从最强大的蓝鲸到最小的鲸鱼甲虫,众所周知,这需要截然不同的形式。尽管如此,所有生物都是由相同的六种基本元素成分建造的:碳,氢,氮,氧,磷和硫(Chnops)。
为什么这些元素?找出答案,生活的小谜咨询了南佛罗里达大学的生物地球化学家马修·帕塞克(Matthew Pasek)。
Pasek说:“首先,碳很容易进入与其他碳原子的纽带。这意味着它形成了巨大的链条,可以作为其他原子与其他原子的好骨架。”换句话说,碳原子是大型有机分子的理想基础。 “这使自己变得复杂。”
但是,什么解释了生命的其他五种化学成分? Pasek说:“使氮,氢和氧气良好的一件事是它们丰富。” “它们还表现出酸碱效应,这使它们可以与碳结合,以制造氨基酸,脂肪,脂质和构建DNA和RNA的核碱基。”
Pasek继续说:“硫提供电子洗牌。” “基本上,借助电子,硫化物和硫酸盐的盈余有助于催化反应。一些生物使用硒代替酶的酶,但并不多。”
最后但并非最不重要的一点是,通常在分子磷酸盐中发现的磷对于代谢至关重要,因为多磷酸盐分子(例如ATP(Triphosphate))能够在其化学键中存储大量能量。打破债券可以释放其能量;例如,在一组肌肉细胞中进行足够的时间,您可以移动手臂。
去年年底,NASA科学家发现了砷富裕的加利福尼亚湖中磷的唯一例外。他们发现了微生物的菌株能够替代砷原子当磷的供应低时,对于分子中的磷。砷在化学上与磷具有相似之处,使其对大多数生命形式有毒,因为它破坏了代谢途径。
总而言之,“除了少数例外,您需要的生活是Chnops,还有一点点盐和几种金属,” Pasek说。 “当然,这些成分确实必须处于正确的键合结构,但这似乎自然发生。氨基酸就像糖,脂质和脂肪和核碱基一样自发地发生。”
至少在地球上是真的。为了形成必要的分子结构,行星必须距离太阳的距离恰到好处,它不能太热或太冷,无法存在。充足的水供应也有所帮助,因为它使成分更容易四处移动并互相撞击以形成有趣的化合物。重力也必须恰到好处。最后,一点点闪电可以提供急需的能量来催化反应,最终导致复杂的分子氨基酸,蛋白质,脂肪,脂肪,碳水化合物,RNA和DNATHAT的生产。至少正如我们所知。
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