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化学起源说,生命起源的化学起源过程

  • 化学
  • 2023-05-07
目录
  • 化学的起源简介
  • 生命起源的化学起源过程
  • 化学起源说和海洋化学起源说
  • 生命化学起源的四个阶段
  • 生物起源化学说

  • 化学的起源简介

    化学起源说是人们普遍接受的生命起源假说,由奥巴林和霍尔丹提出,洞手巧这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的薯腊时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,纳键逐渐地演变而成的。最终,以生化和遗传的建立为标志的细胞得以诞生。

    生命起源的化学起源过程

    化学起源说将生命的起源分为四个阶段。

    第一个阶段

    从无机小分子生成有机小分子的阶段,即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的。需要着重指出的是米勒的模拟实验。在这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含卜搭宽有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”。米勒先给烧瓶加热,使水蒸汽在管中循环,接着他通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应,而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体,又流回底枝配部的烧瓶,即模拟降雨的过程。经过一周持续不断的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现,其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物,同时还形成了氰氢酸,而氰氢酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。

    第二个阶段

    从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下(如黏土的吸附作用),通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。

    第三个阶段

    从生物大分子物质组成多分子体系。型亮这一过程是怎样形成的?前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说,他通过实验表明,将蛋白质、多肽、核酸、明胶、阿拉伯胶和多糖等放在合适的溶液中,它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,这些小滴就是团聚体。奥巴林等人认为,团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如,团聚体具有类似于膜那样的边界,其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去。另外,有的学者还提出了微球体和脂球体等其他一些假说,以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程。

    第四个阶段

    有机多分子体系演变为原始生命,包括以生化和遗传的建立为标志的细胞的诞生。这一阶段是在原始海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前,人们还不能在实验室里验证这一过程。

    化学起源说和海洋化学起源说

    为什么会有化学?

    在书上所说。化学方法最早应用于金属的提炼和加工,以及陶器的制造。从这一点可以看谈模出化学最早是用在工业方面。以及为了人们的生活和建筑。而这些化学公益实践并没有什么理论基础。就只是人们在长期的实践中对物质的理解而产生出的文化。

    在最早的四大文明古国中。有古埃及淘洗,黄金。以及苏美尔的弯刀。这些都是人们在偶然中发现的。从而延伸中了一种。以及这些象征着一些文明。

    而在用于化学中,玻璃就是最好的代表。古代时的人们。人早就应用还有酮化合物的,不透明的蓝色和绿色的釉去制作玻璃。并且制造玻璃过程中还显示的方法需要钠碱和壶中的碳酸钠。

    埃及人曾海把石英,孔雀石,石灰一起加热到830度到900度。制成了一种深蓝色组成确定的化合物cao.cuo.4sio2称为埃及蓝。他和碱钠一起使用。就会使物体带上颜色。慢慢的也就产生了染料。

    埃及人从靛蓝植物中制取蓝色染料靛蓝。而把一块儿植物染成不同颜色的方法。就用煤染剂。而古时腥红色的染料由胭脂虫制取的。

    从古时的化学可以看出。闷的化学往往大多都来自于生活。以及昆虫植物等等。从而可以看出在那时的化学是没有理论去支柱的。是人们从生活中提取的。对一个物体的理解和见解。

    慢慢的,随着人们的智慧逐渐显现出来。元素和化合物的定义所依据的概念才是差不多显现的。但这却是经过许多世纪的努力才得到。最早的元素是在希腊哲学家中泰勒斯。认为万物由水生成。阿那克西妮。认为昌侍蔽万物由空气生成。他和拉克利特认为万物由火生成。而恩培多克勒认为事物有四根的观念,火空气,水和土。以及两种力量吸引和排斥。便是最早的四元素学说。最早时的科学家。我拉图他假定是无忧无形式的原质物质。取得形式后产生的每个元素都有其独特的形状。我为四面体,空气为八面,体水为20面体图为立方体,它们都是用两种直角三角形从空间中截取出来的。他们可以按一定的比例互相转变。而亚力士多德则认为物质的基本性质是热冷湿,干,把它们对地组合说所谓的四元素,火,空气,土,水。

    而这四物质元素学说一直到18世纪末期都被认为是正确的,一直到19世纪末。

    在古典时期,人们就已经知道耐州了一些化学物质像铜,铁,锌,的氧化物。并用这些物质和一些化学操作反向金属和合金的加工。这些方法引起了学者的兴趣,他们建立理论时也提出了实际操作,但很少人去做实验。不过有一些被森旅或者寺院中专门的工匠培植起来,而实践的传统也是一代一代的传了下去。

    在之前最重要的化学就用于了有名的莱顿纸草。而这种秘方主要的内容是仿照金和银的合金。就这样一代一代的传了下去。

    到这里就可以看出。古时的化学是没有依据的。都只是从生活和实践中提取出来的。慢慢的才有了学者去提出一种概念。从而创造一种学说成为了化学。

    生命化学起源的四个阶段

    时至今日,在关于生拍雹芹命起源的问题上,研究取得的最重大的进展,就是用实验支持、证实了生命的“化学起源说”。

    1953年,美国芝加哥大学年轻的毕业生米勒,在龙瑞教授指导下,设计和研制出一个模拟原始地球情况的实验装置。他把甲烷、氨、水蒸气、氢气的混合体装在这个封闭的装置内,经过连续一周的火花放电,得到11种氨基酸和其他有机物,即合成了生物小分子。

    生物小分子一般是指分子量在1000以下的氨基酸、脂肪、单糖等。这个实验是生命起源研究史上一个关键性实验。正是这个实验,提供了几十亿年前,原始地球上合成有机物的生动图景。关于生命的“化学起源说”,是在100多年前恩格斯提出来的。他总结当时自然科学的成就,提出了三个极为重要的论点:

    ①生命起源是一个十分漫长的过程,地球上的生命不可能从非生命物质中突然产生。

    ②生命的起源必然是经过化学途径实现的。

    ③生命是蛋白体的存在方式。如果有一天用化学方法制造蛋白体成功了,那么它们一定会显示生命现象,进行新陈代谢,虽然可能是很微弱的和短暂的。

    “化学起源说”是对当时人类认识生命起源的科学总结,米勒的实验证实了它的基本思想,也深化了它的基本思想。

    米勒和奥吉尔在《地球上生命的起源》一书中,以实验为依据,明确地指出生命是在地球上发生的,所有生命都具有共同的基本成分和性质,都有共同的生物合成途径。

    米勒的发现打开了生命之谜的大门,成为20世纪最重大的发现之一。

    在米勒之后的1959年,德国两位科学家也做了类似的实验,所不同的是,他们是用紫外线来模拟地球诞生之初的太阳辐射,结果也得到了氨基酸。这个实验又证明,只要有能量辐射,就能使宇宙中的肆兆一些构成有机分子的原子靠拢,并合成氨基酸。

    在米勒实验的启发下,到1970年为止,世界各国已先后在实验室人工合成了21种氨基酸。

    实验的成功,又促使科学家进一步思考:能否人工合成比氨基酸更高级的生命物质?

    1961年,美国生化学家奥罗捷袭毕足先登,用无机物首次合成了嘌呤和核糖,把生命物质的合成向前推进了一大步;中国科学家后来居上,在人工合成生命物质方面,从1961年开始走在世界前列。这一年,中国科学家开始了那时惟一知道其结构的蛋白质——牛胰岛素的人工合成。经过4年探索,1965年合成了牛胰岛素,也就是人工合成了一种含有51种氨基酸的、具有生物学活性的蛋白质。1981年,中国科学家又取得震惊世界的重大研究成果,即人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸。这是世界上最早人工合成与天然分子相同的核糖核酸。将这种核糖核酸掺到蛋白质中,它立即显示出生物活性,进一步证实了生命起源于地球的化学演化过程。

    人类认识到并证实地球上的生命来源于无机界,无机物完全可以通过化学演化,演化出有机物来。然而,这个认识并不是轻而易举和一帆风顺得来的,它经历了非常漫长的探索过程,也走过非常曲折的道路。

    生物起源化学说

    化学原来是物理中的念州扒一部分,后来由于发现的物质多了,为了研迹掘究物质的性质与其结仔昌构之间的关系,把化学从物理中分离开来,成立的独立的学科:化学.

    现在的原子核反应部分仍属于物理.

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