炭素はなぜ生命にとって重要なのですか?

著者: Bill Davis
作成日: 5 2月 2021
更新日: 15 5月 2024
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【中1 理科 化学】 二酸化炭素の発生 (12分)
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すべての生物は炭素でできています。この化合物は、大気、地殻、動植物の体内にあります。呼吸すると、二酸化炭素が吐き出されます。植物が光合成を行うとき、それらは同じガスを吸収します。炭素がなければ、生命はあり得ないでしょう。

識別

炭素の化学記号は大文字のCです。この元素の原子番号は6で、その原子量は12です。通常、二酸化炭素、石灰石、石炭、石油などの他の元素と組み合わせて使用​​されます。地球の大気の1%(0.32%)未満と地球の地殻の0.2%は炭素で構成されています。

重要性

純粋な炭素は、ダイヤモンド、グラファイト、石炭のようなブラックカーボンの3つの形態でのみ存在します。しかし、地球上のすべての生物の18%は炭素で構成されています。これには、人間、植物、動物が含まれます。他のすべての動物と同様に、人間にも炭素の代謝的必要性があります。この要素は、二酸化炭素が水と結合されたときに、光合成中に植物によって生成される炭水化物の摂取によって取得されます。炭素は生命のすべての形態に固有のものであるため、炭素化合物の研究は有機化学の主な重点です。


職業

炭素循環は、植物が吸収して使用するために、二酸化炭素を大気から土壌に移動させる一連のイベントです。 1920年代に炭素循環を説明した功績が認められたスウェーデンの植物生理学者であるHenrik Lundegardhは、大気中の二酸化炭素を測定した最初の人物の1人です。彼は、肥料や枯れた植物などの有機物が腐敗すると、二酸化炭素が土壌から排出されることを発見しました。生物の寿命が尽きると大気中にも入ります。雨、分解に作用する土壌バクテリア、肥料は炭素を土壌に戻します。一方、植物は光合成を行い、緑の健康な葉を作るために二酸化炭素を必要とします。

考慮事項

二酸化炭素とメタンは太陽から熱を吸収し、温室効果を生み出すため、大気中の二酸化炭素が多すぎると地球温暖化の原因となる可能性があります。メタンは別の炭素副産物であり、下水道、沼地、その他の湿地帯から排出されます。石炭や石油などの化石燃料の使用は二酸化炭素を大気中に放出するため、多くの環境保護論者は、それらの継続的な使用が地球温暖化をさらに悪化させることを懸念しています。他の科学者は、海水温の上昇がこの影響のもう1つの主要な原因であると信じています。しかし、国がこれらの化石燃料の燃焼を削減すれば、より少ない二酸化炭素が大気中に放出されるでしょう。


利点

炭素には産業用途もあります。まず第一に、炭素は化石燃料の主要な成分です。また、最も多様なフィルターの不純物を吸収し、カーボン紙やインクに含まれています。さらに、カーボンがタイヤに追加されると、タイヤの寿命が延びます。最後に、化石や木片などの有機材料中の炭素と窒素の比率と炭素14の量を測定することで、その特定のサンプルの古さを知ることができます。