界面について

 

界面・・・エネルギーと物質をやり取りする場

 

 

生命の起源に関して、表面代謝説がありますが・・・

 

界面は、

均一な液体や固体の相が、他の均一な相と接している境界です。

 

他の均一な相が、気体または真空である時、特に表面といいます。

表面は、固体が、外部とエネルギーや物質をやり取りする場として、重要です。 →表面のふしぎ

 

界面を構成する分子・原子は、相内部とは性質が異なり、のような働きをします・・・

細胞膜も、一種の界面?  膜電位・・・細胞膜ワールド 活動電位の謎

 

 

 界面では、光線が反射や屈折、散乱、吸収を起こし、

界面間には、界面張力が働きます。

 

界面の原子は、物質内部の原子のように、周囲と結合していないため、

自由エネルギーが大きくなります(界面自由エネルギー)。

このため、界面原子は、近接した分子等と結合し、自由エネルギーを小さくしようとします。

この現象を、吸着といいます。

 

吸着現象には、

ファンデルワールス力による、物理吸着と、

共有結合による、化学吸着があります。

 

化学吸着は、強固で、吸着質の電子状態が変化するため、

触媒反応等を進行させることもあります。

 

触媒機能を多孔体に与え、吸着を活用して化学反応を促進できるそうですが・・・

 

 逆転写酵素は、タンパク質ではなく、多孔質の岩石だった可能性もあるようです。

DNAの起源

 小部屋が、有機分子を濃縮する鉱物の「細胞」になり、

マッキナワイト(FeSのような鉄硫黄化合物でできた壁が、触媒となったという説もあります。

 →生命の孵化場

 

反対に、吸着していた物質が界面から離れることを、脱着または脱離といいます。

 

 

表面を測定するためには、

超高真空と、単結晶が重要です。  →表面の測り方

 

真空は、

古典論において、何も無い状態です。

 

しかし、地球表面上の圧力(1気圧)は、100 kPa0℃で、

1 cm3中の気体分子は、2.69×1019も存在します。

 

ちなみに、地面から260kmの大気での分子数は、

1cm3当たり、10億個です。 →地上260kmの世界

 

容器内を真空にするために、真空ポンプを使用します。

 

尚、量子論における真空は、「何もない」状態ではなく、

常に電子と陽電子の仮想粒子としての、対生成や対消滅が起きています。

 →よどみに浮ぶうたかたは・・・

 

 真空には、反重力の働きをして宇宙を加速膨張させる、真空エネルギーがあります。

 真空エネルギーは、ダークエネルギーの一種です。 →ダークエネルギー

 

宇宙は、光速で移動できる範囲で区切られた、「小宇宙」の集まり?

 →宇宙は分割されている?

「小宇宙」の境界では、対称性が破れている???

 →ヒッグス粒子とウィークボソンとマイスナー効果

 

ちなみに、界面がある場合、

系の表面に垂直な方向での対称性が破れるため、

電子の表面準位の発生や、原子配列の表面再構成等、

界面に特有の現象が起こります。

 

 

単結晶は、

結晶のどの位置であっても、結晶軸の方向が変わらないものをいいます。

 

単純な有機化合物や無機塩からなる溶質を、溶媒に溶かし、

溶液をゆっくりと冷却するか、溶媒を蒸発させると、

単結晶が発生し、成長します。

 

この時、冷却や蒸発が速すぎると、多結晶や双晶となりやすいです。

 

小結晶をとして入れて、結晶化を促進させることもあります・・・

 

 単結晶は、酵素の活性中心の配置にも、関係するのでしょうか・・・

原初の酵素(現在の補酵素?)も、金属イオンや低分子をとして、

結晶のように成長して?誕生したのでしょうか?

 

ウイルスは、

部品となるウイルス核酸とタンパク質を別々に大量生産し、

その後で組み立てる方式で増殖しますが・・・

どうやって集まるのでしょう・・・

組み立てる時、小結晶の種に相当するものがあるのでしょうか?

 

タンパク質の構造に、四次構造という、

サブユニットから構成される多量体がありますが、

サブユニット形成にも関わるのでしょうか?

 

無機と有機をつなぐ錯体

 有機金属錯体という、炭素原子などが配位した錯体があります・・・

有機金属錯体は、無機と有機化合物をつないだものともみえますね・・・

生命の起源に関係するかも???

 

 

謎は、深まるばかりです。

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