11 第八章 生命起源 .pptVIP

第八章 生命的起源 一、生命起源的几种假说 二、生命的化学进化（重点） 三、细胞的形成和进化（重点） 四、对地外生命的探索（自学） 第一节 生命起源的几种假说 神创论——上帝创造万物，最后创造人。它将生命起源这一科学命题划入神学领域，是不科学的。 灾变论——每一次灾变后，旧生物被毁灭，新的生物又被上帝重新创造出来。居维叶（Curier,1769－1832)，实际上是以上帝的多次创造代替一次创造而已。 原始的自然发生论——生物是从非生物环境中直接而迅速产生出来的。如：腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生蛙、白石化羊等。 宇生论（地外起源论）——地球上的生命来自宇宙空间其他的星球。 生源论—— 认为在现有条件下，生命不可能自然发生，生命来自生命。 广为接受的生命起源学说——新自然发生学说 学说认为：最早的生命不是由生物而来，也不是由非生命的物质直接而迅速地产生出来，而是在长时期宇宙进化过程中的某一阶段由非生命的物质经过化学途径逐步演化而来。 无论生命是来自天外，还是来自地球本身，生命总是从无生命的物质经过化学进化的阶段而来的。 现代生命起源学说 生命起源时间：地球演化历史的早期阶段。 生命起源过程---化学进化过程：在地球演化早期的条件下，无机小分子逐渐形成甲烷、氰化物等有机小分子，再进一步形成生物大分子。由生物大分子形成多分子体系----团聚体,逐渐过渡到具初步生命特征的具有生物膜分割的细胞。此后进入到生物进化阶段。 原始的单细胞是异养的----从吸收或“吞没”周围已有的有机分子取得能量。 光合作用的出现打开了自养的大门，同时使大气中有了氧气，产生了有氧氧化，极大地加快了生命演化的步伐。 逐渐地由原核单细胞生物进化产生真核单细胞生物，进而产生丰富多姿的多细胞生物，动物和植物。 第二节 生命的化学进化 天文学家告诉我们，宇宙起始于150亿年前的一次大爆炸，地球形成于大约45-46亿年前。 人们迄今找到的最古老的生物化石中保存着35亿年前的丝状蓝细菌和其它原核生物的踪迹。 左图为发现于澳洲西部的 35 亿年前的丝状蓝细菌化石。 右图为发现于澳洲西部海滩上的叠藻岩，岩石上面有35亿年前原核生物的踪迹。 所以，多数学者推测，原始生命诞生的时间可能在距今37-38亿年前后。在此之前是生命起源的化学演化阶段，之后为生物学进化阶段。 生命起源和进化的大概时间进程表 一、生命的化学进化过程 生命起源的化学进化过程大体上可分为4个主要阶段： 非生物（无生命）物质合成的简单有机物分子或单分子体阶段； 有机单分子在非生物体系中聚合成多聚体的高分子阶段； 非生物产生的多聚体整合多分子体系颗粒阶段； 代谢和遗传体系的形成和进化—最原始生命形式原核细胞出现。 （1）从无机小分子生成有机小分子 甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽……等等 紫外线 太阳辐射 提供能量 闪 电 火山爆发 合成一些简单的 光、热 雷鸣电闪 有机化合物 有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类、嘌呤……等等 支持证据： 1953年美国芝加哥大学研究生S. Miller（米勒）的模拟试验。 1959年9月澳大利亚麦启逊落下一块陨石，从碎片成份分析中找到氨基酸、嘧啶、脂酸等。 （2）从有机小分子合成生物大分子 在原始海洋的岸边、岩石、粘土的表层或像湖泊样的小水体中，氨基酸、核苷酸等有机小分子沉积，吸收能量，通过溶液聚合或缩合作用的方式生成原始的蛋白质和核酸等生物大分子。 美国福克斯（F.FOX)试验证实： 将氨基酸混合物倾倒在160℃—200℃的热砂或粘土上，水分蒸发，氨基酸浓缩并化合生成类蛋白质(proteinoides)分子。这些蛋白质分子具有：肽链结构、蛋白质特有的显色反应、可被蛋白酶水解、水解后生成氨基酸、甚至有微弱的酶活性。在50-60 ℃条件下，类似的实验，可使单核苷酸聚合成多核苷酸。 （3）从生物大分子组成多分子体系 ?奥巴林的团聚体学说 当多肽、核酸和多糖溶液混合摇晃，可形成球形小滴称为团聚体coacervate，这就是多分子体系，它具有一定的生命现象。 混合 白明胶（蛋白质）＋阿拉伯胶（多糖） 团聚体 （小滴） ? 福克斯的微球体microshphere学说 类蛋白质 + 水 微球体 浓缩 ?脂球体学说： 科学家将磷脂与蛋白质相互混合在一起，还形成了另一种外形类似细胞并具有双层膜的结构，称为