手性的特点

一、手性(Chirality)

手性是指一个物体与其镜像无法重合的特性。在生物医学领域，手性分子尤其重要。例如，人的双手虽外观相似，但左手无法佩戴右手的手套，这源于其不同的立体结构。手性分子通常由不对称碳决定，即一个碳原子连接着四个不同的基团。为了便于识别，手性分子常用（RS）或（DL）表示，这种现象在自然界中普遍存在，是生物分子的基本属性。值得注意的是，诸如糖类、核酸等生物大分子中的糖单元主要呈D型，而绝大多数的α氨基酸则为L型；蛋白质和DNA的螺旋构象通常是右旋的。此外，海螺的螺纹以及缠绕植物也大多表现为右旋。

二、对映异构体

对映异构体是指互为镜像且不可重叠的立体异构体，这些分子均具有旋光性，其中一个是左旋的，另一个是右旋的，因此也被称为旋光异构体。例如，乳酸根据来源可分为三种：动物肌肉提取的为右旋乳酸，发酵法获得的为左旋乳酸，而人工合成的则为外消旋体。含有一个不对称碳原子的分子会产生L-乳酸与D-乳酸两种旋光异构体。

非对映异构体是指具有两个或多个手性中心的立体异构体，这类分子之间并不是镜像关系。例如，酒石酸的三个旋光异构体中，a与c、b与c之间就是非对映异构体。

三、旋光性

旋光性是物质的一种特征，含有一个手性碳的化合物都属于手性分子，有旋光性。左旋体（-）与右旋体（+）的旋光性表现不同。当两种化合物混合时，旋光性将会消失，这被称为消旋现象。如果分子中有两个以上的手性碳原子，大多数情况下仍为手性分子，但少数情况可能不是手性分子，因内部的手性分子相互抵消而不显旋光性。外消旋体是指具有旋光性的手性分子与其对映体的等摩尔混合物，而内消旋体则因对称性因素而形成不具有旋光性的化合物。

四、D/L相对构型

在生物分子中，例如糖类，以甘油醛为标准。在甘油醛的费歇尔投影式中，手性C原子的-OH位于左侧则为L型（可视为Left），在右侧则为D型，自然界中的糖类多以D型存在。在氨基酸中，手性C原子的-NH2若位于左侧为L型，右侧为D型。所有天然氨基酸（具有手性的）均为L型，但甘氨酸因没有手性中心，故没有绝对的L或D型，习惯上称其为L-甘氨酸。

五、R/S构型

在定义手性C原子的构型时，需要将最小的基团置于观察者最远的位置，依次观察其余三个基团的顺序。若顺序是从优到次，形成顺时针排列，则构型为R；若为逆时针排列，则用S表示。

在生物医学研究中，掌握手性及其特性对药物开发与生物分子的功能理解至关重要。了解这些概念，能够帮助我们更深入地探索生物系统中的复杂性。如需进一步了解，请访问88858cc永利官网。