生命に必要な炭素

質問

最初の授業でこんな課題のレポートを出されました。
“地球上の生命はなぜ炭素を選んだのか…”珪素ではなぜいけなかったのか、解る方教えて下さい。
また、これらに関するホームページなどがあれば一緒に教えて下さい。

回答No.3

aster · ベストアンサー

参考ＵＲＬに、それについての回答があります。以下に主要な文章を引用します。（これは、star_flora 氏の文章ですが、同氏からは、引用の許可は個人的に得ています。というか、この回答の内容のいくらかは、わたしの答えでもあるのです。文章は、ＧＯＯが著作権を持ちますから、このサイトでの引用は、道義的問題以外に、著作権でも、また妥当です）。

＞　　生命を構成する基本元素は「炭素」です。これは、炭素の原子価が４で、すなわち多様な化合物の生成を可能とする、原子結合の可能性が高く、活性が高いためです。生命は複雑な反応機構を備えるので、単純な化合物しか生成されない元素では、生命を構成できないということになります。

＞　　このことから、同じ４価の原子価を持ち、周期律表で、一段上の同じ位置にあるシリコン（珪素）が、化学結合の多様さから有望とされ、「珪素生命・珪素生物」の可能性が考えられたのです。しかし、完全に否定はできないとしても、炭素を珪素に置き換えて考えると、生命を構成する有機アミノ酸は、炭素－炭素の結合が複雑に絡まっているが、珪素の場合、珪素－珪素結合は、不安定で、宇宙に普遍的存在すると思える「水」によって簡単に崩れてしまうことから、珪素を中心元素とした生命は、存在が困難であるということになります。

＞　　また、地球の炭素生命、とりわけ、人間の身体を構成している元素は、多い順に、「水素・酸素・炭素・窒素・カルシウム」であり、他方、宇宙一般での元素の頻度順序は、「水素・ヘリウム・酸素・炭素・窒素」で、炭素型生命が使っている元素は、宇宙に普遍的に大量に存在する元素で、一般に生命が発生するなら、「水素・酸素・炭素・窒素」の四大元素を基礎にするのが自然だということになります。地球の生命・生物は、その通りになっています。

＞No.239047 質問：鉄より重い元素の生成
＞http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=239047

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=239047

お礼

とっても役立つ情報を有り難うございます！
頑張ってレポートを完成させたいと思います。

回答No.4

noname#108554

ブルーバックス「天文学小事典」p.549に「ケイ素型生物」というそのものずばりの項目があります。
要点は、
・酸素呼吸をするとすると、ケイ素生物が体外に排出するのは、
CO2の代わりに、SiO2となり、これは、石英になります。
CO2は常温で気体、水によく溶けるのに対し、
石英は、ガラスみたいなものですから、この世界の物質循環は、非常に遅いものになります。
・Si-Si結合は、炭素間ほど安定ではなく水の存在でたやすく切れてしまいます。
・元素の存在量は、ケイ素は地殻成分としては
酸素についで多いが海水中には少ないので、生物がわざわざケイ素を利用する利点がありません。

回答No.2

nitto3

No.1さんもいっしょにどうぞ。
地球上に豊富に存在する元素だから。
これは珪素もおなじですね。
熱エネルギを効果的に得られるから。
これが回答ではないでしょうか、地球の温度から反応速度が有機物、
生命に最適であったからでしょうね。
化学的に安定しているから。
これも珪素も同じですね。
　地球の温度がもっと高ければ珪素生物が発達していたかもしれませんね。

お礼

なるほど・・・。温度の差ってことですね。
生命って複雑です（泣）

回答No.1

muratyu

こんにちは
一緒に考えたいという興味から投稿しちゃいました。

地球上に豊富に存在する元素だから。
熱エネルギを効果的に得られるから。
化学的に安定しているから。
世の中の物質を「有機物」と「無機物」に分類すると
炭素の有無が関係するから。

なんて考えたのですが、ちょっと自信ありません（笑）。

ちなみに車のタイヤの色って、黒しか無いのは「ゴムを丈夫にするために炭素を添加するから」だそうで、珪素で作ると白（透明）タイヤになるけど実用的強度が著しく低いそうです。

お礼

そうですね。これらのヒントを使ってレポートにまとめるのが難しいです（泣）
タイヤにもそんな秘密が隠されていたんですね・・・！！
回答どうも有り難うございました。