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為什麼地球上的生物是基於C元素

發布時間:2023-01-16 22:04:33

Ⅰ 為何地球上的生物以碳為基本元素

這個問題其實可以分解成兩個問題:
(1)地球上生物分子的基本框架為什麼由4價元素構成?3價或5價元素有什麼不好?
(2)在眾多4價元素中為什麼偏偏選擇了碳?用硅有什麼不好?

答案現總結如下:
問題(1):
四價元素在空間結構上有多樣性,在連接時可形成網狀、平面狀、正四面體或者直接以晶體方式存在。而且由於碳原子形成的鍵都比較穩定,有機化合物中碳的個數、排列以及取代基的種類、位置都具有高度的隨意性,使得有機物數量極其繁多,碳元素多樣的排列方式為物種的多樣性奠定了基礎。
四價元素的化學性質穩定,不容易發生化學反應,為物種的穩定性奠定了基礎。五價元素和三價元素無論從空間結構的多樣性還是從穩定性上來講,都不及四價元素。

問題(2):
碳與硅雖然是同族元素,在化學性質上有一定的相似性,但也存在明顯區別。例如:硅的分子量大於碳,這會給生物體帶來過多的負荷;硅的化學性質比碳活潑,穩定性比碳差。

Ⅱ 為什麼地球被稱之為碳基生命而不是硅基生命呢

這是因為人類是以氧氣為基礎形成的生命形態,而活體細胞中多數的氧元素是以水的形式形成存在的,碳元素對於細胞結構和功能起著非常關鍵的元素,所以說地球上的生物是以碳元素為基礎的,我們就稱之為是碳基生命,之所以稱之為碳基元素而不是硅基元素,因為碳基這種元素對於生命結構和細胞結構是非常穩定的。

Ⅲ 明明碳和硅都能構成生命,為何生命形式只能是碳基的

豐富多彩的地球生物構成了整個地球生物圈,這些生物包括人類都是以碳基為生命基礎,也就是我們的生物都是由碳氮氧構成的,主要的是碳結構支持的生物結構,那麼明明碳和硅都能構成生命,為何生命形式只能是碳基的?地球的碳含量以及碳結構的可編排性造就了我們地球上的生物是以碳基為主的生命體,讓我們來分析分析。

我們的生態系統有著穩定的碳循環,我相信肯定會有其他的星系會有基於硅元素的生命體,這些都是在一定的環境下能產生的可能,硅基的生命體或許和我們碳基的生命體會有很大的區別,可以很確定的說就是碳循環變成了硅循環。

Ⅳ 為什麼C是組成生物體最基本的元素

1、碳元素是組成生物體的主要成分之一:主要是與氫、氧、氮及硫結合,也可與其他碳原子結合。

2、有機物的碳骨架:碳原子之間可以單鍵相結合,也可以雙鍵或三鍵相結合,形成不同長度的鏈狀、分支鏈狀或環狀結構,這些結構稱為有機物的碳骨架。例如,蛋白質分子的肽鏈是以氨基酸為基本單元的碳骨架構成的。

3、碳骨架的結構排列和長短以及與碳骨架相連接的某些含氧、氫、硫、磷等的原子團決定了有機化合物的基本性質。糖類、脂質、蛋白質、核酸是組成生物體最重要的有機化合物。

碳被稱為生命的元素。人體重量的70%左右是水,但在餘下的大約30%的干物質中超過50%是碳。不過,碳被稱為生命的元素,並不完全在於含量的多少,而在於碳因其特殊性質成為生命組成的骨架。

(4)為什麼地球上的生物是基於C元素擴展閱讀

在組成生物體的大量元素中,C是最基本的元素,C、H、O、N、P、S六種元素是組成原生質的主要元素,大約共占原生質總量的95%。生物體的大部分有機化合物是由以上六種元素組成的。例如,蛋白質是由C、H、O、N 等元素組成的,核酸是由C、H、O、N、P等元素組成的。

生物體的化學元素,還將進一步組成多種多樣的化合物,這些化合物是生物體生命活動的物質基礎。例如蛋白質、核酸、糖類、脂肪等。有些化學元素能夠影響生物體的生命活動。

例如,微量元素B能夠促進花粉的萌發和花粉管的伸長,當柱頭和花柱中積累了大量B時,有利於受精作用的順利進行。在缺少B時,花葯和花絲萎縮,花粉發育不良。

Ⅳ 地球生命的最基本元素為什麼是碳

首先、從化學的角度來看:碳是構成有機物的骨架元素(這是由他自身的化學性質覺定的),所以可以說是構成有機物的基本元素
其次、從生物的角度來看:組成生物體的化合物中除水和無機鹽外都是有機物,碳又是有機物的骨架元素,所以碳是最基本元素
易形成生物大分子:是指碳和其他元素容易形成有機高分子化合物,其原因如下:碳元素有獨特的四價建結構使碳碳之間容易結合導從而致形成碳骨架,在碳骨架的基礎上容易形成有機高分子(說白了還是碳的滋生化學性質決定的)
生物大分子的用處很多,比如說蛋白質就是一種生物大分子,它可以起到調節催化等等作用.
總之,生物大分子是生命的重要組成

Ⅵ 地球上所有的生命形式都是碳基的,這是為何

地球上所有的生命形式都是碳基的,這是為何?

宇宙空間中存有的便是生命,而地球是宇宙空間中已經知道的唯一有著生命的星體,在這個星體以上,生命所有是以碳做為基礎的,因此大家也將地球生命稱作碳基生命。

當然,硅基生命比不上碳基生命,這就是對於地球自然環境來講的,假如確實存有著硅基生命,它必定擁有 與碳基生命所需迥然不同的生存條件,例如一些碳基生命沒法滿足的高溫星體,很有可能剛好會變成硅基生命的人間天堂。

除開硅基生命,羥基生命也常被談及,而要想產生羥基生命也不是一件很容易的事兒,一個主要的限定要素便是生物分子有機溶劑。

Ⅶ 為什麼地球上都是碳基生命

對於為什麼地球上都是碳基生命呢之話題,我個人觀點認為,地球上都是碳基生命能說明兩點,一是活性生命物質都來自於同一樣的自然定體物質;二是所有生命都是同緣異性的生物。為什麼會這樣說呢?

由於地球特殊的生態環境,所有的生命都是以「水」為基礎。包括人類在內的所有地球生命,活體細胞中多數的氧元素,其實是以水的形式存在的,含在水分子H2O里了。然而,對細胞結構和功能起關鍵作用的,卻是另外一種元素——這就是碳。

碳元素是所有元素中化合物種類最多的,目前已知的純有機化合物就有近1000萬種。

相對於其他元素,碳基的穩定性更好,更容易進化出生命。

不管是植物、動物和真菌都是細胞的組織結構,是由諸多不同功能的細胞群體所構成起不同功能作用的細胞組織之生理現象,雖然,生物在生存模式和生態類型上各有不同,但他們都屬於同緣異型的生物,都是碳水化合物的化學成分。由此可見,地球上所有的生命體,都是碳基生命的體現。不知這樣的回答是否准確?

Ⅷ 為什麼說地球生命是碳基生命,而不是氧基或者氮基呢

這個問題是從元素的角度提出的,但是生命是以分子結構來進行分類的。地球生命以「碳」為基礎,碳這種物質的原子以相互之間的共價鍵構成了生命物質的「鏈」,而氧和氮只是對生命物質鏈的「錦上添花」。

現在認為生命是物質運動偶然產生的,地殼元素中碳也不是排在第一的,但為什麼就只有碳才能承擔起「基礎」的作用確實是難搞明白的。生命到底可以以何種形式存在,那些物質可以承擔構成基礎生命物質的作用,需要人類慢慢去探索了。

Ⅸ 為什麼都說地球生物是碳基生命

人類的好奇心無窮無盡,對地外生命的推測從未停止過。為了了解是否有其他生命存在,我們發射了幾艘星際無人探測器,探索浩瀚外太空中的其他地方。如果外星生命真的存在,它們會是怎樣的存在呢?

從地球生命來看,我們都是碳基生命。然而,美國天文學家卡爾?薩根把這種狹隘的觀點稱為「碳沙文主義」, 他認為我們不應該限制我們的想像力,做出外星生命會類似於地球生命的愚蠢假設。

盡管如此,由於碳在地球上的絕對優勢,這仍然是我們最佳猜測。那麼,碳為何如此特殊?

DNA雙螺旋結構的4種鹼基對片段

因此,硅基生命很難能在地球上生存。硅比碳更為親氧,在相對較低的溫度下,它也會與氧氣發生劇烈反應。這意味著硅鏈或硅烷無法在我們的大氣層中存在。如果生物體直接將能量儲存為碳氫化合物,那碳基生命也無法生存,因為烷烴本身就很易燃(比如汽油和煤油)。但碳基生物是將能量儲存為如糖、脂質、醇類以及其他具有非常不同化學性質的碳氫化合物。

所有這些性質都可以解釋為:碳是擁有4個價電子的最小原子。它的大小合適,可以形成各種化學鍵。如果大自然缺乏這種原材料,生命是不可能產生的。又由於地球上的碳很豐富,所以大自然就利用碳的特性開始構建生命,使得所有的地球生命都是碳基生命。至於宇宙中是否存在諸如硅基生命這樣不同基質的生命,還需進一步研究才知道。

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