第一節(jié)地球上生命的起源

1、 地球是太陽系中唯一已確知存在生命的行星。地球是太陽系中唯一已確知存在生命的行星。(其他部分星球還在繼續(xù)探索中其他部分星球還在繼續(xù)探索中)有關(guān)生命起源的幾種假說（1）神創(chuàng)論（又叫特創(chuàng)論）其中包括各民族的各種神話、宗教的一些理論。（上帝、女媧） 代表論點(diǎn)：上帝創(chuàng)造萬物，最后造成人；否認(rèn)生物的進(jìn)化。 1996年，羅馬教皇約翰保羅二世致函教廷科學(xué)院全體會議說：“天主教的信仰并不反對生物進(jìn)化論，事實(shí)上，由于各學(xué)科的一系列發(fā)現(xiàn)，這一理論已被科學(xué)家普遍接受”。 1924年蘇聯(lián)生物學(xué)家奧巴林發(fā)表專著。 1929年英國遺傳學(xué)家霍爾丹也提出類似觀點(diǎn)。 1936年奧巴林專著再版，他提出的生命起源學(xué)說引起世界重視。

2、 按照這個學(xué)說，生命是在長時期宇宙進(jìn)化過程中發(fā)生的，是宇宙進(jìn)化的某一階段無生命的物質(zhì)所發(fā)生的一個進(jìn)化過程，而不是在現(xiàn)在條件下由非生命的有機(jī)物質(zhì)突然產(chǎn)生的。 （二）生命的起源和演化過程，從邏輯上看（二）生命的起源和演化過程，從邏輯上看可可 被分為三個時期被分為三個時期: :（1）前生物的前生物的“化學(xué)化學(xué)”時期，稱為化學(xué)進(jìn)化（或時期，稱為化學(xué)進(jìn)化（或稱為稱為 分子進(jìn)化）時期。分子進(jìn)化）時期。（2）復(fù)制復(fù)制“個體個體”（細(xì)胞）的自組織時期。（細(xì)胞）的自組織時期。（3）個體物種的進(jìn)化期。個體物種的進(jìn)化期。 長期以來，人們關(guān)注的是第(3)期，成果也最多，但對化學(xué)進(jìn)化到生物進(jìn)化期至今還未能從歷史的角度和

3、演化的觀點(diǎn)來揭示非生命和生命之間的關(guān)系。 無機(jī)小分子物質(zhì)無機(jī)小分子物質(zhì)生生成成形形成成組組成成演變第一第一階段階段場所場所實(shí)驗實(shí)驗第二第二階段階段場所場所過程過程第三第三階段階段場所場所過程過程第四第四階段階段場所場所過程過程 原始大氣19531953、美國米勒、美國米勒 原始海洋原始海洋聚合縮合（美國?？怂梗┚酆峡s合（美國福克斯）原始海洋原始海洋原始海洋原始海洋濃縮、凝聚濃縮、凝聚長期演變、長期演變、 相互作用相互作用（無證據(jù)）（無證據(jù)）特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)原始界膜和原始的原始界膜和原始的 物物質(zhì)交換質(zhì)交換原始新陳代謝和繁殖原始新陳代謝和繁殖有機(jī)小分子物質(zhì)有機(jī)小分子物質(zhì)有機(jī)高分子物質(zhì)有機(jī)高分子物

4、質(zhì)多分子體系多分子體系原始生命原始生命米勒及其實(shí)驗原始地球表面想像圖原始地球表面想像圖原始地球環(huán)境：天空中或赤日炎炎，或電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫流。地球上原始大氣成分：水蒸水蒸氣、氫氣、氨、氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化甲烷、二氧化碳、硫化氫等，碳、硫化氫等，沒有氧氣。沒有氧氣。ABC米勒設(shè)計的實(shí)驗裝置 實(shí)驗證明：實(shí)驗證明：原始地球條件和原始地球條件和大氣成分，可以大氣成分，可以形成構(gòu)成生物體形成構(gòu)成生物體的有機(jī)物。由此的有機(jī)物。由此可以推測，生命可以推測，生命的起源是從無機(jī)的起源是從無機(jī)物生成有機(jī)物，物生成有機(jī)物，這一階段是完全這一階段是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。能夠?qū)崿F(xiàn)的。反應(yīng)物條件產(chǎn)物原始大氣

5、CH4NH3H2OH2H2SHCN宇宙射線宇宙射線紫外線紫外線閃電閃電氨基酸核苷酸單糖反應(yīng)物方式產(chǎn)物氨基酸核苷酸單糖縮合縮合聚合聚合原始的蛋白質(zhì)原始的核酸 2.從有機(jī)小分子合成生物大分子從有機(jī)小分子合成生物大分子場所：在原始海洋的岸邊、巖石、粘土的表層或像湖泊樣的小水體中小分子有機(jī)物小分子有機(jī)物大分子有機(jī)物大分子有機(jī)物支持此階段的證據(jù)：支持此階段的證據(jù)： 后來的類似實(shí)驗后來的類似實(shí)驗： HCN+NH3 類似肽的化合物 多聚磷脂酸 單核苷酸 多核苷酸 50oC60oC美國?？怂梗绹？怂梗‵.FOX)F.FOX)試驗證實(shí)試驗證實(shí)：將氨基酸混合物傾倒在160oC200oC的熱砂或粘土上，水分蒸發(fā)

6、，氨基酸濃縮并化合生成類蛋白質(zhì)分子。我國在生命起源上的成就1965年年人工合成了具有全部生命活性的人工合成了具有全部生命活性的結(jié)晶牛胰島素（含有（含有5151個氨基酸的蛋個氨基酸的蛋白質(zhì)）。白質(zhì)）。1981年年人工合成了人工合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸反應(yīng)物反應(yīng)物方式方式產(chǎn)物產(chǎn)物原始的原始的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)原始的原始的核酸核酸濃縮濃縮多分子體系多分子體系3 3. .從生物大分子生成多分子體系從生物大分子生成多分子體系 奧巴林的團(tuán)聚體學(xué)說奧巴林的團(tuán)聚體學(xué)說 生物大分子主要是蛋白質(zhì)溶液和核酸溶液，生物大分子主要是蛋白質(zhì)溶液和核酸溶液，合在一起時，可形成團(tuán)聚體小滴，這就是多分合在一起時，可形成團(tuán)聚體小滴

7、，這就是多分子體系，它具有一定的生命現(xiàn)象。子體系，它具有一定的生命現(xiàn)象。 混合 白明膠（蛋白質(zhì)）阿拉伯膠（多糖） 團(tuán)聚體（小滴）福克斯的微球體學(xué)說?？怂沟奈⑶蝮w學(xué)說最初實(shí)驗：最初實(shí)驗： 類蛋白質(zhì) 微球體 濃縮微球體（1 1）具有脂雙層膜圍成的與周圍環(huán)境隔開的含水）具有脂雙層膜圍成的與周圍環(huán)境隔開的含水囊泡。囊泡。（2 2）囊泡內(nèi)有多種核酸、蛋白質(zhì)、糖類大分子。）囊泡內(nèi)有多種核酸、蛋白質(zhì)、糖類大分子。（3 3）能選擇性地從周圍環(huán)境中吸納）能選擇性地從周圍環(huán)境中吸納“食物食物”。（4 4）利用）利用“食物食物”的分解，復(fù)制自身一部分起核的分解，復(fù)制自身一部分起核心作用的大分子。心作用的大分子。（5

8、 5）囊泡因大分子增多而）囊泡因大分子增多而“生長生長”和和“繁殖繁殖”。 原始生命是異養(yǎng)、厭氧的。原始生命是異養(yǎng)、厭氧的。無論哪一種多分子體系（團(tuán)聚體或微球體），如果具備以下特征的綜合，那么，原始生命就誕生了。反應(yīng)物反應(yīng)物方式方式產(chǎn)物產(chǎn)物多分子體系多分子體系演變演變原始生命原始生命4.4.從多分子體系進(jìn)化為原始生命從多分子體系進(jìn)化為原始生命原始生命原始生命原始大氣原始大氣有機(jī)小分子有機(jī)小分子 宇宙射線宇宙射線閃電閃電隨水流入隨水流入原始海洋原始海洋有機(jī)高分子有機(jī)高分子有機(jī)高分子體系有機(jī)高分子體系原始生命誕生的過程：5.5.從原始生命進(jìn)化到原始細(xì)胞從原始生命進(jìn)化到原始細(xì)胞 出現(xiàn)原始的細(xì)胞膜 原始祖細(xì)胞類似于今天的小的支原體。支原體沒有細(xì)胞壁，其外圍是細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)中只有核糖體，只含DNA、RNA和多種蛋白質(zhì)。它除了可以在細(xì)胞中寄生外，也能在無細(xì)胞系統(tǒng)的培養(yǎng)基中生長、繁殖。體積相當(dāng)于病毒大小，為細(xì)菌的1/1000，直徑約0.1m。生物圈的演