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窒素の役割って何ですか?
酸素なら呼吸
二酸化炭素なら光合成とか
友達は食べ物が腐りにくくなるって言ってたんですけど、そうなんですか?



わかりやすく教えていただけると
嬉しいです!

A 回答 (8件)

たくさん出ていますが、役割って言う言葉が難しいんですね。



役に立つと言うのは誰の視点化によって変わるので。

まず大前提に物質自体には本来役割なんてありません。

そこにあるだけです。

ただ、生物というものが生まれてきて、様々な物資を勝手に使うようになります。

もともとは酸素なんて使っていなかったのですが、体を構成する物資を使うのに二酸化炭素を光のエネルギーによって分解して炭素を取り出すものが現れました。

その結果余った酸素が全ての生物の毒となります。
酸素の参加作用はとても強いので生物の体を壊してしまうのです。

しかし、酸素が持つその参加作用はエネルギーとしても使えたので、酸素を呼吸で使うものが現れます。

この歴史を見ても酸素も二酸化炭素も勝手に使われただけということがわかりますね。

そして窒素ですが、実はちゃんと生き物が使っています。

いわゆる窒素固定と呼ばれるもので、空気中の窒素をある種の細菌が取り込み硝酸塩に変えます。
これを植物が取り込み、タンパク質などに変えるのです。
ですからちゃんと農業の肥料には窒素が含まれています。

私達の体にあるタンパク質もそうやって取り込まれた窒素を使っています。


ものを腐らせにくいと言った友達も間違っておらず、ほとんどの食べ物を腐らせる細菌は酸素を使っているので、酸素が無いと腐らせることができないのです。

ですから実は窒素じゃなくてもいいのですが、一番身近に大量にあるので窒素を使います。
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こんばんは。



たぶんですが、酸素が多すぎると、何でも燃えやすくなりますよね。

また窒素が多すぎると窒息死します…

だからいいバランスをとるために存在しているのではないでしょうか。
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原子が生まれていく過程で炭素の次で酸素の一つ前の原子って感じ。

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そもそも、「酸素なら呼吸」、「二酸化炭素なら光合成」を「役割」だと認識している時点で間違いです。


物質に「役割」なんてありません。生物がたまたまなのか当然のことなのか、それを利用するようになったと言うだけです。
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窒素単独の役割? それほどないでしょう。


単独なら、空気から酸素を取り除いて窒素だけにすることで、酸化による変質を防止します。「腐りにくい」というのもその一つです。

なお、生物の構成要素として窒素は非常に重要です。タンパク質や、細胞や体を構成する物資には、窒素が不可欠です。植物の「肥料」として、「窒素、リン酸、カリウム」などは必須です。
人間を含む動物は、窒素をほとんどを呼吸ではなく食べ物の摂取として取り込みます。

なお、空気中の窒素(空気の約8割を占める)は、動物が呼吸するときに酸素過多にならないよう、体内に取り込む酸素量を制限する役割を果たしているようです。「積極的な役割」ではなく、控えめな役割として。
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酸素や二酸化炭素だけだったら、それぞれのデメリットが強すぎるので、その性質を薄める役目。


二酸化炭素の比率が大きすぎると、動物にとって毒になる。
また、酸素が多すぎると、ちょっとした刺激で、自然発火する。
空気中で窒素が多いために、そういうデメリットが抑えられる。
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窒素はアミノ酸(タンパク質)の原料の一つではないでしょうか。



窒素そのものは、酸素の代わりに充填すると酸化しなくなる。
車のタイヤも空気の代わりに窒素を入れると長持ちするほかいろいろメリットがあるらしい。
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窒素は食べ物など封入する事で酸化を防ぐ

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 どうか教えてください。

Aベストアンサー

たぶん、ですが窒素の量は最初から決まっているんでしょうね。
堆積岩などに閉じ込められる分も多少はあるのかもしれませんけど。

で、酸素のほうですが、何億年というスパンで見ると酸素濃度はそれなりに上下しているようです。
古生代は酸素が現在の2倍近くあって、昆虫や動物は現代より活発に動き回っていたなんて話も聞きます。現代では考えられないような巨大なムカシトンボなどが飛べたのも、ひとえに生体が豊富な酸素を使えたから‥という話です。
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たぶん、ですが窒素の量は最初から決まっているんでしょうね。
堆積岩などに閉じ込められる分も多少はあるのかもしれませんけど。

で、酸素のほうですが、何億年というスパンで見ると酸素濃度はそれなりに上下しているようです。
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Aベストアンサー

 こんばんは。聞きかじりですが……

 人間は常に呼吸しています。酸素を吸って、炭酸ガスを吐いています。おっしゃるとおり、空気の約2割は酸素で空気の残りの8割は殆ど窒素です。人間が窒素を吸っても、そのまま出て行きます。

 でも、不思議なことなんですが、人間をある密封容器の中に入れて、容器の中から窒素をいくらか抜き取り、まわりの空気が通常時の空気よりも窒素量が低い状態にしてみますと容器中の窒素は外側から補われることがないにもかかわらず、容器中の窒素量の割合は通常と同じく元通りになるそうです。
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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

地球上に存在する元素を重量パーセント順に並べたものがクラーク数ですが、
1位の酸素は49.5%で、それに対し窒素は16位の0.03%です。
ちなみに大気は地球の総重量の0.03%ですので、
窒素はほとんどが大気中に存在することになります。

ところが、酸素は反応性が極めて高く、
鉱物とすぐに酸化物を作ってしまい(鉄などだと錆ですね)、
主に地殻中に存在するわけです。
対して窒素は反応性があまり高くないため、
大気中にそのまま存在します。
アルゴンが大気中に1%存在し、
大気中元素の第3位を占めるのも同じ理由です。

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ただし、ある種の細菌は、窒素を反応させて水に溶けやすい形に変え、
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Aベストアンサー

基本的に、反応性が高い物質では無いのです。
酸素なんかは、鉄と反応して酸化鉄を作っちゃったり、方々で反応しますが、窒素は。
農業分野で、肥料、なんてのがあるわけですが、窒素分、アンモニアやら硝酸やらも肥料のうちなのです。
豆科に多いのだろうと思いますが、空気中の窒素を根っこで肥料分に変えてくれる、すげぇ~、ってな扱いなのです。
豆を植えておけレンゲを植えておけ、そうすれば畑が肥える、と。
ハーバーボッシュ法というのが開発されて、空気中の二酸化炭素からアンモニアが大量生成できるようになり、たぶんそこから化成肥料が作られるようになったのだろうと思います。
昔は豆でも植えておかないと土地が痩せてしまっていたのに、今ならお金を出せば、窒素肥料分だけならいくらでも増やせる。
それで耕作可能地が広がったのです。
人間が60億人70億人居て、それでも大して食糧問題が起きない(戦争で物資の輸送路が絶たれた、独裁者が自分の懐に入れている、というので無ければ)のはそういう理由です。

自動車の排ガスや工場の排ガスなどで、NOxという言葉を聞いたことがあるかもしれませんが、これが窒素酸化物です。
窒素のNと酸素のO、窒素一つに酸素がいくつつくのか、その数がxです。
空気の78%を占める割には少ししかできない、とも言えます。
少し火をたいたくらいでは、畑の肥料として十分な量の窒素酸化物は得られないのです。
そのくらい反応性が低いのです。

我々が色々な化学実験をするとき、空気中の酸素や二酸化炭素があると、それと反応してしまって目的の化学反応が行えない、なんてことがあるのですが、そのとき、反応容器内に窒素ガスを満たして、酸素や二酸化炭素や水蒸気を追い出して実験する、なんてことがあります。

なお、ヘモグロビンは、二酸化炭素とも結びつきますし、一酸化炭素や青酸とも結びつくでしょう。
細胞中の二酸化炭素を肺に運んで放出する、という役割もあります。
二酸化炭素より酸素の方が遙かに結びつきやすいということです。
窒素ガスと結びつかないのは上記の理由です。
また、窒素ガスが血液も含む液体中に溶け込むということと、ヘモグロビンに結合するということとは別の現象です。
空気中の窒素ガスが、存在していてもたぶん我々に何もしてくれないのと同様に、血中に取り込まれてもたぶん何もしないでしょう。

基本的に、反応性が高い物質では無いのです。
酸素なんかは、鉄と反応して酸化鉄を作っちゃったり、方々で反応しますが、窒素は。
農業分野で、肥料、なんてのがあるわけですが、窒素分、アンモニアやら硝酸やらも肥料のうちなのです。
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未熟児の保育器には酸素が多すぎると脳に障害が出るらしいですが、
分かる方があれば想像でも良いので教えてください。

Aベストアンサー

酸素はヘモグロビンで運ばれ、このシステムは20%用に出来ているので、酸素濃度が増えても、血液に物理的に溶解する分がヘンリーの法則に従って増えるだけで体内に取り込まれる量は思った程には増えません。ただし、酸素を過剰に取り込むと活性酸素というのが増え、いろいろ悪いことが起こります。一次都会のあちこちにあった酸素バーがこの話の影響で、すっかりはやらなくなりました。未熟児の問題は、脳障害より主として網膜が広がらなくなる眼の問題です。

 それより、住環境として山火事で森林は全滅、接触程度の軽微な交通事故で鉄まで燃えだしますので、あっという間に少なくとも脊椎動物は全滅すると思いますよ。窒素様々です。下記の本も参考になります。

 ところで、so-tyannさんの「100年前は空気中の酸素は23%~24%あったとされ、」は間違いです。18世紀のファラデー著の「ローソクの科学」にも酸素は2割と書いてあります。酸素濃度の変化とその生物への影響は文藝春秋の「恐竜はなぜ鳥に進化したのか 絶滅も進化も酸素濃度が決めた」に詳しく書いてあります。

mudaoradora さんの「二酸化炭素も毒ですよ.30%とかで危険」も30%は間違い、わずか7%で炭酸ガスナルコーシスのため数分で意識を失います。アポロ13でCO2濃度を気にしてるのもこのためですし、昔サツマイモを保存する目的で畑に
掘っただけで蓋もしてない穴で子供がよく中毒死したのもこの濃度だからです。保健所で不要ペット殺すのに使っている毒ガスは炭酸です。

酸素はヘモグロビンで運ばれ、このシステムは20%用に出来ているので、酸素濃度が増えても、血液に物理的に溶解する分がヘンリーの法則に従って増えるだけで体内に取り込まれる量は思った程には増えません。ただし、酸素を過剰に取り込むと活性酸素というのが増え、いろいろ悪いことが起こります。一次都会のあちこちにあった酸素バーがこの話の影響で、すっかりはやらなくなりました。未熟児の問題は、脳障害より主として網膜が広がらなくなる眼の問題です。

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 ちょっと難しいので、中身を簡単に説明します。

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 つまり、体積を変えずに熱を加えると、圧力が上がります。

 これを逆にします。空気が冷えると、熱膨張の反対で体積が減ります(縮みます)。これを引っ張って無理やり元の体積まで大きくすれば、中の圧力は下がります。
 つまり、体積を変えずに温度を下げると、圧力が下がります。
 同じことですが、体積を変えずに圧力を下げると、温度が下がります。(これをじわじわとやると、外から熱が入って来て周りと同じ温度になってしまうので、「急に圧力を下げる」と確かに温度が下がります。これを「断熱膨張」と言います。クーラーはこの原理で温度を下げています)

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マイナスを表記するときだけ、△を使うケースがあります。確定申告書がそうです。
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