为什么没硅基生物
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/28 13:38:49
为什么没硅基生物
为什么没硅基生物
为什么没硅基生物
以下来自百科:硅基生命
当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时,会形成二氧化碳气体,这是种很容易从生物体中移除的废弃物质;但是,硅的氧化会形成固体,因为在二氧化硅刚形成的时候就会形成晶格,使得每个硅原子都被四个氧原子包围,而不是象二氧化碳那样每个分子都是单独游离的,处置这样的固体物质会给硅基生命的呼吸过程带来很大挑战.
硅可能不能像碳一样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物. 只要是生命形态,就必须从外界环境中收集、储存和利用能量.在碳基生物这里,储存能量的最基本的化合物是碳水化合物.在碳水化合物中,碳原子由单键连接成一条链,而利用酶控制的对碳水化合物的一系列氧化步骤会释放能量,废弃物产生水和二氧化碳.这些酶是些大而复杂的分子,它们依照分子的形状和左旋右旋对特定的反应进行催化,这里说的左旋右旋是因分子含有的碳的不对称使得分子出现左旋或者右旋,而多数碳基生物体内的物质都显示这个特征,正是这个特点使得酶能够识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程.然而,硅没能象碳这样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物,这也让它难以成为生命所需要大量相互联系的链式反应的支持元素.即它不能像类似碳基生命一样识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程,把储存的能量释放出来.
硅链在水中不稳定,虽然这点不会因此排除硅基生命存在的可能,但存在大量液态水的星球肯定是排斥硅基生命的.(也许它可以存在于大量别的溶剂里.)
在地球上,没有合适的环境进化出硅基生物;
其他星球嘛,就不好说有没有了。
硅和碳是同族元素,因此硅元素和碳元素的许多基本性质都相似。乍看起来硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素。但是硅基生命的存在的可能性却受到许多缺陷的威胁:
结合力非常强
当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时,会形成二氧化碳气体,这是种很容易从生物体中移除的废弃物质;但是,硅的氧化会形成固体,因为在二氧化硅刚形成的时候就会形成晶格,使得每个硅原子都被四个氧原子包围,而不...
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硅和碳是同族元素,因此硅元素和碳元素的许多基本性质都相似。乍看起来硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素。但是硅基生命的存在的可能性却受到许多缺陷的威胁:
结合力非常强
当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时,会形成二氧化碳气体,这是种很容易从生物体中移除的废弃物质;但是,硅的氧化会形成固体,因为在二氧化硅刚形成的时候就会形成晶格,使得每个硅原子都被四个氧原子包围,而不是象二氧化碳那样每个分子都是单独游离的,处置这样的固体物质会给硅基生命的呼吸过程带来很大挑战。
左旋右旋特征
硅可能不能像碳一样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物。
只要是生命形态,就必须从外界环境中收集、储存和利用能量。在碳基生物这里,储存能量的最基本的化合物是碳水化合物。在碳水化合物中,碳原子由单键连接成一条链,而利用酶控制的对碳水化合物的一系列氧化步骤会释放能量,废弃物产生水和二氧化碳。这些酶是些大而复杂的分子,它们依照分子的形状和左旋右旋对特定的反应进行催化,这里说的左旋右旋是因分子含有的碳的不对称使得分子出现左旋或者右旋,而多数碳基生物体内的物质都显示这个特征,正是这个特点使得酶能够识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程。然而,硅没能象碳这样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物,这也让它难以成为生命所需要大量相互联系的链式反应的支持元素。即它不能像类似碳基生命一样识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程,把储存的能量释放出来。
硅链在水中不稳定
虽然这点不会因此排除硅基生命存在的可能,但存在大量液态水的星球肯定是排斥硅基生命的。(也许它可以存在于大量别的溶剂里。)
尽管从生物角度看,找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛,而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。
在斯坦利·维斯鲍姆(Stanley Weisbaum)的《火星奥德赛》(A Martian Odyssey)中,该生命体有1百万岁,每十分钟会沉淀下一块砖石,而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答,文中进行观察的科学家中的一位观察到:
“那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成,我们的废弃物是二氧化碳,而这个东西是硅组成,它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体,从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去,当它被盖住,就移动到一个新的地方重新开始。”
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