Материалы портала «Научная Россия»

Леворукость и праворукость: загадка природы

Леворукость и праворукость: загадка природы
Данные химического эксперимента позволят ученым когда-нибудь понять, почему жизнь так гомохиральна.

То, какой рукой мы пользуемся в основном, правой или левой, определяется довольно сложно. На протяжении многих лет выдвигались различные теории на тему, как аминокислоты, нуклеиновые кислоты и сахара влияют на выбор леворукой или праворукой ориентации. Рассматривалось всё — воздействие поляризованного ультрафиолетового излучения, земного магнетизма, слабого радиоизлучения, но на данный момент установленной причины леворукости так и не существует. Авторы статьи в журнале Physical Review Letters предпринимают очередную попытку в этом направлении.

Большое внимание в этой работе уделяется аминокислотам. Их форма хиральна (несимметрична относительно правой и левой стороны). Можно сказать, что они «леворуки». Но если говорить в терминах аналитической химии, суть можно передать примерно так. 

Биологические молекулы могут существовать в виде двух зеркально симметричных конфигурациях — энантиомерах. Но жизнь почему-то использует лишь одну из них, то есть природа гомохиральна. 

Почему это так, неизвестно. Существует гипотеза Вестера–Ульбрихта, согласно которой гомохиральность жизни является следствием пространственной несимметричности слабого взаимодействия элементарных частиц. Авторы описываемой работы Дрейлинг (J. M. Dreiling) и Гей (T. J. Gay) из университета Небраски (США) фактически доказывают реальность одного важного элемента этой гипотезы: медленные поляризованные электроны действительно способны инициировать хирально-селективные химические реакции в газовой фазе.

«Мы исследовали диссоциативное прилипание электрона в столкновениях между электронами и хиральными молекулами бромкамфоры (вещества с химическим составом C10H15BrO), — объясняют авторы в своем абстракте. — Для зеркального изомера (энантиомера) образование диссоциативных анионов брома зависит от спиральности бомбардирующих электронов и составляет порядка 3×10−4». То есть, другими словами, при столкновении с молекулой электрон присоединялся к ней, образовывалось промежуточное возбужденное состояние молекулы, и спустя некоторое время она диссоциировала — от нее отваливался отрицательно заряженный ион брома. 

Таким образом, результаты эксперимента американских химиков позволили получить довольно ценные данные. Теперь теоретики-химики могут обсчитать эти результаты и учесть их при решении вопроса, почему мы предпочитаем пользоваться за обедом правой, а не левой рукой.

гомохиральность леворукость праворукость электроны

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий