对生物体中氨基酸分子都是左手征的一种解释
by zqyin on 11月 4, 2008
我们都知道,生物体中氨基酸分子都是左手征的,原因是什么,还有争议。一种可能是,圆偏光的照射,引起了这种对称性的破缺。可是地球上自然的圆偏光源非常罕见。而天文学家发现,星系间的物质能够产生圆偏光。因此有人提出,地球的生命来自外太空。另外一种可能是,自旋极化的电子引起了这种不对称。而自旋极化的电子源在原始地球上就相对容易实现了。只需要软X射线照射磁化的铁镍金属。
据《PhysicsWorld》报道,美国俄勒冈国家实验室的科学家研究表明,自旋极化的电子可能是自然界中氨基酸分子的手征性不对称得根源。他们发现当极化的电子存在时,两种手征的分子发生化学反应的速率有差别。他们在磁化的铁镍合金表明附着上丁醇,然后用软X射线照射。此时会发生丁醇分子断裂或者离解的化学反应。这是由于X射线能够打出金属中的电子(光电反应),电子与丁醇分子碰撞,引起了化学反应。由于合金是磁化的,所以初射的电子也会带有一定的极性。前人的文献报道极性大概为10%。他们仔细分析了右手征和左手征丁醇分子的反应,发现当电子极化方向为+时,右手征分子的反应速度比左手征的快,极化方向反向时,左手征的反应快。二者有10%的速率差。
接下来,他们希望在谷氨酸(一种氨基酸)中重复这个实验。另外他们也希望用极化率更高的电子来重复试验,研究极化大小对反应的影响。论文原文见,Phys. Rev. Lett. 101 178301。
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