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生物学入門６生命の起源

10円 2025年05月15日 カード68 いいね0

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単語カード

  • 生命史の前半長らくは
    細菌の世界
  • ４６億年前
    地球の誕生
  • ３５億年前
    原核生物（最古の生物）の化石
  • ２７億年前
    酸素の増加 （光合成生物の出現）
  • １８億年前
    真核生物の出現 （原生生物の最古の化石）
  • ◼１２億年前
    多細胞生物の出現（最古の化石）
  • ◼6億年前
    複雑な大型多細胞生物の出現
  • 5億4000万年前
    カンブリア期の『進化の大爆発』 →多様化（主要な生物群の出現）
  • 5億年前
    生物の陸上への進出
  • 1億8000万年前
    恐竜の時代
  • 19万5000年前
    ヒトの出現
  • 隕石の落下
    宇宙からの物質供給 （有機物も）
  • 隕石の衝撃
    高温
  • 水
    水蒸気
  • 高温、水蒸気の状態は
    生物が生存できない状態（冷却）
  • 水蒸気 →
    水 →︎ 海
  • 原始大気は
    火山ガス
  • 火山ガスの例
    CO2 , CH ４, NH 3 等
  • 大気 に酸素はない
    ⇨生命の誕生 に重要
  • 酸素 は反応性 が 高 く 、
    化学結合 を切断 し 、複雑 な 物質 の生成 を 妨げる
  • 低分子有機物の非生物的合成で
    アミノ酸・ヌクレオチドなどが作られる
  • 重合体（ポリマー）の非生物的合成で
    タンパク質・核酸などが作られる
  • 前細胞の形成で
    有機物を包んだ袋ができる
  • 自己複製する分子の出現により
    遺伝物質をもった生物へ！
  • ◼生物の体を構成する高分子有機物は何によって作られる
    生物の代謝によって つくられている
  • 高分子有機物の例
    糖・脂肪酸・アミノ酸・ タンパク質・核酸
  • 地球が誕生した時には、
    高分子有機物は存在しなかったはず
  • ◼１９２０年代：オパーリン（ロシア）とホールデンが主張した説
    オパーリン‐ホールデン仮説
  • オパーリン‐ホールデン仮説とは
    原始大気中の無機物をもとに有機化合物が形成された
  • 有機物が高濃度で溶け込んだ海
    「原始のスープ
  • 「原始のスープの中で
    生命は誕生したのではないか？
  • 1953年に行われた低分子有機物の合成の実験とは
    ユーリーとミラーの実験
  • ユーリーとミラーの実験の内容
    ●原始の地球環境を実験室に 再現し、実験
  • 原始大気の例
    CH４, NH3, H2 などを含む気体
  • 実験における雷の役割
    放電(化学反応を進める ためのエネルギー)
  • ◼ 原始の海＝
    ＝熱した水
  • 一週間後どうなった
    アミノ酸などの 有機物が「海」に集積
  • 実験により
    オパーリン‐ホールデン仮説 を支持する結果を得た！
  • 原始大気への放電(雷)によって、
    単純な有機物が生成したことを示唆
  • ミラーはほかにも何をやった？
    火口を模した 実験も行った
  • 2008年の再解析により
    22種のアミノ酸が生成
  • 海底の熱水噴出孔を 模した実験でも、
    様々な 有機物が生成
  • 隕石によって、
    宇宙から 運ばれてきたという説も
  • ◼隕石から検出されたもの
    80種以上の アミノ酸、脂質、単糖、 塩基
  • ●生物は
    単量体が重合した 高分子化合物を必要とする
  • 生物体内では、
    酵素によって 合成される
  • タンパク質＝
    アミノ酸の重合体（ポリマー）
  • ヌクレオチドやアミノ酸を
    熱い砂・粘土・岩に垂らすと その重合体が生成
  • 熱い溶岩などに波・雨などで
    運ばれた単量体が重合した？
  • すべての生物は
    『細胞』で できている
  • 有機物を内部にもった膜で
    できた小胞（原始細胞）の 形成があっただろう
  • 小胞の中では、
    内部の 化合物がより効率的に 相互作用し、生命に必要な 反応が起こりやすくなる
  • 小胞は
    脂質を水に滴下する ことで、自然に形成される
  • ◼小胞は脂質を水に滴下する ことで、自然に形成される何によるもの
    ←両親媒性による
  • 様々な分子で、
    人工小胞を 作る研究が進んでいる
  • ◼原子の地球上には、
    小胞形成を促進する物質が あった可能性も？
  • 原子の地球上には、 小胞形成を促進する物質が あった可能性も→
    モンモリロナイトという 粘土は小胞の形成を促進
  • ある種の人工小胞は、
    単純な成長・増殖・内部化学 環境の維持ができる
  • 生物の特徴
    自己複製する分子が遺伝子 として世代を超えて 伝わっていくこと
  • 最初の遺伝子は
    DNAではなかったと 考えられている
  • DNAの複製には、
    酵素 （DNAポリメラーゼ）が 必要だから
  • 現在は『遺伝子』の情報を もとに酵素が作られるが、
    原始の遺伝子（=ヌクレオ チドが偶然重合したもの） が複雑なタンパク質を 作れたとは考えにくい
  • 最初の遺伝物質は
    RNAだった可能性が高い
  • RNAは
    ヌクレオチドの自発的な重合によって形成されうる
  • • ある種のRNAは
    酵素としての機能をもち（=リボザイム） タンパク質がなくとも自己複製できる可能性がある
  • ◼初期の生物世界＝
    ＝RNAが遺伝子として自己複製を繰り返す 『RNAワールド』であった？
  • 生命誕生の4段階仮説とは
    低分子有機物の非生物的合成、重合体（ポリマー）の日生物的合成、前細胞の形成、自己複製する分子の出現
  • これらの反応の段階が
    非生物的に進行した
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