Pęcherzyki cieczy otoczone błonami białkowymi. Test z biologii „Pochodzenie i początkowe etapy powstawania życia”. Charakterystyka porównawcza eksperymentów

Pochodzenie życia

1. Koacerwaty były pierwszymi żywymi organizmami na Ziemi.

2. Teoria abiogenezy zakłada możliwość powstania istot żywych wyłącznie z istot żywych.

3. Pasteur poprzez swoje eksperymenty udowodnił niemożność samoistnego powstania życia.

4. Najbardziej znaczącą cechą hipotezy Oparina jest stopniowe komplikowanie struktury chemicznej i morfologicznej wymiany prekursorów. Życie w drodze do organizmów żywych.

5. Koacerwaty nie są w stanie adsorbować substancji z otaczającego roztworu.

6. Życie powstało biogenicznie.

7. Życie na Ziemi pojawiło się około 3,5 miliona lat temu

8. Obecnie na Ziemi nie jest możliwe samoistne powstawanie organizmów żywych.

9. Koacerwat to płynne pęcherzyki otoczone błonami białkowymi.

10. Pierwszymi żywymi organizmami na naszej planecie były heterotrofy tlenowe.

Pochodzenie życia

1. Koacerwaty były pierwszymi żywymi organizmami na Ziemi.

2. Teoria abiogenezy zakłada możliwość powstania istot żywych wyłącznie z istot żywych.

3. Pasteur poprzez swoje eksperymenty udowodnił niemożność samoistnego powstania życia.

4. Najbardziej znaczącą cechą hipotezy Oparina jest stopniowe komplikowanie struktury chemicznej i morfologicznej wymiany prekursorów. Życie w drodze do organizmów żywych.

5. Koarwaty nie są zdolne do adsorbowania substancji z otaczającego roztworu.

6. Życie powstało biogenicznie.

7. Życie na Ziemi pojawiło się około 3,5 miliona lat temu

8. Obecnie na Ziemi nie jest możliwe samoistne powstawanie organizmów żywych.

9. Koacerwat to płynne pęcherzyki otoczone błonami białkowymi.

10. Pierwszymi żywymi organizmami na naszej planecie były heterotrofy tlenowe.

Pochodzenie życia

1. Koacerwaty były pierwszymi żywymi organizmami na Ziemi.

2. Teoria abiogenezy zakłada możliwość powstania istot żywych wyłącznie z istot żywych.

3. Pasteur poprzez swoje eksperymenty udowodnił niemożność samoistnego powstania życia.

4. Najbardziej znaczącą cechą hipotezy Oparina jest stopniowe komplikowanie struktury chemicznej i morfologicznej wymiany prekursorów. Życie w drodze do organizmów żywych.

5. Koaknerwaty nie mają zdolności adsorbowania substancji z otaczającego roztworu.

6. Życie powstało biogenicznie.

7. Życie na Ziemi pojawiło się około 3,5 miliona lat temu

8. Obecnie na Ziemi nie jest możliwe samoistne powstawanie organizmów żywych.

9. Koacerwat to płynne pęcherzyki otoczone błonami białkowymi.

10. Pierwszymi żywymi organizmami na naszej planecie były heterotrofy tlenowe.

„Rozwój Ziemi” - Wyczerpani, wspierając się nawzajem, parząc stopy o gorący piasek, szliśmy przez pięć dni przez niskie zarośla ciernistych krzewów eukaliptusowych. SALA nr 2 1. Na podstawie zaproponowanych obrazów określ nazwę i wskaż na mapie te strefy przyrodnicze. 2. Dźwięki, które rozpoznajemy. Co oznacza nazwa? SALA nr 1 Zajęcia praktyczne: 1. Zapoznaj się z proponowanymi eksponatami. 2. Ustal: a) Które próbki są skamieniałościami organizmów (skamieniałościami) b) Które próbki nadają się do rekonstrukcji. 3. Sformułuj wniosek: Dlaczego konieczne jest badanie szczątków kopalnych organizmów? 4. Z podanych liter utwórz nazwę nauki badającej starożytne skamieniałości.

„Pojawienie się i rozwój życia” – Heraklit Wyklucza się możliwość ponownego życia na Ziemi. Życie powstało na Ziemi w sposób abiogeniczny. Świat składa się z pięciu żywiołów: ziemi, wody, powietrza, ognia i eteru. Podstawą wszystkiego jest ogień... Arystoteles. Początkami Wszechświata są atomy i pustka. Powstanie i początkowy rozwój życia na Ziemi.

„Rozwój świata organicznego” – Dziś przeżywamy jeden z okresów ocieplenia. Superkontynent Gondwana rozciąga się wzdłuż równika. ERA PALEOCENU (okres trzeciorzędu). Flora Gdy klimat się ochłodził, stepy zastąpiły lasy. Czas trwania: OD 570 DO 500 MILIONÓW. ERA CENIOZOIKU (era nowego życia). Czas trwania: OD 65 DO 55 MILIONÓW.

„Teoria życia” - naukowa. Pamiętajmy o monoteizmie. Monoteizm jest jednym z kierunków kreacjonizmu. Spójrzmy na przykład chrześcijaństwa. ALE nadal w religii starożytnego Egiptu jest wielu bogów. Spontaniczne powstanie życia: Dla Demokryta życie zaczęło się w błocie, dla Talesa – w wodzie, dla Anaksagorasa – w powietrzu. Starożytny Egipt.

„Edukacja do życia” – paleozoik. Tworzenie się gwiazd. Archeony. Proterozoik.

„Rozwój życia na Ziemi” – Projekt przeznaczony jest na dwa tygodnie. Projekt na temat Etapy rozwoju życia na Ziemi. Tytuł kreatywny „Równość we wszystkim, pełna harmonia w naturze” F.I. Tyutchev. Rozwojowe: promowanie rozwoju kultury informacyjnej i kształtowanie zainteresowania pracą badawczą. Temat: biologia. © Miejska Instytucja Oświatowa Liceum Lyubimskaya, 2010

W sumie zaplanowano 20 prezentacji

1.

a) skład związków nieorganicznych; b) obecność katalizatorów;

2.

3. Taka ogólna właściwość istot żywych, jak samoregulacja, obejmuje:

a) dziedziczność; b) zmienność; c) drażliwość; d) ontogeneza.

4. Istotą teorii abiogenezy jest:

5. Kryształ nie jest żywym systemem, ponieważ:

c) nie charakteryzuje się drażliwością; d) nie wszystkie właściwości żywej istoty są jej nieodłączne.

6. Eksperymenty Louisa Pasteura wykazały możliwość:

7.

a) radioaktywność; b) obecność wody w stanie ciekłym; c) obecność gazowego tlenu; d) masa planety.

8. Węgiel jest podstawą życia na Ziemi, ponieważ... On:

a) jest najpowszechniejszym pierwiastkiem na Ziemi;
b) pierwszy z pierwiastków chemicznych zaczął oddziaływać z wodą; c) ma niską masę atomową;

9. Wyeliminuj niepotrzebne: a) 1668; b) F. Redi; c) mięso; d) bakterie.

10.

a) L. Pasteur; b) A. Levenguk; c) L. Spallanzani; d) F. Redi.

Część B Uzupełnij zdania. 1. Teoria postulująca stworzenie świata przez Boga (Stwórcę) to….

2. Organizmy przedjądrowe, które nie mają jądra ograniczonego otoczką i organellami zdolnymi do samoreprodukcji, to ....

3. System z separacją faz, oddziałujący ze środowiskiem zewnętrznym jak system otwarty, to ....

4. Radziecki naukowiec, który zaproponował teorię koacerwatu dotyczącą pochodzenia życia, to…

5. Proces, w wyniku którego organizm nabywa nową kombinację genów, to ....

Część C Udziel krótkich odpowiedzi na poniższe pytania.

1. Jakie są wspólne cechy materii ożywionej i nieożywionej?

2. Dlaczego w ziemskiej atmosferze, kiedy pojawiły się pierwsze żywe organizmy, nie miałoby być tlenu?

3. Jakie było doświadczenie Stanleya Millera? Co odpowiadało „pierwotnemu oceanowi” w tym doświadczeniu?

4. Jaki jest główny problem przejścia od ewolucji chemicznej do biologicznej?

5. Wymień główne postanowienia teorii A.I. Oparina.

Temat „Pochodzenie życia na Ziemi” Opcja 2 Część A Zapisz poprawne odpowiedzi.

1. Istoty żywe różnią się od istot nieożywionych:

c) wzajemne oddziaływanie cząsteczek; d) procesy metaboliczne.

2. Pierwszymi żywymi organizmami na naszej planecie były:

a) heterotrofy beztlenowe; b) heterotrofy tlenowe; c) autotrofy; d) organizmy symbiotyczne.

3.

4. Istotą teorii biogenezy jest:

a) pochodzenie istot żywych od istot nieożywionych; b) pochodzenie istot żywych od istot żywych;
c) stworzenie świata przez Boga; d) wprowadzenie życia z kosmosu.

5. Gwiazda nie jest żywym systemem, ponieważ:

c) nie jest drażliwa; d) nie wszystkie właściwości żywych istot są w nim nieodłączne.

6.

a) spontaniczne powstawanie życia; b) pojawienie się żywych istot tylko z żywych istot;

c) sprowadzenie „nasion życia” z Kosmosu; d) ewolucja biochemiczna.

7. Spośród tych warunków najważniejsze dla powstania życia jest:

a) radioaktywność; b) dostępność wody; c) dostępność źródła energii; d) masa planety.

8. Woda jest podstawą życia, ponieważ:

a) jest dobrym rozpuszczalnikiem; b) ma dużą pojemność cieplną;
c) zwiększa swoją objętość po zamrożeniu; d) posiada wszystkie wymienione właściwości.

9. Wyeliminuj niepotrzebne: a) 1924; b) L. Pasteur; c) bulion mięsny; d) bakterie.

10. Ułóż poniższe nazwy w kolejności logicznej:

a) L. Pasteur; b) S. Millera; c) J. Haldane; d) AI Oparin.

Część B Uzupełnij zdania. 1. Proces powstawania przez organizmy żywe cząsteczek organicznych z nieorganicznych pod wpływem energii światła słonecznego - .... 2. Formacje przedkomórkowe, które miały pewne właściwości komórek (zdolność do metabolizowania, samoreprodukcji itp.) - ....

3. Rozdzielenie roztworu białka zawierającego inne substancje organiczne na fazy o większym lub niższym stężeniu cząsteczek - ....

4. Angielski fizyk, który zasugerował, że adsorpcja jest jednym z etapów koncentracji substancji organicznych podczas ewolucji prebiologicznej - ....

5. Charakterystyczny dla wszystkich żywych organizmów system zapisywania informacji dziedzicznej w cząsteczkach DNA w postaci sekwencji nukleotydów - ....

Część C

1. Jakie było doświadczenie Stanleya Millera? Co odpowiadało „błyskawicy” w tym doświadczeniu?

2. Dlaczego masa planety, na której może powstać życie, nie powinna być większa niż 1/20 masy Słońca?

3. Jakiemu etapowi rozwoju życia na Ziemi można przypisać słowa bohatera Gogola: „Nie pamiętam daty. To też nie był miesiąc. Co to było do cholery?

4. Jakie warunki są niezbędne, aby powstało życie?

5. Co to jest panspermia? Który ze znanych Ci naukowców wyznawał tę teorię?

Temat „Pochodzenie życia na Ziemi” Opcja 3 Część A Zapisz poprawne odpowiedzi.

1. Istoty żywe różnią się od istot nieożywionych:

a) skład związków nieorganicznych; b) zdolność do samoreprodukcji;
c) wzajemne oddziaływanie cząsteczek; d) procesy metaboliczne.

2. Pierwszymi żywymi organizmami na naszej planecie były:

a) heterotrofy beztlenowe; b) heterotrofy tlenowe; c) autotrofy; d) organizmy symbiotyczne.

3. Taka ogólna właściwość istot żywych, jak samoodnawianie, obejmuje:

a) metabolizm; b) reprodukcja; c) drażliwość; d) ontogeneza.

4. Istotą kreacjonizmu jest:

a) pochodzenie istot żywych od istot nieożywionych; b) pochodzenie istot żywych od istot żywych;

c) stworzenie świata przez Boga; d) wprowadzenie życia z kosmosu.

5. Rzeka nie jest systemem żywym, ponieważ:

a) nie jest zdolna do wzrostu; b) nie jest zdolna do rozrodu;
c) nie jest zdolna do drażliwości; d) nie wszystkie właściwości żywych istot są w nim nieodłączne.

6. Eksperyment Francesco Rediego udowodnił niemożność:

a) spontaniczne powstawanie życia; b) pojawienie się żywych istot tylko z żywych istot;
c) wprowadzenie „nasion życia” z kosmosu; d) ewolucja biochemiczna.

7. Spośród tych warunków najważniejsze dla powstania życia jest:

a) radioaktywność; b) dostępność wody; c) nieskończenie długi czas ewolucji; d) pewna masa planety.

8. W okresie pojawienia się życia w atmosferze ziemskiej nie powinno być tlenu, ponieważ:

a) jest aktywnym utleniaczem; b) ma dużą pojemność cieplną;
c) zwiększa swoją objętość po zamrożeniu; d) wszystkie powyższe łącznie.

9. Wyeliminuj niepotrzebne: a) 1953; b) bakterie; c) S. Millera; d) synteza abiogenna.

10.

a) L. Pasteur; b) F. Redi; c) L. Spallanzani; d) AI Oparin.

Część B Uzupełnij zdania. 1. Tworzenie się cząsteczek organicznych z nieorganicznych poza organizmami żywymi -….

2. Pęcherzyki cieczy otoczone filmami białkowymi, które powstają podczas wstrząsania wodnych roztworów białek....

3. Zdolność do reprodukcji podobnych układów biologicznych, która przejawia się na wszystkich poziomach organizacji żywej materii, to ....

4. Amerykański naukowiec, który zaproponował termiczną teorię pochodzenia protobiopolimerów, to….

5. Cząsteczki białek przyspieszające przebieg przemian biochemicznych w roztworach wodnych pod ciśnieniem atmosferycznym -

Część C Udziel krótkiej odpowiedzi na zadane pytanie.

1. Jaka jest główna różnica pomiędzy spalaniem drewna a „spalaniem” glukozy w komórkach?

2. Jakie są trzy współczesne punkty widzenia na problem pochodzenia życia?

3. Dlaczego węgiel jest podstawą życia?

4. Jakie było doświadczenie Stanleya Millera?

5. Jakie są główne etapy ewolucji chemicznej?

Temat „Pochodzenie życia na Ziemi” Opcja 4 Część A Zapisz poprawne odpowiedzi.

1. Istoty żywe różnią się od istot nieożywionych:

a) skład związków nieorganicznych; b) zdolność do samoregulacji;
c) wzajemne oddziaływanie cząsteczek; d) procesy metaboliczne.

2. Pierwszymi żywymi organizmami na naszej planecie były:

a) heterotrofy beztlenowe; b) heterotrofy tlenowe; c) autotrofy; d) organizmy symbiotyczne.

3. Taka ogólna właściwość istot żywych, jak samoreprodukcja, obejmuje:

a) metabolizm; b) reprodukcja; c) drażliwość; d) ontogeneza.

4. Istotą teorii panspermii jest:

a) pochodzenie istot żywych od istot nieożywionych; b) pochodzenie istot żywych od istot żywych;
c) stworzenie świata przez Boga; d) sprowadzenie na Ziemię z Kosmosu „nasion życia”.

5. Lodowiec nie jest systemem żywym, ponieważ:

a) nie jest zdolny do wzrostu; b) nie jest zdolny do rozrodu;
c) nie jest zdolny do drażliwości; d) nie wszystkie właściwości żywej istoty są jej nieodłączne.

6. Eksperyment L. Spallanzaniego udowodnił niemożność:

a) spontaniczne powstawanie życia; b) pojawienie się żywych istot tylko z żywych istot;
c) sprowadzenie „nasion życia” z Kosmosu; d) ewolucja biochemiczna.

7. Spośród tych warunków najważniejsze dla powstania życia jest:

a) radioaktywność; b) dostępność wody; c) obecność niektórych substancji; d) pewna masa planety.

8. Węgiel jest podstawą życia, ponieważ... On:

a) jest najpowszechniejszym pierwiastkiem na Ziemi; c) ma niską masę atomową;
b) pierwszy z pierwiastków chemicznych zaczął oddziaływać z wodą;
d) zdolne do tworzenia stabilnych związków z wiązaniami podwójnymi i potrójnymi.

9. Wyeliminuj niepotrzebne rzeczy: a) DNA; b) kod genetyczny; c) chromosom; d) błona komórkowa.

10. Ułóż poniższe nazwy w kolejności logicznej:

a) AI Oparin; b) L. Pasteur; c) S. Millera; d) J. Haldane.

Część B Uzupełnij zdania. 1. Organizmy, które mają jądro ograniczone skorupą, mają samoreprodukujące się organelle, błony wewnętrzne i cytoszkielet - ....

2. Charakterystyczny dla wszystkich organizmów system zapisywania informacji dziedzicznej w cząsteczkach DNA w postaci sekwencji nukleotydów - ....

3. Zdolność do reprodukcji biologicznie podobnych układów, przejawiająca się na wszystkich poziomach organizacji żywej materii, to ....

4. Twórcami niskotemperaturowej teorii pochodzenia protobiopolimerów są….

5. Formacje przedkomórkowe, które miały pewne właściwości komórek: zdolność do metabolizowania, samoreprodukcji itp. - ....

Część C Udziel krótkiej odpowiedzi na zadane pytanie.

1. Jaką rolę odegrały badania meteorytów w rozwoju teorii pochodzenia życia?

2. Co to jest racemizacja i chiralność?

3. Dlaczego woda w fazie ciekłej była warunkiem koniecznym powstania życia?

4. Jakie było doświadczenie Stanleya Millera? Jaki był skład gazu „atmosfery”?

5. Jakie są główne etapy badania zagadnienia pochodzenia życia na Ziemi?

Odpowiedziopcja 1 Część A : 1d, 2a, 3c, 4a, 5d, 6b, 7b, 8d, 9d, 10d, b, c, a.

Część B : 1 - kreacjonizm; 2 - prokarioty; 3 - koacerwat; 4 - AI Oparin; 5 - proces seksualny.

Część C. 1. Materia ożywiona i nieożywiona składają się z tych samych pierwiastków chemicznych, procesy fizyczne i chemiczne z ich udziałem przebiegają według ogólnych praw.

2. Tlen jest silnym utleniaczem i wszystkie nowo utworzone cząsteczki organiczne zostaną natychmiast utlenione.

3. „Ocean pierwotny” w tym eksperymencie odpowiadał kolbie z wrzącą wodą.

4. Głównym problemem przejścia od ewolucji chemicznej do biologicznej jest wyjaśnienie pojawienia się samoreprodukujących się systemów biologicznych (komórek) w ogóle, a kodu genetycznego w szczególności.

5. Główne postanowienia teorii Oparina:

Życie jest jednym z etapów ewolucji Wszechświata;
- pojawienie się życia jest naturalnym wynikiem ewolucji chemicznej związków węgla;
- do przejścia od ewolucji chemicznej do ewolucji biologicznej konieczne jest tworzenie i naturalna selekcja integralnych układów wielocząsteczkowych, izolowanych od środowiska, ale stale z nim oddziałujących.

Opcja 2 Część A : 1 b, d, 2a, 3b, 4b, 5d, 6a, 7b, 8d, 9a, 10 a, d, c, b.

Część B : 1 - fotosynteza; 2 - protobionty; 3 - koacerwacja; 4 - J. Bernal; 5 - kod genetyczny.

Część C . 1. W 1953 roku S. Miller stworzył instalację eksperymentalną, w której symulowano warunki panujące na pierwotnej Ziemi i w drodze syntezy abiogennej otrzymywano cząsteczki biologicznie ważnych związków organicznych. „Błyskawicę” w tym eksperymencie symulowano za pomocą wyładowań elektrycznych o wysokim napięciu.

2. Jeśli masa planety jest większa niż 1/20 masy Słońca, rozpoczynają się na niej intensywne reakcje jądrowe, co podnosi jej temperaturę i zaczyna świecić własnym światłem.

3. Do początkowego etapu ewolucji biochemicznej Ziemi.

4. Aby powstało życie, niezbędne są następujące podstawowe warunki:

Obecność niektórych substancji chemicznych (w tym wody w fazie ciekłej);
- dostępność źródeł energii;
- regenerująca atmosfera.

Dodatkowe warunki mogą obejmować masę planety i określony poziom radioaktywności.

5. Panspermia to wprowadzenie „nasion życia” na Ziemię z kosmosu. Zwolennicy: J. Liebig, G. Helmholtz, S. Arrhenius, V.I. Wernadski.

Opcja 3 Część A : 1 b, d, 2a, 3a, 4c, 5d, 6a, 7b, 8a, 9b, 10b, c, a, d.

Część B : 1 - synteza abiogenna; 2 - mikrosfery; 3 - samoreprodukcja; 4 - S. Lis; 5 - enzymy.

Część C . 1. Podczas spalania drewna cała uwolniona energia jest rozpraszana w postaci światła i ciepła. Kiedy glukoza ulega utlenieniu w komórkach, energia jest magazynowana w wysokoenergetycznych wiązaniach ATP.

2. Istnieją trzy główne podejścia do problemu pochodzenia życia:

Nie ma problemu, bo życie albo zostało stworzone przez Boga (kreacjonizm), albo istnieje we Wszechświecie od chwili jego powstania i rozprzestrzenia się losowo (panspermia);
- problem jest nierozwiązalny ze względu na niedostateczną wiedzę i niemożność odtworzenia warunków, w jakich powstało życie;
- problem można rozwiązać (A.I. Oparin, J. Bernal, S. Fox itp.).

3. Węgiel jest czterowartościowy i może tworzyć trwałe związki z wiązaniami podwójnymi i potrójnymi, co zwiększa reaktywność jego związków.

4. W 1953 roku S. Miller stworzył instalację eksperymentalną, w której symulowano warunki panujące na pierwotnej Ziemi i w drodze syntezy abiogennej otrzymywano cząsteczki biologicznie ważnych związków organicznych.

5. Atomy --> proste związki chemiczne --> proste związki bioorganiczne --> makrocząsteczki --> układy zorganizowane.

Opcja 4 Część A : 1 b, d, 2a, 3b, 4d, 5d, 6a, 7c, 8d, 9d, 10b, a, d, c.

Część B : 1 - eukarionty; 2 - kod genetyczny; 3 - samoreprodukcja; 4 - C. Simonescu, F. Denes; 5 - protobionty.

Część C . 1. Analiza składu chemicznego meteorytów wykazała, że ​​część z nich zawiera aminokwasy (kwas glutaminowy, prolinę, glicynę itp.) i kwasy tłuszczowe (17 rodzajów). Zatem materia organiczna nie jest wyłącznie własnością Ziemi, ale można ją znaleźć także w kosmosie.

2. Racemizacja to reakcja wzajemnej konwersji form D i L dowolnego stereoizomeru; chiralność to istnienie dwóch lub więcej asymetrycznych stereoizomerów związku chemicznego w lustrzanym odbiciu.

3. Organizmy składają się z 80% wody lub więcej.

4. W 1953 roku S. Miller stworzył instalację eksperymentalną, w której symulowano warunki panujące na pierwotnej Ziemi i w drodze syntezy abiogennej otrzymywano cząsteczki biologicznie ważnych związków organicznych.

Skład gazowy „atmosfery”: metan, amoniak, para wodna, wodór.

5. Od czasów starożytnych do eksperymentów F. Rediego – okres powszechnej wiary w możliwość samoistnego powstawania istot żywych; 1668-1862 (przed eksperymentami L. Pasteura) - eksperymentalne wyjaśnienie niemożności spontanicznego generowania; 1862-1922 (przed wystąpieniem A.I. Oparina) – filozoficzna analiza problemu; 1922-1953 - opracowywanie hipotez naukowych na temat pochodzenia życia i ich eksperymentalne sprawdzanie; od 1953 do chwili obecnej - badania eksperymentalne i teoretyczne ścieżek przejścia od ewolucji chemicznej do biologicznej.

Notatka

Odpowiedzi w Części A są warte 1 punkt, Część B – 2 punkty, Część C – 3 punkty. Maksymalna liczba punktów za test wynosi 35.

Stopień 5 : 26-35 punktów; stopień 4 : 18-25 punktów; stopień 3 : 12-17 punktów; stopień 2 : mniej niż 12 punktów.

„Pochodzenie istot żywych”

W W średniowieczu ludzie chętnie wierzyli, że gęsi pochodzą z jodeł, a jagnięta rodzą się z owoców melona. Początki tych idei, zwane „teorią spontanicznego generowania”, zostały wyłożone przez starożytnego greckiego filozofa Arystotelesa. W XVII wieku F. Redi zasugerował, że istoty żywe rodzą się wyłącznie z istot żywych i nie ma mowy o samoistnym powstaniu. Włożył węża, rybę, węgorza i kawałek wołowiny do czterech słoików i przykrył gazą, aby nie dopuścić do dostępu powietrza. Napełnił cztery inne podobne słoiki tymi samymi kawałkami mięsa, ale zostawił je otwarte. W eksperymencie Redi zmieniła tylko jeden warunek – czy słoik był otwarty, czy zamknięty. Muchy nie mogły dostać się do zamkniętego słoika. Po pewnym czasie w mięsie znajdującym się w naczyniach otwartych (kontrolnych) pojawiły się robaki. W zamkniętych słoikach nie znaleziono robaków.

W 19-stym wieku Poważny cios teorii samoistnego powstawania zadał L. Pasteur, który zasugerował, że życie wprowadzane było do pożywek wraz z powietrzem w postaci zarodników. Naukowiec zaprojektował kolbę z szyjką przypominającą szyję łabędzia, napełnił ją bulionem mięsnym i ugotował na kuchence spirytusowej. Po zagotowaniu kolbę pozostawiono na stole, a cały kurz pokojowy i drobnoustroje znajdujące się w powietrzu, łatwo przedostające się do środka przez otwór szyjki, osiadały na zakręcie, nie przedostając się do bulionu. Zawartość kolby przez długi czas pozostawała niezmieniona. Jeśli jednak złamie się kark (naukowiec użył kolb kontrolnych), bulion szybko zmętniał. W ten sposób Pasteur udowodnił, że życie nie powstaje w bulionie, ale jest przynoszone z zewnątrz wraz z powietrzem zawierającym zarodniki grzybów i bakterie. W konsekwencji naukowcy, przeprowadzając swoje eksperymenty, obalili jeden z najważniejszych argumentów zwolenników teorii spontanicznego powstawania, którzy uważali, że powietrze jest „czynnikiem aktywnym”, zapewniającym wyłonienie się istot żywych z nieożywionych.

C2. Wypełnij tabelę „Charakterystyka porównawcza eksperymentów F. Redi i L. Pasteura” w kolumnach oznaczonych cyframi 1, 2, 3. Podczas wykonywania zadania nie jest konieczne przerysowywanie tabeli. Wystarczy wpisać numer kolumny i zawartość brakującego elementu.

CHARAKTERYSTYKA PORÓWNAWCZA EKSPERYMENTÓW

F. REDI I L. PASTER

C3. Korzystając z treści tekstu „Charakterystyka porównawcza doświadczeń F. Rediego i L. Pasteura” oraz wiedzy z kursu, wyjaśnij, czym jest mięso i bulion mięsny w opisywanych doświadczeniach i dlaczego były potrzebne.

C3. Prawidłowa odpowiedź musi zawierać następujące elementy:

1) Mięso i bulion mięsny są pożywkami.

2) Mięso jest pożywką dla rozwoju larw much.

3) Bulion mięsny jest pożywką dla rozwoju bakterii i zarodników grzybów.

„Koncepcje pochodzenia życia” – problem. Pierwotny materiał genetyczny. Główna trudność hipotezy. Problemy współczesnej nauki. Ewolucja biochemiczna. Stopień porządku. Teoria panspermii. Arcybiskup Usher. Świat RNA. Interakcja. Istnieje wiele teorii na temat pochodzenia życia. Francuski naukowiec. Włoski biolog. Podstawowe postulaty teorii ewolucji biochemicznej. Idea spontanicznego pokolenia. Twórca teorii panspermii.

„Problem pochodzenia i istoty życia” – ujęcie historii naturalnej. Oparin. Koncepcja stanu ustalonego. Cząsteczki DNA. Ciało osoby ważącej 70 kg zawiera 45,5 kg tlenu. Własność chiralności. Kreacjonizm. Wirusy. Komunikator RNA. Anaksagoras. Koncepcja panspermii. Idea spontanicznego pokolenia. Podstawowe postanowienia. Sympozja poświęcone problematyce pochodzenia życia. Biopolimery. Główną zaletą Oparina. Pojęcie ewolucji biochemicznej.

„Jak powstało życie na Ziemi” – Pojęcie biogenezy. Zmiany w atmosferze ziemskiej. L. Pasteura. Van Helmonta. Teoria stanu ustalonego. Spontaniczne powstanie życia. Pojawienie się życia na Ziemi. Teoria AI Oparina. F.Redi. Witalizm. L. Spallanzani. Panspermia. Życie na Ziemi. Naturalne pochodzenie życia. Doświadczenia S. Millera. Teorie pochodzenia życia. Mikroorganizmy. Atmosfera Ziemi. Kreacjonizm. Teoria ewolucji biochemicznej.

„Koncepcje pochodzenia życia na Ziemi” - Panspermia radiacyjna. Komórka. Teoria ewolucji. Schemat pojawienia się. Radziecki biochemik. Odwrócona panspermia. Zarazki życia. Eksperymenty nad reprodukcją aminokwasów. Chemik Stanley Miller. Komórka roślinna. Teoria panspermii. Kreacjonizm. Czym jest życie. Wernadski. Paracelsus. Pierwiastki chemiczne. Żywa zawartość komórki. Polipeptydy. Teoria generacji spontanicznej. Formaldehyd. Współczesne spojrzenie na pochodzenie życia.

„Teorie powstania życia” – Związki organiczne. Koacerwat. Etapy powstawania życia według Oparina. Organizmy różnią się od istot nieożywionych. Hipoteza biopoezy. Metoda biogenna. Van Helmonta. Teoria ewolucji biochemicznej Oparina. Hipoteza o spontanicznym powstaniu życia na Ziemi. Hipoteza stanu ustalonego. Francuski mikrobiolog Louis Pasteur. Hipoteza ewolucji biochemicznej. Hipoteza panspermii. Czym jest życie. Właściwości białka.

„Najstarsze organizmy na Ziemi” - Najstarsze organizmy. Gromada ramienionoga. Lista jednostek tymczasowych. W jakim okresie żyjemy? Podobieństwa. Podobieństwa i różnice. Sprzęt. Współcześni przedstawiciele. Jana Chrzciciela Van Helmonta. Teoria ma charakter ewolucyjny. Przedstawiciele klasy małży dwuskorupowych. Narodziny życia. Zamek grzebieniowy. Trylobity klasowe. Małże klasowe. Tabela geochronologiczna. Teoria boskiego pochodzenia.

Terminologia

1. Mgławica- duże nagromadzenie materii gazowej i pyłowej we wszechświecie.

2. Galaktyka– gwiazda i otaczające ją planety.

3. układ gwiazd- układ gwiazd z otaczającymi je planetami, rozwijający się z jednej mgławicy.

4. Planeta- ciało niebieskie poruszające się po orbicie zbliżonej do kołowej wokół gwiazdy, świecące światłem odbitym.

5. Synteza abiogenna– powstawanie cząsteczek organicznych z cząsteczek nieorganicznych poza organizmami żywymi.

6. Energia– ogólna ilościowa miara pędu materii.

7. Rozwiązanie– jednorodne mieszaniny dwóch lub więcej substancji rozmieszczonych w rozpuszczalniku.

8. Koacerwacja – rozdzielenie roztworu BMC na fazy o większym i niższym stężeniu cząsteczek.

9. Koacerwat- pęcherzyki cieczy otoczone filmami białkowymi.

10. Adsorpcja– wchłanianie substancji z ośrodka ciekłego przez powierzchnię ciała stałego.

Kwestia pochodzenia życia na Ziemi, a także prawdopodobnie na innych planetach innych układów gwiezdnych niepokoi człowieka od chwili, gdy zaczął rozpoznawać siebie jako istotę ludzką, zaczął rozumieć siebie i otaczający go świat. Pierwsze próby teoretycznego rozwiązania problemu sięgają czasów starożytnych i noszą piętno tamtych epok i poglądów. Od czasów starożytnych istniały dwa punkty widzenia w tej kwestii: jeden potwierdza możliwość powstania istot żywych z istot nieożywionych – jest to teoria abiogenezy, drugi – teoria biogenezy – zaprzecza spontanicznemu powstaniu życie. Współczesne poglądy pozwalają jedynie osadzić ten spór na podstawach naukowych i tym samym uzasadnić poprawność teorii abiogenezy.

Przedstawienia filozofów starożytnych i średniowiecznych

Ogólny poziom wiedzy w świecie starożytnym był niski, a widoki fantastyczne. Nieznajomość metod rozmnażania organizmów była powodem, dla którego uznano za możliwe wyłonienie się istot żywych z martwych szczątków lub substancji nieorganicznych. Poglądy te popierał Kościół. Odkrycie mikroskopu poszerzyło wiedzę o budowie organizmów, odrzucono teorię pochodzenia istot żywych od nieożywionych. Eksperymenty włoskiego Rediego (połowa XVII w.) dowiodły, że wszystkie istoty żywe pochodzą od istot żywych. Jednak teoria spontanicznego powstawania istot żywych z istot nieożywionych istniała w uszach naukowców od dawna. Eksperymenty Francuza L. Pasteura ostatecznie obaliły tę teorię. Na podstawie prac Pasteura opracowano metody sterylizacji i konserwacji. Stało się to w roku 1870.

Następnie kwestię tę przeniesiono na komórkę i nie uwzględniono już mikroorganizmów. Równolegle z twórczością Pasteura powstała teoria wieczności życia. Według teorii Richtera w 1865 roku życie zostało sprowadzone na Ziemię z innych planet. Teoria ta nie odsłania istoty pochodzenia życia, stara się jedynie wyjaśnić jego pojawienie się.

Szczególne miejsce w rozwiązaniu tego problemu zajmują teorie materialistyczne. Kluczową kwestią są tu różnice pomiędzy rzeczami ożywionymi i nieożywionymi. Naukowcy uważają powstawanie związków białkowych za podstawę pochodzenia żywych istot. Według teorii Anglika Ellen z 1899 r. Pierwsze pojawienie się związków azotu na Ziemi zbiega się z okresem, kiedy para wodna skropliła się w wodę i pokryła powierzchnię planety. Wodę nasycano solami, które mają ogromne znaczenie dla powstawania i aktywności białek. W tym gorącym roztworze, w obecności promieniowania ultrafioletowego, wyładowań elektrycznych i dużej ilości dwutlenku węgla, rozpoczęły się narodziny istot żywych, które następnie przeszły długą drogę ewolucji.

Badając kwestię pochodzenia istot żywych, należy jednocześnie rozumieć procesy zachodzące podczas powstawania planety. Astronomia i chemia dostarczają odpowiedzi na te pytania. Główną metodą eksploracji kosmosu jest spektroskopia. Analiza światła emitowanego przez gwiazdy dostarcza bogatych informacji na temat ich składu chemicznego. Od końca XIX wieku. Zarejestrowano 2 miliony. widma 15 tysięcy gwiazd i Słońca. Wniosek - wszędzie występują te same pierwiastki chemiczne i obowiązują te same prawa fizyczne. Powstawanie planety.

Najbardziej powszechnym pierwiastkiem jest wodór (H-H, H-He). We wszechświecie utworzonym z wodoru gwiazdy powstają jako podstawowa substancja. Główną reakcją jądrową jest fuzja jąder wodoru w celu utworzenia atomu helu i uwolnienia energii. Ta energia porusza wszechświat. Zgodnie z prawem zachowania masy energia uwolniona podczas formowania zamienia się w energię promieniowania. Dalsze oddziaływanie pierwiastków prowadzi do powstawania innych pierwiastków chemicznych. Reakcje te wyrażają się w tworzeniu bardziej złożonych cząsteczek i ich agregatów - cząstek pyłu. Tworzą skupiska gazu i pyłu w przestrzeni kosmicznej. Na przykład gigantyczna mgławica w gwiazdozbiorze Oriona. Jego średnica wynosi 15 lat świetlnych, ilość pyłu wystarcza do uformowania 100 tysięcy gwiazd wielkości Słońca. Mgławica Droga Mleczna ma średnicę 100 tysięcy lat świetlnych. Mgławica Oriona jest najbliżej nas, w odległości 1500 lat świetlnych. Ziemia i inne planety Układu Słonecznego powstały z chmury gazu i pyłu 4,5 miliarda lat temu. Pomimo wspólnego pochodzenia planet życie pojawiło się tylko na Ziemi i osiągnęło wyjątkową różnorodność. Do powstania życia na Ziemi potrzebne były warunki kosmiczne i planetarne. Po pierwsze, są to optymalne rozmiary planety. Po drugie, ruch po orbicie kołowej zapewnia stałe ciepło. Po trzecie, stałe promieniowanie gwiazdy. Wszystkie te warunki spełniła Ziemia, na której około 4,5 miliarda lat temu stworzono warunki dla wyższego poziomu rozwoju materii i jej ewolucji w stronę powstania życia.

Współczesne poglądy na temat pochodzenia życia. Wszystkie współczesne wyobrażenia o pochodzeniu życia na Ziemi opierają się na uznaniu abiogenności, tj. niebiologiczne powstawanie substancji organicznych z cząsteczek nieorganicznych. Taka jest opinia rosyjskiego naukowca A.I. Oparina (1924).

Ewolucja chemiczna

W pierwszych etapach Ziemia miała bardzo wysoką temperaturę. Gdy ostygła, ciężkie pierwiastki przesunęły się do jej środka, podczas gdy lekkie pozostały na powierzchni. Metale uległy utlenieniu, a w atmosferze nie było wolnego tlenu. Składał się z H2, CH4, NH3, HCN i miał charakter redukujący. Stanowiło to warunek wstępny pojawienia się substancji organicznych za pomocą środków niebiologicznych. Do początków XX wieku wierzono, że mogą one występować wyłącznie w organizmie. Pod tym względem nazwano je organicznymi, a substancje minerałami, nieorganicznymi. W 1953 r udowodniono, że przepuszczając prąd przez mieszaninę gazów H 2, CH 4, NH 3, HCN pod nieobecność tlenu, otrzymano mieszaninę aminokwasów. Następnie wiele związków organicznych otrzymano abiogenicznie. Wszystkie zostały później odkryte w kosmosie.

Ponad 4 miliardy lat temu cały glob był „kolbą Millera”. Wybuchły wulkany, płynęła lawa, wirowała para, błyskały błyskawice. Gdy planeta się ochłodziła, para wodna skropliła się i przez miliony lat spadała na planetę. Powstał pierwotny ocean, gorący i nasycony solami, do którego dodatkowo przedostały się powstałe cukry, aminokwasy i kwasy organiczne. W miarę łagodzenia klimatu możliwe stało się tworzenie bardziej złożonych związków, w wyniku czego pojawiły się pierwotne biopolimery - polinukleotydy i polipeptydy.

Pierwotny ocean zawierał różne cząsteczki organiczne i nieorganiczne w postaci rozpuszczalnej. Ich stężenie stale wzrastało i stopniowo wody stawały się „bulionem” pożywnych związków organicznych. Każda cząsteczka ma specyficzną organizację strukturalną: niektóre są zdysocjowane, inne mają powłoki hydratacyjne. Cząsteczki organiczne mają dużą masę cząsteczkową i złożoną strukturę. Cząsteczki otoczone wodną otoczką łączą się, tworząc wielkocząsteczkowe kompleksy – koacerwaty. W pierwotnym oceanie kropelki koacerwatu wchłaniały inne substancje lub ulegały zniszczeniu lub powiększeniu. W rezultacie krople stały się bardziej złożone i dostosowane do warunków zewnętrznych. Wśród koacerwatów rozpoczęto selekcję form najbardziej opornych. Pojawiły się różnice pomiędzy składem chemicznym środowiska wewnętrznego i zewnętrznego. W wyniku ewolucji chemicznej zachowały się te formy, które nie utraciły swoich cech strukturalnych podczas rozpadu na formy potomne. Jest to zdolność do samoreprodukcji. W procesie ewolucji połączenie kwasów nukleinowych i cząsteczek białek doprowadziło do powstania kodu genetycznego. Ta sekwencja nukleotydów służyła jako informacja dla sekwencji aminokwasów w cząsteczce białka. (Reprodukcja własnego rodzaju). Stopniowo warstwy lipidowe wokół koacerwatów przekształcały się w błonę zewnętrzną. To z góry określiło ścieżkę dalszej ewolucji. Powstanie pierwotnych organizmów komórkowych zapoczątkowało ewolucję biologiczną.

Pojawienie się prokariotów

Selekcja koacerwatów trwała około 750 milionów lat. W rezultacie pojawiły się prokarioty wolne od jądra. Zgodnie z metodą rozwiązania były to heterotrofy - wykorzystywały materię organiczną pierwotnego oceanu. W przypadku braku tlenu atmosferycznego miały metabolizm beztlenowy. To jest nieskuteczne. Stopniowo wyczerpały się zapasy żywności w oceanach. Rozpoczęła się rywalizacja o jedzenie.

W korzystniejszej sytuacji znalazły się organizmy potrafiące wykorzystać energię słoneczną do syntezy materii organicznej. W ten sposób powstała fotosynteza. Doprowadziło to do pojawienia się nowego źródła energii. Następnie organizmy fotosyntetyzujące nauczyły się wykorzystywać wodę jako źródło wodoru. Absorpcji dwutlenku węgla towarzyszyło uwolnienie tlenu i włączenie węgla do związków organicznych. (Obecnie prokarioty powierzchniowe wytwarzają do 78% odnawialnego tlenu.)

Bardzo ważnym wydarzeniem jest przejście z atmosfery pierwotnej do środowiska tlenowego. W górnych warstwach tworzy się ekran ozonowy i pojawia się korzystniejszy metabolizm tlenowy. Wraz z większym wykorzystaniem środowiska na Ziemi zaczęły pojawiać się nowe formy życia.

Pojawienie się eukariontów

Eukarionty powstały w wyniku symbiozy różnych prokariotów. W ten sposób powstali przodkowie prymitywnych, żyjących pierwotniaków wiciowatych. Symbioza wiciowców z fotosyntetycznymi glonami lub roślinami.

Zdolności organizmów jednokomórkowych w zakresie panowania nad swoim siedliskiem były ograniczone. 2,6 miliarda lat temu pojawiły się organizmy wielokomórkowe. Podstawę współczesnych pomysłów na pochodzenie wyjaśnia teoria fagocytelli I.I. Mechnikowa. Organizmy wielokomórkowe wyewoluowały z wiciowców kolonialnych. Istnieją nadal dzisiaj. Kolonie te zamieniły się w prosty, ale integralny organizm.

Zatem pojawienie się życia na Ziemi wiąże się z długim procesem ewolucji chemicznej. Utworzenie błony-powłoki przyczyniło się do początku ewolucji biologicznej. Zarówno najprostsze, jak i najbardziej złożone komórki mają komórkę w sercu swojej organizacji strukturalnej.

Pytania kontrolne

1. Historia poglądów na temat pochodzenia życia.

2. Prace L. Pasteura.

3. Teoria wieczności życia.

4. Powstawanie substancji nieorganicznych i powstawanie planety.

5. Teoria sztucznej inteligencji Oparina.

6. Ewolucja biologiczna.

7. Pojawienie się pierwszych organizmów wielokomórkowych.