2026年3月27日 星期五

為何使用鹼基序列也無法百分法判斷生物間的親緣關係?

 

為何使用鹼基序列也無法百分法判斷生物間的親緣關係?

 

要說明以上的問題,或者最容易的是使用一個例子來說明。

 

假設開始時有一物種(I)鹼基序列是CAGCT,每次發生一個鹼基變化,如下:

(I)

C

A

G

C

T

(II)

C

A

C

C

T

(III)

C

T

C

C

T

(IV)

C

T

C

C

A

由於同一個物種數目有很多,經過多年之後,自然界中便會同時出現以上4個物種,那如何判斷各自的親緣關係呢? 誰是誰的祖先?

 

以下是根據4個物種列出的鹼基序列差異比較圖

 

(I)

(II)

(III)

(IV)

(I)

--

1

2

3

(II)

--

--

1

2

(III)

--

--

--

1

(IV)

--

--

--

--

 

根據以上的變化,是不是很清楚物種的演變是由(I),然後(II)(III),最後(IV)

 

但慢著,這是因為受到以上已知結果的影響而已!

 

如果祇是看到這4個物種,那為何順序不可以是(IV),然後(III)(II),最後(I)?

 

這個例子祇是說明,單靠鹼基序列的差異,事實上是真的無法確定各物種的出現先後次列的!

 

單靠以上的鹼基序列差異,是不能夠繪出一個準確無誤及唯一的進化樹出來的! (因此如在DSE有進化樹的題目(一般在多項選擇題),最佳的方法是用除錯法,根據鹼基序列差異(有時是氨基酸序列差異)判定哪些是不合理的選項,而不是企圖根據序列差異自行繪出進化樹,因為很可能找不到跟自己繪出的一模一樣的選項的)

 

當然,以上祇是其中一個例子,說明為何即使透過鹼基次序差異還是無法百分百確定親緣關係的。

 

如果同學有興趣再探究背後其他原因的話,可自行透過互聯網或AI查看。

 

參考的提示詞是:

DNA鹼基序列差異,能否百分百確定不同物種的親緣關係? 如不能,理由是甚麼?

可否用例子說明基因樹物種樹

2024年3月30日 星期六

為何克雷伯氏循環(Krebs Cycle)被喻為最重要化學反應?

 

為何克雷伯氏循環(Krebs  Cycle)被喻為最重要化學反應?

 

這裡所指的重要是對地球的生命而言

 

先重温一下,克雷伯氏循環究竟是甚麼來的?

 

克雷伯氏循環基本上是一個固碳過程,生物把從環境中(空氣或水)攝取的二氧化碳,透過適當的能量形式,與循環內的化學物結合,生成有機物的過程。地球上所有生物皆由有機物組成,生命的運作亦依靠不同的有機物(例如碳水化合物、脂質、蛋白質及維生素等)才能進行。

可以這麼說,沒有克雷伯氏循環的話,便沒有生命所需的有機物,也就沒有生命了。

 

但為何不是光合作用整個過程而僅是克雷伯氏循環呢?

 

光合作用主要分為兩個階段,光反應及克雷伯氏循環。光反應的過程是吸收光能,然後把光能轉成化學能形式(ATPNADPH方式),然後供給克雷伯氏循環內固碳反應所需的能量。

 

於地球上,其實並不是祇有光合作用一種自養營養(即能自行制造食物的過程),有些生物(細菌)處身於沒有光線的環境,這些細菌進行的的化合作用,跟光合作用的分別基本上是能量來源方式不同而已,化合作用所攝取的能量來自無機化學物質(例如鐡離子),跟光合作用一樣,這些能量也轉至ATPNADPH,然後再進行克雷伯氏循環,制造有機物質。

 

可以這樣說,克雷伯氏循環才是所有自養生物共同擁有的化學反應過程。

2008年10月26日 星期日

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