User:Alejandro Porto/Sandbox 3

La forma más simple que se utilizado tradicionalmente para representar estructuras moleculares son las fórmulas químicas. Así, por medio de las llamadas fórmulas empíricas, se representan las moléculas indicando los elementos químicos que las constituyen añadiendo a cada uno un subíndice que representa el número de átomos presentes de cada uno de ellos (ver figura a la izquierda del texto). Las fórmulas empíricas no dan información acerca de cómo están situados los átomos en la molécula ni de cómo están enlazados entre sí. Por ello, para conseguir una representación más próxima a la realidad, se han utilizado las llamadas fórmulas estructurales, en las que se representan también por medio de sus símbolos los elementos químicos constituyentes y por medio de guiones los enlaces químicos que los unen. Las fórmulas estructurales resultan especialmente útiles en la Química Orgánica y en la Bioquímica, ciencias en las que la complejidad de las moléculas a representar es creciente.

Aun siendo de gran utilidad, el uso de fórmulas, incluso de fórmulas estructurales, presenta la limitación de que con ellas se representa en dos dimensiones (sobre el plano del papel o pantalla) objetos tridimensionales como son las moléculas. Tradicionalmente se ha tratado de superar esta limitación utilizando convenciones en la representación que intentan dar al observador la sensación de profundidad o perspectiva (enlaces con trazo más o menos grueso, con forma de cuña, etc.). A pesar de ello, cuando se trata de moléculas muy grandes, las representaciones en dos dimensiones como las descritas van resultando cada vez más farragosas y menos útiles para proporcionarnos una idea cabal acerca de la forma tridimensional de la molécula representada.

Para superar estas dificultades, al menos en el ámbito de la investigación científica, se ha recurrido a la construcción de modelos moleculares tridimensionales. Ensamblando convenientemente bolas y varillas fabricadas con los materiales adecuados se pueden construir representaciones a escala de todo tipo de moléculas. La construcción y manipulación de estos modelos moleculares resultó ser una herramienta fundamental en muchos de los avances en el estudio de la estructura de las macromoléculas que se produjeron en la segunda mitad del S.XX. Aun así, la construcción y manipulación de estos modelos suele ser un proceso lento y a veces tedioso para los investigadores.

En primer lugar, vamos a ver algunos modelos de moléculas pequeñas como el , el , o el , representados aquí con modelos virtuales de bolas y varillas

La gran utilidad de estos modelos se aprecia mejor cuando tenemos que representar moléculas algo más complejas como por ejemplo la , representada aquí en su forma cíclica como α-D-glucopiranosa en un modelo de bolas y varillas. Esta representación y su equivalente denominada , resultan útiles para apreciar las distancias entre los átomos, los ángulos de enlace y otros aspectos de la geometría de la molécula.

Si pretendemos formarnos una idea acerca de la forma de la superficie de la molécula, tal como sería "vista" por otras moléculas tales como enzimas, podemos recurrir a un , en el que los átomos se representa extendidos hasta su radio de Van der Waals, aunque de esta modo nos perdemos algunos detalles de la geometría molecular. Existe una forma de representación alternativa que combina las ventajas de las dos anteriores: el modelo de , en el que superpone un modelo de bolas y varillas con una "superficie transparente", perfilada a base de puntos.