지구는 왜 탄소기반으로 생성되었는가

소개글

지구는 왜 탄소기반으로 생성되었는가에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론

2. 본론
2-1 탄소가 공유결합을 하기에 적합한 원소인 이유
2-2 규소가 아닌 탄소가 생명체를 구성하는 이유
2-3 지구 환경에서 생명현상을 유지하기 위한 생명조건

3. 결론

4. 참고문헌

본문내용

제하며 정보들을 처리한다. 또한 생명체는 후손을 낳아 종족을 유지하는 것을 중요하게 생각한다. 이를 위해 유전정보를 저장하고 복제하는 능력도 필요하다. 이것이 생명체가 종족과 생명현상을 유지하기 위해서는 생체 정보를 처리하는 능력이 있어야 하는 이유이다.
특히 동물들은 생체 정보를 처리하기 위해 전기화학적 신호를 사용한다. 이 신호는 컴퓨터가 정보처리를 할 때 사용하는 신호와 비슷하다. 따라서 과학자들은 컴퓨터의 중요한 부품인 규소반도체와 더불어 동물에도 탄소로 이루어진 반도체가 있을 것이라고 생각한다. 14족인 규소와 비슷한 성질을 가지는 원소 중 탄소가 생명현상에 가장 적합하기 때문이다.
위 조건들과 더불어 지구 환경 내에서 생명현상을 유지하기 위한 중요 조건 중 하나는 지구에 다량 존재해야 한다는 것이다. 무엇인가를 이용하기 위해서는 먼저 재료가 선행 되어야 하는 것이 당연하다.
3. 결론
우리는 지구의 다양한 생명체들이 왜 하필 탄소를 기반으로 생성되었는지에 대해 알아보았고 이에 대한 이유를 크게 세가지로 나누었다.
첫째, 탄소는 최외각전자 개수가 4개이고 다른 원소들에 비해 적당한 결합력을 가지고 있어 공유결합을 하기에 적합하다. 덕분에 탄소는 4개의 다른 원자들과 결합하는 것이 가능하고 탄소 원자끼리의 결합 사슬을 거의 무한대로 형성할 수 있는 능력을 가질 수 있게 되었다. 탄소의 이러한 성질은 탄소가 복잡하고 다양하고 또 안정적인 구조를 만들 수 있도록 해준다.
둘째, 탄소는 결합을 이루기에 적당한 크기와 상온에서 산소와 결합하여 이산화탄소로 존재한다. 규소는 탄소와 가장 비슷한 구조와 성질을 가지고 있는 원소지만, 생명체를 구성하기에는 적절하지 않다. 규소의 크기는 탄소보다 커서 다양한 결합 모양을 만드는 것이 어렵고 분자를 형성하더라도 여러 방면에서 효율성이 떨어진다. 또한 규소화합물은 탄소화합물보다 결합강도가 강하기 때문에 대사과정이 자유롭지 못하다. 탄소는 상온에서 산소와 결합하여 이산화탄소로 존재하고 식물은 이를 광합성하는데 이용하여 에너지를 생산한다. 하지만 규소는 산소와 결합해 석영으로 존재하여 식물은 고체상태인 석영을 이용할 수 없다. 만약 규소를 기체로 이용이 가능한 환경이라면 온도가 높아져 생명체가 살 수 없을 것이다.
셋째, 탄소는 지구환경에서 생명현상을 유지하기 위한 조건을 충족시키는 원소이다. 앞서 말했듯이 탄소는 적당한 결합력을 가지고 있어 결합 모양이 다양하고 구조적 변환이 쉽다. 그래서 생명현상을 유지하기 위해 필요한 조건인 에너지 저장과 변환, 생체분자의 합성과 분해, 구조적 다양성을 수용하는 것을 충족한다. 마지막으로 생명현상을 유지하기 위해 지구에 다량 존재해야 한다는 조건은 지구상 탄소화합물의 수로 설명 가능하다.
4. 참고문헌
J Millam (2014) Weird Life: Must Life Be Based on Carbon and Water?
율실 (2012) 원소를 알면 화학이 보인다
이준호 (2014) 과학이 빛나는 밤에
이대실 (1998) 생사를 넘나드는 생명의 조절자

키워드

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