Гомохиральность

Равномерность ведущей руки

Гомохиральность — это однородность хиральности или хиральности. Объекты хиральны, когда они не могут быть наложены на свои зеркальные отражения. Например, левая и правая руки человека являются приблизительно зеркальными отражениями друг друга, но не являются своими собственными зеркальными отражениями, поэтому они хиральны. В биологии 19 из 20 природных аминокислот являются гомохиральными, будучи L -хиральными (левосторонними), в то время как сахара являются D -хиральными (правосторонними). ^​​[1] Гомохиральность может также относиться к энантиомерным веществам, в которых все компоненты являются одним и тем же энантиомером (правосторонней или левосторонней версией атома или молекулы), но некоторые источники не одобряют такое использование термина.

Неясно, имеет ли гомохиральность цель; однако, по-видимому, она является формой хранения информации. ^[2] Одно из предположений заключается в том, что она снижает энтропийные барьеры при образовании крупных организованных молекул. ^[3] Экспериментально подтверждено, что аминокислоты образуют большие агрегаты в большем количестве из энантиомерно чистых образцов аминокислоты, чем из рацемических (энантиомерно смешанных) образцов. ^[3]

Неясно, возникла ли гомохиральность до или после возникновения жизни, и было предложено множество механизмов ее происхождения. ^[4] Некоторые из этих моделей предлагают три отдельных шага: нарушение зеркальной симметрии создает небольшой энантиомерный дисбаланс, хиральное усиление строится на этом дисбалансе, а хиральная передача представляет собой передачу хиральности от одного набора молекул к другому.

В биологии

Аминокислоты являются строительными блоками пептидов и ферментов , в то время как цепи сахар-пептид являются основой РНК и ДНК . ^{[5] [6]} В биологических организмах аминокислоты появляются почти исключительно в левосторонней форме ( L -аминокислоты), а сахара - в правосторонней форме (R-сахара). ^{[7] [ требуется проверка ]} Поскольку ферменты катализируют реакции, они обеспечивают гомохиральность большому количеству других химических веществ, включая гормоны , токсины, ароматизаторы и пищевые ароматизаторы. ^{[8] : 493–494} Глицин ахирален, как и некоторые другие непротеиногенные аминокислоты , которые либо ахиральны (например, диметилглицин ), либо имеют D- энантиомерную форму.

Биологические организмы легко различают молекулы с разной хиральностью. Это может влиять на физиологические реакции, такие как запах и вкус. Карвон , терпеноид , содержащийся в эфирных маслах , пахнет мятой в L-форме и тмином в R-форме. ^{[8] : 494  [ требуется проверка ]} Лимонен имеет вкус цитрусовых, если он правша, и сосны, если он левша. ^{[9] : 168}

Гомохиральность также влияет на реакцию на лекарства. Талидомид в своей левосторонней форме лечит утреннюю тошноту ; в своей правосторонней форме он вызывает врожденные дефекты. ^{[9] : 168} К сожалению, даже если вводится чистая левосторонняя версия, часть ее может преобразоваться в правостороннюю форму у пациента. ^[10] Многие лекарства доступны как в виде рацемической смеси (равные количества обеих хиральностей), так и в виде энантиочистого препарата (только одна хиральность). В зависимости от производственного процесса, энантиочистые формы могут быть более дорогими в производстве, чем стереохимические смеси. ^{[9] : 168}

Хиральные предпочтения также могут быть обнаружены на макроскопическом уровне. Раковины улиток могут быть спиралями правого или левого вращения, но одна или другая форма является строго предпочтительной у данного вида. У съедобной улитки Helix pomatia только одна из 20 000 является левой спиралью. ^{[11] : 61–62} Скручивание растений может иметь предпочтительную хиральность, и даже жевательное движение коров имеет 10% избыток в одном направлении. ^[12]

Происхождение

Нерешенная задача по химии :

Каково происхождение гомохиральности в живых организмах?

(еще нерешенные проблемы по химии)

Нарушение симметрии

Теории происхождения гомохиральности в молекулах жизни можно классифицировать как детерминированные или основанные на случайности в зависимости от их предлагаемого механизма. Если существует связь между причиной и следствием — то есть, определенное хиральное поле или влияние, вызывающее нарушение зеркальной симметрии — теория классифицируется как детерминированная; в противном случае она классифицируется как теория, основанная на случайных (в смысле случайности) механизмах. ^[13]

Другая классификация различных теорий происхождения биологической гомохиральности может быть сделана в зависимости от того, возникла ли жизнь до этапа энантиодискриминации (биотические теории) или после него (абиотические теории). Биотические теории утверждают, что гомохиральность является просто результатом естественного процесса автоусиления жизни — что либо формирование жизни, предпочитающей одну или другую хиральность, было случайным редким событием, которое произошло с наблюдаемыми нами хиральностями, либо что все хиральности жизни возникли быстро, но из-за катастрофических событий и сильной конкуренции другие ненаблюдаемые хиральные предпочтения были уничтожены преобладанием и метаболическим, энантиомерным обогащением от «выигрышных» выборов хиральности. ^{[ необходима цитата ]} Если бы это было так, то должны были бы быть найдены остатки вымершего знака хиральности. Поскольку это не так, в настоящее время биотические теории больше не поддерживаются.

Возникновение консенсуса хиральности как естественного процесса автоусиления также было связано со вторым законом термодинамики . ^[14]

Детерминистские теории

Детерминированные теории можно разделить на две подгруппы: если начальное хиральное влияние имело место в определенном пространстве или времени (усредняясь до нуля по достаточно большим областям наблюдения или периодам времени), теория классифицируется как локально детерминированная; если хиральное влияние постоянно в момент, когда произошел хиральный отбор, то она классифицируется как универсально детерминированная. Группы классификации для локальных детерминированных теорий и теорий, основанных на случайных механизмах, могут перекрываться. Даже если внешнее хиральное влияние создало начальный хиральный дисбаланс детерминированным образом, итоговый знак может быть случайным, поскольку внешнее хиральное влияние имеет свой энантиомерный аналог в другом месте.

В детерминированных теориях энантиомерный дисбаланс создается из-за внешнего хирального поля или влияния, и конечный знак, запечатленный в биомолекулах, будет обусловлен им. Детерминированные механизмы для получения нерацемических смесей из рацемических исходных материалов включают: асимметричные физические законы, такие как электрослабое взаимодействие (через космические лучи ^[15] ) или асимметричные среды, такие как вызванные циркулярно поляризованным светом, кварцевыми кристаллами или вращением Земли, β-радиолизом или магнитохиральным эффектом. ^{[16] [17]} Наиболее принятой универсальной детерминированной теорией является электрослабое взаимодействие. После установления хиральность будет выбрана для. ^[18]

Одно из предположений заключается в том, что открытие энантиомерного дисбаланса в молекулах в метеорите Мерчисон подтверждает внеземное происхождение гомохиральности: есть доказательства существования циркулярно поляризованного света , возникающего в результате рассеяния Ми на выровненных межзвездных частицах пыли, что может вызвать образование энантиомерного избытка в хиральном материале в космосе. ^{[11] : 123–124} Межзвездные и околозвездные магнитные поля могут выстраивать частицы пыли таким образом. ^[19] Другое предположение (гипотеза Вестера-Ульбрихта) предполагает, что фундаментальная хиральность физических процессов, таких как хиральность бета-распада (см. Нарушение четности ), приводит к несколько иным периодам полураспада биологически значимых молекул.

Теории вероятности

Теории вероятности основаны на предположении, что « Абсолютный асимметричный синтез, т. е. образование энантиомерно обогащенных продуктов из ахиральных предшественников без вмешательства хиральных химических реагентов или катализаторов, на практике неизбежен только по статистическим причинам ». ^[20]

Рассмотрим рацемическое состояние как макроскопическое свойство, описываемое биномиальным распределением; эксперимент по подбрасыванию монеты, где два возможных результата — два энантиомера, является хорошей аналогией. Дискретное распределение вероятностей получения n успехов из испытаний Бернулли, где результат каждого испытания Бернулли происходит с вероятностью , а противоположный — с вероятностью, задается как: ${\displaystyle P_{p}(n,N)}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle p}$ ${\displaystyle q=(1-p)}$

${\displaystyle P_{p}(n,N)={\binom {N}{n}}p^{n}(1-p)^{N-n}}$.

Дискретное распределение вероятностей наличия молекул одной и другой хиральности определяется по формуле: ${\displaystyle P(N/2,N)}$ ${\displaystyle N/2}$ ${\displaystyle N/2}$

${\displaystyle P_{1/2}(N/2,N)={\binom {N}{N/2}}\left({\frac {1}{2}}\right)^{N/2}\left({\frac {1}{2}}\right)^{N/2}\approx {\sqrt {\frac {2}{\pi N}}}}$.

Как и в эксперименте по подбрасыванию монеты, в этом случае мы предполагаем, что оба события ( или ) равновероятны, . Вероятность наличия одинакового количества обоих энантиомеров обратно пропорциональна квадратному корню из общего числа молекул . Для одного моля рацемического соединения, молекул, эта вероятность становится . Вероятность обнаружения рацемического состояния настолько мала, что мы можем считать ее пренебрежимо малой. ${\displaystyle L}$ ${\displaystyle D}$ ${\displaystyle p=q=1/2}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle N=N_{A}\approx 6.022\cdot 10^{23}}$ ${\displaystyle P_{1/2}(N_{A}/2,N_{A})\approx 10^{-12}}$

В этом сценарии необходимо усилить начальный стохастический энантиомерный избыток с помощью любого эффективного механизма усиления. ^[4] Наиболее вероятный путь для этого этапа усиления — асимметричный автокатализ . Автокаталитическая химическая реакция — это та, в которой продукт реакции сам по себе является реактивным, другими словами, химическая реакция является автокаталитической, если продукт реакции сам по себе является катализатором реакции. При асимметричном автокатализе катализатором является хиральная молекула, что означает, что хиральная молекула катализирует свое собственное производство. Начальный энантиомерный избыток, такой как тот, который может быть получен поляризованным светом, затем позволяет более распространенному энантиомеру вытеснить другой.

Усиление

Теория

Фазовый портрет модели Франка: начиная почти отовсюду в плоскости L - D (кроме линии L = D ), система приближается к одному из гомохиральных состояний (L = 0 или D = 0).

В 1953 году Чарльз Франк предложил модель, демонстрирующую, что гомохиральность является следствием автокатализа . ^{[21] [22]} В его модели L- и D- энантиомеры хиральной молекулы автокаталитически образуются из ахиральной молекулы A.

${\displaystyle {\begin{aligned}A+L\xrightarrow {k_{a}} 2L,\\A+D\xrightarrow {k_{a}} 2D,\end{aligned}}}$

подавляя друг друга посредством реакции, которую он назвал взаимным антагонизмом

${\displaystyle {\begin{aligned}L+D\xrightarrow {k_{d}} \varnothing .\\\end{aligned}}}$

В этой модели рацемическое состояние нестабильно в том смысле, что малейший энантиомерный избыток будет усилен до полностью гомохирального состояния. Это можно показать, вычислив скорости реакции из закона действующих масс :

${\displaystyle {\begin{aligned}{\frac {d[{\ce {L}}]}{dt}}&=k_{a}[{\ce {A}}][{\ce {L}}]-k_{d}{\ce {[L][D]}}\\{\frac {d[{\ce {D}}]}{dt}}&=k_{a}[{\ce {A}}][{\ce {D}}]-k_{d}{\ce {[L][D]}},\end{aligned}}}$

где — константа скорости автокаталитических реакций, — константа скорости реакции взаимного антагонизма, а концентрация А для простоты сохраняется постоянной. ${\displaystyle k_{a}}$ ${\displaystyle k_{d}}$

Аналитические решения для найдены как . Отношение увеличивается более чем экспоненциально, если положительно (и наоборот). Каждое начальное условие, отличное от ${\displaystyle [L]/[D]=[L]_{0}/[D]_{0}\,e^{kd([L]_{0}-[D]_{0})(e^{k_{a}t}-1)}}$ ${\displaystyle [L]/[D]}$ ${\displaystyle ([L]_{0}-[D]_{0})}$

${\displaystyle [L]_{0}=[D]_{0}}$приводят к одной из асимптот или . Таким образом, равенство и , а также и представляет собой состояние неустойчивого равновесия, причем этот результат зависит от наличия члена, представляющего взаимный антагонизм. ${\displaystyle [L]=0}$ ${\displaystyle [D]=0}$ ${\displaystyle [L]_{0}}$ ${\displaystyle [D]_{0}}$ ${\displaystyle [L]}$ ${\displaystyle [D]}$

Определяя энантиомерный избыток как ${\displaystyle ee}$

${\displaystyle ee={\frac {[{\ce {D}}]-[{\ce {L}}]}{[{\ce {D}}]+[{\ce {L}}]}},}$

Скорость изменения энантиомерного избытка можно рассчитать с помощью цепного правила из скорости изменения концентраций энантиомеров L и D.

${\displaystyle {\frac {d(ee)}{dt}}=\left({\frac {2k_{d}{\ce {[L][D]}}}{[{\ce {D}}]+[{\ce {L}}]}}\right)ee.}$

Линейный анализ устойчивости этого уравнения показывает, что рацемическое состояние нестабильно. Начиная почти отовсюду в концентрационном пространстве, система эволюционирует в гомохиральное состояние. ${\displaystyle ee=0}$

Обычно считается, что автокатализ сам по себе не приводит к гомохиральности, и наличие взаимно антагонистических отношений между двумя энантиомерами необходимо для нестабильности рацемической смеси. Однако недавние исследования показывают, что гомохиральность может быть достигнута из автокатализа при отсутствии взаимно антагонистических отношений, но базовый механизм нарушения симметрии отличается. ^{[4] [23]}

Эксперименты

Существует несколько лабораторных экспериментов, которые демонстрируют, как небольшое количество одного энантиомера в начале реакции может привести к большому избытку одного энантиомера в качестве продукта. Например, реакция Соаи является автокаталитической . ^{[24] [25]} Если реакция начинается с некоторым из одного из энантиомеров продукта, который уже присутствует, продукт действует как энантиоселективный катализатор для получения большего количества того же энантиомера. ^[26] Первоначальное присутствие всего лишь 0,2 эквивалента одного энантиомера может привести к 93% энантиомерному избытку продукта.

Другое исследование ^[27] касается катализируемого пролином аминоксилирования пропионового альдегида нитрозобензолом . В этой системе небольшой энантиомерный избыток катализатора приводит к большому энантиомерному избытку продукта.

Кластеры сериновых октамеров ^{[28] [29]} также являются претендентами. Эти кластеры из 8 молекул серина появляются в масс-спектрометрии с необычным гомохиральным предпочтением, однако нет никаких доказательств того, что такие кластеры существуют в неионизирующих условиях, а поведение аминокислотной фазы гораздо более релевантно пребиотическому. ^[30] Недавнее наблюдение, что частичная сублимация 10% энантиообогащенного образца лейцина приводит к обогащению до 82% в сублимате, показывает, что энантиообогащение аминокислот может происходить в космосе. ^[31] Процессы частичной сублимации могут происходить на поверхности метеоров, где существуют большие колебания температуры. Это открытие может иметь последствия для разработки Mars Organic Detector, запуск которого запланирован на 2013 год, и который направлен на извлечение следовых количеств аминокислот с поверхности Марса именно методом сублимации.

Высокая асимметричная амплификация энантиомерного избытка сахаров также присутствует в катализируемом аминокислотами асимметричном образовании углеводов ^[32]

Одно классическое исследование включает эксперимент, который проводится в лаборатории. ^[33] Когда хлорату натрия дают кристаллизоваться из воды, а собранные кристаллы исследуют в поляриметре , каждый кристалл оказывается хиральным и либо в форме L , либо в форме D. В обычном эксперименте количество собранных кристаллов L равно количеству кристаллов D (с поправкой на статистические эффекты). Однако, когда раствор хлората натрия перемешивают во время процесса кристаллизации, кристаллы являются либо исключительно L , либо исключительно D. В 32 последовательных экспериментах по кристаллизации 14 экспериментов дают D -кристаллы, а 18 других - L -кристаллы. Объяснение этого нарушения симметрии неясно, но связано с автокатализом, происходящим в процессе зародышеобразования .

В родственном эксперименте кристаллическая суспензия рацемического производного аминокислоты при непрерывном перемешивании приводит к 100% кристаллической фазе одного из энантиомеров, поскольку энантиомерная пара способна уравновешиваться в растворе (сравните с динамическим кинетическим разрешением ). ^[34]

Передача инфекции

После того, как в системе произошло значительное энантиомерное обогащение, передача хиральности через всю систему является обычной. Этот последний шаг известен как шаг хиральной передачи. Многие стратегии в асимметричном синтезе построены на хиральной передаче. Особенно важен так называемый органокатализ органических реакций пролином, например, в реакциях Манниха .

Некоторые предлагаемые модели передачи хиральной асимметрии — это полимеризация, ^{[35] [36] [37 ] [38] [39] [40]} эпимеризация ^{[41] [42]} или сополимеризация. ^{[43] [44]}

Новый поворот

Исследование/эксперимент по гомохиральности, проведенный Ш. Фурканом Озтюрком в статье «Новый взгляд на происхождение биологической гомохиральности», дает нам «новый взгляд на происхождение биологической гомохиральности».

В своей диссертации он говорит : «Мы изучили спин-селективную кристаллизацию рацемического рибоаминооксазолина (RAO), центрального предшественника РНК , на поверхностях магнетита ( Fe3O4 ), достигая гомохиральности за два этапа кристаллизации. Более того, мы показали вызванное хиральностью лавинное намагничивание магнетита молекулами RAO, что подтверждает обратную природу эффекта и допускает кооперативную обратную связь между хиральными молекулами и магнитными поверхностями. Наконец, основываясь на эмпирических данных, мы предлагаем путь, по которому достигнутая гомохиральность в одном хиральном соединении, RAO, может эффективно распространяться по всей пребиотической сети, начиная с D-нуклеиновых кислот, до L-пептидов, а затем до гомохиральных метаболитов».

Наши результаты демонстрируют пребиотически вероятный способ достижения гомохиральности на системном уровне из полностью рацемических исходных материалов посредством процесса, инициируемого физической средой».

Оптическое разрешение в рацемических аминокислотах

Не существует теории, объясняющей корреляции между L -аминокислотами. Если взять, например, аланин , имеющий небольшую метильную группу, и фенилаланин , имеющий большую бензильную группу, то простой вопрос заключается в том, в каком аспекте L -аланин больше похож на L -фенилаланин, чем на D -фенилаланин, и какой механизм вызывает выбор всех L -аминокислот, поскольку вполне возможно, что аланин был L , а фенилаланин был D.

В 2004 году было сообщено ^[45], что избыток рацемического D , L -аспарагина (Asn), который спонтанно образует кристаллы любого изомера во время перекристаллизации, вызывает асимметричное разделение сосуществующей рацемической аминокислоты, такой как аргинин (Arg), аспарагиновая кислота (Asp), глутамин (Gln), гистидин (His), лейцин (Leu), метионин (Met), фенилаланин (Phe) , серин (Ser), валин (Val), тирозин (Tyr) и триптофан (Trp). Энантиомерный избыток ee = 100 × ( L - D )/( L + D ) этих аминокислот коррелировал почти линейно с избытком индуктора, т. е. Asn. При перекристаллизации из смеси 12 D , L -аминокислот (Ala, Asp, Arg, Glu, Gln, His, Leu, Met, Ser, Val, Phe и Tyr) и избытка D , L -Asn все аминокислоты с одинаковой конфигурацией с Asn предпочтительно сокристаллизовались. ^[45] Было неважно, происходило ли обогащение в L- или D -Asn, однако, как только выбор был сделан, сосуществующая аминокислота с одинаковой конфигурацией у α-углерода была предпочтительно вовлечена из-за термодинамической стабильности в образование кристалла. Сообщалось, что максимальный ее составляет 100%. На основании этих результатов предполагается, что смесь рацемических аминокислот вызывает спонтанное и эффективное оптическое разрешение, даже если асимметричный синтез одной аминокислоты не происходит без помощи оптически активной молекулы.

Это первое исследование, обоснованно объясняющее образование хиральности из рацемических аминокислот с помощью экспериментальных доказательств.

История термина

Этот термин был введен Кельвином в 1904 году, в год публикации им Балтиморской лекции 1884 года. Кельвин использовал термин гомохиральность как отношение между двумя молекулами, т. е. две молекулы являются гомохиральными, если они имеют одинаковую хиральность. ^{[32] [46]} Однако в последнее время термин гомохиральный используется в том же смысле, что и энантиомерно чистый. Это разрешено в некоторых журналах (но не поощряется), ^{[47] : 342  [48]} его значение меняется на предпочтение процесса или системы для одного оптического изомера в паре изомеров в этих журналах.

Смотрите также

• Концепция хиральной жизни - искусственно синтезированная хирально-зеркальная версия жизни
• Система безразборной мойки (CIP)
• Стереохимия
• Эффект Пфайффера
• Нерешенные проблемы по химии

Ссылки

1. Нельсон, Ленингер и др. (2008). Принципы биохимии Ленингера . Macmillan. стр. 474.
2. Кэрролл, Джеймс Д. (март 2009 г.). «Новое определение жизни». Хиральность . 21 (3): 354–358. doi :10.1002/chir.20590. PMID  18571800.
3. Julian, Ryan R.; Myung, Sunnie; Clemmer, David E. (январь 2005 г.). «Имеют ли гомохиральные агрегаты энтропийное преимущество?». The Journal of Physical Chemistry B. 109 ( 1): 440–444. doi :10.1021/jp046478x. PMID  16851034. S2CID  10599051.
4. Jafarpour, Farshid; Biancalani, Tommaso; Goldenfeld, Nigel (2017). «Нарушение симметрии, вызванное шумом, вдали от равновесия и возникновение биологической гомохиральности». Physical Review E. 95 ( 3): 032407. Bibcode : 2017PhRvE..95c2407J. doi : 10.1103/PhysRevE.95.032407 . PMID  28415353.
5. Reusch, William. "Peptides & Proteins". Natural Products . Michigan State University . Получено 8 мая 2018 г.
6. Лэм, Эрик (1997). «Нуклеиновые кислоты и белки». В Dey, PM; Harborne, JB (ред.). Биохимия растений . Burlington: Elsevier. стр. 315. ISBN 9780080525723.
7. Зубай, Джеффри (2000). Происхождение жизни: на Земле и в космосе . Elsevier. стр. 96. ISBN 9780080497617.
8. Seckbach, Joseph, ed. (2012). Генезис - в начале: предшественники жизни, химические модели и ранняя биологическая эволюция . Дордрехт: Springer. ISBN 9789400729407.
9. Hazen, Robert M. (2007). Генезис: научный поиск происхождения жизни . Вашингтон, округ Колумбия: Джозеф Генри. ISBN 9780309103107.
10. Смит, Сайлас (июль 2009 г.). «Хиральная токсикология: это одно и то же... только разное». Toxicological Sciences . 110 (1): 4–30. doi : 10.1093/toxsci/kfp097 . PMID  19414517.
11. Meierhenrich, Uwe (2008). Аминокислоты и асимметрия жизни, пойманная в акте формирования . Берлин: Springer. ISBN 9783540768869.
12. Шоу, Эндрю М. (2007). Астрохимия от астрономии к астробиологии . Чичестер: John Wiley & Sons. стр. 247. ISBN 9780470091388.
13. Гихарро, А. и Юс, М. Происхождение хиральности в молекулах жизни (RSC Publishing, Кембридж, 2009), 1-е изд.
14. Яаккола С., Шарма В. и Аннила А. (2008). «Причина консенсуса киральности». Курс. хим. Биол . 2 (2): 53–58. arXiv : 0906.0254 . дои : 10.2174/187231308784220536. S2CID  8294807.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
15. Globus, Noemie; Blandford, Roger D. (20 мая 2020 г.). «Хиральная головоломка жизни». The Astrophysical Journal Letters . 895 (1): L11. arXiv : 2002.12138 . Bibcode : 2020ApJ...895L..11G. doi : 10.3847/2041-8213/ab8dc6 . S2CID  211532577.
16. Barron, LD (1986-09-01). «Истинная и ложная хиральность и абсолютный асимметричный синтез». Журнал Американского химического общества . 108 (18): 5539–5542. doi :10.1021/ja00278a029. ISSN  0002-7863.
17. Barron, LD (1981-08-20). «Оптическая активность и обращение времени». Молекулярная физика . 43 (6): 1395–1406. Bibcode : 1981MolPh..43.1395B. doi : 10.1080/00268978100102151. ISSN  0026-8976.
18. Кларк, Стюарт (июль–август 1999 г.). «Поляризованный звездный свет и направленность жизни». American Scientist . 87 (4): 336. Bibcode :1999AmSci..87..336C. ​​doi :10.1511/1999.4.336. ISSN  0003-0996. S2CID  221585816.
19. Helman, Daniel S (6 июля 2018 г.). «Галактическое распределение источников хиральности органических молекул». Acta Astronautica . 151 : 595–602. arXiv : 1612.06720 . Bibcode : 2018AcAau.151..595H. doi : 10.1016/j.actaastro.2018.07.008. ISSN  0094-5765. S2CID  10024470.
20. Mislow, Kurt (2003). «Абсолютный асимметричный синтез: комментарий». Сборник чехословацких химических сообщений . 68 (5): 849–864. doi :10.1135/cccc20030849. ISSN  1212-6950.
21. Франк, ФК (1953). «О спонтанном асимметричном синтезе». Biochimica et Biophysica Acta . 11 (4): 459–463. doi :10.1016/0006-3002(53)90082-1. PMID  13105666.
22. Обратите внимание, что в своей оригинальной статье Франк не предложил никакого набора химических реакций, а только набор динамических уравнений, где концентрации обоих энантиомеров были обозначены как [n1] и [n2] соответственно.
23. Джафарпур, Фаршид; Бьянкалани, Томмасо; Голденфельд, Найджел (2015). «Механизм биологической гомохиральности саморепликаторов ранней жизни, вызванный шумом». Physical Review Letters . 115 (15): 158101. arXiv : 1507.00044 . Bibcode : 2015PhRvL.115o8101J. doi : 10.1103/PhysRevLett.115.158101. PMID  26550754. S2CID  9775791.
24. Шибата, Таканори; Мориока, Хироши; Хаясе, Тадакацу; и др. (17 января 1996 г.). «Высокоэнантиоселективное каталитическое асимметричное автоумножение хирального пиримидилового спирта». Журнал Американского химического общества . 118 (2): 471–472. doi :10.1021/ja953066g. ISSN  0002-7863.
25. Соаи, Кенсо; Сато, Итару; Шибата, Таканори (2001). «Асимметричный автокатализ и происхождение хиральной однородности в органических соединениях». The Chemical Record . 1 (4): 321–332. doi :10.1002/tcr.1017. ISSN  1528-0691. PMID  11893072.
26. Таканори Шибата; Хироши Мориока; Тадакацу Хаясе; Каори Чоджи; Кенсо Соаи (1996). «Высокоэнантиоселективное каталитическое асимметричное автоумножение хирального пиримидилового спирта». J. Am. Chem. Soc. 118 (2): 471–472. doi :10.1021/ja953066g.
27. Суджу П. Мэтью, Хироши Ивамура и Донна Г. Блэкмонд (21 июня 2004 г.). «Усиление энантиомерного избытка в реакции, опосредованной пролином». Angewandte Chemie International Edition . 43 (25): 3317–3321. doi : 10.1002/anie.200453997 . PMID  15213963.
28. Кукс, РГ, Чжан, Д., Кох, КДж (2001). «Хироселективная самонаправленная октамеризация серина: последствия для гомохирогенеза». Anal. Chem. 73 (15): 3646–3655. doi :10.1021/ac010284l. PMID  11510829. S2CID  27891319. {{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
29. Нанита, С., Кукс, Р. Г. (2006). «Сериновые октамеры: формирование кластера, реакции и их значение для гомохиральности биомолекул». Angew. Chem. Int. Ed. 45 (4): 554–569. doi :10.1002/anie.200501328. PMID  16404754. {{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
30. Донна Г. Блэкмонд; Мартин Клуссманн (2007). «Избалованный выбором: оценка моделей фазового поведения для эволюции гомохиральности». Chem. Commun. (39): 3990–3996. doi :10.1039/b709314b. PMID  17912393.
31. Стивен П. Флетчер; Ричард BC Джагт; Бен Л. Феринга (2007). «Астрофизически релевантный механизм обогащения энантиомеров аминокислот». Chem. Commun. 2007 (25): 2578–2580. doi :10.1039/b702882b. PMID  17579743.
32. Армандо Кордова; Магнус Энгквист; Исмаил Ибрагим; Хесус Касас; Хенрик Сунден (2005). «Вероятное происхождение гомохиральности в катализируемом аминокислотами неогенезе углеводов». хим. Коммун. 15 (15): 2047–2049. дои : 10.1039/b500589b. ПМИД  15834501.
33. Kondepudi, DK, Kaufman, RJ & Singh, N. (1990). «Нарушение хиральной симметрии при кристаллизации хлората натрия». Science . 250 (4983): 975–976. Bibcode :1990Sci...250..975K. doi :10.1126/science.250.4983.975. PMID  17746924. S2CID  41866132.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
34. Noorduin, Wim L.; Izumi, Toshiko; Millemaggi, Alessia; Leeman, Michel; Meekes, Hugo; Van Enckevort, Willem JP; Kellogg, Richard M.; Kaptein, Bernard; Vlieg, Elias; Blackmond, Donna G. (январь 2008 г.). "Возникновение единого твердого хирального состояния из почти рацемического производного аминокислоты" (PDF) . Журнал Американского химического общества . 130 (4): 1158–1159. doi :10.1021/ja7106349. PMID  18173274.
35. Sandars, PGH (2003). «Игрушечная модель для генерации гомохиральности во время полимеризации». Origins of Life and Evolution of the Biosphere . 33 (6): 575–587. Bibcode :2003OLEB...33..575S. doi :10.1023/a:1025705401769. ISSN  0169-6149. PMID  14601927. S2CID  25241450.
36. Бранденбург, Аксель; Мултамяки, Туомас (июль 2004 г.). «Как долго могут сосуществовать лево- и праворукие формы жизни?». Международный журнал астробиологии . 3 (3): 209–219. arXiv : q-bio/0407008 . Bibcode : 2004IJAsB...3..209B. doi : 10.1017/s1473550404001983. ISSN  1473-5504. S2CID  16991953.
37. Бранденбург, А.; Андерсен, А.С.; Хёфнер, С.; Нильссон, М. (июнь 2005 г.). «Гомохиральный рост через энантиомерное перекрестное ингибирование». Происхождение жизни и эволюция биосфер . 35 (3): 225–241. arXiv : q-bio/0401036 . Bibcode :2005OLEB...35..225B. doi :10.1007/s11084-005-0656-9. ISSN  0169-6149. PMID  16228640. S2CID  16833396.
38. Wattis, Jonathan AD; Coveney, Peter V. (июнь 2005 г.). «Нарушение симметрии в хиральной полимеризации». Origins of Life and Evolution of Biospheres . 35 (3): 243–273. arXiv : physics/0402091 . Bibcode :2005OLEB...35..243W. doi :10.1007/s11084-005-0658-7. ISSN  0169-6149. PMID  16228641. S2CID  12451904.
39. Сайто, Юкио; Хьюга, Хироюки (2005-05-15). «Выбор хиральности в открытых проточных системах и при полимеризации». Журнал Физического общества Японии . 74 (5): 1629–1635. arXiv : physics/0503057 . Bibcode :2005JPSJ...74.1629S. doi :10.1143/jpsj.74.1629. ISSN  0031-9015. S2CID  18419335.
40. Бланко, Селия; Хохберг, Дэвид (2011). «Хиральная полимеризация: нарушение симметрии и производство энтропии в закрытых системах». Phys. Chem. Chem. Phys . 13 (3): 839–849. arXiv : 1104.2225 . Bibcode :2011PCCP...13..839B. doi :10.1039/c0cp00992j. ISSN  1463-9076. PMID  21057681. S2CID  516456.
41. Plasson, R.; Bersini, H.; Commeyras, A. (2004-11-17). «Recycling Frank: Spontaneous appearance of homochirality in noncatalytic systems». Труды Национальной академии наук . 101 (48): 16733–16738. Bibcode : 2004PNAS..10116733P. doi : 10.1073/pnas.0405293101 . ISSN  0027-8424. PMC 534711. PMID 15548617  . 
42. Стич, Майкл; Бланко, Селия; Хохберг, Дэвид (2013). «Хиральные и химические колебания в простой модели димеризации». Phys. Chem. Chem. Phys . 15 (1): 255–261. arXiv : 1210.1872 . Bibcode :2013PCCP...15..255S. doi :10.1039/c2cp42620j. ISSN  1463-9076. PMID  23064600. S2CID  2655068.
43. Wattis, Jonathan AD; Coveney, Peter V. (август 2007 г.). «Выбор последовательности во время сополимеризации». The Journal of Physical Chemistry B. 111 ( 32): 9546–9562. doi :10.1021/jp071767h. ISSN  1520-6106. PMID  17658787.
44. Бланко, Селия; Хохберг, Дэвид (2012). «Гомохиральные олигопептиды с помощью хиральной амплификации: интерпретация экспериментальных данных с помощью модели сополимеризации». Физическая химия Химическая физика . 14 (7): 2301–11. arXiv : 1202.2268 . Bibcode :2012PCCP...14.2301B. doi :10.1039/c2cp22813k. ISSN  1463-9076. PMID  22237639. S2CID  16960638.
45. S. Kojo; H. Uchino; M. Yoshimura; K. Tanaka (2004). «Рацемический D,L-аспарагин вызывает энантиомерный избыток других сосуществующих рацемических D,L-аминокислот во время перекристаллизации: гипотеза, объясняющая происхождение L-аминокислот в биосфере». Chem. Comm. (19): 2146–2147. doi :10.1039/b409941a. PMID  15467844.
46. Моррис, Дэвид Г. (2001). Стереохимия . Кембридж: Королевское химическое общество. стр. 30. ISBN 978-1-84755-194-8.
47. Anslyn, Eric V.; Dougherty, Dennis A. (2006). Современная физическая органическая химия . Sausalito, Calif.: University Science Books. ISBN 9781891389313.
48. Однако сообщение может быть запутанным. В Moss, GP (1 января 1996 г.). "Basic terminology of stereochemistry (IUPAC Recommendations 1996)" (PDF) . Pure and Applied Chemistry . 68 (12): 2193–2222. doi :10.1351/pac199668122193. S2CID  98272391 . Получено 7 мая 2018 г. ., запись для Энантиомерно чистый/Энантиочистый гласит: «Использование термина гомохиральный в качестве синонима настоятельно не рекомендуется»; но запись для Гомохиральный гласит: «См . энантиомерно чистый/Энантиочистый ».

Дальнейшее чтение

• Бейли, Джереми (28 августа 1998 г.). "Звездная круговая поляризация и биомолекулярная гомохиральность". ScienceWeek . Архивировано из оригинала 30 ноября 2010 г. . Получено 5 мая 2018 г. .
• Болл, Филип (24 апреля 2009 г.). «Циклический аргумент?». Nature . doi :10.1038/news.2009.390.
• Бразилия, Рэйчел (26 октября 2015 г.). "Происхождение гомохиральности". Chemistry World . Получено 10 августа 2018 г. .
• Блэкмонд, Донна Г.; Миллер, Ром (21 июня 2004 г.). «Как левосторонние аминокислоты продвинулись вперед: демонстрация эволюции биологической гомохиральности в лаборатории». www.imperial.ac.uk (Пресс-релиз). Имперский колледж Лондона . Получено 5 мая 2018 г.
• Guijarro, Albert; Yus, Miguel (2008). Происхождение хиральности в молекулах жизни: пересмотр от осознания к современным теориям и перспективам этой нерешенной проблемы . Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество. ISBN 9780854041565.
• Хегстром, Роджер А.; Кондепуди, Дилип К. (1990). «Рукость Вселенной». Scientific American . 262 (1): 108–115. Bibcode : 1990SciAm.262a.108H. doi : 10.1038/scientificamerican0190-108. JSTOR  24996649.
• Джафарпур, Фаршид; Бьянкалани, Томмасо; Голденфельд, Найджел (10 марта 2017 г.). «Нарушение симметрии, вызванное шумом, вдали от равновесия и возникновение биологической гомохиральности» (PDF) . Physical Review E . 95 (3): 032407. Bibcode :2017PhRvE..95c2407J. doi : 10.1103/PhysRevE.95.032407 . PMID  28415353.
• Наньшэн, Чжао (1999). «Роль гомохиральности в эволюции». В Zucchi, C.; Caglioti, L.; Pályi, G. (ред.). Advances in BioChirality . Burlington: Elsevier. стр. 105–114. doi :10.1016/B978-008043404-9/50008-5. ISBN 9780080526621.
• Rouhi, A. Maureen (17 июня 2004 г.). «О происхождении гомохиральности». Chemical & Engineering News . American Chemical Society . Получено 5 мая 2018 г. .
• Седбрук, Даниэль (28 июля 2016 г.). «Должны ли молекулы жизни всегда быть левосторонними или правосторонними?». Смитсоновский институт . Получено 10 августа 2018 г.

Внешние ссылки

• Наблюдения подтверждают теорию гомохиральности. Photonics TechnologyWorld, ноябрь 1998 г.
• Происхождение гомохиральности Архивировано 21 августа 2010 г. в Wayback Machine . Конференция в Nordita Stockholm, февраль 2008 г.