Las otras dos respuestas demuestran cuánto es cierto que el carbono es el elemento central en la vida. De hecho, “orgánico” significa “hecho de compuestos de carbono” y, en este momento, casi toda la vida que conocemos es vida orgánica.
Vamos un paso más allá. ¿Por qué el carbono es tan central para la vida y para casi todos los químicos de la vida?
La respuesta tiene que ver con la estructura atómica del carbono. El carbono tiene un número atómico 6, lo que significa que el núcleo tiene 6 protones y, en su estado eléctricamente neutro, tendrá 6 electrones. Dos de estos llenan el caparazón interno. Cuatro más llenan 4 de 8 puntos en el segundo caparazón, dejando los 4 puntos restantes abiertos. Esto crea una gran cantidad de opciones para construir moléculas con otras sustancias químicas como el hidrógeno, que necesita, o puede compartir, 1 electrón para llenar su caparazón, y oxígeno, que necesita 2. Con tantos puntos abiertos para enlaces covalentes, cada carbono átomo puede conectarse a otros dos o tres átomos, lo que resulta en muchas moléculas posibles. Y, como los enlaces covalentes son más débiles que otros tipos de enlaces moleculares, se necesita menos energía para cambiar la estructura de las moléculas basadas en el carbono que para cambiar la estructura de otras moléculas.
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La vida genera procesos químicos constantes para mantener la homeostasis y agregar crecimiento. Por lo tanto, un elemento que puede producir muchos productos químicos y cambiarse con poca energía es un elemento central ideal de la vida.
Y el carbono es de hecho central. En CH4, metano, está rodeado de hidrógeno. En C02, tiene dos átomos de oxígeno, uno en cada lado. Las moléculas más grandes pueden contener una larga cadena de átomos de carbono conectados con una variedad de hidrógeno, oxígeno u OH (oxígeno-hidrógeno) colgando de la cadena y redondeándola al final. Esta es la descripción general de las grasas y los carbohidratos. Agregue nitrógeno a la molécula y obtendrá los ingredientes básicos de proteínas, ADN y ARN, los principales químicos de la vida.
La estructura atómica del carbono es la razón por la cual es el elemento más apropiado para los compuestos moleculares que conforman la vida.
Esto lleva a especular que otros elementos similares al carbono también podrían soportar la vida. Si baja la columna 14 de la tabla periódica, el siguiente elemento que funciona bien con 4 enlaces covalentes es el silicio. Es por eso que tanta ciencia ficción habla de la vida basada en el silicio. Todavía no lo hemos encontrado, pero hay una base teórica para pensar que podría funcionar.
¿Por qué no vemos vida basada en silicio? Comparemos CO2, dióxido de carbono, un gas central para la respiración y la respiración celular tanto en plantas como en animales con SiO2, dióxido de silicio, que es arena y puede convertirse en vidrio. A las temperaturas y presiones disponibles en la Tierra, la mayoría de los productos químicos a base de silicio son sólidos. ¡No es tan fácil que la vida fluya! El hecho de que las moléculas basadas en carbono creen fácilmente algunos gases, algunos líquidos y algunos sólidos a temperaturas normales de la tierra donde el agua es líquida hace que la vida basada en carbono sea viable en un mundo acuático como el nuestro.
