海生
新陈代谢是生命的基本特征之一,有机体通过它获得生命活动所需要的能量、排除废物。以往科学家认为,新陈代谢只发生在细胞里,与其有关的一系列生化反应,也只有在酶的催化作用下才能完成。
可是最近,科学家发现,某些新陈代谢过程即使离开细胞,离开酶的帮助,在相对简单的条件下也能发生——当然,这里的“新陈代谢”已经突破了传统课本上“生物体与外界环境之间的物质和能量交换,以及生物体内物质和能量的转变过程”的定义,而单指一系列环环相扣的生物化学反应。
新陈代谢还是RNA在先?
作为生命的基本特征之一,新陈代谢是如何起源的?这是我們理解生命起源问题的一个大障碍(另一障碍是能自我复制的遗传物质,像DNA和RNA,是如何起源的)。环视地球上所有的生命,不论是单细胞生物还是复杂的高等动物,细胞中的新陈代谢过程看起来都非常相似。这意味着,在进化的过程中,新陈代谢出现得非常早,为所有生物的共同祖先所具有,但没人知道它是怎么来的以及何时出现的。
在生命的起源问题上,有一个占主流的假说认为,在构成生命的基本单元中,最先出现的是RNA——此即著名的“RNA世界”假说。RNA的好处是,一方面它像DNA一样能编码遗传信息,能自我复制;另一方面,它又比DNA简单,而且还能替代酶,催化许多生化反应。在这个假说中,RNA出现在新陈代谢之前,最早的新陈代谢是在RNA的催化之下才得以实现的,正如今天细胞的新陈代谢需要酶的催化来完成一样。……