Was macht Kohlenstoff zum Baustein des Lebens?

a) Häufigkeit
b) Elektronegativität
c) Mehrfachbindungen
d) Wasserlöslichkeit

Antwort:

Vor allem die Ausbildung von sehr stabilen Mehrfachbindung mit sich selbst und anderen Elementen macht Kohlenstoff als Baustein des Lebens unschlagbar. Kein anderes Element lässt sich zu so unterschiedlichen Verbindungen zusammensetzen.

Erklärung:

Kohlenstoff ist aufgrund seiner hohen Bindungsfähigkeit mit sich selbst und mit vielen anderen Elementen - vor allem Wasserstoff und Sauerstoff - in der Lage, eine fast unendliche Anzahl an langen stabilen Ketten und Ringen zu bilden. Es gibt mehr als vier Millionen organische Verbindungen, die auf Kohlenstoff aufgebaut sind. Dem gegenüber steht eine Anzahl in der Größenordnung von etwa 100 000 bekannten anorganischen Verbindungen, die alle anderen Elemente enthalten.

Kein anderes Atom lässt sich zu so komplexen und vielseitigen Molekülen zusammensetzen - auch Silizium nicht, das nächsthöhere Element der vierten Hauptgruppe. So wurden selbst im Weltall komplexe Moleküle wie Ameisensäure und Alkohole nachgewiesen.

Silizium hat zwar ähnlich chemische Eigenschaften wie Kohlenstoff, aber nicht identische. So zeigt es eine deutlich geringere Tendenzen zur Ausbildung von Mehrfachbindungen, und es lassen sich damit nicht so lange Ketten herstellen.

Damit lässt sich erklären, warum das Leben auf der Erde gerade auf Kohlenstoff aufgebaut ist, obwohl Silizium wesentlich häufiger in der Erdkruste vorkommt: Dem Leben auf Kohlenstoffbasis steht eine beinahe unendliche Vielzahl an potenziellen Werkzeugen zur Verfügung.

Leben auf Silizium-Basis wäre dagegen in der Wahl seiner Werkzeuge erheblich eingeschränkt. Verbindungen, die Silizium, aber kein Kohlenstoff enthalten, machen noch nicht einmal ein Prozent aller bisher bekannten Moleküle aus.

Weiterführende Informationen:
Gibt es Leben auf dem Mars?
Die Kohlenstoffgruppe

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