Před 15 dny
Asi vás nepřekvapí, když si tipneme, že boty, které si ráno nazujete, jsou stejné. Kdyby byly rozdílně veliké, jedna by vám padala, nebo vás naopak tlačila. Kdyby měly jiný tvar, neseděly by vám. Kdyby měly jinou barvu nebo jedna byla z pravé kůže a druhá plátěnka, šlo by hned poznat, že jste si obuli nesprávnou botu z jiného páru. Jsou si prostě podobné jako vejce vejci. Úplně stejné ale zase nejsou. Kdybyste si z obchodu přinesli v krabici dvě levé boty, jistě byste si toho nejpozději při prvním nazouvání všimli. Ať byste jednu otáčeli, jak byste chtěli, na pravé noze by prostě neseděla. Jedna je zrcadlovým obrazem té druhé, stejně jako vaše nohy. Ne všechny objekty v zrcadle vypadají jinak, třeba míč, kostka nebo lžíce. Je to celkem jednoduchá otázka geometrie – zkrátka oproti botám mají rovinu nebo střed symetrie. Pokud ji nemají, jsou takzvaně chirální a předmět se pak nedá ztotožnit se svým zrcadlovým obrazem. Důležitou roli tato vlastnost hraje zejména v chemii a biochemii. Jako chirální se označuje takový objekt, který není totožný se svým zrcadlovým obrazem, nemá střed ani rovinu symetrie. Točí se, točí… Dobrým příkladem je model dvoušroubovice DNA. V živých organismech je typicky pravotočivá. Jinými slovy, její zrcadlový protějšek by se vinul na opačnou stranu – byl by levotočivý. Ale především, nefungoval by! Příroda zkrátka preferuje „pravou“ nositelku genetické informace. DNA v tom není sama, chirální jsou i aminokyseliny: všechny bílkoviny v lidském těle se skládají až na výjimky z „L“ formy aminokyselin. Také cukry neboli sacharidy jsou chirální. Ty se naopak vyskytují v „D“ formě, přičemž jejich zrcadlová „L“ forma je v biochemických procesech živých organismů k nepoužití. Proč jsou preferovány jen určité „zrcadlové“ formy biomolekul? „Nevíme. Existuje mnoho teorií o původu takzvané homochirality na Zemi, respektive dominanci L-aminokyselin a D-cukrů, ale ucelený řetězec důkazů podpořený experimenty zatím neexistuje,“ říká Ivo Starý z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, „pravděpodobnostní modely naznačují, že jde vlastně o náhodu, a naopak deterministické teorie zase říkají, že to jinak ani být nemohlo nebo že to tak někdo zařídil.“ Čas od času se podle něho objeví nové hypotézy, ale je otázkou, jestli se tahle hádanka vůbec někdy uspokojivě vyřeší. Jen tak na okraj: ve skutečnosti existuje i levotočivá dvoušroubovice DNA, konkrétně Z-DNA, jejíž biologický význam je ovšem jiný než přenos genetické informace, který zajišťuje vždy pravotočivá B-DNA. Dokonce v přírodě existují jedy, které účinkují právě tak, že u oběti změní prostorové uspořádání její DNA z jedné formy na druhou, a tím genetickou informaci zablokují. Ivo Starý z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR (CC) V makrosvětě bychom k chiralitě našli analogii – točitá schodiště. Že na směru jejich vinutí záleží, si uvědomovali stavitelé hradů a ve středověku budovali schodiště zpravidla jako levotočivá, aby stoupající útočníci, držící meč většinou v pravé ruce u středového sloupu, byli v nevýhodě oproti obráncům, kteří pro svou zbraň měli větší volnost pohybu. Pravou zkrátka nelze zaměnit za levou a někdy to v životě, ale i v chemii hraje důležitou roli. „Vzpomínám, jak jsem jako student na gymnáziu měl letní brigádu ve skladu stavebního materiálu. Dostal jsem za úkol naložit pravé dveře, a když byla půlka kamionu zaplněná, přišel šéf a vynadal mi, že jsem to spletl a naložil levé dveře. Tak jsem je musel zase vytahat. Záleží přece na tom, na kterou stranu se dveře otevírají! Od té doby si pamatuji, že chiralita je všude,“ usmívá se Ivo Starý. Mezi životem a smrtí Pojem chiralita je odvozený od řeckého slova ruka (cheir). Příklad s nohama z úvodu článku
