Какие хорошие структурные и энергоаккумулирующие молекулы не выделяют газ при синтезе?

Никар — это углеродный мир (образованный из протопланетного диска, в котором углерода больше, чем кислорода, поэтому вода геологически нестабильна, а химическая среда сильно восстанавливается) с аммиачными океанами и большим количеством атмосферного метана.

Если бы он был больше, это был бы идеальный мир для дышащих водородом биохимических растворителей аммиака. Но... он слишком мал, чтобы удерживать водород. Как и Марс, он со временем будет терять водород, уменьшая размер своих океанов и делая его менее пригодным для жизни. Однако, в отличие от Марса, на нем никогда не может образоваться окислительная среда, но он может образовывать слой менее гидрогенизированных, легких углеводородов, таких как пропан и бутан, которые плавают на аммиаке и замедляют дальнейшее испарение.

Но если жизнь продолжит делать очевидные вещи, разрывая аммиак и метан на строительные блоки, выбрасывая лишний водород в атмосферу, в конце концов все высохнет, и мир умрет, как Марс. Итак, имея доступ к жидкому аммиаку и пропану/бутану, какие разумные реакции могла бы использовать жизнь для создания молекул-аккумуляторов энергии (таких как сахара) и структурных молекул (таких как липиды и полисахариды), которые не приведут к высвобождению избыточного водорода?

Вы знаете, что сахара называются углеводами_ не просто так, верно? Возможно, можно обойтись полиэтиленовой основой, украшенной различными группами (а не только водородом - как полистирол). Такие полимеры достаточно стабильны в водной среде, вам понадобятся океаны из нефтяных/нефтяных фракций, но тогда вы столкнетесь с проблемой недостаточного количества полярных молекул для создания диполей, облегчающих «био» реакции. Углерод, как восстанавливающий элемент, очень хорош, вам нужны сильные окислители, чтобы он расстался с тем, к чему он присоединен (попробуйте хлор вместо кислорода?) Может быть, вам поможет больше ультрафиолета?
@AdrianColomitchi Да, я знаю это. Следовательно, сольватированная аммиаком жизнь будет использовать не настоящие сахара, а своего рода азотсодержащие функциональные эквиваленты. Хлор — довольно дерьмовый окислитель, его мало в изобилии, и у автотрофов нет действительно веских причин его выделять, так что это кажется мне большим натяжкой, чем молекулы C/N/H, которые могут высвобождать энергию при разложении.
Что касается обилия хлора - не так уж сложно махнуть рукой на более высокую концентрацию, но я согласен, что химия Cl - сука (одна валентность не делает его таким универсальным, как кислород). Хоуевса, при отсутствии воды (или при малой ее доступности) дает достаточно интересные реактивы, обладающие высокой активностью в органической химии - реактивы Грингарда (вокруг магния), хлориды алюминия и цинка (кислоты Льюиса), медь I хлорид показывает тоже интересная органическая реакция...
Аммиак является хорошим комплексообразователем для переходных металлов, и он может понадобиться вам в больших количествах в ваших биохимических исследованиях. Недостаток кислорода - такая проблема, может быть, если вы добавите серу, может начать происходить что-то интересное (но большинство переходных металлов образуют сильные / нерастворимые сульфиды - так что... я не знаю, не похоже как вопрос, на который легко ответить).
@AdrianColomitchi Думаю, мне придется прочитать о химии хлора, и в планы входит включение большего количества комплексов металлов и серы, но я не понимаю, как комплексы металлов могут иметь отношение к этой конкретной проблеме. Молекулы азота обычно имеют очень высокую энергию (например, азидные взрывчатые вещества); Мне просто нужно выяснить, какие из них использовать, не разрушая океаны, а металлы не так уж часто связываются с водородом.
Вы не добьетесь биогенного синтеза взрывчатых веществ, там много энергии, энергии, которую любой организм должен быть счастлив мирно использовать в бодибилдинге. Чем хороши металлокомплексы? - электронные челноки (или перетасовки). Поскольку кислород исключен из уравнения, вам понадобится любая помощь, которую вы можете получить, чтобы перемещать электроны между веществами.
@AdrianColomitchi Конечно, на самом деле вы не получите взрывчатых веществ - дело в том, что соединения C / N могут быть такими энергичными, поэтому недостаток кислорода не должен быть препятствием для образования чего-то достаточно энергичного. И да, металлы, безусловно, будут полезны в катализе, но если они не являются частью конечного продукта или частью конечного продукта, их можно игнорировать в уравнениях высокоуровневого синтеза.
Например, гемоглобин — 4 атома железа, которые выполняют настоящую работу, и белок вокруг них, чтобы убедить железо выполнять эту работу быстро.
Да, но гемоглобин не является ни молекулой-аккумулятором энергии, ни структурной молекулой.

Ответы (2)

Металлоорганические гидридные носители водорода.

Точно так же, как у нас есть металлоорганические переносчики кислорода в наших собственных биологических системах (гемоглобин с железосодержащим гемовым кольцом), в мире, где водород является энергией, у ваших существ будут металлоорганические гидриды металлов.

Из Силы гидридов

гидриды

Изображение обрезано мной, чтобы подчеркнуть биологические металлоорганические гидриды. https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S2542435120300866-sc1_lrg.jpg

Мне нравится, что на эту вечеринку приглашают неуклюжего кузена Айрона Никеля. Здесь я утверждаю, что никель — это Ni в NiCar.

Молекула гемоглобина может поглощать и отдавать кислород много тысяч раз в течение своего срока службы. Так же и ценный водород, используемый для питания ваших существ — в их обстоятельствах, возможно, более ценный, чем свободно доступный кислород, для нас.

В последнее время гидриды металлов в основном получают прессу из-за интереса к водородным энергетическим системам, топливным элементам и т.п. Но гидриды металлов могут работать и в вашем существе.

Если вы больше заинтересованы в долговременном хранении, чем в краткосрочном взаимозаменяемом водороде, вы можете просто использовать длинные алканы. Вы можете сделать их из метана, вы получите 2 атома водорода, связанных с каждым углеродом, и легко обесцветить цепь, разорвав водород и оставив двойную углерод-углеродную связь. Не так экзотично, как аналоги сладкого гемового кольца, но оно справится с работой с материалами, которые у вас есть в вашем мире.

Ну, черт возьми, теперь мне просто нужно указать, какого они цвета, потому что вы знаете, что люди будут спрашивать, какого цвета кровь пришельцев.... ....

Я не знаю, почему мне потребовалось так много времени, чтобы понять ответ, но оказалось, что мне нужно самому поставить задачу:

Когда водород уйдет в космос, в атмосфере останется азот.

В результате на самом деле не имеет значения, высвобождается ли водород в реакционном цикле, который используют фотосинтезаторы для производства аналогов углеводов, потому что любой водород, произведенный низко к земле, может быть немедленно потреблен тем же самым организмом или другими, чтобы произвести больше. аммиак, к чему жизнь побуждается, потому что эта реакция на самом деле высвобождает энергию! Не тонна энергии, но достаточно, чтобы заинтересовать анаэробных микробов.

В результате, предположим, что мы используем прямой аналог глюкозы, заменяя все атомы кислорода группами NH, уравнение чистого равновесия в конечном итоге будет выглядеть примерно так:

8 C4H10 (бутан) + 4 NH3 + 16 N2 <=> 6 C6H18N6

Или, возможно, это:

6 CH3NH2 (метиламин) + 2 N2 <=> C6H18N6 + 4 NH3

Или, возможно, смесь этих и нескольких других подобных уравнений.

Как бы то ни было, конечным результатом является то, что энергия в конечном счете не накапливается в биосфере посредством дегидрирования, как это было бы в обычном мире, дышащем водородом; скорее, энергия накапливается и структура строится за счет включения азота , а энергия высвобождается за счет высвобождения азота — в процессе некоторые водороды перемещаются между углеводородами и аммиаком (и углеводородными аминами), но на самом деле именно азот является движущей силой. энергетический обмен.

Какие хорошие структурные и энергоаккумулирующие молекулы не выделяют газ при синтезе?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v