Jak skorelowana jest chiralność różnych cząsteczek?
W astrobiologii proponowanym sposobem sprawdzenia, czy życie znalezione na innym świecie jest obce lub pochodzi z Ziemi, jest określenie chiralności jego cząsteczek. Jest to oczywiście przydatne tylko wtedy, gdy biochemia jest na tyle podobna, że można podejrzewać zanieczyszczenie.
Ale ten test ma słabość. Podczas gdy inna chiralność może potwierdzić obce pochodzenie, podobna chiralność nie wyklucza pochodzenia obcego.
Aby temu zaradzić, wiarygodnym pomysłem jest krzyżowe sprawdzenie chiralności szerokiej gamy związków. Fałszywie dodatni wynik sugerujący pochodzenie Ziemi miałby wówczas wykładniczo mniejszą szansę na dopasowanie każdego badanego związku.
... a przynajmniej mam taką nadzieję.
Problem polega na tym, że obawiam się, że różne związki chiralne nie mają statystycznie niezależnej domyślnej chiralności. Na przykład, powszechne szlaki biochemiczne mogą wytwarzać jeden związek z drugiego, prowadząc chiralność pierwszej cząsteczki do bezpośredniego określenia chiralności drugiej.
Szukam perspektywy wysokiego poziomu: czy chiralność pojedynczego związku determinuje mniej więcej chiralność wszystkich innych związków w całej biochemii, czy też istnieje duża liczba związków, które mają arbitralną domyślną chiralność w porównaniu z innymi?
Odpowiedzi
Hipotetycznie, jeśli znaleziono obcy gatunek i jeśli zawierał on podobne polimery biochemiczne (DNA z A, T, C, G, Białko z 20 aminokwasami itp.), MOŻEMY być w stanie stwierdzić, że mają one wspólne pochodzenie. (Po prostu podobna chiralność nie wymaga teorii o tym samym pochodzeniu)
Czy chiralność pojedynczego związku determinuje mniej więcej chiralność wszystkich innych związków w całej biochemii?
Tak. Ponieważ cząsteczki chiralne są prawie zawsze produkowane / oczyszczane z ośrodka chiralnego (zawierającego inne cząsteczki chiralne i / lub chiralne cechy fizyczne, np. Światło spolaryzowane).
Dlatego (zakładając, że reakcja jest enancjoselektywna i chcesz mieć czystą substancję chemiczną o określonej stereochemii) konfiguracja centrum chiralnego nowej cząsteczki zależy od chiralności odczynnika . Jednak ta relacja nie jest stała i różni się od jednej reakcji do drugiej. Na przykład podręcznikowa reakcja SN2 prowadzi do odwrócenia konfiguracji, podczas gdy reakcja syntezy eteru Williamsona zachowuje chiralność.
Nieracemiczna mieszanina chiralnego związku jest otrzymywana z poprzedniej nieracemicznej mieszaniny i tak dalej. dlatego też stereochemia pierwszej nieracemicznej mieszaniny określiła S / R, L / R, (- / +) chiralność całego życia per se, której tożsamość może nigdy nie zostać w pełni zrozumiała.