导图社区 生命起源的化学演化
这是一个关于生命起源的化学演化的思维导图，生命起源的化学演化指的是从无机物逐渐演化为有机物，进而形成生命的过程。介绍了演化过程经历的多个阶段。
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第14章DNA的生物合成读书笔记
生命起源的化学演化
无机小分子生成有机小分子
第一次化学反应
大约在47亿年前，与地球起源有关的H C O 以及S,P等元素之间的第一次化学反应就已经进行了
碳氢化合物及含氮衍生物的合成
氨基酸的形成
时间:45亿~47亿年前
起因:地壳刚开始形成，火山爆发十分频繁，早期地球核心中的金属碳化物被喷到地球表面与当时水蒸气组成的地球大气发生相互作用形成各种碳氢化合物
验证:1953年，米勒设计模拟了早期地球的条件，采用火花放电这一简单的能源进行了模拟实验
模拟装置图
核苷酸的形成
时间:1960年
Oro利用氰化氢和浓氨溶液发生反应 ，合成腺嘌呤。所以腺嘌呤为HCN的五聚体
1963年有人以甲醛为原料，经过紫外线照射得到了核糖和脱氧核糖，后来在Minat等人室内模拟天体物理条件下的实验得到了证实
RNA起源的依据:将五种核苷，即腺苷，鸟苷，胞苷，尿苷和胸腺苷，分别与磷酸二氢钠混合仅仅加热到160℃，保持2小时，即可生成五种单核苷酸
卟啉的生成
据报道，有人用甲醛和吡咯加热到84℃，在原有金属离子参与的条件下，可以生成金属卟啉复合物。在生命起源和发展过程中，卟啉的形成才产生了光合作用，光合作用产生的分子氧，改变了大气中无氧的状况，使整个自然界改观。
从有机小分子发展成生物大分子
关于蛋白质和核酸起源问题的讨论(三种学说)
三大主流学说
一、是以奥巴林和原田馨为代表的部分学者，他们认为生命起源的化学演化的实质是蛋白质的形成与演化，在功能上是先有代谢，后有复制，认为蛋白质首先起源。支持这一看法的证据是有些蛋白质的合成不需要核酸为其编码。例如，细菌体内的短杆菌肽和酪杆菌肽的生物合成，即不依靠任何核酸的作用，以蛋白质为模板定向酶促合成。随着分子生物学的发展，又有许多这面的研究成果。例如，1990年Hirata等在酵母液泡膜H-ATPase的α亚基(VMAI)中首次发了蛋白质自我剪接等
二、是以Ricci和Ogel为代表的部分学者，他们认为生命起源的化学演化实质是核酸分子的形成与演化，在功能上是先有复制，后有代谢，核酸首先起源。因为核酸是遗传信息的载体，它控制着蛋白质的合成等。这种看法同样有不少事实依据。
三大分支学说
陆相起源说
这一学说认为，核酸和蛋白质形成的缩合反应是在大陆火山附近，那里是氨基酸或核酸缩合 的理想场所，大陆无氧干燥的环境也是脱水缩合的良好条件。
验证:1955年，美国学者福克斯(S.W.Fox)及其同事模拟早期地球条件，将若干种氨基酸按一定比例混合，在无水条件下加热到160-200℃，经过0.5~3.0h合成了一种琥珀色的类蛋白质。
持有陆相起源观点的学者认为，在大陆火山附近的水池里生成的大量氨基酸，在火山喷发时被强烈的高温蒸发干枯，剩下的氨基酸发生热聚合脱水而成高聚物，雨水把高聚物带到原始海洋中，在海水的作用高聚物经过自我装配形成蛋白质，在火山区形成核酸的过程也与之相似。
海相起源说
霍罗维茨和卡恰尔斯基等学者
他们认为在原始海洋中，相对分子质量小的氨基酸和核苷酸可以被吸附在粘土蒙脱石一类物质的活性表面
深海“烟囱”起源说
美国霍普金斯大学地质古生物学家斯坦利提出在海水和阳底下的岩浆体之间有物质和能量的交换
生物大分子组成多分子体系
多分子体系的实验模型
团聚体模型
奥巴林曾将白明胶水溶液和阿拉伯胶水溶液混合，发现混合后原本澄清的液体变得浑浊了，取少许制片显微镜下观察，发现了许多大小不等的小滴称之为团聚体
在一定的条件下，团聚体可以进行所谓的分裂和生长，具备了原始生命的萌芽
类蛋白质微球体模型
福克斯把多种氨基酸干热聚合形成的酸性类蛋白质放入稀薄的盐溶液中冷却或将其溶于水，使温度降低到0℃，在显微镜下观察到大量直径。为0.5~3微米的球状小体。也就是类蛋白质微球体
福克斯认为类蛋白质微球体是一种比较理想的多分子体系，并坚信这些类蛋白质微球体是现代生物细胞的前体
由多分子发展成原始生命
原始膜的起源
原始生命必须独立于环境
格尔达克尔提出内脂蛋白囊假说认为在原始海洋中，内质和蛋白质之间相互作用，逐渐形成囊状。把富含有机物的海水包进去，使之成为一个独立于环境的原始生命体
开放系统的建立
生命现象的本质特征是不断的与环境进行物质和能量的交换，作为原始生命必然是一个开放系统
280成立用足蛋白和多核苷酸构建的团聚体进行相关研究
遗传密码的起源
遗传密码的起源涉及遗传信息的传递，是生命现象的另一个重要特征
