Homoquiralidad

Uniformidad de lateralidad

La homoquiralidad es una uniformidad de quiralidad o lateralidad. Los objetos son quirales cuando no se pueden superponer a sus imágenes especulares. Por ejemplo, las manos izquierda y derecha de un ser humano son aproximadamente imágenes especulares entre sí, pero no son sus propias imágenes especulares, por lo que son quirales. En biología , 19 de los 20 aminoácidos naturales son homoquirales, siendo L -quirales (zurdos), mientras que los azúcares son D -quirales (diestros). ^[1] La homoquiralidad también puede referirse a sustancias enantiopuras en las que todos los constituyentes son el mismo enantiómero (una versión diestra o zurda de un átomo o molécula), pero algunas fuentes desaconsejan este uso del término.

No está claro si la homoquiralidad tiene un propósito; sin embargo, parece ser una forma de almacenamiento de información. ^[2] Una sugerencia es que reduce las barreras de entropía en la formación de grandes moléculas organizadas. ^[3] Se ha verificado experimentalmente que los aminoácidos forman agregados grandes en mayor abundancia a partir de muestras enantiopuras del aminoácido que a partir de muestras racémicas (mezcladas enantioméricamente). ^[3]

No está claro si la homoquiralidad surgió antes o después de la vida, y se han propuesto muchos mecanismos para su origen. ^[4] Algunos de estos modelos proponen tres pasos distintos: la ruptura de la simetría especular crea un pequeño desequilibrio enantiomérico, la amplificación quiral se basa en este desequilibrio y la transmisión quiral es la transferencia de quiralidad de un conjunto de moléculas a otro.

En biología

Los aminoácidos son los componentes básicos de los péptidos y las enzimas , mientras que las cadenas de azúcar-péptido son la columna vertebral del ARN y el ADN . ^{[5] [6]} En los organismos biológicos, los aminoácidos aparecen casi exclusivamente en la forma levógira ( L -aminoácidos) y los azúcares en la forma diestra (R-azúcares). ^{[7] [ verificación necesaria ]} Dado que las enzimas catalizan reacciones, imponen la homoquiralidad en una gran variedad de otras sustancias químicas, incluidas hormonas , toxinas, fragancias y sabores de alimentos. ^{[8] : 493–494} La glicina es aquiral, al igual que algunos otros aminoácidos no proteinogénicos que son aquirales (como la dimetilglicina ) o de la forma enantiomérica D.

Los organismos biológicos discriminan fácilmente entre moléculas con diferentes quiralidades. Esto puede afectar a reacciones fisiológicas como el olfato y el gusto. La carvona , un terpenoide que se encuentra en los aceites esenciales , huele a menta en su forma L y a alcaravea en su forma R. ^{[8] : 494  [ verificación necesaria ]} El limoneno sabe a cítricos cuando se usa con la mano derecha y a pino cuando se usa con la mano izquierda. ^{[9] : 168}

La homoquiralidad también afecta la respuesta a los fármacos. La talidomida , en su forma levógira, cura las náuseas matutinas ; en su forma diestra, causa defectos de nacimiento. ^{[9] : 168} Desafortunadamente, incluso si se administra una versión levógira pura, parte de ella puede convertirse en la forma diestra en el paciente. ^[10] Muchos fármacos están disponibles tanto como mezcla racémica (cantidades iguales de ambas quirales) como fármaco enantiopuro (solo una quiralidad). Dependiendo del proceso de fabricación, las formas enantiopuras pueden ser más caras de producir que las mezclas estereoquímicas. ^{[9] : 168}

Las preferencias quirales también se pueden encontrar a nivel macroscópico. Las conchas de los caracoles pueden ser hélices que giran hacia la derecha o hacia la izquierda, pero una forma u otra es fuertemente preferida en una especie dada. En el caracol comestible Helix pomatia , solo uno de cada 20.000 es helicoidal hacia la izquierda. ^{[11] : 61–62} El enrollamiento de las plantas puede tener una quiralidad preferida e incluso el movimiento de masticación de las vacas tiene un exceso del 10% en una dirección. ^[12]

Orígenes

Problema sin resolver en química :

¿Cuál es el origen de la homoquiralidad en los organismos vivos?

(más problemas sin resolver en química)

Ruptura de simetría

Las teorías sobre el origen de la homoquiralidad en las moléculas de la vida pueden clasificarse como deterministas o basadas en el azar, dependiendo del mecanismo propuesto. Si existe una relación entre causa y efecto (es decir, un campo quiral específico o una influencia que causa la ruptura de la simetría especular), la teoría se clasifica como determinista; en caso contrario, se clasifica como una teoría basada en mecanismos de azar (en el sentido de aleatoriedad). ^[13]

Otra clasificación de las diferentes teorías sobre el origen de la homoquiralidad biológica podría hacerse dependiendo de si la vida surgió antes del paso de enantiodiscriminación (teorías bióticas) o después (teorías abióticas). Las teorías bióticas sostienen que la homoquiralidad es simplemente el resultado del proceso natural de autoamplificación de la vida: o bien la formación de la vida con preferencia por una u otra quiralidad fue un evento fortuito y poco frecuente que ocurrió con las quiralidades que observamos, o bien todas las quiralidades de la vida surgieron rápidamente pero debido a eventos catastróficos y una fuerte competencia, las otras preferencias quirales no observadas fueron eliminadas por la preponderancia y el enriquecimiento metabólico y enantiomérico de las opciones de quiralidad "ganadoras". ^{[ cita requerida ]} Si este fuera el caso, deberían encontrarse restos del signo de quiralidad extinto. Como este no es el caso, hoy en día las teorías bióticas ya no tienen respaldo.

La aparición del consenso de quiralidad como un proceso de autoamplificación natural también se ha asociado con la segunda ley de la termodinámica . ^[14]

Teorías deterministas

Las teorías deterministas se pueden dividir en dos subgrupos: si la influencia quiral inicial tuvo lugar en un espacio o tiempo específico (promediando cero en áreas de observación o períodos de tiempo suficientemente grandes), la teoría se clasifica como determinista local; si la influencia quiral es permanente en el momento en que ocurrió la selección quiral, entonces se clasifica como determinista universal. Los grupos de clasificación para las teorías deterministas locales y las teorías basadas en mecanismos aleatorios pueden superponerse. Incluso si una influencia quiral externa produjo el desequilibrio quiral inicial de manera determinista, el signo del resultado podría ser aleatorio ya que la influencia quiral externa tiene su contraparte enantiomérica en otra parte.

En las teorías deterministas, el desequilibrio enantiomérico se crea debido a un campo o influencia quiral externa, y el signo final impreso en las biomoléculas se deberá a él. Los mecanismos deterministas para la producción de mezclas no racémicas a partir de materiales de partida racémicos incluyen: leyes físicas asimétricas, como la interacción electrodébil (a través de rayos cósmicos ^[15] ) o entornos asimétricos, como los causados ​​por la luz polarizada circularmente , los cristales de cuarzo o la rotación de la Tierra, la β-radiólisis o el efecto magnetoquiral. ^{[16] [17]} La ​​teoría determinista universal más aceptada es la interacción electrodébil. Una vez establecida, se seleccionaría la quiralidad. ^[18]

Una suposición es que el descubrimiento de un desequilibrio enantiomérico en las moléculas del meteorito Murchison apoya un origen extraterrestre de la homoquiralidad: hay evidencia de la existencia de luz polarizada circularmente originada por la dispersión de Mie en partículas de polvo interestelar alineadas que pueden desencadenar la formación de un exceso enantiomérico dentro del material quiral en el espacio. ^{[11] : 123–124} Los campos magnéticos interestelares y casi estelares pueden alinear partículas de polvo de esta manera. ^[19] Otra especulación (la hipótesis de Vester-Ulbricht) sugiere que la quiralidad fundamental de los procesos físicos como el de la desintegración beta (ver Violación de paridad ) conduce a vidas medias ligeramente diferentes de moléculas biológicamente relevantes.

Teorías del azar

Las teorías del azar se basan en el supuesto de que " la síntesis asimétrica absoluta, es decir, la formación de productos enantioméricamente enriquecidos a partir de precursores aquirales sin la intervención de reactivos químicos quirales o catalizadores, es en la práctica inevitable sólo por razones estadísticas ". ^[20]

Consideremos el estado racémico como una propiedad macroscópica descrita por una distribución binomial; el experimento de lanzar una moneda, donde los dos resultados posibles son los dos enantiómeros, es una buena analogía. La distribución de probabilidad discreta de obtener n éxitos en los ensayos de Bernoulli, donde el resultado de cada ensayo de Bernoulli ocurre con probabilidad y ocurre lo opuesto con probabilidad, está dada por: ${\displaystyle P_{p}(n,N)}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle p}$ ${\displaystyle q=(1-p)}$

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

La distribución de probabilidad discreta de tener exactamente moléculas de una quiralidad y de la otra, viene dada por: ${\displaystyle P(N/2,N)}$ ${\displaystyle N/2}$ ${\displaystyle N/2}$

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

Al igual que en el experimento de lanzar una moneda, en este caso, suponemos que ambos eventos ( o ) son equiprobables, . La probabilidad de tener exactamente la misma cantidad de ambos enantiómeros es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del número total de moléculas . Para un mol de un compuesto racémico, moléculas, esta probabilidad se convierte en . La probabilidad de encontrar el estado racémico es tan pequeña que podemos considerarla insignificante. ${\displaystyle L}$ ${\displaystyle D}$ ${\displaystyle p=q=1/2}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle N=N_{A}\approx 6.022\cdot 10^{23}}$ ${\displaystyle P_{1/2}(N_{A}/2,N_{A})\approx 10^{-12}}$

En este escenario, existe la necesidad de amplificar el exceso enantiomérico estocástico inicial a través de cualquier mecanismo eficiente de amplificación. ^[4] La vía más probable para este paso de amplificación es la autocatálisis asimétrica . Una reacción química autocatalítica es aquella en la que el producto de reacción es en sí mismo un reactivo, en otras palabras, una reacción química es autocatalítica si el producto de reacción es en sí mismo el catalizador de la reacción. En la autocatálisis asimétrica, el catalizador es una molécula quiral, lo que significa que una molécula quiral está catalizando su propia producción. Un exceso enantiomérico inicial, como el que puede producirse mediante luz polarizada, permite entonces que el enantiómero más abundante supere al otro.

Amplificación

Teoría

Retrato de fase del modelo de Frank: comenzando desde casi cualquier lugar del plano L - D (excepto la línea L = D ), el sistema se aproxima a uno de los estados homoquirales (L=0 o D=0).

En 1953, Charles Frank propuso un modelo para demostrar que la homoquiralidad es una consecuencia de la autocatálisis . ^{[21] [22]} En su modelo, los enantiómeros L y D de una molécula quiral se producen autocatalíticamente a partir de una molécula aquiral A

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

mientras se reprimían mutuamente mediante una reacción que él llamaba antagonismo mutuo

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

En este modelo, el estado racémico es inestable en el sentido de que el más mínimo exceso enantiomérico se amplificará hasta un estado completamente homoquiral. Esto se puede demostrar calculando las velocidades de reacción a partir de la ley de acción de masas :

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

donde es la constante de velocidad para las reacciones autocatalíticas, es la constante de velocidad para la reacción de antagonismo mutuo y la concentración de A se mantiene constante para simplificar. ${\displaystyle k_{a}}$ ${\displaystyle k_{d}}$

Las soluciones analíticas para son . La relación aumenta a una tasa más que exponencial si es positiva (y viceversa). Cada condición de partida es diferente a ${\displaystyle [L]/[D]=[L]_{0}/[D]_{0}\,e^{kd([L]_{0}-[D]_{0})(e^{k_{a}t}-1)}}$ ${\displaystyle [L]/[D]}$ ${\displaystyle ([L]_{0}-[D]_{0})}$

${\displaystyle [L]_{0}=[D]_{0}}$conducen a una de las asíntotas o . Por lo tanto, la igualdad de y y por lo tanto de y representa una condición de equilibrio inestable, dependiendo este resultado de la presencia del término que representa antagonismo mutuo. ${\displaystyle [L]=0}$ ${\displaystyle [D]=0}$ ${\displaystyle [L]_{0}}$ ${\displaystyle [D]_{0}}$ ${\displaystyle [L]}$ ${\displaystyle [D]}$

Definiendo el exceso enantiomérico como ${\displaystyle ee}$

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

La tasa de cambio del exceso enantiomérico se puede calcular utilizando la regla de la cadena a partir de la tasa de cambio de las concentraciones de los enantiómeros L y D.

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

El análisis de estabilidad lineal de esta ecuación muestra que el estado racémico es inestable. A partir de casi cualquier punto del espacio de concentración, el sistema evoluciona hacia un estado homoquiral. ${\displaystyle ee=0}$

En general, se entiende que la autocatálisis por sí sola no produce homoquiralidad, y que la presencia de la relación mutuamente antagónica entre los dos enantiómeros es necesaria para la inestabilidad de la mezcla racémica. Sin embargo, estudios recientes muestran que la homoquiralidad podría lograrse a partir de la autocatálisis en ausencia de la relación mutuamente antagónica, pero el mecanismo subyacente para la ruptura de la simetría es diferente. ^{[4] [23]}

Experimentos

Existen varios experimentos de laboratorio que demuestran cómo una pequeña cantidad de un enantiómero al inicio de una reacción puede conducir a un gran exceso de un solo enantiómero como producto. Por ejemplo, la reacción de Soai es autocatalítica . ^{[24] [25]} Si la reacción se inicia con alguno de los enantiómeros del producto ya presente, el producto actúa como un catalizador enantioselectivo para la producción de más de ese mismo enantiómero. ^[26] La presencia inicial de solo 0,2 equivalentes de un enantiómero puede conducir a un exceso enantiomérico de hasta el 93% del producto.

Otro estudio ^[27] se refiere a la aminoxilación de propionaldehído catalizada por prolina mediante nitrosobenzeno . En este sistema, un pequeño exceso enantiomérico de catalizador conduce a un gran exceso enantiomérico de producto.

Los grupos de octámeros de serina ^{[28] [29]} también son candidatos. Estos grupos de 8 moléculas de serina aparecen en la espectrometría de masas con una preferencia homoquiral inusual, sin embargo, no hay evidencia de que dichos grupos existan en condiciones no ionizantes y el comportamiento de la fase de aminoácidos es mucho más relevante prebióticamente. ^{[30] La reciente observación de que} la sublimación parcial de una muestra de leucina enantioenriquecida al 10% da como resultado un enriquecimiento de hasta el 82% en el sublimado muestra que el enantioenriquecimiento de aminoácidos podría ocurrir en el espacio. ^[31] Los procesos de sublimación parcial pueden tener lugar en la superficie de los meteoros donde existen grandes variaciones de temperatura. Este hallazgo puede tener consecuencias para el desarrollo del Detector Orgánico de Marte programado para su lanzamiento en 2013, que tiene como objetivo recuperar cantidades traza de aminoácidos de la superficie de Marte exactamente mediante una técnica de sublimación.

También está presente una alta amplificación asimétrica del exceso enantiomérico de azúcares en la formación asimétrica de carbohidratos catalizada por aminoácidos ^[32].

Un estudio clásico implica un experimento que se lleva a cabo en el laboratorio. ^[33] Cuando se permite que el clorato de sodio cristalice a partir del agua y los cristales recolectados se examinan en un polarímetro , cada cristal resulta ser quiral y estar en forma L o en forma D. En un experimento ordinario, la cantidad de cristales L recolectados es igual a la cantidad de cristales D (corregido para efectos estadísticos). Sin embargo, cuando la solución de clorato de sodio se agita durante el proceso de cristalización, los cristales son exclusivamente L o exclusivamente D. En 32 experimentos de cristalización consecutivos, 14 experimentos entregan cristales D y otros 18 cristales L. La explicación de esta ruptura de simetría no está clara, pero está relacionada con la autocatálisis que tiene lugar en el proceso de nucleación .

En un experimento relacionado, una suspensión cristalina de un derivado de aminoácido racémico agitado continuamente, da como resultado una fase cristalina del 100% de uno de los enantiómeros porque el par enantiomérico es capaz de equilibrarse en solución (comparar con la resolución cinética dinámica ). ^[34]

Transmisión

Una vez que se ha producido un enriquecimiento enantiomérico significativo en un sistema, es habitual la transferencia de quiralidad a través de todo el sistema. Este último paso se conoce como el paso de transmisión quiral. Muchas estrategias en la síntesis asimétrica se basan en la transmisión quiral. Especialmente importante es la denominada organocatálisis de reacciones orgánicas por prolina, por ejemplo en las reacciones de Mannich .

Algunos modelos propuestos para la transmisión de la asimetría quiral son la polimerización, ^{[35] [36] [37 ] [38] [39] [40]} la epimerización ^{[41] [42]} o la copolimerización. ^{[43] [44]}

Un nuevo giro

Un estudio/experimento sobre la homoquiralidad realizado por Ş. Furkan Öztürk en "Una nueva perspectiva sobre el origen de la homoquiralidad biológica" nos da "una nueva perspectiva sobre el origen de la homoquiralidad biológica".

En su tesis, afirma : "Estudiamos la cristalización selectiva de espín de la riboaminooxazolina racémica (RAO), un precursor central del ARN , sobre superficies de magnetita ( Fe3O4 ), logrando la homoquiralidad en dos pasos de cristalización. Además, hemos demostrado la magnetización por avalancha de magnetita inducida por quiralidad por moléculas de RAO, lo que verifica la naturaleza recíproca del efecto y permite una retroalimentación cooperativa entre las moléculas quirales y las superficies magnéticas. Finalmente, con base en evidencia empírica, proponemos una vía a través de la cual la homoquiralidad lograda en un solo compuesto quiral, RAO, puede propagarse eficientemente a través de toda la red prebiótica, comenzando por los ácidos nucleicos D, a los L-péptidos, y luego a los metabolitos homoquirales".

"Nuestros resultados demuestran una forma prebióticamente plausible de lograr homoquiralidad a nivel de sistemas a partir de materiales de partida completamente racémicos a través de un proceso iniciado por el entorno físico".

Resolución óptica en aminoácidos racémicos

No existe ninguna teoría que explique las correlaciones entre los L -aminoácidos. Si tomamos, por ejemplo, la alanina , que tiene un pequeño grupo metilo , y la fenilalanina , que tiene un grupo bencilo más grande , una pregunta simple es en qué aspecto la L -alanina se parece más a la L -fenilalanina que a la D -fenilalanina, y qué tipo de mecanismo causa la selección de todos los L -aminoácidos, porque podría ser posible que la alanina fuera L y la fenilalanina fuera D.

Se informó ^[45] en 2004 que el exceso de D , L -asparagina racémica (Asn), que forma espontáneamente cristales de cualquiera de los isómeros durante la recristalización, induce la resolución asimétrica de un aminoácido racémico coexistente como arginina (Arg), ácido aspártico (Asp), glutamina (Gln), histidina (His), leucina (Leu), metionina (Met), fenilalanina (Phe), serina (Ser), valina (Val), tirosina (Tyr) y triptófano (Trp). El exceso enantiomérico ee = 100 ×( L - D )/( L + D ) de estos aminoácidos se correlacionó casi linealmente con el del inductor, es decir, Asn. Cuando se realizaron recristalizaciones a partir de una mezcla de 12 D , L -aminoácidos (Ala, Asp, Arg, Glu, Gln, His, Leu, Met, Ser, Val, Phe y Tyr) y exceso de D , L -Asn, todos los aminoácidos con la misma configuración que Asn se cocristalizaron preferentemente. ^[45] Fue incidental si el enriquecimiento tuvo lugar en L - o D -Asn, sin embargo, una vez que se hizo la selección, el aminoácido coexistente con la misma configuración en el carbono α estuvo involucrado preferentemente debido a la estabilidad termodinámica en la formación del cristal. Se informó que el ee máximo fue del 100%. Con base en estos resultados, se propone que una mezcla de aminoácidos racémicos causa una resolución óptica espontánea y efectiva, incluso si la síntesis asimétrica de un solo aminoácido no ocurre sin la ayuda de una molécula ópticamente activa.

Este es el primer estudio que aclara razonablemente la formación de quiralidad a partir de aminoácidos racémicos con evidencias experimentales.

Historia del término

Este término fue introducido por Kelvin en 1904, año en que publicó su Conferencia de Baltimore de 1884. Kelvin utilizó el término homoquiralidad como una relación entre dos moléculas, es decir, dos moléculas son homoquirales si tienen la misma quiralidad. ^{[32] [46]} Sin embargo, recientemente, homoquiral se ha utilizado en el mismo sentido que enantioméricamente puro. Esto está permitido en algunas revistas (pero no se recomienda), ^{[47] : 342  [48]} su significado cambia a la preferencia de un proceso o sistema por un solo isómero óptico en un par de isómeros en estas revistas.

Véase también

• Concepto de vida quiral : sintetizar artificialmente una versión quiral especular de la vida
• Sistema CIP
• Estereoquímica
• Efecto Pfeiffer
• Problemas sin resolver en química

Referencias

1. Nelson, Lehninger; et al. (2008). Principios de bioquímica de Lehninger . Macmillan. pág. 474.
2. Carroll, James D. (marzo de 2009). "Una nueva definición de vida". Quiralidad . 21 (3): 354–358. doi :10.1002/chir.20590. PMID  18571800.
3. Julian, Ryan R.; Myung, Sunnie; Clemmer, David E. (enero de 2005). "¿Tienen los agregados homoquirales una ventaja entrópica?". 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). "Ruptura de simetría inducida por ruido lejos del equilibrio y la aparición de homoquiralidad biológica". Physical Review E . 95 (3): 032407. Bibcode :2017PhRvE..95c2407J. doi : 10.1103/PhysRevE.95.032407 . PMID  28415353.
5. Reusch, William. "Péptidos y proteínas". Productos naturales . Universidad Estatal de Michigan . Consultado el 8 de mayo de 2018 .
6. Lam, Eric (1997). "Ácidos nucleicos y proteínas". En Dey, PM; Harborne, JB (eds.). Bioquímica vegetal . Burlington: Elsevier. p. 315. ISBN 9780080525723.
7. Zubay, Geoffrey (2000). Orígenes de la vida: en la Tierra y en el cosmos . Elsevier. pág. 96. ISBN 9780080497617.
8. Seckbach, Joseph, ed. (2012). Génesis: en el principio: precursores de la vida, modelos químicos y evolución biológica temprana . Dordrecht: Springer. ISBN 9789400729407.
9. Hazen, Robert M. (2007). Génesis: la búsqueda científica de los orígenes de la vida . Washington, DC: Joseph Henry. ISBN 9780309103107.
10. Smith, Silas (julio de 2009). "Toxicología quiral: es lo mismo... solo que diferente". Toxicological Sciences . 110 (1): 4–30. doi : 10.1093/toxsci/kfp097 . PMID  19414517.
11. Meierhenrich, Uwe (2008). Aminoácidos y asimetría de la vida captados en el acto de formación . Berlín: Springer. ISBN 9783540768869.
12. Shaw, Andrew M. (2007). Astroquímica De la astronomía a la astrobiología . Chichester: John Wiley & Sons. pág. 247. ISBN 9780470091388.
13. Guijarro, A. y Yus, M. El origen de la quiralidad en las moléculas de la vida (RSC Publishing, Cambridge, 2009), 1ª ed.
14. Jaakkola, S., Sharma, V. y Annila, A. (2008). "Causa del consenso de quiralidad". actual. Química. Biol . 2 (2): 53–58. arXiv : 0906.0254 . doi :10.2174/187231308784220536. S2CID  8294807.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
15. Globus, Noemie; Blandford, Roger D. (20 de mayo de 2020). "El rompecabezas quiral de la vida". The Astrophysical Journal Letters . 895 (1): L11. arXiv : 2002.12138 . Código Bibliográfico :2020ApJ...895L..11G. doi : 10.3847/2041-8213/ab8dc6 . S2CID  211532577.
16. Barron, LD (1986-09-01). "Quiralidad verdadera y falsa y síntesis asimétrica absoluta". Revista de la Sociedad Química Americana . 108 (18): 5539–5542. doi :10.1021/ja00278a029. ISSN  0002-7863.
17. Barron, LD (20 de agosto de 1981). "Actividad óptica e inversión del tiempo". Física molecular . 43 (6): 1395–1406. Código Bibliográfico :1981MolPh..43.1395B. doi :10.1080/00268978100102151. ISSN  0026-8976.
18. Clark, Stuart (julio-agosto de 1999). "Luz estelar polarizada y la lateralidad de la vida". 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 de julio de 2018). "Distribución galáctica de fuentes de quiralidad de moléculas orgánicas". Acta Astronautica . 151 : 595–602. arXiv : 1612.06720 . Código Bibliográfico :2018AcAau.151..595H. doi :10.1016/j.actaastro.2018.07.008. ISSN  0094-5765. S2CID  10024470.
20. Mislow, Kurt (2003). "Síntesis asimétrica absoluta: un comentario". Colección de comunicaciones químicas checoslovacas . 68 (5): 849–864. doi :10.1135/cccc20030849. ISSN  1212-6950.
21. Frank, FC (1953). "Sobre la síntesis asimétrica espontánea". Biochimica et Biophysica Acta . 11 (4): 459–463. doi :10.1016/0006-3002(53)90082-1. PMID  13105666.
22. Nótese que en su artículo original, Frank no propuso ningún conjunto de reacciones químicas sino un conjunto de ecuaciones dinámicas, donde las concentraciones de ambos enantiómeros se denotaron como [n1] y [n2] respectivamente.
23. Jafarpour, Farshid; Biancalani, Tommaso; Goldenfeld, Nigel (2015). "Mecanismo inducido por ruido para la homoquiralidad biológica de los autorreplicadores de vida temprana". Physical Review Letters . 115 (15): 158101. arXiv : 1507.00044 . Código Bibliográfico :2015PhRvL.115o8101J. doi :10.1103/PhysRevLett.115.158101. PMID  26550754. S2CID  9775791.
24. Shibata, Takanori; Morioka, Hiroshi; Hayase, Tadakatsu; et al. (17 de enero de 1996). "Automultiplicación asimétrica catalítica altamente enantioselectiva de alcohol pirimidílico quiral". Revista de la Sociedad Química Americana . 118 (2): 471–472. doi :10.1021/ja953066g. ISSN  0002-7863.
25. Soai, Kenso; Sato, Itaru; Shibata, Takanori (2001). "Autocatálisis asimétrica y el origen de la homogeneidad quiral en compuestos orgánicos". The Chemical Record . 1 (4): 321–332. doi :10.1002/tcr.1017. ISSN  1528-0691. PMID  11893072.
26. Takanori Shibata; Hiroshi Morioka; Tadakatsu Hayase; Kaori Choji; Kenso Soai (1996). "Automultiplicación asimétrica catalítica altamente enantioselectiva del alcohol pirimidílico quiral". J. Am. Chem. Soc. 118 (2): 471–472. doi :10.1021/ja953066g.
27. Suju P. Mathew, Hiroshi Iwamura y Donna G. Blackmond (21 de junio de 2004). "Amplificación del exceso enantiomérico en una reacción mediada por prolina". Angewandte Chemie International Edition . 43 (25): 3317–3321. doi : 10.1002/anie.200453997 . PMID:  15213963.
28. Cooks, RG, Zhang, D., Koch, KJ (2001). "Octamerización autodirigida quiroselectiva de serina: implicaciones para la homoquirogénesis". Anal. Química. 73 (15): 3646–3655. doi :10.1021/ac010284l. PMID  11510829. S2CID  27891319. {{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
29. Nanita, S., Cooks, RG (2006). "Octámeros de serina: formación de grupos, reacciones e implicaciones para la homoquiralidad de biomoléculas". 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. Donna G. Blackmond; Martin Klussmann (2007). "Muchas opciones: evaluación de modelos de comportamiento de fases para la evolución de la homoquiralidad". Química Común. (39): 3990–3996. doi :10.1039/b709314b. PMID  17912393.
31. Stephen P. Fletcher; Richard BC Jagt; Ben L. Feringa (2007). "Un mecanismo astrofísicamente relevante para el enriquecimiento de enantiómeros de aminoácidos". Química Común. 2007 (25): 2578–2580. doi :10.1039/b702882b. PMID  17579743.
32. Armando Córdova; Magnus Engqvist; Ismail Ibrahem; Jesús Casas; Henrik Sundén (2005). "Orígenes plausibles de la homoquiralidad en la neogénesis de carbohidratos catalizada por aminoácidos". Química. Comunitario. 15 (15): 2047–2049. doi :10.1039/b500589b. PMID  15834501.
33. Kondepudi, DK, Kaufman, RJ y Singh, N. (1990). "Ruptura de la simetría quiral en la cristalización del clorato de sodio". 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. (enero de 2008). "Aparición de un único estado quiral sólido a partir de un derivado de aminoácido casi racémico" (PDF) . Revista de la Sociedad Química Americana . 130 (4): 1158–1159. doi :10.1021/ja7106349. PMID  18173274.
35. Sandars, PGH (2003). "Un modelo de juguete para la generación de homoquiralidad durante la polimerización". Orígenes de la vida y evolución de la biosfera . 33 (6): 575–587. Bibcode :2003OLEB...33..575S. doi :10.1023/a:1025705401769. ISSN  0169-6149. PMID  14601927. S2CID  25241450.
36. Brandenburg, Axel; Multamäki, Tuomas (julio de 2004). "¿Cuánto tiempo pueden coexistir las formas de vida zurdas y diestras?". Revista Internacional de Astrobiología . 3 (3): 209–219. arXiv : q-bio/0407008 . Bibcode :2004IJAsB...3..209B. doi :10.1017/s1473550404001983. ISSN  1473-5504. S2CID  16991953.
37. Brandenburg, A.; Andersen, AC; Höfner, S.; Nilsson, M. (junio de 2005). "Crecimiento homoquiral a través de inhibición cruzada enantiomérica". Orígenes de la vida y evolución de las biosferas . 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. (junio de 2005). "Ruptura de simetría en la polimerización quiral". Orígenes de la vida y evolución de las biosferas . 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. Saito, Yukio; Hyuga, Hiroyuki (15 de mayo de 2005). "Selección de quiralidad en sistemas de flujo abierto y en polimerización". Revista de la Sociedad de Física de Japón . 74 (5): 1629–1635. arXiv : physics/0503057 . Bibcode :2005JPSJ...74.1629S. doi :10.1143/jpsj.74.1629. ISSN  0031-9015. S2CID  18419335.
40. Blanco, Celia; Hochberg, David (2011). "Polimerización quiral: ruptura de simetría y producción de entropía en sistemas cerrados". 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. (17 de noviembre de 2004). "Reciclaje de Frank: emergencia espontánea de homoquiralidad en sistemas no catalíticos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 101 (48): 16733–16738. Bibcode :2004PNAS..10116733P. doi : 10.1073/pnas.0405293101 . ISSN  0027-8424. PMC 534711 . PMID  15548617. 
42. Stich, Michael; Blanco, Celia; Hochberg, David (2013). "Oscilaciones quirales y químicas en un modelo de dimerización simple". 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. (agosto de 2007). "Selección de secuencias durante la copolimerización". The Journal of Physical Chemistry B . 111 (32): 9546–9562. doi :10.1021/jp071767h. ISSN  1520-6106. PMID  17658787.
44. Blanco, Celia; Hochberg, David (2012). "Oligopéptidos homoquirales mediante amplificación quiral: interpretación de datos experimentales con un modelo de copolimerización". Química Física Química . 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). "La D,L-asparagina racémica causa un exceso enantiomérico de otros D,L-aminoácidos racémicos coexistentes durante la recristalización: una hipótesis que explica el origen de los L-aminoácidos en la biosfera". Chem. Comm. (19): 2146–2147. doi :10.1039/b409941a. PMID  15467844.
46. Morris, David G. (2001). Estereoquímica . Cambridge: Royal Society of Chemistry. pág. 30. ISBN. 978-1-84755-194-8.
47. Anslyn, Eric V.; Dougherty, Dennis A. (2006). Química orgánica física moderna . Sausalito, California: University Science Books. ISBN 9781891389313.
48. Sin embargo, el mensaje puede ser confuso. En Moss, GP (1 de enero de 1996). "Basic terminology of stereochemistry (IUPAC Recommendations 1996)" (PDF) . Pure and Applied Chemistry . 68 (12): 2193–2222. doi :10.1351/pac199668122193. S2CID  98272391 . Consultado el 7 de mayo de 2018 ., la entrada para Enantioméricamente puro/Enantiopuro dice "Se desaconseja enfáticamente el uso de homoquiral como sinónimo"; pero la entrada para Homoquiral dice "Véase enantioméricamente puro/enantiopuro ".

Lectura adicional

• Bailey, Jeremy (28 de agosto de 1998). «Stellar Circular Polarization and Biomolecular Homoquirality». ScienceWeek . Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2010. Consultado el 5 de mayo de 2018 .
• Ball, Philip (24 de abril de 2009). "¿Un argumento circular?". Nature . doi :10.1038/news.2009.390.
• Brasil, Rachel (26 de octubre de 2015). «El origen de la homoquiralidad». Chemistry World . Consultado el 10 de agosto de 2018 .
• Blackmond, Donna G.; Miller, Rom (21 de junio de 2004). "Cómo los aminoácidos zurdos se adelantaron: una demostración de la evolución de la homoquiralidad biológica en el laboratorio". www.imperial.ac.uk (Nota de prensa). Imperial College London . Consultado el 5 de mayo de 2018 .
• Guijarro, Albert; Yus, Miguel (2008). El origen de la quiralidad en las moléculas de la vida: una revisión desde la conciencia hasta las teorías y perspectivas actuales de este problema no resuelto . Cambridge, Reino Unido: Royal Society of Chemistry. ISBN 9780854041565.
• Hegstrom, Roger A.; Kondepudi, Dilip K. (1990). "La lateralidad del universo". Scientific American . 262 (1): 108–115. Bibcode :1990SciAm.262a.108H. doi :10.1038/scientificamerican0190-108. JSTOR  24996649.
• Jafarpour, Farshid; Biancalani, Tommaso; Goldenfeld, Nigel (10 de marzo de 2017). "Ruptura de simetría inducida por ruido lejos del equilibrio y la aparición de homoquiralidad biológica" (PDF) . Physical Review E . 95 (3): 032407. Bibcode :2017PhRvE..95c2407J. doi : 10.1103/PhysRevE.95.032407 . PMID  28415353.
• Nansheng, Zhao (1999). "El papel de la homoquiralidad en la evolución". En Zucchi, C.; Caglioti, L.; Pályi, G. (eds.). Avances en bioquiralidad . Burlington: Elsevier. págs. 105–114. doi :10.1016/B978-008043404-9/50008-5. ISBN . 9780080526621.
• Rouhi, A. Maureen (17 de junio de 2004). "Sobre la génesis de la homoquiralidad". Chemical & Engineering News . American Chemical Society . Consultado el 5 de mayo de 2018 .
• Sedbrook, Danielle (28 de julio de 2016). «¿Las moléculas de la vida siempre deben ser zurdas o diestras?». Smithsonian . Consultado el 10 de agosto de 2018 .

Enlaces externos

• Observaciones que apoyan la teoría de la homoquiralidad. Photonics TechnologyWorld, noviembre de 1998.
• Orígenes de la homoquiralidad Archivado el 21 de agosto de 2010 en Wayback Machine . Conferencia en Nordita, Estocolmo, febrero de 2008.