生命起源及原核和原生生物优秀课件 (2)

• （3）异养生物 自养生物
• （4）无性生殖 有性生殖
二、原核生物多样性及其进化
真细菌:细菌、蓝细菌、放线菌、 螺旋体、衣原体、立克次氏体、 衣原体
原核生物 (prokaryotes) 古生菌
分子生物学研究显示，古细菌与其他原核生物差别很大， 应将其从原核生物中分离出来，建立与真核生物原核生 物并列的分类阶元。Domains (Bacteria, Archaea, and Eucarya)
神经型：肉毒杆菌 • 炭疽－－炭疽杆菌
三、非细胞性生物-病毒
• 亚显微 (10－1000nm) • 非细胞结构 • 专性活物寄生 • 特殊的增殖特性 • 只有一种核酸（RNA或DNA），并都有遗传
活性。 • 无蛋白质合成和能量代谢的机制
• 每一病毒颗粒都是由:一个核酸芯 子和一个蛋白质外衣，即衣壳 (capsid)所组成。
放线菌的菌丝（见右图） 根据菌丝形态和功能的不同，放线菌菌丝可分为基内菌丝、 气生菌丝和孢子丝三种。链霉菌属是放线菌中种类最多、分布最 广、形态特征最典型的类群，其形态如下图所示。 下图：链霉菌的一般形态和构造（模式图）
二、原核生物多样性及其进化
• 35亿年前出现原核生物蓝细菌，16亿年后即 19亿年前真核单细胞生物出现
（3）.从生物大分子生成多分子体系非细胞形态原始生命的诞生
蛋白起源说（奥巴林的团聚体学说）
生物大分子主要是蛋白质溶液和核酸溶液，合在 一起时，可形成团聚体小滴，这就是多分子体系，它 具有一定的生命现象。
混合 白明胶（蛋白质）＋阿拉伯胶（多糖）
团聚体（小滴）
福克斯的微球体学说
最初实验：
类蛋白质
浓缩
生物进化的过程
• 原始生命
• 原始原核生物（原始细菌，异养厌养）
• 自养原核生物（蓝藻，自养需氧）
• 真核生物
比原核生物结构、功能复杂 通过有丝分裂增殖真核细胞， 有性生殖要进行减数分裂
生物的几种进化趋势
• （1）无细胞结构
有细胞结构
• 原核细胞结构
真核结构
• 单细胞结构 多细胞结构
• （2）厌氧生物 需氧生物
太阳辐射 火山爆发 雷鸣电闪
提供能量 合成一些简单的 有机化合物
有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类……等等
支持证据：1953年美国芝加哥大学研究生S.Miller（米勒） 的模拟试验。
1969年9月澳大利亚麦启逊落下一块陨石，从碎片成份分析 中找到氨基酸、嘧啶、脂酸等。
（2）.从有机小分子合成生物大分子
生命起源及原核和原生生 物
一、生命的起源
1.有关生命起源的假说和争论
（1）神创论——上帝创造万物，最后造成人。 它将生命起源这一科学命题划入神学领域，是不
科学的。
（2）灾变论——每一次灾变后，旧生物被毁没，新 的生物又被上帝重新创造出来。
（3）自然发生论——生物是从非生物环境中自然发 生出来的。 如：腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生鼠
一、生命的起源
• （4）宇生论——地球上的生命来自宇宙空间别的星球。 1969年9月，澳大利亚麦启逊附近落下一块陨石，从碎片成
分分析中检出了天然型的氨基酸等。 • （5）广为接受的生命起源学说
——新的自然发生学说 • 1924年苏联生物学家奥巴林发表<<生命起源>>专著。 按照这个学说，生命是在长时期宇宙进化过程中发生的，是
在原始海洋的岸边、岩石、粘土的表层或像 湖泊样的小水体中，氨基酸、核苷酸等有机小分 子沉积，吸收能量，通过溶液聚合或浓缩聚合的
方式生成原始的蛋白质、核酸等生物大分子。
美国福克斯（F.FOX)试验证实：
将氨基酸混合物倾倒在160oC—200oC的热砂 或粘土上，水分蒸发，氨基酸浓缩并化合生成类 蛋白质分子。
• 特点：个体小、结构简单、繁殖快、分布广、 数量多
• 进化趋势：
• 厌氧化能
厌氧化能和 光能自养型
有机营养型 光能自养型 （放氧型）
好氧化能
有机营养型
常见的细菌性传染病
• 伤寒－－伤寒杆菌 • 霍乱－－霍乱弧菌 • 白喉－－白喉杆菌 • 白日咳－－白日咳杆菌 • 细菌性痢疾－－痢疾杆菌 • 流行性脑脊髓膜炎－－脑膜炎球菌 • 细菌性食物中毒－－肠胃型：多种细菌
古细菌
真细菌
放线菌
细菌的形状
细菌细胞的外表特征可从形态、大小和细胞间排列方式3方面 加以描述。细菌的形态极其简单，主要有球状、杆状和螺旋状。
最多
杆菌
其次 球菌
自然界中哪种最多？
螺旋菌
最少
Streptomyces coelicolor-1
放线菌的形ห้องสมุดไป่ตู้构造
放线菌的形态比细菌复杂些，但仍属于单细胞。在显微镜下， 放线菌呈分枝丝状，我们把这 些细丝一样的结构叫做菌丝，菌丝 直径与细菌相似，小于1微米。菌丝细胞的结构与细菌基本相同。
（a）具有脂双层膜围成的与周围环境隔开的含水囊泡。 （b）囊泡内有多种核酸、蛋白质、糖类大分子。 （c）能选择性地从周围环境中吸纳“食物”。 （d）利用“食物”的分解，复制自身一部分起核心作用
的 大分子。
（e）囊泡因大分子增多而“生长”和“繁殖”。
原始生命是异养、厌氧的。
DNA RNA 蛋白质体系的可能进化过程： RNA RNA DNA RNA 蛋白质 蛋白质
微球体
微球体的性质
（1）直径1µm—2µm（相当于细菌大小）； （2）可吸纳周围环境的脂类，并形成膜状结构； （3）膜表现选择透性，反映渗透压的变化； （4）吸纳周围环境中蛋白质分子，微球体可“增长”
和 “ 繁殖”。
（4）.从多分子体系进化为原始生命
无论哪一种多分子体系（团聚体或微球体）， 如果具备以下特征的综合，那么，原始生命就诞 生了。
（5）.从原始生命进化到原始细胞
出现原始的细胞膜
原始祖细胞类似于今天的小的支原体。支原 体没有细胞壁，其外围是细胞膜，细胞质中只有 核糖体，只含DNA、RNA和多种蛋白质。它除
了 可以在细胞中寄生外，也能在无细胞系统的培养 基中生长、繁殖。体积相当于病毒大小，为细菌 的1/1000，直径约0.1µm。
宇宙进化的某一阶段无生命的物质所发生的一个进化过程， 而不是在现在条件下由非生命的有机物质突然产生的。生 命起源前，经历了地球进化、生命的化学进化、生物进化。 所以，生命起源大约发生在距今45—35亿年间
2.生命的化学进化
（1）从无机分子生成有机分子
甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽……等等
紫外线 闪电 光、热