Загадочный элемент
May. 24th, 2012 11:31 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
grihanВ различных биохимических процессах человеческого организма участвует чуть-ли не половина таблицы Менделеева. У нас есть фтор в зубах, йод в щитовидке, кальций и в костях, фосфор в ДНК, железо в гемоглобине, сера в двух аминокислотах, магний, бор, селен, хром, марганец, кобальт, никель, цинк, молибден, стронций и ещё чего-то там в энзимах. И при этом чиорд побьери там натурально почти нет КРЕМНИЯ. (upd: если крысам (и людям тоже) давать еду без кремния - им будет херово. Но почему именно - неизвестно)
Что, никто не удивлён? А зря. В таблице кремний сидит прямиком под углеродом, который как известно главный элемент живого. С углеродом кремний делает довольно прочные связи, и ни сам по себе, ни в большинстве известных соединений вовсе не обладает какой-либо токсичностью, есть несколько кремнесодержащих лекарств разрешённых FDA. Более того, это второй по распостранённости (после кислорода) химический элемент на Земле. Неужели молекулы, постепенно самособираясь в первую клетку в лужице первичного бульончика, умудрились пренебречь элементом, которого вокруг как грязи? То есть кoторый собственно и является грязью?
А ведь кремний умеет много чего, чего углеро почти икогда не умеет - например легко давать пяти и шести координационные структуры, кремний может индуцировать некоторые органические реакции, как никто кроме него, имеет физические свойства, которые вовсю используются в полупроводниках, солнечных батареях, разделительных колоннах, итд, итп - полезная штука вобщем полюбому.
Пример реакции гексавалентного кремния отсюда
Углерод так не умеет
Может быть есть какая-то фундаментальная особенность, которая не даёт природе интегрировать его в биохимию? Как будто специально чтоб посмеяться над нами, тому существует почти единственное в своём роде опровержение: диатомные водоросли. Эти мелкие твари, составляющие вообще-то основную массу фитопланктона, умеют биохимически полимеризовать кремниевую кислоту и делать из неё себе красивейшие силиконовыесиськи панцири. (upd 2) Кроме них это умеют делать ещё 75% видов губок и парa видов радиолярий. Ещё кремний ограниченно используется в некоторых растениях. Вроде всё.
Разнообразие панцирей диатомей, иллюстрация из книги
Эрнста Геккеля «Kunstformen der Natur», 1904
Согласно имеющимся данным, диатомы эволюционировали из красных водорослей то ли в мелу, то ли в юрском периоде, то ли сами развив биохимию силики, то ли позаимствовав у кого-то соответствующие гены. В любом случае, скорее всего умение эффективно связывать соединения кремния распостранилось гораздо позже, чем скелеты из кальция. А то не исключено, что сегодня мы бы сами себе натурально наращивали силикон.
А ещё мне кажется, что отсутствие в природе развитой биохимии кремния является сильным аргументом в пользу того, что жизнь таки занесло на Землю метеоритами. Или инопланетянами.
Что, никто не удивлён? А зря. В таблице кремний сидит прямиком под углеродом, который как известно главный элемент живого. С углеродом кремний делает довольно прочные связи, и ни сам по себе, ни в большинстве известных соединений вовсе не обладает какой-либо токсичностью, есть несколько кремнесодержащих лекарств разрешённых FDA. Более того, это второй по распостранённости (после кислорода) химический элемент на Земле. Неужели молекулы, постепенно самособираясь в первую клетку в лужице первичного бульончика, умудрились пренебречь элементом, которого вокруг как грязи? То есть кoторый собственно и является грязью?
А ведь кремний умеет много чего, чего углеро почти икогда не умеет - например легко давать пяти и шести координационные структуры, кремний может индуцировать некоторые органические реакции, как никто кроме него, имеет физические свойства, которые вовсю используются в полупроводниках, солнечных батареях, разделительных колоннах, итд, итп - полезная штука вобщем полюбому.
Пример реакции гексавалентного кремния отсюда
Углерод так не умеет
Может быть есть какая-то фундаментальная особенность, которая не даёт природе интегрировать его в биохимию? Как будто специально чтоб посмеяться над нами, тому существует почти единственное в своём роде опровержение: диатомные водоросли. Эти мелкие твари, составляющие вообще-то основную массу фитопланктона, умеют биохимически полимеризовать кремниевую кислоту и делать из неё себе красивейшие силиконовые
Разнообразие панцирей диатомей, иллюстрация из книги
Эрнста Геккеля «Kunstformen der Natur», 1904
Согласно имеющимся данным, диатомы эволюционировали из красных водорослей то ли в мелу, то ли в юрском периоде, то ли сами развив биохимию силики, то ли позаимствовав у кого-то соответствующие гены. В любом случае, скорее всего умение эффективно связывать соединения кремния распостранилось гораздо позже, чем скелеты из кальция. А то не исключено, что сегодня мы бы сами себе натурально наращивали силикон.
А ещё мне кажется, что отсутствие в природе развитой биохимии кремния является сильным аргументом в пользу того, что жизнь таки занесло на Землю метеоритами. Или инопланетянами.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
Re: ÐаÑем диаÑомÑ? ÐÐ¾Ñ Ð¾Ð±ÑÑÐ½Ð°Ñ Ð
Date: 2012-05-27 04:10 pm (UTC)> даваÑÑ ÐµÐ´Ñ Ð±ÐµÐ· кÑÐµÐ¼Ð½Ð¸Ñ - им бÑÐ´ÐµÑ Ñ ÐµÑово. Ðо поÑÐµÐ¼Ñ Ð¸Ð¼ÐµÐ½Ð½Ð¾ - Ñ Ð·
а меÑиÑÑ ÑадиоакÑивнÑм изоÑопом и ÑмоÑÑеÑÑ, где вÑплÑваеÑ, не полÑÑаеÑÑÑ?
Ð.С: ÐÑÑаÑи, помниÑÑ, Ñ Ð¿Ð¸Ñал пÑо ÑеÑнобÑлÑÑкого гÑиба? ÐÑли Ñж ÑанÑазиÑоваÑÑ, Ñо Ñ Ð»ÐµÐ³ÐºÐ¾ Ð¼Ð¾Ð³Ñ Ð¿ÑедÑÑавиÑÑ Ñебе, как ÑÐ°ÐºÐ°Ñ ÑÑÐ°Ð½Ñ Ð²ÑÑаÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ Ñебе кÑемниевÑе ÑоÑоÑлеменÑÑ Ð²Ð¼ÐµÑÑо Ñ Ð»Ð¾ÑоплаÑÑов.
Re: ÐаÑем диаÑомÑ? ÐÐ¾Ñ Ð¾Ð±ÑÑÐ½Ð°Ñ Ð
Date: 2012-05-27 04:23 pm (UTC)Ð½ÐµÑ Ñ ÐºÑÐµÐ¼Ð½Ð¸Ñ ÑÑабилÑнÑÑ ÑадиоакÑивнÑÑ Ð¸Ð·Ð¾Ñопов. РвообÑе Ñ Ð¾ÑÐµÐ½Ñ Ñ ÐµÑова ÑÑÑ ÑÐµÐ¼Ñ Ð·Ð½Ð°Ñ - в гÑанÑÐ°Ñ Ð¸ ÑÑаÑÑÑÑ Ð²Ñегда пиÑали, ÑÑо Ð½Ð¸Ñ ÐµÑа Ñам не понÑÑно - никÑо не возмÑÑалÑÑ.
ÐаÑе Ñ Ð±Ð»Ð°Ð°Ð´Ð°ÑÑ ÑÑÐ¾Ð¼Ñ Ð¿Ð¾ÑÑÑ ÑÑока Ñзнал пÑо Ð±Ð¸Ð¾Ñ Ð¸Ð¼Ð¸Ñ Ñилики, ÑколÑко не Ñзнал за веÑÑ Ð¿Ñ Ð´.
РгÑиб да - надо его надÑоÑиÑÑ Ð½Ð° ÑÑÑ ÑемÑ.
Re: Ð½ÐµÑ Ñ ÐºÑÐµÐ¼Ð½Ð¸Ñ ÑÑабилÑнÑÑ Ñа
Date: 2013-01-17 01:52 am (UTC)Twenty radioisotopes have been characterized, with the most stable being silicon-32 with a half-life of 170 years.
http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon#Isotopes
Re: Ð½ÐµÑ Ñ ÐºÑÐµÐ¼Ð½Ð¸Ñ ÑÑабилÑнÑÑ Ñа
Date: 2013-01-17 01:58 am (UTC)ÐнаÑÐ¸Ñ ÐºÐ°ÐºÐ¸Ðµ-Ñо дÑÑгие пÑÐ¾Ð±Ð»ÐµÐ¼Ñ Ð¸ÑполÑзоваÑÑ ÑÑÐ¾Ñ Ð¸Ð·Ð¾Ñоп еÑÑÑ, ÑÐµÑ Ð½Ð¸ÑеÑкие или еÑÑ ÐºÐ°ÐºÐ¸Ðµ. Ðли пÑоÑÑо вÑем Ð¿Ð¾Ñ .
Re: Ð½ÐµÑ Ñ ÐºÑÐµÐ¼Ð½Ð¸Ñ ÑÑабилÑнÑÑ Ñа
Date: 2013-01-17 02:09 am (UTC)Re: Ð½ÐµÑ Ñ ÐºÑÐµÐ¼Ð½Ð¸Ñ ÑÑабилÑнÑÑ Ñа
Date: 2013-01-17 03:07 am (UTC)