Круговорот водорода

[Crusader]

Причём тогда, в идеале, горячим юпитером.

 Как выяснилось, атомарного водорода и у нас на Земле в почве всяким водородным бактериям хватает.

Нет молекулярного кислорода. 

 А вы где возьмёте атомарный, если у вас молекулярного нет? Атомарный кислород образуется при разложении молекулярного кислорода в верхних слоях атмосферы, а у вас молекулярного по условию нет.

Причём тогда, в идеале, горячим юпитером.

 Как выяснилось, возможно много атомарного водорода может быть на горячих сверхземлях. Но тут топикстартер ещё не привёл пруфов, что фотосинтез с поглощением водорода - кратно эффективней обычного, с поглощением двуокиси углерода. Потому что без этого - это идея из разряда лечения зубов у проктолога..)

Однако там неизбежно разовьются и более мелкие зверятки в стиле «зачем возиться с фотосинтезом самим, ежели вот рядом огромные запасы уже готовых ништяков», например!

 Само-собой. Но гигачадами ума - они тоже не станут ибо незачем..)

Это называется «углеродный шовинизм» и является в лучшем случае гипотезой.

 Учитывая распространённость углерода во вселенной и количество его возможных соединений, боюсь, это или единственно-возможный вариант, или подавляющее большинство.

Изменено 1 Oct 2022 пользователем Crusader

[Владислав]

Это называется «углеродный шовинизм» и является в лучшем случае гипотезой.

"Углеродный шовинизм" следствие законов физики

 

Нет кислорода = нет воды. Нет воды = нет жизни.

Жидкий углекислый газ тоже канет в роли растворителя. Упс

 

На расстоянии в 1 АЭ нужно что-то поменьше Нептуна, но не сильно.

12.8 масс Земли если быть точным для планеты с ее плотностью. Но там прямая дорога в нептуны

[Какой-то новичок]

 А вы где возьмёте атомарный, если у вас молекулярного нет? Атомарный кислород образуется при разложении молекулярного кислорода в верхних слоях атмосферы, а у вас молекулярного по условию нет.

Повторяю для непонятливых - на планете есть молекулы H2O, CO2 но концентрация O2 не превышает сотых долей процента. 

[Какой-то новичок]

поглощением двуокиси углерода

Вы вообще адекватны? Откуда в клетке возьмётся лишний углерод для синтеза глюкозы если не идет поглощение его двуокиси? Кем вообще нужно быть, чтобы вместо фразы "фотосинтез с поглощением водорода вместо выделения кислорода" услышать "фотосинтез с поглощением водорода вместо двуокиси углерода"?

Изменено 1 Oct 2022 пользователем Какой-то новичок

[Crusader]

Жидкий углекислый газ тоже канет в роли растворителя. Упс

Да и дистиллированная вода, знаете ли - тоже неплоха в этой роли..)

Повторяю для непонятливых - на планете есть молекулы H2O, CO2 но концентрация O2 не превышает сотых долей процента. 

 Ну, вон - есть Марс, например. Там это всё есть и даже временами небольшие реки у полюсов текут. Куча двуокиси углерода, следовые количества кислорода и достаточно водяного льда. По некоторым опытам, кстати, такая атмосфера очень нравится нашим земным ананасам с их нормальным фотосинтезом. 

 И что-то ни один из марсоходов на Марсе зарослей водородопоглощаюх растений не увидел.

Кем вообще нужно быть, чтобы вместо фразы "фотосинтез с поглощением водорода вместо выделения кислорода" услышать "фотосинтез с поглощением водорода вместо двуокиси углерода"?

Это следствие наслоения информации об анаэробном водородопоглощающем фотосинтезе на информацию о водородных бактериях, которые черпают энергию из окисления атомарного водорода до обычной воды.

[Какой-то новичок]

водородопоглощаюх растений не увидел

Вы ведь это не серьезно, да ведь?

Во первых Марс крайне маломассивен а его атмосфера - крайне разреженна. Во вторых в ней нет водорода в необходимых - т.е. минимум 2-3% от массы атмосферы у поверхности - количествах. В третьих то, что в тех или иных условиях подобные формы жизни возможны, не означает что они должны быть обязательно. 

Это следствие наслоения информации об анаэробном водородопоглощающем фотосинтезе на информацию о водородных бактериях, которые черпают энергию из окисления атомарного водорода до обычной воды.

Не "анаэробном" а "аноксигенном".

Кстати про него. В классическом оксигенном фотосинтезе происходит незамкнутый транспорт электронов с водой в качестве источника. Именно из-за отрыва от молекулы воды электрона она распадается на Н+ и ОН, что в итоге и приводит к синтезу кислорода. Однако вода - крайне слабый восстановитель, и чистый водород многократно ее в этом вопросе превосходит - потому он является куда лучшим донором электронов.

Изменено 1 Oct 2022 пользователем Какой-то новичок

[Crusader]

Не "анаэробном" а "аноксигенном".

 Да.

Кстати про него. В классическом оксигенном фотосинтезе происходит незамкнутый транспорт электронов с водой в качестве источника. Именно из-за отрыва от молекулы воды электрона она распадается на Н+ и ОН, что в итоге и приводит к синтезу кислорода. Однако вода - крайне слабый восстановитель, и чистый водород многократно ее в этом вопросе превосходит - потому он является куда лучшим донором электронов.

 Насколько я понял, при аноксигенном фотосинтезе энергия запасается исключительно в виде АТФ и АДФ. А при оксигенном - в крахмале. Сдаётся мне, цимес тут в том, что крахмал пригоден, чтобы запасы делать т. к. он стабилен и легко трансформируется в глюкозу, а вот АТФ и АДФ - долго не хранятся от слова совсем. Шутка ли? - Продолжительность существования АТФ у нас с вами в организме ~ 1 минута. 

Вы ведь это не серьезно, да ведь?

 Зависит от того - посчитаны ли те самые 2-3% необходимого водорода в атмосфере на основании чего-то вещественного, или просто взяты из головы.

Изменено 1 Oct 2022 пользователем Crusader

[Какой-то новичок]

крахмале

Это не не обязательно. Такой аноксигенный фотосинтез вполне можно поставить на рельсы производства крахмала и глюкозы. 

 

[Владислав]

Такой аноксигенный фотосинтез вполне можно поставить на рельсы производства крахмала и глюкозы. 

Формулы в студию

[Какой-то новичок]

Формулы в студию

12Н2 -> 24Н+ +24е-

12НАДФ+ +24Н+ +24е- -> 12НАДФ•Н2

А дальше все вообще без изменений.

Изменено 2 Oct 2022 пользователем Какой-то новичок

[sanitareugen]

Фотосинтез это и энергетика, и химпром. В плане энергетики выделение кислорода не обязательно, нужен источник протонов, для зарядки аккумуляторов превращением АДФ в АТФ. И чистый водород даёт выигрыш за счёт того, что не тратится энергия на разложение воды с бесполезным выхлопом в виде кислорода (кажется, адмирал Крылов жаловался на чиновника госконтроля, наложившего начёт на работников завода за то, что они электролизёр для производства кислорода поставили, а на нём ещё и водород выделывают? предложив получить разъяснения непосредственно у Господа Бога, зачем он в воде сделал соединение водорода с кислородом). Но когда у нас "химпром", мы что-то синтезируем, 

(далее я опираюсь на два предположения - что жизнь у нас углеродная, и что мы говорим о "главной жизни", в смысле о самостоятельно синтезирующих вещества для своего тела, а не использующих уже готовые вещества, синтезированные кем-то ещё, падающие, скажем, "с неба" к "чёрным курильщикам").

В химпроме действует закон сохранения материи, и углерод надо из чего-то извлечь. Если из CO2, то на "звено" углеводов, COH2, надо выделить атом O, то есть выход кислорода 16 грамм на 30 грамм синтезированных углеводов. И по мере распространения жизни концентрация кислорода в атмосфере будет расти, частично он будет связывать водород, и в итоге мы выйдем на "наш мир" (возможно, так оно и было, сперва фотосинтез с малым выделением кислорода, за счёт использования атмосферного водорода "первичной" и "вторичной" атмосферы, но не аноксигенный, а частично оксигенный, снижено выделение кислорода, но не нулевое, а потом "кислородная катастрофа" и грянула).

[Какой-то новичок]

снижено выделение кислорода, но не нулевое,

Можно совместить колонии тех сасамых кислород-водородных бактерий с фотосинтетиками. Можно просто создать планету с куда большим содержанием водорода - чтобы, до появления организмов его выделяющих, его концентрация значительно не упала. 

[dragon.nur]

атмосферная версия нашей земной погонофоры

А не сумеет ли подобная саморазмножающаяся хрень, например, охладить Венеру?

галлиево-иридиевых

Нуклеосинтез говорит нам - "нечётные элементы в нашей Вселенной правомерно распространены много хуже", так что 

дичайшей экзотикой во вселенной

будут именно они.

Жидкий углекислый газ

Флюиды тоже. На самом деле Венера - планета-"сверхкритический океан".

Изменено 3 Oct 2022 пользователем dragon.nur

[Mexanik]

Но гигачадами ума - они тоже не станут ибо незачем..)

Это уже отдельный вопрос! Впрочем, ежели дельфины настолько разогнались, пытаясь, в буквальном смысле, перехитрить селёдку...

 

"Углеродный шовинизм" следствие законов физики

Нет, следствие законов физики здесь только в том, что возможна жизнь на основе углерода, и в земных условиях она, возможно, наиболее удобна %) О возможности или невозможности альтернативных вариантов свойства углерода ничего не говорят, и говорить заведомо не могут - они отвечают только сами за себя.

[Alexander Nekrasov]

Водород просачивается через всё.

[Владислав]

Нет, следствие законов физики здесь только в том, что возможна жизнь на основе углерода, и в земных условиях она, возможно, наиболее удобна

Вам предстоит многое узнать про то что углерод:

1) создает относительно крепкие цепочки 

2) его оксид достаточно легко разрушить

3) его попросту много во Вселенной

и обдумать, что это значит для функционирования химической системы, известной как жизнь

[Какой-то новичок]

Водород просачивается через всё.

Что изрядно упрощает процесс дыхания. 

[Mexanik]

Вам предстоит многое узнать про то что углерод

"Руки отлично подходят для всех форм деятельности, в том числе ходьбы, плавания, древолазания и прочего, их достаточно легко отрастить, и они встречаются практически у каждого человека - подумайте, что это означает для анатомии остальных существ" %)

[Владислав]

Руки отлично подходят для всех форм деятельности, в том числе ходьбы, плавания, древолазания и прочего, их достаточно легко отрастить, и они встречаются практически у каждого человека - подумайте, что это означает для анатомии остальных существ" %)

Вы выдайте реаличтичную альтернативу углероду, а не кукарекайте тут, доводя до абсурда 

[Mexanik]

Вы выдайте реаличтичную альтернативу углероду, а не кукарекайте тут, доводя до абсурда 

А что, в гугле забанили? Ну вот, например %)

https://ru.wikipedia.org/wiki/Альтернативная_биохимия

[Какой-то новичок]

альтернативу углероду

Альтернатив углероду в земных условиях действительно нет. Но на несколько тем ниже есть про реалистичную альтернативу в условиях сверхвысоких давлений. 

Изменено 8 Nov 2022 пользователем Какой-то новичок

[Владислав]

вот, например %)

Ок

Диоксид кремния (основной компонент песка), являющийся аналогом углекислого газа, представляет собой твёрдое, малорастворимое вещество. Это создаёт трудности для поступления кремния в биологические системы, основанные на водных растворах, даже если окажется возможным существование биологических молекул на его основе.  кремния (основной компонент песка), являющийся аналогом углекислого газа, представляет собой твёрдое, малорастворимое вещество. Это создаёт трудности для поступления кремния в биологические системы, основанные на водных растворах, даже если окажется возможным существование биологических молекул на его основе. 

 

Азот и фосфор считают другими претендентами на роль основы для биологических молекул 

Кто считает?

Споры на эту тему далеко не окончены, так как некоторые этапы цикла на основе фосфора и азота являются энергодефицитными. Также представляется спорным, что во Вселенной соотношения этих элементов встречаются в необходимой для возникновения жизни пропорции.

А вот и ответ

Но всё же на основе комбинации бора с азотом невозможно создать всё то разнообразие химических реакций и соединений, известных в химии углерода

 

Но на несколько тем ниже есть про реалистичную альтернативу в условиях сверхвысоких давлений

Хотя азотводороды при давлении в сотни ГПа наиболее реалистичны из списка,.я пока не видел экспериментального подтверждения существования подобных соединений, а у меня некоторая предвзятость к не подтвержденным моделям 

[Эрнесто де Сырно]

Что-то мне кажется, что коллеги не поняли идею ТС. Есть суперземля с окнанами, материками, и атмосферой из CO2, H2, N2, СН4.

афтотрофы синтезируют органику из воды и углекислого газа. Есть гетеротрофы, которые этой органикой питаются. Кислорода в атмосфере нет, она восстановительная. 

[Эрнесто де Сырно]

Меня смущает вот что. Допустим, растение синтезровало глюкозу. А дальше что? Как будет возвращаться водород в атмосферу? Есть бактерии, которые выделяют водород... Но конечным продуктом метаболизма живой системы чаще является метан, как наиболее энергетически выгодный. Разлагать метан некому, кислорода в атмосфере нет, окислять нечем. 

 

Значит, жизнь начнет превращать 

CO2+4H2 -> CH4+2H2O

то есть реакцию Сабатье. 

Далее вопрос, что в атмосфере закончится раньше, водород или углекислый газ. 

Интересный вариант - планета с водородно-метановой атмосферой (там еще, наверное, аммиак будет летать). 

Еще жизнь имеет вредную привычку захоранивать углерод. От этого в атмосфере возрастает содержание кислорода, который тут же окисляет метан и водород. 

А вообще, я бака, атмосфнра не может состоять из азота, углекислого газа и воддорода. Они туту же прореагируют с образованием метана и аммиака. 

Так что главный подводный камень - ватмосфере нет CO2.

Изменено 8 Dec 2022 пользователем Эрнесто де Сырно

[VIR]

не так

Слова уж больно сложные. На сухую не запоминаются.