Eine Studie über die "Spiegel" -Isomere organischer Moleküle zeigte, dass sie eine echte Intoleranz zueinander zeigen. Vielleicht ist dies einer der Gründe, warum wir alle nur aus einer Art dieser Isomere bestehen.
Chiralität „an den Fingern“: Diese Eigenschaft des Aufbaus von Aminosäuren kann man sich recht gut vorstellen
Die von Rasmita Raval geleitete Forschung konzentrierte sich auf chirale Isomere – die „Spiegel“-Symmetrie, die einigen Molekülen innewohnt. So wie die rechte und die linke Hand in allem identisch sind, nur zueinander gespiegelt, sind auch solche Moleküle symmetrisch. Sie sind weit verbreitet – Chiralität ist DNA und Zuckern sowie Aminosäuren eigen, aus denen die Proteine aller lebenden Organismen bestehen.
Das Rätsel ist, dass, wenn während der chemischen Synthese "linke" und "rechte" Isomere in gleichen Anteilen auftreten, alle lebenden Systeme nur auf der Basis von "linken" Isomeren aufgebaut sind. Bisher war es nicht möglich, dieses Geheimnis des Lebens eindeutig zu erklären, obwohl viele der interessantesten und gewagtesten Hypothesen aufgestellt werden – über eine davon haben wir im Artikel „Asymmetrisches Leben“gesprochen.
Also untersuchten die Wissenschaftler das Verh alten einer Mischung aus chiralen Isomeren - oder besser gesagt, den Prozess der Bildung von supramolekularen Strukturen, die eine große Anzahl von Molekülen zu geordneten Formationen verbinden (so wie sich Wassermoleküle zu einer Schneeflocke verbinden). Es ist bekannt, dass chirale Isomere eine völlige Unverträglichkeit zeigen und unabhängig voneinander supramolekulare Strukturen bilden: „linke“Isomere werden mit „links“und „rechte“mit „rechts“gruppiert.
Rasmita Ravals Gruppe zeigte, dass, wenn eine gleiche Anzahl beider Isomere auf der Oberfläche vorhanden ist, sie getrennt jeweils ihre eigene supramolekulare Gruppe bilden. Aber selbst das kleinste Ungleichgewicht zugunsten des einen oder anderen hat die dramatischste Wirkung. Die Isomere demonstrieren echte Fremdenfeindlichkeit: Die Struktur der in der Mischung gebildeten "Mehrheits" -Isomere verhindert die Bildung ihres Spiegel-" Rivalen". Die Isomere, von denen es sich herausstellte, dass es noch etwas weniger waren, können sich nicht zu einer geordneten Formation organisieren.
Professor Raval kommentiert: „Wir waren sehr überrascht von diesem Ergebnis. Selbst einfache Logik besagt, dass die linken und rechten Isomere einfach ihre eigenen unabhängigen Strukturen bilden sollten, deren Größe proportional zum relativen Geh alt dieser Isomere in der Mischung ist.
Stattdessen haben wir eine echte molekulare Mehrheitsdiktatur, ein einfaches Mehrheitswahlsystem: Die Mehrheit diktiert auch bei einer knappen Mehrheit die Regeln, und die Minderheit bleibt außen vor.“Wenn wir also eine Lösung mit einer fast gleichen Anzahl von Isomeren haben, können wir Strukturen finden, die ausschließlich von einem von ihnen gebildet werden - außerdem nimmt der Gewinner alles und der Verlierer bleibt ungeordnet.
Vielleicht ist diese Arbeit britischer Wissenschaftler der erste Schritt zur endgültigen Erklärung eines der faszinierendsten Geheimnisse der Chemie des Lebens auf der Erde – seiner „Linkshändigkeit“. Und für die praktische Anwendung ist es von großem Wert, denn zum Beispiel Apotheker wissen, dass manche Substanzen in der „linken“Form wohltuend wirken können, in der „richtigen“Form – ganz im Gegenteil.
Laut einer Pressemitteilung der University of Liverpool
