1樓:廣西師範大學出版社
科學家們推斷,地球誕生之初是一個熾熱的火球。地球上的一切元素都呈現為氣體狀態。那時候的地球上絕不可能有生命存在。
隨著地球溫度慢慢降低,在地球中心逐漸形成固體的行星胚胎,外層則是地球的第一代大氣。對第一代大氣人們所知不多,但它的主要成分是氫和氦這一點為科學界所公認。不過第一代大氣壽命不長,只存在了幾千萬年,就在威力巨大的太陽風掃蕩下,掙脫地球的引力,遨遊太空去了。
其後,由於地球形成過程中內部劇烈的變化,火山活動頻繁。地球內部物質分解產生的大量氣體,隨火山噴發而衝破地殼,逐漸形成第二代大氣。第二代大氣稱為原始大氣。
原始大氣的成分眾說不一,但比較多的人認為主要是甲烷(ch4)、氨(nh3)、水蒸氣(h2o)、一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)、硫化氫(h2s)等等。它與現在大氣成分完全不同,不是以遊離氧、氮的分子狀態出現,而是以化合物的形式存在。這些化合物的名聲在今天人類的眼中可不太好,它們能使生命窒息,或使生命中毒,因此它們是一堆死物。
但這些死物卻是地球上產生生命物質的最原始的材料。
原始大氣的各種成分,在宇宙射線、地球上的放射性物質、太陽紫外線、雷電閃光等自然界能量作用下,逐漸從無機物的小分子合成為氨基酸、嘌呤、嘧啶、核糖、脫氧核糖、卟啉等有機物小分子。這是化學進化的第一個階段。實際上,在有機物小分子開始出現的時期,它們的生成速度很慢,數量也很少。
不過自然界物質總數量巨大,形成各種新分子的機會總是有的,加上億萬年漫長時間的積累,地球上的有機物小分子就越來越豐富了。
在原始大氣中,水蒸氣是一個重要的成員。不過開始時,它是以熱騰騰的蒸氣形式存在於地表之上,並沒有形成河流和海洋。隨著地球溫度的降低,水蒸氣逐漸凝結成水,而大氣中的有機物小分子就隨水流到原始的海洋中。
原始海洋中的有機物越來越豐富。而那時生命還沒有出現,能夠分解有機物的微生物還不存在,所以不會有發黴變質的可能。整個原始海洋就像一鍋營養豐富而又溫熱清潔的「有機湯」,它的存在為進一步的化學進化創造了有利的條件。
在原始海洋中的有機物小分子氨基酸、核苷酸等,在長期的相互作用中,通過縮合、聚合等作用,許多小分子連在一起形成了大分子,這些大分子就是原始的蛋白質分子和核酸分子。從有機物小分子逐步形成有機物高分子的演化發展過程就是化學進化的第二個階段。
在這裡,必須提到碳元素的重要作用。碳原子的原子核外一共有6個電子,2個在內層,4個在外層。它不像化學元素週期表中第ⅰ族的鹼金屬那樣容易失去電子而表現為正價,也不像第ⅶ族的鹵素那樣容易得到電子而表現為負價。
它所形成的化合物,大多數都是以與其他元素共用電子對而形成的共價化合物。一般來說,共價鍵形成的分子極性不強,分子中原子的結合不如離子化合物那樣牢固。但是碳元素處在第ⅱ週期,它的原子半徑比較小,最外層的負電子離原子核比較近,所以形成的共價鍵仍然比較牢固。
碳原子的這種結構特點,為形成大分子甚至多分子物質提供了可能性。
核酸和蛋白質一樣,也是生命的最基本物質之一。它是由許多個核苷酸通過磷酸二酯鍵連線而成的高分子化合物。它的出現和形成與蛋白質有著類似的過程。
地球上蛋白質和核酸的出現,標誌著化學進化進入了重要的階段,只要再向前走一步,生命的曙光就在前頭。
由於原始海洋中蛋白質、核酸等各種有機高分子物質越積越多,濃度不斷加大。在某種外部條件的作用下,這些有機高分子物質濃縮分離出來,相互作用聚整合小滴。這些小滴的外面包有最原始的界膜,使小滴內部與周圍的海洋環境分開,形成獨立的多分子體系。
這樣的獨立多分子體系已經能夠與外界的環境進行某種物質交換的活動。這是化學進化的第三階段。再從多分子體系演變為原始初級的生命,就是化學進化的第四階段。
這個階段是最複雜、最有決定意義的。但是從無生命到有生命的物質之間並沒有一條絕對的分界線,也就是說,生命沒有明確的起始點。雖然蛋白質和核酸是重要的生命物質,但它們還不具有生命的形態,只有當它們共同組成蛋白體的時候,生命現象才真正表現出來。
蛋白體的特徵是能夠新陳代謝,能與周圍環境進行物質和能量的交換,並且能在新陳代謝基礎上儲存自己、發展自己,還具有自我繁殖、維持物種延續的能力。
簡述生命進化的化學過程?
2樓:匿名使用者
生命進化的化學過程包括四個階段:
第一階段,從無機小分子生成有機小分子;
第二階段,從有機小分子形成有機大分子;
第三階段,從有機大分子組成能自我維持穩定和發展的多分子體系;
第四階段,從多分子體系演變為原始生命。
1、化學進化過程的第一階段: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。
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。
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。
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」不溶於水,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,同時又能把小滴裡面的「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徵。
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,特別是由於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,終於形成了能把同化作用和異化作用統一於一體的、具有原始的新陳代謝作用並能進行繁殖的原始生命。
這是生命起源過程中最複雜、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,如果能得到證實並能進行模擬的話,那麼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。
3樓:應彥靈
無機碳--有機物--碳水化合物--氨基酸--肽--蛋白質--微生物--植物--動物.
生命起源的化學進化過程是
4樓:類鹹歧文君
我只隱約記得
第一個階段先形成hcn
然後五個hcn化合成一個
腺嘌呤 然後有了atp
後面不知道了
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