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《生命起源和生物進化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、生命科學(xué)導(dǎo)論上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院對生命起源的思考,就象對宇宙起源的思考一樣,構(gòu)成人類理性思維中最富有挑戰(zhàn)性,亦最有吸引力的問題之一。自古以來,杰出的思想家、哲學(xué)家和科學(xué)家，都試著提出/回答下面這些問題。什么是生命？什么時候開始形成生命？生命是如何形成的？生命世界又何以如此千姿百態(tài)？這些問題都尚未解決，就如同生命科學(xué)還沒有走到終極。第十二講生命起源和生物進化一、什么是生命二、有關(guān)生命起源的種種假說三、尋求生物進化的軌跡一、什么是生命1、生命的特征什么是生命？初看起來,這是一個常識問題。仔細推敲，卻很難用一、二句話說
2、清楚。特征是生物,可能不不是生物,可能表現(xiàn)此特征表現(xiàn)此特征運動生長植物成年動物河流山脈新陳代謝古蓮子云朵繁殖應(yīng)答休眠孢子植物人火焰機械特征是生物,可能不不是生物,可能表現(xiàn)此特征表現(xiàn)此特征細胞遺傳死亡演化…………………………………………被列入生命特征的每一條，都可能在哲學(xué)詭辯中受到詰難。解決問題的辦法可能有兩種:一種辦法是，物理學(xué)家薛定諤的嘗試，他試圖從純物理學(xué)的角度來定義生命(「生命是什么」（1944）中說：生命依靠吸納負墑，避免了趨向平衡的衰退。)另一種辦法是，用一系列相關(guān)特征來表征生命，例如，生物體以細胞為基本結(jié)構(gòu)單
3、位并應(yīng)具備新陳代謝、繁殖、遺傳等特征。2、細胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單位（1）單細胞生物和多細胞生物大腸桿菌、霍亂弧菌螺旋菌單細胞生物多細胞生物酵母瘧原蟲大多數(shù)動、植物人（2）原核生物和真核生物細菌是原核生物有細胞核動、植物是真核生物沒有細胞核結(jié)構(gòu)有核物質(zhì)細菌細胞結(jié)構(gòu)圖植物細胞模式圖動物細胞模式圖3、生命的化學(xué)組成——生物大分子氨基酸￣蛋白質(zhì)核苷酸￣核酸單糖￣多糖脂類結(jié)構(gòu)、酶、調(diào)節(jié)物遺傳信息結(jié)構(gòu)、能源、信息結(jié)構(gòu)、能源、信息DNA雙螺旋圖tRNA三葉草圖一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)淀粉、糖原和纖維素脂雙層細胞膜圖二、有關(guān)生
4、命起源的種種假說1、自古以來，有關(guān)生命起源出現(xiàn)過多種假說。神造論——上帝創(chuàng)造萬物，最后造人。(見圣經(jīng)故事)自然發(fā)生論——生物是從非生物環(huán)境中自然發(fā)生出來的腐草化螢腐肉生蛆淤泥生鼠宇生論——地球上生命來自宇宙空間別的星球。仍留下問題：“別的星球上生命如何起源”。17世紀(jì)意大利醫(yī)生F.Redi用實驗證明腐肉不能生出蒼蠅1860年巴斯德用實驗證明肉湯不能生出微生物廣為接受的生命起源學(xué)說：1924年蘇聯(lián)生物學(xué)家奧巴林發(fā)表「生命起源」。1929年英國遺傳學(xué)家霍爾丹也提出類似觀點。1936奧巴林專著再版，他提出的生命起源學(xué)說引起世界
5、重視。2、生命起源發(fā)生在什么時候？天文學(xué)家估計地球形成于約45億年前。迄今找到的最早的化石記錄了35億年前的原核生物。所以，生命起源大約發(fā)生在距今45－35億年間。澳州西海岸的墊藻巖35億年前的蘭細菌化石最早動物出現(xiàn)最早真核細胞出現(xiàn)蘭細菌光合作用，大氣中O2積累最早原核生物出現(xiàn)地球形成3、生命起源時的地球環(huán)境200億年前沒有物質(zhì)和能量，沒有時間,沒有空間。150億年前大爆炸，產(chǎn)生能量、質(zhì)量，開始時間、空間。1x1010oC1分鐘基本粒子“湯”（質(zhì)子、中子、電子）3分鐘氦（42He）+氫（11H）25％75％45億年前太陽
6、系形成地球形成地球和其他幾個行星一樣，是從太陽旋轉(zhuǎn)甩出的的一團物質(zhì)組成。太陽系形成地球形成的過程：凝聚：重元素在內(nèi)，輕元素在外，成為第一次大氣層，很快被來自太陽的熱風(fēng)吹去。降溫：形成地殼。不時有火山爆發(fā)：溶漿使地表高低不平；同時，出現(xiàn)第二次大氣層。再降溫：地表冷至1000C以下，降水生成江河湖海。原初地表圖景原初地表圖景4、化學(xué)進化——由簡單小分子到復(fù)合大分子隨著地表的冷卻，水的積累，在原始海洋中和大氣中，出現(xiàn)一批簡單的小分子。太陽輻射火山爆發(fā)雷鳴電閃提供能量，使簡單小分子合成復(fù)雜的稍大分子。有機酸、氨基酸、單糖、脂類、
7、嘌呤、嘧啶、核苷酸等等雷電可能為化學(xué)進化提供能量地表的能量能源太陽輻射紫外線400nm－300nm300nm－250nm250nm－200nm200nm－150nm閃電放射性(地下1Km內(nèi))火山爆發(fā)宇宙射線J/cm21.09x1061.42x1042.3x10317.517.1114.743.350.546.28x103支持“化學(xué)進化”假說的證據(jù)1953年芝加哥大學(xué)研究生米勒的模擬實驗。1969年澳州Muchison地方落下一塊隕石，從碎片成份分析中找到氨基酸、嘧啶、脂酸。StanleyMiller(1953時23歲)用
8、電擊提供能量，從簡單小分子可得到復(fù)雜的稍大分子。米勒的實驗裝置米勒模擬實驗得到的有機物（共計20多種）產(chǎn)量μmol233020310406有機物甲醛脲（尿素）乳酸琥珀酸甘氨酸谷氨酸后來別人的實驗，使用其他能源，紫外線、高溫、γ射線等，還得到：嘌呤、嘧啶、核苷酸、脂肪酸、單糖等。從有機小分子到大分子聚合物在原始海洋的岸
