… da Fórmula estrutural também a configuração tridimensional das moléculas deve ser levada em consideração. Para modelar a configuração, precisamos de técnicas adequadas que possam ser fornecidas pela transformação do gráfico, conforme mostrado na Seção 3. A configuração espacial desempenha um papel fundamental em muitas reações químicas. O arranjo de átomos de uma entidade molecular no espaço distingue enantiômeros que têm diferentes propriedades químicas. Eles geralmente cheiram e têm um sabor diferente, e a diferença em relação ao seu efeito farmacológico pode ser séria, pois os receptores no corpo humano interagem apenas com moléculas de drogas com a configuração absoluta adequada. As moléculas quirais são imagens espelhadas umas das outras, mas não podem ser sobrepostas por tradução e rotação. A figura 5 mostra uma amostra de molécula quiral: gliceraldeído . Os entantiômeros l-gliceraldeído e d-gliceraldeído agem como mãos esquerda e direita, que são iguais, exceto por seu arranjo no espaço tridimensional. A quiralidade desempenha um papel em várias moléculas e enzimas envolvidas no ciclo do ácido cítrico. Isocitrato e Malato são moléculas quirais, citrato é prochiral, ou seja, se tornaria quiral se um dos dois ligantes idênticos (átomos ou grupos ligados) é substituído por um novo substituinte. Isso também resulta em phe – nomena assimétrica quando o citrato é isomerizado para isocitrato com a enzima aconitase , que foram explorados usando radiocarbono para marcar átomos individuais . O isocitrato só pode ser processado como um isômero D pela isocitrato desidrogenase, enquanto o isômero L não reage, ou pode até parar todo o ciclo delimitando a enzima, o que acontece na ausência de composto metálico de magnésio, como foi descoberto recentemente . Esses exemplos mostram que uma representação formal das vias metabólicas deve sempre lidar com os aspectos estereoquímicos. Em química, existem várias convenções de nomenclatura para a distinção de enantiômeros. Notavelmente, existe a classificação de acordo com a atividade óptica, (+) ou (-), o D/L – e o esquema de classificação R/S. Todos são usados em áreas especiais da química por razões históricas ou práticas, mas não são conversíveis diretamente entre si. Assim, por exemplo, uma molécula com atividade óptica positiva ( + ) pode ser D ou L, e não há regra geral para determinar isso. A Convenção D / L baseia-se em relacionar a molécula ao gliceraldeído, que é uma das menores moléculas quirais comumente usadas. Ao anotar fórmulas estruturais, as linhas retratam ligações aproximadamente no plano do desenho; as ligações aos átomos acima do plano são mostradas com uma cunha (começando de um átomo no plano do desenho na extremidade estreita da Cunha); e as ligações aos átomos abaixo do plano são mostradas com linhas tracejadas (veja a Fig. 6). Estabeleceremos na próxima seção uma abordagem de hipergrafo para modelar reações moleculares que considera a configuração estereoquímica comparando as moléculas com a estrutura do D-gliceraldeído. Dado um conjunto classificado de rótulos = ( n ) n ∈ N , um rótulo hypergraph ( V, E, s, l ) consiste de um conjunto V de vértices, um conjunto E de arestas, uma função s : E → V ∗ atribuindo a cada aresta uma sequência de vértices em V, e uma função de rotulagem de aresta l : e → a tal que , se length ( S ( E )) = N então l ( E ) = A Para A ∈ A N, ou seja, a Classificação dos rótulos determina o número de nós aos quais a aresta está anexada. Um morfismo de hipergrafias é um par de funções φ v: V 1 → V 2 e φ E: E 1 → E 2 que preservam rótulos e atribuições de nós, isto é, l 2 ◦ φ e = L 1 e φ ∗ v ◦ s 1 = s 2 ◦ φ E. Um morfismo, portanto, tem que respeitar o átomo representado por uma aresta e também sua valência química (número de ligações). Hipergrafias rotuladas podem ser consideradas estruturas gráficas hierárquicas. Como mostrado por Löwe, os pushouts podem ser computados elementwisely para todas as estruturas hierárquicas do gráfico e, portanto, as abordagens padrão de transformação do gráfico podem ser aplicadas. Uma regra de transformação de gráfico é uma extensão de hipergrafo injetivo L R morfismos p = (L ← – K – → R), chamado de extensão de regra . O lado esquerdo l contém os itens que devem estar presentes para uma aplicação da regra, o lado direito R aqueles que estão presentes depois, e o gráfico de colagem K especifica os “itens de colagem”, ou seja,, os objetos que são lidos durante a aplicação, mas não são consumidos. p (o ) uma transformação direta G = ⇒ H é dada por um diagrama de pushout duplo (DPO) o = O L , O K , O R Como mostrado abaixo, onde (1), (2) são pushouts e superior e inferior são extensões de regra. Assumimos que a correspondência o L é um homomorfismo de gráfico injetivo. Se não estivermos interessados na regra e no diagrama da transformação, não escreveremos G = ⇒ H ou apenas G = ⇒ H. Usamos hipergrafias (V, E, S, l) para modelar moléculas e suas reações, interceptar os hiperedges como átomos e os nós como ligações entre eles. A string s (e) de vértices incidentes a uma aresta e gives e dá a ordem específica das ligações a outros átomos, codificando também sua configuração espacial, como veremos. …
