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首页> 岂独无故> 第1章 生命起源

第1章 生命起源(2/3)

在25摄氏度上下浮动。

    如果人体长期处于40摄氏度以上的环境中,很容易引起中暑死亡;处于低温环境下也不行,人在5摄氏度的海水里只能活个把小时。

     在46亿年前地球形成的时候,大气的主要成分是二氧化碳、氮气、二氧化硫和硫化氢。

    直到差不多25亿年前,第一批能够利用阳光的细菌出现在原始海洋中,利用太阳光的能量分解大气中的二氧化碳,并以其中的碳原子为食,这才制造出了氧气。

     在20世纪中叶,当DNA→RNA→蛋白质这套遗传信息传递的所谓“中心法则”刚刚被提出的时候。

    1968年,DNA双螺旋的发现者之一克里克就在一篇文章中大胆地猜测,也许看起来多余的RNA才是最早的生命形态。

    他甚至说:“我们也不是不能想象,原始生命根本没有蛋白质,而是完全由RNA组成的。

    ” 这章没有结束,请点击下一页继续阅读! 到了1982年,切赫他们干脆放弃了对RNA分子各种徒劳的提纯,直接在试管里合成了一个新的RNA分子。

    然后,利用这条理论上就不可能存在污染的纯净RNA,他们终于可以明白无误地确认,这条RNA在什么外来蛋白质都没有的条件下,仍然固执地实现了自我剪接,把那段没用的中间序列切割了出来。

     RNA分子,居然可以身兼DNA和蛋白质的双重功能:它显然可以和DNA一样存储信息,同时也可以像蛋白质一样催化生物化学反应——在切赫的例子里,这个化学反应就是对自身进行切割和缝合 马蒂亚斯·雅各布·施莱登(MatthiasJakobSchleiden)和西奥多·施旺(TheodorSchwann)是细胞学说的集大成者。

    1839年,两人分别提出植物和动物都是由许多个微小的细胞组成的,细胞是生命的基本单元。

     首先,它必须是一种不溶于水的化学物质,否则就会在地球原始海洋里轻易地分崩离析。

    其次,它必须能够形成致密的结构,要是孔隙太大,各种物质能够自由进出,这层膜也就没有用了。

    而基于这两点,我们还能猜想出这层膜的第三个性质:它必须具备一定程度的通透性,能够让某些分子穿梭于细胞内外,例如氧气、营养物质、细胞产生的废物,等等。

     胡克在软木标本中看到的蜂巢结构其实是细胞壁,一种植物细胞特有的坚硬外壳[图片] 大家都知道“油水不相容”,这是因为水分子带有强烈的极性,它的氧原子上带有强烈的负电荷,氢原子上则带有正电荷,因此水分子之间能够通过正负电荷的吸引形成稳定的结构。

    相反,大多数脂类分子的电荷分布很均匀,一旦放入水中,不仅不能和水分子形成电荷吸引,反而还会破坏水分子之间的稳定关系。

    因此脂肪分子不溶于水,而且在水中还会自发聚集成团,尽可能减少表面积,减少暴露在水分子面前的机会。

    这样一来,由脂类分子构成的膜当然就不会在水中分崩离析,而且天然地形成致密的结构,包裹住细胞内的生命物质。

     根据欧福顿的理论,这层膜是脂类分子,因此可以用有机溶剂轻松提纯。

    然后,高特和格兰戴尔把从红细胞中提取的这些物质平铺到一杯水上,小心翼翼地拉成了一层膜。

     高特和格兰戴尔提出的磷脂双分子层模型。

    简单来说,细胞膜是由两层紧密排列的磷脂分子构成的,磷脂分子的极性“头”朝外,和水分子亲密结合,非极性“尾”则隐藏在分子内部。

    可以看出,这样的结构最大限度地避免了电中性的尾巴和水分子的接触,物理性质很稳定 欧福顿预测,细胞膜的物质成分是磷脂和胆固醇,而这两种脂类分子都有一个异乎寻常的特性:分子骨架的绝大多数地方都是电中性的,因此天然排斥水分子。

    但是两种分子的顶端却恰好都有一个带有电荷的“头”,因此是可以和水分子亲密结合的。

     细胞膜上“镶嵌”着各种各样的蛋白质分子,它们可以帮助物质进行跨细胞膜流动,或者说它们能够形成一个狭窄的孔道,让分子自由进出细胞(取决于细胞内外的浓度),水分子和金属离子大多数时候是这样进出细胞的。

    有时候,细胞膜上的蛋白质甚至可以
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