危险的“手性”与“镜像生命”
易于人体吸收的维生素C形式叫“左旋维C”;能促进脂肪转化为能量的“撒手锏”叫“左旋肉碱”;提起常见的广谱抗菌药,大家会先想起氧氟沙星的左旋体“左氧氟沙星”……“左旋”这个词似乎总在生活中高频出现,它到底是什么?有没有“右旋”呢?这就不得不提到化学中的一个关键概念——手性。
手性描述了分子或离子在三维空间中的对称性特征。换言之,手性分子就是指那些在三维空间中与其镜像分子互为镜像却无法完全叠合的分子,如同人的左手和右手一样。以蛋白质的最小构成单元氨基酸为例,左旋的L-氨基酸是地球生命的基础,几乎所有生物都使用L-氨基酸来构建蛋白质;右旋的D-氨基酸则相对罕见,在某些细菌和病毒中有所体现。L-氨基酸和D-氨基酸二者结构完全对称,但由于生物体内的酶和受体对L-、D-氨基酸的识别与作用方式不同,二者功能大相径庭。
由于分子的大小、形状和分子间作用力都是一样的,手性分子通常与其镜像分子拥有相同的物理性质,如熔点、沸点、溶解度。

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本文刊登于《知识窗》2025年5期
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