Die Natur bevorzugt die Linksdrehung

8. März 2006, 13:48
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Nur im Labor entstehen spiegelgleiche Paare an Aminosäuren - israelischer Wissenschafter sieht Natur des Wassers als Ursache des "Linksdralls"

Wien - Seit langem rätseln Wissenschafter über die Vorliebe der Natur für den Linksdrall. So finden sich in lebenden Systemen stets so genannte linksdrehende Aminosäuren, obwohl die rechtsdrehenden Gegenstücke laut Chemikern eigentlich gleichwertig sind. Meir Shinitzky vom Weizmann Institute of Science in Rehovot (Israel) erklärt das Mysterium nun mit der Natur des Wassers, meldet die Wissenschaftszeitschrift "New Scientist"; die Arbeit ist in "Physical Chemistry Chemical Physics" (PCCP) erschienen.

Aminosäuren sind die Bausteine aller Eiweißstoffe (Proteine). Im Chemielabor hergestellt, entstehen stets spiegelgleiche Paare an Aminosäuren, so genannte linksdrehende oder L-Formen genannt sowie rechtsdrehende oder D-Formen genannt. Chemisch verhalten sich L- und D-Aminosäuren gleich, sie unterscheiden sich aber, indem sie polarisiertes Licht in die entgegengesetzte Richtung drehen. Daher rührt auch die deutsch Bezeichnung rechts- bzw. links-"drehend". Warum in Organismen auf der Erde nur linksdrehende Aminosäuren vorkommen, ist bis jetzt nicht schlüssig geklärt.

Versuch mit "Nudelsuppe"

Shinitzky hat nun herausgefunden, dass die Ursache für die Dominanz von L-Aminosäuren auf der Erde zu suchen ist. "Die schwache Kernkraft macht eine geringe Energie-Differenz zwischen rechts- und linksdrehenden Molekülen, und das könnte ihnen unterschiedliche chemische Eigenschaften verleihen.

Die Wissenschafter überprüften ihre Theorie anhand von Polyglutaminsäure, einem spiralförmigen Molekül aus mehren Glutaminsäuren. Durch die Zugabe von Salzsäure lösen sich die Spiralen auf und werden zu Fäden ähnlich "Nudeln in einer Suppe", wie Shinitzky es ausdrückte. Dabei zeigte sich, dass doppelt so viel Salzsäure nötig ist, um L-Polyglutaminsäure zu entspiralisieren als die spiegelgleiche Form; ein chemischer Unterschied, der nach klassischen Theorien eigentlich nicht sein dürfte.

Gegenversuch mit schwerem Wasser

Shinitzky erklärte die Entdeckung mit der Tatsache, dass normales Wasser zu drei Vierteln aus leicht magnetischem "Ortho-Wasser" und zu einem Viertel aus nicht magnetischem "Para-Wasser" besteht. Die durch die schwache Kernkraft ebenfalls leicht magnetischen L-Moleküle reagieren mit den Wasser-Molekülen und werden dadurch stabilisiert. Ein Gegenversuch mit schwerem Wasser (bestehend aus schwerem Wasserstoff - Deuterium - und Sauerstoff), das keine Ortho- und Paraformen hat, brachte erwartungsgemäß keinen Unterschied bei der Auflösung der Aminosäuren-Spiralen. (APA)

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