自然发展史第5章.pptVIP

第五章 生命的生生不息 在整个太阳系中，生物及生物圈是地球独无仅有的。该圈由动、植、微生物三大类生物构成。据统计，地球上现有150多万种动物、三十多万种植物和几十万种微生物 。 生物圈不仅是地球上最后形成的一个圈层，同时也是质量最小的一个圈层。若将整个地球的质量分为100％，则地幔占67.8%，地核占36.5%，地壳占0.7%，水圈占0.024%，气圈占0.00009%，后两者相加不到0.025%，已可忽略不计。而生物圈更是微乎其微，仅及气圈的1/300。 第一节 生命的本质 1、问题的提出 （1）活力论——又称为“生机论”，是古代最早的关于生命本质的学说：生命的真正实体是“灵魂”或是“活力”；机体是为了灵魂和靠了灵魂而存在的，例如：亚里士多德认为：生命和非生命都是物质，而这两种物质的区别就在于生命体内有一种特殊的东西，叫“隐得莱希”，它是一种超自然的、非物质的、神秘的东西，它控制和规定着生物的全部生命活动和特性，而不受自然规律的支配。 （2）机械论——随着近代牛顿力学体系的创立而产生，在近代欧洲甚为流行。它将生命看成是一种结构非常复杂的机器，认为生命现象完全能用那些控制着非生命世界的物理、化学规律来解释。 （3）恩格斯的经典定义——“生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于组成这些蛋白体的化学组成部分的不断的自我更新。”这是恩格斯在总结19世纪生物学的必威体育精装版成就的基础上提出的。 （4）生命的现代定义――主要由蛋白质与核酸组成的、具有不断自我更新能力的高分子体系。 2、生命的物质基础 （1）生命代谢的物质基础――蛋白质：由多种氨基酸单体聚合而成的高分子化合物。其基本化学元素为碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）四种；其分子量很大，一般在1万—1000万之间或更大，表明其含有约100——10万个氨基酸。最小者为胰岛素，内含51个氨基酸小分子，分子量为6000。 蛋白质的基本结构单位（单体）即氨基酸。它是一种有机酸，每一种都含有一个氨基（－NH2）和一个羧基（－COOH），因为羧基是酸性的，故名。 组成蛋白质的氨基酸种类是非常多的，但基本种类仅20种，其余均可从中派生出来。这20种中，每一个氨基酸分子的氨基（或羧基）可以和另一个氨基酸分子羧基（氨基）缩合形成一个首尾相接的长链，称为“肽链” 。 蛋白质是构成生物体的基本材料，例如构成植物的种子和根、茎、叶等器官，动物躯体的皮毛、肌肉、神经、骨骼、血液及脑、心、肺、肝、肠、脾等的主要成分都是蛋白质。不仅如此，蛋白质在生物体中还执行着代谢、运动、呼吸、免疫等重要功能。 （2）生命遗传的物质基础――核酸：由多种核苷酸单体连接聚合而成的高分子化合物。其基本化学元素仍为C、H、O、N，另外再加上一个磷P。所以核酸含有磷酸，同时又是构成细胞核的重要物质，由此得名。 核酸的基本结构单元（单体）是核苷酸，它由碱基、戊糖（核糖）和磷酸三部分组成，碱基和戊糖缩合成核苷，然后核苷上的戊糖再和磷酸结合，即成核苷酸。组成核苷酸的碱基只有四种类型（二种嘌呤：腺嘌呤A、鸟嘌呤G和二种嘧啶：胞嘧啶C、胸腺嘧啶T）。  由于核糖中氧原子数的不同，核酸又可分为核糖核酸（简称为RNA）和脱氧核糖核酸（简称为DNA）两大类。1953年，通过克里克、华生(一译沃森)以及弗兰克林等人的杰出工作，人类第一次在分子水平上揭开了生物遗传的秘密，从而开创了分子生物学这一崭新的学科。 克里克等人的重大发现有两个：一是碱基配对规则。在组成DNA或RNA分子的四种碱基中有着严格的两两配对、一一对应的关系，总是腺嘌呤A=胸腺嘧啶（或RNA的尿嘧啶）T，鸟嘌呤G=胞嘧啶C，A+G=T+C； 二是DNA分子具有一种特殊的双股螺旋结构，生物的遗传信息就储藏在这双股螺旋结构中。随着细胞的分裂，DNA分子的双股结构就折散为两个单链，然后以这两个单链为模板,根据严格的碱基配对关系分别合成与这两个单链相对应的另外两条单链，从而形成了和原来的DNA分子完全相同的两个子代DNA分子。通过这一过程，亲代DNA分子中的遗传信息就象复制拷贝那样被复制出来，并准确无误地传给子代DNA分子。这就是生物遗传的基本规律。 在此过程中，RNA又起什么作用呢？其作用就是把DNA所携带的遗传信息通过RNA的核苷酸的排列顺序转录到蛋白质分子的氨基酸的肽链上去，把遗传信息从细胞核中转移到细胞质中去，从而控制着蛋白质的合成，决定生物的性状。所以生物遗传的全过程是：DNA自我复制→RNA的帮助→把遗传密码转移给蛋白质。因为RNA如同传递遗传的信使，故又称为“信使核糖核酸”。这一过程即称为“中心法则”。 3、生命运动的本质特征 （1）自