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?
Занятия по адаптологии
Асинхронная онлайн-школа: занятия.
14-10-2018г.

О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит
Инструменты для создания своей онлайн-школы: О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит.
08-10-2018г.

Общество мифов
Как не достичь этического дна, когда высказанное слово – есть ложь: Общество мифов.
16-09-2018г.

О реорганизации академической науки
Cделана попытка найти направления к решению проблем академической науки именно на основе модели организации психики: О реорганизации академической науки.
05-09-2018г.

Рефлексы и автоматизмы: обобщение
Это – обобщение эволюционного развития механизмов реализации адаптивных реакций в новых условиях от условных рефлексов до осознанно сформированных автоматизмов:
Рефлексы и автоматизмы: обобщение.
27-08-2018г.

Что люди узнали о мозге
Обобщение исследований организации психики на 2018 год: Что люди узнали о мозге.
17-08-2018г.

Протест очевидности или почему люди спорят?
Невероятное у нормальных людей и животных стимулирует исследовательское поведение, а очевидное заставляет оставаться при своем мнении: Протест очевидности или почему люди спорят?.
06-08-2018г.

Как жить чужим умом
Оптимальная стратегия использования чужих решений: Как жить чужим умом.
30-07-2018г.

Комментарии по лекциям Вячеслава Дубынина
Замечания по отдельным характерным спорным утверждениям: Комментарии по лекциям Вячеслава Дубынина.
27-07-2018г.

Социальная значительность
О всеобъемлющей, нарастающей проблеме общества: Социальная значительность.
19-07-2018г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:00
Всего:651677