《化学与生命》PPT课件

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1、21世纪将是生命科学的世纪在我们居住的地球上，几乎到处都有生命的踪迹。生命和化学是紧密相连的，生命过程中充满着各种生物化学反应。人体可以说是一个化学反应的综合体。若没有化学变化，地球上就不会有生命，更不会有人类本身。20世纪初，坚韧不拔的科学家们在谜一样的人体中发现了能解开生命奥秘的基本因子—基因。伴随而来的，必将是生命科学和技术在21世纪的飞速发展。生命是如何起源的？第一节生命的化学基础什么是生命？被精子包围的卵子人之初：16个星期之后受精卵发育成初具雏形的胎儿对生命起源的思考,就象对宇宙起源的思考一样,构成人类理性思维中最富有挑战性,

2、亦最有吸引力的问题之一。自古以来,杰出的思想家、哲学家和科学家，都试着提出/回答这些问题。什么是生命？什么时候开始形成生命？生命是如何形成的？生命世界又何以如此千姿百态？这些问题都尚未解决，就如同生命科学还没有走到终极。三、寻求生物进化的轨迹一、什么是生命二、有关生命起源的种种假说一、什么是生命生命的特征什么是生命？初看起来,这是一个常识问题。仔细推敲，却很难用一、二句话说清楚。特征是生物,可能不不是生物,可能表现此特征表现此特征运动植物河流生长成年动物山脉新陈代谢古莲子云朵繁殖休眠孢子火焰应答植物人机械特征是生物,可能不不是生物

3、,可能表现此特征表现此特征细胞…………遗传…………死亡…………演化……………上述被列入生命特征的每一条，都可能在哲学诡辩中受到诘难。1.从生物学角度的定义生命是由核酸和蛋白质等物质组成的多分子体系，它具有不断自我更新、繁殖后代以及对外界产生反应的能力。2.从物理学角度的定义——“负熵”根据热力学第二定律：任何自发过程总是朝着使体系越来越混乱，越来越无序的方向，即朝着熵增加的方向变化。生命的演化过程总是朝着熵减少的方向进行，一旦负熵的增加趋近于零，生命将趋向终结，走向死亡。3.其它几种生命的“定义”(1)生命的物质基础是蛋白质和核酸。(

4、2)生命运动的本质特征是不断自我更新，是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统。(3)生命是物质的运动，是物质运动的一种高级的特殊的实在形式。生命的元素组成：(一)C、H、O、N是组成生物体的基本化学元素(二)种类：主要有20多种(三)分类：1.大量元素2.微量元素水分子的生物功能生命离不开水，水是生命活动的基础。人体组织中，水的含量最高，骨组织中为20%，脑细胞中为85%。通常占细胞总量70%～80%。细胞中的所有反应都是在水中进行的，所以水是细胞生命活动的介质。细胞中各主要成分的含量生命的化学组成——生物大分子氨基酸‾蛋白质结构、

5、酶、调节物核苷酸‾核酸遗传信息单糖‾多糖结构、能源、信息脂类结构、能源、信息DNA双螺旋图一级结构二级结构四级结构三级结构蛋白质的结构淀粉、糖原和纤维素二、有关生命起源的种种假说1、自古以来，有关生命起源出现过多种假说。神造论——上帝创造万物，最后造人。(见圣经故事)自然发生论——生物是从非生物环境中自然发生出来的腐草化萤腐肉生蛆淤泥生鼠宇生论——地球上生命来自宇宙空间别的星球。仍留下问题：“别的星球上生命如何起源”。17世纪意大利医生F.Redi用实验证明腐肉不能生出苍蝇1860年巴斯德用实验证明肉汤不能生出微生物广为接受的生命起源学说

6、：1924年苏联生物学家奥巴林发表「生命起源」。1929年英国遗传学家霍尔丹也提出类似观点。1936奥巴林专著再版，他提出的生命起源学说引起世界重视。2、生命起源发生在什么时候？天文学家估计地球形成于约45亿年前。迄今找到的最早的化石记录了35亿年前的原核生物。所以，生命起源大约发生在距今45－35亿年间。澳州西海岸的垫藻岩35亿年前的兰细菌化石最早动物出现最早真核细胞出现兰细菌光合作用，大气中O2积累最早原核生物出现地球形成3、生命起源时的地球环境200亿年前没有物质和能量，没有时间,没有空间。150亿年前大爆炸，产生能量、质量，开

7、始时间、空间。45亿年前太阳系形成地球形成地球和其他几个行星一样，是从太阳旋转甩出的的一团物质组成。原初地表图景4、化学进化——由简单小分子到复合大分子（化学进化假说）随着地表的冷却，水的积累，在原始海洋中和大气中，出现一批简单的小分子。太阳辐射火山爆发雷鸣电闪提供能量，使简单小分子合成复杂的稍大分子。有机酸、氨基酸、单糖、脂类、嘌呤、嘧啶、核苷酸等等雷电可能为化学进化提供能量地表的能量能源J/cm2太阳辐射1.09x106紫外线400nm－300nm1.42x104300nm－250nm2.3x103250nm－200nm17.5

8、1200nm－150nm7.11闪电14.74放射性(地下1Km内)3.35火山爆发0.54宇宙射线6.28x103支持“化学进化”假说的证据1953年芝加哥大学研究生米勒的模拟实验。196