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樓主 發(fā)表于: 01-15
, 來自:江蘇省0==
【生命是什么】關(guān)于碳基生物的一些討論 之前我請教過我中學(xué)同學(xué)一個問題：為什么我們的世界里的生物都是碳基的,？而不是同樣是4個核外電子，元素周期表中原子量卻大一個周期的硅元素呢,？她一語解開了我心中的疑惑：這個問題我記錄在之前的文章里：
為什么自然環(huán)境演化出了復(fù)雜的碳基高分子,？這或許和碳基分子的很多屬性有關(guān)：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(dāng)，可以形成各種化學(xué)鍵,，所以能夠形成復(fù)雜多樣的高分子有機(jī)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(jī)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(xué)： - 我:
- 同學(xué)，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(xué):
- 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(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),，這些反應(yīng)可以正常有序的進(jìn)行,，和生物酶的催化有關(guān)，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(xué):
- 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(qiáng)的消化分解作用,，但是只能在強(qiáng)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(hù)
- 李同學(xué):
- 像進(jìn)化到恒溫，也是為了適應(yīng)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(hù)
- 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(yīng)范圍,。
- 李同學(xué):
- 我的整體理解是,，變量越多，越復(fù)雜,，要求越高越精細(xì),，越不容易出錯，是為了更加有序,，自發(fā)的反應(yīng)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(xué):
- 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(jī)械不都是這樣么，比如卡諾循環(huán)
- 李同學(xué):
- 非自發(fā)的反應(yīng)就需要控制條件,，輸入能量
- 李同學(xué):
- 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(xué):
- 生物體內(nèi)的反應(yīng)很多,，DNA相關(guān)的只是一部分
- 我:
- 通常的反應(yīng)哪些存在熵減的過程,？
- 李同學(xué):
- 吃喝 呼吸都是
- 我:
- 這個過程太大，在微觀上呢,？
- 李同學(xué):
- 應(yīng)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(xué):
- 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(fù)雜的有序。所以沒有產(chǎn)業(yè)鏈的崩潰的危機(jī)：比如供需端的危機(jī),。
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