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生命是什么

已有 4504 次阅读 2011-10-1 23:46 |个人分类:生活点滴|系统分类:科普集锦| office, style, class, xml

生命是什么

 

生命是从自然界进化来的,最大的可能性是自然界本来没有生命,当出现能够进化出生命的基本条件时,自然界感觉单纯的物理或化学过程已经太单调,是逐渐走向静止和死亡的过程,尽管出现生命也不能逆转自然界必然的发展趋向,但自然界开始思考如何产生生命。

首先生命应该什么样的?首先是要活的东西,怎么样才能活?于是决定建立一套化学反应体系,在这个反应体系中,生命体具有从环境中获得反应物的能力,然后在一个相对封闭的体系内完成化学反应,并把反应的产物释放到环境中。我们现在都加这个过程为物质能量代谢。物质代谢的本质是构建生物的物质存在状态,例如生物体需要蛋白为基本的结构和反应调节体系,可以说蛋白质是最重要的生命平台。

生物体需要碳水化合物作为能力的供应源,选择碳水化合物作为能力的供应有其基本原因,自然界中最基本的能量来源是核能,但由于反应太剧烈,不适合生命的过程,也许自然界也存在依赖核能的更初级生命体,这里不论述。后来发现光能是最好的来源,但光能或电磁能需要物质载体,在自然界的化学进化过程中,可以用化学能作为光能的转化载体,化学能转化的最重要方式是氧化还原反应,自然界最基本的一个氧化还原反应是氧气和氢气的燃烧反应,这个反应可以作为能量的供应模式,但不能作为生物体系的能量供应模式,原因是氢气的体积太大,不能在有限的空间内提供足够的能量。怎么办,糖就进入自然界的视线,糖的本质可以说是还原物质的一个浓缩,于是进化出叶绿体专门负责将光能转化成葡萄糖的化学能这样一个最基本的生命能量的入口。随着进化,这个体系又把葡萄糖进行继续的浓缩,产生淀粉,产生纤维素,后来觉得这个物质也可以作为基本的构件使用,于是植物把纤维素作为重要的身体骨架,那是后来才发生的事情。但纤维素在整个生物体系中仍是能量载体的身份。有了基本的平台,和能量的入口。同时也产生了消耗能量的体系,利用化学能的能量转化车间,线粒体也同时出现。负责把高能量载体转化成可以使用的更简单的化学能。

这些平台和能量转化的执行人员都已经到位,但生命的另一个重要特征是复制能力,能量物质水平的更换是个体内的新陈代谢。生命体系需要的不只有这些特征,需要这些过程的延续性,也就是需要有一套信息管理系统。于是遗传密码就是一个重要的成分,谁来负责?自然界考虑这个问题是这样的,密码的系统需要简单复制,就是最基本的稳定性。蛋白质和糖都太复杂,不好稳定控制,难以胜任这个工作。核酸本质上是从糖衍生出来的一个比较单纯的化合物,这个东西比较好,具有非常重要的简单重复性。于是就选择了核酸作为遗传物质。

到此,生命的基本物质成员基本到位,生命就开始了。



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