ЗАМІНА ВУГЛЕЦЮ
Вчені чимало висловлювалися на тему можливості побудови органічних молекул за допомогою інших атомів, але на практиці довести цю можливість на даний момент не вдалося.
Кремній
Серед найбільш вірогідних претендентів на роль структуроутворююче атома в альтернативній біохімії називають кремній. Він знаходиться в IV групі періодичної таблиці, в тій же що і вуглець, ці два елементи в чому схожі. Кремній чотиривалентний, як і вуглець, а значить, він теж володіє необхідною якістю симетрії. Його атоми здатні утворювати циклічні структури і довгі ланцюжки, які служать остовом багатьох біологічних молекул. Однак атоми кремнію мають велику масу і радіус, складніше утворюють подвійну або потрійну ковалентний зв'язок, що, можливо, в даному випадку буде заважати.
Сілани, що представляють з'єднання кремнію і водню, які будуть бути аналогом алканів (Сполук вуглецю і водню), відрізняються куди меншою стійкістю ланцюжка атомів кремнію, а так само підвищеної реакционноспособна. Щільність, температури кипіння і плавлення силанов вище, ніж у відповідних вуглеводнів. У той же час, силікони - полімери, що включають ланцюжка чергуються атомів кремнію і кисню, є більш стійкими. У Зокрема, силіконовим полімерам властива значна жароміцність. На цій підставі передбачається, що органічні сполуки на основі кремнію можуть існувати на планетах з середньою температурою, значно перевищує земну. Крім того, зв'язок між атомами кремнію нестійка в присутності води, аміаку або кисню, тому роль універсального розчинника в цьому випадку будуть грати з'єднання зі значно більшою температурою кипіння і плавлення. Такими сполуками можуть стати сірчана кислота, сульфіди фосфору і таке абсолютно невивчені з'єднання, як Н3PS4-сірчаний аналог ортофосфорної кислоти, що виходить з фосфористого водню і H2S.
У цілому ж, складні молекули з кремнієво-кисневої ланцюгом менш стійкі в порівнянні з вуглецевими аналогами. До того ж, сполуки кремнію не такі різноманітні за будовою, як білки.
Інша проблема полягає в тому, що діоксид кремнію (основний компонент піску), який є аналогом вуглекислого газу, являє собою тверде, плохорастворімое речовина. Це створить труднощі для вступу кремнію в біологічні системи, засновані на розчинах, навіть якщо виявиться можливим існування біологічних молекул на його основі.
Крім того, в усьому розмаїтті молекул, які були виявлені в міжзоряному середовищі, 84 засновані на вуглеці і лише 8 - на кремнії. Більше того, з цих 8 сполук, 4 також включають до складу вуглець. Приблизне співвідношення космічного вуглецю до кремнію - 10 до 1. Це дає підставу припускати, що складні вуглецеві з'єднання більш поширені у Всесвіті, зменшуючи шанс формування біологічних молекул на основі кремнію, принаймні, в тих умовах, що можна очікувати на поверхні планет.
На Землі, як і на інших планетах земної групи, багато кремнію і дуже мало вуглецю. Одна...
