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生命起源之化学起源说

已有 1620 次阅读 2019-6-9 09:08 |个人分类:自然之旅|系统分类:科普集锦

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这是目前关于生命起源的主流观点,认为生命是由非生命物质产生的,起源于原始沸腾海洋,是宇宙进化到某一阶段的必然产物,但不是现有条件下由非生命物质突然产生的。



1920年苏联生物化学家奥巴林提出“化学进化”假说:原始地球环境可产生组成生物体的糖、脂类、蛋白质和核酸等大分子结构单元,甚至到生物多分子体系,但尚未出现真正的生命,这一时期称为化学演化期或前生物期。



 

从化学演化期至产生最简单的生命形式分为四阶段:(1)氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生物合成和积累;(2)有机单体分子在非生物体系中聚合成多聚体;(3)多聚体整合为多分子体系颗粒(原球体)(4)代谢与遗传体系的形成和进化最终产生出最简单的生命形式—原核细胞。



 

总而言之,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内由非生命物质经过极其复杂的化学过程演变而成的:无机物小分子物质→有机小分子物质→有机高分子物质→多分子体系→原始生命。













 

福克斯将各种氨基酸混合物倾倒在160-200℃热沙土上,水分蒸发,氨基酸浓集并化合生成蛋白质样大分子。这样得到的蛋白质分子具有肽链结构、蛋白质特有的显色反应、可被蛋白酶水解后产生氨基酸和微弱的酶活性。



将酸性类蛋白放到稀薄的盐溶液中冷却,或将类蛋白水溶液温度降至0℃会出现类蛋白微球体。微球体性质:1-2 μm (相当于细菌大小)可吸纳周围环境的脂类,并形成膜状结构;膜表现选择透性,反映渗透压变化;可吸纳周围环境中蛋白质分子,微球体可“增长”和“繁殖”。



 

原始生命代谢系统的进化:

原始生命体系内代谢系统在自然选择的作用下变得逐渐复杂起来,这种代谢系统的进化经历由简单到复杂的漫长过程。



 

最原始的生命形式或最早出现的细胞应是异养的。光合作用进化产生出光能自养细胞:自然选择压力促进某些含卟啉类化合物的细胞可吸收太阳光能进行光化学反应,将无机物变成有机物,并生成ATP。自养细胞的出现不但为异养细胞提供继续生存的营养物质及能量,更改变地球的环境(氧气和臭氧层的出现)



 

原始生命遗传系统的进化:

偶然以RNA为模板合成DNA链,后者贮存和复制遗传信息比RNA更稳定更有效,生命起源初期RNA发挥主要作用的时代便让位于DNA-RNA-蛋白质共同作用的时代。




繁殖、蛋白质合成和代谢三者在特殊环境条件下协同进化,加深遗传系统与代谢系统的偶联。生命由起源阶段进入漫长的进化阶段,演化出多彩的生物世界。









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