5. L'origine de l'homochiralité
La chimie organique fournit des molécules carbonées asymétriques, mais, en l'absence de forces physiques asymétriques fortes, les énantiomères L et D d'une même molécule asymétrique sont produits en égale abondance. On obtient un mélange dit « racémique » (de racemus, « raisin ») en souvenir de l'analyse de l'acide tartrique racémique effectuée par Pasteur en 1850 (il démontra que ce composé ne dévie pas la lumière polarisée, car il est composé, en parties égales, d'une forme qui dévie la lumière polarisée à droite et d'une forme qui la dévie à gauche).
On distingue essentiellement deux théories pour expliquer l'émergence de composés homochiraux. La première fait appel à des fluctuations dues au hasard. La seconde fait appel à une asymétrie physique de la Terre, voire de l'Univers.
Les tenants de la théorie des fluctuations aléatoires arguent du fait qu'un mélange racémique n'est jamais exactement équilibré. Si le nombre de molécules est grand, des fluctuations peuvent favoriser l'une des formes, au hasard. Par exemple, dans une population de 10 millions de molécules (cellule simple d'algue bleue, par exemple), la probabilité de trouver un excès de 0,02 p. 100 en l'une des formes est de 50 p. 100. En théorie, ce léger excès peut être amplifié par des mécanismes autocatalytiques. Le chlorate de sodium fournit une belle illustration expérimentale. Les édifices cristallins de ce sel sont asymétriques bien que les molécules qui les constituent ne soient pas chirales. Lorsque les cristallisations s'effectuent dans une solution au repos, un nombre égal de cristaux (+) et (—) sont formés pour chaque échantillon. En revanche, lorsque la solution est soumise à un tourbillon, 99,7 p. 100 des cristaux d'un échantillon ont la même chiralité, soit (+), soit (—). Le premier germe asymétrique formé communique son asymétrie aux autres molécules (on parle alors d'ensemencement autocatalytique). Le quartz offre un autre exemple de rupture de symétrie. À l'ét […]
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