宇称不守恒的弱相互作用(这是杨振宁和李政道获得诺贝尔物理奖时的重要理论成果)通过中性流联合电磁相互作用,使手性分子两对映体的电子

来源: marketreflections 2010-07-17 17:56:03 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (2176 bytes)
初始值,基态,参数,保守场型号,类似细胞;然后是细胞互相联络部;
都是局部和经常变,非线性

生命起源中的对称性破缺
  
  生命起源中的对称破缺或称生物分子手性均一性,是生命起源研究中的长期未解之谜。为什么在自然界中氨基酸有L和D两种对映异构体,而组成蛋白质的α-氨基酸却几乎都是L型(少数低级病毒有D型)?天然糖中有D糖,也有L糖,但核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA中的核糖却全都是D糖。蛋白质和核酸的这一特性称为分子的手性均一性(homochirality)。
  
  生命分子RNA和DNA只由D核糖组成,蛋白质只由L氨基酸组成。核糖的正确复制取决于L氨基酸构成的蛋白质的活性,两者的手性是密切相关的。D核糖的比旋为-23.7°,D-2脱氧核糖的比旋为-60°,是左旋光分子。值得注意的是19种L氨基酸分子并不都是左旋光分子(见表3.1),氨基酸的旋光符号和大小取决于侧链R基团的性质,并与测定时溶液的pH有关。在无人为外加不对称因素时,天然的或实验室化学合成产物中,L和D型分子出现的几率应当是相同的,但在生物体尤其是高等动物中却出现这种特有的手性选择性。是什么力量在所有生物体内,从D和L分子中挑选出一半呢?有人将上述现象归之于对称性自发破缺,并比喻为萨拉姆(Abdus Salam,1979年诺贝尔物理奖获得者)设宴请客。饭前服务员将餐具布置于圆桌周围,各碟子间和相邻碟子间的筷子都严格等距离。入席时客人坐在碟子后,距两边筷子等距。假定所有客人无偏爱某只手拿筷子的习惯,因此未开宴前该圆桌体系是左右对称的。突然某人先拿起左(或右)边一双筷子,邻座的人也不得不拿左(或右)边筷子,这过程迅速影响全桌,最后人人都拿左(或右)边筷子,结果左右对称性被打破了。这一过程的开端是随机的,向左或向右也是偶然的,称为自发的对称性破缺。但自发对称性破缺学说的基础是不排斥过程开始时具有随机性的,因而无法解释地球上各个地方的蛋白质和核酸都具有同一手性的事实。看来必须发现或证实存在着某种不对称驱动力,才有可能解决这一难题。
  
  1995年3月,在洛杉矶召开了“生物分子手性均一性起源”的国际会议,与会的物理、化学、天文学家大多数认为,“没有手性就没有生命”、“手性起源先于生命”。目前世界上多数学者否认神秘的生命选择力,不同意“自发的对称性破缺”的说法,主张寻找物理缘由。其中最有吸引力的看法是,宇称不守恒的弱相互作用(这是杨振宁和李政道获得诺贝尔物理奖时的重要理论成果)通过中性流联合电磁相互作用,使手性分子两对映体的电子键能有差别,这个差别大约为10-19电子伏/分子。然后通过非平衡相变和自催化机制逐步放大,最后形成手性分子。
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