Хиральность (др.-греч. χειρ — рука) — свойство молекулы не совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением
Диастереомеры — стереоизомеры, не являющиеся зеркальными отражениями друг друга[1]. Диастереомерия возникает, когда соединение имеет несколько стереоцентров. Если два стереоизомера имеют противоположные конфигурации всех соответствующих стереоцентров, то они являются энантиомерами. Однако, если конфигурация различается лишь у некоторых (а не у всех) стереоцентров, то такие стереизомеры являются диастереомерами[2]. Если диастереомеры отличаются конфигурацией лишь одного стереоцентра, то они называются эпимерами
Молекулы моносахаридов содержат несколько хиральных центров, поэтому одной и той же структурной формуле соответствуют несколько стереоизомеров.
Число изомеров вычисляется по формуле
N = 2 n,
где N - число изомеров;
n - число хиральных центров.
В молекулах альдогексоз есть четыре хиральных атома углерода, общее количество стереоизомеров по формуле Фишера
N = 24 = 16
Наличие хиральных центров в молекуле моносахаридов свидетельствует о том, что они обладают оптической активностью, т.е. способны вращать плоскополяризованный свет. Знак вращения плоскости поляризации света моносахаридами не связан с их принадлежностью к D-или L-рядов. Он определяется экспериментально и зависит от вклада всех хиральных центров в молекуле.
Оптическую активность углеводов обозначают знаком (+) для правообертаючих соединений и знаком (-) - для левовращающий.
Стереоизомерияальфа-аминокислот
Все природные a-аминокислоты (кроме глицина) являются хиральными соединениями. По конфигурации хирального центра в положении 2 аминокислоты относят D- или L-ряду.
Природные аминокислоты относятся к L-ряду.
Большинство аминокислот содержат один хиральный центр и имеют два стереоизомера. Аминокислоты изолейцин, треонин, гидроксипролин, 5-гидроксилизин и цистин содержат два хиральных центра и имеют (кроме цистина) 4 стереоизомера, из которых только один встречается в составе белков.
Так, из 4-х стереоизомеров треонина в природе встречается только (2S,3R)-2-амино-3-гидроксибутановая кислота.
Использование для построения белков только одного вида стереоизомеров имеет важное значение для формирования их пространственной структуры и обеспечения биологической активности.
a -Аминокислоты, полученные синтетическим путем, представляют рацемические смеси, которые необходимо разделять. Наиболее предпочтительным является ферментативный способ разделения с помощью ферментов ацилаз, способных гидролизовать N-ацетильные производные только L-a -аминокислот. Ферментативное расщепление проводят по следующей схеме.
Сначала рацемическую аминокислоту ацилируют уксусным ангидридом:
Затем рацемическую смесь ацетильных производных подвергают ферментативной обработке. При этом гидролизуетсяацетильное производное только L-аминокислоты:
Полученная после ферментативного смесь легко разделяется, так как свободная L-аминокислота растворяется и в кислотах, и в щелочах, а ацилированная – только в щелочах.
