第一篇：生命起源

第二章 生命起源與動物體基本結構

本章重點：掌握生命起源的過程及生命發展史的主要階段，了解生命史研究中的新進展及存在問題

第1節

生命的起源與有機體的演化 生命起源及其相關討論（掌握生命起源的過程、前生物演化階段的特征，了解生命起源各學說--神創論、宇宙論、自然起源論的主要論點）古老的原始生命（掌握古老生命的古生物學證據及其生存年代，了解古老生命的生存環境）細胞的起源及多級生態體系的出現（掌握原核細胞、真核細胞、分解者、合成者、消費者等概念的含義，掌握最早真核生物的化石證據）第2節 動物機體的發展

1細胞、組織、器官、系統的基本概念（熟記概念，了解現生動物的細胞、組織、器官、系統等）生物機體的發展（熟記胚胎的發育過程、原生動物、后生動物、側生動物、原口動物、后口動物等概念，并了解各類動物的的代表）后生動物的早期演化（掌握埃迪卡拉動物群的分布與性質，了解后生動物的早期演化及其證據）

第3節 生命起源研究新進展生命發展史的主要階段

生命史研究中的新進展及存在問題生物自身、埋葬、時間、成巖作用等對化石形成的影響分析化石的不完整性、原因及其古生物學意義

2從生物群、經過死亡群、埋藏群，到化石群的化石形成過程分析其對化石形成的影響及導致的化石不完整性影響 地層對比意義；生物進化證據意義；生物形態分析等

生命的歷史未必是循序的，它肯定是難以預料的。地球上生命進化是通過一系列意外偶發事件來實現的。科學家們正為探索地球上何時何處以及怎樣（這是最重要的）出現第一次生命作出不懈的努力

生命本質

地球可能正在將生命的種子撒播到整個銀河系。微生物可以像乘坐宇宙飛船一樣搭乘細微的塵埃顆粒，以太陽光線的推力為動力做著人類不敢想象的太空旅行。生命的確可以在宇宙間旅行！當居住生命的行星與其它天體發生碰撞時，飛濺的石塊將會攜帶活的生命體散落進茫茫宇宙，這些深度凍存的休眠孢子因此就會落到另外的某個世界。

當然這還需要有兩個前提條件：在這樣的行星生命大飛奔中，微生物休眠孢子必須經得起隕星猛烈的沖擊而不死亡，并獲得足夠的能量脫離行星引力奔向太空；然后這艘生命的諾亞方舟離開太陽系，并有幸登陸到一顆適合生命居住的行星上，而且這段在太空中遨游的時間不能太長，否則穿行于太空中的高能射線流將會把隕石星上的任何生命有機體烹熟。美國天文學家威廉姆·奈培說：“一般來講，從太陽系進入其它星系的任何石頭都不會攜帶活的生命有機體。但是，如果脫離地球的微生物能夠非常迅速地逃離太陽引力的束縛，例如當它們搭乘的隕石飛船是最微小的塵埃時，它們是有存活的可能的。”

大約４０億年前，地球曾遭遇一群彗星和小行星的撞擊，這場轟擊前后持續了數億年。這場劫難會對早期地球生命產生怎樣的影響呢？科學家在實驗室模擬了彗星撞擊地球的過程，結合相關實驗數據得出結論：早期地球上的微生物孢子體仍然經受住了隕星濺落時的劇烈沖撞，并在高溫高壓下頑強存活。隕石撞擊地球時，一些隕石碎塊粘住了部分具有非凡耐受力的微生物孢子體，然后借助于強烈的反彈力沖出地球引力圈，再次回到太空。地球和它的姊妹行星在圍繞太陽公轉時，都要穿越太空中由黃道帶塵埃組成的細小顆粒云層，這種塵埃云中的塵埃都來自于小行星相互碰撞產生的和彗星沿途撒落的碎屑。這些塵埃不停地與從地球上反彈來的大隕石撞擊、摩擦，使它們逐漸被磨小，直至消失，這就是所謂的沙爆現象。威廉姆·奈培估計，塵埃云的沙爆過程可以在２萬～２０萬年的時間內將一塊直徑一米的大礫石消磨得無影無蹤，而彗星破碎后對塵埃云的加厚，可以使沙爆的力量增加數倍，這樣，沙爆一顆大石頭其實不超過五百年。從地球上濺落到黃道塵埃云中的隕石，完全能夠在微生物孢子受到致命傷之前就已經裂解為塵埃粒，變成一艘輕型的宇宙飛船攜帶著生命向太空四處游弋。

一顆直徑不到１／１０毫米的塵埃顆粒完全有能力攜帶微小的生命，而僅僅憑太陽光子輻射的推力足以將如此細小的“宇宙飛船”迅速吹出太陽系，這個力與我們人類本身也在研制的太陽帆動力源如出一轍。太陽帆也許是將人造航天器帶到宇宙深處最理想的工具了，在這一點上人類的先見之明與自然的魔法竟然不謀而合。

這個塵埃宇宙飛船究竟有多快呢？從地球上起航，在７０萬年內，可以旅行完６０光年的路程！這個路程之中早已經過了幾個恒星驛站。所以，實際上我們的地球已然被一個巨大的太空“生物圈”包圍著，那些生物在微石粒上以冰凍狀態睡眠，在太陽系內外悠然自得地進進出出。對于生命，我們的太陽系根本不能封閉什么，它看起來像一個有一定孔徑的漏篩。太陽系圍繞銀河系運行，當它穿過那些誕生恒星的巨大塵埃云時，正是地球向太空播撒生命種子的好時機。根據威廉姆·奈培的估計，穿越期間地球將向塵埃云撒下三萬億億（３×１０２２）個微生物。自從地球生命出現以來，這種大規模播撒生命種子的穿越大約發生了五次，因此，這些地球微生物要找到一顆類地球外星著陸并生存下來是一件很容易成功的事情。

1990年，NASA的Kevin.J.Zahule和Daid Grinspoon對白堊紀－第三紀界線附近地層的有機塵埃作了這樣的解釋：一顆或幾顆彗星掠過地球,留下的氨基酸形成了這種有機塵埃;并由此指出,在地球形成早期，彗星也能以這種方式將有機物質像下小雨一樣灑落在地球上----這就是地球上的生命之源。

隕石分為球粒和非球粒隕石。球粒隕石來自宇宙，含有氨基酸，烴類、乙醇和其他可能形成保護原始細胞膜的脂肪族化合物。對生命起源有重要意義，和生命起源于彗星理論一樣，這是一新天外起源說 生物化學家David.W.Dreamer用默奇森隕石中得到的化合物制成了球形膜即小泡，其提供了氨基酸等有機化合物及生命開始所需轉變環境，即當隕石撞擊地球時，會產生形成生命所需有機物及環境。康奈爾大學的C.Hyba指出，撞擊可以以其他方式提供生命所需原材料。隕石撞擊的熱和沖擊波可以在原始大氣中激發合成有機化合物的化學反應

生命源于地球，由第一個生物經過再生、繁殖和演化，進而形成無數的生命形態并布滿整個地球。古菌類和后來的細菌在水里、空氣中和地上迅速繁殖，構成了一個生物圈。其中成員之間彼此交流，由此又先后產生了真菌和真核生物。然后又集合和組織成多細胞植物和動物。生命在海洋里蔓延開來，它們登上陸地，使世界充滿樹木和花草，又隨著昆蟲和鳥類飛翔天空。于是，在地球上形成和成長起“生命之樹”。人類是這棵生命進化樹最奇異的枝條。

對于生命的起源，科學家們通過各種實驗建立起各種假說來解釋。１９５３年，美國芝加哥大學的米勒和尤瑞以“電弧燒灼有機湯的實驗”向人們證明地球可以自發產生生命：自然界的放電現象促使大氣中彌漫著的甲烷、氫氣、氨和水之間發生化學反應，并產生了核酸、糖之類的復雜有機分子，進而逐漸孕育出了地球生物。但也有科學家從流星體中找出７０多種核酸，與地球生命核酸進行結構比照，結果發現有８種能完全吻合，這卻證明了地球生命的構成物質可能源自太空的觀點。生命究竟來自何方？這個問題直到今天科學家們仍在爭論不休

在原始地球條件下，生物單分子是從無到有創造出來的，現在的研究資料表明，放電、紫外線、熱能都可以促使生命元素合成生物單分子。

?生命起源和演化是和宇宙的起源和演化密切關聯的，生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、硫和磷等都是“大爆炸”的產物。在星系演化中，某些生物單分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等形成于星系塵埃或凝聚的星云中，接著在一定的條件下，產生了像多肽多聚核苷酸等生物高分子 地球上有細胞結構的最簡單生命出現之前的演化過程，稱為前生物化學演化（介于化學演化和生物學演化之間的特殊過渡階段）。可以分為兩個階段：

?生物單分子的形成：例如氨基酸、嘌呤、嘧啶、單核苷酸、ATP等高能化合物、脂肪酸、卟啉等化合物的非生物合成

?生物高分子的形成：即生物單分子聚合為生物大分子（多聚化合物），例如由氨基酸聚合為多肽或蛋白質，由單核苷酸聚合為多核苷酸等。

低相對分子量的生物有機化合物主要是指蛋白質、核酸等。高相對分子量的有機化合物是由低相對分子量的有機化合物經過聚合而成的多分子體系。低相對分子量的生物有機化合物變為高相對分子量的生物有機化合物的化學反應都是脫水縮合反應。

美國科學家的一項新研究表明，構成地球生命的一些基本分子，其“模板”可能是隕石從太空中帶來的，這有助于解釋為什么地球生物的遺傳物質ＤＮＡ全是右旋結構。

美國亞利桑那州立大學的科學家皮扎雷洛等人模擬了隕石落在數十億年前地球表面的“ 原始湯”中產生的反應，發現如果隕石攜帶的有機物質中某一結構的分子占優勢，能夠促使隨后產生的地球生命物質也出現結構傾向性。

許多化學物質分子有著“左”和“右”兩種不同結構類型，兩者之間的關系就像人的左右手。通常化學反應會產生等量的左手和右手型分子，但生命體中的糖全都是右手型的，包括構成ＤＮＡ的脫氧核糖；而蛋白質的基本單元氨基酸全是左手型的。所有生物ＤＮＡ的雙螺旋的旋轉方向也都相同，為右手螺旋。科學家一直不清楚為何生命會有這樣的傾向性。制造純左手或純右手型物質的一個方法，就是使用左手型或右手型的“模板”分子。人們早已知道，一些隕石中含有氨基酸等有機分子。有科學家提出，隕石在太空中運行時，某些天體如中子星發出的光具有偏振性，只使隕石中右手型的氨基酸分解，使剩下的左手型分子比右手型分子多。隕石落在地球上，這些分子成為地球生命起源的“模板”，使更復雜的生命分子也具有傾向性。皮扎雷洛等人使用一種名叫異纈氨酸的氨基酸進行試驗，證明分子的結構傾向性可以通過化學反應來傳遞。在一塊于１９６９年在澳大利亞發現的隕石中，曾經發現有異纈氨酸存在。這塊隕石有４５億年歷史，幾乎與地球一樣古老。這塊隕石中所含的異纈氨酸，左手型的比右手型的要多，科學家參照其比例調配了反應試劑。異纈氨酸與兩種原始地球上可能廣泛存在的有機物發生反應后，產生了一種稱為蘇糖的糖類，其中右手型的蘇糖比左手型的蘇糖要多。也就是說，結構傾向性從氨基酸傳遞給了糖，更多的左手型氨基酸，促使產生了更多右手型的糖。蘇糖是生物體內常見的一種糖。皮扎雷洛認為，生命體糖類的“右傾”特性，有可能就是這樣開始的。蘇糖可以進一步反應生成稱為蘇糖核酸（ＴＮＡ）的物質。ＴＮＡ與ＤＮＡ有些相似，也能形成雙螺旋結構，但比ＤＮＡ簡單。此前曾有科學家提出，生命有可能最初使用ＴＮＡ為遺傳物質，后來進化到使用ＤＮＡ。皮扎雷洛等人的新研究，為ＴＮＡ及ＤＮＡ螺旋方向起源提供了線索。

化學演化和前生物演化之后，單細胞終于形成了，生命進入了細胞演化階段。演化的下一個重大階段是由這些原始單細胞真核生物向多細胞的后生動植物的過渡。通過遺傳密碼的演化和若干前生物系統的過渡，地球上最終產生了最原始的生物系統，即具有原始細胞結構的生命。

細胞形成后，生命進入細胞演化階段。此階段演化主要集中在細胞內部組織水平提高，包括細胞結構的復雜化、代謝方式的演變等，同時伴隨著規模較小的生態學分異和物種分異 從原核生物過渡到真核生物，完成了細胞演化中最重要的一步。最早的原始的真核生物是微小的單細胞，它們進行有絲分裂，能進行光合作用

地球上第一個單細胞原始生命的出現標志著生命演化進入了生物學演化。

生物學演化又可以早期細胞演化階段；晚期組織器官演化階段或系統演化階段。

細胞演化階段是從原始單細胞生命產生到后生動植物的大量出現，持續了25億年以上。后生動植物出現后，生物進入系統演化階段，在大約7億年的時間內，數以千萬計的物種經歷了形成和絕滅的演化歷程

原核細胞與真核細胞的差別如此巨大，以至于過去人們認為原核細胞是由真核細胞退化而來的。解決由原核細胞向真核細胞的演化問題是細胞演化的關鍵。人們在這個問題上爭論頗多

最令人感興趣的是加拿大安大略的岡弗林鐵建造中的微化石群（19.5億年）。其化石豐富，形態多樣、分布廣泛。在形態上有類似孢子的球狀體，特別引人矚目的是岡弗林微化石群中的絲狀體已出現異形胞，大小細胞之間清楚地顯示出細胞壁分開。在原核生物中見于藍藻。在現生的藍藻絲體里，營養細胞發育成很大的厚壁休眠胞或不動體，或者發育成具有特殊代謝功能的異形胞。異形胞具有固氮功能。由此可見，岡弗林微化石群中，藍藻己相當繁盛，種類也較多，它們是當時海洋中主要生產者

?后生動物和后生植物如何由原始單細胞真核生物演化分支出來？誰先誰后？這些問題目前還沒有一致的看法。

?按照新近時興的細胞內共生假說來解釋后生動植物的起源是某些異養的、行吞噬作用的單細胞真核生物祖先可能以吞噬原核生物為生，其中一些與光合作用的原核生物發生細胞內共生，形成能進行光合作用的自養的真核生物，經過進一步演化，成為后生植物。另外一些仍保留異養功能，演變成為變形蟲、鞭毛蟲、纖毛蟲等原生動物和真菌。從異養的原生動物再進一步演化出海綿、水母以及無體腔原始后生動物

地球上最古老的沉積巖大約有38億年的歷史，地球凝聚8～9億年后才形成硬的地殼，生命才有了立足之地

最老的有細胞結構的生命證據是西澳大利亞的Warrawoona微生物化石群（35億年），表明地殼形成后不到3億年生物演化就開始了。但大多數地質學家認為，最古老原始生命是和最古老的沉積巖同齡（38億年），證據是格陵蘭西部Isua沉積巖中的條帶狀鐵建造。南非Swaziland超群（34億年）古老巖層中存在簡單的層狀疊層石

年齡為33億年的南非Onverwacht群的碳同位素比值有一個明顯的變化，由此推斷光合作用的歷史可追溯到33～35億年前

第二篇：生命起源讀后感

生命起源讀后感

（一）《古生物地史學》是一個學地質專業的學生必修的一門科目。學完前五章后，老師讓我們寫一篇關于生命起源與演化的小論文，于是我就開始“籌備”了起來。如果僅是將課本上的知識簡單的羅加起來未免有點“俗氣”了不是，所以我就借助網絡，查找一下相關的影視及其資料，準備開工！首先看到的是《生命的起源》這部電影資料，有感觸，于是就想，先寫寫觀后感再說吧！

從今天起，我感覺人們一定要對生命充滿了敬畏。在40億年前當地球還是個水深火熱的地方時，沒有任何生機，大氣中充滿的不是氧氣，而只是一些水蒸氣，及一些甲烷，二氧化硫等一些不適宜生命生存的氣體，大地熔巖橫流，就想一個火球。可是就在這時，突然下了一場雨，這雨一下就是幾百萬年。炙熱的熔巖流冷卻了，無數道橫貫天空的閃電夾雜著雷鳴。雨過之后，不知道是外太空的大分子物質還是雷電的原因，帶來了可以生命的東西，它不能蠕動，只是靜靜的呆在那里，在等待什么。但我可以很肯定的說：他們從沒有停止去努力呼吸與運動甚至他們也在思考。生命即便微小也從未選擇放棄進化的路途，從它誕生的那一刻起，就開始學著去適應環境，向外界尋求生存，對，是很艱難！

影片向觀眾展示了美輪美奐的海底世界，展現出原始生命的進化歷程。當我們靜下心來去欣賞時，我們發現，即便那么微小原始的生命都充滿著神秘，美麗。影片的視覺效果給人以震撼，從中讓我們感受到生命就像一個奇跡。如《宇宙與人》中講的那樣：如果有足夠的時間，塵埃也會有生命。

當今，我們一次又一次的去尋找大-片的視覺效果，一部又一部的壓軸電影總是滿足不了我們深不可量的欲望鴻溝。請我們平靜下來吧，盡管很難，可是當你看到原始的生命祖先——一切生命的起源，在那里安靜的呼吸時，難道你沒有什么感觸嗎？

生命起源于海洋，海洋孕育了生命。每當我們看到海洋時請投以我們原始的崇敬。我們盡管是人類，但我們要知道，我們自己在生命的演化長河中，不過只是數的清的一段。不要以為我們有智能，所以我們會思考，我們能統治。我倒是感覺：因為我們會思考，所以我們有智能。因為思考讓我們有了文明和發展。生命從未吝嗇向我們保留什么，它也從未停止過前行的步伐，當我們還在浮躁不安時，其實我們更需要安靜下來思考而非去尋找釋放浮躁的方法。生命需要安靜，它的熱情表現在前進的路途中！

靜靜的觀看這個星球上的一切，再過40億年，它會伴隨我們的母星太陽的消失而消失，如果你感覺沒必要思考那么長，那就看看今天的夜晚，如果你能在城市的路燈熄滅后看到童年時璀璨的星河，請你靜靜欣賞，生命與時間的完美結合就是這個時刻的你的全部。

生命起源讀后感

（二）今天，我讀了《生命起源》，這本書是達爾文寫的。是達爾文論述生物進化的重要著作。《物種起源》大概是19世紀最具爭議的作品，達爾文用其仔細的觀察及豐富的想象力，在這本書中詳細描寫了生物物種由簡單到復雜，由單一到繁多這樣的一個演變過程。《物種起源》 就象是一棵樹不斷能長出新的枝條，在生物的演變過程中，新的物種分枝會在原有的基礎上產生出來。但畢竟整本書也就是在探討物種的問題，這是假設有了生命以后的事情。

在這本書中達爾文的觀點是遺傳變異 過度繁殖 生存斗爭 適者生存，這點我非常同意他的想法。生物有進化，物種也有變化，本不是達爾文首先發現的;進化學說，()也不是達爾文創建的，在他以前已有著漫長的歷史。不過達爾文加上他觀察所得的新材料，總結和發展了進化學說，提高了它的科學性，徹底擊毀了科學思想界中的宗教統治，建立了生物學的真正基礎。在解釋萬物及生命起源的時候，所有的理論都是要靠信心來接受的，也既是說，都是信仰。要接受不相信上帝的信仰，應該是需要更大的信心，需要克服更大的障礙，因為這些信仰里實在是包含了太多的未知因素。

我認為達爾文的《物種起源》很適合我們中小學生閱讀，我們還應該學習達爾文那種堅持不懈的精神。

第三篇：生命起源讀后感

《古生物地史學》是一個學地質專業的學生必修的一門科目。學完前五章后，老師讓我們寫一篇關于生命起源與演化的小論文，于是我就開始“籌備”了起來。如果僅是將課本上的知識簡單的羅加起來未免有點“俗氣”了不是，所以我就借助網絡，查找一下相關的影視及其資料，準備開工！首先看到的是《生命的起源》這部電影資料，有感觸，于是就想，先寫寫觀后感再說吧！

從今天起，我感覺人們一定要對生命充滿了敬畏。在40億年前當地球還是個水深火熱的地方時，沒有任何生機，大氣中充滿的不是氧氣，而只是一些水蒸氣，及一些甲烷，二氧化硫等一些不適宜生命生存的氣體，大地熔巖橫流，就想一個火球。可是就在這時，突然下了一場雨，這雨一下就是幾百萬年。炙熱的熔巖流冷卻了，無數道橫貫天空的閃電夾雜著雷鳴。雨過之后，不知道是外太空的大分子物質還是雷電的原因，帶來了可以生命的東西，它不能蠕動，只是靜靜的呆在那里，在等待什么。但我可以很肯定的說：他們從沒有停止去努力呼吸與運動甚至他們也在思考。生命即便微小也從未選擇放棄進化的路途，從它誕生的那一刻起，就開始學著去適應環境，向外界尋求生存，對，是很艱難！

影片向觀眾展示了美輪美奐的海底世界，展現出原始生命的進化歷程。當我們靜下心來去欣賞時，我們發現，即便那么微小原始的生命都充滿著神秘，美麗。影片的視覺效果給人以震撼，從中讓我們感受到生命就像一個奇跡。如《宇宙與人》中講的那樣：如果有足夠的時間，塵埃也會有生命。

當今，我們一次又一次的去尋找大-片的視覺效果，一部又一部的壓軸電影總是滿足不了我們深不可量的欲望鴻溝。請我們平靜下來吧，盡管很難，可是當你看到原始的生命祖先——一切生命的起源，在那里安靜的呼吸時，難道你沒有什么感觸嗎？

生命起源于海洋，海洋孕育了生命。每當我們看到海洋時請投以我們原始的崇敬。我們盡管是人類，但我們要知道，我們自己在生命的演化長河中，不過只是數的清的一段。不要以為我們有智能，所以我們會思考，我們能統治。我倒是感覺：因為我們會思考，所以我們有智能。因為思考讓我們有了文明和發展。生命從未吝嗇向我們保留什么，它也從未停止過前行的步伐，當我們還在浮躁不安時，其實我們更需要安靜下來思考而非去尋找釋放浮躁的方法。生命需要安靜，它的熱情表現在前進的路途中！

靜靜的觀看這個星球上的一切，再過40億年，它會伴隨我們的母星太陽的消失而消失，如果你感覺沒必要思考那么長，那就看看今天的夜晚，如果你能在城市的路燈熄滅后看到童年時璀璨的星河，請你靜靜欣賞，生命與時間的完美結合就是這個時刻的你的全部。

第四篇：生命的起源

生命的起源、多細胞生物細胞分化的機制

隨著各種穿越劇的熱播，經常有人問我，如果你能穿越，你最想穿越到哪個時代？不是物質富足充裕的唐朝，也不是阿哥爆滿的清朝，我的答案一定會讓你驚訝，我最想穿越到人類出現以前的遠古時期，一探生命起源的究竟。也許這也是每一個追求真理的人都想過的問題吧！但是，在時光機器被制造出來以前，不如就讓我們站在前人的肩膀上，求索數十億年前生命起源的奧秘。

前人探索生命起源的道路也是非常曲折的，當苦苦思索而不得的時候，有一部分人將生命的起源歸結為“神”的力量，也就是所謂的“神創論”。也有人只看表面，比如腐草為螢、腐肉生蛆，推崇自然發生論。相對而言，天外胚種論、新自然發生論、深海煙囪起源說等都是有一定的科學依據的，更令人信服。總的來說，在一步步的研究中我們得到這樣的結論：最早的生命不是由生物而來，也不是由非生物的物質直接而迅速地產生出來，只能由非生物的物質經過化學途徑逐步演化而來。

說到生命起源，不得不提生命起源的條件----宇宙大爆炸。早期的宇宙非常熾熱、致密。大約在200億年前，宇宙開始初始膨脹，爆炸。在以后的一百多億年里，經過了一系列的演化，產生了各種各樣的元素，最重要的是，在距今約四十六億年前，我們人類的家園----太陽系和地球誕生了。而早期地球的一系列變化由具備了進一步的條件：還原性次生大氣為生命起源提供了原始材料，熱能、太陽能和放電提供了能源，原始海洋為原始生命提供了場所。

地球上的生命起源是通化學途徑實現的，在上述的一個合適的大環境下，一般將生命起源的化學演化人為的劃分為四個階段。即從無機小分子生成有機小分子，從有機小分子發展成為生物大分子，由生物大分子組成多分子體系，由多分子體系發展為原始生命。其中關于生物大分子的起源，一直以來都是科學家們關注的焦點。他們就“蛋白質先起源還是核酸先起源”這一問題展開了討論。而現在為我們普遍接受的是，蛋白質與核酸共同起源。而多分子體系的試驗模型有“團聚體”和“類蛋白質微球體”他們是原始生命的萌芽。關于密碼起源現在普遍接受的是，最早的遺傳密碼是G-N-C，經歷了G-N-C、G-N-Y、R-N-Y、R-N-N的幾次擴展形成了現今生物的遺傳密碼。

關于生物的起源，仍有待于進一步的研究，希望科學的發展能讓我們撥開重重迷霧。研究生命起源的同時，科學家們對生命的延續同樣著迷。而多細胞生物的分化與生命的延續有著緊密的聯系。

多細胞生物是指由多個、分化的細胞組成的生物體，但其生命開始于一個細胞——受精卵，經過細胞分裂和分化，最后發育成成熟個體；其分化的細胞各有不同的、專門的功能。在許多分化細胞的密切配合下，生物體能完成一系列復雜的生命活動，如免疫等。大多數可以使用肉眼看到的生物是多細胞生物，所有植物界和除粘體門外所有動物界的生物是多細胞生物。

細胞分化是指細胞后代在形態結構和功能上發生差異的過程，通過細胞分化，使具有相同遺傳組成的細胞，選擇性地表達不同的基因，產生不同的結構蛋白、執行不同的功能，共同參與構成復雜的細胞社會——個體，所以細胞分化的實質是基因的差別表達（differential expression）細胞分化與形態發生（morphogenesis）是相互聯系在一起的，后者是指通過細胞的增殖、分化和行（如粘附、遷移、凋亡）塑造組織、器官和個體形態的過程。

多細胞生物細胞分化的機理及其復雜，概括而言細胞的分化命運取決于兩個方面：一是細胞的內部特性，二是細胞的外部環境，前者與細胞的不對稱分裂以及隨機狀態有關，尤其是不對稱分裂使細胞內部得到不同的基因調控成分，表現出一種不同于其它細胞的核質關系和應答信號的能力；后者表現為細胞應答不同的環境信號，啟動特殊的基因表達，產生不同的細胞的行為，如分裂、生長、遷移、粘附、凋亡等，要的作用。

些行為在形態發生中具有極其重多細胞生物主要的分化機制包括不對稱分裂、誘導機制、細胞化等分化和發育等。

量控制、細胞行為變對這些分化機制的進一步研究，正是當今科學研究的熱點，期待著生物學在這些方面的研究突飛猛進，解決人們在科學上的疑云。

姓名：付煜

班級：2010級生物科學四班 學號：***

第五篇：生命的起源Word 文檔

生命起源和進化過程

地球上豐富多彩的生物界是怎樣形成的？地球上最初的原始生命又是怎樣產生的？根據眾多學者長期的深入的綜合的研究認為，生命的起源和發展需要經過兩個過程。第一個過程是生命起源的化學進化過程（發生在地球形成后的十多億年之間），即由非生命物質經一系列復雜的變化，逐步變成原始生命的過程。第二個過程是生物進化過程（發生在三十億年以前原始生命產生到現在），即由原始生命繼續演化，從簡單到復雜，從低等到高等，從水生到陸生，經過漫長的過程直到發展為現今豐富多彩的生物界，并且繼續發展變化的過程。

生命起源化學進化過程

根據科學的推算，地球從誕生到現在，大約有46億年的歷史。早期的地球是一個很熾熱的球體，地球上的一切元素都呈氣體狀態。那時地球上是絕對不會有生命存在的。地球上最初的原始生命是在原始地球條件下，由非生命物質，在極其漫長的時間里，經過四個階段的化學進化過程，一步一步演變而成的。

1．從無機小分子物質生成有機小分子物質

原料：原始大氣中的各種成分。

能量：大自然不斷產生的含有極高能量的宇宙射線、強烈的紫外線和頻繁的閃電等。

1953年，美國芝加哥大學的學者米勒及其助手在實驗室內首次模擬原始地球在雷嗚閃電下將原始大氣合成小分子有機物的過程。米勒等人設計的火花放電裝置如課本的圖中所示。他首先把200毫升水加入到500毫升的燒瓶中，抽出空氣，然后模擬原始大氣成分通入甲烷、氨、氫等混合氣體。將入口玻璃管熔化封閉，然后把燒瓶內的水煮沸，使水蒸氣驅動混合氣體在玻璃管內流動，進入容積為5升的燒瓶中，并在其中連續進行火花放電7天，模擬原始地球條件下的閃電現象，再經冷凝器冷卻后，產生的物質沉積在U型管中，結果得到20種小分子有機化合物，其中有11種氨基酸。這11種氨基酸中，有4種氨基酸——甘氨酸、丙氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸，是天然蛋白質中所含有的。

繼米勒的工作后，不少學者利用多種能源（如火花放電、紫外線、沖擊波、丙種射線、電子束或加熱）模擬原始地球大氣成分，均先后合成了各種氨基酸，以及組成生物高分子的其他重要原料，如：嘌呤、嘧啶、核糖、脫氧核糖、核苷、核苷酸、脂肪酸等。由此可以看出：在原始地球條件下，原始大氣成分在一定能量的作用下，完全可以完成從無機物向簡單有機物的轉化。（需要說明的是：新近的發現已令有的人對此結論產生了一些懷疑。有的科學家認為，早期地球上的任何CH4、NH3和H2S都會迅速被紫外線輻射所分解，釋放出的H2多數也會逃逸到太空中，根據目前的理論，早期大氣的主要成分是水蒸汽、CO2、CO、N2等氣體，可能還有一些游離氫。）

由于火山爆發的同時，使地殼不斷地隆起或下陷，形成了山峰或低地，后來，當地表溫度下降后，散布在原始大氣里的、達到飽和狀態的水蒸氣遇冷形成雨水而下降，流到低地就形成原始海洋。氨基酸等小分子有機物經雨水作用最后匯集在原始海洋中，日久天長，不斷積累，使原始海洋含有了豐富的氨基酸、核苷酸、單糖等有機物，為生命的誕生準備了必要的物質條件。

2．化學進化過程的第二階段：從有機小分子物質形成有機高分子物質

原始海洋中的氨基酸、核苷酸、單糖、嘌呤、嘧啶等有機小分子物質經過極其漫長的積累和相互作用，在適當條件下，一些氨基酸通過縮合作用形成原始的蛋白質分子，核苷酸則通過聚合作用形成原始的核酸分子。生命活動的主要體現者——原始的蛋白質和核酸的出現意味著生命從此有了重要的物質基礎。

美國學者福克斯認為，原始海洋中的氨基酸可能被沖洗到火山附近等溫度高于水沸點的熱地區，它們在那里蒸發、干燥和聚合，產生的類蛋白又被沖回海洋，進一步發生其他反應。他在實驗室內將多種純氨基酸混合，在無水條件下加熱至160—200℃，幾小時后就得到具有某些天然蛋白質性質的類蛋白。（原始的蛋白質和核酸與現代生物中的蛋白質和核酸并不一樣，它們又經過若干億年的不斷演變，以至結構越來越完善，功能越來越復雜，才形成像現在的蛋白質和核酸的高分子化合物。）以后又有人模擬原始地球條件，用核苷酸等小分子有機物合成類似天然核酸的物質。3．化學進化過程的第三個階段：從有機高分子物質組成多分子體系

以原始蛋白質和核酸為主要成分的高分子有機物，在原始海洋中經過漫長的積累、濃縮、凝集而形成“小滴”，這種“小滴”不溶于水，被稱為團聚體或微粒體。它們漂浮在原始海洋中，與海水之間自然形成了一層最原始的界膜，與周圍的原始海洋環境分隔開，從而構成具有一定形狀的、獨立的體系。這種獨立的多分子體系能夠從周圍海洋中吸收物質來擴充和建造自己，同時又能把小滴里面的“廢物”排出去，這樣就具有了原始的物質交換作用而成為原始生命的萌芽，這是生命起源化學進化過程中的一個很重要的階段。但這時還不具備生命，因為它還沒有真正的新陳代謝和繁殖等生命的基本特征。

團聚體假說

這一假說是由原蘇聯學者奧巴林提出的。奧巴林等人把均勻、透明的白明膠（一種動物蛋白質）的水溶液與阿拉伯膠（一種多糖）的水溶液混合在一起。用顯微鏡觀察，可以看到：原來均勻、透明的膠體溶液變得渾濁了，繼而出現了具有明顯界膜的小滴，奧巴林把這種小滴稱為團聚體。由于發現這種團聚體可以表現出合成、分解、生長等生命現象，奧巴林等人認為團聚體可能是原始生命形成過程的一個重要階段。

微球體假說

這一假說是由美國學者富克斯提出的。福克斯等人把酸性的類蛋白物質用1％的NaCl 溶液稀釋經加熱、溶解、冷卻以后，放在顯微鏡下觀察，發現了溶液中有無數的球狀小體。福克斯稱它為類蛋白微球體。

微球體能保持結構的穩定性，具有雙層的界膜，通過這個界膜，微球體能夠與周圍環境進行有選擇性的物質交換。它們在高滲透壓的溶液中收縮，在低滲透壓的溶液中膨脹。福克斯認為，微球體就是最初的多分子體系。

4．化學進化過程的第四個階段：從多分子體系演變為原始生命

具有多分子體系特點的小滴漂浮在原始海洋中，經歷了更加漫長的時間，不斷演變，特別是由于蛋白質和核酸這兩大主要成分的相互作用，其中一些多分子體系的結構和功能不斷地發展，終于形成了能把同化作用和異化作用統一于一體的、具有原始的新陳代謝作用并能進行繁殖的原始生命。

這是生命起源過程中最復雜、最有決定意義的階段，它直接涉及到原始生命的發生，是一個飛躍，一個質變階段。所以，這一階段的演變過程是生命起源的關鍵，但目前僅僅是推測，如果能得到證實并能進行模擬的話，那么就意味著能人工合成生命，這將是生命科學上一個重大的突破。

1965年，我國科學工作者首次人工合成了具有生物活性的結晶牛胰島素，這是一種比較簡單的蛋白質分子，分子量約為6000，由51個氨基酸、兩條肽鏈（分別為21肽和30肽）組成，這在當時遠遠超過國際水平。1981年，我國科學工作者又人工合成了酵母丙氨酸轉運核糖核酸，這是一種RNA，是酵母菌在合成蛋白質時，專門用來運送丙氨酸到核糖體上的t-RNA。它的分子量為26000，比牛胰島素的分子量約大4倍，結構也復雜得多。結晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉運核糖核酸的人工合成，對生命起源化學進化過程第二階段的研究有著重要的意義，它反映了我國在探索生命起源問題上所取得的重大成就。

原始海洋是地球上最初產生的有機物的匯總場所，有機高分子的形成，多分子體系的組成，以及原始生命的誕生都是在原始海洋中進行的，而海水能阻止強烈的紫外線對原始生命的破壞殺傷作用。所以說，原始海洋是生命的搖籃。

（1）原始生命雖然具有原始的新陳代謝作用，但其結構十分簡單，不可能具有進行光合作用的結構和條件，而只能以原始海洋中已經存在的各種有機物作為營養物質，所以其同化方式應該是異養型。原始大氣成分中沒有氧氣，因此其異化方式只可能是厭氧型。所以，原始生命的代謝類型最大可能為異養厭氧型。

（2）生命在地球上的出現是原始地球條件和各種物質相互作用的結果，在現今的地球條件下，作為生命起源的基本條件已不存在了。隨著地球上最早的能進行光合作用的原始藻類（如藍藻）和以后綠色植物的出現，現代大氣已成為含氧豐富的氧化性大氣，而不再是生命起源所必需的還原性大氣。現今地球的大氣層中有臭氧層阻擋了大部分的紫外線，沒有了強烈的太陽輻射，也沒有頻繁的閃電，地球的溫度也降低了，把無機物合成為有機物必需的自然界的高能作用已不復存在。另外，也不再有含豐富有機物、含鹽量極少的原始海洋那樣的環境。現在的地球上由于存在大量的游離氧（可以氧化有機物）和微生物（可以分解有機物）各種有機物不可能像在原始海洋中那樣長期保存和積累。因此，在現在的地球環境條件下，是不可能再產生新的原始生命的。正因為地球上不會有新的生命起源，現在地球上生物若滅絕一種，就永遠地消失，一去不復返。因此保護環境，保護生物，尤其保護珍稀的野生動植物資源是當務之急。