JoVE Logo

Sign In

4.12 : כיראליות בטבע

כיראליות היא הפן הכי מסקרן אך חיוני של הטבע, השולטת בתהליכים הביוכימיים של החיים ובדיוק. ניתן לצפות בו מתבנית קונכייה של חילזון בעולם מקרוסקופי ועד לחומצה אמינית, אבן הבניין הקטנה ביותר של החיים. לרוב החלזונות ברחבי העולם יש קונכיות בעלות פיתול ימני עקב הכיראליות המהותית בגנים שלהם. כל חומצות האמינו הקיימות בגוף האדם קיימות במצב טהור אננטיומרית, מלבד גליצין - חומצת האמינו הלא כיראלית היחידה. לכיראליות של חומצות אמינו יש השלכה משמעותית על הסימטריה והתפקוד של חלבונים ואנזימים טבעיים. עם 268 מרכזים כיראליים, כימוטריפסין אנושי יכול להתקיים ב-2 268 תצורות אפשריות אם כל חומצת אמינו לקחה אחת מהצורות האננטיומריות. עם זאת, תפקיד הכיראליות הסמיך כימוטריפסין כיראלי יחיד כאנזים העיכול הסלקטיבי.

היבט קריטי נוסף במפל התהליכים הביוכימיים הוא שרוב האנזימים מקיימים אינטראקציה עם אחד מהאננטיומרים בלבד בשל הכיראליות שלהם. כתוצאה מכך, מתעוררת אננטיוסלקטיביות, כמו מנגנון מנעול ומפתח, שבו רק אננטיומר אחד יכול להתאים לאתר הקישור של האנזים. יש לכך השלכה משמעותית בתחום עיצוב התרופות, כאשר כל אננטיומר יכול לגרום להשפעה שונה. תפקידה של הכיראליות הובא לידי ביטוי בצורה הרסנית לפני כמעט חמישה עשורים כאשר התרופה תלידומיד נרשמה לטיפול בבחילות בוקר בנשים הרות. מאז, המאפיינים של כל אננטיומר הובררו עבור כל תרופה שתוכננה.

המעניין ביותר, הפן הזה של הכיראליות משתרע מהמיקרוקוסמוס למאקרוקוסמוס. כאשר פסטר גילה את הקשר בין פעילות אופטית לכיראליות מולקולרית, זה הוביל אותו להשערה שאפילו כוחות הטבע הם כיראליים. זה הוכח כעת ברחבי היקום באינטראקציות החלשות בין חלקיקים בסיסיים, שעלולים להפר את סימטריית הזוגיות.

Tags

ChiralityNatureBiochemical ProcessesSnail ShellAmino AcidEnantiomerGlycineProteinsEnzymesHuman ChymotrypsinEnantioselectivityDrug DesignThalidomide

From Chapter 4:

article

Now Playing

4.12 : כיראליות בטבע

Stereoisomerism

12.9K Views

article

4.1 : כיראליות

Stereoisomerism

23.3K Views

article

4.2 : איזומריזם

Stereoisomerism

18.0K Views

article

4.3 : סטריאואיזומרים

Stereoisomerism

12.4K Views

article

4.4 : מתן שמות לאננטיומרים

Stereoisomerism

19.9K Views

article

4.5 : תכונות של אננטיומרים ופעילות אופטית

Stereoisomerism

16.7K Views

article

4.6 : מולקולות עם מרכזים כיראליים מרובים

Stereoisomerism

11.3K Views

article

4.7 : תחזיות פישר

Stereoisomerism

13.0K Views

article

4.8 : תערובות רצמיות ורזולוציית אננטיומרים

Stereoisomerism

18.1K Views

article

4.9 : סטריאואיזומריזם של תרכובות מחזוריות

Stereoisomerism

8.7K Views

article

4.10 : כיראליות בחנקן, זרחן וגופרית

Stereoisomerism

5.7K Views

article

4.11 : פרוכיראליות

Stereoisomerism

3.8K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved