生物1000字论文高一。

探索生命的奥秘

研究细胞和生命的起源也许是最迷人的科学探索之一。然而,即使在不久前,人们还认为进行这项研究的所有科学都已山穷水尽,医学、生物化学、生物学等停滞不前,难以取得进展。为了推动这项重要研究的进展,各个学科的研究人员必须共同努力。柏林自由大学的埃德曼教授发起并领导了这个多学科合作研究项目。

在埃德曼教授的示意图中,一个组合名称频繁出现,它就是核糖分子式5SrRNA。这个分子式的图解看起来像一个滴水的水龙头。这是忧核、真裂殖子和原虫的核糖5SrRNA的二级结构模型。埃德曼教授研究团队的主要课题是5SrRNA。这是什么?

生物细胞的结构和功能。

在人体血液循环的过程中,细胞获得某些物质,核糖从这些物质中制造出身体所需的蛋白质。细胞的结构和功能主要依赖于蛋白质,而蛋白质分子的结构形态储存在细胞内的脱氧核糖核酸中。这些遗传信息最初被认为是信使RNA,然后转移到核糖上。他们首先向蛋白质工厂提供细胞。蛋白质细胞的基本结构是氨基酸,其中已知有20多种不同的氨基酸结构。相反,脱氧核糖核酸和信使核糖核酸的分子只有四种不同的基本结构。这些基本结构作为典型的三联体组合(密码子),含有某些氨基酸的密码,即一个密码代表一个氨基酸的密码信息。核糖的任务是将这些基本结构化学连接起来,形成蛋白质分子。在所有活细胞中,这些反应步骤都会在某种程度上出现,但方式不同。

由于上述蛋白质组合需要非常高的精确度,核糖的结构也极其复杂。即使是简单的真菌,它的核糖也是由大约55种不同的蛋白质分子和3种不同的核糖核酸组成的。所有生物的核糖中有一种核糖核酸,核糖5Sr-RNA,它“只”含有120个基本结构。各基本结构排列顺序的细微差别,说明了每四个基本结构排列顺序的细微差别,也说明了每个细胞的发育阶段,说明了它与其他生物的某个细胞有关。

细胞本身是如何形成的?

埃德曼教授及其助手利用先进的计算机系统分析了RNA基本结构的排列顺序,并人工合成了储存在DNA中的部分。为了获得更准确的数据,专家们甚至与欧洲其他国家和美国的大型计算机联网。关键问题是,如果所有的生物最终都是由细胞组成的,而细胞是生命的基础,那么细胞本身是如何形成的?科学家对这个问题持有两种完全不同的理论,其中一种是细胞形成假说。直到几年前,这个理论还被认为是基本正确的。根据这一理论,亿万年来,更高级的细胞是由细菌细胞进化而来,由于细胞内的差异而变得日益复杂。

第二种观点被大多数专家否定,坚持儿童理论的人甚至被嘲笑为近百年的空想家。这种观点认为,在生物进化过程中,几个细胞组合成更高级的细胞,即形成了所谓的细胞内生命规律。更高级的细胞是相互依存的生命群体。

科学家们通过研究戏剧性地阐明了这个难题。起初,人们也对细胞内部生命规律的细胞假说提出了许多否定的论点。当时认为这种细胞形成的假说似乎是不可能的。但是后来发生了一个重要的实验突破,就是人们可以分析氨基酸的排列顺序。实验中首先确定了细胞的原始结构,即四种可能的基本结构(核酸)的组合。科学家发现,是否符合这种基本的结构排列顺序,可以作为衡量有机物质之间是否有血缘关系的标准。此外,还发现真核生物中的细胞器(线粒体和叶绿体)实际上与某些真菌有关,即它们都起源于真菌。因此,可以说核糖核酸排列顺序的分析显然促成了细胞内生命规律中关于细胞的公认假说。

根据这一理论,一个更高级别的细胞由至少两个或四个裂殖细菌组成。也就是说,一个可发酵的宿主菌可以吸收发状裂褶菌,将运动机制带入细胞。然后加入了具有呼吸功能的裂殖细菌,产生了今天细胞中的线粒体。植物细胞也需要吸收光合裂殖细菌,从而在细胞内形成叶绿体。

“一个细胞的内部生物学”的建立和发展在数百万年的进化过程中,细胞中以前独立的裂殖细菌被改造成了小器官,这些小器官将它们的大部分遗传特征转移到了细胞核中,从而使细胞核成为细胞中重要的协调者,即更高级的细胞并不是作为一个整体形成的新的统一体。这一认识的意义在于,它证明了所有的生物最终都是由裂殖细菌及其前体结合而成的。这种结合显然发生在地球上没有多细胞生物的时候。

与真菌细胞相比,这种新的统一具有决定性的优势,即一个细胞中的各种代谢形式被细胞膜相互隔离,因此发酵、呼吸和光合作用可以同时进行。在普通细菌中,一个代谢过程往往可以在某个时间进行。

生物学家施维姆·勒教授为“细胞内生物学”的建立和发展奠定了基础,为“细胞内生命规律”细胞理论的突破做出了巨大贡献。施维姆勒教授指出:“所以生物学可以解释其最小的结构成分。在此基础上,我们试图建立一个迄今为止从未有过的生物序列系统。人们可以根据核糖核酸和脱氧核糖核酸的基本结构排列顺序,将各种细胞类型排列成一个合理的系统。每种被吸收进细胞的裂殖体都有自己的蛋白质组合机制。我们认为这个过程仍在继续,今天的细胞仍在吸收裂殖细菌,形成小器官。

科学家们密切关注细胞学研究的进展,而施维姆勒教授则是从完全不同的角度进行研究。他曾经发现了一种昆虫——小虫,它由一个宿主细胞组成,它所吸收的裂殖菌被当作生命体。在长期的发育过程中,两个单细胞的物质是如此的相互适应,以至于一个个体离开了另一个就无法生存。

施维姆勒教授指出,“以蝉为例,我们可以观察这种* * *现象是如何从生命体中进行的。生活在蝉系的裂殖体估计已经超过2亿年了,已经逐渐失去了DNA。目前我们不知道裂殖体的脱氧核糖核酸是单纯丢失了还是已经进入了萧战的细胞核。在没有胎生现象的卵子中,只能形成头脑胚胎,没有尾巴。这说明宿主细胞如果天生带有裂褶菌的遗传信息,就可以变成一个小器官。”在谈到各个研究领域的相互渗透时,埃德曼教授说:我们希望建立一个模型体系,从而在分析核酸和细胞内生命规律的基础上,对细胞内生命规律的起源进行整理和划分。利用这种可能性,可以把整个世界分成三个“王国”:一个是核系统,另一个是不包括其他核系统。但是,通过对核酸的进一步研究,我们发现不包括细胞核的其他系统也可以分为原始裂殖菌和优势裂殖菌,而后者是正常的。目前,现有的裂殖细菌和原始裂殖细菌经常生活在极端条件下,如高或低PH值、高盐浓度或高酸浓度。也许人们觉得科学家的认识很有趣,但这对人类有什么实际意义呢?然而,正如Schwimm Le教授的实验所证实的那样,表面现象往往是极其不可靠的。他说:“这项基础研究将对应用科学产生非同寻常的影响。它甚至可以用来对付恶魔癌症。因为我们认为,只有全面研究细胞内的分子过程,才能了解癌症的形成机制。第一个问题是了解基本的流程和联系。”