第二讲生命的起源与演化 褚走君 生命科学技术学院 shanghaichu@s jtu.edu.cn
第二讲 生命的起源与演化 褚建君 生命科学技术学院 shanghaichu@sjtu.edu.cn
人类最富有挑战性的思考 ■宇宙起源的思考 ■生命起源的思考 什么是生命？ 何时形成的？ 如何形成：
人类最富有挑战性的思考 宇宙起源的思考 生命起源的思考 什么是生命? 何时形成的? 如何形成?
一、生命的起源 ■什么是生命？ “生命是蛋白体的存在方式”。 以细胞为基本结构单位，具有新陈 代谢、繁殖、遗传等特征。 ■ 病毒、朊病毒？ 更好的定义？ 植 动 物 界 界 From Dr Jekyll to Mr Hyde 原生生物界 原核生物界 魏泰克的五界分类系统示意图
一、生命的起源 什么是生命？ “生命是蛋白体的存在方式” 。 以细胞为基本结构单位，具有新陈 代谢、繁殖、遗传等特征。 病毒、朊病毒？ 更好的定义？
生命的起源 自生论：生物是从非生命物质中迅速而直接产生出来的。 如：汗水产生虱子。潮湿土壤产生青蛙。 创造老鼠的处方： 小麦十湿了汗的衬衣一→容器（发酵21天)→老鼠 17世纪，意大利医生雷第，用实验的方法证明“腐肉 生蛆”的错误；但显微镜的使用发现了微生物，使自生 论起死回生
生命的起源 自生论：生物是从非生命物质中迅速而直接产生出来的。 如：汗水产生虱子。潮湿土壤产生青蛙。 创造老鼠的处方： 小麦＋湿了汗的衬衣 容器（发酵21天） 老鼠 17世纪，意大利医生雷第，用实验的方法证明“腐肉 生蛆”的错误；但显微镜的使用发现了微生物，使自生 论起死回生
生命的起源 巴斯德（1822-1895)： 煮沸的肉汤可以长久保存。 ■天外胚种论：19世纪到20世纪颇为盛行
生命的起源 巴斯德（1822－1895）：煮沸的肉汤可以长久保存。 天外胚种论：19世纪到20世纪颇为盛行
现在普遍认为：化学进化 HRIU 使舍厚高要左首食俗烫出日 阿的床是，《成师，以 合行 产+得+泰 简单复杂 简单有 DNA 最初的 原子 复杂有 分子 分子 机分子 机分子 细胞雪 盖题(OH) 5亿年 台盈离游个卧，围自
现在普遍认为：化学进化
忆年 130 地球上的化学进化 生命起源于何时？ 恒内 120 元家起源和演化 110 ■200亿年以前，没有时间、空间 ■150亿年前，宇宙大爆炸 ■45亿年前-太阳系形成，地球形成 生命前化学遗化 ■35亿年前-化石记录 地大 ■生命起源于45-35亿年之间 品老 20 生物进化 人类出现
200亿年以前，没有时间、空间 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45-35亿年之间 地球上的化学进化 ——生命起源于何时？
1.从无机分子生成有机分子 甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽等等 紫外线 太阳辐射 提供能量 闪电 火山爆发 合成一些简单的 光、热 雷鸣电闪 有机化合物 有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类..…等等
1.从无机分子生成有机分子 甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽……等等 紫外线 太阳辐射 提供能量 闪 电 火山爆发 合成一些简单的 光、热 雷鸣电闪 有机化合物 有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类……等等
支持此阶段的证据： 1953年美国芝加哥大学研究 正电极 负电极 生S.Miller(米勒)的模拟试 验。 甲烷、氨、氢 等气体 ■1969年9月澳大利亚麦启逊落 冷凝器 冷却水 下一块陨石，从碎片成份分析 取样活塞 中找到氨基酸、嘧啶、脂酸等。 含有有机物 的溶液
支持此阶段的证据： 1953年美国芝加哥大学研究 生S.Miller（米勒）的模拟试 验。 1969年9月澳大利亚麦启逊落 下一块陨石，从碎片成份分析 中找到氨基酸、嘧啶、脂酸等
2.从有机小分子合成生物大分子 在原始海洋的岸边、岩石、粘土的表层或像 湖泊样的小水体中，氨基酸、核苷酸等有机小分 子沉积，吸收能量， 通过溶液聚合或浓缩聚合的 方式生成原始的蛋白质、核酸等生物大分子
2.从有机小分子合成生物大分子 在原始海洋的岸边、岩石、粘土的表层或像 湖泊样的小水体中，氨基酸、核苷酸等有机小分 子沉积，吸收能量，通过溶液聚合或浓缩聚合的 方式生成原始的蛋白质、核酸等生物大分子