4.12 : Quiralidade na natureza

A quiralidade é o aspecto mais intrigante e essencial da natureza, governando os processos bioquímicos da vida com precisão. Pode ser observada desde o padrão da concha de um caracol em um mundo macroscópico até um aminoácido, o menor bloco de construção da vida. A maioria dos caracóis ao redor do mundo tem conchas enroladas para a direita devido à quiralidade intrínseca em seus genes. Todos os aminoácidos presentes no corpo humano existem em estado enantiomericamente puro, exceto a glicina - o único aminoácido aquiral. A quiralidade dos aminoácidos tem uma consequência significativa na simetria e na função das proteínas e enzimas naturais. Com 268 centros quirais, a quimotripsina humana poderia existir em 2²⁶⁸ configurações possíveis se cada aminoácido assumisse uma das formas enantioméricas. No entanto, o papel da quiralidade determinou uma única quimotripsina quiral como enzima digestiva seletiva.

Outro aspecto crítico na cascata de processos bioquímicos é que a maioria das enzimas interage apenas com um dos enantiômeros devido à sua quiralidade. Consequentemente, surge a enantiosseletividade, semelhante a um mecanismo de chave-fechadura, onde apenas um enantiômero pode caber no sítio de ligação da enzima. Isso tem uma implicação significativa no domínio da criação de medicamentos, onde cada enantiômero pode induzir um efeito diferente. O papel da quiralidade foi revelado de forma devastadora há quase cinco décadas, quando o medicamento talidomida foi prescrito para o tratamento dos enjoos matinais em mulheres grávidas. Desde então, as propriedades de cada enantiômero têm sido verificadas para cada medicamento desenvolvido.

Mais interessante é que esse aspecto da quiralidade se estende do microcosmo ao macrocosmo. Quando Pasteur descobriu a conexão entre a atividade óptica e a quiralidade molecular, ele conjecturou que até mesmo as forças da natureza são quirais. Isso agora foi comprovado em todo o universo das interações fracas entre partículas fundamentais, que podem violar a simetria de paridade.