生态学论述题+简答+全部名词.doc

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1、一、生命起源的最新研究进展如何？答：（一）．现在，大多数学者认为，关于地球上生命由来问题的最合理的解释是生命的进化起源说或化学进化说，而它又分为4个步骤：①生物小分子的合成如氨基酸、核苷酸以及脂肪酸等的合成。米勒以后其他学者又进行了大量的模拟实验，或改用紧外线、b射线、高温、强的阳光等作能源，或改换了还原性混合气体的个别成分（如以H2S代替H2O、以HCN代替CH4和H2、或增加CO2、CO等），结果都能产生氨基酸；而用氧化性混合气体代替还原性混合气体进行实验，则不能生成氨基酸。现在组成天然蛋白质的20种氨基酸，除了精氨酸，赖氨酸和组氨酸以外，其余的都可用

2、模拟实验的方法产生。②生物大分子的合成　可推想，被雨水冲淋到原始海洋中的生物小分子(单体)，经过彼此的相互作用，可以形成蛋白质、核酸等生物大分子(聚合体)。但单体变成聚合体必须经过脱水缩合，而在原始海洋中进行脱水缩合显然是个很大的难题。目前关于氨基酸缩合成多肽，较可信的看法有以下3种：1．美国学者S.W.福克斯等认为原始海洋中的氨基酸可能被冲到火山附近的热地区，通过蒸发、干燥和缩合等过程而生成类蛋白，类蛋白若被冲回到海洋，就可能进一步发生其他反应。他们的根据是：将20种天然氨基酸按酸、碱、中性分别混合，在170℃下加热数小时，可以得到具有天然蛋白质某些特性

3、的氨基酸聚合体─类蛋白。2．另一些科学家如以色列的A.卡特恰尔斯基等认为，原始海洋中的氨基酸是在某些特殊的粘土上缩合成多肽的。他们在实验室内先使氨基酸与腺苷酸起作用，生成氨基酰腺苷酸，后者含有自由能，当被吸附在蒙脱土(montmorillonite)等特殊粘土的表面时，就能缩合生成多肽。英国学者J.D.贝尔纳早在1951年就提出了某些粘土片层间因含有大量的正、负电荷，故可将带电的分子吸附并能成为原始催化中心的理论。60年代英国学者A.G.凯思斯—史密斯更进一步提出生命起源于粘土的主张。他认为导致生命出现的化学演变是在粘土中进行的。80年代美国航天局的科学家

4、们发现，某些粘土有贮存和运送能量的功能，这一发现支持了凯思斯—史密斯的观点。3．日本学者赤崛四郎提出一个能回避“脱水缩合”难关的“聚甘氨酸理论”以说明多肽的形成。他认为在原始大气中产生的HCHO，能与NH3和HCN发生反应，形成氨基乙酰腈，后者先聚合再水解，生成聚甘氨酸，最后经过与醛类、烃类等起作用生成不同的侧基而形成由各种氨基酸组成的蛋白质。模拟原始地球条件合成核酸的实验也有成功的报道。例如，有人将核苷与聚磷酸盐加热至50～60℃获得了多核苷酸；有人将尿苷酸与聚磷酸盐加热得到了多尿苷酸，但并非以3'、5'磷酸二酯键相连；后来有人用胞苷酸与聚磷酸在65℃下

5、合成了由5个左右核苷酸构成的短链核酸，含有3'、5'磷酸二酯键，与生物的核酸连接方式相同。但在无酶促情况下合成更长的以3'、5'磷酸二酯键相联的多核苷酸或由几种单核苷酸组成的多聚体却非常困难③多分子体系的出现生物大分子必须组成体系，形成界膜才能与周围环境明确分开，才可能进一步演变。因此人们认为多分子体系的形成可能是生命出现之前、化学进化过程中的一个必不可少的阶段。目前研究多分子体系的实验模型主要有团聚体和微球体两种。微球体中的类蛋白是以20种天然氨基酸为原料、模拟原始地球的干热条件产生出来的，较之团聚体来自生物体产生的现成物质(如白明胶，阿拉伯胶等)有更大

6、的说服力，所以受到广泛的重视。④由多分子体系进化为原始生命Eigen提出了一种可能的过渡形式，即所谓的超循环组织（hyPercyclicorganization），它已逐渐成为解释由非生命的分子向生命结构过渡的理论基础。他认为在化学进化与生物学进化之间存在着一个分子自我组织阶段，通过生物大分子的自我组织建立起超循环组织并过渡到原始的有细胞结构的生命。超循环组织就是指由自催化或自我复制的单元组织起来的超级循环系统。这个超级循环系统由于自我复制（以一定的准确性）而能保持和积累遗传信息，又由于复制中可能出现错误而产生变异，因此这个超循环系统能够纳入达尔文的进化模

7、式中，即依靠遗传、变异和选择而实现最优化。过去对于自组装的研究一直停留在肉眼无法看见的微观自组装和介观自组装，包括纳米自组装2004年1月2日出版的《SCIENCE》杂志发表了上海交通大学化学化工学院颜德岳教授及其博士生周永丰、侯健的论文《SupramolecularSelf-AssemblyofMacroscopicTubes》。该论文在国际上率先报道了宏观超分子自组装现象，由一类新型的不规则超支化共聚物自组装得到了厘米长度、毫米直径的多壁螺旋管，这是首次发现人的肉眼可见的宏观自组装现象和机制，使我国在该研究领域处于国际领先地位。（二）．地球外的化学进化

8、与“新泛种论”化学进化显然不限于原始地球，在宇宙和其他天体上也会发