生命的起源_生命的起源过程
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生命的起源、多细胞生物细胞分化的机制
随着各种穿越剧的热播,经常有人问我,如果你能穿越,你最想穿越到哪个时代?不是物质富足充裕的唐朝,也不是阿哥爆满的清朝,我的答案一定会让你惊讶,我最想穿越到人类出现以前的远古时期,一探生命起源的究竟。也许这也是每一个追求真理的人都想过的问题吧!但是,在时光机器被制造出来以前,不如就让我们站在前人的肩膀上,求索数十亿年前生命起源的奥秘。
前人探索生命起源的道路也是非常曲折的,当苦苦思索而不得的时候,有一部分人将生命的起源归结为“神”的力量,也就是所谓的“神创论”。也有人只看表面,比如腐草为萤、腐肉生蛆,推崇自然发生论。相对而言,天外胚种论、新自然发生论、深海烟囱起源说等都是有一定的科学依据的,更令人信服。总的来说,在一步步的研究中我们得到这样的结论:最早的生命不是由生物而来,也不是由非生物的物质直接而迅速地产生出来,只能由非生物的物质经过化学途径逐步演化而来。
说到生命起源,不得不提生命起源的条件----宇宙大爆炸。早期的宇宙非常炽热、致密。大约在200亿年前,宇宙开始初始膨胀,爆炸。在以后的一百多亿年里,经过了一系列的演化,产生了各种各样的元素,最重要的是,在距今约四十六亿年前,我们人类的家园----太阳系和地球诞生了。而早期地球的一系列变化由具备了进一步的条件:还原性次生大气为生命起源提供了原始材料,热能、太阳能和放电提供了能源,原始海洋为原始生命提供了场所。
地球上的生命起源是通化学途径实现的,在上述的一个合适的大环境下,一般将生命起源的化学演化人为的划分为四个阶段。即从无机小分子生成有机小分子,从有机小分子发展成为生物大分子,由生物大分子组成多分子体系,由多分子体系发展为原始生命。其中关于生物大分子的起源,一直以来都是科学家们关注的焦点。他们就“蛋白质先起源还是核酸先起源”这一问题展开了讨论。而现在为我们普遍接受的是,蛋白质与核酸共同起源。而多分子体系的试验模型有“团聚体”和“类蛋白质微球体”他们是原始生命的萌芽。关于密码起源现在普遍接受的是,最早的遗传密码是G-N-C,经历了G-N-C、G-N-Y、R-N-Y、R-N-N的几次扩展形成了现今生物的遗传密码。
关于生物的起源,仍有待于进一步的研究,希望科学的发展能让我们拨开重重迷雾。研究生命起源的同时,科学家们对生命的延续同样着迷。而多细胞生物的分化与生命的延续有着紧密的联系。
多细胞生物是指由多个、分化的细胞组成的生物体,但其生命开始于一个细胞——受精卵,经过细胞分裂和分化,最后发育成成熟个体;其分化的细胞各有不同的、专门的功能。在许多分化细胞的密切配合下,生物体能完成一系列复杂的生命活动,如免疫等。大多数可以使用肉眼看到的生物是多细胞生物,所有植物界和除粘体门外所有动物界的生物是多细胞生物。
细胞分化是指细胞后代在形态结构和功能上发生差异的过程,通过细胞分化,使具有相同遗传组成的细胞,选择性地表达不同的基因,产生不同的结构蛋白、执行不同的功能,共同参与构成复杂的细胞社会——个体,所以细胞分化的实质是基因的差别表达(differential expreion)细胞分化与形态发生(morphogenesis)是相互联系在一起的,后者是指通过细胞的增殖、分化和行(如粘附、迁移、凋亡)塑造组织、器官和个体形态的过程。
多细胞生物细胞分化的机理及其复杂,概括而言细胞的分化命运取决于两个方面:一是细胞的内部特性,二是细胞的外部环境,前者与细胞的不对称分裂以及随机状态有关,尤其是不对称分裂使细胞内部得到不同的基因调控成分,表现出一种不同于其它细胞的核质关系和应答信号的能力;后者表现为细胞应答不同的环境信号,启动特殊的基因表达,产生不同的细胞的行为,如分裂、生长、迁移、粘附、凋亡等,要的作用。
些行为在形态发生中具有极其重多细胞生物主要的分化机制包括不对称分裂、诱导机制、细胞化等分化和发育等。
量控制、细胞行为变对这些分化机制的进一步研究,正是当今科学研究的热点,期待着生物学在这些方面的研究突飞猛进,解决人们在科学上的疑云。
姓名:付煜
班级:2010级生物科学四班 学号:***