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地球上的生物体几乎只使用一种对映异构体来构建其生物聚合物的分子结构：L-氨基酸用于蛋白质 ， D-糖用于核酸 。 D-和L-对映异构体在非手性环境中的化学和物理性质没有差异 ， 除了由于弱相互作用中的宇称违反导致对映异构体之间的微小能量差异 。 尽管有许多作品试图将宇称违反与生物分子同手性的起源联系起来 ， 但尚未揭示明确的关系 。 在构建蛋白质等生物聚合物时 ， 选择一种对映异构体是一项重要要求 。 多种非对映异构体的存在会干扰蛋白质的正确折叠 。 因此 ， 只有单手性的对映异构体的选择一定发生在生命进化的早期阶段 。 然而 ， L-氨基酸以及D-糖对光学对映体的偏好是一个长期悬而未决的问题 。
对生物体中D-氨基酸形式的对映异构体的研究 ， 是一个日益发展和引人入胜的研究领域 。 一段时间以来 ， 人们就知道细菌在其细胞壁中使用D-氨基酸 ， 尤其是D-α-丙氨酸和D-谷氨酸 ， 它们是肽聚糖聚合物 。 肽聚糖是革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分 ， 分析化学的最新进展使手性分离、鉴定和定量次要D-氨基酸成为可能 ， 因此发现了更多“不寻常”的D-氨基酸 ， 很明显 ， 细菌会产生各种D-氨基酸 ， 例如D-蛋氨酸、D-亮氨酸、D-酪氨酸和D-苯丙氨酸 ， 由于环境条件的变化而调节肽聚糖的合成 。
D-氨基酸的发现也扩大到包括动物 ， 特别是D-天冬氨酸 ， 它是各种动物门中分布最广泛的氨基酸 。 它常见于章鱼和鱿鱼、龙虾、海洋软体动物、鱼、青蛙、蜥蜴和鸟类 。 D-天冬氨酸也已在哺乳动物中发现 ， 例如大鼠、小鼠 ， 甚至人类 。 细胞生命中另一种众所周知的D-氨基酸是D-丝氨酸 。 它广泛存在于各类生物体中 ， 尤其是在哺乳动物的大脑中以高浓度积累 ， 在中枢神经系统中作为神经调节剂发挥关键作用 。 其他几种D-氨基酸也已在各种物种中发现 。 值得注意的是 ， D-α-丙氨酸是一些水生无脊椎动物中的主要D-氨基酸 ， 例如海洋甲壳类动物和几种双壳类动物 。
近年来 ， D-氨基酸在哺乳动物中的生理功能和来源得到了广泛的研究 。 内分泌和神经内分泌组织中的D-天冬氨酸和大脑中的D-丝氨酸是研究最多的 。 由于最近的分析发展而发现的其他几个D-氨基酸残基包括D-谷氨酸、D-丙氨酸和D-脯氨酸 。 最近发现D-谷氨酸在心脏组织中积累 。 已经认识到D-氨基酸可用作衰老和各种疾病的生物标志物 ， 例如用于阿尔茨海默病和慢性肾病的D-丝氨酸 ， 尽管其机制尚未完全揭示 。
【?生物分子同手性的出现同手性是地球生命的基本分子特征】
在这种情况下 ， D-氨基酸是蛋白质氨基酸消旋的结果 ， 例如 ， 由于天冬氨酸对消旋化的敏感性 ， 已在老年人的各种组织中检测到D-天冬氨酸 。 几乎所有生物体中都存在D-氨基酸 ， 这引发了一个关于它们起源的问题 。 D-氨基酸很可能在进化历史的几个不同阶段被整合到生物体中 ， 并具有特定的生理作用 。 陆地生命的基本结构几乎都是同一个“手”这一事实可能表明 ， L-氨基酸的选择在地球生物出现的早期阶段就完成了 。
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