Homokiralitas

Homokiralitas adalah fenomena di mana molekul‑molekul kiral dalam suatu sistem memiliki konfigurasi enansiomerik yang seragam, sehingga satu bentuk tangan molekul (misalnya kiri atau kanan) dominan dibandingkan dengan campuran racemat yang mengandung enansiomer kiri dan kanan dalam rasio kira‑kira 1:1. Molekul kiral didefinisikan sebagai molekul yang tidak dapat disuperposisikan dengan bayangan cerminnya, sebagaimana halnya tangan kiri dan tangan kanan manusia.

Sifat kiral muncul karena pusat kiral, yaitu atom karbon yang terikat pada empat gugus berbeda. Hal ini menyebabkan molekul memiliki dua bentuk yang merupakan bayangan cermin satu sama lain tetapi tidak dapat ditumpangkan, yang disebut enansiomer. Meskipun komposisi kimianya sama, orientasi spasialnya saling berlawanan. 

Dalam konteks biologi di Bumi, hampir seluruh asam amino yang membentuk protein memiliki konfigurasi L‑(levo), kecuali glisin yang bersifat akiral karena tidak memiliki pusat kiral dan identik dengan bayangan cerminnya. Sebaliknya, sebagian besar gula monosakarida dalam biomolekul, misalnya yang terdapat pada asam nukleat, memiliki konfigurasi D‑(dextro). Organisme hidup di Bumi memperlihatkan homokiralitas pada monomer‑biomolekulnya, yang ditandai oleh dominasi enansiomer L pada asam amino dan enansiomer D pada gula. Pola ini merupakan ciri khas dari sistem biologi dan menjadi dasar bagi struktur serta fungsi molekul makro dalam organisme.

 Fungsi 
Homokiralitas diperkirakan memiliki peran tertentu dalam sistem biologis, meskipun belum terdapat konsensus ilmiah bahwa kondisi ini merupakan keharusan bagi kehidupan. Beberapa hipotesis dan hasil penelitian menunjukkan potensi keuntungan dari dominasi satu enansiomer. Keseragaman arah kiralitas pada monomer dapat memfasilitasi pembentukan makromolekul kompleks, seperti protein dan asam nukleat. Dalam sistem yang mengandung campuran enansiomer, proses lipatan (folding), agregasi, atau polimerisasi dapat berjalan kurang efisien atau lebih mudah terganggu.

Homokiralitas juga memungkinkan interaksi molekuler dengan stereospesifisitas tinggi, sehingga molekul biologis dapat mengenali dan berikatan secara selektif. Kondisi ini dapat dianggap sebagai mekanisme penyimpanan atau pemrosesan informasi stereokimia dalam organisme . Eksperimen menunjukkan bahwa enansiomer tunggal (enansiomer murni) cenderung membentuk agregat atau struktur yang lebih besar dan stabil dibandingkan dengan campuran racemik. Hal ini mendukung gagasan bahwa dominasi satu arah kiralitas dapat memberikan keuntungan kinetik atau termodinamik, khususnya dalam konteks pembentukan molekul pra‑biotik.

 Referensi 

Kategori:Stereokimia
Kategori:Farmakologi