[理学]第二章 生命及细胞的起源.ppt

遗传变异的物质基础 核酸是否能担当生命体内遗传与变异曾是生物学中推测与争论的重大理论问题。 深海海底起源说 认为原始地球表面火山频繁爆发、紫外线辐射强烈，对生命的存在极为不利，而深海海底相对比较稳定、安全。 第二节 细胞的起源 大，直径一般10-100微米 在有氧情况下进行经常活动，具纤毛或借微细管组成的鞭毛活动 由纤维素或几丁质组成，但在动物细胞中没有 具线粒体及叶绿体（在真菌和动物细胞中无叶绿体） DNA组成染色体并由核膜包着 有丝分裂或减数分裂 主要为具有细胞分化的多细胞的， 小，直径一般1-10微米 在无氧或有氧情况下不活动或进行借蛋白质鞭毛素形成的鞭毛活动 由特征性的糖及肽组成 没有膜包着细胞器 DNA存在于拟核中 二分裂的细胞分裂 主要为单细胞的， 细胞的大小 代谢与光合作用运动的性能 细胞壁 细胞器 遗传组织 繁殖 细胞组织 真核生物的细胞 原核生物的细胞 原核细胞与真核细胞分别代表了细胞进化的不同阶段。原核细胞比较原始，它只可能起源于更原始前细胞或非细胞形态的生命。 19世纪末，海克尔预言细胞来源于比它更简单的前细胞生物。 到本世纪50年代末，细胞起源的研究有了新的突破。 Ⅱ细胞产生和发展的主要阶段 一、原始生命到原始细胞的阶段 主要标志：原始细胞膜的形成 原始生命体具有一个原始界膜，但它是及其简单的，因此，由原始界膜向细胞膜过渡，是原始生命发展的首要环节。 细胞膜的组成： 磷脂双分子层（亲水端、疏水端） 蛋白质 多糖 这种结构使类脂区域化有利于水中生活，又具有很低的通透性。 磷脂双分子层 多糖 蛋白质 在膜结构的研究中，1972年由辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌结构模型被大多学者接受。 细胞膜结构不仅是镶嵌的，还是流动的。这是由于类脂双层的不饱和性、酶的活动和环境（温度）的影响。 因此细胞膜的结构特征，是有机体与环境进行物质和能量交换的可靠保证。 二、原始细胞到前原核细胞的阶段 主要标志：细胞质分化，原始染色质体形成。 在这一过程中，不同的酶系统逐渐集中于一定的区域内，代谢系统趋向于有序化。随着DNA 大分子的进化，原始的染色质体也逐渐形成了，逐渐形成了核区。 这时期所形成的细胞的特点非常类似于原核细胞的前身，因此，被称为是“前原核细胞” 前细菌和前蓝藻是其中的两个代表。还有人认为前原核细胞与原核细胞在进化上同处于一个发展阶段。? 三、前原核细胞到真核细胞的阶段 主要标志：原始细胞器的形成。 前原核细胞是在厌氧、异养的条件下生活，它们消耗了原始海洋中大部分的有机物。好氧细胞在这种情况下逐渐分化出来。细胞色素C可以进行光合作用产生大量的分子氧，这样给好氧细胞提供了有氧环境。 ? 真核细胞起源途径的探讨 内共生说：(马古利斯） 大约在十几亿年前．一些大型的具有吞噬能力的细胞，先后吞并了几种原核细胞（细菌和蓝藻）由于后者没有被吞噬细胞所分解消化．反而从寄生过渡到共生，并成为宿主细胞的细胞器。如好氧细菌成为线粒体．蓝藻成为叶绿体． 内共生学说的证据： 1、在形态结构上，线粒体、叶绿体在很多方面类似于细菌和蓝藻。 （大小、核糖体、内膜、色素、DNA） 2、在生理功能上，线粒体、叶绿体都具有半自主性。（有独立的DNA和蛋白质合成装置） 3、叶绿体、线粒体和原核生物在功能上也有许多相似之处。（他们的核糖体对某些抗菌素有相似的反应） 4、在真核细胞中，同时存在线粒体、叶绿体、细胞质三组不同的tRNA，还有三组不同的氨基酸tRNA合成酶。 在内共生学说中，细胞核的来历是主要的难点。 细胞起源的经典学说：（尤泽尔） 认为真核细胞是从一种原核细胞通过自然选择和突变，逐渐地进化而来的。 经典学说在双层膜的结构上有一定的合理性。但其主要的缺陷是证据不足，同时对内共生的事实根据又无法予以否定。 它是膜系统逐渐向内扩张、曲折、凹陷、褶叠起来，随后产生由膜包围形成的小囊，并脱离膜成为独立的细胞器，最后形成真核细胞。 真核细胞起源的意义 真核细胞细胞的出现是生物进化史上的一个重大事件； 1、奠定了有性生殖的基础：（有丝分裂） 2、推动了动、植物的分化； 3、促进了三级生态系统的形成。 （动物、植物、菌类） 一、从无生物到生物 海洋中的元素→ 小分子有机物→