アルカンと炭素循環

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アルカンと炭素循環の違い

アルカン vs. 炭素循環

アルカン（、）とは、一般式 で表される鎖式飽和炭化水素である。メタン系炭化水素、パラフィン系炭化水素や脂肪族化合物McMurry（2004）、p.39。とも呼ばれる。炭素数が大きいものはパラフィンとも呼ばれる。アルカンが置換基となった場合、一価の置換基をアルキル基、二価の置換基をアルキレン基と呼ぶ。環状の飽和炭化水素はシクロアルカンと呼ばれる。 IUPACの定義によれば、正式には、環状のもの（シクロアルカン）はアルカンに含まれない。しかし両者の性質がよく似ていることや言葉の逐語訳から、シクロアルカンを「環状アルカン」と称し、本来の意味でのアルカンを「非環状アルカン」と呼ぶことがある。結果的に、あたかも飽和炭化水素全体の別称であるかのように「アルカン」の語が用いられることもあるが、不適切である。 主に石油に含まれ、分留によって取り出される。個別の物理的性質などについてはデータページを参照。生物由来の脂肪油に対して、石油由来のアルカン類を鉱油（mineral oil）と呼ぶ。. 炭素循環の概念図。黒の数値はそれぞれのリザーバーに存在する炭素量、青の数値はリザーバー間での年間の炭素の移動量。単位GtC（'''G'''iga'''t'''ons of '''C'''arbon）はギガトン（10億トン） 炭素循環（たんそじゅんかん、）とは、地球上の生物圏、岩石圏、水圏、大気圏の間で行われる炭素の交換という生化学的な循環で、これらは炭素の保管庫（リザーバー）となっている。 炭素循環は、一般にこの4つのリザーバー、具体的には大気、陸域生物圏（陸水系は普通ここに含まれる）、海洋、堆積物（化石燃料を含む）と、その間を相互に移動する経路で成り立っている。年間の炭素の移動は、リザーバー間で起こる様々な化学的、物理学的、地質学的、生物学的なプロセスを経て行われる。地球表層付近での最も大きな炭素の保管場所は海洋である。 全球の炭素収支は炭素リザーバーの間、もしくは特定の循環（特に大気 - 海洋間）での炭素交換のバランス（吸収と放出）で示される。炭素収支を吟味することで、リザーバーが二酸化炭素の吸収源となっているのか発生源となっているのかを判断することができる。.

古細菌

古細菌（こさいきん、アーキア、ラテン語:archaea/アルカエア、単数形:archaeum, archaeon）は、生物の分類の一つで、''sn''-グリセロール1-リン酸のイソプレノイドエーテル（他生物はsn-グリセロール3-リン酸の脂肪酸エステル）より構成される細胞膜に特徴付けられる生物群、またはそこに含まれる生物のことである。古"細菌"と名付けられてはいるが、細菌（バクテリア。本記事では明確化のため真正細菌と称する）とは異なる系統に属している。このため、始原菌（しげんきん）や後生細菌（こうせいさいきん）という呼称が提案されたが、現在では細菌や菌などの意味を含まない を音写してアーキアと呼ぶことが多くなっている。 形態はほとんど細菌と同一、細菌の一系統と考えられていた時期もある。しかしrRNAから得られる進化的な近縁性は細菌と真核生物の間ほども離れており、現在の生物分類上では独立したドメインまたは界が与えられることが多い。一般には、メタン菌・高度好塩菌・好熱好酸菌・超好熱菌など、極限環境に生息する生物として認知されている。.

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天然ガス

天然ガス（てんねんガス、natural gas、天然氣）は、一般に天然に産する化石燃料である炭化水素ガスで、一般に、メタン、続いてエタンといった軽い炭素化合物を多く含み、その他の炭素化合物も含む。現代においては、エネルギー源や化学品原料として広く使われる。 広義には、地下に存在するガス、または地下から地表に噴出するガス一般を指す。この中にはマグマを原料とする火山ガスや化石燃料ガス（可燃性ガス）だけでなく、窒素や酸素、炭酸ガス、水蒸気、硫化水素ガス、亜硫酸ガス、硫黄酸化物ガスなどの不燃性ガスも含まれる。これら不燃性ガスの多くは火山性ガスである。.

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二酸化炭素

二酸化炭素（にさんかたんそ、carbon dioxide）は、化学式が CO2 と表される無機化合物である。化学式から「シーオーツー」と呼ばれる事もある。 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。 多方面の産業で幅広く使われる（後述）。日本では高圧ガス保安法容器保安規則第十条により、二酸化炭素（液化炭酸ガス）の容器（ボンベ）の色は緑色と定められている。 温室効果ガスの排出量を示すための換算指標でもあり、メタンや亜酸化窒素、フロンガスなどが変換される。日本では2014年度で13.6億トンが総排出量として算出された。.

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メタン

メタン（Methan （メターン）、methaneアメリカ英語発音: （メセイン）、イギリス英語発音: （ミーセイン）。）は最も単純な構造の炭化水素で、1個の炭素原子に4個の水素原子が結合した分子である。分子式は CH4。和名は沼気（しょうき）。CAS登録番号は 。カルバン (carbane) という組織名が提唱されたことがあるが、IUPAC命名法では非推奨である。.

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光合成

光合成では水を分解して酸素を放出し、二酸化炭素から糖を合成する。 光合成の主な舞台は植物の葉である。 光合成（こうごうせい、Photosynthese、photosynthèse、拉、英: photosynthesis）は、主に植物や植物プランクトン、藻類など光合成色素をもつ生物が行う、光エネルギーを化学エネルギーに変換する生化学反応のことである。光合成生物は光エネルギーを使って水と空気中の二酸化炭素から炭水化物（糖類：例えばショ糖やデンプン）を合成している。また、光合成は水を分解する過程で生じた酸素を大気中に供給している。年間に地球上で固定される二酸化炭素は約1014kg、貯蔵されるエネルギーは1018kJと見積もられている『ヴォート生化学 第3版』 DONALDO VOET・JUDITH G.VOET 田宮信雄他訳 東京化学同人 2005.2.28。 「光合成」という名称を初めて使ったのはアメリカの植物学者チャールズ・バーネス（1893年）である『Newton 2008年4月号』 水谷仁 ニュートンプレス 2008.4.7。 ひかりごうせいとも呼ばれることが多い。かつては炭酸同化作用（たんさんどうかさよう）とも言ったが現在はあまり使われない。.

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石油

石油（せきゆ）とは、炭化水素を主成分として、ほかに少量の硫黄・酸素・窒素などさまざまな物質を含む液状の油で、鉱物資源の一種である。地下の油田から採掘後、ガス、水分、異物などを大まかに除去した精製前のものを特に原油（げんゆ）という。 原油の瓶詰め 石油タン.

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真正細菌

真正細菌（しんせいさいきん、bacterium、複数形 bacteria バクテリア）あるいは単に細菌（さいきん）とは、分類学上のドメインの一つ、あるいはそこに含まれる生物のことである。sn-グリセロール3-リン酸の脂肪酸エステルより構成される細胞膜を持つ原核生物と定義される。古細菌ドメイン、真核生物ドメインとともに、全生物界を三分する。 真核生物と比較した場合、構造は非常に単純である。しかしながら、はるかに多様な代謝系や栄養要求性を示し、生息環境も生物圏と考えられる全ての環境に広がっている。その生物量は膨大である。腸内細菌や発酵細菌、あるいは病原細菌として人との関わりも深い。語源はギリシャ語の「小さな杖」（βακτήριον）に由来している。.

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燃焼

燃焼（ねんしょう）とは、可燃物（有機化合物やある種の元素など）が空気中または酸素中で光や熱の発生を伴いながら、比較的激しく酸素と反応する酸化反応のことである（ろうそくの燃焼、木炭の燃焼、マグネシウムの燃焼など）。 また、火薬類のように酸化剤（硝酸塩、過塩素酸塩など）から酸素が供給される場合は、空気が無くても燃焼は起こる。 広義には次のような反応も燃焼と呼ぶことがある。.

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発酵

酵（はっこう。醱酵とも表記）.

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酸素

酸素（さんそ、oxygen）は原子番号8、原子量16.00の非金属元素である。元素記号は O。周期表では第16族元素（カルコゲン）および第2周期元素に属し、電気陰性度が大きいため反応性に富み、他のほとんどの元素と化合物（特に酸化物）を作る。標準状態では2個の酸素原子が二重結合した無味無臭無色透明の二原子分子である酸素分子 O として存在する。宇宙では水素、ヘリウムに次いで3番目に多くの質量を占めEmsley (2001).

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