论述细胞与生命的起源

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1、论述细胞与生命的起源生命是从哪里来的？细胞是怎么出现的？说实话，这个题目确实有点大……对于细胞与生命的起源我并没有亲自进行过研究，脑子里也并没有一个成熟的认识。在查阅了大量资料之后才有一定的概念形成在脑海，在这里仅对科学家们已研究过的东西做一下梳理，拾人牙慧，在了解各种学说的基础上加深理解，启发思维，谈一些我自己的理解与感受。看着这个题目，脑子里首先想到的，是我一直觉得很神奇的一个问题——“我是怎么来的？”的确，我父亲的精子和母亲的卵细胞结合，形成了受精卵，再通过受精卵的细胞分裂、分化，由单一的细胞形成多细胞团，逐步发育成不同器官、组织和系统，最终成就了我。但是似乎这与我们的题目还不

2、是一个层次上的问题，我们可以说人乃至一切生命体都是由细胞构成的，在这里我们要论述的却是细胞的起源，那最初的细胞又是怎么来的呢？这个问题在下笔之初我竟无法给与任何有用的回答，在上网查询了很多资料之后，不得不对生命科学产生敬畏之心，对我们的科学家产生敬佩之情，也对一些学说怀有折服之意。在生命进化历史上，细胞怎样从原始的前细胞的生命形式进化而来的问题困扰了人们很久。“细胞”一词在原来是指有细胞核的真核细胞。但随着“细胞”的含义不断的扩大，把原核细胞即细菌、蓝藻等无核生物也包括进来，细胞起源和生命起源的界限便不易区分了。总结前人的观点，关于细胞生命的起源学说有很多，现在看来较普遍接受的观点一

3、般认为导致细胞生命形成的关键因素是地球的形成及地球大气层条件的变化。且一般将细胞生命的起源分为五个阶段：①地球和原始大气层的形成；②有机分子的自发形成；③分子聚合体的形成；④生命初级聚合体的形成；⑤原始细胞的形成。从化石记录可以确定原核生物在距今30～35亿年前即已出现，先于真核生物。在此以前，应存在漫长的化学进化过程：地球原始大气中的N2，NH3，CH3，CO等在高温、强紫外线或放电条件下形成含碳化合物和生物大分子的前体物质（如氨基酸、核酸碱基等）；然后通过聚合形成复杂的生物大分子并且在原始的海洋中出现大分子的复合物，称为团聚体或类蛋白小体；随着遗传密码(核酸)的出现，才有可能出现

4、自身繁殖的细胞。这里的观点部分已通过模拟实验证实，但团聚体的出现在实验室模拟不出来，所以仍是猜想。我要提出疑问的是，核酸的出现确实是细胞得以自身繁殖的条件，但是核酸就没有一个进化过程吗？难道它一形成就懂得复制、转录及翻译？总觉得核酸也应经历了一个长期的过程来完成由不会复制到复制的转变。　　最初的细胞可能是异养的生物，然后才出现营光合作用的自养的生物；只有在自养生物大量出现，地球上积累了足够的氧气后,真核细胞才可能出现。原核生物和真核生物之蛋白质合成、遗传控制的中心法则和遗传密码通用性的发现，显示了两者之间的统一性和进化上的共同起源。关于真核细胞起源主要有两种假说，质膜内褶假说——假定

5、古代原细菌,随着体积增大,质膜发生内褶而形成内质网以至核膜，从而造成细胞核。细胞质中的许多细胞器，例如线粒体和叶绿体起源的过程则设想是从原先营光合作用和需氧的原核生物内,DNA的复制开始的；在DNA拷贝在质膜内表面附着的部位,质膜发生内褶，形成由双层膜包围的结构，进一步分化成不同的细胞器。　　内共生假说　主张真核细胞的各部分分别起源于几种共生的原核生物，即由“几个原核生物造成一个真核生物”。设想线粒体是从原来营自由生活的需氧细菌，被一种大型的营异养生活的厌氧原核生物吞噬转变为细胞内共生演变来的。真核细胞的叶绿体可能是通过同样方式从内共生的蓝藻演变来的；而中心粒、基粒以及鞭毛、纤毛等细

6、胞的运动器则可能从内共生的类似螺旋体的原核生物演变来的。由于所有真核细胞都是需氧的并含有线粒体，因此内共生论者认为真核细胞进化的第一步是线粒体的共生，然后才是光合器和运动器的共生。　　支持线粒体和叶绿体共生起源假说的主要论据，是它们都是能自身复制的半自主结构,都含有自己的DNA和独立的蛋白质合成装置，包括结构上与真核细胞的细胞质核糖核蛋白体不同而与真细菌类相似的核糖核蛋白体。与原核生物相似，叶绿体的DNA以及动物细胞线粒体的DNA均呈闭环形。此外,线粒体、叶绿体的蛋白质合成装置在功能上还存在与真细菌类相似的特点。例如，氯霉素能抑制线粒体、叶绿体和真细菌类之核糖核蛋白体的蛋白质合成，但

7、不能抑制真核细胞细胞质核糖核蛋白体的蛋白质合成。反之，放线菌酮能抑制真核细胞细胞质核糖核蛋白体的蛋白质合成，而不影响真细菌类或线粒体、叶绿体的蛋白质合成。线粒体和叶绿体在结构和功能上与真细菌类的这些相似之处，均提示这两种细胞器可能是从细胞内共生的真细菌类演变来的。在这一转变过程中，原有的一些必要基因转移到宿主细胞核内，一些无用的基因则逐渐丧失，结果成为在代谢上与宿主互补的半自立的结构。至于中心粒是否含有DNA,目前尚无定论，不过它显然是能自身复制的。L.马