al estudiar la vida en la tierra inevitablemente nos topamos con el elemento fundamental que forma parte de todas las BIOmoleculas (proteinas, glusidos, lipidos, aminoacidos)
encontrar una forma alternativa de vida extraterrestre depende de encontrar un elemento alternativo al carbono, por mucho tiempo se hablo del silicio, pero Pero el silicio tiene una serie de desventajas como alternativa al carbono; los átomos de silicio son aproximadamente 50% mayores, y más de 2 veces más masivos que los del carbono. Tienen dificultad para formar dobles o triples enlaces covalentes, que son importantes para un sistema bioquímico. Los silanos, compuestos químicos de hidrógeno y silicio que son similares a los alcanos, son muy reactivos con el agua, y en largas cadenas se dividen espontáneamente a temperatura ambiente. Las moléculas que incorporan polímeros con cadenas que alternan los átomos de silicio y oxígeno, conocidos colectivamente como siliconas, son mucho más estables. Se sugirió que los productos químicos basados en las siliconas sean más estables que los hidrocarburos equivalentes en un medio ambiente rico en ácido sulfúrico, como eso se encuentra en una serie de mundos extraterrestres.
Además, la química del silicio está dominada por el enlace Si-O (los silicatos son los óxidos más abundantes en la corteza terrestre) frente a la estabilidad del enlace de carbono C-C que permite la formación de largas y complejas cadenas, de forma contraria a sus contrapartes de sílice, las cuales generalmente se van haciendo cada vez más inestables mientras más complejas y largas se vuelven.
Bioquímica de nitrógeno y fósforo
El nitrógeno y el fósforo ofrecen también posibilidades como base para moléculas bioquímicas. Como el carbono, el fósforo puede formar largas cadenas de moléculas, que le permitirían formar macromoléculas si su naturaleza no fuese tan reactiva. Sin embargo, combinado con el nitrógeno, que es casi inerte, puede formar conexiones covalentes P-N mucho más estables y crear un abanico de moléculas, incluidos ciclos.
La atmósfera terrestre se compone de aproximadamente un 78% de nitrógeno, pero no sería directamente utilizable probablemente para una forma de vida basada en “fósforo-nitrógeno” (P-N) puesto que el nitrógeno molecular (N2) es casi inerte y difícil enérgicamente de fijar, debido a su triple enlace.
Sin embargo, algunas plantas terrestres como leguminosas pueden fijar el nitrógeno, utilizando las bacterias anaerobias simbióticas contenidas en los nódulos de sus raíces. El nitrógeno se fijaría por enzimas a base de molibdeno, y se oxidaría mediante la xantina. Una atmósfera de dióxido de nitrógeno (NO2) o de amoníaco (NH3) sería más fácilmente utilizable. El nitrógeno forma también una serie de óxidos, como el monóxido de nitrógeno, el óxido diazotizado y el peróxido de nitrógeno, y todos estos óxidos estarían presentes en una atmósfera rica en óxidos nitrosos.
En una atmósfera de dióxido de nitrógeno, una especie de seres fósforo-nitrógeno análogos a las plantas absorben el dióxido de nitrógeno del aire y extraen el fósforo de la tierra. El dióxido de nitrógeno sería reducido, produciendo análogos a los azúcares (P-N) en el proceso, y el oxígeno se rechazaría en la atmósfera. Los animales de tipo (P-N) consumirían las plantas, absorberían el oxígeno atmosférico para metabolizar los análogos de azúcar, exhalando el dióxido de nitrógeno y excretando el fósforo, o una sustancia rica en fósforo, como residuos sólidos.
En una atmósfera de amoniaco, las plantas de tipo (P-N) absorben el amoniaco del aire y el fósforo de la tierra; luego oxidan el amoníaco para producir azúcares (P-N) y para liberar hidrógeno. Los animales de tipo (P-N) son ahora los reductores, respirando el hidrógeno y convirtiendo los azúcares (P-N) en amoniaco y fósforo. Es el modelo opuesto de la oxidación y la reducción de un mundo de dióxido de nitrógeno, y también del ciclo de la bioquímica terrestre. Sería similar a un ciclo del carbono con el carbono atmosférico que se presenta en forma de metano en vez del dióxido de carbono.
El debate no ha continuado, ya que varios aspectos de un ciclo biológico de tipo (P-N) serían defectuosos enérgicamente. Además, el nitrógeno y el fósforo son poco susceptibles de estar presentes en la cantidad requerida a una escala planetaria, en el Universo. Dado que se formó la mayor parte del carbono durante la fusión nuclear, es más abundante y se concentra preferencialmente cerca de la superficie de un planeta.
Por otra parte, si bien una atmósfera con amoniaco sería posible y estable a la primera vista (en un medio ambiente reductor), es dudoso que una atmósfera rica en óxidos nitrosos pudiera existir. Puesto que los óxidos nitrosos son sobre todo muy energéticos frente al nitrógeno y el oxígeno moleculares, tenderían a recombinarse separadamente; sobre todo teniendo en cuenta que son muy oxidantes, y serían divididos por la radiación estelar y por catálisis sobre rocas de la superficie cuando se producen, produciendo así nitrógeno y oxígeno moleculares o de los óxidos.
encontrar una forma alternativa de vida extraterrestre depende de encontrar un elemento alternativo al carbono, por mucho tiempo se hablo del silicio, pero Pero el silicio tiene una serie de desventajas como alternativa al carbono; los átomos de silicio son aproximadamente 50% mayores, y más de 2 veces más masivos que los del carbono. Tienen dificultad para formar dobles o triples enlaces covalentes, que son importantes para un sistema bioquímico. Los silanos, compuestos químicos de hidrógeno y silicio que son similares a los alcanos, son muy reactivos con el agua, y en largas cadenas se dividen espontáneamente a temperatura ambiente. Las moléculas que incorporan polímeros con cadenas que alternan los átomos de silicio y oxígeno, conocidos colectivamente como siliconas, son mucho más estables. Se sugirió que los productos químicos basados en las siliconas sean más estables que los hidrocarburos equivalentes en un medio ambiente rico en ácido sulfúrico, como eso se encuentra en una serie de mundos extraterrestres.
Además, la química del silicio está dominada por el enlace Si-O (los silicatos son los óxidos más abundantes en la corteza terrestre) frente a la estabilidad del enlace de carbono C-C que permite la formación de largas y complejas cadenas, de forma contraria a sus contrapartes de sílice, las cuales generalmente se van haciendo cada vez más inestables mientras más complejas y largas se vuelven.
Bioquímica de nitrógeno y fósforo
El nitrógeno y el fósforo ofrecen también posibilidades como base para moléculas bioquímicas. Como el carbono, el fósforo puede formar largas cadenas de moléculas, que le permitirían formar macromoléculas si su naturaleza no fuese tan reactiva. Sin embargo, combinado con el nitrógeno, que es casi inerte, puede formar conexiones covalentes P-N mucho más estables y crear un abanico de moléculas, incluidos ciclos.
La atmósfera terrestre se compone de aproximadamente un 78% de nitrógeno, pero no sería directamente utilizable probablemente para una forma de vida basada en “fósforo-nitrógeno” (P-N) puesto que el nitrógeno molecular (N2) es casi inerte y difícil enérgicamente de fijar, debido a su triple enlace.
Sin embargo, algunas plantas terrestres como leguminosas pueden fijar el nitrógeno, utilizando las bacterias anaerobias simbióticas contenidas en los nódulos de sus raíces. El nitrógeno se fijaría por enzimas a base de molibdeno, y se oxidaría mediante la xantina. Una atmósfera de dióxido de nitrógeno (NO2) o de amoníaco (NH3) sería más fácilmente utilizable. El nitrógeno forma también una serie de óxidos, como el monóxido de nitrógeno, el óxido diazotizado y el peróxido de nitrógeno, y todos estos óxidos estarían presentes en una atmósfera rica en óxidos nitrosos.
En una atmósfera de dióxido de nitrógeno, una especie de seres fósforo-nitrógeno análogos a las plantas absorben el dióxido de nitrógeno del aire y extraen el fósforo de la tierra. El dióxido de nitrógeno sería reducido, produciendo análogos a los azúcares (P-N) en el proceso, y el oxígeno se rechazaría en la atmósfera. Los animales de tipo (P-N) consumirían las plantas, absorberían el oxígeno atmosférico para metabolizar los análogos de azúcar, exhalando el dióxido de nitrógeno y excretando el fósforo, o una sustancia rica en fósforo, como residuos sólidos.
En una atmósfera de amoniaco, las plantas de tipo (P-N) absorben el amoniaco del aire y el fósforo de la tierra; luego oxidan el amoníaco para producir azúcares (P-N) y para liberar hidrógeno. Los animales de tipo (P-N) son ahora los reductores, respirando el hidrógeno y convirtiendo los azúcares (P-N) en amoniaco y fósforo. Es el modelo opuesto de la oxidación y la reducción de un mundo de dióxido de nitrógeno, y también del ciclo de la bioquímica terrestre. Sería similar a un ciclo del carbono con el carbono atmosférico que se presenta en forma de metano en vez del dióxido de carbono.
El debate no ha continuado, ya que varios aspectos de un ciclo biológico de tipo (P-N) serían defectuosos enérgicamente. Además, el nitrógeno y el fósforo son poco susceptibles de estar presentes en la cantidad requerida a una escala planetaria, en el Universo. Dado que se formó la mayor parte del carbono durante la fusión nuclear, es más abundante y se concentra preferencialmente cerca de la superficie de un planeta.
Por otra parte, si bien una atmósfera con amoniaco sería posible y estable a la primera vista (en un medio ambiente reductor), es dudoso que una atmósfera rica en óxidos nitrosos pudiera existir. Puesto que los óxidos nitrosos son sobre todo muy energéticos frente al nitrógeno y el oxígeno moleculares, tenderían a recombinarse separadamente; sobre todo teniendo en cuenta que son muy oxidantes, y serían divididos por la radiación estelar y por catálisis sobre rocas de la superficie cuando se producen, produciendo así nitrógeno y oxígeno moleculares o de los óxidos.