生命起源元素.

1、 材研1402： 刘晓东 生命的产生过程 （1）原始海洋中的氮、氢、氨、一氧化碳、 二氧化碳、硫化氢、氯化氢、甲烷和水等 无机物，在紫外线、电离辐射、高温、高 压等一定条件影响和作用下，形成了氨基 酸、核苷酸及单糖等有机化合物。科学家 们所做的模拟实验也表明，无机物在合适 条件下能够变成有机物。 （2）氨基酸、核苷酸等有机物在原始海洋 中聚合成复杂的有机物，如甘氨酸、蛋白 质及核酸等，被称为“生物大分子”。 （3）许多生物大分子聚集、浓缩形成以蛋 白质和核酸为基础的多分子体系，它既能 从周围环境中吸取营养，又能将废物排出 体系之外，这就构成原始的物质交换活动。 （4）在多分子体系的界膜内，蛋白

2、质与核 酸的长期作用，终于将物质交换活动演变 成新陈代谢作用并能够进行自身繁殖，这 是生命起源中最复杂的最有决定意义的阶 段。技术改造构成的生命体，被称为“原 生体”。 生命最深层的动力 生命的起源、演变、遗传和基因转置是当 代生命科学的四大课题，而贯穿这些过程 的核心问题是，生命最深层次的动力 究竟 是什么？ 生命的原动力 一是内源动力， 即原子、分子、基团间静电、色 散、极性、氢键四种作用力。特别提出了含有 d 轨道的、且易变价的生命动力元素群的含水络合 离子对生命 化学过程起最深层次的催化、激活、 动力作用概念。正是这种内源性动力，推动了整 个生命过程，促进了生命的演进和发展； 二是生命

3、外动力； 如激活生命内源动力的种种环 境能量，如剧变梯度的磁力、地心引力、潮力、 宇宙射线辐射、太阳黑子、地壳内地动能量等， 致使内源性动力 进一步高能态化，从而使内因起 更大作用， 促使无生命的化学过程过渡到有生命 的化学过程。 生命体元素组成 世间万物都是由各种元素的原子组成的， 人也不例外，从化学元素周期表得知，至 今人类一共发现了天然的和人工合成的元 素有111中，其中目前已知天然存在的化 学元素有92种，在人体内已经发现81种， 这81种统称为生命元素 元素占人体质量万分之一以上的称为常量 元素，又叫造体元素，如氧、碳、氢、氮、 钙、磷、硫、钾、纳、氯、镁、硅等，这 12种造体元素占

4、人体质量的99.95%。人 体的肌肉和器官组织及体液都是碳、氢、 氧的有机化合物组成，又叫碳水化合物。 蛋白质含氮较多，骨骼和牙齿含钙和磷较 多，血液和体液含水较多。 化学起源说是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，在极其漫长 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。 过渡金属原子作为金属配体复合物的核心， 必定被其他配体包围着。莫洛维兹和他的 同事提出，深海热泉中简单的过渡金属配 体复合物可催化产生更复杂分子的反应。 之后，这些日益复杂的分子在效率越来越 高的过渡金属配体复合物催化剂中扮演着 配体的角色。渐渐

5、地就累积起了新陈代谢 的基本分子成分，并自我组织起奠定生命 基础的化学反应网络。 研究发现, 当含微量镍或锌等金属的粘土 在反复经化学物质溶液浸泡后又干燥的时 候, 氨基酸链和核普酸链才开始形成。有 微量铜的粘土是最有效的氨基酸集成剂,而 微量镍只能选择性地集聚着约二十种在生 物体中发现的氨基酸。对含有金属的各种 粘土的试验表明, 仅含锌的粘土标本才有 助于核普酸的结合。 铁元素在血液中铁元素负责携带氧，将其从肺转 运到身体中需要氧气 的各个部位。酶是体内大 多数化学反应的催化剂，参与解毒和能量转换， 而铁元素是各种酶的组成部分。众所周知，贫血 是一种红细 胞减少性疾病，其常见症状为疲乏、 气

6、短，甚至心力衰竭，而饮食中铁元素摄入不足 和其他缺铁性因素是导致贫血最常见的原因，体 内铁元素缺乏时，免疫功能就会下降，皮肤苍白， 而且感觉精神不振、眩晕、畏寒、异常疲乏等。 线粒体是细胞进行锰代谢和能量转换的场所，所 产生的能量，供给生命活动需要。有人将锰称为 “抗衰老元素”，锰可促进线粒体物质代谢和能 量转换，从而确保了生命活动的正常进行。 锌在300多种酶当中发挥重要的作用，尤 其是DNA和RNA合成不可缺少的酶，此外， 还参与生长素的合成，加速细胞分裂，促 进生长发育，保护皮肤黏膜的健康。它们 还广泛参与生物大分子的构成、基因表达 及调控。参与蛋白质、脂类和糖的合成与 降解，还帮助建立人的免疫功