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生命起源形成生命起源形成篇一：关于生命起源生命科学与人类进步政法学院社会学班杨冲12013240508关于生命起源，奥巴林提出的“团聚体假说”包括那几个阶段？团聚体学说，这一学说描述了生命起源的三个阶段：从无机物到形成简单有机物，从简单有机物到形成复杂有机物，以及从复杂有机物到形成多分子体系—团聚体，从团聚体到具有新陈代谢能力的蛋白质。生命的本质是什么？从不同的角度看，主要有以下几个方面：1、从构成生命的物质要素看，生命是由生物大分子-细胞-生物个体-种群-生态系统组成的等级层次结构。2、从构成生命要素的能量要素上看，新陈代谢是生命存在和发展的基本条件。生命通过代谢活动实现与环境之间的对话，并且推动着生命有序结构的建构。可以说新陈代谢是生命活力的主要体现。3、从构成生命的信息要素上看，DNA-RNA-蛋白质秩序是生命存在和发展的内在依据。DNA-RNA-蛋白质框架结构具有高度的稳定性和巨大的负载信息潜力，是一个对各种生命活动有着充分容纳能力的开放结构。4、从生命演化的动力上看生命是通过自组织过程实现的。从本质上看生命系统是自组织系统。生命的诞生、等级层次演化以及生命形态呈现出的多样化发展态势，是生命在与环境的适应过程中通过自组织过程实现的。综上所述，生命是具有等级层次结构，能够进行新陈代谢作用，通过DNA-RNA-蛋白质秩序进行自我复制的自组织系统。生命从何处起源有多种假说，请联系你所了解到的知识讲述一下生命起源的过程。1.最新的化石研究发现，远古时期的多细胞生物与陆生生物具有共性，所以它们很可能是生活在陆地上的，而非海洋里。研究表明这些化石可能是由一些地衣或其他微生物菌群形成的，而不是来自海洋生无脊椎动物化石或其他巨型单细胞生物这些化石要追溯到至今5.42亿至6.35亿年前的埃迪卡拉纪(Ediacaran)时期，其中有狄更逊水母(Dickinsonia)化石。研究人员认为这些是一些古代水母、蠕虫类化石，但却以一种不同于远古海洋生无脊椎动物化石的方式保存了下来。地质学家们于1946年在澳洲埃迪亚加拉山的赤红岩层中发现了这些多细胞化石。研究人员采用了先进的设备对埃迪亚加拉土质进行了检测，它们是最古老的大型多细胞化石，其生存年限要早于寒武纪进化大爆炸（Cambrianevolutionaryexplosion），先前的研究表明正是在该时期产生了类似于这些化石的现代动物群化石。Retallack对多种埃迪亚加拉纪化石进行了研究，并判定这些化石的差异性反映出了远古生物对解冻、低盐但富含营养质土壤的选择偏性，这与许多陆生生物具有共性。他表示，埃迪亚加拉纪化石代表了一种独立的陆地生命进化辐射模式，这种模式要比寒武纪进化大爆炸出现的海洋生物至少早2000万年。2.生命的起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源.因而，生命的起源过程应当从宇宙形成之初、通过所谓的“大爆炸”产生了碳、氢、氧、氮、磷、硫等构成生命的主要元素谈起。大约在66亿年前，银河系内发生过一次大爆炸，其碎片和散漫物质经过长时间的凝集，大约在46亿年前形成了太阳系。作为太阳系一员的地球也在46亿年前形成了。接着，冰冷的星云物质释放出大量的引力势能，再转化为动能、热能，致使温度升高，加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用，故初期的地球呈熔融状态。高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异，重的元素下沉到中心凝聚为地核，较轻的物质构成地幔和地壳，逐渐出现了圈层结构。这个过程经过了漫长的时间，大约在38亿年前出现原始地壳，这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致。生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球，在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中，某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中，接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统，即具有原始细胞结构的生命。至此，生物学的演化开始，直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式。38亿年前，地球上形成了稳定的陆块，各种证据表明液态的水圈是热的，甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式，其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。原始地壳的出现，标志着地球由天文行星时代进入地质发展时代，具有原始细胞结构的生命也开始逐渐形成。但是在很长的时间内尚无较多的生物出现，一直到距今5.4亿年前的寒武纪，带壳的后生动物才大量出现，故把寒武纪以后的地质时代称为显生宙为什么说细胞是生命活动的基本单位？1一切有机体都是由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位，只有病毒是非细胞形态的生命体2细胞具有独立的，有序的自控代谢系统，它是代谢与功能的基本单位34细胞是有机体生长与发育的基础细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性5没有细胞就没有完整的生命简述原核细胞与真核细胞的异同。原核细胞与真核细胞的比较：区别：1从体积上来看，原核细胞较小(直径约1~10μm);真核细胞较大(直径约10~100μm);2从核的结构来看，原核细胞无成形的细胞核(没有核膜和核仁)，只有核区，故称拟核;而真核细胞有真正的细胞核(核膜、核仁、核质);3真核细胞中有多个DNA分子，且与RNA和蛋白质等组成了染色质;原核细胞内只有一个游离的环状DNA分子，没有形成染色质;4原核细胞只有较小的核糖体，没有其它细胞器;真核细胞不仅含有大而多的核糖体，还含有许多其它的细胞器，如线粒体、内质网、叶绿体、高尔基体、中心体等;5原核细胞仅有简单的内膜系统没有微梁系统;而真核细胞含有复杂完善的内膜系统，有起支持作用的微管、微丝;6二者细胞壁的组成和结构是不同的，如原核细胞的壁中含有粘肽;真核细胞没有该物质;7原核细胞的鞭毛和纤毛的结构与真核细胞是不相同的;8原核细胞的转录和翻译可在同一部位进行(如核区);而真核细胞的转录和翻译分别是在细胞核和细胞质中进行的;9细胞分裂的方式不同，原核细胞是进行无丝分裂产生新细胞;而真核细胞除能进行无丝分裂之外，主要是以有丝分裂产生新细胞;10在原核细胞中看不到原生质的环流现象;而在真核细胞中只有在有丝分裂的分裂期，环流现象才停止。篇二：地球上的生命的起源与进化地球上的生命的起源与进化2010-07-2317:35:39|分类：生命的起源,生命|标签：|字号大中小订阅一.我们人类生存的家园根据现代天文物理学家（伽莫夫，1948年）认为,现代的宇宙模式起源于150～200亿年之前的宇宙大爆炸,宇宙大爆炸之后逐渐形成现有的宇宙各大星系.我们的家园-地球，这棵充满生机的绿色晶莹明星，是银河系太阳的一棵行星。根据地球物质放射活性测定推算，地球诞生于46亿～48亿年之前。地球诞生时是个大火球，其内核温度高达4500C0以上，地球周围空间的温度亦很高，各种物质元素的原子或离子处于不规则的高速热运动之中，不可能进行化学反应，没有化学物质，因此这个时期不可能有生命，就像火焰中没有生命一样。二.地球进入化学反应期随着热量耗散地球温度逐渐下降,距今约40～45亿年，地球进入化学反应期,各种生命相关物质元素，例如，氢（H）、氧（O）、碳（C）、氮（N）、磷（P）、硫（S）等，由于其各自不同的量子物理学特征（在国内外，我们首次从量子物理学角度详细论证了生命的起源），首先是氢和氧结合形成气态水（H2O）,所以当时看上去,地球就像一个大雾气团.在水蒸气的介入下，由上述物质元素相互结合，形成一些小的有机物，如氨、乙酸、核苷酸、嘌呤碱等。从下列化学反应可以看出温度对与化学反应的影响：1.钠与氧气的反应,常温下生成氧化钠,加热时生成过氧化钠.2.乙醇与浓硫酸在170度时生成乙烯,在140度时生成乙醚.三.生物大分子形成期当地球及其周围空间的温度进一步降低，当降至气态水分子（H2O）的临界温度时（实验证明H2O的临界温度为647.2k,临界压强为217.7×105Pa），悬浮空中的大量水蒸气凝聚为液态水，即水由气态变为液态，变为倾盆大雨，伴随着云雾雷电降落至地面，几天几夜，甚至几月几年，形成了江、河、湖、海，其中携带的糖、氨基酸、核苷酸、碱基等亦进入水环境中，在有关催化剂存在的情况下经去水化学反应，逐渐形成生物大分子物质，其中特别是多聚核苷酸（RNA）和蛋白质的形成，已经具备了一些基本的生物学特征，如“自我复制”、“适应性”与“主动性新陈代谢”等。实际上各种生命活动的基本特征，就是由上述生物大分子的特性所决定的。1981年，艾根（Eigen，M.）在试管里没有任何酶和模板的参与下，仅仅依靠锌离子（Zn2+）的催化，将核苷酸单体聚合成寡核苷酸，并通过彼此互为模板的复制、扩增，最终在不同条件的继代培养下，优选出不同的tRNA克隆，然后形成RNA分子的准种群。这个试验被称为“试管选择性理论”，证明在无生命力作用的情况下，自然条件下完全可以形成启动生命形成的核糖核酸（RNA）。根据地球形成之后的物理化学环境，推测生物大分子形成的活跃期是在距今三十八忆年至四十亿年左右。根据上述，我们似可提出生命起源的“热能-水媒学说”，就是说有了热能（或可转变为热能的其它能量）的支持，有了水作为媒介，地球上的有关生命的物质元素就可聚集到一起，逐渐演变成生命。这一学说可以对生命形成的整个过程，做出比较符合客观实际的合理的解释；根据上述，我们似乎也可以提出生命形成的四大要素：热能、水、相关物质元素和催化剂，有了这四大要素我们就可以制造生命。在此我们似乎也可以预言，如果通过光谱谱线测定，发现某个星球上具有足够的我们以上所述的各种生命有关物质元素（包括催化剂），并且有相应的温度（热能），那么，那个星球上就会有生命。经过近百年来广大科技工作者的努力，人们对各种细胞器的基本结构、生物大分子组成、功能特点等，已经有了比较清楚的认识，而且人们已经用实验的方法合成了可以“繁殖”的类蛋白体及细胞膜。四.生命细胞形成期由于不同功能的蛋白质（结构性和功能性）的不断“复制”（在RNA的引领下），由于蛋白质高度的化学活性（众多的氨基酸组成，具有十分广泛的化学活性基团）、可变性（如两性电离）和稳定性（如染色体中的组蛋白）等，结果以蛋白质为中心，逐渐吸收聚合各种生命必须元素，形成了以原生质团（由糖类物质、RNA、蛋白质、水和其它一些生命必须元素组成），此后包以膜性物质，构成了地球上最古老、最原始的生命，大约在35亿年前。28亿年前地球上出现了原核细胞生物,例如支原体、细菌、蓝藻等，原核细胞尽管较古生菌有了很大的进化，出现了“拟核”，但无典型的细胞核核膜。这些原核细胞生物在地球上又繁衍了大约十几亿个年头，其中有一部分由于当时地球表层物理化学环境的变化，细胞膜内陷，逐渐形成了细胞各种模性器官，功能更加复杂，对环境的适应性更加顽强，随着细胞核膜的形成，最终形成了真核细胞生物。据生物化石考察，此过程大约发生在距今14～18亿年之前。据此，我们可以简单的构画出生命形成的分子路线图：图六十生命形成的分子路线图细胞是生命的基本单位，一个细胞就是一个生命，在显微镜下，我们可以清楚地看到一个单细胞生物（如阿米巴）所进行的各种生命活动征象。大约在距今14～18亿年前，出现了具有完整细胞核的真核细胞生物。此后，地球上的生命便开始按照达尔文提出的“自然选择法则”由简单到复杂，由低级向高级发展的阶段。真核细胞的出现使生物进化向高级化快车道迅速发展：单细胞生物→多细胞生物→植物→5.3～5.8亿年前出现了动物→3.5亿年前出现了鱼类→335万年前出现了人类（“塞拉姆“）。整个自然科学发展史表明，整个生物界就是这样一个沿着由低级向高级,由简短向复杂不断发展的过程,每次重大的进化都与地球气候和环境条件发生剧烈重大的变化有关；经过三十多亿年的艰苦磨练，生命具有极大的适应环境的能力（当然有大量不能适应环境的生命被残酷的淘汰，达尔文的自然选择法则：适则生存），特别是进化到人类，通过劳动创造了工具。会利用工具是人与其它动物不同的显著标志之一.说明人类不仅可以适应环境，而且可以积极的参入自然环境的改造。一切悲观失望、无所作为的观点都是错误的。篇三：化学与生命起源化学与生命起源（哈尔滨工业大学）摘要：200字左右关键词：化学，生命起源一、引言伟大导师恩格斯在总结十九世纪三大发现(能量转化;细胞;进化论)时指出:“有了这三个大发现，自然界的主要过程就得到了说明，就归结到自然的原因了。现在只剩下一件事情还.去做:说明生命是怎样从无机界中发生的。”二、生命的化学进化生命泛指有机物和水构成的一个或多个细胞组成的一类具有稳定的物质和能量代谢现象（能够稳定地从外界获取物质和能量并将体内产生的废物和多余的热量排放到外界）、能回应刺激、能进行自我复制（繁殖）的半开放物质系统。生命个体通常都要经历出生、成长和死亡。生命种群则在一代代个体的更替中经过自然选择发生进化以适应环境。病毒在有寄主可寄生的时候，会表现出生命现象；但在没有寄主可寄生的时候，不会表现生命现象，所以病毒是介于生命与无生命之间的一种奇妙的生物。生命是如何在地球上诞生的？化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为，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，一步一步地演变而成的。一般认为，化学进化可分为4个层次:无机分子的生成(NH3,HZO,CH4,CO,C02,NO>、生物小分子的合成(氨基酸、嘿吟,pu;咤,糖、单核普酸、ATP等高能化合物、脂类等)、生物大分子的合成(多肤、多聚核普酸)和原始细胞的出现。我们则认为化学进化也可以分为5个层次，就是将病毒列为化学进化的第4个层次，介于生物大分子合成之后，细胞出现之前。病毒是非细胞形态的生命体，它们与细胞在起源上的关系一直是人们很感兴趣的问题。由于病毒兼有生物和非生物的两重性，似乎可以将它们看做联系非生物和生物之间的桥梁;但随着研究的进一步深入，发现病毒必须依赖细胞才能生存，这又使人们开始怀疑病毒是否可能先于细胞出现。三、生物小分子的合成生物小分子包括氨基酸、核苷酸、单糖、脂类、维生素等。氨基酸是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸均为α-氨基酸。两个或两个以上的氨基酸化学聚合成肽，一个蛋白质的原始片段，是蛋白质生成的前体。氨基酸广义上是指既含有一个碱性氨基又含有一个酸性羧基的有机化合物，正如它的名字所说的那样。但一般的氨基酸，则是指构成蛋白质的结构单位。在生物界中，构成天然蛋白质的氨基酸具有其特定的结构特点，即其氨基直接连接在α-碳原子上，这种氨基酸被称为α-氨基酸。在自然界中共有300多种氨基酸，其中α-氨基酸21种。α-氨基酸是肽和蛋白质的构件分子，也是构成生命大厦的基本砖石之一。构成蛋白质的氨基酸都是一类含有羧基并在与羧基相连的碳原子下连有氨基的有机化合物，自然界中尚未发现蛋白质中有氨基和羧基不连在同一个碳原子上的氨基酸。核苷酸是一类由嘌呤碱或嘧啶碱基、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。又称核甙酸。五碳糖与有机碱合成核苷，核苷与磷酸合成核苷酸，4种核苷酸组成核酸。核苷酸主要参与构成核酸，许多单核苷酸也具有多种重要的生物学功能，如与能量代谢有关的三磷酸腺苷（ATP）、脱氢辅酶等。某些核苷酸的类似物能干扰核苷酸代谢，可作为抗癌药物。根据糖的不同，核苷酸有核糖核苷酸及脱氧核苷酸两类。根据碱基的不同，又有腺嘌呤核苷酸（腺苷酸，AMP）、鸟嘌呤核苷酸（鸟苷酸，GMP）、胞嘧啶核苷酸（胞苷酸，CMP）、尿嘧啶核苷酸（尿苷酸，UMP）、胸腺嘧啶核苷酸（胸苷酸，TMP）及次黄嘌呤核苷酸（肌苷酸，IMP）等。核苷酸中的磷酸又有一分子、两分子及三分子几种形式。此外，核苷酸分子内部还可脱水缩合成为环核苷酸。地球在诞生之初只有无机物，要产生生命体所必须有机物则需要经过一些题述条件的催化。这一过程是在原始的地球条件下进行的，原始大气是含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”，在经常发生雷电的原始地球大气中，这些无机物有可能在闪电的作用下产生有机物。为了验证这一假说，有位叫米勒的美籍科学家，做了一个试验：将组成生命体的最基本的碳氢化合物分子，如甲烷、氨和氢等与水混合，一起灌入到一个特殊的玻璃装置中，给瓶内混合物加热，使之不断沸腾，产生气体。气体经过一个装有两个电极的小室，室内连续产生火花，犹如大自然的闪电和火山爆发，然后经过冷却又变成液体回到原处。即模拟降雨的过程。经过一周持续不断的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现，其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物，同时还形成了氰氢酸，而氰氢酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。除了大气原始海洋中也可能产生生命所需的有机单体。研究表明在原始海洋的微碱性条件，通过氰化氢聚合物的水解可以产生蛋白氨基酸。过去曾认为，‘在生物体中20种蛋白氨基酸都可以直接从氛氰化氢聚合物水解产生，由于氰化氢是火花放电水相中的主要产物，并且产生的氨基酸种类同火花放电生成的氨基酸相应，甚至认为借助于火花放电产生的氨基酸也是从氰化氢聚合物水解而来。然而近来的工作指出，通过氰化氢形成的氨基酸种类并不是那样多，仅有七种，而其中蛋白氨基酸有5种，以甘氨酸、门冬氨酸较多，丙、谷、异亮氨酸较少。四、生物大分子的合成一般认为从有机小分子物质生成生物大分子物质这一过程是在原始海洋中发生的，即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如黏土的吸附作用），通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。究竟是什么样的条件催生了生物大分子的形成，这是生命诞生过程中关键的一步。实验表明，在某些片层状粘土如蒙托土存在下，在微碱性的稀水溶液中，这些被活化了的氨基酸单体可以进行多聚，得到聚合度分别为9,'16,27,32,42,54的多肚链。这种在稀水溶液中的多聚化在蛋白质前生物合成中的意义在于:它是以现代蛋白质生物合成的底物—氨基酚腺嗓吟核普酸为单体，并以原始地球上广泛存在的粘土做无机模板催化而多聚。这不仅把原始条件下氨基酸的多聚同现代蛋白质合成的起始底物联系起来，而且又一次显示出无机催化在化学进化中的作用。遗憾的是这种多聚化只是单一氨基酸的多。有人在利用甲烷和氨合成氛化氢时，得到一种类似蛋白质性质的化合物，由此推断蛋白质在原始条件下可以不经过氨基酸，而直接由氰化氢聚合而成。如果真是如此，这将是很有意义的事，它将越过在原始地球条件下从氨基酸聚合成蛋白质这一热动力学方面所产生的困难。当然在原始条件下，原始蛋白质是否由这种机制形成，还必须进一步研究。而氨基酸的热多聚—热多肽或类蛋白的形成多聚物的形成，从化学反应角度来讲就是小分子单体脱水缩合的过程。在中性水溶液中，氨基酸以非常稳定的偶极子形式存在(H,N+-CHR-COO`)。福克斯(S.W.Fox等人采用干氨基酸热聚合的办法，即克服了偶极子对聚合的抗性，又为氨基酸相互聚合脱水创造了条件。其方法是将20种天然蛋白氨基酸按酸、碱、中性氨基酸不同匹配混合，在无氧条件下140-190℃干热聚合2-10小时。产吻除一定量的二酮呱嗓外，产生少量多聚氨基骏，因同天然蛋白的某些特性相类似，福克斯等人称之为类蛋白。与其它聚合方式相比较，热聚合类蛋白分子量较高，可达4,000-20,000以上，氨基酸的组成较全，几乎所有的氨基酸都可参入到类蛋白中，并表现出某些类酶活性和形成所谓微球体的能力。最新的研究发现在某些空腔里有氨基酸溶液的陨石或彗星碎片在进入地球大气时产生的高温条件下也有可能产生大分子。也许生命不是源于海洋，而是那些“天外来客”。但无论怎样，构成生命的基本结构都是无机世界通过化学作用孕育的。，参考文献[1]李静,黄慧,胥春,等.氧化锆复合陶瓷的机械性能测试[J].上海交通大学学报:医学版,2006,26(10):1089-1092[2]