Techniklexikon

Konformationsenergie

Energiedifferenz der Konformation eines Moleküls zu einem Referenzzustand. Die Energieunterschiede zwischen Konformationen lassen sich für viele Systeme experimentell, z.B. spektroskopisch, ermitteln. Die Berechnung der Konformationsenergie, besonders für kleine Moleküle, ist prinzipiell mit Hilfe der Quantenmechanik möglich. Für grosse Moleküle, insbesondere für biologisch relevante Makromoleküle wie Proteine oder Nukleinsäuren, behilft man sich wegen der vielen Freiheitsgrade und der komplizierten Geometrie mit semi-empirischen Näherungsverfahren. Dabei werden Energieanteile der Konformationsenergie durch Funktionen berechnet, deren Form durch fundamentale Gesichtspunkte bestimmt wird, deren Parameter aber an experimentelle Daten, gewonnen mit Modellverbindungen, angepasst wurden. Die Konformationsenergie wird dann als Summe dieser Komponenten dargestellt. So werden Konformationsspannungen normalerweise mit dem Hookeschen Gesetz angenähert, die Van-der-Waals-Wechselwirkung zwischen Atomen des Makromoleküls wird mit dem Lennard-Jones oder dem Buckingham-Potential berechnet.