全ての生物に不可欠な元素「炭素」

前述したように、LUCAから分岐してきたすべての生命は、様々に多様化しながらも、今も多くの共通物質をつかって生命現象を営んでいます。 これらの共通物質をさらに元素レベルにまで分解してみると、さらに地球と生命の深い関わりを伺い知ることができます。 生物の体の成分のほとんどは実は水分です。水分が７０％ほど占めています。ですから、元素で言えば、水を構成する「水素」と「酸素」が、これにあたります。 次に水を抜いた成分を見てみると、「炭素」が最も多く含まれています。 実際、細胞の成分である「タンパク質」「核酸」「脂質」「多糖類」はいずれもその分子構造に炭素鎖が含まれます。 つまり、炭素なくしては、地球上の生物はなりたたないのです。 この「炭素」を使うところに、生命が地球上に繁栄できた最大の理由があります。 地球には炭素が豊富にあります。それは、地球の太陽系における位置にも由来します。 さらに、炭素原子をみると価電子数４、つまり、４つの手をもっていて、これが他の原子とくっついて様々な化合物を作りやすい、という特徴があります。 実際、私たちのまわりにも炭素は様々なかたちで存在していますね。二酸化炭素は気体、ダイヤモンドや炭も個体の炭素化合物です。さらに、炭酸水は液体ですね。 この炭素の変幻自在さが、生命を息づかせ、さらにさまざまに生き抜く多様性をももたらしたのです。 参考 えれきてる 特集１化学進化から全生物の祖先へ〜好熱菌誕生への道のり （３）どこにでも豊富にある炭素を使う （http://www.toshiba.co.jp/elekitel/special/2010/19/sp_01_c.htm） PYXさんログアウト ------------------------------------------------------------------------- （↓削除） 細胞の基本構造、成分、エネルギー担体は、全生物で共通しています。 タンパク質、ATP、核酸、リン脂質。これらの物質は、どの生物も細胞でいる以上はかならず必要となるわけです。 しかも、生物が作れるタンパク質は、２０種のアミノ酸のうち、何をどれだけ繋ぐのかで構築されます。 ここまで、共通の条件をもちながら、しかし生物は実に、その姿も生態も様々です。 これは、この仕様で生成されるタンパク質がどんなふうであるかで、これだけの差を産む根源となっているのです。 細胞成分の主体となる、４つの成分（タンパク質、ATP、核酸、リン脂質）の分子をさらに、使われている元素のレベルまで遡ってみると、さらに共通項は増えます。 タンパク質も、核酸も、ATPも、さらにリン脂質も、すべて、炭素骨格をもった分子です。 つまり、炭素なくしては、地球上の生物はなりたたないのです。 骨格をなす炭素と、さらにそこにさまざまな元素を利用し、それぞれのタンパク質をつくって、それぞれの細胞らしさ、それぞれの生物らしさを作り上げているのです。 --------------------------------------------------------------------- 参考 えれきてる 特集１化学進化から全生物の祖先へ〜好熱菌誕生への道のり （３）どこにでも豊富にある炭素を使う （http://www.toshiba.co.jp/elekitel/special/2010/19/sp_01_c.htm） 「炭素の長所 　アミノ酸もタンパク質などの有機化合物も広い意味では、炭素化合物です。生物体の７０％は水なので、生物を構成している元素で最も多いのは、水を構成する酸素と水素です。それを除くともっとも多いのは炭素です。 　炭素が生体を構成する有機物の中心になっているのは価電子数４で他の４つの原子と結合することができ、化合物をつくりやすいという利点があるためです。 　ＳＦなどでは、炭素のかわりに同じ４価のケイ素（シリコン）から成るケイ酸生物が登場します。確かに、ケイ素は地球上にも豊富にあります。炭素ではなくて、ケイ素はなぜ生物の材料として好ましくないのかと聞かれると困るところがありますが、ただ、酸素の発生に必要な光合成を考えると炭素がやはり有利だと思います。」