自然科学基础生命的化学起源过程教案

牡丹江师范学院教案教研室：教育技术教师姓名：赵杰授课时间:

讲授新

拓展内容

课后总结

教研室主任签字年月日

授 课 内 容

备注

一、导入新课

思考：原始地球和现代地球有什么不同？ 你认为原始地球上有生命吗？

地球上最早的生命出现在什么时候，是什么样的？

二、讲授新课

（一）研究生命起源的方法 研究生命起源的方法—科学推测

推测是根据已知的事物，通过思维活动，对未知事物的真相提出一定的看法

1.科学的推测需要有确凿的证据，凭空想象是站不住脚的。

2.科学推测还需要有严密的逻辑，也需要丰富的联想和想象。

3.研究发现，构成生物体的每一种元素在自然界都能找到，由此推测，地球上的原始生命起源于非生命物质

（二）生命起源的各种假说 神创论：上帝创造万物，最后造人。

自然发生论：生物是从非生物环境中自然生发出来的 17世纪意大利医生F.Redi 用实验证明腐肉不能生出蛆

宇生论：地球上的生命来自宇宙空间中别的星球

化学起源说：被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。

目前主要有原始汤化学进化学说、生命热泉起源学说两种假说。

原始汤化学进化学说

第一阶段：从无机小分子到形成有机小分子

原始地球条件：高温、强紫外线、闪电、火山喷发

原始大气：甲烷、氨、水蒸气、氢气、硫化氢、二氧化碳等，没有氧气

授课内容备注

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，产生了组成现代生命的几种氨基酸。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。

根据米勒的实验结果可以对生命的起源作出怎样的推测？

原始地球上尽管不能形成生命，但能形成构成生物体的有机物。因此生命

的起源从无机小分子物质生成有机小分子物质这一阶段是完全能够实现的。

第二阶段：从有机小分子到形成有机大分子

生物大分子主要指蛋白质和核酸。他们在起源上有两派:陆相起源派认为由

有机小分子物质聚合成大分子的反应，是在爱火山附近局部地区发生的，生成

的大分子在经雨水冲刷到海洋中。海相起源派，他们认为在原始海洋中，氨基

酸和核苷酸可附着在粘土的表面上，在有适当的缩合剂的条件下，可发生聚合

反应。

但氨基酸和核苷酸是怎样积累浓缩的，最先形成的是蛋白质还是核酸？这

都是悬而未决的问题。

第三阶段：从有机大分子到形成多分子体系

团聚体模型：奥巴林认为原始海洋中有机大分子浓缩成为团聚体，是非生

命物质向生命物质过度的一种重要形式。

简单团聚体生成模式图

授课内容备注

1、胶体粒子被很厚的结合水所覆盖

2、由于添加酒精而失掉大部分的结合水而成为脱水胶体

3、脱水胶体凝聚成团聚体

微球体模型：福克斯在显微镜下观察微球体，发现其有双层膜很似细菌。

由于类蛋白微球体比较稳定同时又是在模拟原始地球的条件下由酶促合成的

类蛋白所产生，因此，它与团聚体相比是一种比较理想的多分子体系或原始细

胞模型。

第四阶段：从多分子体系到形成原始生命

多分子体体系经过出现生命特征，原始生命宣告诞生。原始界膜和原始的

物质交换，原始新陈代谢和繁殖。

生命热泉起源学说

生命起源于热泉生态系统

这是20世纪70年代以来，部分学者提出的观点。

20世纪70年代未，科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群岛附近发现了几处

深海热泉，在这些热泉里生活着众多的生物，包括管栖蠕虫、蛤类和细菌等兴

旺发达的生物群落。这些生物群落生活在一个高温（热泉喷口附近的温度达到

300 ℃以上）、高压、缺氧、偏酸和无光的环境中。首先是这些化能自养型细

菌利用热泉喷出的硫化物所得到的能量去还原二氧化碳而制造有机物，然后其

他动物以这些细菌为食物而维持生活。

部分学者认为，热泉喷口附近的环境不仅可以为生命的出现以及其后的生

命延续提供所需的能量和物质，而且还可以避免地外物体撞击地球时所造成的

有害影响，因此热泉生态系统是孕育生命的理想场所。

但另一些学者认为，生命可能是从地球表面产生，随后就蔓延到深海热泉

喷口周围。以后的撞击毁灭了地球表面所有的生命，只有隐藏在深海喷口附近

的生物得以保存下来并繁衍后代。因此，这些喷口附近的生物虽然不是地球上

最早出现的，但却是现存所有生物的共同祖先。

三、练习思考

你认为在现在的环境下地球上会不会再形成原始生命？为什么？

不会。

因为不存在原始生命形成时所需的环境条件。另外海洋的成分也发生了改

变。

授课内容备注四、布置作业

布置课后练习题作业。

主要教材：

张民生：《自然科学基础》高等教育出版社

参考教材：

余翔、黄跃华：《自然科学基础》北京理工大学出版社

文祯中：《自然科学概论》南京大学出版社

娄兆文、甘永超、赵锦慧、孙志敏等：《自然科学概论》科学出版社