Organismele vii folosesc aproape exclusiv una dintre cele două forme „în oglindă” ale anumitor molecule. Fenomenul e esențial pentru chimia vieții și a ridicat multă vreme una dintre întrebările importante ale chimiei.
Cercetările care au contribuit la explicarea lui au primit Premiul Nobel pentru Chimie 2026. Academia Regală Suedeză de Științe a anunțat că laureații sunt Henri B. Kagan și Kenso Soai, pentru descoperirile privind efectele neliniare și autocataliza în sinteza organică asimetrică.
Aceeași formulă, două imagini în oglindă
Multe molecule organice pot exista în două variante. Au aceeași formulă chimică, dar fiecare e imaginea în oglindă a celeilalte. Fenomenul se numește chiralitate.
Aminoacizii sunt un exemplu important. În natură se găsesc ambele forme posibile, însă proteinele organismelor vii o folosesc în principal pe una singură. Această particularitate se numește homochiralitate.
Diferența dintre cele două forme are consecințe practice. Variantele oglindite ale aceleiași molecule pot interacționa diferit cu organismele vii, așa că obținerea formei potrivite poate fi decisivă pentru efectul unei substanțe. De aceea, controlul formei unei molecule este esențial în numeroase domenii ale chimiei, mai ales în dezvoltarea medicamentelor.
De la un dezechilibru la o singură formă
Henri B. Kagan a făcut un pas important în 1986. A demonstrat atunci că anumite reacții chimice pot produce un dezechilibru între cele două molecule aflate în relație de imagine în oglindă. Rezultatul a arătat că o reacție nu produce obligatoriu cele două forme în proporții egale.
În mod obișnuit, chimiștii se așteaptă ca proporția dintre cele două forme în produsul unei reacții să o urmeze proporțional pe cea din catalizatorul folosit. Efectele neliniare sunt situațiile în care această relație nu se respectă.
Kenso Soai a dus cercetarea mai departe. În 1995, a descris o reacție cu potențial autocatalitic, care putea favoriza apariția uneia dintre formele chirale. Într-o reacție autocatalitică, unul dintre produși funcționează și ca un catalizator al reacției. În 2003, Soai a demonstrat experimental o reacție în care se forma practic o singură variantă dintre cele două molecule oglindite posibile.
Cercetările lui Kagan și Soai le-au oferit chimiștilor noi instrumente pentru a controla astfel de reacții și pentru a înțelege mai bine mecanismele prin care poate apărea asimetria chimică. Ele au avut consecințe importante pentru sinteza organică, inclusiv pentru producerea unor substanțe folosite în industria farmaceutică.
Rezultatul din 2003 duce însă discuția înapoi la chimia vieții. Potrivit Comitetului Nobel, el a oferit un model important pentru a înțelege cum ar putea apărea Situația în care toate moleculele chirale de un anumit tip dintr-un sistem au aceeași formă dintre cele două imagini în oglindă posibile. În organismele vii, proteinele sunt construite din aminoacizi de tip L, iar ADN-ul și ARN-ul conțin zaharuri de tip D.
Ce s-a mai descoperit în Știință?
Unele zone mai mici, altele mai mari: legătura încâlcită dintre traumele din copilărie și structura creierului
Cancerul colorectal e tot mai frecvent la tineri și e adesea depistat prea târziu
Ce este ciuma pneumonică și cât de periculoasă e?
Creierul celor care își țin respirația sub apă minute întregi pare să se reorganizeze profund. Ce se întâmplă cu memoria lor
