5. Jak możemy modelować powierzchnię energii potencjalnej? Które punkty na tej powierzchni będą najbardziej interesujące i dlaczego?

Question 1

Jak możemy modelować powierzchnię energii potencjalnej?

Answer 1

Powierzchnia energii potencjalnej (Potential Surface Energy, PES) to hiperpowierzchnia zdefiniowana przez energię potencjalną zbioru atomów w ich wszystkich możliwych konfiguracjach.
Jedną z metod jej modelowania jest technika Monte Carlo, w której w sposób pseudolosowy porusza się po powierzchni energii potencjalnej, szukając termodynamicznie prawdopodobnych zmian konformacyjnych.
Inną metodą jest dynamika molekularna (MD), w której rozwiązywane są klasyczne równania ruchu. Dynamika molekularna jest metodą próbkowania przestrzeni konformacyjnej, która pozwala na badanie ewolucji układu w czasie. W symulacji można wprowadzić zależność od czasu, temperatury, ciśnienia czy objętości.
Analiza konformacyjna, poprzez badanie wartości pochodnej PES, prowadzi do znalezienia optymalnej geometrycznie konformacji.

Question 2

Które punkty na powierzchni PES będą najbardziej interesujące i dlaczego?

Answer 2

Punktami najbardziej interesującymi na PES są minima lokalne (wskazujące stany przejściowe),
a przede wszystkim minima globalne – wskazują one na układ cząsteczki (konformację) o najniższej energii potencjalnej, a zatem znajdującą się w najbardziej korzystnym stanie energetycznym. Będzie to układ o największym prawdopodobieństwie do spotkania w naturze.