文档介绍：第三章黎明前的黑暗—生命起源的细胞前阶段各章概要第一章绪论:生命的基本特征第二章迟来的胜利:达尔文的生物进化论第三章黎明前的黑暗:生命的物质基础(逆向思维)本章主要内容生命起源与宇宙演化寻求生命起源的轨迹生命组成的物质基础有关天外生命问题的探讨150亿年前-宇宙大爆炸45亿年前-太阳系形成,地球形成35亿年前-化石记录生命起源于45-——“大爆炸理论”(伽莫夫,1946)•宇宙是广漠空间和其中各种天体以及弥漫物质的总称。•通常认定,宇宙是150亿年前一次大爆炸形成的。•爆炸发生前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,浓缩成很小的体积。•大爆炸使物质四散,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,相继出现强作用力、弱作用力、电磁力和引力。•作用力出现时,夸克、重子、轻子、原子、分子相继出现;•在引力的作用下,宇宙中相继出现所有星系、恒星、行星。•在温度降至摄氏100度时,地球上出现生命。太阳系形成:宇宙大爆炸形成尘埃云,尘埃云收缩集合,旋转运动形成扁平的星云,其中密度最大的形成太阳。星云物质之间互相碰撞、吸引、聚合,形成包括地球在内的太阳系行星。地球的形成:原始地球是一个炽热的球体,火山爆发频繁,原始大气中含有甲烷、二氧化碳、氨、氢、水蒸气等,没有游离氧。同位素测得地球年龄为50~60亿年,。、 ——原始海洋美国霍普金斯大学斯坦利(1985)提出,深海烟囱与温度高达1000℃的炽热岩浆直接连通,冒出的滚滚浓烟里富含金属、硫化物,热水中富含CO2、NH3、CH4和H2S,这是一个既有能量又有生命起源所必需的物质的还原环境——原始海洋。鉴于现代深海还存在硫细菌的事实,斯坦利推想,生命化学合成的一系列反应就在那里发生,在紫外线、闪电、辐射下,生物有机高分子在那里缩合而成,最后原始生命就在那里诞生。1953年,米勒的模拟实验用无机物(如氨、甲烷、氢气等)制造出11种氨基酸。其他研究者陆续又用不同配方的原始大气混合物,合成了所有20种氨基酸、以及嘌呤、嘧啶、脱氧核糖、脂肪酸等,若加磷,ATP也能产生。米勒的试验开辟了生命起源研究的新途径生命形态出现在38亿年前;,遵循下列规则选择元素:①丰度和生物利用度:人体内常量、微量元素都是与海水中元素浓度成正相关性。如:构成骨骼材料的Ca,在海水中有较高的钙丰度。②基本适宜性:一种无机元素(通常为金属元素)若被选择,它就具有某一特定的功能。③有效性和特异性的进化规则:生物体选择较有效的化合物加以利用。例如:选择铁作为人体的氧载体(血红蛋白)与此蛋白的演化有关,这一特定结构保证了活性或特异性。