生命由细胞开始

细胞的发生包含两个过程，一个是原始生命物质进化为原始细胞，另一个是原始细胞进化为原核细胞。目前认为最古老的细胞化石出现在距今34亿～39.5亿年前形成的岩石中。据此推测，原始细胞的进化时期在距今约35亿年前。

细胞膜的形成是原始细胞出现的重要前提。细胞膜是细胞外的一层质膜，能将细胞内容物与外界分隔开来。细胞膜由磷脂和蛋白质组成，厚度约7 nm。因为细胞膜的磷脂分子是以尾对尾的方式排列的，所以其横截面呈明显的三层结构。在试管中混合磷脂和水，可以制造出一种看起来非常像天然膜的人工膜，有人认为，在生命出现之前的原始海洋中，磷脂分子可以自发地组装成这样的膜。当这种自发组成的膜包裹了能自我复制的核酸和蛋白质的混合物后，再经过自然选择就出现了第一个原始细胞。核酸和蛋白质一旦被密封在闭合的膜内，就可以启动细胞的进化和表达。因此，原始细胞的出现是生命进化过程中一次质的飞跃。(https://www.daowen.com)

原始细胞可能是以原始海洋表面的有机物为营养物质的异养型原始生物。原始细胞具有可以变形的细胞膜，含有遗传信息系统和蛋白质合成系统，由核酸和核糖体的整合系统组成。由于早期地球表面的大气层是没有游离氧的还原态大气，因此原始细胞是厌氧的，只能依靠无氧呼吸获取能量。但当原始海洋的有机物耗尽后，异养生物就无法维持正常的生命状态了。在新的环境条件下，随着细胞的进化，含有质体的蓝藻类原核生物的产生使原始生命从异养走向自养。当被细胞膜包裹的原始细胞具有储存遗传信息的DNA、指导蛋白质合成的RNA和制造蛋白质的核糖体后就变成了原核细胞。

氧与代谢的关系在细胞进化过程中起到了重要作用。现存的绝大多数生物依然保留着进化过程中保存下来的糖的无氧分解（酵解）代谢。在自养型原始生命出现之前，原始海洋中合成的原始有机物被耗尽后，自然选择使那些可以利用大气中的二氧化碳和氮来制造有机物的细胞得以生存。这些细胞主要通过光合作用合成有机物，并将氧气作为代谢物释放到大气中。所以现在人们认为，氧气是在生物能够进行光合作用之后才出现在大气中的。随着光合作用的出现，大气中氧气的含量增加到对许多早期生物（如厌氧菌）有害的程度，但通过自然选择，一些细胞已经进化到可以利用氧气对葡萄糖进行有氧氧化。随着氧气在大气中积累，一些厌氧菌逐渐被淘汰，另一些厌氧菌则与需氧型细胞结合在一起共生生存并逐渐形成第一代真核细胞。