化学演化 俄国科学家 Oparin和英国科学家 Haldane提出,原始 地球环境可以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, 但还没有出现真正的生命,这一时期称为化学演化 期或前生物期。 >从化学演化期到产生最简单的生命形式包括4个阶段: (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一一原核细胞
化学演化 ➢ 俄国科学家Oparin和英国科学家Haldane提出，原始 地球环境可以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， 但还没有出现真正的生命，这一时期称为化学演化 期或前生物期。 ➢ 从化学演化期到产生最简单的生命形式包括4个阶段： （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
●原始地球条件: 没有氧气,最初形成的生命物质不会被氧化降解; 能量输入紫外线辐射; 其他因素如粘土矿物的 化学催化作用、太阳和 紫外线辐射对有机分子火线成的 太阳和紫外线对有 特殊环境和条件 的浓缩作用、火山爆发 机分子的浓缩作用 形成的特殊环境和条件 等 最原始的生命 粘土矿物的化 学催化作用 特殊环境条件 如何模拟原始地球条件 进行实验?
⚫原始地球条件： ➢没有氧气，最初形成的生命物质不会被氧化降解； ➢能量输入——紫外线辐射； ➢ 其他因素如粘土矿物的 化学催化作用、太阳和 紫外线辐射对有机分子 的浓缩作用、火山爆发 形成的特殊环境和条件 等 ➢ 如何模拟原始地球条件 进行实验？
O Miller实驴 >1953年,美国芝加哥大学的 研究生 Milller根据原始地球 水蒸气 电极放电产生火 花(模拟闪电) 的还原大气条件设计了一套 密闭循环实验装置,模拟和 进入 验证了非生命有机分子在原 还原性大气 始地球环境中生成生物分子 冷却 冷水 水(模拟海洋)冷凝器 结构单元的化学动力学过程。 形成新化合 周后,检测出5种氨基酸 物的“雨水” 不同有机酸、HCN等 加热(模拟太阳)
⚫ Miller实验 ➢ 1953年，美国芝加哥大学的 研究生Miller根据原始地球 的还原大气条件设计了一套 密闭循环实验装置，模拟和 验证了非生命有机分子在原 始地球环境中生成生物分子 结构单元的化学动力学过程。 ➢ 一周后，检测出5种氨基酸、 不同有机酸、HCN等
关于最简单生命形式起源的几个假说 > Oparin的团聚体学说 外部溶液 蛋白质和核酸等生物大分子聚合 团聚体 在团聚体内并具有类似于膜那样的边 1-磷酸葡萄糖 磷酸化酶 界,其内部的化学特征显著区别于外( 部的溶液环境。团聚体是一种多分子 体系,它具有一定的生命现象。 麦芽糖 团聚体 Fox的微球体学说 微球体可以从外界吸收更多的生 物多聚体分子,使得微球体上产生出 芽,甚至形成新的微球体 >脂球体学说 磷脂与蛋白质混合在一起形成外 形类似于细胞并具有双层膜的结构
关于最简单生命形式起源的几个假说 ➢ Oparin的团聚体学说 蛋白质和核酸等生物大分子聚合 在团聚体内并具有类似于膜那样的边 界，其内部的化学特征显著区别于外 部的溶液环境。团聚体是一种多分子 体系，它具有一定的生命现象。 ➢ Fox的微球体学说 微球体可以从外界吸收更多的生 物多聚体分子，使得微球体上产生出 芽，甚至形成新的微球体。 ➢ 脂球体学说 磷脂与蛋白质混合在一起形成外 形类似于细胞并具有双层膜的结构