
哈哈,你說奇怪不奇怪

碳原子可以形成穩(wěn)定的單鍵,、雙鍵、三鍵,,硅原子雙鍵和三鍵都不穩(wěn)定,,因為原子半徑大一些,電子云重疊小,,這是從成鍵多樣性來解釋,。 |
為什么自然環(huán)境演化出了復雜的碳基高分子?這或許和碳基分子的很多屬性有關:碳是擁有4個價電子的最小原子,。它的大小合適,,原子量只有12,。其電子失去的能力(還原性)和得到電子的能力(氧化性)相當,可以形成各種化學鍵,,所以能夠形成復雜多樣的高分子有機物,。[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]這兩個論述一個說明了碳元素在構(gòu)成有機分子時候的穩(wěn)定性原因,另一個說明了多樣性的原因,。我心中還有一個疑問:為什么碳基生物對環(huán)境的要求那么苛刻,?再普遍一點,為什么生命那么脆弱帶著這樣的問題,,我請教了專業(yè)人士,,我的同學:[s]我:同學,再請教一個問題:為什么碳基生物對生存條件的要求比較苛刻,,比如可以生存的溫度范圍很窄,,對水的依賴等。如何從碳基大分子的特性給出解釋,?李同學:我了解的不多,,我只能從我理解的方面給出一點解釋,生命體的基本新陳代謝過程包括很多復雜的化學反應,,這些反應可以正常有序的進行,,和生物酶的催化有關,酶的催化活性受環(huán)境的影響很大,,只有在合適的溫度,,pH等環(huán)境下才有活性李同學:就像胃里是很酸的環(huán)境,有利于消解食物,,酸是一個方面,,還有胃蛋白酶,胃蛋白酶有很強的消化分解作用,,但是只能在強酸的環(huán)境下發(fā)揮作用,,如果這個酶泄露出去,是幾乎沒有活性的,,要不就把很多器官都消化了,,這是一種自我保護李同學:像進化到恒溫,也是為了適應環(huán)境生存,,變溫動物在很低溫的時候,,體內(nèi)水分成了冰晶,會劃破血管,,所以很多看似受限的功能,,都是自我保護我:這個是引入了一套溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),增加了整體對溫度的適應范圍。李同學:我的整體理解是,,變量越多,,越復雜,要求越高越精細,,越不容易出錯,,是為了更加有序,自發(fā)的反應都是熵增的,,但是生命體是從無序到有序的過程,,是熵減的李同學:這種大課題,可以從很多角度和方向去解釋我:對,,自然界中熵減的過程太少了我:除了生命體的很多過程,,剩下的也就人類的工業(yè)生產(chǎn)過程中的某些時刻了我:宇宙中的某些過程也有熵減,比如恒星和行星的形成過程的某些時刻我:通過外界熵增來熵減,,隨便一個機械不都是這樣么,,比如卡諾循環(huán)李同學:非自發(fā)的反應就需要控制條件,輸入能量李同學:所以生物要求苛刻,,不能很隨意我:這個控制條件在生物體內(nèi)好像就是存儲在dna分子中的內(nèi)容,,蛋白質(zhì)的合成過程和其它很多過程都需要它的參與李同學:生物體內(nèi)的反應很多,DNA相關的只是一部分我:通常的反應哪些存在熵減的過程,?李同學:吃喝 呼吸都是我:這個過程太大,,在微觀上呢?李同學:應該合成任何所需的物質(zhì),,蛋白,糖類都屬于我:工業(yè)生產(chǎn)過程是不是可以類似定義為:熵減->有序->實用價值,?李同學:籠統(tǒng)地說,生物體也是這樣的我:只是生物體的這個過程高明太多,,沒有龐大的產(chǎn)業(yè)鏈,,環(huán)境友好,創(chuàng)造的是更加復雜的有序,。所以沒有產(chǎn)業(yè)鏈的崩潰的危機:比如供需端的危機,。[/s][color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]這里我們額外討論了生物過程的“熵減”問題,并嘗試尋找所有“熵減”過程的普遍特征和規(guī)律[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)],,雖然還沒有答案,,但是這是一個非常值得深思的問題。
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