碳基生物

更新时间:2022-08-14

碳基生物是以碳元素为有机物质基础的生物。地球上已知的所有生物都是碳基生物,包括人类在内都是以碳和水为基础。在别的星球还会有其他的元素为基础,或者说以其他形态的,比如说,完全以固态为基础的,石头山、石头人、石头世界,或者是以液态为主的,像液态人、水人等等。

基本信息

中文名碳基生物
外文名Carbon-based life
拼音tàn jī shēng wù
定义以碳元素为有机物质基础的生物
类型生物名词
地球上已知的生物大多数是碳基生物
硅基生物碳基生物的对立性质

术语解释

因为构成碳基生物的氨基酸中,连接氨基与羧基的是碳元素,所以称作碳基生物。

简介

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。碳基生物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,由酶控制的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。碳基生物体内的分子大多因含有的碳原子的不对称性使其出现左旋或者右旋,正是这个特点使得酶的专一性能够被充分发挥,碳基生物体内的酶能够依照分子的形状和左旋右旋对特定的反应进行催化,识别和规范自身大量的不同新陈代谢进程。但是碳基生命体的分子结构是很不稳定的,难以承受高温、低寒、病菌的侵蚀和射线的照射。

形成原因

由于碳原子有四个自由电子,其电子失去的能力(还原性)和得到电子的能力(氧化性)相当,又由于碳原子只有两个电子层,所以活泼性又比同族的硅、锗、锡、铅要强,碳链的长度可以由2个至数千个不等,这使得碳骨架成为了许许多多种有机化合物的基础,因此能够形成复杂多样的高分子有机物(比如DNA分子),为生命的形成提供物质基础,并为自然选择提供可能。

碳基生物的衍生:硅基生物

科学家设想的以硅为有机质基础的生物。在构成碳基生物的氨基酸中,连接氨基和羧基的是碳元素,而硅基生物用来连接两者的则是硅元素,因为硅元素和碳元素同属一个族,化学性质相似,所以硅基生物在理论上是有可能存在的。

说到碳基生命以外的生命形态,对这方面稍有点了解的人首先想到的就是硅基生命。不过硅基生命这个概念到底什么时候有的,大概没几个人了解,说出来可以让人吃一惊,原来这个概念早在19世纪就出现了。1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略·申纳尔(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。这个概念被英国化学家詹姆士·爱默生·雷诺兹(James Emerson Reynolds)所接受,1893年,他在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。


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