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《化学与生命》.ppt

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21世纪将是生命科学的世纪
在我们居住的地球上,几乎到处都有生命的踪迹。生命和化学是紧密相连的,生命过程中充满着各种生物化学反应。人体可以说是一个化学反应的综合体。若没有化学变化,地球上就不会有生命,更不会有人类本身。
上帝创造万物,最后造人。 (见圣经故事)
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自然发生论——生物是从非生物环境中自然发生出来的
腐草化萤
腐肉生蛆
淤泥生鼠
宇生论——地球上生命来自宇宙空间别的星球。仍留下问题:“别的星球上生命如何起源”。
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广为接受的生命起源学说: 1924 年苏联生物学家奥巴林发表「生命起源」。 1929 年英国遗传学家霍尔丹也提出类似观点。 1936 奥巴林专著再版,他提出的生命起源学说引起世界重视。
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2、生命起源发生在什么时候? 天文学家估计地球形成于约 45亿年前。 迄今找到的最早的化石记录了35 亿年前的原核生物。 所以,生命起源大约发生在距今 45-35 亿年 间。
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3、生命起源时的地球环境 200亿年前没有物质和能量,没有时间, 没有空间。 150亿年前大爆炸,产生能量、质量,开始时间、空间。
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45亿年前 太阳系形成 地球形成 地球和其他几个行星一样,是从太阳旋转甩出的的一团物质组成。
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4、化学进化——由简单小分子到复合大分子(化学进化假说)
随着地表的冷却,水的积累,在原始海洋中和大气中,出现一批简单的小分子。
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太阳辐射 火山爆发 雷鸣电闪 提供能量,使简单小 分子合成复杂的稍大分子。 有机酸、氨基酸、单糖、脂类、嘌呤、 嘧啶、核苷酸等等
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地表的能量 能源 J/cm2 太阳辐射 紫外线 400nm-300nm 300nm-250nm 250nm-200nm 200nm-150nm 闪电 放射性(地下 1 Km 内) 火山爆发 宇宙射线
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支持“化学进化”假说的证据 1953 年芝加哥大学研究生米勒的模拟实验。 1969 年澳州 Muchison 地方落下一块陨石,从碎片成份分析中找到 氨基酸、嘧啶、脂酸。
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从有机小分子到大分子聚合物 在原始海洋的岸边, 岩石, 沙土的表层, 有机小分子沉积, 吸收能量, 聚集成大分子聚合物。
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福克斯实验证实 (1)把氨基酸混合物倾倒在160 oC-200 oC 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。
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(2)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, 产生氨基酸; 微弱的酶活性。
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后来的类似实验  HCN + NH3 类似肽的化合物
50 oC 单核苷酸