Molekulare Mechanik

Die Molekulare Mechanik bedient sich der klassischen Mechanik, um molekulare Systeme zu modellieren. Die potentielle Energie aller Systeme wird in der molekularen Mechanik mittels Kraftfeldern berechnet. Die molekulare Mechanik kann verwendet werden um sowohl kleine Moleküle, größere biologische Systeme, beispielsweise Kanalproteine in Zellmembranen, bis hin zu makromolekularen Konstrukten mit tausenden Atomen zu untersuchen.

Vollständig atomistische Methoden haben die folgenden Eigenschaften:

jedes Atom wird als einzelnes Teilchen modelliert
jedem Teilchen wird ein Radius (typischerweise der Van-der-Waals-Radius), eine Polarisierbarkeit und eine konstante Nettoladung zugewiesen
Bindungsinteraktionen werden als „Federn“ behandelt, mit einer Gleichgewichtsauslenkung die der experimentellen, oder berechneten Bindungslänge entspricht

Variationen dieses Ansatzes sind möglich, beispielsweise haben einige Simulationen historisch eine united-atom-Darstellung verwendet, bei der jede Methylgruppe als einzelnes Teilchen behandelt wird. Große Proteinsysteme werden meist simuliert, indem ein Kugelmodell verwendet wird, bei dem jeder Aminosäure zwei oder vier Teilchen zugewiesen werden.

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