Kiraalsus

Kiraalsus ehk käelisus on üks asümmeetria (sümmeetria puudumise) viis, mille puhul objekt või süsteem ei ole identne oma peegelpildiga. Kiraalne on mistahes kujund, kui selle peegeldust tasapinnalises peeglis ei saa viia kokkulangevusse lähtekujundiga – nii nagu meie parem ja vasak käsi või ühe paari kindad ei ole ühitatavad. 

Kiraalsus on ruumilise objekti omadus esineda ühitamatute peegelkujutiste paarina. Kiraalsusega on tegemist bioloogias, füüsikas, keemias ja matemaatikas. Akiraalsed (mittekiraalsed) on objektid, mis on identsed oma peegelpildiga.

Looduses on kiraalsus laialt levinud nähtus. Kogu elusloodus, selle hulgas meie ise, on ehitatud orgaanilisest materjalist, seejuures suures osas asümmeetrilistest molekulidest. Süsiniku aatom nelja erineva rühmaga loob tüüpilise kiraalse keskme, mistõttu saavad esineda käelised isomeerid, mille peegelpildid ei ühti. Enamik looduslikke biomolekule esineb vaid ühe käelise isomeerina. Keerulise struktuuriga molekulides esineb mitmeid kiraalseid tsentreid, mistõttu võimalike stereoisomeeride arv võib suureneda oluliselt. Näiteks pikad polümeersed DNA molekulid on paremakäelise kruvina spiraaliks keerdunud.

Näiteid
Kiraalsust esineb kõikjal meie ümber. Mõned näited, mille puhul on eelduseks korrapärasusest kõrvalekallete puudumine: inimese parem ja vasak pool; pluusi parem ja vasak hõlm (enne nööpe ja nööpaukusid); parem ja vasak käsi; parema ja vasaku käe kindad; käärid parema- ja vasakukäelistele; ühe paari kingad; linnu parem ja vasak tiib; ussikese parem ja vasak pool; enamus puu- ja taimelehti; paremale ja vasakule avanevate uste hinged; parem- ja vasakkeermega kruvi; täring (õnnemängude täppidega kuubik) jmt.

Katse: lõigake puuleht täpselt pikiteljelt pooleks – kas pooled on ühitatavad (arvestades, et lehe alumine ja pealmine pool pole identsed)?

Miks? Kõrge aedoa vars kasvab ümber posti üles keerdudes vastupäeva ja ainult vastupäeva. Kiraalne spiraal on nagu kruvi. Aga miks? [Ilmselt rakukestadele tugevust andvate pikkade polüsahhariidi molekulide konfiguratsiooni tõttu, kuna neis molekulides esineb arvukalt kiraalkeskmeid.]

Vaata ka
Asümmeetria
Kiraalne molekul

Teadus
Bioevolutsioon