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为什么地球上的生物是基于C元素

发布时间:2023-01-16 22:04:33

Ⅰ 为何地球上的生物以碳为基本元素

这个问题其实可以分解成两个问题:
(1)地球上生物分子的基本框架为什么由4价元素构成?3价或5价元素有什么不好?
(2)在众多4价元素中为什么偏偏选择了碳?用硅有什么不好?

答案现总结如下:
问题(1):
四价元素在空间结构上有多样性,在连接时可形成网状、平面状、正四面体或者直接以晶体方式存在。而且由于碳原子形成的键都比较稳定,有机化合物中碳的个数、排列以及取代基的种类、位置都具有高度的随意性,使得有机物数量极其繁多,碳元素多样的排列方式为物种的多样性奠定了基础。
四价元素的化学性质稳定,不容易发生化学反应,为物种的稳定性奠定了基础。五价元素和三价元素无论从空间结构的多样性还是从稳定性上来讲,都不及四价元素。

问题(2):
碳与硅虽然是同族元素,在化学性质上有一定的相似性,但也存在明显区别。例如:硅的分子量大于碳,这会给生物体带来过多的负荷;硅的化学性质比碳活泼,稳定性比碳差。

Ⅱ 为什么地球被称之为碳基生命而不是硅基生命呢

这是因为人类是以氧气为基础形成的生命形态,而活体细胞中多数的氧元素是以水的形式形成存在的,碳元素对于细胞结构和功能起着非常关键的元素,所以说地球上的生物是以碳元素为基础的,我们就称之为是碳基生命,之所以称之为碳基元素而不是硅基元素,因为碳基这种元素对于生命结构和细胞结构是非常稳定的。

Ⅲ 明明碳和硅都能构成生命,为何生命形式只能是碳基的

丰富多彩的地球生物构成了整个地球生物圈,这些生物包括人类都是以碳基为生命基础,也就是我们的生物都是由碳氮氧构成的,主要的是碳结构支持的生物结构,那么明明碳和硅都能构成生命,为何生命形式只能是碳基的?地球的碳含量以及碳结构的可编排性造就了我们地球上的生物是以碳基为主的生命体,让我们来分析分析。

我们的生态系统有着稳定的碳循环,我相信肯定会有其他的星系会有基于硅元素的生命体,这些都是在一定的环境下能产生的可能,硅基的生命体或许和我们碳基的生命体会有很大的区别,可以很确定的说就是碳循环变成了硅循环。

Ⅳ 为什么C是组成生物体最基本的元素

1、碳元素是组成生物体的主要成分之一:主要是与氢、氧、氮及硫结合,也可与其他碳原子结合。

2、有机物的碳骨架:碳原子之间可以单键相结合,也可以双键或三键相结合,形成不同长度的链状、分支链状或环状结构,这些结构称为有机物的碳骨架。例如,蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单元的碳骨架构成的。

3、碳骨架的结构排列和长短以及与碳骨架相连接的某些含氧、氢、硫、磷等的原子团决定了有机化合物的基本性质。糖类、脂质、蛋白质、核酸是组成生物体最重要的有机化合物。

碳被称为生命的元素。人体重量的70%左右是水,但在余下的大约30%的干物质中超过50%是碳。不过,碳被称为生命的元素,并不完全在于含量的多少,而在于碳因其特殊性质成为生命组成的骨架。

(4)为什么地球上的生物是基于C元素扩展阅读

在组成生物体的大量元素中,C是最基本的元素,C、H、O、N、P、S六种元素是组成原生质的主要元素,大约共占原生质总量的95%。生物体的大部分有机化合物是由以上六种元素组成的。例如,蛋白质是由C、H、O、N 等元素组成的,核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的。

生物体的化学元素,还将进一步组成多种多样的化合物,这些化合物是生物体生命活动的物质基础。例如蛋白质、核酸、糖类、脂肪等。有些化学元素能够影响生物体的生命活动。

例如,微量元素B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长,当柱头和花柱中积累了大量B时,有利于受精作用的顺利进行。在缺少B时,花药和花丝萎缩,花粉发育不良。

Ⅳ 地球生命的最基本元素为什么是碳

首先、从化学的角度来看:碳是构成有机物的骨架元素(这是由他自身的化学性质觉定的),所以可以说是构成有机物的基本元素
其次、从生物的角度来看:组成生物体的化合物中除水和无机盐外都是有机物,碳又是有机物的骨架元素,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机高分子化合物,其原因如下:碳元素有独特的四价建结构使碳碳之间容易结合导从而致形成碳骨架,在碳骨架的基础上容易形成有机高分子(说白了还是碳的滋生化学性质决定的)
生物大分子的用处很多,比如说蛋白质就是一种生物大分子,它可以起到调节催化等等作用.
总之,生物大分子是生命的重要组成

Ⅵ 地球上所有的生命形式都是碳基的,这是为何

地球上所有的生命形式都是碳基的,这是为何?

宇宙空间中存有的便是生命,而地球是宇宙空间中已经知道的唯一有着生命的星体,在这个星体以上,生命所有是以碳做为基础的,因此大家也将地球生命称作碳基生命。

当然,硅基生命比不上碳基生命,这就是对于地球自然环境来讲的,假如确实存有着硅基生命,它必定拥有 与碳基生命所需迥然不同的生存条件,例如一些碳基生命没法满足的高温星体,很有可能刚好会变成硅基生命的人间天堂。

除开硅基生命,羟基生命也常被谈及,而要想产生羟基生命也不是一件很容易的事儿,一个主要的限定要素便是生物分子有机溶剂。

Ⅶ 为什么地球上都是碳基生命

对于为什么地球上都是碳基生命呢之话题,我个人观点认为,地球上都是碳基生命能说明两点,一是活性生命物质都来自于同一样的自然定体物质;二是所有生命都是同缘异性的生物。为什么会这样说呢?

由于地球特殊的生态环境,所有的生命都是以“水”为基础。包括人类在内的所有地球生命,活体细胞中多数的氧元素,其实是以水的形式存在的,含在水分子H2O里了。然而,对细胞结构和功能起关键作用的,却是另外一种元素——这就是碳。

碳元素是所有元素中化合物种类最多的,目前已知的纯有机化合物就有近1000万种。

相对于其他元素,碳基的稳定性更好,更容易进化出生命。

不管是植物、动物和真菌都是细胞的组织结构,是由诸多不同功能的细胞群体所构成起不同功能作用的细胞组织之生理现象,虽然,生物在生存模式和生态类型上各有不同,但他们都属于同缘异型的生物,都是碳水化合物的化学成分。由此可见,地球上所有的生命体,都是碳基生命的体现。不知这样的回答是否准确?

Ⅷ 为什么说地球生命是碳基生命,而不是氧基或者氮基呢

这个问题是从元素的角度提出的,但是生命是以分子结构来进行分类的。地球生命以“碳”为基础,碳这种物质的原子以相互之间的共价键构成了生命物质的“链”,而氧和氮只是对生命物质链的“锦上添花”。

现在认为生命是物质运动偶然产生的,地壳元素中碳也不是排在第一的,但为什么就只有碳才能承担起“基础”的作用确实是难搞明白的。生命到底可以以何种形式存在,那些物质可以承担构成基础生命物质的作用,需要人类慢慢去探索了。

Ⅸ 为什么都说地球生物是碳基生命

人类的好奇心无穷无尽,对地外生命的推测从未停止过。为了了解是否有其他生命存在,我们发射了几艘星际无人探测器,探索浩瀚外太空中的其他地方。如果外星生命真的存在,它们会是怎样的存在呢?

从地球生命来看,我们都是碳基生命。然而,美国天文学家卡尔?萨根把这种狭隘的观点称为“碳沙文主义”, 他认为我们不应该限制我们的想象力,做出外星生命会类似于地球生命的愚蠢假设。

尽管如此,由于碳在地球上的绝对优势,这仍然是我们最佳猜测。那么,碳为何如此特殊?

DNA双螺旋结构的4种碱基对片段

因此,硅基生命很难能在地球上生存。硅比碳更为亲氧,在相对较低的温度下,它也会与氧气发生剧烈反应。这意味着硅链或硅烷无法在我们的大气层中存在。如果生物体直接将能量储存为碳氢化合物,那碳基生命也无法生存,因为烷烃本身就很易燃(比如汽油和煤油)。但碳基生物是将能量储存为如糖、脂质、醇类以及其他具有非常不同化学性质的碳氢化合物。

所有这些性质都可以解释为:碳是拥有4个价电子的最小原子。它的大小合适,可以形成各种化学键。如果大自然缺乏这种原材料,生命是不可能产生的。又由于地球上的碳很丰富,所以大自然就利用碳的特性开始构建生命,使得所有的地球生命都是碳基生命。至于宇宙中是否存在诸如硅基生命这样不同基质的生命,还需进一步研究才知道。

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