Нобелевскую премию по химии получили Анри Каган и Кэнсо Соай за открытие реакций, способных нарушать обычное равновесие между зеркальными формами молекул. Такие реакции позволяют получать значительный избыток одной из двух разновидностей вещества. Об этом сообщила Ars Technica.
Молекулы с одинаковым химическим составом могут отличаться пространственным расположением атомов и существовать как зеркальные отражения друг друга. Это свойство называют хиральностью, а соответствующие формы обозначают как D- и L-варианты — по аналогии с правой и левой сторонами.
Подобное различие хорошо иллюстрируют человеческие руки. У них одинаковый набор частей, однако при поднятом вверх большом пальце остальные пальцы изгибаются в противоположных направлениях. Поэтому одна рука является зеркальным отражением другой, хотя состав и расположение основных элементов у них совпадают.
Для большинства химических реакций характерно образование примерно равных количеств обеих форм вещества. Живые организмы, напротив, используют преимущественно только одну из них. Ключевые ферменты могут перестать работать, если вместо подходящей молекулы получают её зеркальный вариант.
Эта особенность создаёт проблему для исследований происхождения жизни. Учёным необходимо объяснить, каким образом изначально равная смесь двух форм химических соединений могла привести к появлению организмов, использующих лишь одну из них.
Хиральность молекул связана с их трёхмерной структурой. Например, у атома углерода есть четыре участка, способных образовывать связи; если каждый соединён с разным химическим фрагментом, перестановка двух таких фрагментов может изменить пространственную конфигурацию всей молекулы.