Международная группа ученых под руководством профессора Еврейского университета в Иерусалиме Йосси Палтиеля и профессора Института Вейцмана Рона Наамана обнаружила физический механизм, объясняющий, почему живые организмы выбирают только одну из двух зеркальных форм молекул. Об этом сообщает Ixbt.com сообщает .
Многие молекулы, важные для жизни, такие как аминокислоты и сахара, существуют в двух зеркальных формах, называемых энантиомерами. Несмотря на химическую идентичность, биологические системы используют почти исключительно один тип аминокислот и противоположную хиральность для сахаров. Это явление, называемое гомохиральностью, было одной из величайших загадок науки.
Авторы исследования утверждают, что причина может заключаться не в самих молекулах, а в способе прохождения через них электронов. Когда электрон движется по хиральной молекуле, его спин (внутренний квантовый момент) взаимодействует со структурой молекулы по-разному для зеркальных форм. Это приводит к тому, что динамические процессы, такие как транспорт электронов и взаимодействие с магнитной средой, протекают по-разному для двух энантиомеров.
Теоретические расчеты и эксперименты показали, что спин-зависимые эффекты вызывают небольшие, но измеримые различия в поведении зеркальных молекул. Эти различия проявляются только в динамике и со временем накапливаются, приводя к доминированию одной формы в биологических системах.
Это открытие открывает новое направление в изучении происхождения жизни. Исследование доказывает, что не только химические, но и физические процессы сыграли решающую роль в выборе хиральности. Даже минимальное преимущество одной формы при взаимодействии с окружающей средой может привести к ее глобальному доминированию.
Читайте «Zamin» в Telegram!
