Homoquiralidad

Uniformidad de la mano

La homoquiralidad es una uniformidad de quiralidad o lateralidad. Los objetos son quirales cuando no pueden superponerse 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 grandes agregados 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 desequilibrio enantiomérico diminuto, 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-péptidos son la columna vertebral del ARN y el ADN . ^{[5] [6]} En los organismos biológicos, los aminoácidos aparecen casi exclusivamente en la forma zurda ( L -aminoácidos) y los azúcares en la forma diestra (R-azúcares). ^{[7] [ se necesita verificación ]} 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 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 es diestro y a pino cuando es zurdo. ^{[9] : 168}

La homoquiralidad también afecta la respuesta a las drogas. La talidomida , en su forma para zurdos, cura las náuseas matutinas ; en su forma diestra, causa defectos de nacimiento. ^{[9] : 168} Desafortunadamente, incluso si se administra una versión pura para zurdos, parte de ella puede convertirse a la forma para diestros en el paciente. ^[10] Muchos fármacos están disponibles como mezcla racémica (cantidades iguales de ambas quiralidades) y 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 caracol pueden ser hélices que giran hacia la derecha o hacia la izquierda, pero en una especie determinada se prefiere una forma u otra. En el caracol comestible Helix pomatia , sólo uno de cada 20.000 tiene hélice 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 no resuelto en química :

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

(más problemas sin resolver en química)

Rompiendo la simetría

Las teorías sobre el origen de la homoquiralidad en las moléculas de la vida pueden clasificarse como deterministas o basadas en el azar según el 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; de lo contrario, se clasifica como una teoría basada en mecanismos aleatorios (en el sentido de aleatoriedad). ^[13]

Otra clasificación de las diferentes teorías sobre el origen de la homoquiralidad biológica podría hacerse en función de si la vida surgió antes del paso de la enantiodiscriminación (teorías bióticas) o después (teorías abióticas). Las teorías bióticas afirman que la homoquiralidad es simplemente el resultado del proceso natural de autoamplificación de la vida: que o bien la formación de la vida prefiriendo una quiralidad u otra fue un suceso raro y casual que ocurrió con las quirales que observamos, o que todas las quirales de la vida la vida surgió 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 elecciones quirales "ganadoras". ^{[ cita necesaria ]} Si este fuera el caso, deberían encontrarse restos del signo de quiralidad extinto. Dado que este no es el caso, hoy en día las teorías bióticas ya no tienen apoyo.

El surgimiento del consenso de quiralidad como 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 (con un promedio de 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 de teorías deterministas locales y teorías basadas en mecanismos aleatorios pueden superponerse. Incluso si una influencia quiral externa produjera el desequilibrio quiral inicial de forma 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 externo, y el signo último impreso en las biomoléculas se debe 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 , 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 pruebas de la existencia de luz polarizada circularmente procedente de la dispersión de Mie sobre partículas de polvo interestelar alineadas que pueden desencadenar la formación de un desequilibrio enantiomérico en las moléculas del meteorito Murchison. exceso de 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 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 catalizadores o reactivos químicos quirales, es en la práctica inevitable únicamente por motivos estadísticos ". ^[20]

Considere 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 de las pruebas de Bernoulli, donde el resultado de cada prueba de Bernoulli ocurre con probabilidad y ocurre lo contrario con probabilidad, viene 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: ${\displaystyle P(N/2,N)}$ ${\displaystyle N/2}$ ${\displaystyle N/2}$

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

Como en el experimento de lanzar una moneda, en este caso asumimos 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 moléculas de compuesto racémico , 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 mediante cualquier mecanismo eficiente de amplificación. ^[4] El camino más probable para este paso de amplificación es mediante 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 con luz polarizada, permite que el enantiómero más abundante supere al otro.

Amplificación

Teoría

Retrato de fase del modelo de Frank: comenzando desde casi todos los puntos 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 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 reprimen mutuamente a través de una reacción que llamó 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 por simplicidad. ${\displaystyle k_{a}}$ ${\displaystyle k_{d}}$

Se encuentra que las soluciones analíticas para son . La relación aumenta a un ritmo más que exponencial si es positiva (y viceversa). Cada condiciones de partida diferentes a ${\displaystyle [L]/[D]=[L]_{0}/[D]_{0}\,e^{kd([L]_{0}-[D]_{0})(e^{k_{a}t}-1)}}$ ${\displaystyle [L]/[D]}$ ${\displaystyle ([L]_{0}-[D]_{0})}$

${\displaystyle [L]_{0}=[D]_{0}}$conducir a una de las asíntotas o . Así, la igualdad de y y así de y representa una condición de equilibrio inestable, dependiendo este resultado de la presencia del término que representa el 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 todas partes del espacio de concentración, el sistema evoluciona hacia un estado homoquiral. ${\displaystyle ee=0}$

Generalmente se entiende que la autocatálisis por sí sola no produce homoquiralidad, y la presencia de una 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 mediante la autocatálisis en ausencia de una relación mutuamente antagónica, pero el mecanismo subyacente para la ruptura de la simetría es diferente. ^{[4] [23]}

experimentos

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

Otro estudio ^[27] se refiere a la aminoxilación de propionaldehído catalizada por prolina mediante nitrosobenceno . 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 contendientes. Estos grupos de 8 moléculas de serina aparecen en espectrometría de masas con una preferencia homoquiral inusual; sin embargo, no hay evidencia de que tales grupos existan en condiciones no ionizantes y el comportamiento de la fase de aminoácidos es mucho más relevante desde el punto de vista prebiótico. ^[30] La reciente observación de que la sublimación parcial de una muestra de leucina enantioenriquecida al 10% produce hasta un 82% de enriquecimiento en el sublimado muestra que el enantioenriquecimiento de aminoácidos podría ocurrir en el espacio. ^[31] Pueden tener lugar procesos de sublimación parcial 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, cuyo lanzamiento está previsto para 2013, cuyo objetivo es recuperar trazas de aminoácidos de la superficie de Marte exactamente mediante una técnica de sublimación.

Una alta amplificación asimétrica del exceso enantiomérico de azúcares también está presente 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 en agua y los cristales recolectados se examinan en un polarímetro , cada cristal resulta ser quiral y tener la forma L o D. En un experimento ordinario, la cantidad de cristales L recolectados es igual a la cantidad de cristales D (corregido por 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 produjeron 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 agitada continuamente da como resultado una fase cristalina del 100% de uno de los enantiómeros porque el par enantiomérico es capaz de equilibrarse en solución (compárese 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 paso de transmisión quiral. Muchas estrategias de síntesis asimétrica se basan en la transmisión quiral. Especialmente importante es la llamada organocatálisis de reacciones orgánicas mediante 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]} epimerización ^{[41] [42]} o copolimerización. ^{[43] [44]}

Un nuevo giro

Un estudio/experimento realizado sobre la homoquiralidad por Ş. "Un nuevo giro sobre el origen de la homoquiralidad biológica" de Furkan Öztürk nos da "un nuevo giro sobre el origen de la homoquiralidad biológica".

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

Nuestros resultados demuestran una forma prebióticamente plausible de lograr la 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 aclare las correlaciones entre los L -aminoácidos. Si se toma, por ejemplo, la alanina , que tiene un pequeño grupo metilo , y la fenilalanina , que tiene un grupo bencilo más grande , una simple pregunta es en qué aspecto la L -alanina se parece más a la L -fenilalanina que a la D -fenilalanina, y en qué tipo Este mecanismo provoca 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 la arginina (Arg), el 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 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 de cristales. Se informó que el ee máximo era 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 evidencia experimental.

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]} Recientemente, sin embargo, 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.

Ver también

• Concepto de vida quiral : sintetizar artificialmente una versión de la vida en espejo quiral
• sistema PIC
• Estereoquímica
• Efecto Pfeiffer
• Problemas no resueltos en química.

Referencias

1. Nelson, Lehninger; et al. (2008). Principios de bioquímica de Lehninger . Macmillan. pag. 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. Julián, Ryan R.; Myung, Sunnie; Clemmer, David E. (enero de 2005). "¿Tienen los agregados homoquirales una ventaja entrópica?". La Revista de Química Física B. 109 (1): 440–444. doi :10.1021/jp046478x. PMID  16851034. S2CID  10599051.
4. Jafarpour, Farshid; Biancalani, Tommaso; Goldenfeld, Nigel (2017). "La simetría inducida por el ruido se aleja del equilibrio y el surgimiento de la homoquiralidad biológica". Revisión física E. 95 (3): 032407. Código bibliográfico : 2017PhRvE..95c2407J. doi : 10.1103/PhysRevE.95.032407 . PMID  28415353.
5. Reusch, William. "Péptidos y proteínas". Productos naturales . Universidad del estado 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. pag. 315.ISBN​ 9780080525723.
7. Zubay, Geoffrey (2000). Orígenes de la vida: en la Tierra y en el Cosmos . Elsevier. pag. 96.ISBN​ 9780080497617.
8. Seckbach, José, 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... sólo que diferente". Ciencias Toxicológicas . 110 (1): 4–30. doi : 10.1093/toxsci/kfp097 . PMID  19414517.
11. Meierhenrich, Uwe (2008). Los aminoácidos y la asimetría de la vida atrapados en el acto de formación . Berlín: Springer. ISBN 9783540768869.
12. Shaw, Andrew M. (2007). Astroquímica De la astronomía a la astrobiología . Chichester: John Wiley e hijos. pag. 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. Globo, Noemie; Blandford, Roger D. (20 de mayo de 2020). "El rompecabezas quiral de la vida". Las cartas del diario astrofísico . 895 (1): L11. arXiv : 2002.12138 . Código Bib : 2020ApJ...895L..11G. doi : 10.3847/2041-8213/ab8dc6 . S2CID  211532577.
16. Barrón, LD (1 de septiembre de 1986). "Quiralidad verdadera y falsa y síntesis asimétrica absoluta". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 108 (18): 5539–5542. doi :10.1021/ja00278a029. ISSN  0002-7863.
17. Barrón, 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). "La luz de las estrellas polarizada y la lateralidad de la vida". Científico americano . 87 (4): 336. Código bibliográfico : 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 quirales de moléculas orgánicas". Acta Astronáutica . 151 : 595–602. arXiv : 1612.06720 . Código Bib : 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. Tenga en cuenta 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 autorreplicadores en sus primeras etapas de vida". Cartas de revisión física . 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 Estadounidense . 118 (2): 471–472. doi :10.1021/ja953066g. ISSN  0002-7863.
25. Soai, Kenso; Sato, Itarú; Shibata, Takanori (2001). "Autocatálisis asimétrica y el origen de la homogeneidad quiral en compuestos orgánicos". El registro químico . 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 de alcohol pirimidílico quiral". Mermelada. Química. 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". Edición internacional Angewandte Chemie . 43 (25): 3317–3321. doi : 10.1002/anie.200453997 . PMID  15213963.
28. Cocineros, RG, Zhang, D., Koch, KJ (2001). "Octamerización quiroselectiva autodirigida 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., cocineros, RG (2006). "Octámeros de serina: formación de grupos, reacciones e implicaciones para la homoquiralidad de biomoléculas". Angélica. Química. En t. 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; Martín Klussmann (2007). "Muchas opciones: evaluación de modelos de comportamiento de fase para la evolución de la homoquiralidad". Química. Comunitario. (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. Comunitario. 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). "Rotura de la simetría quiral en la cristalización de clorato de sodio". Ciencia . 250 (4983): 975–976. Código Bib : 1990 Ciencia... 250..975K. doi : 10.1126/ciencia.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, Elías; 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 Estadounidense . 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. Código Bib : 2003OLEB...33..575S. doi :10.1023/a:1025705401769. ISSN  0169-6149. PMID  14601927. S2CID  25241450.
36. Brandeburgo, Axel; Multamäki, Tuomas (julio de 2004). "¿Cuánto tiempo pueden coexistir formas de vida diestros y zurdos?". Revista Internacional de Astrobiología . 3 (3): 209–219. arXiv : q-bio/0407008 . Código Bib : 2004IJAsB...3..209B. doi :10.1017/s1473550404001983. ISSN  1473-5504. S2CID  16991953.
37. Brandeburgo, A.; Andersen, AC; Höfner, S.; Nilsson, M. (junio de 2005). "Crecimiento homoquiral mediante inhibición cruzada enantiomérica". Orígenes de la vida y evolución de las biosferas . 35 (3): 225–241. arXiv : q-bio/0401036 . Código Bib : 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). "Rotura de simetría en polimerización quiral". Orígenes de la vida y evolución de las biosferas . 35 (3): 243–273. arXiv : física/0402091 . Código Bib : 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 : física/0503057 . Código Bib : 2005JPSJ...74.1629S. doi :10.1143/jpsj.74.1629. ISSN  0031-9015. S2CID  18419335.
40. Blanco, Celia; Hochberg, David (2011). "Pomerización quiral: ruptura de simetría y producción de entropía en sistemas cerrados". Física. Química. Química. Física . 13 (3): 839–849. arXiv : 1104.2225 . Código Bib : 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: aparición espontánea de homoquiralidad en sistemas no catalíticos". Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . 101 (48): 16733–16738. Código bibliográfico : 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". Física. Química. Química. Física . 15 (1): 255–261. arXiv : 1210.1872 . Código Bib : 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 secuencia durante la copolimerización". La Revista de Química Física B. 111 (32): 9546–9562. doi :10.1021/jp071767h. ISSN  1520-6106. PMID  17658787.
44. Blanco, Celia; Hochberg, David (2012). "Oligopéptidos homoquirales por amplificación quiral: interpretación de datos experimentales con un modelo de copolimerización". Química Física Física Química . 14 (7): 2301–11. arXiv : 1202.2268 . Código Bib : 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 provoca 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". Química. Com. (19): 2146–2147. doi :10.1039/b409941a. PMID  15467844.
46. Morris, David G. (2001). Estereoquímica . Cambridge: Real Sociedad de Química. pag. 30.ISBN​ 978-1-84755-194-8.
47. Anslyn, Eric V.; Dougherty, Dennis A. (2006). Química orgánica física moderna . Sausalito, California: Libros de ciencias universitarias. ISBN 9781891389313.
48. Sin embargo, el mensaje puede resultar confuso. En Moss, GP (1 de enero de 1996). "Terminología básica de estereoquímica (Recomendaciones IUPAC 1996)" (PDF) . Química Pura y Aplicada . 68 (12): 2193–2222. doi :10.1351/pac199668122193. S2CID  98272391 . Consultado el 7 de mayo de 2018 ., la entrada de Enantiomerically Pure/Enantiopure dice "Se desaconseja encarecidamente el uso de homoquiral como sinónimo"; pero la entrada de Homoquiral dice "Ver enantioméricamente puro/enantiopuro ".

Otras lecturas

• Bailey, Jeremy (28 de agosto de 1998). "Polarización circular estelar y homoquiralidad biomolecular". Semana de la Ciencia . 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?". Naturaleza . doi : 10.1038/news.2009.390.
• Brasil, Rachel (26 de octubre de 2015). "El origen de la homoquiralidad". Mundo de la Química . Consultado el 10 de agosto de 2018 .
• Blackmond, Donna G.; Miller, Rom (21 de junio de 2004). "Cómo avanzaron los aminoácidos zurdos: una demostración de la evolución de la homoquiralidad biológica en el laboratorio". www.imperial.ac.uk (Comunicado de prensa). Colegio Imperial de Londres . Consultado el 5 de mayo de 2018 .
• Guijarro, Alberto; Yus, Miguel (2008). El origen de la quiralidad en las moléculas de la vida: una revisión desde la concienciación hasta las teorías y perspectivas actuales de este problema no resuelto . Cambridge, Reino Unido: Real Sociedad de Química. ISBN 9780854041565.
• Hegstrom, Roger A.; Kondepudi, Dilip K. (1990). "La lateralidad del universo". Científico americano . 262 (1): 108-115. Código Bib : 1990SciAm.262a.108H. doi : 10.1038/scientificamerican0190-108. JSTOR  24996649.
• Jafarpour, Farshid; Biancalani, Tommaso; Goldenfeld, Nigel (10 de marzo de 2017). "La simetría inducida por el ruido se aleja del equilibrio y el surgimiento de la homoquiralidad biológica" (PDF) . Revisión física E. 95 (3): 032407. Código bibliográfico : 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". Noticias de química e ingeniería . Sociedad Química Americana . Consultado el 5 de mayo de 2018 .
• Sedbrook, Danielle (28 de julio de 2016). "¿Las moléculas de la vida deben ser siempre diestras o zurdas?". Smithsoniano . Consultado el 10 de agosto de 2018 .

enlaces externos

• Las observaciones 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.