Книги сайта: «Мировоззрение», «Познай себя», «Основы адаптологии»,
«Вне привычного», Лекторий МВАП и «Что такое Я».
 
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2734
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://www.popmech.ru/article/7182-pervyie-shagi-k-asimmetrii/.

Первые шаги к асимметрии

Одна из самых волнующих загадок современной науки связана с таким свойством аминокислот и сахаров, как хиральность, иначе говоря, асимметрия, или оптическая изомерия. Это как правая и левая рука: при одном и том же наборе пальцев они не совпадают, как не совпадают наши кисти, и вряд ли у вас получится натянуть перчатку, предназначенную для левой руки, на правую. При этом обе формы аминокислот (они называются L- и R-изомерами) с точки зрения химии равноправны и, к примеру, при обычном органическом синтезе получаются в равной смеси.

Но в природе все не так: все аминокислоты из которых построены белки всех живых организмов – от вируса до генерального директора – относятся к L-изомерам (исключения можно буквально пересчитать по пальцам), а сахара – к D-изомерам. Более того, свойства белков полностью определяются их пространственной структурой, и в условиях смеси аминокислот разной хиральности жизнь вообще не была бы возможна. Однозначного объяснения этой странности не существует.

Недавно на этот счет было высказано довольно интересное предположение: первоначальные «кирпичики жизни», занесенные на Землю на борту какого-нибудь астероида, долго путешествовали по космосу. Там они подвергались воздействию излучения, в том числе – и поляризованного, которое испускают нейтронные звезды. На него вещества разной хиральности отвечают по-разному, так что, когда «зародыши жизни» прибыли на нашу планету, они несли уже в себе «зародыши хиральности». Подробнее эту гипотезу мы разбирали в заметке «Влияние звезд». Однако стоит заметить, что она подразумевает тот факт, что жизнь была, все-таки, занесена из космоса.

А вот кубинские ученые во главе с Ф Л Фалконом (F L Falcon) недавно высказали другую идею, истоки которой лежат куда ближе к Земле. Они предложили рассмотреть сценарий, в котором смесь оптических изомеров аминокислоты растворена в воде с температурным градиентом – как, например, в геотермальных источниках.

Восходящие течения поднимают молекулы аминокислоты вверх, где они образуют кристаллы. Однако кристаллы разных оптических изомеров аминокислот (Фалкон рассматривал пример аланина) обладают слегка разными свойствами – L-аланин образует, в среднем, кристаллы чуть более крупные. Это, по мнению ученого, создавало большую площадь, на которую воздействовали восходящие потоки, и позволяло этим кристаллам подниматься выше, к еще более прохладной воде, вырастая еще крупнее.

В конце концов размеры кристаллов L-аланина становились такими, что течение уже не могло удерживать их в верхних слоях воды, и они опускались в более теплые глубины, снова растворяясь. Но, будучи более крупными, они растворялись медленней, чем кристаллы D-аланина, и снова вовлекались в процесс. Таким путем все большее количество L-аланина переходило во все более крупные кристаллы – этот механизм известен под названием переконденсации.

Все это приводило к тому, что содержание L-аланина в растворе падало, и в нем все больше доминировал D-аланин. Равновесие между изомерами оказывалось нарушенным, и часть молекул D-аланина в результате эпимеризации переходило в L-форму. Цикл возобновлялся, в конце концов приводя ко все более чистому L-аланину.

Несмотря на видимую сложность этой схемы, она достаточно проста, а главное – не требует никаких сложных условий, нейтронных звезд и так далее. Достаточно иметь воду с температурным градиентом и растворенную в ней в определенной пропорции смесь оптических изомеров аминокислот. А самое привлекательно, что это (пока чисто теоретическое) предположение легко проверить в любой лаборатории. Что наверняка будет сделано в скором времени – а о результатах мы вам обязательно расскажем, тем более что это вполне может стать настоящей сенсацией. Viva la Cuba!

По сообщению physics arXiv blog


Обсуждение Еще не было обсуждений.




Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Обобщение материалов исследований сетчатки глаза
Сетчатка: Обобщение материалов исследований сетчатки глаза.
07-11-2020г.

Проблемы академической науки
Безынициативность в отсутствие личного интереса, план по валу статей, все большая коммерческая составляющая и многое другое: Проблемы академической науки.
11-10-2020г.

Ориентировочный рефлекс
Обобщение фактических данных исследований по функции и механизмам ориентировочного рефлекса – границы между рефлексами и сознанием: Ориентировочный рефлекс.
20-09-2020г.

Колонки новой коры
Обобщение фактических данных исследований по кортикальным колонкам новой коры: Колонки новой коры.
29-08-2020г.

Ячеистая структура нейросети
Обобщения серии экспериментов с разными типами схем соединений элементов нейросимулятора в виде ячеистых структур: Ячеистая структура нейросети.
02-08-2020г.

Анонс предметной области: «Схемотехника адаптивных нейросетей»
Эта программная статья анонсирует формирование среды коллективного исследования на сайте Форнит : Анонс предметной области: «Схемотехника адаптивных нейросетей».
19-07-2020г.

Конструктор нейросхем
Для тех, кто желает развить навыки схемотехнического мышления в игровом режиме и лучше понять работу природных нейросетей: Конструктор нейросхем.
04-07-2020г.

Деменция
Деменция как норма индивидуальной адаптивности: Деменция.
19-06-2020г.

Книга «Что такое Я - схемотехнический подход»
Содержание книги основывается на постулате, что природная нейросеть мозга является схемотехнической структурой - в точности, как это можно сказать про схемотехнику электронного прибора - при всей огромной разнице в способах реализации. Книга «Что такое Я - схемотехнический подход».
11-06-2020г.

Редактор Карты Знаний
Авторы создают Карты Знаний, а пользователи их проходят, постепенно вникая в то, что является хорошо понятым автором.: Редактор Карты Знаний.
14-02-2020г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:00
Всего:711740