211生命的起源3概述課件

1、211生命的起源3概述211生命的起源3概述生命的起源地球誕生于46億年前，地球上最初有沒(méi)有生命？最早的生物是怎樣的？生命的起源地球誕生于46億年前，地球上最初有沒(méi)有生命？最早的如果把地球起源到現(xiàn)在的時(shí)間比作一年，人類(lèi)的出現(xiàn)是在12月31日的下午5點(diǎn)如果把地球起源到現(xiàn)在的時(shí)間比作一年，人類(lèi)的出現(xiàn)是在12月31 疑問(wèn)： 大膽推測(cè)等同于憑空想象嗎？推測(cè)要有大量的確鑿證據(jù)支持 疑問(wèn)：推測(cè)要有大量的確鑿證據(jù)支持一、有關(guān)生命起源的幾種假說(shuō)神創(chuàng)論自然發(fā)生論宇生論化學(xué)進(jìn)化說(shuō)一、有關(guān)生命起源的幾種假說(shuō)神創(chuàng)論上帝創(chuàng)造萬(wàn)物，1、神創(chuàng)論 認(rèn)為地球上的一切生命都是由上帝設(shè)計(jì)創(chuàng)造的，或者是由于某種超自然的東西干預(yù)下產(chǎn)生

2、的。 中國(guó)古代的“天命觀” ：主張“天”是宇宙最高的主宰，創(chuàng)造了包括人在內(nèi)的萬(wàn)物。 基督教的圣經(jīng)的第一章“創(chuàng)世紀(jì)”，就描述了萬(wàn)能的上帝耶和華是怎樣在6天中創(chuàng)造萬(wàn)物的。最后造人。(見(jiàn)圣經(jīng)故事)上帝創(chuàng)造萬(wàn)物，1、神創(chuàng)論 認(rèn)為地球上的一切生命都是神創(chuàng)論 簡(jiǎn)述 神創(chuàng)論的觀點(diǎn) 上帝創(chuàng)造萬(wàn)物，最后造成人。 你認(rèn)為此種推論科學(xué)嗎？為什么？ 將生命起源這一科學(xué)命題劃入神學(xué)領(lǐng)域，是不科學(xué)的。神創(chuàng)論 簡(jiǎn)述 神創(chuàng)論的觀點(diǎn) 生物是從非生物環(huán)境中自然發(fā)生出來(lái)的： 腐草化螢 腐肉生蛆 淤泥生鼠2、自然發(fā)生論生物是從非生物環(huán)境中自然發(fā)生出來(lái)的：2、自然發(fā)生論螢火蟲(chóng)螢火蟲(chóng)17 世紀(jì)意大利醫(yī)生F. Redi 用實(shí)驗(yàn)證明腐肉不能

3、生出蒼蠅17 世紀(jì)意大利醫(yī)生F. Redi 用實(shí)驗(yàn)證明腐肉不能生出蒼1860年巴斯德用實(shí)驗(yàn)證明肉湯不能生出微生物1860年巴斯德用實(shí)驗(yàn)證明肉湯不能生出微生物3、宇生論地球上生命來(lái)自宇宙空間別的星球。彗星隕石坑3、宇生論地球上生命來(lái)自宇宙空間別的星球。彗星隕石坑4、化學(xué)進(jìn)化說(shuō)認(rèn)為生命是在漫長(zhǎng)的宇宙進(jìn)化中發(fā)生的，是宇宙進(jìn)化到某一階段的產(chǎn)物。4、化學(xué)進(jìn)化說(shuō)認(rèn)為生命是在漫長(zhǎng)的宇宙進(jìn)化中發(fā)生的，是宇宙進(jìn)化有關(guān)生命起源的“化學(xué)起源說(shuō)”化學(xué)起源說(shuō)是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說(shuō)。這一假說(shuō)認(rèn)為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過(guò)極其復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程，一步一步地演變而成的

4、。有關(guān)生命起源的“化學(xué)起源說(shuō)”化學(xué)起源說(shuō)是被廣大學(xué)者普遍接受的有關(guān)生命起源的“化學(xué)起源說(shuō)” 簡(jiǎn)述 化學(xué)起源說(shuō)的觀點(diǎn) 地球上的生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過(guò)極其復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程，一步一步地演變而成的。 此種推論有科學(xué)依據(jù)嗎？ 有關(guān)生命起源的“化學(xué)起源說(shuō)” 簡(jiǎn)述 化學(xué)起源說(shuō)的觀點(diǎn) 原始地球假想圖原始地球假想圖閱讀：教材P23頁(yè)，分析原始地球的環(huán)境是怎樣的？地球上原始大氣的成分與現(xiàn)在的大氣成分有什么明顯的不同？你認(rèn)為原始地球上存在生命嗎？為什么？原始地球假想圖原始地球閱讀：教材P23頁(yè)，分析原始地球的環(huán)境是怎樣的？原始地球假想211生命的起源3概述211生命的起源3概述生命的起源1、46億年前原始的地球的特點(diǎn)

5、：熾熱的，天空中赤日炎炎，電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫溢。一切元素都呈氣體狀態(tài)，不存在生命（1）、場(chǎng)所：（2）、物質(zhì)：（3）、能量：原始大氣和原始海洋甲烷（CH4）、氨（NH3）、水（H2O）、氫氣（H2）、硫化氫（H2S）、氰化氫（HCN）等等宇宙射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、閃電、火山噴發(fā)釋放的能量等等2、原始地球?yàn)樯鹪刺峁┑臈l件生命的起源1、46億年前原始的地球的特點(diǎn)：熾熱的，天空中火山爆發(fā)形成原始大氣反應(yīng)物條件產(chǎn)物原始大氣甲烷（CH4）氨（NH3）水（H2O）氫（H2）硫化氫（H2S）氰化氫（HCN）宇宙射線(xiàn)紫外線(xiàn)閃電氨基酸核苷酸單糖火山爆發(fā)形成原始大氣反應(yīng)物條件產(chǎn)物原始大氣甲烷（CH4）宇宙

6、化學(xué)起源分為四個(gè)階段第一個(gè)階段，從無(wú)機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的階段 第二個(gè)階段，從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì) 第三個(gè)階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系 第四個(gè)階段，從多分子體系演變?yōu)樵忌?化學(xué)起源分為四個(gè)階段第一個(gè)階段，從無(wú)機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的生命的起源無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)生 成形 成 組 成演 變場(chǎng)所：原始大氣場(chǎng)所：原始海洋場(chǎng)所：原始海洋特點(diǎn)：特點(diǎn)：原始界膜和原始的 物質(zhì)交換具有原始的新陳代謝和繁殖能力有機(jī)小分子物質(zhì)有機(jī)大分子物質(zhì)多分子體系原始生命場(chǎng)所：原始海洋生命的起源無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)生 成形 成 組 成演 支持此階段的證據(jù)：1953年美國(guó)芝加哥大學(xué)研究生S.Miller（米勒）的模

7、擬試驗(yàn)。1、由無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物支持此階段的證據(jù)：1953年美國(guó)芝加哥大學(xué)研究生S.Mill米勒及其實(shí)驗(yàn)Stanley Miller (1953年 時(shí) 23 歲)米勒及其實(shí)驗(yàn)Stanley Miller (1953年 時(shí)閱讀：教材24頁(yè)資料分析1953年，Stanley Miller的實(shí)驗(yàn)中模擬了原始地球的哪些條件？實(shí)驗(yàn)得到了什么結(jié)果？由此，可以對(duì)生命的起源作出怎樣的推測(cè)？ 返回閱讀：教材24頁(yè)資料分析1953年，Stanley Mil原始的海洋“還原性 大氣”模擬降雨加熱米勒實(shí)驗(yàn)裝置原始的海洋“還原性模擬降雨加熱米勒實(shí)驗(yàn)裝置米勒的實(shí)驗(yàn)-化學(xué)進(jìn)化階段 米勒先給燒瓶加熱，使水蒸汽在管中循環(huán)，接著他

8、通過(guò)兩個(gè)電極放電產(chǎn)生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應(yīng)后的產(chǎn)物和水蒸汽冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過(guò)程。經(jīng)過(guò)一周持續(xù)不斷的實(shí)驗(yàn)和循環(huán)之后。米勒分析其化學(xué)成分時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機(jī)酸在內(nèi)的各種新的有機(jī)化合物，同時(shí)還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位。 米勒的實(shí)驗(yàn)試圖向人們證實(shí)，生命起源的第一步，從無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實(shí)現(xiàn)的。米勒的實(shí)驗(yàn)-化學(xué)進(jìn)化階段 米勒先給燒瓶加熱，使水蒸汽原始地球表面想象圖米勒模擬原始地球環(huán)境的實(shí)驗(yàn) 研究

9、表明，地球大約是在 年前形成的，你能描述一下那時(shí)地球的狀況嗎？ 地質(zhì)學(xué)46億原始地球有氧氣嗎？原始大氣的主要成分是什么？ 水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等如何推測(cè)的？有人反對(duì)嗎？原始地球表面想象圖米勒模擬原始地球環(huán)境的實(shí)驗(yàn) 關(guān)于原始大氣成分的爭(zhēng)議20世紀(jì)80年代，有學(xué)者認(rèn)為：氨氣、甲烷、硫化氫均很容易被紫外線(xiàn)輻射所分解，氫氣也多數(shù)會(huì)逃逸到太空中。原始大氣的主要成分應(yīng)該是水蒸汽、一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)夂蜕倭繗錃?。因?yàn)闆](méi)有氨氣和甲烷是不能合成氨基酸等有機(jī)物的，所以他們認(rèn)為生命不可能來(lái)源于地球。關(guān)于原始大氣成分的爭(zhēng)議20世紀(jì)80年代，有學(xué)者認(rèn)為：氨氣、甲2.從有機(jī)小分子合成生物大分子 在

10、原始海洋的岸邊、巖石、粘土的表層或像湖泊樣的小水體中，氨基酸、核苷酸等有機(jī)小分子沉積，吸收能量，通過(guò)溶液聚合或濃縮聚合的方式生成原始的蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子。2.從有機(jī)小分子合成生物大分子 在原始海洋的反應(yīng)物方式產(chǎn)物氨基酸核苷酸單糖縮合聚合原始的蛋白質(zhì)原始的核酸反應(yīng)物方式產(chǎn)物氨基酸縮合原始的蛋白質(zhì)支持此階段的證據(jù)：這樣得到的蛋白質(zhì)分子具有 ： 肽鏈結(jié)構(gòu)； 蛋白質(zhì)特有的顯色反應(yīng)； 可被蛋白酶水解， 產(chǎn)生氨基酸； 微弱的酶活性。 美國(guó)?？怂梗‵.FOX)試驗(yàn)證實(shí)： 將氨基酸混合物傾倒在160度200度的熱砂或粘土上，水分蒸發(fā)，氨基酸濃縮并化合生成類(lèi)蛋白質(zhì)分子。支持此階段的證據(jù)：這樣得到的蛋白質(zhì)分

11、子具有 ：美國(guó)福克斯（F支持此階段的證據(jù)：后來(lái)的類(lèi)似實(shí)驗(yàn)： 50oC60oC 單核苷酸 多核苷酸 支持此階段的證據(jù)：后來(lái)的類(lèi)似實(shí)驗(yàn)：前蘇聯(lián)學(xué)者奧巴林提出了團(tuán)聚體假說(shuō)，他通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，將蛋白質(zhì)、多肽、核酸和多糖等放在合適的溶液中，它們能自動(dòng)地濃縮聚集為分散的球狀小滴，這些小滴就是團(tuán)聚體。3.從生物大分子生成多分子體系前蘇聯(lián)學(xué)者奧巴林提出了團(tuán)聚體假說(shuō)，3.從生物大分子生成多分子3 從多分子體系到原始生命細(xì)胞奧巴林用蛋白質(zhì)（白明膠）和多糖（阿拉伯膠）混合得到團(tuán)聚體小滴。團(tuán)聚體小滴性質(zhì) 直徑 1 m 500 m；穩(wěn)定存在幾小時(shí)至幾周；外周增厚呈膜狀結(jié)構(gòu)，與周?chē)河忻黠@界限；具原始代謝特征；可以增長(zhǎng)和

12、繁殖。3 從多分子體系到原始生命細(xì)胞奧巴林用蛋白質(zhì)（白明膠）微球體?？怂褂妙?lèi)蛋白質(zhì)加熱濃縮得到微球體；微球體性質(zhì) 1 m2 m（相當(dāng)于細(xì)菌大?。?可吸納周?chē)h(huán)境的脂類(lèi)，并形成 膜狀結(jié)構(gòu)； 膜表現(xiàn)選擇透性，反映滲透壓變化； 吸納周?chē)h(huán)境中蛋白質(zhì)分子，微 球體可“增長(zhǎng)”和“繁殖”。微球體福克斯用類(lèi)蛋白質(zhì)加熱濃縮得到微球體；微球體(福克斯實(shí)驗(yàn))微球體(?？怂箤?shí)驗(yàn))反應(yīng)物方式產(chǎn)物原始的蛋白質(zhì)原始的核酸濃縮多分子體系反應(yīng)物方式產(chǎn)物原始的蛋白質(zhì)濃縮多分子體系反應(yīng)物方式產(chǎn)物多分子體系演變?cè)忌?.從多分子體系進(jìn)化為原始生命目前，人們還 在實(shí)驗(yàn)室里驗(yàn)證這一過(guò)程。 不能反應(yīng)物方式產(chǎn)物多分子體系演變?cè)忌?.

13、從多分子體系進(jìn)化為原原始生命原始大氣有機(jī)小分子 宇宙射線(xiàn)閃電隨水流入原始海洋生物大分子多分子體系原始生命誕生的過(guò)程：原始生命原始大氣有機(jī)小分子 宇宙射線(xiàn)閃電隨水流入原始海洋生物宇生說(shuō) 主要觀點(diǎn)： 地球上的生命來(lái)自宇宙空 間別 的星球。A. 1963年以來(lái)，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系其他的行星上都有碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏拇嬖?，例如：氨、水、氰化氫、甲醛、乙醛、甲酸、乙醇等。B. 1978年上半年，已知由C、H、O、N構(gòu)成的星際分子共37種，其中80是有機(jī)化合物。C. 1997年，美國(guó)對(duì)火星表面成分探測(cè)表明，火星上也含有生物有機(jī)物。星際分子的發(fā)現(xiàn)：宇生說(shuō) 主要觀點(diǎn)： 地球上的生命來(lái)自宇宙空 間別A. 196宇

14、生說(shuō)小行星撞擊地球（想象圖）宇生說(shuō)小行星撞擊地球（想象圖）3、宇生論地球上生命來(lái)自宇宙空間別的星球。彗星隕石坑3、宇生論地球上生命來(lái)自宇宙空間別的星球。彗星隕石坑 隕石中有機(jī)化合物的發(fā)現(xiàn)：A. 從隕石的提取物中，已確定了許多有機(jī)化合物，如：各種碳?xì)浠衔铩⒀趸?、氮化物、硫化物及鹵化物等。B. 1969年9月，澳大利亞麥啟遜附近落下一塊隕石，從碎片成分分析中檢出了天然型的氨基酸等。隕石中含有構(gòu)成生物體所需要的有機(jī)物，由此可以作出什么推測(cè)？ 隕石中有機(jī)化合物的發(fā)現(xiàn)：A. 從隕石的提取物中，已確定了但我們知道，宇宙空間的物理?xiàng)l件，如紫外線(xiàn)等各種高能射線(xiàn)以及溫度等條件對(duì)生命都是致命的，而且，即使有這些生命，在它們隨著隕石穿越大氣層到達(dá)地球的過(guò)程中，也會(huì)因溫度太高而被殺死。宇生說(shuō)但我們知道，宇宙空間的物理?xiàng)l件，如紫外線(xiàn)等各種高能射線(xiàn)以及溫學(xué)者們比較一致的觀點(diǎn)是原始生命起源于 非生命物質(zhì) 。過(guò)程如下：無(wú)機(jī)物小分子有機(jī)物大分子有機(jī)物原始生命（原始海洋）這一過(guò)程至今還未能通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證！非生命物質(zhì)學(xué)者們比較一致的觀點(diǎn)是無(wú)機(jī)物小分子有機(jī)物大分子有機(jī)物原始地球上的