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，人類的出現(xiàn)是在12月31 疑問： 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：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神創(chuàng)論自然發(fā)生論宇生論化學(xué)進(jìn)化說一、有關(guān)生命起源的幾種假說神創(chuàng)論上帝創(chuàng)造萬物，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)的萬物。 基督教的圣經(jīng)的第一章“創(chuàng)世紀(jì)”，就描述了萬能的上帝耶和華是怎樣在6天中創(chuàng)造萬物的。最后造人。(見圣經(jīng)故事)上帝創(chuàng)造萬物，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)生出來的：2、自然發(fā)生論螢火蟲螢火蟲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自宇宙空間別的星球。彗星隕石坑3、宇生論地球上生命來自宇宙空間別的星球。彗星隕石坑4、化學(xué)進(jìn)化說認(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”化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說。這一假說認(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)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，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”化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的有關(guān)生命起源的“化學(xué)起源說” 簡(jiǎn)述 化學(xué)起源說的觀點(diǎn) 地球上的生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，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” 簡(jiǎn)述 化學(xué)起源說的觀點(diǎn) 原始地球假想圖原始地球假想圖閱讀：教材P23頁，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，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、紫外線、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）宇宙射線紫外線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，從無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的生命的起源無機(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，即模擬降雨的過程。經(jīng)過一周持續(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]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)?？怂梗‵支持此階段的證據(jù)：后來的類似實(shí)驗(yàn)： 50oC60oC 單核苷酸 多核苷酸 支持此階段的證據(jù)：后來的類似實(shí)驗(yàn)：前蘇聯(lián)學(xué)者奧巴林提出了團(tuán)聚體假說，他通過實(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，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)，與周圍水液有明顯界限；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）微球體福克斯用類蛋白質(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?。?可吸納周圍環(huán)境的脂類，并形成 膜狀結(jié)構(gòu)； 膜表現(xiàn)選擇透性，反映滲透壓變化； 吸納周圍環(huán)境中蛋白質(zhì)分子，微 球體可“增長(zhǎng)”和“繁殖”。微球體?？怂褂妙惖鞍踪|(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程：原始生命原始大氣有機(jī)小分子 宇宙射線閃電隨水流入原始海洋生物宇生說 主要觀點(diǎn)： 地球上的生命來自宇宙空 間別 的星球。A. 1963年以來，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)太陽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 主要觀點(diǎn)： 地球上的生命來自宇宙空 間別A. 196宇

14、生說小行星撞擊地球（想象圖）宇生說小行星撞擊地球（想象圖）3、宇生論地球上生命來自宇宙空間別的星球。彗星隕石坑3、宇生論地球上生命來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，如紫外線等各種高能射線以及溫度等條件對(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)地球的過程中，也會(huì)因溫度太高而被殺死。宇生說但我們知道，宇宙空間的物理?xiàng)l件，如紫外線等各種高能射線以及溫學(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) 。過程如下：無機(jī)物小分子有機(jī)物大分子有機(jī)物原始生命（原始海洋）這一過程至今還未能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證！非生命物質(zhì)學(xué)者們比較一致的觀點(diǎn)是無機(jī)物小分子有機(jī)物大分子有機(jī)物原始地球上的