黎明前的黑暗课件

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1、第三章第三章 黎明前的黑暗黎明前的黑暗 生命起源的细胞前阶段黎明前的黑暗各章概要各章概要n n第一章 绪论：生命的基本特征n n第二章 迟来的胜利：达尔文的生物进化论n n第三章 黎明前的黑暗：生命的物质基础n n （逆向思维）黎明前的黑暗本章主要内容本章主要内容n n生命起源与宇宙演化生命起源与宇宙演化n n寻求生命起源的轨迹寻求生命起源的轨迹n n生命组成的物质基础生命组成的物质基础n n有关天外生命问题的探讨有关天外生命问题的探讨黎明前的黑暗n n150亿年前亿年前-宇宙大爆炸宇宙大爆炸n n45亿年前亿年前- 太阳系形成，太阳系形成，地球形成地球形成n n35亿年前亿年前- 化石记录化

2、石记录n n生命起源于生命起源于45-35亿年之亿年之间间3.1 生命起源与宇宙演化生命起源与宇宙演化黎明前的黑暗3.1.1 宇宙大爆炸 “ “大爆炸理论大爆炸理论大爆炸理论大爆炸理论” ”( (伽莫夫伽莫夫伽莫夫伽莫夫,1946),1946) 宇宙是广漠空间和其中各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙是广漠空间和其中各种天体以及弥漫物质的总称。 通常认定，宇宙是通常认定，宇宙是150150亿年前一次大爆炸形成的。亿年前一次大爆炸形成的。 爆炸发生前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，爆炸发生前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，浓缩成很小的体积。浓缩成很小的体积。 大爆炸使物质四散，宇宙空

3、间不断膨胀，温度也相应下大爆炸使物质四散，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，相继出现强作用力、弱作用力、电磁力和引力。降，相继出现强作用力、弱作用力、电磁力和引力。 作用力出现时，夸克、重子、轻子、原子、作用力出现时，夸克、重子、轻子、原子、 分子相继出现；分子相继出现； 在引力的作用下，宇宙中相继出现所有星在引力的作用下，宇宙中相继出现所有星 系、恒星、行星。系、恒星、行星。 在温度降至摄氏在温度降至摄氏100100度时，地球上出现生命。度时，地球上出现生命。黎明前的黑暗n n太阳系形成太阳系形成：宇宙大爆炸形成尘埃云，尘埃云收缩集：宇宙大爆炸形成尘埃云，尘埃云收缩集合，旋转运动形成扁平的星

4、云，其中密度最大的形成合，旋转运动形成扁平的星云，其中密度最大的形成太阳。星云物质之间互相碰撞、吸引、聚合，形成包太阳。星云物质之间互相碰撞、吸引、聚合，形成包括地球在内的太阳系行星。括地球在内的太阳系行星。n n地球的形成地球的形成：原始地球是一个炽热的球体，火山爆发：原始地球是一个炽热的球体，火山爆发频繁，原始大气中含有频繁，原始大气中含有甲烷、二氧化碳、氨、氢、水甲烷、二氧化碳、氨、氢、水蒸气等，没有游离氧蒸气等，没有游离氧。同位素测得地球年龄为。同位素测得地球年龄为50605060亿亿年，现公认为年，现公认为46.646.6亿年。亿年。3.1.2 太阳系形成、地球的形成黎明前的黑暗3.

5、1.3 生命起源的条件和场所原始海洋 美国霍普金斯大学斯坦利（美国霍普金斯大学斯坦利（19851985）提出，深海烟囱与）提出，深海烟囱与温度高达温度高达10001000的炽热岩浆直接连通，冒出的滚滚浓烟的炽热岩浆直接连通，冒出的滚滚浓烟里富含金属、硫化物，热水中富含里富含金属、硫化物，热水中富含COCO2 2、NHNH3 3、CHCH4 4和和H H2 2S S，这是一个既有能量又有生命起源所必需的物质的，这是一个既有能量又有生命起源所必需的物质的还原还原环境环境原始海洋原始海洋。 鉴于现代深海还存在鉴于现代深海还存在硫细菌硫细菌的事实，斯坦利推想，生的事实，斯坦利推想，生命化学合成的一系列

6、反应就在那里发生，在命化学合成的一系列反应就在那里发生，在紫外线、闪紫外线、闪电、辐射下，电、辐射下，生物有机高分子在那里缩合而成，最后原生物有机高分子在那里缩合而成，最后原始生命就在那里诞生。始生命就在那里诞生。黎明前的黑暗n n19531953年，年，年，年，米勒米勒米勒米勒的模拟实验用的模拟实验用的模拟实验用的模拟实验用无机物无机物无机物无机物( (如氨、甲烷、氢气等如氨、甲烷、氢气等如氨、甲烷、氢气等如氨、甲烷、氢气等) )制造出制造出制造出制造出11 11 种氨基酸。种氨基酸。种氨基酸。种氨基酸。n n其他研究者陆续又用不同配其他研究者陆续又用不同配其他研究者陆续又用不同配其他研究者

7、陆续又用不同配方的原始大气混合物，合成了方的原始大气混合物，合成了方的原始大气混合物，合成了方的原始大气混合物，合成了所有所有所有所有2020种氨基酸、以及嘌呤、种氨基酸、以及嘌呤、种氨基酸、以及嘌呤、种氨基酸、以及嘌呤、嘧啶、脱氧核糖、脂肪酸等，嘧啶、脱氧核糖、脂肪酸等，嘧啶、脱氧核糖、脂肪酸等，嘧啶、脱氧核糖、脂肪酸等，若加磷，若加磷，若加磷，若加磷，ATPATP也能产生。也能产生。也能产生。也能产生。米勒的试验米勒的试验米勒的试验米勒的试验开辟了生命开辟了生命起源研究的新途径起源研究的新途径 生命形态出现在生命形态出现在生命形态出现在生命形态出现在3838亿年前；细胞出现在亿年前；细胞出

8、现在亿年前；细胞出现在亿年前；细胞出现在3232亿年前亿年前亿年前亿年前黎明前的黑暗3.2 寻求生命起源的轨迹寻求生命起源的轨迹黎明前的黑暗生物演化过程中，遵循下列规则选择元素：生物演化过程中，遵循下列规则选择元素：生物演化过程中，遵循下列规则选择元素：生物演化过程中，遵循下列规则选择元素： 丰丰丰丰度度度度和和和和生生生生物物物物利利利利用用用用度度度度: : : :人人人人体体体体内内内内常常常常量量量量、微微微微量量量量元元元元素素素素都都都都是是是是与与与与海海海海水水水水中中中中元元元元素素素素浓浓浓浓度度度度成成成成正正正正相相相相关关关关性性性性。如如如如：构构构构成成成成骨骨骨

9、骨骼骼骼骼材材材材料料料料的的的的CaCaCaCa，在在在在海海海海水水水水中中中中有较高的钙丰度。有较高的钙丰度。有较高的钙丰度。有较高的钙丰度。 基基基基本本本本适适适适宜宜宜宜性性性性：一一一一种种种种无无无无机机机机元元元元素素素素( ( ( (通通通通常常常常为为为为金金金金属属属属元元元元素素素素) ) ) )若若若若被被被被选选选选择择择择，它就具有某一特定的功能。它就具有某一特定的功能。它就具有某一特定的功能。它就具有某一特定的功能。 有有有有效效效效性性性性和和和和特特特特异异异异性性性性的的的的进进进进化化化化规规规规则则则则：生生生生物物物物体体体体选选选选择择择择较较较

10、较有有有有效效效效的的的的化化化化合合合合物物物物加加加加以以以以利利利利用用用用。例例例例如如如如：选选选选择择择择铁铁铁铁作作作作为为为为人人人人体体体体的的的的氧氧氧氧载载载载体体体体( ( ( (血血血血红红红红蛋蛋蛋蛋白白白白) ) ) ) 与与与与此蛋白的演化有关，这一特定结构保证了活性或特异性。此蛋白的演化有关，这一特定结构保证了活性或特异性。此蛋白的演化有关，这一特定结构保证了活性或特异性。此蛋白的演化有关，这一特定结构保证了活性或特异性。3.2.1 元素的自然选择元素的自然选择黎明前的黑暗海水中元素与人体必需元素含量的关系海水中元素与人体必需元素含量的关系海水中元素与人体必需

11、元素含量的关系海水中元素与人体必需元素含量的关系 (1)(1)(1)(1)101010106 6 6 6 n mol/Ln mol/Ln mol/Ln mol/L：组成人体必需常量元素：组成人体必需常量元素：组成人体必需常量元素：组成人体必需常量元素 碳，氢，氧，氮，硫，钾，钠，钙，镁，氯碳，氢，氧，氮，硫，钾，钠，钙，镁，氯碳，氢，氧，氮，硫，钾，钠，钙，镁，氯碳，氢，氧，氮，硫，钾，钠，钙，镁，氯 等；等；等；等； (2)10(2)10(2)10(2)102 2 2 2101010106 6 6 6 n mol/Ln mol/Ln mol/Ln mol/L：组成人体若干必需微量元素：组成人

12、体若干必需微量元素：组成人体若干必需微量元素：组成人体若干必需微量元素 磷，硅，氟，碘，溴，硼，锶，锂，铷，钡磷，硅，氟，碘，溴，硼，锶，锂，铷，钡磷，硅，氟，碘，溴，硼，锶，锂，铷，钡磷，硅，氟，碘，溴，硼，锶，锂，铷，钡 等；等；等；等； (3) 5(3) 5(3) 5(3) 5101010102 2 2 2 n mol/L n mol/L n mol/L n mol/L ：组成人体若干必需微量元素：组成人体若干必需微量元素：组成人体若干必需微量元素：组成人体若干必需微量元素 铬，锰，铁，钴，镍，铜，锌，锡，硒，钼，钒，铬，锰，铁，钴，镍，铜，锌，锡，硒，钼，钒，铬，锰，铁，钴，镍，铜，锌

13、，锡，硒，钼，钒，铬，锰，铁，钴，镍，铜，锌，锡，硒，钼，钒，钛，铝；钛，铝；钛，铝；钛，铝； (4)(4)(4)(4) 5 n mol/L 5 n mol/L 5 n mol/L 5 n mol/L ：其它元素：其它元素：其它元素：其它元素黎明前的黑暗无机盐无机盐生物体内的元素一般都以离子形式存在，主要有生物体内的元素一般都以离子形式存在，主要有生物体内的元素一般都以离子形式存在，主要有生物体内的元素一般都以离子形式存在，主要有n n阳离子：阳离子：阳离子：阳离子：NaNaNaNa+ + + +、K K K K+ + + +、GaGaGaGa2+2+2+2+、MgMgMgMg2+2+2+2+

14、、FeFeFeFe2+2+2+2+、FeFeFeFe3+3+3+3+ n n阴离子：阴离子：阴离子：阴离子：ClClClCl- - - -、SOSOSOSO4 4 4 42-2-2-2-、 HPOHPOHPOHPO4 4 4 42-2-2-2-、 HCOHCOHCOHCO3 3 3 3- - - - pHpH值对健康的影响值对健康的影响 HCOHCO3 3- - 和和HPOHPO4 42-2- 构成机体中最重要的缓冲系统，维持酸碱平衡。构成机体中最重要的缓冲系统，维持酸碱平衡。 pHpH值在值在7.35-7.457.35-7.45之间，人体处于正常的酸碱平衡状态。之间，人体处于正常的酸碱平衡状

15、态。 pHpH值值7.357.35时，身体处于健康和疾病之间的亚健康状态；时，身体处于健康和疾病之间的亚健康状态； pHpH值值7 7时，产生重大疾病；时，产生重大疾病； pHpH值值6.96.9时，变成植物人；时，变成植物人； pHpH值在值在6.8-6.76.8-6.7之间，人就会死亡。之间，人就会死亡。黎明前的黑暗锌锌锌锌 几十种酶的组成成分。鲜鱼和牡蛎锌的含量高达几十种酶的组成成分。鲜鱼和牡蛎锌的含量高达几十种酶的组成成分。鲜鱼和牡蛎锌的含量高达几十种酶的组成成分。鲜鱼和牡蛎锌的含量高达100mg/100g100mg/100g100mg/100g100mg/100g。硒硒硒硒 参加谷胱

16、甘肽过氧化物酶的组成，清除自由基，抗氧化，延参加谷胱甘肽过氧化物酶的组成，清除自由基，抗氧化，延参加谷胱甘肽过氧化物酶的组成，清除自由基，抗氧化，延参加谷胱甘肽过氧化物酶的组成，清除自由基，抗氧化，延长寿命，增强机体抵抗力。低硒与肿瘤发生率上升有关。缺硒长寿命，增强机体抵抗力。低硒与肿瘤发生率上升有关。缺硒长寿命，增强机体抵抗力。低硒与肿瘤发生率上升有关。缺硒长寿命，增强机体抵抗力。低硒与肿瘤发生率上升有关。缺硒可造成心脏严重损伤。可造成心脏严重损伤。可造成心脏严重损伤。可造成心脏严重损伤。铜铜铜铜 参与合成各种酶，对维护神经系统正常功能和保护细胞免受参与合成各种酶，对维护神经系统正常功能和保

17、护细胞免受参与合成各种酶，对维护神经系统正常功能和保护细胞免受参与合成各种酶，对维护神经系统正常功能和保护细胞免受毒性有重要作用。缺铜是易患冠心病的重要因素之一，而恶性毒性有重要作用。缺铜是易患冠心病的重要因素之一，而恶性毒性有重要作用。缺铜是易患冠心病的重要因素之一，而恶性毒性有重要作用。缺铜是易患冠心病的重要因素之一，而恶性肿瘤患者的铜含量肯定增高，可作为肿瘤活性的标志。肿瘤患者的铜含量肯定增高，可作为肿瘤活性的标志。肿瘤患者的铜含量肯定增高，可作为肿瘤活性的标志。肿瘤患者的铜含量肯定增高，可作为肿瘤活性的标志。铬铬铬铬 +3+3+3+3价的铬在人体和动物体内必不可少，价的铬在人体和动物体

18、内必不可少，价的铬在人体和动物体内必不可少，价的铬在人体和动物体内必不可少，+6+6+6+6价的铬对人体有剧价的铬对人体有剧价的铬对人体有剧价的铬对人体有剧毒，可致肿瘤或致死。缺铬会引起糖尿病或动脉硬化等疾病。毒，可致肿瘤或致死。缺铬会引起糖尿病或动脉硬化等疾病。毒，可致肿瘤或致死。缺铬会引起糖尿病或动脉硬化等疾病。毒，可致肿瘤或致死。缺铬会引起糖尿病或动脉硬化等疾病。锗锗锗锗 是一种免疫刺激剂，有明显的抗肿瘤活性。锗也是一种细胞是一种免疫刺激剂，有明显的抗肿瘤活性。锗也是一种细胞是一种免疫刺激剂，有明显的抗肿瘤活性。锗也是一种细胞是一种免疫刺激剂，有明显的抗肿瘤活性。锗也是一种细胞生长促进剂

19、，能控制寄生虫、细菌和真菌引起的各种疾病。生长促进剂，能控制寄生虫、细菌和真菌引起的各种疾病。生长促进剂，能控制寄生虫、细菌和真菌引起的各种疾病。生长促进剂，能控制寄生虫、细菌和真菌引起的各种疾病。 微量元素在人体生理上的功能微量元素在人体生理上的功能微量元素在人体生理上的功能微量元素在人体生理上的功能黎明前的黑暗同位素同位素同位素同位素n n原子核内质子数相同，中子数不同，原子质量不同原子核内质子数相同，中子数不同，原子质量不同原子核内质子数相同，中子数不同，原子质量不同原子核内质子数相同，中子数不同，原子质量不同n n但是这些原子化学性质相同，仍属于同一种元素，在元素但是这些原子化学性质相

20、同，仍属于同一种元素，在元素但是这些原子化学性质相同，仍属于同一种元素，在元素但是这些原子化学性质相同，仍属于同一种元素，在元素周期表中占有同样的位置周期表中占有同样的位置周期表中占有同样的位置周期表中占有同样的位置n n根据放射性有无，分为根据放射性有无，分为根据放射性有无，分为根据放射性有无，分为放射性同位素放射性同位素放射性同位素放射性同位素和和和和稳定同位素稳定同位素稳定同位素稳定同位素质子质子中子中子原子原子原子核原子核电子电子黎明前的黑暗n n放射性同位素不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，放射性同位素不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，放射性同位素不稳定，会不间断地、自发地放

21、射出射线，放射性同位素不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓“核衰变核衰变核衰变核衰变”。n n核衰变的时候，可放射出核衰变的时候，可放射出核衰变的时候，可放射出核衰变的时候，可放射出射线、射线、射线、射线、射线、射线、射线、射线、射线和电子射线和电子射线和电子射线和电子俘获等等，但并不是同时放射出这几种射线。俘获等等，但并不是同时放射出这几种射线。俘获等等，但并不是同时放射出这几种射线。俘获等等，但并不是同时放射出这几种射线。n n核衰变的速度不受温

22、度、压力、电磁场等外界条件的影响，核衰变的速度不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，核衰变的速度不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，核衰变的速度不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，也不受元素所处状态的影响，只和时间有关。衰变的快慢，也不受元素所处状态的影响，只和时间有关。衰变的快慢，也不受元素所处状态的影响，只和时间有关。衰变的快慢，也不受元素所处状态的影响，只和时间有关。衰变的快慢，通常用通常用通常用通常用“半衰期半衰期半衰期半衰期”来表示，是一种特征常数。来表示，是一种特征常数。来表示，是一种特征常数。来表示，是一种特征常数。n n半衰期是指一定数量放射性同位素原子数目减少到其初

23、始半衰期是指一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始半衰期是指一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始半衰期是指一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始值一半时所需要的时间。不同的放射性同位素有不同的半值一半时所需要的时间。不同的放射性同位素有不同的半值一半时所需要的时间。不同的放射性同位素有不同的半值一半时所需要的时间。不同的放射性同位素有不同的半衰期，衰变的时候放射出射线的种类和数量也不同。如衰期，衰变的时候放射出射线的种类和数量也不同。如衰期，衰变的时候放射出射线的种类和数量也不同。如衰期，衰变的时候放射出射线的种类和数量也不同。如32323232P P P P的半衰期是的半衰期是的半衰

24、期是的半衰期是14.314.314.314.3天，天，天，天，14141414C C C C是是是是5730573057305730年，年，年，年，238238238238U U U U是是是是45454545亿年。亿年。亿年。亿年。黎明前的黑暗两种两种两种两种H H H H原子是制造原子是制造原子是制造原子是制造氢弹氢弹氢弹氢弹的材料；的材料；的材料；的材料；12121212C C C C是作为确定原子量是作为确定原子量是作为确定原子量是作为确定原子量标准的原子；铀是制造标准的原子；铀是制造标准的原子；铀是制造标准的原子；铀是制造原子弹原子弹原子弹原子弹的材料和的材料和的材料和的材料和核反应

25、堆核反应堆核反应堆核反应堆的的的的原料，碘原料，碘原料，碘原料，碘131(I-131)131(I-131)131(I-131)131(I-131)治疗甲状腺疾病，钴治疗甲状腺疾病，钴治疗甲状腺疾病，钴治疗甲状腺疾病，钴-60-60-60-60治疗治疗治疗治疗癌症和肿瘤。癌症和肿瘤。癌症和肿瘤。癌症和肿瘤。14141414C C C C标记鉴定化石年代，标记鉴定化石年代，标记鉴定化石年代，标记鉴定化石年代，用来测定距今用来测定距今用来测定距今用来测定距今6 6万年万年万年万年左右的化石。左右的化石。左右的化石。左右的化石。 黎明前的黑暗1.1.从无机小分子生成有机小分子从无机小分子生成有机小分子

26、 l l18281828年，维勒，氧化铅年，维勒，氧化铅+ +铵铵尿素尿素l l碳氢化合物含氮衍生物的生成，如碳氢化合物含氮衍生物的生成，如氨基酸、核苷酸的生成氨基酸、核苷酸的生成l l卟啉的生成卟啉的生成2.2.从有机小分子生成生物大分子从有机小分子生成生物大分子l l蛋白质和核酸的起源：代谢与复制谁在前，还是共同起源？蛋白质和核酸的起源：代谢与复制谁在前，还是共同起源？3.3.由生物大分子形成多分子体系由生物大分子形成多分子体系l l奥巴林假说，蛋白质奥巴林假说，蛋白质( (白明胶白明胶) )和多糖和多糖( (阿拉伯胶阿拉伯胶) )混合成团聚体混合成团聚体l l类蛋白遇冷类蛋白遇冷微球体学

27、说（具选择性渗透外膜）微球体学说（具选择性渗透外膜）4.4.由多分子体系发展成原始生命由多分子体系发展成原始生命l l原始膜和开放系统原始膜和开放系统3.2.2 生命起源的化学演化阶段生命起源的化学演化阶段黎明前的黑暗卟啉化合物卟啉化合物卟啉化合物卟啉化合物是一种有色物质，能吸收太阳光能，是一种有色物质，能吸收太阳光能，是一种有色物质，能吸收太阳光能，是一种有色物质，能吸收太阳光能，进行光化学反应，有了卟啉就有了自养营养。现代生进行光化学反应，有了卟啉就有了自养营养。现代生进行光化学反应，有了卟啉就有了自养营养。现代生进行光化学反应，有了卟啉就有了自养营养。现代生物中的叶绿素、血红素及各种细胞

28、色素中均含有卟啉物中的叶绿素、血红素及各种细胞色素中均含有卟啉物中的叶绿素、血红素及各种细胞色素中均含有卟啉物中的叶绿素、血红素及各种细胞色素中均含有卟啉n n原始生命靠原始生命靠原始生命靠原始生命靠“原始汤原始汤原始汤原始汤”中的有机物获得能量中的有机物获得能量中的有机物获得能量中的有机物获得能量n n最早的生物最早的生物最早的生物最早的生物- - - - 水生、单细胞原核生物、厌氧、异养水生、单细胞原核生物、厌氧、异养水生、单细胞原核生物、厌氧、异养水生、单细胞原核生物、厌氧、异养垫藻岩垫藻岩岩石上面有岩石上面有35亿年前原核生物的踪迹亿年前原核生物的踪迹 发现于澳洲西部的发现于澳洲西部的

29、 35 亿年前的蓝细菌化石亿年前的蓝细菌化石 黎明前的黑暗n n光合作用光合作用光合作用光合作用（1 1 1 1）大气中有了氧，不再是大气中有了氧，不再是大气中有了氧，不再是大气中有了氧，不再是还原性还原性还原性还原性环境环境环境环境（2 2 2 2）大气上层有了大气上层有了大气上层有了大气上层有了臭氧层，挡住紫外线，利于生命的进化臭氧层，挡住紫外线，利于生命的进化臭氧层，挡住紫外线，利于生命的进化臭氧层，挡住紫外线，利于生命的进化 卟啉出现的意义卟啉出现的意义()卟啉环卟啉环吡咯环吡咯环乙烯基乙烯基丙酸基丙酸基有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸是生命进化的一大是生命进化的一大是生命进化的一大是

30、生命进化的一大飞跃，极大提高了生物获取飞跃，极大提高了生物获取飞跃，极大提高了生物获取飞跃，极大提高了生物获取能量的效率。无氧呼吸，能量的效率。无氧呼吸，能量的效率。无氧呼吸，能量的效率。无氧呼吸，1 1 1 1分子葡萄糖只产生分子葡萄糖只产生分子葡萄糖只产生分子葡萄糖只产生2 2 2 2个个个个ATPATPATPATP，有氧呼吸产生有氧呼吸产生有氧呼吸产生有氧呼吸产生36363636个个个个ATPATPATPATP。给。给。给。给生命世界带来了第一次大繁生命世界带来了第一次大繁生命世界带来了第一次大繁生命世界带来了第一次大繁荣，出现了多细胞生物（动荣，出现了多细胞生物（动荣，出现了多细胞生物

31、（动荣，出现了多细胞生物（动物、植物）。物、植物）。物、植物）。物、植物）。血红素血红素黎明前的黑暗 核酸只有在蛋白质（酶）的作用下才能合成，核酸只有在蛋白质（酶）的作用下才能合成，核酸只有在蛋白质（酶）的作用下才能合成，核酸只有在蛋白质（酶）的作用下才能合成，而蛋白质也只有在其相应的核苷酸顺序指导下而蛋白质也只有在其相应的核苷酸顺序指导下而蛋白质也只有在其相应的核苷酸顺序指导下而蛋白质也只有在其相应的核苷酸顺序指导下才能合成。才能合成。才能合成。才能合成。 问题：什么样的化学过程才能形成核酸问题：什么样的化学过程才能形成核酸和蛋白质相互依赖的多分子体系呢？和蛋白质相互依赖的多分子体系呢？ “

32、蛋鸡悖论蛋鸡悖论”黎明前的黑暗n nCechCechCechCech的假说的假说的假说的假说(20(20(20(20世纪世纪世纪世纪80808080年代年代年代年代) ) ) )：RNARNARNARNA可能是最早出现的生命可能是最早出现的生命可能是最早出现的生命可能是最早出现的生命活性物质。活性物质。活性物质。活性物质。n n遗传学家遗传学家遗传学家遗传学家MullerMullerMullerMuller (20 (20 (20 (20年代年代年代年代) ) ) ) 提出提出提出提出“裸基因说裸基因说裸基因说裸基因说” ” ” ” (naked (naked (naked (naked ge

33、ne theory): gene theory): gene theory): gene theory): 生命发生从基因开始生命发生从基因开始生命发生从基因开始生命发生从基因开始n nT.CechT.CechT.CechT.Cech (80 (80 (80 (80年代年代年代年代) ) ) ) 发现具有催化活性的发现具有催化活性的发现具有催化活性的发现具有催化活性的RNARNARNARNA -ribozyme -ribozyme -ribozyme -ribozymen nH.F.NollerH.F.NollerH.F.NollerH.F.Noller (1992) (1992) (1992

34、) (1992) 发现纯化的发现纯化的发现纯化的发现纯化的rRNArRNArRNArRNA有催化肽链合成的功有催化肽链合成的功有催化肽链合成的功有催化肽链合成的功能能能能RNA世界假说世界假说（RNA world theory）黎明前的黑暗RNA既能储存信息，也能催化化学反应既能储存信息，也能催化化学反应 （1）RNA初始序列作为互补序列模板；初始序列作为互补序列模板； （2）互补序列作为模板，合成具初始序列）互补序列作为模板，合成具初始序列RNA分子。分子。RNA在进化上早于在进化上早于DNA：RNA world如何转化为如何转化为DNA world基于基于RNA的系统的系统RNA复制复制基

35、于基于RNA和蛋白质和蛋白质的系统的系统RNA到蛋白质到蛋白质现代细胞现代细胞DNARNA蛋白质蛋白质生物大分子的化学分工与进化生物大分子的化学分工与进化DNA较较RNA稳定，有利于遗传稳定性；稳定，有利于遗传稳定性；蛋白质多样性大于蛋白质多样性大于RNA, 有利于反应复杂性的进化有利于反应复杂性的进化黎明前的黑暗n n四膜虫的四膜虫的四膜虫的四膜虫的前体前体前体前体rRNArRNArRNArRNA的非功能片段具有如下功能的非功能片段具有如下功能的非功能片段具有如下功能的非功能片段具有如下功能: : : : （1 1 1 1）催化合成多聚核苷酸链）催化合成多聚核苷酸链）催化合成多聚核苷酸链）催

36、化合成多聚核苷酸链; ; ; ; （2 2 2 2）切割降解多聚核苷酸链）切割降解多聚核苷酸链）切割降解多聚核苷酸链）切割降解多聚核苷酸链; ; ; ; （3 3 3 3）携带遗传信息）携带遗传信息）携带遗传信息）携带遗传信息n n具有催化活性的具有催化活性的具有催化活性的具有催化活性的RNARNARNARNA（包括（包括（包括（包括rRNArRNArRNArRNA和和和和tRNAtRNAtRNAtRNA）完成多）完成多）完成多）完成多种功能：自我剪接；催化剪切；多肽合成；催化种功能：自我剪接；催化剪切；多肽合成；催化种功能：自我剪接；催化剪切；多肽合成；催化种功能：自我剪接；催化剪切；多肽合

37、成；催化核苷酸的合成等核苷酸的合成等核苷酸的合成等核苷酸的合成等黎明前的黑暗（1 1 1 1）具有脂双层膜围成的与周围环境隔开的含水囊泡。具有脂双层膜围成的与周围环境隔开的含水囊泡。具有脂双层膜围成的与周围环境隔开的含水囊泡。具有脂双层膜围成的与周围环境隔开的含水囊泡。（2 2 2 2）囊泡内有多种核酸、蛋白质、糖类大分子。囊泡内有多种核酸、蛋白质、糖类大分子。囊泡内有多种核酸、蛋白质、糖类大分子。囊泡内有多种核酸、蛋白质、糖类大分子。（3 3 3 3）能选择性地从周围环境中吸纳能选择性地从周围环境中吸纳能选择性地从周围环境中吸纳能选择性地从周围环境中吸纳“食物食物食物食物”。（4 4 4 4

38、）利用利用利用利用“食物食物食物食物”的分解，复制自身一部分起核心作用的分解，复制自身一部分起核心作用的分解，复制自身一部分起核心作用的分解，复制自身一部分起核心作用的大分子。的大分子。的大分子。的大分子。（5 5 5 5）囊泡因大分子增多而囊泡因大分子增多而囊泡因大分子增多而囊泡因大分子增多而“生长生长生长生长”和和和和“繁殖繁殖繁殖繁殖”。多分子体系具有下列性质，就成为原始生命：多分子体系具有下列性质，就成为原始生命：多分子体系具有下列性质，就成为原始生命：多分子体系具有下列性质，就成为原始生命：黎明前的黑暗3.2.3 遗传密码的起源遗传密码的起源n n遗传密码无疑起源于遗传密码无疑起源于

39、遗传密码无疑起源于遗传密码无疑起源于RNARNARNARNA世界，从原始生命开始。世界，从原始生命开始。世界，从原始生命开始。世界，从原始生命开始。n n后来，由于蛋白质的介入，使负责操作的后来，由于蛋白质的介入，使负责操作的后来，由于蛋白质的介入，使负责操作的后来，由于蛋白质的介入，使负责操作的RNARNARNARNA分子分子分子分子逐渐被蛋白质所取代，分子间的相互作用变得精确逐渐被蛋白质所取代，分子间的相互作用变得精确逐渐被蛋白质所取代，分子间的相互作用变得精确逐渐被蛋白质所取代，分子间的相互作用变得精确起来，遗传密码也完成了由简到繁的分步进化。起来，遗传密码也完成了由简到繁的分步进化。起

40、来，遗传密码也完成了由简到繁的分步进化。起来，遗传密码也完成了由简到繁的分步进化。n n最后，最后，最后，最后，DNADNADNADNA彻底取代了负责信息遗传的彻底取代了负责信息遗传的彻底取代了负责信息遗传的彻底取代了负责信息遗传的RNARNARNARNA，生命完，生命完，生命完，生命完成在组成元素上的升华，遗传密码才被固定下来。成在组成元素上的升华，遗传密码才被固定下来。成在组成元素上的升华，遗传密码才被固定下来。成在组成元素上的升华，遗传密码才被固定下来。 黎明前的黑暗中心法则中心法则黎明前的黑暗rRNA mRNA tRNA核糖体核糖体(rRNA+蛋白质）蛋白质）反密码子反密码子mRNAt

41、RNA氨基酸氨基酸新生肽链新生肽链黎明前的黑暗n n密码进化的方向密码进化的方向密码进化的方向密码进化的方向 19661966年，克里克提出摆动假说：如果第三个碱基发生变年，克里克提出摆动假说：如果第三个碱基发生变年，克里克提出摆动假说：如果第三个碱基发生变年，克里克提出摆动假说：如果第三个碱基发生变化，仍可被携带同一种氨基酸的化，仍可被携带同一种氨基酸的化，仍可被携带同一种氨基酸的化，仍可被携带同一种氨基酸的tRNAtRNA的反密码子识别，的反密码子识别，的反密码子识别，的反密码子识别，避免了多肽链中氨基酸的替代。密码子向着减少错误的避免了多肽链中氨基酸的替代。密码子向着减少错误的避免了多肽

42、链中氨基酸的替代。密码子向着减少错误的避免了多肽链中氨基酸的替代。密码子向着减少错误的方向进化。方向进化。方向进化。方向进化。n n密码进化的过程密码进化的过程密码进化的过程密码进化的过程n n A A、U U的含量随进化增加的含量随进化增加的含量随进化增加的含量随进化增加n nGGN NC CGNGNY Y( (CUCU)R R( (GAGA)NYRNNNNN)NYRNNNNN黎明前的黑暗遗传密码字典黎明前的黑暗n n遗传密码的简并性遗传密码的简并性遗传密码的简并性遗传密码的简并性 遗传密码使用遗传密码使用遗传密码使用遗传密码使用4 4种碱基（种碱基（种碱基（种碱基（A A、U U、C C、

43、GG）构成三联体形）构成三联体形）构成三联体形）构成三联体形式，共有式，共有式，共有式，共有6464个，分别对应个，分别对应个，分别对应个，分别对应2020个氨基酸或翻译起始和终个氨基酸或翻译起始和终个氨基酸或翻译起始和终个氨基酸或翻译起始和终止信号。一种氨基酸会有多个密码子编码。止信号。一种氨基酸会有多个密码子编码。止信号。一种氨基酸会有多个密码子编码。止信号。一种氨基酸会有多个密码子编码。n n遗传密码的偏爱性遗传密码的偏爱性遗传密码的偏爱性遗传密码的偏爱性 编码同一种氨基酸的密码子互称同义密码子。虽然一编码同一种氨基酸的密码子互称同义密码子。虽然一编码同一种氨基酸的密码子互称同义密码子。

44、虽然一编码同一种氨基酸的密码子互称同义密码子。虽然一种氨基酸有几种密码子，但密码子的使用频率是不均种氨基酸有几种密码子，但密码子的使用频率是不均种氨基酸有几种密码子，但密码子的使用频率是不均种氨基酸有几种密码子，但密码子的使用频率是不均等的，各种生物编码某种氨基酸往往较多地采用其中等的，各种生物编码某种氨基酸往往较多地采用其中等的，各种生物编码某种氨基酸往往较多地采用其中等的，各种生物编码某种氨基酸往往较多地采用其中的一种。的一种。的一种。的一种。 黎明前的黑暗3.3.1 生命的活动之本生命的活动之本水水3.3 生命组成的物质基础生命组成的物质基础黎明前的黑暗3.3.2 生命多样性基础生命多样

45、性基础蛋白质蛋白质n n食品中蛋白质的含量食品中蛋白质的含量 食品种类食品种类食品种类食品种类 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质(%)(%)(%)(%)食品种类食品种类食品种类食品种类 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质(%)(%)(%)(%)大米大米大米大米( ( ( (糙米糙米糙米糙米) ) ) )大米大米大米大米( ( ( (白米白米白米白米) ) ) )小麦粉小麦粉小麦粉小麦粉( ( ( (整粒整粒整粒整粒) ) ) )玉米粉玉米粉玉米粉玉米粉( ( ( (整粒整粒整粒整粒) ) ) ) 意大利面条意大利面条意大利面条意大利面条玉米淀粉玉米淀粉玉米淀粉玉米淀粉大豆大豆大豆大豆( ( ( (成熟、生）成熟

46、、生）成熟、生）成熟、生）豆豆豆豆( ( ( (腰子状、生腰子状、生腰子状、生腰子状、生) ) ) ) 豆腐豆腐豆腐豆腐( ( ( (生、坚硬生、坚硬生、坚硬生、坚硬) ) ) ) 豆腐豆腐豆腐豆腐( ( ( (生、普通生、普通生、普通生、普通) ) ) ) 苹果苹果苹果苹果( ( ( (生、带皮生、带皮生、带皮生、带皮) ) ) )7.97.97.97.97.17.17.17.113.713.713.713.76.96.96.96.912.812.812.812.80.30.30.30.336.536.536.536.523.623.623.623.615.815.815.815.88.18

47、.18.18.10.20.20.20.2牛乳牛乳牛乳牛乳( ( ( (全脂，液体全脂，液体全脂，液体全脂，液体) ) ) ) 牛乳牛乳牛乳牛乳( ( ( (脱脂、干脱脂、干脱脂、干脱脂、干) ) ) ) 切达干酪切达干酪切达干酪切达干酪酸奶酸奶酸奶酸奶( ( ( (普通、低脂普通、低脂普通、低脂普通、低脂) ) ) )牛肉牛肉牛肉牛肉( ( ( (颈肉、前腿颈肉、前腿颈肉、前腿颈肉、前腿) ) ) ) 牛肉牛肉牛肉牛肉( ( ( (腌制、干肉腌制、干肉腌制、干肉腌制、干肉) ) ) )鸡鸡鸡鸡( ( ( (生、鸡胸肉生、鸡胸肉生、鸡胸肉生、鸡胸肉) ) ) ) 火腿火腿火腿火腿( ( ( (切

48、片、普通切片、普通切片、普通切片、普通) ) ) ) 鸡蛋鸡蛋鸡蛋鸡蛋( ( ( (生、全蛋生、全蛋生、全蛋生、全蛋) ) ) ) 鱼鱼鱼鱼( ( ( (太平洋鳕鱼、生太平洋鳕鱼、生太平洋鳕鱼、生太平洋鳕鱼、生) ) ) ) 鱼鱼鱼鱼( ( ( (金枪鱼、罐装金枪鱼、罐装金枪鱼、罐装金枪鱼、罐装) ) ) )3.33.336.236.224.924.95.35.318.518.529.129.123.123.117.617.612.512.517.917.926.526.5黎明前的黑暗n n蛋白质的基本组成单位蛋白质的基本组成单位蛋白质的基本组成单位蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸

49、氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式羧基羧基氨基氨基黎明前的黑暗黎明前的黑暗氨基酸的分类氨基酸的分类n n依据依据依据依据R R R R侧链基团分类：脂肪族，芳香族和杂环族三类侧链基团分类：脂肪族，芳香族和杂环族三类侧链基团分类：脂肪族，芳香族和杂环族三类侧链基团分类：脂肪族，芳香族和杂环族三类 n n按按按按R R R R基团的极性性质：基团的极性性质：基团的极性性质：基团的极性性质： 非极性非极性非极性非极性R R R R基氨基酸基氨基酸基氨基酸基氨基酸 不带电荷的极性不带电荷的极性不带电荷的极性不带电荷的极性R R R R基氨基酸基氨基酸基氨基酸基氨基酸 带正

50、电荷的带正电荷的带正电荷的带正电荷的R R R R基氨基酸基氨基酸基氨基酸基氨基酸 带负电荷的带负电荷的带负电荷的带负电荷的R R R R基氨基酸基氨基酸基氨基酸基氨基酸 n n按营养价值分类：必需氨基酸和非必需氨基酸按营养价值分类：必需氨基酸和非必需氨基酸按营养价值分类：必需氨基酸和非必需氨基酸按营养价值分类：必需氨基酸和非必需氨基酸 黎明前的黑暗氨基酸的连接方式氨基酸的连接方式相邻的两个氨基酸分子脱水缩合形成肽键。相邻的两个氨基酸分子脱水缩合形成肽键。 黎明前的黑暗开始翻译开始翻译延长延长结结束束n n 蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成黎明前的黑暗黎明前的黑

51、暗蛋白质合成的抑制剂蛋白质合成的抑制剂蛋白质合成的抑制剂蛋白质合成的抑制剂n n氯霉素：结合氯霉素：结合氯霉素：结合氯霉素：结合70S70S70S70S核糖体，只抑制原核细胞的转译，核糖体，只抑制原核细胞的转译，核糖体，只抑制原核细胞的转译，核糖体，只抑制原核细胞的转译，对人的毒性可能与线粒体蛋白质合成受到抑制有关对人的毒性可能与线粒体蛋白质合成受到抑制有关对人的毒性可能与线粒体蛋白质合成受到抑制有关对人的毒性可能与线粒体蛋白质合成受到抑制有关n n链霉素、新霉素、卡那霉素与原核细胞链霉素、新霉素、卡那霉素与原核细胞链霉素、新霉素、卡那霉素与原核细胞链霉素、新霉素、卡那霉素与原核细胞30S30

52、S30S30S核糖体核糖体核糖体核糖体结合，可引起密码错读。不作用于真核细胞结合，可引起密码错读。不作用于真核细胞结合，可引起密码错读。不作用于真核细胞结合，可引起密码错读。不作用于真核细胞n n白喉毒素：可抑制肽链的移位作用，几微克足以致白喉毒素：可抑制肽链的移位作用，几微克足以致白喉毒素：可抑制肽链的移位作用，几微克足以致白喉毒素：可抑制肽链的移位作用，几微克足以致人死人死人死人死黎明前的黑暗n n蛋白质的结构蛋白质的结构蛋白质的结构蛋白质的结构 一级结构一级结构一级结构一级结构 多肽链的氨基酸顺序。决定蛋白质的性质和功多肽链的氨基酸顺序。决定蛋白质的性质和功多肽链的氨基酸顺序。决定蛋白质

53、的性质和功多肽链的氨基酸顺序。决定蛋白质的性质和功能。能。能。能。 二级结构二级结构二级结构二级结构 多肽链借助氢键按一维方向形成具有周期性结多肽链借助氢键按一维方向形成具有周期性结多肽链借助氢键按一维方向形成具有周期性结多肽链借助氢键按一维方向形成具有周期性结构的构象，主要有构的构象，主要有构的构象，主要有构的构象，主要有 - - - -螺旋，螺旋，螺旋，螺旋， - - - -折叠。折叠。折叠。折叠。 三级结构三级结构三级结构三级结构 多肽链借助各种次级键（非共价键）盘绕成具多肽链借助各种次级键（非共价键）盘绕成具多肽链借助各种次级键（非共价键）盘绕成具多肽链借助各种次级键（非共价键）盘绕成

54、具有特定肽链走向的紧密球状构象。有特定肽链走向的紧密球状构象。有特定肽链走向的紧密球状构象。有特定肽链走向的紧密球状构象。 在三级结构基础上，寡聚蛋白质各亚基间空间上的相互在三级结构基础上，寡聚蛋白质各亚基间空间上的相互在三级结构基础上，寡聚蛋白质各亚基间空间上的相互在三级结构基础上，寡聚蛋白质各亚基间空间上的相互关系或结合称为四级结构。关系或结合称为四级结构。关系或结合称为四级结构。关系或结合称为四级结构。 二、三、四级结构是蛋白质的高级结构，直接关系着蛋二、三、四级结构是蛋白质的高级结构，直接关系着蛋二、三、四级结构是蛋白质的高级结构，直接关系着蛋二、三、四级结构是蛋白质的高级结构，直接关

55、系着蛋白质的生物活性。高级结构是由一级结构决定的。白质的生物活性。高级结构是由一级结构决定的。白质的生物活性。高级结构是由一级结构决定的。白质的生物活性。高级结构是由一级结构决定的。黎明前的黑暗QuaternarystructurePrimarystructureSecondarystructureTertiarystructureAssembled subunitsAmino acids HelixPolypeptide chain蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构例：血红蛋白例：血红蛋白黎明前的黑暗蛋白质高级结构的稳定性蛋白质高级结构的稳定性蛋白质高级结构的稳定性蛋白质高级结构的稳定性 盐键

56、盐键( (离子键离子键）氢键氢键二硫键二硫键疏水键疏水键氢键氢键氢键氢键疏水键疏水键黎明前的黑暗n n根据氨基酸组成可分为：根据氨基酸组成可分为：根据氨基酸组成可分为：根据氨基酸组成可分为： 1.1.1.1.完全蛋白质：种类齐全，数量充足，氨基完全蛋白质：种类齐全，数量充足，氨基完全蛋白质：种类齐全，数量充足，氨基完全蛋白质：种类齐全，数量充足，氨基酸与人体相似。酸与人体相似。酸与人体相似。酸与人体相似。 2.2.2.2.半完全蛋白质半完全蛋白质半完全蛋白质半完全蛋白质 3.3.3.3.不完全蛋白质不完全蛋白质不完全蛋白质不完全蛋白质n n蛋白质的功能蛋白质的功能蛋白质的功能蛋白质的功能 构成

57、机体，修补组织；构成酶和激素，调节构成机体，修补组织；构成酶和激素，调节构成机体，修补组织；构成酶和激素，调节构成机体，修补组织；构成酶和激素，调节生理；肌肉收缩；氧的运输；免疫；维护皮生理；肌肉收缩；氧的运输；免疫；维护皮生理；肌肉收缩；氧的运输；免疫；维护皮生理；肌肉收缩；氧的运输；免疫；维护皮肤弹性韧性等肤弹性韧性等肤弹性韧性等肤弹性韧性等n n 蛋白质的种类和功能蛋白质的种类和功能黎明前的黑暗完全蛋白质完全蛋白质完全蛋白质完全蛋白质 n n乳清蛋白乳清蛋白乳清蛋白乳清蛋白：在牛奶中含量为在牛奶中含量为在牛奶中含量为在牛奶中含量为0.7%0.7%。含有高浓度、比。含有高浓度、比。含有高浓

58、度、比。含有高浓度、比例恰当的必需氨基酸，还含有新生儿必须的半胱氨例恰当的必需氨基酸，还含有新生儿必须的半胱氨例恰当的必需氨基酸，还含有新生儿必须的半胱氨例恰当的必需氨基酸，还含有新生儿必须的半胱氨酸，还含有免疫因子，易被消化，生物利用度高。酸，还含有免疫因子，易被消化，生物利用度高。酸，还含有免疫因子，易被消化，生物利用度高。酸，还含有免疫因子，易被消化，生物利用度高。n n酪蛋白酪蛋白酪蛋白酪蛋白：在牛奶中的含量是乳清蛋白的：在牛奶中的含量是乳清蛋白的：在牛奶中的含量是乳清蛋白的：在牛奶中的含量是乳清蛋白的4 4倍。含有倍。含有倍。含有倍。含有丰富的必需氨基酸。难以消化。丰富的必需氨基酸。

59、难以消化。丰富的必需氨基酸。难以消化。丰富的必需氨基酸。难以消化。n n蛋类中的蛋类中的蛋类中的蛋类中的卵白蛋白卵白蛋白卵白蛋白卵白蛋白和和和和卵黄磷蛋白卵黄磷蛋白卵黄磷蛋白卵黄磷蛋白n n鱼、肉类中的鱼、肉类中的鱼、肉类中的鱼、肉类中的白蛋白白蛋白白蛋白白蛋白和和和和肌蛋白肌蛋白肌蛋白肌蛋白n n大豆中的大豆中的大豆中的大豆中的大豆球蛋白大豆球蛋白大豆球蛋白大豆球蛋白n n小麦中的小麦中的小麦中的小麦中的麦谷蛋白麦谷蛋白麦谷蛋白麦谷蛋白，玉米中的，玉米中的，玉米中的，玉米中的谷蛋白谷蛋白谷蛋白谷蛋白等等等等黎明前的黑暗如何评价一种食物蛋白质的营养价值？如何评价一种食物蛋白质的营养价值？n n

60、食物中蛋白质的含量多少；食物中蛋白质的含量多少；食物中蛋白质的含量多少；食物中蛋白质的含量多少；n n必需氨基酸的含量和比例；必需氨基酸的含量和比例；必需氨基酸的含量和比例；必需氨基酸的含量和比例；n n还应考虑机体对该食物蛋白质的消化、利用程度。还应考虑机体对该食物蛋白质的消化、利用程度。还应考虑机体对该食物蛋白质的消化、利用程度。还应考虑机体对该食物蛋白质的消化、利用程度。食物经过烹调，一般可以提高蛋白质的消化率。食物经过烹调，一般可以提高蛋白质的消化率。食物经过烹调，一般可以提高蛋白质的消化率。食物经过烹调，一般可以提高蛋白质的消化率。黎明前的黑暗n 酶酶（1 1 1 1）酶是细胞的产物

61、，酶的本质是蛋白质。）酶是细胞的产物，酶的本质是蛋白质。）酶是细胞的产物，酶的本质是蛋白质。）酶是细胞的产物，酶的本质是蛋白质。（2 2 2 2）辅酶：有些酶需结合非蛋白质部分，才表现出）辅酶：有些酶需结合非蛋白质部分，才表现出）辅酶：有些酶需结合非蛋白质部分，才表现出）辅酶：有些酶需结合非蛋白质部分，才表现出酶活性。如需一些有机小分子、金属离子或维生酶活性。如需一些有机小分子、金属离子或维生酶活性。如需一些有机小分子、金属离子或维生酶活性。如需一些有机小分子、金属离子或维生素的配合，这些成分常常被称为辅酶。素的配合，这些成分常常被称为辅酶。素的配合，这些成分常常被称为辅酶。素的配合，这些成分

62、常常被称为辅酶。（3 3 3 3）全酶：由酶蛋白与辅酶结合后形成的复合物。）全酶：由酶蛋白与辅酶结合后形成的复合物。）全酶：由酶蛋白与辅酶结合后形成的复合物。）全酶：由酶蛋白与辅酶结合后形成的复合物。黎明前的黑暗（黄色圆球是（黄色圆球是ZnZn2+2+）羧基肽酶羧基肽酶黎明前的黑暗酶能降低反应活化能，加快反应速度。酶能降低反应活化能，加快反应速度。 黎明前的黑暗使底物靠拢使底物靠拢使底物分子使底物分子产生应力产生应力使底物分子使底物分子电荷变化电荷变化黎明前的黑暗抑制剂对酶反应的影响抑制剂对酶反应的影响抑制剂对酶反应的影响抑制剂对酶反应的影响竞争性抑制剂在结竞争性抑制剂在结构上与底物相似构上与

63、底物相似黎明前的黑暗对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸（细菌生长因子）（细菌生长因子）对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸（磺胺药）（磺胺药）磺胺类药物磺胺类药物竞争性抑制竞争性抑制细菌生长细菌生长黎明前的黑暗n 蛋白质含量测定与纯度鉴定蛋白质含量测定与纯度鉴定n蛋白质分析的重要性蛋白质分析的重要性n(1)(1)生物活性测定生物活性测定 与食品科学与营养有关。与食品科学与营养有关。n(2)(2)功功能能性性质质调调查查 不不同同种种类类食食品品中中的的蛋蛋白白质质都都有有其其独独特特的的食食品品功功能能性性质质，例例如如小小麦麦面面粉粉中中的的麦麦醇醇溶溶蛋蛋白白和和麦麦谷谷蛋蛋白白具具有有成成面面团团性性，牛牛乳

64、乳中中的的酪酪蛋蛋白白在在干干酪酪制制作作中中具具有有凝凝结结作作用用，而而鸡鸡蛋蛋卵清蛋白具有起泡能力。卵清蛋白具有起泡能力。黎明前的黑暗n n(3)(3)(3)(3)营养标签营养标签营养标签营养标签 总蛋白质含量；总蛋白质含量；总蛋白质含量；总蛋白质含量； 氨基酸组成；氨基酸组成；氨基酸组成；氨基酸组成； 混合物中的特定蛋白质的含量；混合物中的特定蛋白质的含量；混合物中的特定蛋白质的含量；混合物中的特定蛋白质的含量； 蛋白质分离纯化过程中的蛋白质含量；蛋白质分离纯化过程中的蛋白质含量；蛋白质分离纯化过程中的蛋白质含量；蛋白质分离纯化过程中的蛋白质含量； 非蛋白氮（来自非蛋白质组分）非蛋白氮

65、（来自非蛋白质组分）非蛋白氮（来自非蛋白质组分）非蛋白氮（来自非蛋白质组分）； 蛋白质的营养价值。蛋白质的营养价值。蛋白质的营养价值。蛋白质的营养价值。黎明前的黑暗n n 目前，已建立和完善了大量目前，已建立和完善了大量目前，已建立和完善了大量目前，已建立和完善了大量蛋白质含量测定方法蛋白质含量测定方法蛋白质含量测定方法蛋白质含量测定方法, , , ,即利用即利用即利用即利用蛋白质共性，如含氮量、肽键和折射率等测定蛋白质含量；蛋白质共性，如含氮量、肽键和折射率等测定蛋白质含量；蛋白质共性，如含氮量、肽键和折射率等测定蛋白质含量；蛋白质共性，如含氮量、肽键和折射率等测定蛋白质含量；或者是利用蛋白

66、质中特定氨基酸残基、酸性或碱性基团以或者是利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸性或碱性基团以或者是利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸性或碱性基团以或者是利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸性或碱性基团以及芳香基团等测定蛋白质含量。及芳香基团等测定蛋白质含量。及芳香基团等测定蛋白质含量。及芳香基团等测定蛋白质含量。n n 常用的方法为常用的方法为常用的方法为常用的方法为凯氏定氮法凯氏定氮法凯氏定氮法凯氏定氮法（粗蛋白质测定），此外双缩（粗蛋白质测定），此外双缩（粗蛋白质测定），此外双缩（粗蛋白质测定），此外双缩脲法、染料结合法、酚试剂法、脲法、染料结合法、酚试剂法、脲法、染料结合法、酚试剂法、脲法、染料结合法、

67、酚试剂法、NIRNIRNIRNIR法等也因其方法简便快法等也因其方法简便快法等也因其方法简便快法等也因其方法简便快速，多用于生产单位质量控制分析。速，多用于生产单位质量控制分析。速，多用于生产单位质量控制分析。速，多用于生产单位质量控制分析。n n 蛋白质纯度鉴定方法蛋白质纯度鉴定方法蛋白质纯度鉴定方法蛋白质纯度鉴定方法有电泳分析、沉降分析、扩散分析有电泳分析、沉降分析、扩散分析有电泳分析、沉降分析、扩散分析有电泳分析、沉降分析、扩散分析等。等。等。等。n n 氨基酸总量测定通常采用酸碱滴定法，目前氨基酸总量测定通常采用酸碱滴定法，目前氨基酸总量测定通常采用酸碱滴定法，目前氨基酸总量测定通常采

68、用酸碱滴定法，目前HPLCHPLCHPLCHPLC、氨基、氨基、氨基、氨基酸分析仪也已得到广泛使用。酸分析仪也已得到广泛使用。酸分析仪也已得到广泛使用。酸分析仪也已得到广泛使用。黎明前的黑暗蛋白质含量测定仪黎明前的黑暗n n优点优点优点优点 可用于所有食品的蛋白质分析；可用于所有食品的蛋白质分析；可用于所有食品的蛋白质分析；可用于所有食品的蛋白质分析； 操作相对比较简单；操作相对比较简单；操作相对比较简单；操作相对比较简单； 实验费用较低；实验费用较低；实验费用较低；实验费用较低； 结果准确，是一种测定蛋白质的经典方法；结果准确，是一种测定蛋白质的经典方法；结果准确，是一种测定蛋白质的经典方法

69、；结果准确，是一种测定蛋白质的经典方法； 用改进的微量凯氏定氮法可测定样品中微量的蛋白质。用改进的微量凯氏定氮法可测定样品中微量的蛋白质。用改进的微量凯氏定氮法可测定样品中微量的蛋白质。用改进的微量凯氏定氮法可测定样品中微量的蛋白质。n n缺点缺点缺点缺点 最终测定的是总有机氮，而不只是蛋白质氮；最终测定的是总有机氮，而不只是蛋白质氮；最终测定的是总有机氮，而不只是蛋白质氮；最终测定的是总有机氮，而不只是蛋白质氮； 实验时间长实验时间长实验时间长实验时间长( (至少需要至少需要至少需要至少需要2h2h才能完成才能完成才能完成才能完成) )； 精度差，精度低于双缩脲法；精度差，精度低于双缩脲法；

70、精度差，精度低于双缩脲法；精度差，精度低于双缩脲法； 所用试剂有腐蚀性。所用试剂有腐蚀性。所用试剂有腐蚀性。所用试剂有腐蚀性。黎明前的黑暗三聚氰胺是何种物质，为何会出现在奶粉中？三聚氰胺是何种物质，为何会出现在奶粉中？三聚氰胺是何种物质，为何会出现在奶粉中？三聚氰胺是何种物质，为何会出现在奶粉中？n n三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺(Melamine)(Melamine)(Melamine)(Melamine)，无色至白色晶体。分子式，无色至白色晶体。分子式，无色至白色晶体。分子式，无色至白色晶体。分子式C C C C3 3 3 3H H H H6 6 6 6N N N N6 6 6 6。n

71、 n三聚氰胺在机体内属于不活泼代谢或惰性代谢，即三聚氰胺在机体内属于不活泼代谢或惰性代谢，即三聚氰胺在机体内属于不活泼代谢或惰性代谢，即三聚氰胺在机体内属于不活泼代谢或惰性代谢，即它不会迅速发生任何类型的代谢变化。单胃动物以它不会迅速发生任何类型的代谢变化。单胃动物以它不会迅速发生任何类型的代谢变化。单胃动物以它不会迅速发生任何类型的代谢变化。单胃动物以原体形式或同系物形式排出三聚氰胺，而不是代谢原体形式或同系物形式排出三聚氰胺，而不是代谢原体形式或同系物形式排出三聚氰胺，而不是代谢原体形式或同系物形式排出三聚氰胺，而不是代谢产物的形式。产物的形式。产物的形式。产物的形式。 n n三聚氰胺有三

72、种同系物，分别为三聚氰酸、三聚氰三聚氰胺有三种同系物，分别为三聚氰酸、三聚氰三聚氰胺有三种同系物，分别为三聚氰酸、三聚氰三聚氰胺有三种同系物，分别为三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺。有实验表明，三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺。有实验表明，三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺。有实验表明，三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺。有实验表明，三聚氰胺和三种同系物具有同等的毒性效应。胺和三种同系物具有同等的毒性效应。胺和三种同系物具有同等的毒性效应。胺和三种同系物具有同等的毒性效应。黎明前的黑暗n n三聚氰胺的全部不致死的最大剂量三聚氰胺的全部不致死的最大剂量三聚氰胺的全部不致死的最大剂量三聚氰胺的全部不

73、致死的最大剂量5 kg/kg5 kg/kg5 kg/kg5 kg/kg。参考国家药。参考国家药。参考国家药。参考国家药物急性毒性分级标准物急性毒性分级标准物急性毒性分级标准物急性毒性分级标准,LD50 5 kg/kg ,LD50 5 kg/kg ,LD50 5 kg/kg ,LD50 5 kg/kg ,可以初步认定为微可以初步认定为微可以初步认定为微可以初步认定为微毒或基本无毒。推断三聚氰胺长期饲喂可能引起肾衰竭。毒或基本无毒。推断三聚氰胺长期饲喂可能引起肾衰竭。毒或基本无毒。推断三聚氰胺长期饲喂可能引起肾衰竭。毒或基本无毒。推断三聚氰胺长期饲喂可能引起肾衰竭。n n蛋白质主要由氨基酸组成蛋白

74、质主要由氨基酸组成蛋白质主要由氨基酸组成蛋白质主要由氨基酸组成, , , ,目前，奶粉中蛋白质含量的测目前，奶粉中蛋白质含量的测目前，奶粉中蛋白质含量的测目前，奶粉中蛋白质含量的测定主要采用定主要采用定主要采用定主要采用“凯氏定氮法凯氏定氮法凯氏定氮法凯氏定氮法”，其含氮量一般不超过，其含氮量一般不超过，其含氮量一般不超过，其含氮量一般不超过30% ,30% ,30% ,30% ,而三聚氰胺的含氮量为而三聚氰胺的含氮量为而三聚氰胺的含氮量为而三聚氰胺的含氮量为66%66%66%66%左右。由于左右。由于左右。由于左右。由于“凯氏定氮法凯氏定氮法凯氏定氮法凯氏定氮法”只只只只能测出含氮量能测出含

75、氮量能测出含氮量能测出含氮量, , , ,并不能鉴定饲料中有无违规化学物质并不能鉴定饲料中有无违规化学物质并不能鉴定饲料中有无违规化学物质并不能鉴定饲料中有无违规化学物质, , , ,所以所以所以所以, , , ,添加三聚氰胺的饲料理论上可以测出较高的蛋白质含量。添加三聚氰胺的饲料理论上可以测出较高的蛋白质含量。添加三聚氰胺的饲料理论上可以测出较高的蛋白质含量。添加三聚氰胺的饲料理论上可以测出较高的蛋白质含量。同时三聚氰胺物理性状为白色单斜晶体、无味同时三聚氰胺物理性状为白色单斜晶体、无味同时三聚氰胺物理性状为白色单斜晶体、无味同时三聚氰胺物理性状为白色单斜晶体、无味, , , ,这与蛋白这与

76、蛋白这与蛋白这与蛋白粉相仿粉相仿粉相仿粉相仿, , , ,而且易于购买和生产而且易于购买和生产而且易于购买和生产而且易于购买和生产, , , ,成本很低，故被不良商贩恶成本很低，故被不良商贩恶成本很低，故被不良商贩恶成本很低，故被不良商贩恶意添加在奶粉中增加含氮量。意添加在奶粉中增加含氮量。意添加在奶粉中增加含氮量。意添加在奶粉中增加含氮量。 黎明前的黑暗2. 2. 蛋白质纯度测定蛋白质纯度测定蛋白质纯度测定蛋白质纯度测定 垂直板状垂直板状装置装置圆盘状圆盘状水平板水平板（1 1）聚丙烯酰胺凝胶电泳（）聚丙烯酰胺凝胶电泳（）聚丙烯酰胺凝胶电泳（）聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGEPAGE） ( po

77、lyacrylamide gel electrophoresis, PAGE( polyacrylamide gel electrophoresis, PAGE）黎明前的黑暗黎明前的黑暗 SDS SDS SDS SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)(SDS-PAGE)(SDS-PAGE)(SDS-PAGE)l 原理原理蛋白质蛋白质-SDS复合物（复合物（1 g : 1.4 g） ，呈长椭圆棒形，呈长椭圆棒形掩盖了蛋白质原有电荷差别掩盖了蛋白质原有电荷差别迁移率是分子量的函数迁移率是分子量的函数分子筛效应分子筛效应考马斯亮蓝染色考马斯

78、亮蓝染色黎明前的黑暗3.3.3 生命的遗传物质生命的遗传物质-核酸核酸18681868年，发现核素；年，发现核素；19441944年，证明年，证明DNADNA是遗传物质；是遗传物质；19501950年，发现年，发现A A的数目等于的数目等于T T的数目，的数目，G G等于等于C C；19531953年，提出年，提出DNADNA双螺旋结构；双螺旋结构；19731973年，完成体外重组年，完成体外重组DNADNA，开始基因工程时代。，开始基因工程时代。黎明前的黑暗核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸核苷核苷碱基碱基戊糖戊糖磷酸磷酸黎明前的黑暗黎明前的黑暗黎明前的黑暗黎明前的黑暗RNARNARNARNA的分子结

79、构的分子结构的分子结构的分子结构t-RNA的二级结构t-RNA的三级结构 RNA的二级结构黎明前的黑暗3.3.4 生命能量的货币生命能量的货币糖糖n n单糖单糖n n葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖(CH(CH2 2O)O)6 6 或或或或C C6 6HH1212OO6 6黎明前的黑暗六碳醛糖有六碳醛糖有六碳醛糖有六碳醛糖有16161616种同分异构体。以第五碳为准，种同分异构体。以第五碳为准，种同分异构体。以第五碳为准，种同分异构体。以第五碳为准，-OH-OH-OH-OH写在写在写在写在右侧的被称为右侧的被称为右侧的被称为右侧的被称为D D D D型糖（共型糖（共型糖（共型糖（共8 8 8 8种），

80、种），种），种），-OH-OH-OH-OH写在左侧的被称为写在左侧的被称为写在左侧的被称为写在左侧的被称为L L L L型糖（共型糖（共型糖（共型糖（共8 8 8 8种）。天然单糖大多数是种）。天然单糖大多数是种）。天然单糖大多数是种）。天然单糖大多数是D D D D型糖。型糖。型糖。型糖。葡萄糖葡萄糖 甘露糖甘露糖 半乳糖半乳糖黎明前的黑暗n n 核糖核糖黎明前的黑暗n n 寡糖寡糖寡糖寡糖 蔗糖蔗糖乳糖乳糖麦芽糖麦芽糖 葡萄糖葡萄糖+果糖果糖黎明前的黑暗n n 多糖多糖多糖多糖 多糖是由多个单糖分子缩合失水而成的，结构较为多糖是由多个单糖分子缩合失水而成的，结构较为多糖是由多个单糖分子缩合

81、失水而成的，结构较为多糖是由多个单糖分子缩合失水而成的，结构较为复杂，多糖链上有很多分支。常见的多糖有淀粉、几丁复杂，多糖链上有很多分支。常见的多糖有淀粉、几丁复杂，多糖链上有很多分支。常见的多糖有淀粉、几丁复杂，多糖链上有很多分支。常见的多糖有淀粉、几丁质、纤维素、琼脂、糖原、透明质酸等。质、纤维素、琼脂、糖原、透明质酸等。质、纤维素、琼脂、糖原、透明质酸等。质、纤维素、琼脂、糖原、透明质酸等。 多糖的生物学功能有：能量储备，节约蛋白质，维多糖的生物学功能有：能量储备，节约蛋白质，维多糖的生物学功能有：能量储备，节约蛋白质，维多糖的生物学功能有：能量储备，节约蛋白质，维持神经系统的功能与解毒

82、，参与生命活动（糖蛋白）等。持神经系统的功能与解毒，参与生命活动（糖蛋白）等。持神经系统的功能与解毒，参与生命活动（糖蛋白）等。持神经系统的功能与解毒，参与生命活动（糖蛋白）等。目前主要开发应用于免疫增强、农药和医药方面。目前主要开发应用于免疫增强、农药和医药方面。目前主要开发应用于免疫增强、农药和医药方面。目前主要开发应用于免疫增强、农药和医药方面。黎明前的黑暗n n 膳食纤维膳食纤维n n是木质素与不能被人体消化道分泌的消化酶所消化是木质素与不能被人体消化道分泌的消化酶所消化是木质素与不能被人体消化道分泌的消化酶所消化是木质素与不能被人体消化道分泌的消化酶所消化的多糖的总称。包括纤维素、半

83、纤维素、果胶等。的多糖的总称。包括纤维素、半纤维素、果胶等。的多糖的总称。包括纤维素、半纤维素、果胶等。的多糖的总称。包括纤维素、半纤维素、果胶等。n n功能：（功能：（功能：（功能：（1 1 1 1）吸水通便；（）吸水通便；（）吸水通便；（）吸水通便；（2 2 2 2）改善菌群，防止肠道）改善菌群，防止肠道）改善菌群，防止肠道）改善菌群，防止肠道病变；（病变；（病变；（病变；（3 3 3 3）降低血清胆固醇；（）降低血清胆固醇；（）降低血清胆固醇；（）降低血清胆固醇；（4 4 4 4）利于减肥；）利于减肥；）利于减肥；）利于减肥；（5 5 5 5）利于胰岛素分泌；）利于胰岛素分泌；）利于胰岛

84、素分泌；）利于胰岛素分泌；n n来源：植物性食物，如谷类、豆类、蔬菜、水果、来源：植物性食物，如谷类、豆类、蔬菜、水果、来源：植物性食物，如谷类、豆类、蔬菜、水果、来源：植物性食物，如谷类、豆类、蔬菜、水果、米糠、麸皮、苹果、梨、菠萝、花生壳等。米糠、麸皮、苹果、梨、菠萝、花生壳等。米糠、麸皮、苹果、梨、菠萝、花生壳等。米糠、麸皮、苹果、梨、菠萝、花生壳等。黎明前的黑暗3.3.5 生命的能源储备生命的能源储备脂类脂类（1 1）脂酰甘油类）脂酰甘油类）脂酰甘油类）脂酰甘油类油和脂肪油和脂肪油和脂肪油和脂肪黎明前的黑暗 饱和脂肪酸的碳氢链上没有双键，饱和脂肪酸的碳氢链上没有双键，饱和脂肪酸的碳氢链

85、上没有双键，饱和脂肪酸的碳氢链上没有双键，分子链可以伸直，分子链可以伸直，分子链可以伸直，分子链可以伸直，紧密并列如晶体状，需较多热能才能使之散开，故熔点紧密并列如晶体状，需较多热能才能使之散开，故熔点紧密并列如晶体状，需较多热能才能使之散开，故熔点紧密并列如晶体状，需较多热能才能使之散开，故熔点高，在室温下为固态。动物脂肪大多富含饱和脂肪酸。高，在室温下为固态。动物脂肪大多富含饱和脂肪酸。高，在室温下为固态。动物脂肪大多富含饱和脂肪酸。高，在室温下为固态。动物脂肪大多富含饱和脂肪酸。 不饱和脂肪酸的碳氢链上至少有一个双键。不饱和脂肪酸的碳氢链上至少有一个双键。不饱和脂肪酸的碳氢链上至少有一个

86、双键。不饱和脂肪酸的碳氢链上至少有一个双键。双键部分双键部分双键部分双键部分扭曲成小弯，分子不能紧密排列，易于散开，熔点低，扭曲成小弯，分子不能紧密排列，易于散开，熔点低，扭曲成小弯，分子不能紧密排列，易于散开，熔点低，扭曲成小弯，分子不能紧密排列，易于散开，熔点低，室温下为液态。室温下为液态。室温下为液态。室温下为液态。 哺乳动物体内不能合成含两个以上双键的不饱和脂肪哺乳动物体内不能合成含两个以上双键的不饱和脂肪哺乳动物体内不能合成含两个以上双键的不饱和脂肪哺乳动物体内不能合成含两个以上双键的不饱和脂肪酸。所以酸。所以酸。所以酸。所以亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸亚油酸

87、、亚麻酸和花生四烯酸亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸被称为人体必需被称为人体必需被称为人体必需被称为人体必需脂肪酸。脂肪酸。脂肪酸。脂肪酸。 脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸黎明前的黑暗DHA和和ARAn nDHADHADHADHA二十二碳六烯酸，高度不饱和脂肪酸，占二十二碳六烯酸，高度不饱和脂肪酸，占二十二碳六烯酸，高度不饱和脂肪酸，占二十二碳六烯酸，高度不饱和脂肪酸，占大脑总脂肪量的大脑总脂肪量的大脑总脂肪量的大脑总脂肪量的30-45%30-45%30-45%30-45%，对脑神经传导和突触的

88、，对脑神经传导和突触的，对脑神经传导和突触的，对脑神经传导和突触的生长发育极为有利。增强记忆与思维能力，提高生长发育极为有利。增强记忆与思维能力，提高生长发育极为有利。增强记忆与思维能力，提高生长发育极为有利。增强记忆与思维能力，提高智力等作用显著。此外，视网膜磷脂中智力等作用显著。此外，视网膜磷脂中智力等作用显著。此外，视网膜磷脂中智力等作用显著。此外，视网膜磷脂中50%50%50%50%都是都是都是都是DHADHADHADHA，支持视力系统发育。，支持视力系统发育。，支持视力系统发育。，支持视力系统发育。n nARA ARA ARA ARA 花生四烯酸，长链多不饱和脂肪酸，可花生四烯酸，长

89、链多不饱和脂肪酸，可花生四烯酸，长链多不饱和脂肪酸，可花生四烯酸，长链多不饱和脂肪酸，可由亚油酸衍生而来。帮助脑部发育、提高视觉敏由亚油酸衍生而来。帮助脑部发育、提高视觉敏由亚油酸衍生而来。帮助脑部发育、提高视觉敏由亚油酸衍生而来。帮助脑部发育、提高视觉敏锐度、酯化胆固醇、增加血管弹性、降低血粘度、锐度、酯化胆固醇、增加血管弹性、降低血粘度、锐度、酯化胆固醇、增加血管弹性、降低血粘度、锐度、酯化胆固醇、增加血管弹性、降低血粘度、提高免疫力等。提高免疫力等。提高免疫力等。提高免疫力等。黎明前的黑暗（2 2）磷脂类）磷脂类）磷脂类）磷脂类 O O CH2 O C R1R2 C O CH O- CH

90、2 O P O X O黎明前的黑暗（3 3）萜类和类固醇类）萜类和类固醇类）萜类和类固醇类）萜类和类固醇类n n萜类是异戊二烯衍生物。薄荷醇、青蒿素、紫杉醇、萜类是异戊二烯衍生物。薄荷醇、青蒿素、紫杉醇、萜类是异戊二烯衍生物。薄荷醇、青蒿素、紫杉醇、萜类是异戊二烯衍生物。薄荷醇、青蒿素、紫杉醇、胡萝卜素、樟脑、天然橡胶、维生素胡萝卜素、樟脑、天然橡胶、维生素胡萝卜素、樟脑、天然橡胶、维生素胡萝卜素、樟脑、天然橡胶、维生素A A A A、E E E E、K K K K等都等都等都等都是萜类。萜类药物是中药的重要有效成分。是萜类。萜类药物是中药的重要有效成分。是萜类。萜类药物是中药的重要有效成分。

91、是萜类。萜类药物是中药的重要有效成分。n n固醇类以环戊烷多氢菲为基本结构（胆固醇）。固醇类以环戊烷多氢菲为基本结构（胆固醇）。固醇类以环戊烷多氢菲为基本结构（胆固醇）。固醇类以环戊烷多氢菲为基本结构（胆固醇）。黎明前的黑暗黎明前的黑暗3.4 有关天外生命问题的探讨有关天外生命问题的探讨n n陨击作用与生命起源陨击作用与生命起源陨击作用与生命起源陨击作用与生命起源 19681968年澳大利亚的一块陨石中，发现微量的甘氨酸、丙氨年澳大利亚的一块陨石中，发现微量的甘氨酸、丙氨年澳大利亚的一块陨石中，发现微量的甘氨酸、丙氨年澳大利亚的一块陨石中，发现微量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、缬氨酸和脯氨酸。它们

92、没有光化学活性，说酸、谷氨酸、缬氨酸和脯氨酸。它们没有光化学活性，说酸、谷氨酸、缬氨酸和脯氨酸。它们没有光化学活性，说酸、谷氨酸、缬氨酸和脯氨酸。它们没有光化学活性，说明不受地球污染；宇航空间检测到许多还原性气体和金属明不受地球污染；宇航空间检测到许多还原性气体和金属明不受地球污染；宇航空间检测到许多还原性气体和金属明不受地球污染；宇航空间检测到许多还原性气体和金属元素元素元素元素陨星将有机分子带入地球陨星将有机分子带入地球陨星将有机分子带入地球陨星将有机分子带入地球n n其他天体上是否有生命其他天体上是否有生命其他天体上是否有生命其他天体上是否有生命n n月球月球月球月球：没有氧、水，无生命

93、痕迹：没有氧、水，无生命痕迹：没有氧、水，无生命痕迹：没有氧、水，无生命痕迹n n金星、木星、土星、火星金星、木星、土星、火星金星、木星、土星、火星金星、木星、土星、火星：金星、木星、土星温度高，：金星、木星、土星温度高，：金星、木星、土星温度高，：金星、木星、土星温度高，火星温度适宜，有水，可能性大火星温度适宜，有水，可能性大火星温度适宜，有水，可能性大火星温度适宜，有水，可能性大n n太阳系以外的星球太阳系以外的星球太阳系以外的星球太阳系以外的星球黎明前的黑暗生物进化的探索永无止境黎明前的黑暗思考题思考题n n1. 1.时空如何开始时空如何开始时空如何开始时空如何开始? ? ? ? 大爆炸

94、理论（大爆炸理论（大爆炸理论（大爆炸理论（暴胀理论暴胀理论暴胀理论暴胀理论，Inflation Inflation TheoryTheory）n n20142014年年3 3月月3131日美国媒体报道，科学家上周宣布，日美国媒体报道，科学家上周宣布，位于南极的一架望远镜在太空中侦测到了宇宙诞生位于南极的一架望远镜在太空中侦测到了宇宙诞生最初时发出的涟漪，它是宇宙大爆炸遗留下来的微最初时发出的涟漪，它是宇宙大爆炸遗留下来的微波辐射偏振所产生的微弱螺旋图案。这次发现可能波辐射偏振所产生的微弱螺旋图案。这次发现可能印证了天文学家最珍视的印证了天文学家最珍视的“ “宇宙大爆炸宇宙大爆炸” ”(Big

95、(Big Bang)Bang)模型。模型。 黎明前的黑暗2. 先有鸡还是先有蛋？先有鸡还是先有蛋？n n20082008年年1212月加拿大的古生物学家月加拿大的古生物学家对对77007700万年前的恐龙蛋化石研究万年前的恐龙蛋化石研究后表明，恐龙首先建造了类似鸟后表明，恐龙首先建造了类似鸟窝的巢穴，产下了类似鸟蛋的蛋，窝的巢穴，产下了类似鸟蛋的蛋，然后恐龙再进化成鸟类（鸡也属然后恐龙再进化成鸟类（鸡也属于鸟类的一种），蛋先于鸡之前于鸟类的一种），蛋先于鸡之前就存在了。鸡是由这些产下了类就存在了。鸡是由这些产下了类似鸡蛋的肉食恐龙进化而成。似鸡蛋的肉食恐龙进化而成。 黎明前的黑暗先有鸡后有蛋！先有鸡后有蛋！n n2010年7月英国的研究人员发现鸡蛋壳的形成需要依赖于一种称为OC-17的蛋白质，它促成了碳酸钙组成外壳所含的钙水晶，而这种蛋白质只能在母鸡的卵巢中产生。n n “鸡”和“蛋”， “蛋白质”与“DNA ”？“恐龙” 与“鸡”？黎明前的黑暗外星人？外星人？n n水、土壤成分n n微生物n n火星上有地下冰冻水，水域面积达到57441平方公里、水深281米。黎明前的黑暗好奇号惊人发现 火星曾有宜居环境黎明前的黑暗生物大分子生物大分子亚原子粒子亚原子粒子原子原子生态系统生态系统群落群落多细胞机体多细胞机体群体群体生物圈生物圈细胞细胞细胞器细胞器黎明前的黑暗