為什麼動物在進化過程中不是靠氮氣呼吸?

時間 2021-05-11 20:32:17

1樓:西神

因為生物的一切活動都以化學反應為基礎,而反應有主次先後順序好比高活性的鎂可以在氮氣中燃燒,但比起氮,鎂更容易與氧結合,在空氣中燃燒的鎂基本上只消耗氧氣,如果以活性有鎂這麼高的物質儲能,純氮氣環境下確實能活動,但在有氧環境下瞬間就燒沒了

彷彿剛吃了個飯,深吸一口氣,就餓了,不光餓了,身上還產生了著火似的高溫,這樣不行,無法在有氧氣的環境中存活下來

實際上,第一次生物大滅絕就是氧氣造成的,想像一下厭氧生物大片死亡的情景吧,氧最早其實是一種氯一般的毒氣

只要氧單質存在,氮就幾乎無法作為氧化物參與反應那麼大多數生物也就只能利用低活性的物質儲能,跟氧緩慢反應獲得能量了

2樓:像雲又像風

氮氣就現在人類認知而言比較穩定,就是說不大容易在一般條件下發生化學反應,而氧氣非常活潑。可以自己發生的化學反應一般會向外界輻射能量,一般以熱能的形式發出,所以產物的能量降低。氧氣參與的反應一般是氧化還原反應,氧氣參與的反應需要的條件簡單一般可以自發(即吸收外界能量總和小於輻射的能量總和),而我們知道生物的生存需要依靠能量,我們不能進行光合作用,只能通過進食來產生能量,而食物的消化過程需要的是簡單的生化反應過程才能確保生物的生存,而氧氣剛好符合條件,氮氣卻不符合,所以根據演化論的觀點,氮氣就被淘汰掉。

3樓:obqd caramel

你好,友善地為你解答這個問題。首先我們知道,這個問題要用一定的生化知識來解答(廢話)。

N在元素週期表中第二週期第5A族,而氧是同週期第6A族,氧的核電荷數較大,電子層數又相同,所以對電子的親和力比氮強,所以氧氣比氮氣活潑。(雖然題主說自己是小學生,說實話我真不信,但還是當你是小學生講的)

氧氣的特殊理化性質使其在生物體內可參與氧化反應(電子供體和H受體),如呼吸鏈反應,從而產生H+離子濃度差,產生能量。而氮氣卻不活潑的多(有氮氮三鍵),利用氮氣進行反應,要提供的能量很大,自然不方便,畢竟生物可是很聰明的,能量最低原理也不是胡吹的。

而題主的問題產生自乙個誤區:多了就一定比少的好獲取嗎?難道你呼吸一口中全是氮氣?

要吸氧氣還得多費點勁?不存在的,儘管氧氣較氮氣少,但和氮氣的獲取難易程度相同,所以用氮氣?除了儲量優勢沒別的優點了,就這樣,氮氣儲量也是一定的,還是需要產生一種類似N迴圈一樣的東西,所以生產者要開始接受NO,或是NO2了?

不敢想,不敢想。如果真有這樣的可能性進化的概率也太低了。。。題主這樣思考挺對的,但還是要嘗試自己解決問題,畢竟暴躁老哥不少的。

4樓:

水的元素H O, 所以是氧氣。。。小學生知道這個就夠了,當然,有餘力的話,你也可以自己查閱一下其他書籍,沒準以後成為科學家了呢,加油

5樓:啃公尺

大家可能不知道有種東西叫固氮酶吧。。

很多生物比如藍藻,根瘤菌都能生成這種酶,把氮氣轉化成含氮化合物。

但這個過程非常耗能,分解乙個氮氣分子需要消耗16個ATP。

而呼吸是從外界拿助燃劑供給機體,我們知道有氧呼吸過程,每個氧分子能量代謝後供給身體5-6個ATP,如果用氮氣…多得不償失啊?

其實,歸根結底,是因為在地球上海洋的組成是水,當然也存在一些星球的海洋組成是甲烷,液氨,甲醇之類的。在液氨星球上,如果能發展出氮基生命,它們就很有可能就靠氮氣呼吸和我們靠氧氣一樣,他們喝液氨和我們喝水一樣。

6樓:吳夏

這可能涉及到生物進化,因為從我們現在的角度來看只有二氧化碳和氧氣能實現有效的轉化(光合作用,轉化效率相對其它方式更高,而且轉化群體廣泛)

不妨假設以前是有用氮氣呼吸的生物,但是物競天擇,最終只有一部分存活到現在。

7樓:

氧氣吸進去幹什麼?呼吸不是在做無用功……

氧氣要參與化學反應的。人要獲取能量的。所以必須要釋放能量的反應才可以。

很不幸,氮氣常溫下很難參與化學反應。氮氣的反應多數要吸收能量,而不是釋放能量。

8樓:HanaKagami

如果生物靠的是氮氣

那麼,現如今,氧氣的含量也許就78%,氮氣含量21%了用了,所以少

沒用的,剩下了,所以多

這是關於含量的解釋

關於真正原因,其他答主的答案很明確了,氧氣更活躍,而且生成物無毒無害,這些生成物更加適應生物,所以能活下來的生物都以這種方式生存。

換句話說,生物也許多種多樣,我甚至可以靠吸劇毒氯氣,吃重金屬鉛,喝劇毒水銀為生

但我是個碳基生命,我的主要成分還是碳氫氧

攝入了這些,生成的東西就會讓我死

我的種群就會滅絕

並不是生物選擇了如何生存,而是生存本身選擇了值得擁有生存權利與實力的生物。

9樓:零零零

用何種氣體進行呼吸作用是基於化學反應而不是基於數量的。

空氣中氮氣含量多,可以說明氮氣不活躍,不易於與其他元素發生化學反應,被選作呼吸作用的概率也相對較小。

10樓:歡幾何

換個方式想,為什麼會有「大量的」物質,比如氮氣。

是因為氮氣化學性質比較穩定,發生化學反應更困難。

而氧氣氫氣性質活潑,相互反應能生出相對穩定的「大量的」水,又能保證了氫氧的活性。從而選擇利用氧氣的生物更有優勢。

而且,地球有植物光合作用,可以進行碳迴圈,這是最奇蹟的了。假如沒有植物光和作用,地球大氣就沒有氧氣,氧氣都會化合態,整個地球就會變成死星。

11樓:Endless伊

這個問題很簡單,和能量、代謝以及氧化還原反應有關。動物要維持自身機能必須進行代謝,例如移動、呼吸、捕獵等等,都必須消耗能量,而自然界除了植物、部分微生物和極少部分動物能利用太陽能獲得能量外,大部分動物是靠氧化還原反應來獲得能量的,並將這些能量轉化為其他能量。然而,空氣中氮氣在常溫下是非常穩定的(高中化學有講過),不具備氧化有機物的能力,即使動物體內有生物酶也不行;相反氧氣具有較高的氧化性,因此被動物利用來氧化有機物獲得能量。

12樓:張張

首先是因為氮氣穩定不易發生反應。為什麼當初老祖宗沒有進化出一套呼吸氮氣的機制?沒為什麼,老祖宗擲骰子選出來的,就像為什麼普遍以ATP為能量通貨

13樓:不動杆君

由於氮的化學惰性,常用作保護氣體,如:瓜果,食品,燈泡填充氣。以防止某些物體暴露於空氣時被氧所氧化,用氮氣填充糧倉,可使糧食不霉爛、不發芽,長期儲存。

液氮還可用作深度冷凍劑。作為冷凍劑在醫院做除斑,包,豆等的手術時常常也使用,即將斑,包,豆等凍掉,但是容易出現疤痕,並不建議使用。高純氮氣用作色譜儀等儀器的載氣。

用作銅管的光亮退火保護氣體。跟高純氦氣、高純二氧化碳一起用作雷射切割機的雷射氣體。氮氣也作為食品保鮮保護氣體的用途。

在化工行業,氮氣主要用作保護氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全保障氣體。用作鋁製品、鋁型材加工,鋁薄軋制等保護氣體。用作回流焊和波峰焊配套的保護氣體,提高焊接質量。

用作浮法玻璃生產過程中的保護氣體,防錫槽氧化

簡言之:不易參與生物代謝反應

14樓:祝餘

emmm氮的三鍵貌似要近1000焦每摩爾

氧氣的話貌似兩百還是三百多,固氮太累了,工業固氮都是因為太重要才做的,不然沒人會去搞

15樓:

氮氣的活性很低,因為氮氮三鍵鍵能很高要解開很不容易,常溫常壓下只有根瘤菌和藍藻等少數生物才能利用氮。

還有一點呼吸作用是放能反應,放能才能讓生物有能量使用,而氮與很多物質反應是吸能的所以利用氮呼叫得不償失。

在地球上的生物都是為了氨基酸、再到蛋白質、或者某些生物鹼、少數含氮物質才會利用到氮,生物只是用來做身體材料和蛋白質與生物鹼不是為了呼吸產生能量。

16樓:胖胖頭

氮氮三鍵算是常見物質裡能量最高的鍵,不會那麼輕易開啟。還是容易釋放能量的氧氣更好。

生物並不是什麼多就用什麼的,地殼還含那麼多矽呢,也沒見動物吃玻璃為生

17樓:山水皆我歌

早期的地球大氣層中,是沒有氧氣的,只有氮氣和二氧化碳,而早期的地球生命,也是不會做有氧呼吸的,如藍藻。但藍藻光合作用會吸收二氧化碳,釋放氧氣,這樣原始大氣層中就有了最早的氧氣。後來因為氧氣含量過高,原始生命無法適應,導致了地球上第一次生物大滅絕。

到後來有些生物進化出了有氧呼吸相關的酶,就通過吸收氧氣,釋放二氧化碳,維持了大氣平衡。

另外,氧氣是形成地球早期生命生存環境——海洋的重要元素,氧元素也比氮更利於能量流通和物質迴圈。

18樓:Zzz南方以北

瀉藥呼吸作用,是生物體在細胞內將有機物氧化分解並產生能量的化學過程,是所有的動物和植物都具有一項生命活動。

有氧呼吸反應:

C6H12O6(一般為葡萄糖) + O2 →(條件:酶)CO2 + H2O + 能量

生物體主要是通過有氧呼吸將有機物氧化分解產生能量供其自身生命活動。

氮氣本身過於穩定,一般充當保護氣,例如很多食品中充入氮氣防止其食物腐敗變質,其次氮氣無法生成水,水是生物體各項化學反應中必不可少的物質,參與生物體的各種迴圈。

所以是氧氣而不是氮氣。

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