生命起源与生物分类Word文件下载.docx

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（一）新陳代謝：

（代謝作用＝合成作用＋分解作用）

同化作用

合成作用

小分子→大分子

耗能

光合作用、還原作用（獲得e、H＋）

異化作用

分解作用

大分子→小分子

釋能

呼吸作用、氧化作用（失去e、H＋）

1.同化作用＞異化作用→生長發育、儲存養分

2.同化作用＜異化作用→生長不良、營養缺乏

（二）生長和發育：

1.生長：

合成作用＞分解作用

→生物體內的物質增加、細胞體積增大、細胞數目增多

2.發育：

細胞吸收養分→細胞增大→細胞分裂→細胞分化（特化）

（三）生殖：

（繁殖）

1.每種生物到了成熟階段都會產生自己的後代（與自己相似的個體）→繁衍種族的生命

2.有性生殖、無性生殖→皆可將遺傳特性傳遞給後代

3.親代護卵育幼→確保子代安全成長

（四）對刺激產生反應：

（感應→生物體與外界溝通的方式）

1.刺激的種類：

（1）物理刺激：

光、溫度、壓力、聲音。

（2）化學刺激：

空氣、土壤、水分、酸鹼度變化。

2.生物的反應：

（生理或行為的改變→回應外界的刺激）

（1）生物具有特殊受器→感應環境的刺激ex.人體視網膜上的細胞對光產生感應

（2）蝮蛇（ex.赤尾鮐、龜殼花、鎖蛇、響尾蛇）頭部具有頰窩（對溫度特別敏感）→找尋小型

哺乳動物

（3）部分植物的反應不很明顯，有些植物對環境變化相當敏感

ex.含羞草葉片被觸摸→會有合攏的反應（觸發運動）

（五）適應環境：

（生物的構造與機能必須適合棲息的環境才能生存）

1.仙人掌：

葉特化成針狀→減少水分散失

2.鳥類→適應空中飛行

（1）骨骼呈中空→減輕體重

（2）豐滿的羽毛→維持體溫

（六）運動：

（目的→找尋食物、躲避敵人、尋找配偶）

1.動物：

藉助運動器官（翼→飛翔、腿→跑跳、鰭→游泳）

ex.變形蟲（最原始的動物）：

伸出偽足進行變形蟲運動→尋覓食物、躲避光線

2.部分藻類：

個體、生殖細胞→藉鞭毛運動。

3.植物：

運動較不明顯

區分

向性（與生長有關）

與生長無關

原因

內生長素的濃度分佈不均勻

彎向生長速率慢的一側生長

受膨壓影響

（與生長素無關）

舉例

莖的向光性、莖的背地性

根的向地性、根的向濕性

含羞草→觸發運動

捕蠅草→捕蟲運動

醡醬草→睡眠運動

（七）恆定：

維持生命正常運作

1.體溫的恆定

2.氣體的恆定

3.體液的恆定（水分和電解質的恆定）

1.下列有關於生物圈組成的敘述，何者正確？

（A）相對於個體的組成階層，生物亦有組成階層的組織（B）同物種的個體棲息在特定區域便形成群集（C）群集→族群→生態系→生物圈（D）群集是由多個物種的族群與無機環境所組成

【答案】

2.下列有關於生物對環境的適應情形的敘述，何者正確？

（A）適應與否，影響生物的演化（B）仙人掌的葉特化成針狀，與光合作用有關

（C）鳥類的骨骼中空，可減輕體重，有利於空中飛行（D）當環境不斷改變，無法適應的生物便被淘汰（E）鳥喙的形狀與避敵能力有關

1-2生命的起源

一、生命起源的理論：

1.神創說

地球上所有的生物都是由『神』創造出來的，並將各種生物安排在不同的場所

2.現狀永久說

生物原來就一直存在於地球上，而沒有起源的問題可談

3.星體起源說

（隕石說）

生物可能自其他星球經隕石或宇宙塵帶到地球。

科學家曾在某些隕石中，分析得到有機物

4.外星人帶來說

地球上最早的生物是由高智慧的外星人在太空旅遊造訪地球時，將生物（微生物）留在地球上

5.自然發生說

（無生源論）

生物並非來自活的親代，而是自然形成的

生物隨時能由地球上的無生命物質轉變而來

ex.亞里斯多德→認為腐肉可以生蛆

6.生源論

生物只在過去某一時期在特殊情況下，由地球上的無生命物質演變而來，有了第一個生命後，從此便經生殖作用由親代繁衍後代

7.新自然發生說

（有機演化）

最初的生命應該是自然發生的，自然界中存在的物質藉著物理和化學作用而合成第一個生命，自此以後演化出地球上多樣性的生物（但生命不是隨時可自然發生）

二、生源論：

1.生物都是自上代的生物生殖形成，不能自然發生

2.地球上所有新生命的誕生，皆來自既有生命的繁殖能力

雷迪

（義大利）

否定腐肉生蛆，並提出『生源論』

廣口瓶內放置牛肉，瓶口敞開→腐肉上有蛆出現

廣口瓶內放置牛肉，瓶口用紗布封住→腐肉上沒有蛆出現

結論：

僅僅動物屍體不能生蛆，必須先有蒼蠅產卵於屍體上

雷文霍克（荷蘭）、豪伯樂（法）、丹尼（英）、斯巴蘭札尼（義大利）、浦歇（法）

→眾人實驗仍無法使生源論或無生源論獲得證實

巴斯德

（法國）

鵝頸瓶實驗：

否定自然發生說，肯定生源論

（A）玻璃瓶中盛有肉汁、酵母及糖水的混合溶液，其瓶頸作成S型，加熱至沸騰→將瓶中微生物殺死

（B）瓶中的混合溶液冷卻後，水汽凝結成的水聚集在S型瓶頸底部（將瓶口封住）→瓶中無微生物出現

（C）將S型瓶頸折斷（外界空氣進入）→瓶中出現微生物

生物不能無中生有，生物必須源自原先存在的生物

※生源論目前已普遍被大部分科學家所接受

三、有機演化：

（化學演化，可能在40億年前就已經產生）

原始大氣（N2、NH3、H2、H2S、CO、CO2、CH4、水蒸氣，無氧氣）

↓輻射線、閃電、高溫

簡單有機物（胺基酸、脂肪酸）

大分子有機物（醣類、脂質、蛋白質、嘌呤、嘧啶）

↓

原始生命（核酸、核酸的形成）

原始細胞（原核、無氧呼吸、異營）

自營生物（含葉綠素）

↓出現O2

真核生物、有氧呼吸

1.原始地球環境：

（1）原始大氣成分：

水蒸氣、N2、NH3、H2S、H2、CO、CO2、CH4。

（2）水蒸汽遇冷凝結成雨水→下降到地面而積聚成海洋（溫度很高）

（3）雨水下降→大氣中的各種氣體伴隨雨水降落於海洋中

2.小型有機分子的形成：

（1）奧柏林&

荷頓：

提出假設

原始地球的海洋中所溶解的各種氣體

火山、隕石的高溫

強烈的閃電

太陽的輻射

形成小型有機分子（葡萄糖、胺基酸、脂肪酸、核酸）

奧柏林（歐伯林，蘇俄人）：

（i）認為最初地球環境是一個無氧狀態→到處充滿H2、CO2、N2、CH4、水蒸氣

（ii）環境中的能量將無機物先形成簡單的有機物，再合成複雜有機物，

再經長時間的組合與演變而產生第一個生物

荷頓（荷爾丹，英國人）：

提出『原始湯』理論

認為來自太陽的紫外線和宇宙射線，照射原始還原性大氣而形成胺基酸和醣類等化合物，再逐漸堆積在早期的海洋中，使當時的海水成為充滿有機物的液體（有如熱的高湯），生命就是這種熱的有機湯中形成。

（2）實驗證明：

1953年，尤里&

米勒

卡耳文

類似原始地球大氣的氣體

（CH4＋NH3＋H2＋H2O）

↓加熱、電擊

7種胺基酸＋有機酸

↓γ射線

胺基酸、醣類、嘌呤、嘧啶

（3）結論：

在原始大氣中，各種氣體可以互相作用而形成複雜的有機化合物

當時環境無氧化作用、無細菌存在→有機化合物在海洋中愈積愈多

3.巨大分子的形成：

（1）聚合作用：

小型有機分子→多月太（蛋白質）、多核酸（核酸）

（2）催化劑：

化學物質在高濃度情況下→可加速反應進行並自我催化

巨大分子吸引無機離子（鐵鋅作為催化劑）→形成更多巨大分子

（3）RNA：

最先形成的巨大分子（最早可表現出生命特徵的分子）

部分病毒（類病毒）僅具有RNA而不具DNA和蛋白質

RNA可自行複製、自行修飾

RNA可依據自身之核酸序列組合胺基酸形成特定構造的蛋白質

（4）謝克：

發現RNA具有酵素的催化功能，RNA可作為酵素的受質

（5）DNA：

在反轉錄病毒出現之後才陸續出現DNA

4.原始細胞的形成：

（科學家尚未合成出原始的細胞）

（1）1960年，福克斯：

實驗：

18～20種胺基酸合成蛋白質

蛋白質形成微球（類似蛋白質的球狀物）

微球：

（i）形狀渾圓，具有雙層膜狀構造（此膜具半滲透性），

（ii）微球會從外界吸收物質→進行生長與分裂

（iii）類似一個沒有內容物的細胞→可脹大縮小，可融合其他小球

（2）科學家已成功合成蛋白質膜及能夠自我複製的化學分子

（3）脂質分子形成類似空細胞的脂肪小球

（4）在單醣、核酸、胺基酸、脂肪等分子形成之後

→原始地球環境逐漸產生細胞構造所需的分子

（5）原始細胞：

起源：

脂質在水溶液中會自我組合→形成脂質體（可能是原始細胞的起源）

構造：

細胞構造和遺傳物質皆非常簡單的細胞

→可能是簡單的細胞膜，內含少數控制繁殖的基因

營養：

異營→自外界吸收小型有機分子作為食物

演化：

原始細胞中出現蛋白質和RNA→原始細胞具有生殖能力

→演化為原核生物→真核生物

（i）環境無氧並充滿輻射線→基因突變非常普遍

→導致早期生物細胞內基因數目增加→提高早期生物的歧異度

（ii）先出現異營生物（利用環境中既有的有機物）

→早期環境的有機物逐漸被耗盡→再出現自營生物（利用無機物合成簡單有機物）

5.在38億年前的格陵蘭岩層中→含有可能是生命痕跡的有機物

6.在35億年前的澳洲南部海岸的岩層中→含有類似單細胞生物的化石（疊層藻類似藍綠藻）

7.綠色植物行光合作用→O2釋出至大氣中→出現有氧呼吸的生物

8.今日地球上絕大多數的自然環境→已經無法促使無機物進行有機演化

9.現存生物的特色：

（1）有細胞膜，

（2）能自我複製，（3）能進行代謝，

（4）能維持細胞內的恆定，（5）能夠繁殖和演化

1.下列有關於生命起源的敘述，何者正確？

（A）生命隨時都可由無生命的物質轉變而來（B）雷迪提倡自然發生說

（C）亞里斯多德認為有些魚係自淤泥和沙礫發育而成（D）地球上第一個生物的形成是來自化學物質（E）巴斯德支持自然發生說

2.下列有關於雷迪的腐肉生蛆實驗的敘述，何者正確？

（A）瓶口敞開的廣口瓶是實驗組（B）腐肉生蛆最可能的原因是蒼蠅進入排卵後所發育（C）不管何種設計，牛肉上均不可能有生物出現（D）支持亞里斯多德的自然發生說

3.下列有關於原始地球環境中，形成小型有機分子的敘述，何者正確？

（A）最早由奧柏林和荷頓在1938年提出（B）形成小型有機分子所需的唯一能量來源是太陽輻射能（C）能形成小型有機分子的關鍵在於有O2存在的氧化作用（D）尤里和米勒的實驗結果有胺基酸及有機酸的形成（E）在目前的地球環境中，已無法再有機會將原始大氣成分組合成小型有機分子

1-3生物之間的差異

一、原核生物vs真核生物：

比較

原核生物

真核生物

細胞大小

直徑＜10μm

（通常小於1μm）

細胞直徑10～100μm

（單胞藻4～5μm）

細胞核

具