dochekh
10.03.2004, 16:48
Органический космос (http://www.ng.ru/science/2004-03-10/11_space.html)
<blockquote>Цитата:<hr /> В 1848 году Луи Пастер открыл зеркальную изомерию органических молекул. Оказалось, что многие молекулы могут существовать в двух структурных формах, схожих и вместе с тем отличных друг от друга, как левая и правая ладонь человеческой руки. В мире молекул есть точные аналогии правой и левой рук – так называемые молекулы зеркальные антиподы. Такие зеркально отраженные формы одного и того же химического соединения называют оптическими изомерами («левыми» и «правыми») – они вращают плоскость поляризации проходящего через них света в противоположные стороны. Эта особенность молекул существовать в двух зеркально-антиподных формах получила название «хиральность» (от греческого «хирос» – рука).
«Оказывается, что живой природе присуща абсолютная хиральная чистота: белки содержат только «левые» аминокислоты, а ДНК и РНК – только «правые» сахара, – пояснял принципиальную важность оптических изомеров [...] академик Виталий Гольданский. – Если равное содержание в смеси левых и правых изомеров – а в химии такие смеси называются рацематами – это зеркально симметричное состояние вещества, то хиральная чистота соответствует полному нарушению его зеркальной симметрии. Именно в этом и состоит отличие живой природы – вернее, одно из отличий! – от мертвого неорганического мира. Да и от предбиологического органического мира. Неживая природа – это рацемат».
Академик Гольданский с коллегами занимался как раз выяснением причин нарушения в живой природе этой зеркальной симметрии. По его мнению, право-левая асимметрия современной биосферы – результат спонтанного нарушения зеркальной симметрии в природе. Механизм процесса нарушения зеркальной симметрии – когда и почему он был «запущен», в конце концов, никуда не деться и от «антинаучного» вопроса: зачем это понадобилось Универсуму? – эти вопросы до сих пор остаются едва ли не самыми волнующими в современной науке. «Нас интересует проблема того, как в мире, где уже возникли простейшие органические молекулы, как в таком мире могли возникнуть простейшие биологические структуры», – подчеркивал Виталий Гольданский. Только что появившееся сообщение о работе группы химиков из университета Аризоны, возможно, несколько приближает нас к ответу на эти сакральные вопросы мироздания.
Оказывается, в том, что молекула ДНК закручена по часовой стрелке, а все аминокислоты – исключительно против часовой, виноваты… метеориты.
Смоделировав влияние древнего метеорита, который упал в «бульон» из равного количества «правой» и «левой» органики, который существовал на Земле несколько миллиардов лет назад, химик Сандра Пиццарелло из университета Аризоны и ее коллеги показали, как химия жизни могла обрести склонность закручиваться в одном направлении.
Дело в том, что один из способов получить закрученные в одну сторону молекулы – это использование молекулы-образца, некоей исходной матрицы. Поэтому группа Пиццарелло занялась поиском такой матрицы, которая могла бы присутствовать, когда жизнь зарождалась на Земле. Внимание исследователей привлек метеорит, упавший на австралийский город Мурчисон в 1969 году. Этому камню более 4,5 млрд. лет – то есть он примерно такого же возраста, как и планета Земля. Интересно, что и возраст гена оценивается в 3,8 млрд. лет!
Так вот, было известно, что этот метеорит содержал примерно на треть больше левозакрученных аминокислот, чем правозакрученных. Причину, вызвавшую такую неравномерность, мы теперь вряд ли сможем узнать точно. Один из возможных сценариев – поляризованный свет какой-нибудь нейтронной звезды мог избирательно разрушить больше правозакрученных молекул, оставив избыток левозакрученных форм.
Итальянские химики смешали эти аминокислоты (обе формы: и «левую», и «правую» – в тех же пропорциях, как на метеорите) с двумя углеродными соединениями, которые, как считаются, были распространены на Земле, – глюкоальдегидом и формальдегидом. В ходе реакции получилась треоза – простой сахар, распространенный в живых существах. Удивительно, но в итоге правозакрученного сахара было на 5% больше. По мнению Сандры Пиццарелло, этого вполне достаточно для начала распространения асимметрии в сахарах.
<hr /></blockquote>Обсудим?
<blockquote>Цитата:<hr /> В 1848 году Луи Пастер открыл зеркальную изомерию органических молекул. Оказалось, что многие молекулы могут существовать в двух структурных формах, схожих и вместе с тем отличных друг от друга, как левая и правая ладонь человеческой руки. В мире молекул есть точные аналогии правой и левой рук – так называемые молекулы зеркальные антиподы. Такие зеркально отраженные формы одного и того же химического соединения называют оптическими изомерами («левыми» и «правыми») – они вращают плоскость поляризации проходящего через них света в противоположные стороны. Эта особенность молекул существовать в двух зеркально-антиподных формах получила название «хиральность» (от греческого «хирос» – рука).
«Оказывается, что живой природе присуща абсолютная хиральная чистота: белки содержат только «левые» аминокислоты, а ДНК и РНК – только «правые» сахара, – пояснял принципиальную важность оптических изомеров [...] академик Виталий Гольданский. – Если равное содержание в смеси левых и правых изомеров – а в химии такие смеси называются рацематами – это зеркально симметричное состояние вещества, то хиральная чистота соответствует полному нарушению его зеркальной симметрии. Именно в этом и состоит отличие живой природы – вернее, одно из отличий! – от мертвого неорганического мира. Да и от предбиологического органического мира. Неживая природа – это рацемат».
Академик Гольданский с коллегами занимался как раз выяснением причин нарушения в живой природе этой зеркальной симметрии. По его мнению, право-левая асимметрия современной биосферы – результат спонтанного нарушения зеркальной симметрии в природе. Механизм процесса нарушения зеркальной симметрии – когда и почему он был «запущен», в конце концов, никуда не деться и от «антинаучного» вопроса: зачем это понадобилось Универсуму? – эти вопросы до сих пор остаются едва ли не самыми волнующими в современной науке. «Нас интересует проблема того, как в мире, где уже возникли простейшие органические молекулы, как в таком мире могли возникнуть простейшие биологические структуры», – подчеркивал Виталий Гольданский. Только что появившееся сообщение о работе группы химиков из университета Аризоны, возможно, несколько приближает нас к ответу на эти сакральные вопросы мироздания.
Оказывается, в том, что молекула ДНК закручена по часовой стрелке, а все аминокислоты – исключительно против часовой, виноваты… метеориты.
Смоделировав влияние древнего метеорита, который упал в «бульон» из равного количества «правой» и «левой» органики, который существовал на Земле несколько миллиардов лет назад, химик Сандра Пиццарелло из университета Аризоны и ее коллеги показали, как химия жизни могла обрести склонность закручиваться в одном направлении.
Дело в том, что один из способов получить закрученные в одну сторону молекулы – это использование молекулы-образца, некоей исходной матрицы. Поэтому группа Пиццарелло занялась поиском такой матрицы, которая могла бы присутствовать, когда жизнь зарождалась на Земле. Внимание исследователей привлек метеорит, упавший на австралийский город Мурчисон в 1969 году. Этому камню более 4,5 млрд. лет – то есть он примерно такого же возраста, как и планета Земля. Интересно, что и возраст гена оценивается в 3,8 млрд. лет!
Так вот, было известно, что этот метеорит содержал примерно на треть больше левозакрученных аминокислот, чем правозакрученных. Причину, вызвавшую такую неравномерность, мы теперь вряд ли сможем узнать точно. Один из возможных сценариев – поляризованный свет какой-нибудь нейтронной звезды мог избирательно разрушить больше правозакрученных молекул, оставив избыток левозакрученных форм.
Итальянские химики смешали эти аминокислоты (обе формы: и «левую», и «правую» – в тех же пропорциях, как на метеорите) с двумя углеродными соединениями, которые, как считаются, были распространены на Земле, – глюкоальдегидом и формальдегидом. В ходе реакции получилась треоза – простой сахар, распространенный в живых существах. Удивительно, но в итоге правозакрученного сахара было на 5% больше. По мнению Сандры Пиццарелло, этого вполне достаточно для начала распространения асимметрии в сахарах.
<hr /></blockquote>Обсудим?