Пузырьки жидкости окруженные белковыми пленками. Тест по биологии "происхождение и начальные этапы происхождения жизни". Сравнительная характеристика экспериментов

Происхождение жизни

1.Коацерваты были первыми живыми организмами на Земле.

2.Теория абиогенеза предполагает возможность происхождения живого только от живого.

3..Пастер своими опытами доказал невозможность самозарождения жизни.

4. Наиболее существенная черта гипотезы Опарина – постепенное усложнение химической структуры и морфологического обмена предшественников. Жизни на пути к живым организмам.

5.Коацерваты не способны адсорбировать вещество из окружающего раствора.

6.Жизнь возникла биогенным путем.

7. Жизнь на Земле появилась около 3,5 миллионов лет назад

8. В настоящее время на Земле невозможно самозарождение живых организмов.

9. Коацерват – это пузырьки жидкости, окружённые белковыми плёнками.

10. Первые живые организмы на нашей планете были аэробными гетеротрофами.

Происхождение жизни

1.Коацерваты были первыми живыми организмами на Земле.

2.Теория абиогенеза предполагает возможность происхождения живого только от живого.

3..Пастер своими опытами доказал невозможность самозарождения жизни.

4. Наиболее существенная черта гипотезы Опарина – постепенное усложнение химической структуры и морфологического обмена предшественников. Жизни на пути к живым организмам.

5.Коаерваты не способны адсорбировать вещество из окружающего раствора.

6.Жизнь возникла биогенным путем.

7. Жизнь на Земле появилась около 3,5 миллионов лет назад

8. В настоящее время на Земле невозможно самозарождение живых организмов.

9. Коацерват – это пузырьки жидкости, окружённые белковыми плёнками.

10. Первые живые организмы на нашей планете были аэробными гетеротрофами.

Происхождение жизни

1.Коацерваты были первыми живыми организмами на Земле.

2.Теория абиогенеза предполагает возможность происхождения живого только от живого.

3..Пастер своими опытами доказал невозможность самозарождения жизни.

4. Наиболее существенная черта гипотезы Опарина – постепенное усложнение химической структуры и морфологического обмена предшественников. Жизни на пути к живым организмам.

5.Коацнерваты не способны адсорбировать вещество из окружающего раствора.

6.Жизнь возникла биогенным путем.

7. Жизнь на Земле появилась около 3,5 миллионов лет назад

8. В настоящее время на Земле невозможно самозарождение живых организмов.

9. Коацерват – это пузырьки жидкости, окружённые белковыми плёнками.

10. Первые живые организмы на нашей планете были аэробными гетеротрофами.

«Развитие Земли» - Изможденные, поддерживая друг друга, обжигая ноги о раскаленный песок, мы пять дней брели сквозь невысокие заросли колючих эвкалиптовых кустарников. ЗАЛ № 2 1. По предложенным картинам определить название и показать данные природные зоны по карте. 2. Звуки, которые мы узнаем. Что означает название? ЗАЛ № 1 Практическая работа: 1. Изучить предложенные экспонаты. 2. Определить: а) Какие образцы являются ископаемыми остатками организмов(окаменелости) б) Какие образцы являются реконструируемыми. 3. Сформулировать вывод: Для чего необходимо изучать ископаемые остатки организмов? 4. Из предложенных букв сложить название науки, изучающей древние окаменелости.

«Возникновение и развитие жизни» - Г е р а к л и т. Возможность повторного жизни на Земле исключена. Жизнь возникла на Земле абиогенным путем. Мир состоит из пяти стихий: земли, воды, воздуха, огня, и эфира. Основой всему является огонь… Аристотель. Начала Вселенной суть атомы и пустота. Возникновение и начальное развитие жизни на Земле.

«Развитие органического мира» - Сегодня мы переживаем один из периодов потепления. Поперек экватора распростерся сверхматерик Гондвана. ПАЛЕОЦЕНОВАЯ ЭПОХА (третичный период). Растительный мир По мере охлаждения климата на смену лесам пришли степи. Длительность: ОТ 570 ДО 500 МЛН. КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭРА (эра новой жизни). Длительность: ОТ 65 ДО 55 МЛН.

«Теория жизни» - Научные. Вспомним о монотеизме. Монотеизм – одно из направлений креационизма. Рассмотрим на примере Христианства. НО все еще, в религии Древнего Египта остается множество богов. Спонтанное зарождение жизни: У Демокрита начало жизни было в иле, у Фалеса – в воде, у Анаксагора – в воздухе. Древний Египет.

«Образование жизни» - Палеозой. Образование звезды. Архей. Протерозой.

«Развитие жизни на Земле» - Проект рассчитан на две недели. Проект по теме Этапы развития жизни на Земле. Творческое название «Невозмутимый строй во всём, созвучье полное в природе» Ф.И.Тютчев. Развивающие: способствовать развитию информационной культуры и формированию интереса к исследовательской работе. Предмет: биология. © МОУ Любимская СОШ, 2010 г.

Всего в теме 20 презентаций

1.

а) составом неорганических соединений; б) наличием катализаторов;

2.

3. К такому общему свойству живого, как саморегуляция, относится:

а) наследственность; б) изменчивость; в) раздражимость; г) онтогенез.

4. Сущность теории абиогенеза состоит в:

5. Кристалл не является живой системой, т.к.:

в) ему не свойственна раздражимость; г) не все свойства живого ему присущи.

6. Опыты Луи Пастера доказали возможность:

7.

а) радиоактивность; б) наличие жидкой воды; в) наличие газообразного кислорода; г) масса планеты.

8. Углерод является основой жизни на Земле, т.к. он:

а) является самым распространенным на Земле элементом;
б) первым из химических элементов стал взаимодействовать с водой; в) имеет небольшой атомный вес;

9. Исключите лишнее: а) 1668 г.; б) Ф.Реди; в) мясо; г) бактерии.

10.

а) Л.Пастер; б) А.Левенгук; в) Л.Спалланцани; г) Ф.Реди.

Часть В Закончите предложения. 1. Теория, постулирующая сотворение мира Богом (Творцом), - … .

2. Доядерные организмы, не имеющие ограниченного оболочкой ядра и органоидов, способных к самовоспроизведению, - … .

3. Фазовообособленная система, взаимодействующая с внешней средой по типу открытой системы, - … .

4. Советский ученый, предложивший коацерватную теорию происхождения жизни, - … .

5. Процесс, в результате которого организм приобретает новую комбинацию генов, - … .

Часть С Дайте краткие ответы на следующие вопросы.

1. Каковы общие признаки живой и неживой материи?

2. Почему при возникновении первых живых организмов в атмосфере Земли должен был отсутствовать кислород?

3. В чем состоял опыт Стенли Миллера? Что соответствовало «первичному океану» в этом опыте?

4. В чем заключается основная проблема перехода от химической эволюции к биологической?

5. Перечислите основные положения теории А.И. Опарина.

Тема «Происхождение жизни на Земле» Вариант 2 Часть А Выпишите правильные ответы.

1. Живое отличается от неживого:

в) взаимодействием молекул друг с другом; г) обменными процессами.

2. Первыми живыми организмами на нашей планете были:

а) анаэробные гетеротрофы; б) аэробные гетеротрофы; в) автотрофы; г) организмы-симбионты.

3.

4. Сущность теории биогенеза состоит в:

а) происхождении живого из неживого; б) происхождении живого от живого;
в) сотворении мира Богом; г) занесении жизни из Космоса.

5. Звезда не является живой системой, т.к.:

в) она не обладает раздражимостью; г) не все свойства живого ей присущи.

6.

а) самозарождения жизни; б) появления живого только из живого;

в) занесения «семян жизни» из Космоса; г) биохимической эволюции.

7. Из перечисленных условий наиболее важным для возникновения жизни является:

а) радиоактивность; б) наличие воды; в) наличие источника энергии; г) масса планеты.

8. Вода является основой жизни, т.к.:

а) является хорошим растворителем; б) обладает высокой теплоемкостью;
в) увеличивает свой объем при замерзании; г) обладает всеми перечисленными свойствами.

9. Исключите лишнее: а) 1924 г.; б) Л.Пастер; в) мясной бульон; г) бактерии.

10. Расположите в логической последовательности следующие имена:

а) Л.Пастер; б) С.Миллер; в) Дж.Холдейн; г) А.И. Опарин.

Часть В Закончите предложения. 1. Процесс образования живыми организмами органических молекул из неорганических за счет энергии солнечного света - … .2. Доклеточные образования, обладавшие некоторыми свойствами клеток (способность к обмену веществ, самовоспроизведению и т.п.), - … .

3. Разделение раствора белков, содержащего и другие органические вещества, на фазы с большей или меньшей концентрацией молекул - … .

4. Английский физик, предположивший, что адсорбция была одним из этапов концентрирования органических веществ в ходе предбиологической эволюции - … .

5. Свойственная всем живым организмам система записи наследственной информации в молекулах ДНК в виде последовательности нуклеотидов - … .

Часть С

1. В чем состоял опыт Стенли Миллера? Что соответствовало «молниям» в этом опыте?

2. Почему масса планеты, на которой может возникнуть жизнь, не должна быть больше 1/20 массы Солнца?

3. К какой стадии развития жизни на Земле можно отнести слова гоголевского героя: «Числа не помню. Месяца тоже не было. Было черт знает что такое»?

4. Какие условия необходимы для возникновения жизни?

5. Что такое панспермия? Кто из известных вам ученых придерживался этой теории?

Тема «Происхождение жизни на Земле» Вариант 3 Часть А Выпишите правильные ответы.

1. Живое отличается от неживого:

а) составом неорганических соединений; б) способностью к самовоспроизведению;
в) взаимодействием молекул друг с другом; г) обменными процессами.

2. Первыми живыми организмами на нашей планете были:

а) анаэробные гетеротрофы; б) аэробные гетеротрофы; в) автотрофы; г) организмы-симбионты.

3. К такому общему свойству живого как, самообновление, относится:

а) метаболизм; б) репродукция; в) раздражимость; г) онтогенез.

4. Сущность креационизма состоит в:

а) происхождении живого из неживого; б) происхождении живого от живого;

в) сотворении мира Богом; г) занесении жизни из Космоса.

5. Река не является живой системой т.к.:

а) она не способна к росту; б) она не способна к размножению;
в) она не способна к раздражимости; г) не все свойства живого ей присущи.

6. Опыт Франческо Реди доказал невозможность:

а) самозарождения жизни; б) появления живого только из живого;
в) занесения «семян жизни» из космоса; г) биохимической эволюции.

7. Из перечисленных условий наиболее важным для возникновения жизни является:

а) радиоактивность; б) наличие воды; в) безгранично долгое время эволюции; г) определенная масса планеты.

8. В период возникновения жизни в атмосфере Земли должен был отсутствовать кислород, т.к.:

а) он является активным окислителем; б) обладает высокой теплоемкостью;
в) увеличивает свой объем при замерзании; г) все вышеперечисленное в комплексе.

9. Исключите лишнее: а) 1953 г.; б) бактерии; в) С.Миллер; г) абиогенный синтез.

10.

а) Л.Пастер; б) Ф.Реди; в) Л.Спалланцани; г) А.И. Опарин.

Часть В Закончите предложения. 1. Образование органических молекул из неорганических вне живых организмов - … .

2. Пузырьки жидкости, окруженные белковыми пленками, возникающие при взбалтывании водных растворов белков, - … .

3. Способность воспроизводить себе подобные биологические системы, которая проявляется на всех уровнях организации живой материи, - … .

4. Американский ученый, предложивший термическую теорию происхождения протобиополимеров, - … .

5. Белковые молекулы, ускоряющие течение биохимических превращений в водных растворах при атмосферном давлении, -

Часть С Дайте краткий ответ на поставленный вопрос.

1. В чем основное отличие горения дров от «горения» глюкозы в клетках?

2. Каковы три современные точки зрения на проблему происхождения жизни?

3. Почему именно углерод является основой жизни?

4. В чем состоял опыт Стенли Миллера?

5. Каковы основные этапы химической эволюции?

Тема «Происхождение жизни на Земле» Вариант 4 Часть А Выпишите правильные ответы.

1. Живое отличается от неживого:

а) составом неорганических соединений; б) способностью к саморегуляции;
в) взаимодействием молекул друг с другом; г) обменными процессами.

2. Первыми живыми организмами на нашей планете были:

а) анаэробные гетеротрофы; б) аэробные гетеротрофы; в) автотрофы; г) организмы-симбионты.

3. К такому общему свойству живого, как самовоспроизведение, относится:

а) метаболизм; б) репродукция; в) раздражимость; г) онтогенез.

4. Сущность теории панспермии состоит в:

а) происхождении живого из неживого; б) происхождении живого от живого;
в) сотворении мира Богом; г) занесении на Землю «семян жизни» из Космоса.

5. Ледник не является живой системой т.к.:

а) он не способен к росту; б) он не способен к размножению;
в) он не способен к раздражимости; г) не все свойства живого ему присущи.

6. Опыт Л.Спалланцани доказал невозможность:

а) самозарождения жизни; б) появления живого только из живого;
в) занесения «семян жизни» из Космоса; г) биохимической эволюции.

7. Из перечисленных условий наиболее важным для возникновения жизни является:

а) радиоактивность; б) наличие воды; в) наличие определенных веществ; г) определенная масса планеты.

8. Углерод является основой жизни, т.к. он:

а) является самым распространенным на Земле элементом; в) имеет небольшой атомный вес;
б) первым из химических элементов стал взаимодействовать с водой;
г) способен образовывать устойчивые соединения с двойными и тройными связями.

9. Исключите лишнее: а) ДНК; б) генетический код; в) хромосома; г) клеточная мембрана.

10. Расположите в логической последовательности следующие фамилии:

а) А.И. Опарин; б) Л.Пастер; в) С.Миллер; г) Дж.Холдейн.

Часть В Закончите предложения. 1. Организмы, обладающие ограниченным оболочкой ядром, имеющие самовоспроизводящиеся органоиды, внутренние мембраны и цитоскелет, - … .

2. Свойственная всем организмам система записи наследственной информации в молекулах ДНК в виде последовательности нуклеотидов - … .

3. Способность воспроизводить себе подобные биологически системы, проявляющаяся на всех уровнях организации живой материи, - … .

4. Создатели низкотемпературной теории происхождения протобиополимеров - … .

5. Доклеточные образования, обладавшие некоторыми свойствами клеток: способностью к обмену веществ, самовоспроизведению и т.п., - … .

Часть С Дайте краткий ответ на поставленный вопрос.

1. Какую роль сыграло изучение метеоритов в развитии теории возникновения жизни?

2. Что такое рацемизация и хиральность?

3. Почему вода в жидкой фазе была необходимым условием возникновения жизни?

4. В чем заключался опыт Стенли Миллера? Каков был газовый состав «атмосферы»?

5. Каковы основные этапы изучения вопроса о происхождении жизни на Земле?

Ответы Вариант 1 Часть А : 1г, 2а, 3в, 4а, 5г, 6б, 7б, 8г, 9г, 10 г,б,в,а.

Часть В : 1 - креационизм; 2 - прокариоты; 3 - коацерват; 4 - А.И. Опарин; 5 - половой процесс.

Часть С. 1. Живая и неживая материи состоят из одних и тех же химических элементов, физические и химические процессы с их участием проходят по общим законам.

2. Кислород - сильный окислитель, и все вновь возникающие органические молекулы были бы немедленно окислены.

3. «Первичному океану» в этом опыте соответствовала колба с кипящей водой.

4. Основная проблема перехода от химической эволюции к биологической состоит в объяснении возникновения самовоспроизводящихся биологических систем (клеток) вообще и генетического кода в частности.

5. Основные положения теории Опарина:

Жизнь - одна из стадий эволюции Вселенной;
- возникновение жизни - закономерный результат химической эволюции соединений углерода;
- для перехода от химической эволюции к биологической необходимы формирование и естественный отбор целостных, обособленных от среды, но постоянно с ней взаимодействующих многомолекулярных систем.

Вариант 2 Часть А : 1 б,г, 2а, 3б, 4б, 5г, 6а, 7б, 8г, 9а, 10 а,г,в,б.

Часть В : 1 - фотосинтез; 2 - протобионты; 3 - коацервация; 4 - Дж.Бернал; 5 - генетический код.

Часть С . 1. В 1953 г. С.Миллер создал экспериментальную установку, в которой были смоделированы условия первичной Земли и путем абиогенного синтеза были получены молекулы биологически важных органических соединений. «Молнии» в этом опыте имитировались высоковольтными электрическими разрядами.

2. Если масса планеты больше 1/20 массы Солнца, на ней начинаются интенсивные ядерные реакции, что повышает ее температуру, и она начинает светиться собственным светом.

3. К начальной стадии биохимической эволюции Земли.

4. Для возникновения жизни необходимы следующие основные условия:

Наличие определенных химических веществ (в том числе воды в жидкой фазе);
- наличие источников энергии;
- восстановительная атмосфера.

Дополнительными условиями могут являться масса планеты и определенный уровень радиоактивности.

5. Панспермия - занесение «семян жизни» на Землю из космоса. Сторонники: Ю.Либих, Г.Гельмгольц, С.Аррениус, В.И. Вернадский.

Вариант 3 Часть А : 1 б,г, 2а, 3а, 4в, 5г, 6а, 7б, 8а, 9б, 10 б,в,а,г.

Часть В : 1 - абиогенный синтез; 2 - микросферы; 3 - самовоспроизведение; 4 - С.Фокс; 5 - ферменты.

Часть С . 1. При горении дров вся выделяющаяся энергия рассеивается в виде света и тепла. При окислении глюкозы в клетках энергия запасается в макроэргических связях АТФ.

2. Существуют три основных подхода к проблеме происхождения жизни:

Проблемы не существует, т.к. жизнь была либо сотворена Богом (креационизм), либо существует во Вселенной с момента ее возникновения и распространяется случайным образом (панспермия);
- проблема неразрешима из-за недостаточности знаний и невозможности воспроизведения условий, в которых возникла жизнь;
- проблема может быть решена (А.И. Опарин, Дж.Бернал, С.Фокс и др.).

3. Углерод четырехвалентен, способен образовывать устойчивые соединения с двойными и тройными связями, что повышает реакционную способность его соединений.

4. В 1953 г. С.Миллер создал экспериментальную установку, в которой были смоделированы условия первичной Земли и путем абиогенного синтеза были получены молекулы биологически важных органических соединений.

5. Атомы --> простые химические соединения --> простые биоорганические соединения --> макромолекулы --> организованные системы.

Вариант 4 Часть А : 1 б,г, 2а, 3б, 4г, 5г, 6а, 7в, 8г, 9г, 10 б,а,г,в.

Часть В : 1 - эукариоты; 2 - генетический код; 3 - самовоспроизведение; 4 - К.Симонеску, Ф.Денеш; 5 - протобионты.

Часть С . 1. Анализ химического состава метеоритов показал, что некоторые из них содержат аминокислоты (глютаминовую кислоту, пролин, глицин и др.), жирные кислоты (17 видов). Таким образом, органическое вещество не является исключительно принадлежностью Земли, а может встречаться и в космосе.

2. Рацемизация - реакция взаимопревращения D- и L-форм какого-либо стереоизомера; хиральность - существование двух или более зеркально асимметричных стереоизомеров химического соединения.

3. Организмы состоят из воды на 80% и более.

4. В 1953 г. С.Миллер создал экспериментальную установку, в которой были смоделированы условия первичной Земли и путем абиогенного синтеза были получены молекулы биологически важных органических соединений.

Газовый состав «атмосферы»: метан, аммиак, пары воды, водород.

5. С древнейших времен до опытов Ф.Реди - период всеобщей веры в возможность самозарождения живого; 1668-1862 гг. (до опытов Л.Пастера) - экспериментальное выяснение невозможности самозарождения; 1862-1922 гг. (до выступления А.И. Опарина) - философский анализ проблемы; 1922-1953 гг. - разработка научных гипотез о происхождении жизни и их экспериментальная проверка; с 1953 г. до настоящего времени - экспериментальные и теоретические исследования путей перехода от химической эволюции к биологической.

Примечание

Ответы части А оцениваются в 1 балл, части В - в 2 балла, части С - в 3 балла. Максимальное количество баллов за контрольную работу - 35.

Оценка 5 : 26-35 баллов; оценка 4 : 18-25 баллов; оценка 3 : 12-17 баллов; оценка 2 : меньше 12 баллов.

«ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ»

В средние века люди охотно верили в то, что гуси произошли от пихтовых деревьев, а ягнята рождаются из плодов дынного дерева. Начало этим представлениям, получившим название «Теория самозарождения», положил древнегреческий философ Аристотель. В XVII в. Ф. Реди высказал предположение о том, что живое рождается только от живого и никакого самозарождения нет. Он положил в четыре банки змею, рыбу, угря и кусок говядины и закрыл их марлей, чтобы сохранить доступ воздуха. Четыре другие аналогичные банки он заполнил такими же кусками мяса, но оставил их открытыми. В эксперименте Реди менял только одно условие - открыта или закрыта банка. В закрытую банку мухи попасть не могли. Через некоторое время в мясе, лежавшем в открытых (контрольных) сосудах появились черви. В закрытых банках никаких червей обнаружено не было.

В XIX в. серьезный удар по теории самозарождения нанес Л. Пастер, предположивший, что жизнь в питательные среды заносится вместе с воздухом в виде спор. Ученый сконструировал колбу с горлышком, похожим на лебединую шею, заполнил ее мясным бульоном и прокипятил на спиртовке. После кипячения колба была оставлена на столе, и вся комнатная пыль и микробы, находящиеся в воздухе, легко проникая через отверстие горлышка внутрь, оседали на изгибе, не попадая в бульон. Содержимое колбы долго оставалось неизменным. Однако если сломать горлышко (ученый использовал контрольные колбы), то бульон быстро мутнел. Таким образом, Пастер доказал, что жизнь не зарождается в бульоне, а приносится извне вместе с воздухом, содержащим споры грибов и бактерии. Следовательно, ученые, ставя свои опыты, опровергли один из важнейших аргументов сторонников теории самозарождения, которые считали, что воздух является тем «активным началом», которое обеспечивает возникновение живого из неживого.

С2 . Заполните в таблице «Сравнительная характеристика экспериментов Ф. Реди и Л. Пастера» графы, обозначенные цифрами 1, 2, 3. При выполнении задания перерисовывать таблицу не обязательно. Достаточно записать номер графы и содержание пропущенного элемента.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Ф. РЕДИ И Л. ПАСТЕРА

С3. Используя содержание текста «Сравнительная характеристика экспериментов Ф. Реди и Л. Пастера» и знания курса, объясните, чем являются мясо и мясной бульон в описанных опытах и зачем они были нужны.

С3. Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1) Мясо и мясной бульон - питательные среды.

2) Мясо - среда для развития личинок мух.

3) Мясной бульон - среда для развития бактерий и спор грибов.

«Концепции происхождения жизни» - Проблема. Первичный генетический материал. Основная трудность гипотезы. Проблематика в современной науке. Биохимическая эволюция. Степень упорядоченности. Теория панспермии. Архиепископ Ашер. Мир РНК. Взаимодействие. Существует много теорий возникновения жизни. Французский ученый. Итальянский биолог. Основные постулаты теории биохимической эволюции. Идея самопроизвольного зарождения. Основоположник теории панспермии.

«Проблема происхождения и сущности жизни» - Естественноисторический подход. Опарин. Концепция стационарного состояния. Молекулы ДНК. В организме человека, весящего 70 кг, содержится 45,5 кг кислорода. Свойство хиральности. Креационизм. Вирусы. Messenger RNA. Анаксагор. Концепция панспермии. Идея самозарождения. Основные положения. Симпозиумы по проблеме происхождения жизни. Биополимеры. Основная заслуга Опарина. Концепция биохимической эволюции.

«Как возникла жизнь на Земле» - Концепция биогенеза. Изменение атмосферы Земли. Л.Пастер. Ван Гельмонт. Теория стационарного состояния. Самопроизвольное зарождение жизни. Возникновение жизни на Земле. Теория А.И. Опарина. Ф.Реди. Витализм. Л.Спалланцани. Панспермия. Жизнь на Земле. Естественное происхождение жизни. Опыт С. Миллера. Теории происхождения жизни. Микроорганизмы. Атмосфера Земли. Креационизм. Теория биохимической эволюции.

«Концепции происхождения жизни на Земле» - Радиационная панспермия. Клетка. Теория эволюции. Схема возникновения. Советский биохимик. Обратная направленная панспермия. Зародыши жизни. Опыты по воспроизведению аминокислот. Химик Стенли Миллер. Клетка растений. Теория панспермии. Креационизм. Что такое жизнь. Вернадский. Парацельс. Химические элементы. Живое содержание клетки. Полипептиды. Теория самозарождения. Формальдегид. Современный взгляд на возникновение жизни.

«Теории появления жизни» - Органические соединения. Коацерват. Этапы формирования жизни по Опарину. Организмы отличаются от неживых. Гипотеза биопоэза. Биогенный способ. Ван Гельмонт. Теория биохимической эволюции Опарина. Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни на Земле. Гипотеза стационарного состояния. Французский микробиолог Луи Пастер. Гипотеза биохимической эволюции. Гипотеза панспермии. Что такое жизнь. Свойства белка.

«Древнейшие организмы на Земле» - Древнейшие организмы. Тип Брахиоподы. Перечень временных подразделений. В каком периоде мы с вами живем. Черты сходства. Черты сходства и различия. Оборудование. Современные представители. Ян Баптист Ван Гельмонт. Теория эволюционная. Представители класса двустворчатых моллюсков. Рождение жизни. Гребенчатый замок. Класс Трилобиты. Класс Двустворчатые Моллюски. Геохронологическая таблица. Теория божественного происхождения.

Терминология

1. Туманность – скопление газово-пылевой материи во вселенной, имеющее большие размеры.

2. Галактика – звезда и окружающие ее планеты.

3. Звездная система – система звезд с окружающими их планетами, развивающаяся из одной туманности.

4. Планета – небесное тело, совершающее движение по близкой к круговой орбите вокруг звезды, светящееся отраженным светом.

5. Абиогенный синтез – образование органических молекул из неорганических вне живых организмов.

6. Энергия – общая количественная мера количества движения материи.

7. Раствор – однородные смеси двух или нескольких веществ, распределенных в растворителе.

8. Коацервация – разделение раствора ВМС на фазы с большей и меньшей концентрацией молекул.

9. Коацерват – пузырьки жидкости, окружённые белковыми пленками.

10. Адсорбция – поглощение вещества из жидкой среды поверхностью твердого тела.

Вопрос о происхождении жизни на Земле, а так же, вероятно и на других планетах иных звездных систем волновал человека с той поры, как он начал осознавать себя человеком, стал познавать себя и окружающий мир. Первые попытки теоретического решения вопроса восходят к глубокой древности и носят отпечатки тех эпох и воззрений. В этом вопросе с глубокой древности существуют две точки зрения: одна утверждает возможность происхождения живого от неживого – это теория абиогенеза, другая – теория биогенеза – отрицает самопроизвольное зарождение жизни. Современные воззрения позволяют только поставить этот спор на научную почву и тем самым обосновать правильность теории абиогенеза.

Представления древних и средневековых философов

Общий уровень знаний в древнем мире был невысок, взгляды отличались фантастичностью. Незнание способов размножения организмов служило причиной того, что считалось возможным возникновение живых существ из мертвых останков, либо неорганических веществ. Эти взгляды поддерживались церковью. Открытие микроскопа расширило представления о строении организмов, теория происхождения живого от неживого была отвергнута. Опытами итальянца Реди (середина XVII в.) было доказано что все живое происходит от живого. Однако теория самозарождения живого из неживого еще долго существовало в ушах ученых. Опыты француза Л. Пастера окончательно развеяли эту теорию. На основе работ Пастера были разработаны методы стерилизации и консервирования. Это произошло в 1870г.

В дальнейшем этот вопрос был перенесен на клетку, а микроорганизмы больше не рассматривались. Одновременно с работами Пастера возникла теория вечности жизни. Согласно теории Рихтера в 1865г жизнь на Землю была занесена с других планет. Эта теория не раскрывает сути происхождения жизни, она лишь пытается объяснить ее появление.

Особое место в решении вопроса принадлежит материалистическим теориям. Ключевым вопросом здесь являются различия между живым и неживым. За основу происхождения живого ученые принимают образование белковых соединений. Согласно теории англичанина Эллена в 1899г. первое появление азотистых соединений на Земле приурочено к периоду, когда пары воды сконденсировались в воду и покрыли поверхность планеты. Вода была насыщена солями, имеющими большое значение для образования и деятельности белка. В этом горячем растворе, в присутствии ультрафиолета, электрических разрядов, большого количества углекислоты началось зарождение живого, которое впоследствии прошло длительный путь эволюции.

Исследуя вопрос о происхождении живого одновременно следует понять процессы, протекающие при образовании планеты. Ответ на эти вопросы дают астрономия и химия. Основным методом исследования космоса является спектроскопия. Анализ света, излучаемого звездами дает богатые сведения об их химическом составе. С конца 19 в. было зарегистрировано 2млн. спектров 15 тыс. звезд и Солнца. Вывод – всюду существуют одни и те же химические элементы и выполняются одни и те же физические законы. Формирование планеты.

Самым распространенным элементом является водород (Н-Н, Н-Не). Во вселенной образованной из водорода, как первичное вещество формируются звезды. Основной ядерной реакцией является слияние ядер водорода и образование атома гелия и выделение энергии. Эта энергия движет вселенной. По закону сохранения масс энергия выделившаяся при образовании превращается в энергию излучения. Дальнейшее взаимодействие элементов приводит к образованию других химических элементов. Эти реакции выражаются в образовании более сложных молекул и их агрегатов – пылевых частиц. Они образуют в пространстве скопления газопылевой материи. Например, гигантская туманность в созвездии Ориона. Ее диаметр 15 световых лет, количества пыли достаточно для образования 100 тыс. звезд размером с Солнце. Туманность Млечный путь имеет диаметр 100 тыс. световых лет. Туманность Ориона – ближайшая к нам, на расстоянии 1500 световых лет. Из газопылевого облака 4,5 млрд. лет назад образовалась Земля и другие планеты солнечной системы. Несмотря на общность происхождения планет, только на Земле появилась жизнь и достигла исключительного многообразия. Для возникновения жизни на Земле необходимы были космические и планетные условия. Во-первых, это оптимальные размеры планеты. Во-вторых – движение по круговой орбите обеспечивает постоянное тепло. В-третьих – постоянное излучение светила. Всем этим условиям удовлетворяла Земля, на которой около 4,5 млрд. лет назад создались условия для более высоко уровня развития материи и ее эволюции в направлении возникновения жизни.

Современные представления о возникновении жизни. Все современные представления о происхождении жизни на Земле основываются на признании абиогенного, т.е. небиологического возникновения органических веществ из неорганических молекул. Это мнение русского ученого А.И.Опарина (1924).

Химическая эволюция

На первых этапах Земля имела очень высокую температуру. По мере ее остывания тяжелые элементы перемещались к ее центру, а легкие оставались на поверхности. Металлы окислялись и свободного кислорода в атмосфере не было. Она состояла из H 2 , CH 4 , NH 3 , HCN и носила восстановительный характер. Это служило предпосылкой возникновения органических веществ небиологическим путем. До начала 20 века считалось, что они могут возникать только в организме. В связи с этим их назвали органическими, а вещества – минералы, неорганическими. В 1953г. было доказано, что пропуская ток через смесь газов H 2 , CH 4 , NH 3 , HCN при отсутствии кислорода получена смесь аминокислот. В дальнейшем абиогенным путем были получены многие органические соединения. Все они впоследствии обнаружены в космосе.

Более 4 млрд. лет назад «колбой Миллера» был весь земной шар. Извергались вулканы, стекала лава, клубился пар, сверкали молнии. По мере остывания планеты водяные пары конденсировались и ливнями в течение миллионов лет обрушивались на планету. Сформировался первичный океан, горячий и насыщенный солями, кроме того туда попадали образующиеся сахара, аминокислоты, органические кислоты. По мере смягчения климата стало возможным образование более сложных соединений, в результате чего появились первичные биополимеры – полинуклеотиды и полипиптиды.

Первичный океан содержал в растворимом виде различные органические и неорганические молекулы. Концентрация их постоянно увеличивалась и постепенно воды стали «бульоном» из питательных органических соединений. Каждая молекула имеет определенную структурную организацию: некоторые диссоциированы, некоторые имеют гидратные оболочки. Органические молекулы имеют большую молекулярную массу и сложное строение. Молекулы, окруженные водной оболочкой объединяются образуя высокомолекулярные комплексы – коацерваты. В первичном океане коацерватные капли поглощали другие вещества либо разрушались, либо укрупнялись. В результате капли усложнялись и приспосабливались к внешним условиям. Среди коацерватов начался отбор наиболее устойчивых форм. Появились различия между химсоставом внутренней и внешней среды. В результате химической эволюции сохранились те формы, которые при распаде на дочерние не утратили особенностей структуры. Это способность к самовоспроизведению. В процессе эволюции связь нуклеиновых кислот и белковых молекул привела к возникновению генетического кода. Это последовательность нуклеотидов служила информацией для последовательности аминокислот в молекуле белка. (Воспроизведение себе подобных). Постепенно слои липидов вокруг коацерватов преобразовались в наружную мембрану. Это предопределило пути дальнейшей эволюции. Образование первичных клеточных организмов положило начало биологической эволюции.

Возникновение прокариот

Отбор коацерватов продолжался около 750 млн. лет. В результате появились безъядерные – прокариоты. По способу решения они были гетеротрофы – использовали органику первичного океана. При отсутствии кислорода атмосферы у них протекал анаэробный обмен веществ. Он малоэффективен. Постепенно запасы питания в океане истощались. Началась конкуренция за питание.

В более выгодном положении оказались организмы способные использовать солнечную энергию для синтеза органики. Так возник фотосинтез. Это привело к появлению нового источника питания. Затем фотосинтезирующие организмы научились использовать воду, как источник водорода. Усвоение углекислого газа у них сопровождалось выделением кислорода и включением углерода в органические соединения. (Сегодня прокариоты поверхности океана производят до 78% возобновляемого кислорода.)

Переход от первичной атмосферы к кислородной среде – очень важное событие. В верхних слоях образуется озоновый экран, появляется более выгодный, кислородный тип обмена веществ. На Земле стали возникать новые формы жизни с более широким использованием окружающей среды.

Возникновение эукариот

Эукариоты возникли в результате симбиоза различных прокариот. Так возникли предки примитивных ныне живущих жгутиковых простейших. Симбиоз жгутиковых с фотосинтезирующими дали водоросли или растения.

Возможности одноклеточных в освоении среды обитания были ограничены. 2,6 млрд. лет назад появились многоклеточные. Основу современных представлений о возникновении объясняет теория фагоцителлы И.И.Мечникова. Многоклеточные произошли от колониальных жгутиковых. Они существуют и сейчас. Эти колонии превратились в простейший, но целостный организм.

Таким образом возникновение жизни на Земле связано с длительным процессом химической эволюции. Формирование мембраны – оболочки способствовало началу биологической эволюции. Как простейшие, так и сложно устроенные в основе своей структурной организации имеют клетку.

Контрольные вопросы

1. История представлений о возникновении жизни.

2. Работы Л. Пастера.

3. Теория вечности жизни.

4. Образование неорганических веществ и формирование планеты.

5. Теория А.И. Опарина.

6. Биологическая эволюция.

7. Возникновение первых многоклеточных.