古微生物化石微觀結(jié)構(gòu)分析便攜式顯微鏡
隨著原始細胞的進化，正如古微生物證據(jù)表明的那樣，它們逐漸進
化具有現(xiàn)代原核生物特點。這暗示了它們擁有細胞外膜和包圍在漿
膜外部的細胞壁，并且內(nèi)部封人大量脫氧核糖核酸鏈(基因信息庫)
、核蛋白顆粒(核酶)、其他蛋白質(zhì)、小分子聚合物或單體分子。漿
膜發(fā)展了一種轉(zhuǎn)運外界有機或無機分子進出胞內(nèi)的機制。這些原始
的原核生物一定是可以不依賴自由氧生存的厭氧異養(yǎng)生物，因為這
時包圍地球的大氣是沒有氧氣的。開始，它們或許靠那些外部的自
由有機分子生存的，這些有機分子部分或全部是無機合成的聚合物
。然而，隨著太古代時間的推移，進化步驟需要細胞脫離無機合成
。這是因為無機合成速度有限，細胞數(shù)目需要呈指數(shù)增長，也就是
說無機合成產(chǎn)物已經(jīng)不能滿足細胞需求。所以維持無機合成的條件
這樣慢慢地也消失了。
隨著原始細胞的形成，特殊蛋白(轉(zhuǎn)運蛋白)被嵌入到它們的細
胞膜上。這些蛋白通過控制特殊物質(zhì)進出細胞體現(xiàn)了正負性。一些
細胞的膜也參與能量轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，能量轉(zhuǎn)運和呼吸鏈，從而使代謝存
儲更加高效。
根據(jù)有機湯理論，在進化中的原始細胞是自養(yǎng)細胞，那些原始
細胞主要是依賴于有機湯中的無生命分子形成的有機分子。隨著時
間的推移，無生命形成的有機分子的供給越來越受限。這是由于地
球正經(jīng)歷著變化。
無生命合成的條件越來越不適合了。但是對于構(gòu)成組分的需求
則呈指數(shù)增長。自養(yǎng)菌的出現(xiàn)使得異樣生物在供給無生命構(gòu)成組分
方面獨立。這種自養(yǎng)菌可以利用環(huán)境中無機物質(zhì)并利用化學能或者
放射能作為反應驅(qū)動力構(gòu)建自身的有機組成部分。現(xiàn)在的異養(yǎng)生物
則以自養(yǎng)生物合成的過量有機分泌物或者自養(yǎng)生物死體為養(yǎng)分。
異養(yǎng)作用是在某種細胞系中自養(yǎng)催化進化來的，在異養(yǎng)過程中
，細胞需求的能量是由還原性碳化合物的氧化產(chǎn)生的。這需要攝人
來自胞外的可溶解的有機分子，而這種攝入則要形成一種穿越細胞
膜從細胞膜外運輸可溶性有機分子進人細胞的機制。他認為這發(fā)生
在細胞進化的晚期，原核厭氧光合作用或許在異樣生物出現(xiàn)以前的
某一階段出現(xiàn)，所以自養(yǎng)生物要先于異養(yǎng)生物出現(xiàn)，厭氧化能合成
生物先于需氧光能合成生物。
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