有机物分子合成出来哪怕是最简单的细胞
2020-03-05 09:356160厂家库小编FAyw
有机物分子合成出来哪怕是最简单的细胞
原始生命的出现
现代科学家们确信有机物分子可以自然发生,并以多种实验证明了这一点。但在有机物分子如何转变为生命体的这一关键问题上,却远远没有那么自信。这涉及我们对“生命”的定义。
似乎有一个科学共识,认为可被称为“生命体”或“生物”的物质必须同时具有三个特征:①这种物质有一个将“自己”与“环境”区别开来的膜;②“自己”和“环境”之间有物质和能量交换;③“自己”可以自行分裂繁殖,形成和“自己”一样的、新的“自己”。这些条件不可谓不苛刻。那么,不具有生命特征的有机分子是如何跳跃过这个“龙门”而获得生命的呢?在这一关键问题上,现代科学还没有一个合格的答卷。迄今为止,还没有任何一位科学家声言他已在实验室中直接由无生命的有机物合成出来哪怕是最简单的细胞。
但是,已有一些科学假说和实验在探索生命物质由有机分子发展出来的过程。苏联科学家奥巴林(Alexander Oparin,1894 1980)是生命起源研究的先驱者之一。他在实验中发现,将多肽、核酸和多糖等有机物放在合适的溶液中,它们能够自动地浓缩聚集为分散的球状小滴。他将这种球状小滴称为“团聚体”(coacervale)。按照奥巴林的假说:①这种团聚体具有类似于半透明膜那样的边界,蛋白质和核酸等生物大分子可以聚合在团聚体内部,界膜内的团聚体保持着显著地不同于外部溶液环境的化学特征;②团聚体能够从外部溶液中吸人某些分子进入膜内,在膜内会发生特定的反应,而反应的产物也能从团聚体中释放出去。在奥巴林的实验中,一些具有化学催化性质的蛋白质被包裹在团聚体中。这些存在于团聚体中的磷酸化酶可以将由外部溶液中进入到团聚体内的磷酸葡萄糖转化成为淀粉,并在团聚体中积累保存起来。这些淀粉在淀粉酶的作用下还能被水解成麦芽糖,然后从团聚体中排出去。在这个实验中,团聚体显示出某些最简单的代谢性质。如果用生命的三条特征来衡量,奥巴林的这个化学系统已到了三缺一的水平,这个系统有膜,有代谢,缺少的是自身繁殖能力。
美国南伊利诺伊大学生物化学家福克斯(Sidney Fox)发现,浓缩干燥的氨基酸在水溶液中可以形成微小的蛋白质球状体,他称之为微球体(microsphere)。这些微球体表面的蛋白膜具有选择透性,它们能够在不同浓度的盐溶液中由于内外渗透压的变化而膨胀或收缩。