Question

16．如圖是米勒研究生命起源過程的實驗裝置，請你按要求完成探究實驗報告：

（1）提出問題在原始地球條件下，無機小分子物質(zhì)能合成有機小分子物質(zhì)嗎？
（2）作出假設(shè)在原始地球條件下，無機小分子物質(zhì)能合成有機小分子物質(zhì)
（3）實驗裝置A中的氣體有氨、甲烷、氫、水蒸氣等氣體，裝置A是模擬原始大氣；裝置B是模擬原始海洋；裝置A中設(shè)置電極進行火花放電是模擬原始天空的閃電．
（4）米勒在實驗中收集到氨基酸等多種有機小分子物質(zhì)．
（5）結(jié)論：在類似于原始地球的條件下，從無機小分子到有機小分子的轉(zhuǎn)變是完全可能的．

Answer 1

分析 在眾多的生命起源學(xué)說中，其中化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說．這一假說認為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步地演變而成的．化學(xué)起源說將生命的起源分為四個階段：第一個階段，從無機小分子生成有機小分子的階段；第二個階段，從有機小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變?yōu)樵�始生命．米勒等人所做的實驗是為了證明該學(xué)說的第一步．

解答 解：米勒通過實驗驗證了化學(xué)起源學(xué)說的第一步．在這個實驗中，一個盛有水溶液的燒瓶代表原始的海洋，其上部球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸汽等“還原性大氣”．米勒先給燒瓶加熱，使水蒸汽在管中循環(huán)，接著他通過兩個電極放電產(chǎn)生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應(yīng)后的產(chǎn)物和水蒸汽冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程（如圖）．經(jīng)過一周持續(xù)不斷的實驗和循環(huán)之后．米勒分析其化學(xué)成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內(nèi)的各種新的有機化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位．米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質(zhì)形成有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的．
（1）米勒提出的問題：在原始地球條件下，無機小分子物質(zhì)能合成有機小分子物質(zhì)嗎？
（2）根據(jù)提出的問題，可以假設(shè)：在原始地球條件下，無機小分子物質(zhì)能合成有機小分子物質(zhì)．
（3）米勒在圖中所示的A裝置中泵入了甲烷、氨、氫、水蒸氣等氣體．用來模擬原始大氣的成分和原始地球的條件．圖中B裝置里是用來產(chǎn)生水蒸氣的沸水，模擬原始地球條件下的原始海洋．米勒通過兩個電極放電產(chǎn)生電火花，模擬原始天空的閃電．
（4）米勒分析其化學(xué)成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內(nèi)的各種新的有機化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位．
（5）結(jié)論：米勒的該實驗表明，在生命起源的化學(xué)進化過程中，從無機小分子到有機小分子的轉(zhuǎn)變是完全可能的．
故答案為：
（1）在原始地球條件下，無機小分子物質(zhì)能合成有機小分子物質(zhì)嗎？
（2）在原始地球條件下，無機小分子物質(zhì)能合成有機小分子物質(zhì)；
（3）甲烷、氫、水蒸氣；原始大氣；原始海洋；原始天空的閃電；
（4）有機小分子物質(zhì)；
（5）從無機小分子到有機小分子的轉(zhuǎn)變是完全可能的．

點評 米勒的實驗及結(jié)論的內(nèi)容要注意理解和掌握．可結(jié)合米勒的實驗裝置圖，來幫助理解和記憶．