Kiralitet
Kiralitet är när ett objekt finns i två former som är spegelbilder av varandra.
De två formerna kan inte överlagras. Mänskliga händer är kirala. Den vänstra handen är en spegelbild av den högra handen. Du kan inte vrida eller flytta den ena handen så att den ser exakt likadan ut som den andra. Det är därför du inte kan sätta en vänsterhandske på din högra hand, eller skaka den högra handen på en person som använder din vänstra hand.
De två enantiomererna av bromklorfluormetan
Två enantiomerer av en generisk aminosyra
Inom kemi
I kemi avser kiralitet molekyler. Om en molekyl är kiral har den två former som är spegelbilder av varandra men i övrigt identiska.
Kemister kallar dessa enantiomerer eller optiska isomerer. Eftersom skillnaden mellan höger och vänster hand är lätt att förstå, kallar kemister enantiomerer antingen "höger-" eller "vänsterhänt". En blandning av lika stora mängder av de två enantiomererna kallas en racemisk blandning.
Molekylär kiralitet är ganska vanligt. Den förekommer i stereokemi, oorganisk kemi, organisk kemi, fysikalisk kemi och biokemi.
Symmetrin hos en molekyl (eller något annat objekt) visar om den är chiral. En molekyl är achiral (inte kiral) om den har en symmetriaxel.
Racemiska blandningar
En racemisk blandning är en blandning som innehåller lika stora mängder vänster- och högerhänta enantiomerer av en chiral molekyl.
Homokiralism i biologin
Många biologiskt aktiva molekyler är kirala, inklusive aminosyror (proteinernas byggstenar) och sockerarter. De flesta av dessa föreningar har samma kiralitet. De flesta aminosyror är L (vänsterhänta) och sockerarter är D (högerhänta). Proteiner som tillverkas av L-aminosyror kallas vänsterhänta proteiner, medan D-aminosyror ger högerhänta proteiner.
Det är mycket omdiskuterat hur homokiralitet uppstår. De flesta anser att det ursprungliga ursprunget till chiralitet var rent slumpmässigt. De tror att om det finns kolbaserade livsformer någon annanstans i universum kan kemin ha en annan kiralitet. Andra teorier är möjliga.
Enzymer som är kirala fungerar vanligtvis bara med en enantiomer av ett kiralt substrat. Föreställ dig att ett enzym har ett handsklippt hålrum som binder ett substrat. Om denna handske är högerhänt kommer en enantiomer att passa in och bindas, medan den andra enantiomeren kommer att ha en dålig passform och sannolikt inte kommer att bindas.
Det var ekonomiskt fördelaktigt för livsformerna att anta den ena eller andra formen av varje typ av chiral förening. På så sätt behöver vi inte två enzymer för varje kemisk reaktion som involverar kiralitet.
Frågor och svar
F: Vad är chiralitet?
S: Chiralitet är när ett objekt existerar i två former som är spegelbilder av varandra och inte kan läggas ovanpå varandra.
F: Vad är ett exempel på chiralitet i människokroppen?
S: Människans händer är ett exempel på chiralitet. Den vänstra handen är en spegelbild av den högra handen.
F: Kan man sätta en vänsterhänt handske på sin högra hand?
S: Nej, du kan inte sätta en vänsterhandske på din högerhand eftersom de är chirala och spegelbilder av varandra.
F: Varför kan man inte skaka höger hand på en person som använder vänster hand?
S: Det anses oartigt att skaka hand med vänster hand, men det är också svårt på grund av kiralitet. Den vänstra handen är en spegelbild av den högra handen och kan inte läggas ovanpå.
F: Är chiralitet unikt för människan?
S: Nej, chiralitet finns i många objekt, både naturliga och konstgjorda.
F: Kan ett kiralt objekt omvandlas så att det ser exakt ut som sin spegelbild?
S: Nej, ett kiralt objekt kan inte omvandlas till att se exakt ut som sin spegelbild genom att vrida eller flytta det. De två formerna kan inte överlagras.
F: Vilken betydelse har kiralitet inom kemin?
S: Kiralitet är viktigt inom kemin eftersom molekyler med kirala centra kan existera som enantiomerer, vilka har olika biologisk aktivitet och kan ha olika effekter på kroppen.
