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Sesión
científica
Premios
Nobel
2013

development
of
multiscale
models
for
complex
chemical
systems”.

The
work

awarded
with
the
Nobel
Prize
in
Chemistry
this
year
focuses
on
the
development

of
methods
that
use
both
molecular
mechanics
and
quantum
mechanics.
However,

despite
the
impressive
advances
in
software
and
hardware,
the
study
of
complex

systems
with
a
large
number
of
atoms,
such
as
biomolecules,
is
quite
challenging.

To
carry
out
modeling
of
enzymatic
reactions
and
other
biomolecular
processes

involving
changes
in
electronic
structure,
such
as
formation
and
breaking
of

covalent
bonds
or
charge-­-transfer
processes,
the
combined
use
of
quantum

mechanics
and
molecular
mechanics
(QM/MM)
has
become
the
method
of
choice
,

following
an
idea
originally
formulated
by
this
year’s
awarded
researchers.

Keywords:Molecular
Mechanics;
Molecular
Dynamics;
Quantum
Mechanics;

QM/MM;
Chemical
Reactivity.

1.
INTRODUCCIÓN

La
química
y
la
bioquímica
se
han
desarrollado
muy
rápidamente
en
los

últimos
50
años.
En
la
primera
mitad
de
este
periodo
ha
sido
especialmente

llamativo
el
desarrollo
de
la
determinación
estructural
de
macromoléculas,

primero
a
través
de
la
cristalografía
de
rayos
X
y
después
con
el
desarrollo
de
los

métodos
de
resonancia
magnética
nuclear.
Ambas
metodologías
han
sido

galardonadas
con
premios
nobel
en
química.
Sin
embargo,
la
estrategia
menos

conocida
es
la
aplicación
de
métodos
computacionales
para
analizar
el
patrón
de

difracción
de
rayos
X,
los
acoplamientos
spin-­-spin
obtenidos
a
partir
de
un

experimento
de
RMN,
la
energía
de
un
estado
de
transición,
la
reactividad
de
una

enzima,
etc.
En
estas
situaciones
no
existe
suficiente
información
experimental
que

permite
determinar
la
estructura
del
sistema.
La
teoría
es
un
complemento

necesario
para
experimentar.

Los
ordenadores
y
los
modelos
teóricos
se
han
convertido
en
herramientas

esenciales
para
el
químico
experimental.
Como
resalta
la
Real
Academia
de

Ciencias
de
Suecia,
“hoy
en
día
el
ordenador
es
tan
importante
para
un
químico

como
un
tubo
de
ensayo”.
Estos
modelos
informáticos
se
han
convertido
en
uno
de

los
avances
más
cruciales
para
la
química
del
siglo
XXI.

Los
trabajos
galardonados
con
el
Premio
Nobel
de
Química
de
este
año
se

centran
en
el
desarrollo
de
métodos
que
utilizan
tanto
la
mecánica
molecular
como

la
mecánica
cuántica.
Sin
embargo,
a
pesar
del
impresionante
avance
en
software
y

hardware,
el
estudio
de
sistemas
complejos,
con
un
elevado
número
de
átomos,

como
es
el
caso
de
las
enzimas,
presenta
bastantes
dificultades.
Para
poder
llevar
a

cabo
el
modelado
de
las
reacciones
enzimáticas
y
otras
procesos
biomoleculares

que
implican
cambios
en
la
estructura
electrónica,
tales
como
formación
y
ruptura

de
enlaces
covalentes
o
transferencia
de
carga,
la
utilización
combinada
de

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