生命科学导论-1-生命的起源概要.pptVIP

生 命 科 学 导 论An Introduction to Life Sciences 致谢： PPT原初制作分别由本院各专业课教师负责完成，对她（他）们的辛勤劳动，无私奉献，表示尊敬和感谢。 按中文姓名的拼音排序： 陈付学博士，陈桂芳博士，陈沁博士，黄海博士，黄俊逸博士，马忠良博士，牛莉莉博士， 王伟博士，王刚博士，王桂凤博士，王飞博士， 韦嘉励博士，袁晓君博士，周树敏博士，张娟博士。 第一讲 生命的起源 2. 达尔文的进化论 种群大小随时间增加 个体为资源竞争 个体之间具有不同特点 一些特点提升适应度 自然选择 具有某些特点的个体能够生产更多幸存的后代，导致群体中遗传频率的变化 A.地外起源（Extra-terrestrial Origins） 1996年8月发现的火星陨石中形似蓝细菌的化石。 ③地球上生命起源假说 1969，2月8日落于墨西哥的碳质球粒陨石Allende中发现氨基酸。 外生说（panspermia)猜想生命由外太空带入地球，现在多称宇宙祖先（Cosmic Ancestry）。 火星陨石 Allende陨石 B. 超自然力或神创造 (Supernatural or divine origin) 各种常数的完美 C.化学进化（Chemical Evolution） 1922年Aleksandr Ivanovich Oparin 提出： 生命体与非生命体的没有基本（组成）差异，生命一定是通过物质进化形成的。 J. B. S. Haldane 于1929年独立提出， 类似观点，特别指出紫外线参与生命物质合成。 生命大约于40亿年前由地球上的始汤（primordial soup）中化学物质结合进化为活的细胞 A. Oparin Haldane 视频-理论的提出  奥巴林-霍丹理论 （Oparin –Haldane theory） a. 原始大气主要是由H2, H2O, NH3, CH4, CO2, 等组成的还原性大气，没有游离氧气。水蒸气冷凝汇流成原始海洋。 b.火山爆发、闪电、紫外线等能量使气体合成简单有机物，汇入海洋，形成原始汤。 氨基酸 核苷酸 嘌啉 嘧啶 葡萄糖 脂肪酸 d. 原始汤中简单的化合物溅到岩石上，受辐射、热等聚合。如：氨基酸聚合肽链，核苷酸聚合形成核酸，冲刷回到水中。 在水中大分子聚合成多分子体系（团聚体）。 多肽 e.具有新陈代谢功能的团聚体和细胞的形成。 寒武纪 ④.化学进化的证据 地球大气中氧气浓度的变化 Miller-Urey 实验 能自我合成的核糖核酸 原始微球体和细胞的形成 原核生物形成于约35亿年前 真核生物大约形成于21亿年前 地球的大气层 氧化铁沉积带 “Oxygen revolution” 时间 (10亿年) 4 3 2 1 0 1,000 100 10 1 0.1 0.01 0.0001 大气中氧气浓度（%现代大气氧浓度） 0.001 A. 地球大气中氧气浓度的变化 B. Miller-Urey 实验---视频 Stanley Miller 和 Harold Urey, 模拟原始大气，人工合成生命分子：氨基酸，碱基。 视频：米勒-尤瑞实验 C.能自我合成的核糖核酸 在原始海洋中最初的生命是…？ 科学家已经在四膜虫中发现了具有自主催化能力的核糖核酸（RNA）,称之为核酶（ribozyme） RNA 的世界 碱基序列 RNA分子的结构（茎环结构，螺旋结构等） RNA 分子之间竞争，复制快才能生存。 RNA 的自我复制 D. 原始微球体和细胞的形成 原核生物 真核生物 核糖体 蛋白质 蛋白质 核糖体 核酸作为信息源—独立出来 生命的表现转由蛋白质表达，表现力更强 RNA 由更稳定的DNA 取代 脂类分子形成了膜，使得大分子免受外界干扰。 原始微球体中的 RNA 及其复制体 在西澳大利亚的叠层石（stromatolite）发现蓝细菌化石（ 34.50 亿年前 ） E.原核生物形成于约35亿年前 西澳大利亚鲨鱼湾的叠层石 蓝细菌的化石 叠层石中化石位置 F.真核生物大约形成于21亿年前 美国蒙大拿的卷曲藻化石（Grypania spiralis） 化石的外部和内部结构示意图 加蓬发现的化石 2008年在加蓬发现的贝壳型生物，大约可以追溯到21亿年前。之前发现的卷曲藻化石推算为14亿年前。 显生宙 隐生宙 元古 太古 古生代 中生代 新生代 细菌藻类 真核藻类 无脊椎动物 裸子植物 爬行动物 被子动物 兽类 蕨类,两栖类 裸蕨,鱼 人,现代动、植物 地球形成与化学进化期 三. 生命的