為什麼構成生命的分子統計上具有高度不對稱性

時間 2021-05-29 22:49:56

1樓:sdpeter

生物活性啊什麼的解釋都對,但這是結果不是原因。

我覺得應該是和生命的起源有關。感覺應該是貝納爾對流、超迴圈的過程造成的。可以看一些耗散結構論,會得到啟發。

對整個過程中,適合自維持系統的形式會被自然選擇保留。絕大多數手性是因為耗散結構的特性造成的,而這恰好能夠有利於系統的維持。

2樓:易恆道

乙個猜想,再贈送乙個故事。

右手世界的來客 - 易恆道的文章 - 知乎http://

zhuanlan /p/30545545

3樓:劉亞合

對於這個問題我有乙個猜想,需要凝聚態化學領域的知友幫忙計算以後,再看看有沒有這個可能,有沒有必要進一步實驗測量。

目前實驗已經驗證對於D—核醣與L—核醣之間,基於電弱中性流宇稱不守恆,有乙個微小的穩定性差異,但是不足以發生兩種構象之間可能發生自發相變。

合成嘌呤和嘧啶的底物的不同手性構象之間穩定性也基於此有乙個微小的統計學差異,並傳遞到嘌呤和嘧啶。

這些差異仍然都是極小的,自複製無法放大這些亞化學層面的差異,而即使能夠發生兩種手性構象之間自發相變,兩種構象數量之間過小的統計差異也更可能被漲落抹平,而不是被自複製放大。

我猜想早期的核酶(化學組成為RNA)作為乙個特殊的長鏈分子,可能有某種屬於凝聚態化學研究範疇的機制,在全分子層面放大這些穩定性差異,使D—RNA與L—RNA長鏈之間的物理穩定性有足夠大的差異,並且影響到分子長鏈中每個手性位置,尤其是在不發生鹼基配對,而直接與NH3或H2O接觸的柔性區域。兩組構象組成的核酶之間自發相變可能偏向D—RNA,在足夠長的時間下,產生顯著的差異。

4樓:cccccsf

問題不成立。

α–氨基酸確實是除去甘氨酸無旋光性外,基本都是左旋。但是組成組成核糖核酸的糖,基本都是右旋,核糖核酸對生命的作用還小嘛?

5樓:

嗯。。我還是嘗試的回答下吧。

首先糾正乙個概念,生命體內絕不是都是左手性。 比如核醣就是右手性的。 看你這兒說的是氨基酸,確實,構成蛋白的都是左手氨基酸,但其實右手氨基酸也是有的,在植物的細胞壁,細菌的細胞壁中都有發現。

其實不僅僅是單個分子。有手性,氨基酸構成α螺旋 DNA 這些都有左右手構型,而且左右手均有在生命體內發現,只是多少不同罷了。

其實對於生命體偏好某一構型尚未有定論,我個人從化學反應的角度理解是作為有手性的分子,反應是有選擇性與專一性的,小的有機分子在誕生那一刻起就有手性了,之後會偏好它所選擇的分子反應,這樣生命體的立體專一性就出現了。

而作為沒有手性但是僅僅需要一步反應就可以產生手性的分子,這裡叫前手性分子,他們其實也是不對稱的,從分子的上面和下面進攻得到的產物不同,據我所知生命體內的很多酶就是具有手性特性的催化劑,可以識別特定基團從而催化得到特定手性的分子,我想生命早期的有機小分子也是這個道理。

6樓:枕水

這個我以前就聽費曼說起過(呃……是看他的書啦《費曼講物理》),他的推測是在以前,可能是兩種手性都有的,然後因為某種擾動打亂了平衡,左手性的佔據了優勢,然後就形成正反饋機制,右手性的生物越來越難找到右手性的蛋白質形成食物鏈,就越來越少,最後導致了左手統治世界。

7樓:

想起很久以前看過的一篇文獻

文獻放上,是natrue的文章:

Frontier experiments: Tough science : Nature News & Comment

Nature 481,14–17(05 January 2012)|doi:10.1038/481014a

「巴黎大學的Benot Darquié解釋:理論上,弱力會導致手性分子的手徵結構的能態(energy state)比它映象的手徵結構要差上一點點,大約是 10^-15 ~ 10^-20。所以,假設左手徵分子的振動頻率是 30 THz( 10^12 Hz),那作為其映象的右手徵分子的振動頻率會差上幾毫赫茲(mHz, 10^-3 Hz)甚至幾微赫茲(μHz, 10^-6 Hz)。

」但對於自然來說,不論這個差別是多少,只要有就夠了。手性會被放大的。

所以,題主的問題應該是會得到乙個否定的回答了。

在地球環境中,左手徵是產生生命的前提。

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