Belakang Hadapan

Perhatian! Pratonton slaid adalah untuk tujuan maklumat sahaja dan mungkin tidak mewakili semua ciri pembentangan. Jika anda berminat dengan kerja ini, sila muat turun versi penuh.

Tujuan pelajaran: Untuk membentuk dalam diri pelajar satu sistem pengetahuan tentang pandangan yang berbeza tentang asal usul kehidupan di Bumi.

Objektif pelajaran:

I. Pendidikan:

1. Tunjukkan peranan eksperimen dalam menyelesaikan pertikaian saintifik tentang asal usul kehidupan.
2. Untuk mengajar menganalisis hipotesis saintifik utama tentang asal usul kehidupan.

II. Pendidikan:

1. Teruskan mengembangkan keinginan untuk aktiviti kognitif bebas.
2. Meneruskan pembentukan kemahiran logik formal penjelasan, spesifikasi, definisi, generalisasi.

III. Pendidikan:

1. Intelektual - untuk meneruskan pembentukan pandangan dunia saintifik.
2. Ekologi - penyatuan pengetahuan tentang hubungan antara hidupan dan alam semula jadi.
3. Moral - pembentukan pengetahuan dan kepercayaan pelajar tentang tanggungjawab manusia untuk memelihara integriti biosfera planet kita.

Motivasi:

Asal usul kehidupan di planet kita adalah subjek perbincangan berabad-abad di mana lebih daripada satu generasi manusia telah mengambil bahagian. Bidang pengetahuan yang menarik ini, yang mempunyai kepentingan saintifik, falsafah dan ideologi, masih menarik perhatian penyelidik dari pelbagai arah.

Kajian pelbagai teori tentang asal usul kehidupan di Bumi adalah perlu untuk membentuk idea holistik tentang laluan sejarah perkembangan alam hidup dan pembentukan pandangan dunia saintifik.

Pelajar harus tahu:

1. Peruntukan asas teori tentang asal usul kehidupan;
2. Idea moden tentang asal usul kehidupan di Bumi (teori evolusi biokimia).

Pelajar seharusnya dapat:

1. Mendedahkan peruntukan utama teori utama tentang asal usul kehidupan di Bumi;
2. Berikan huraian tentang eksperimen F. Redi, L. Spallanzani, L. Pasteur, S. Miller, mendedahkan kepentingannya untuk menyelesaikan persoalan asal usul kehidupan;
3. Mendedahkan peruntukan utama idea moden tentang asal usul kehidupan di Bumi (teori evolusi biokimia);
4. Merumuskan peruntukan utama teori A.I.

Peralatan pelajaran:

• rancangan pengajaran;
• abstrak;
• edaran;
• tugas untuk kawalan;
• pembentangan;
• komputer riba;
• projektor multimedia;
• skrin.

Hubungan antara disiplin:

a) fizik (reka bentuk peranti, fenomena fizikal);
b) kimia (komposisi atmosfera, bahan kimia);
c) sejarah (perkembangan sains);
d) falsafah (pembentukan pandangan dunia saintifik);
e) bahasa asing (terjemahan istilah).

Sastera untuk guru:

1. Sivoglazov V.I., Agafonov I.B. Biologi am 10-11.
2. – M.: Bustard, 2005
3. Sivoglazov V.I., Sukhova T.S., Kozlova T.A. Biologi am. Buku panduan guru. – M.: IRIS PRESS, 2004

Sukhova T.S. pelajaran biologi. Teknologi pendidikan pembangunan. – M.: Ventana-Graf, 2001

Sastera untuk pelajar:

1. Sivoglazov V.I., Agafonov I.B. Biologi am 10-11.– M.: Bustard, 2005

Chronocard pelajaran:

1. Detik organisasi

Salam, menyemak mereka yang hadir dalam senarai, semoga berjaya dalam kelas. 2. Kawalan tahap awal pengetahuan

(standard jawapan betul ditunjukkan dalam kurungan)

• Matlamat:
• Tentukan tahap pengetahuan pelajar.

Laraskan tahap kesukaran menyampaikan bahan baharu.

1. Dengan apakah ciri-ciri utama (kriteria) anda boleh membezakan objek hidup daripada objek tidak hidup?

(Perpaduan komposisi kimia organisma hidup, metabolisme, kerengsaan, pertumbuhan, pembiakan, perkembangan, kebolehsuaian kepada persekitaran, pengawalan diri). 2. Di mana dan bilakah organisma hidup pertama muncul? Apakah keadaan mereka?

(Organisme pertama muncul kira-kira 3 bilion tahun yang lalu dalam persekitaran akuatik; mereka adalah prokariot bersel tunggal, diberi makan bahan organik lautan, anaerobes.) 3. Apakah peringkat dalam perkembangan tumbuhan di Bumi yang boleh anda namakan?

(uniselular, multiselular; kemunculan fotosintesis, proses seksual; akses kepada tanah, perkembangan tumbuh-tumbuhan darat.) 4. Apakah peringkat dalam perkembangan haiwan di Bumi yang boleh anda namakan?

(Bersel tunggal, kolonial, multiselular; rupa proses seksual; rupa invertebrata dan vertebrata; akses ke darat; komplikasi dalam struktur akibat cara hidup darat.)

5. Apakah bahan yang termasuk dalam organisma hidup?

(Bukan organik (air, garam mineral) dan organik (asid amino, protein, lemak, karbohidrat, dll.))

3. Kajian bahan baharu (penjelasan tentang bahan baharu disertakan dengan pembentangan; nombor slaid ditunjukkan dalam teks)

3.1. Pernyataan masalah

Dari zaman purba hingga zaman kita, sejumlah besar hipotesis telah dikemukakan mengenai asal usul kehidupan. Kekhususan makhluk hidup menentukan beberapa soalan yang perlu dijawab apabila menyelesaikan masalah asal usul kehidupan:

• Bagaimanakah kehidupan timbul dan berkembang di planet kita?
• Bagaimanakah sel, unit struktur benda hidup, timbul?
• Bagaimanakah semua bahan dan struktur khusus untuk benda hidup berasal?
• Bagaimanakah metabolisme sedia ada terbentuk? dll.

Kita perlu membiasakan diri dengan hipotesis asal usul kehidupan, menganalisisnya dan membentuk idea tentang bagaimana kehidupan muncul dan berkembang di Bumi.

3.2. Perkembangan idea tentang asal usul kehidupan di Bumi (slaid No. 1)

Sejak dahulu lagi, asal usul kehidupan menjadi misteri kepada manusia. Dari saat penampilannya, terima kasih kepada kerja, seseorang mula menonjol di kalangan makhluk hidup lain.

Tetapi keupayaan untuk bertanya kepada diri sendiri soalan "dari mana kita?" orang menerimanya agak baru-baru ini - 7-8 ribu tahun yang lalu.

Sehingga masa ini, manusia mengalami kesukaran untuk memisahkan dirinya daripada haiwan lain (manusia adalah pemburu dan sejenis permainan), tetapi secara beransur-ansur dia mula memisahkan dirinya dari alam semula jadi dengan dunia rohani batinnya. Bentuk kepercayaan primitif pertama terhadap kuasa yang tidak nyata, ghaib atau ketuhanan telah muncul 35-40 ribu tahun yang lalu.

3.3. Teori asas tentang asal usul kehidupan di Bumi (Slaid No. 2)

• Penciptaan
(Slaid No. 3)

Menurut teori ini, kehidupan timbul sebagai hasil daripada beberapa peristiwa ghaib pada masa lalu, yang paling kerap bermaksud ciptaan ilahi. Idea penciptaan dunia sebagai "tindakan kreatif" Tuhan timbul, dan mitos ini mendasari semua agama.

Teori generasi spontan

Penyokong teori ini berpendapat bahawa organisma hidup timbul berulang kali daripada bahan tidak bernyawa melalui generasi spontan. – konsep abiogenesis (dari bahasa Yunani "a" - bukan, "bios" - kehidupan, "genesis" - asal usul). (Slaid No. 4) Ahli falsafah Yunani kuno menerima idea tentang kemunculan makhluk hidup dari air atau dari pelbagai bahan basah atau reput. Tetapi Thales (624-547 SM) juga mencabar idea-idea mitologi dan mencipta pandangan dunia materialistik secara spontan dengan unsur-unsur dialektik. Menurut Thales dan pengikutnya, kemunculan makhluk hidup dari air berlaku tanpa sebarang campur tangan kuasa rohani; nyawa adalah harta benda.

Menurut Aristotle (384-322 SM), zarah jirim tertentu mengandungi "prinsip aktif" yang boleh, dalam keadaan yang sesuai, mencipta organisma hidup. "Permulaan" ini boleh didapati dalam telur yang disenyawakan, daging reput, lumpur dan cahaya matahari:

“Ini adalah fakta - benda hidup boleh timbul bukan sahaja hasil daripada mengawan haiwan, tetapi juga penguraian tanah... Sesetengah tumbuhan berkembang daripada biji, manakala yang lain secara spontan timbul di bawah pengaruh kuasa alam daripada tanah yang reput atau bahagian tumbuhan tertentu...”

Walau bagaimanapun, dengan kedatangan agama Kristian, terutamanya pada Zaman Pertengahan, teori generasi spontan berada di bawah kuk Gereja. Dia dianggap sebagai sifat sihir dan manifestasi syaitan. Namun begitu, dia terus wujud. Pada pergantian abad XVI-XVII. Van Helmont (1579 - 1644) menerangkan satu eksperimen di mana dia berjaya mendapatkan tikus daripada linen kotor dan gandum yang diletakkan di dalam almari gelap. Van Helmont menganggap peluh manusia sebagai sumber aktif pembangunan tikus.(Slaid No. 5) - Kepada konsep biogenesis (dari bahasa Yunani "bios" - kehidupan, "genesis" - asal usul).

(Slaid No. 6) Pada tahun 1668 pakar perubatan Itali Francesco Redi (1626-1698) membuktikan bahawa cacing putih yang terdapat dalam daging adalah larva lalat; Jika daging atau ikan ditutup semasa ia masih segar, dan akses lalat dihalang, maka, walaupun mereka akan reput, mereka tidak akan menghasilkan cacing. Daripada F. Redi ini membuat kesimpulan bahawa benda hidup hanya berasal daripada benda hidup).(Slaid No. 7) Pada tahun 1765, Lazzardo Spallanzani (1729-1799) merebus ramuan daging dan sayur-sayuran dan segera menutupnya. Beberapa hari kemudian dia memeriksa air rebusan dan tidak menemui tanda-tanda kehidupan. Dari sini dia menyimpulkan bahawa suhu tinggi memusnahkan semua makhluk hidup, dan tidak ada yang baru boleh timbul.

(Slaid No. 8) J. Needham - penyokong vitalisme (dari bahasa Latin vita - life), menjelaskan keputusan negatif yang diperoleh oleh L. Spallanzani dengan fakta bahawa dia menundukkan infusinya kepada pemprosesan yang terlalu keras, akibatnya "daya vital" mereka dimusnahkan. Menurut vitalists, "daya hidup" hadir di mana-mana. Ia cukup hanya untuk "menghirupnya", dan yang tidak bernyawa akan menjadi hidup.

Pada tahun 1862, saintis Perancis yang hebat Louis Pasteur (1822-1895) menerbitkan pemerhatiannya mengenai masalah penjanaan spontan sewenang-wenangnya. Dia membuktikan bahawa penampilan tiba-tiba ("generasi spontan spontan") mikrob dalam pelbagai jenis tincture atau ekstrak busuk bukanlah kemunculan kehidupan. Reput dan penapaian adalah hasil daripada aktiviti penting mikroorganisma yang diperkenalkan dari luar. Penyelidikannya akhirnya memusnahkan prasangka lama tentang generasi spontan.

Rajah.1. Eksperimen L. Pasteur dalam kelalang dengan leher berbentuk S:

1 - kelalang dengan air yis bergula; selepas pensterilan dan penyejukan kekal steril untuk masa yang lama;

2 - kelalang yang sama 48 jam selepas mengeluarkan leher melengkung; pertumbuhan mikroorganisma diperhatikan. (slaid No. 10,11)

• Teori Keadaan Tetap
(Slaid No. 12)

Menurut teori ini, Bumi wujud selama-lamanya, tidak pernah wujud, sentiasa mampu menyokong kehidupan, dan sebarang perubahan padanya adalah tidak penting sama sekali. Teori ini pada masa ini tidak tahan dengan kritikan.

• Teori Panspermia
(Slaid No. 13)

Pada abad ke-5 BC Ahli falsafah Yunani Anaxagoras menyatakan idea penyemaian kosmik - panspermia(dari bahasa Yunani "pan" - semua dan "sperma" - benih). Menurut ajarannya, kehidupan muncul daripada benih yang wujud "selalu dan di mana-mana." Menurut teori ini, embrio kehidupan dibawa ke Bumi oleh meteorit atau debu kosmik. Teori ini tidak mencadangkan sebarang mekanisme untuk asal usul kehidupan, hanya mengemukakan postulat tentang asal usul makhluk luar angkasa. Ia dikatakan bahawa kehidupan boleh timbul berulang kali pada masa yang berbeza dan di tempat yang berbeza di Alam Semesta.

4. Idea moden tentang asal usul kehidupan

(Slaid 14)

Teori moden tentang asal usul kehidupan adalah berdasarkan idea bahawa molekul biologi mungkin telah timbul pada masa lampau geologi yang jauh melalui cara bukan organik.

Paling meluas pada abad kedua puluh. menerima teori evolusi biokimia, yang dicadangkan secara bebas antara satu sama lain oleh ahli kimia Rusia A.I. Oparin (1894 - 1980) dan ahli biologi Inggeris D. Haldane (1892 - 1964).

• Teori evolusi biokimia
(Slaid No. 15)

Peringkat 1 – kemunculan abiogenik monomer organik Planet kita timbul kira-kira 4.6 bilion tahun yang lalu. Pemadatan secara beransur-ansur planet ini disertai dengan pembebasan sejumlah besar haba, sebatian radioaktif mereput, dan aliran sinaran ultraungu keras datang dari Matahari. Selepas 500 juta tahun, penyejukan perlahan Bumi bermula. Pembentukan kerak bumi disertai dengan aktiviti gunung berapi yang aktif. Adalah dipercayai bahawa atmosfera primordial terdiri terutamanya daripada ammonia, air, metana, karbon monoksida dan karbon dioksida. Ketiadaan oksigen memberikannya sifat pemulihan. Pada 3 Mei 1924, pada mesyuarat Persatuan Botani Rusia, saintis muda A.I. Oparin menyatakan pendapat bahawa dalam keadaan atmosfera utama Bumi, jauh berbeza dari yang sekarang, sintesis semua bahan pendahulu yang diperlukan untuk asal usul kehidupan boleh berlaku.

Dalam keadaan sedemikian, bahan organik boleh dicipta dengan lebih mudah dan boleh dipelihara tanpa mengalami pereputan untuk masa yang lama. A.I. Oparin percaya bahawa bahan kompleks boleh disintesis daripada yang lebih mudah dalam keadaan lautan. Tenaga yang diperlukan untuk tindak balas dibawa oleh sinaran suria, kerana perisai ozon pelindung belum wujud; sintesis juga berlaku dalam keadaan pelepasan kilat.

Keadaan di Bumi primitif (slaid No. 16,17):

Kepelbagaian sebatian ringkas yang terdapat di lautan dan skala masa yang besar mencadangkan kemungkinan terkumpul di lautan sejumlah besar bahan organik, yang membentuk "sup utama" di mana kehidupan mungkin berasal.

Skim pembentukan "sup utama"

Teori ini telah disahkan dalam eksperimen S. Miller yang dijalankan pada tahun 1953. (Slaid 18)

Rajah.2. Gambar rajah peranti S. Miller:

1 - kelalang tindak balas; 2 - elektrod tungsten; 3 - pelepasan percikan; 4 - kelalang dengan air mendidih; 5 - peti ais; 6 - perangkap; 7 - injap di mana campuran gas dibekalkan kepada radas

Dia melepasi nyahcas elektrik melalui campuran gas yang mengandungi metana, ammonia, hidrogen molekul dan wap air, iaitu, mensimulasikan komposisi atmosfera Bumi primitif, dan kemudian menganalisis produk tindak balas yang terhasil. Elektrod tungsten dipasang di dalam kelalang tindak balas yang mengandungi campuran gas. Nyahcas percikan dengan voltan 60,000 V telah diluluskan selama seminggu Dalam kelalang lain (kecil), air dikekalkan pada tahap mendidih. Wap air melalui kelalang tindak balas dan terpeluwap di dalam peti sejuk. Semasa proses edaran, mereka menangkap produk tindak balas daripada kelalang tindak balas dan memindahkannya ke perangkap, di mana ia tertumpu. Apabila mengenal pasti produk tindak balas, sebatian organik ditemui: urea, asid laktik dan beberapa asid amino.

Peringkat 2 – pembentukan polimer biologi dan coacervates (Slaid No. 19)

A.I. Oparin percaya bahawa peranan penting dalam transformasi benda bukan hidup kepada benda hidup adalah milik protein. Molekul protein membentuk kompleks dengan molekul air di sekelilingnya. Percantuman kompleks tersebut antara satu sama lain membawa kepada pemisahan mereka dari persekitaran akuatik, membentuk bertambah kuat(dari bahasa Latin "coacervus" - bekuan). Titisan coacervate mampu: menukar bahan dengan persekitaran dan mengumpul pelbagai sebatian. Penyerapan ion logam oleh coacervates membawa kepada pembentukan enzim. Protein dalam coacervates dilindungi asid nukleik daripada kesan merosakkan sinaran ultraungu. Dalam titisan itu sendiri, transformasi kimia selanjutnya bahan-bahan yang sampai ke sana berlaku. Pada antara muka titisan dengan persekitaran luaran, molekul lipid berbaris, membentuk membran primitif yang meningkatkan kestabilan keseluruhan sistem.

Peringkat 3 – pembentukan struktur membran dan organisma primer (probionts) Di sekeliling coacervates, kaya dengan sebatian organik, lapisan lipid muncul, memisahkan coacervate dari persekitaran akuatik sekeliling. Lipid telah berubah semasa evolusi ke dalam membran luar, yang meningkatkan daya maju dan kestabilan organisma dengan ketara. Ini adalah bagaimana probionts timbul - organisma heterotropik primitif yang memakan bahan organik sup primordial. Ini berlaku 3.5 - 3.8 bilion tahun dahulu. Evolusi kimia telah berakhir.

Intipati teori A.I. Oparin boleh dirumuskan dalam bentuk tiga postulat:

1. Kehidupan adalah salah satu peringkat evolusi Alam Semesta. 2. Kemunculan hidupan adalah hasil semula jadi daripada evolusi kimia sebatian karbon. 3. Untuk peralihan daripada evolusi kimia kepada evolusi biologi, pembentukan dan pemilihan semula jadi sistem multimolekul integral yang diasingkan daripada persekitaran, tetapi sentiasa berinteraksi dengannya, yang dipanggil probionts, adalah perlu.

Kesimpulan. (Slaid No. 20)

Sejarah berabad-abad umat manusia mengetahui banyak hipotesis tentang asal usul kehidupan di Bumi. Sejak zaman dahulu, terdapat dua pandangan yang bertentangan sama sekali mengenai isu ini. Salah seorang daripada mereka mendakwa bahawa benda hidup timbul daripada benda bukan hidup - ini adalah abiogenesis. Yang kedua adalah berpendapat bahawa benda hidup hanya boleh timbul daripada benda hidup - ini adalah biogenesis. Mari cuba fahami dalam artikel ini apakah perbezaan antara teori biogenesis dan abiogenesis.

Sejarah pandangan

Idea tentang jelas berkait dengan tahap pengetahuan sesuatu era. Pada zaman dahulu, ketika tahap pengetahuan masih kecil, teori-teori tentang asal usul makhluk hidup telah menarik perhatian dalam sifatnya yang hebat. Mari kita kemukakan beberapa pandangan ahli falsafah dan naturalis masa lalu. Sebagai contoh, Empedocles (abad ke-5 SM) percaya bahawa pokok bertelur. Aristotle (abad IV SM) berpendapat bahawa kutu berasal dari daging, dan kutu busuk berasal dari jus badan haiwan. Pandangan mengenai generasi kehidupan spontan seperti itu wujud sehingga pertengahan abad ke-17, apabila ahli falsafah Inggeris F. Bacon (1561-1626) secara teori, dan doktor Itali F. Redi (1626-1698) dan Louis Pasteur (1822). -1895) secara praktikal membuktikan kemustahilan generasi kehidupan spontan . Ketika itulah kedua-dua kem yang bertentangan ini mula terbentuk, dua teori yang saling eksklusif tentang asal usul kehidupan - biogenesis dan abiogenesis.

Sedikit teori

Di bawah abiogenesis (daripada awalan Yunani penafian - a, bio- kehidupan dan genesis- kemunculan) memahami teori kemunculan struktur organik daripada bukan organik dan di luar organisma hidup. Dalam erti kata yang luas, abiogenesis adalah mengenai asal usul benda hidup daripada benda bukan hidup. Dan di sini adalah perlu untuk menjelaskan apa yang dianggap sebagai kehidupan dan apabila yang tidak bernyawa menjadi hidup. Dan sejak hari ini pun takrif kehidupan ditafsirkan dengan cara yang berbeza dan dari sudut pandangan yang berbeza, masih terdapat banyak penyokong kedua-dua abiogenesis dan biogenesis.

Kehidupan dalam teori abiogenesis

Dalam konsep ini, yang paling penting ialah kriteria genetik dan evolusi yang menentukan kehidupan. Semua kriteria lain - termodinamik dan alam sekitar - dianggap sekunder. Peruntukan abiogenesis adalah seperti berikut:

• Benda hidup dan bukan hidup berbeza dalam komposisi kimia dan ciri-cirinya (metabolisme). Semua teori ke arah ini dipanggil abiogenesis biokimia.
• Asal usul kehidupan berlaku di Bumi, secara semula jadi dan dengan perbelanjaan tenaga bebas. Ini adalah hasil daripada kemunculan bahan organik kompleks daripada bahan bukan organik mudah dengan kemunculan tindak balas kimia baru di antara mereka. Semua teori asal usul kehidupan ke arah ini dipanggil geosentrik.
• Sifat dan ciri utama makhluk hidup ialah metabolisme, pembiakan sendiri jenisnya sendiri, keturunan dan kebolehubahan.

Oleh itu, abiogenesis ialah teori geosentrik dan kimia yang menerangkan asal usul benda hidup.

Kehidupan sebagai hasil daripada biogenesis

Biogenesis memberi tumpuan kepada sifat termodinamik dan ekologi yang membezakan hidupan daripada tidak hidup. Dalam kes ini, pendekatan genetik, evolusi dan biokimia dianggap sebagai pelengkap. Konsep biogenesis adalah seperti berikut:

• Hidup, seperti bukan hidup, adalah dua keadaan jirim yang saling berkaitan dan tidak dapat dipisahkan. Teori-teori ini dipanggil teori fizikal.
• Komponen termodinamik (rintangan kepada entropi) dan sistemik (subordinat dan sambungan dinamik yang stabil) adalah sifat dan tanda kehidupan utama.
• Kehidupan muncul di Alam Semesta, dan biosfera Bumi adalah manifestasi bahagian hidup Kosmos. Teori-teori ini dipanggil kosmik.

Biogenesis, kemudian, adalah teori fizikal kosmosentrik tentang asal usul kehidupan.

Pemandangan moden

Sains moden berpegang pada sudut pandangan yang menggabungkan semua konsep ke dalam satu sistem pengetahuan tentang bagaimana jirim tidak bernyawa bertukar menjadi jirim hidup. Sebagai jalan yang paling berkemungkinan untuk asal usul makhluk hidup, sains moden mengakui bahawa peringkat awal adalah abiogenesis. Dan ia terdiri daripada 3 peringkat awal:

• Kemunculan monomer biologi.
• Pembentukan polimer biologi.
• Penampilan struktur membran dan organisma protozoa utama - protobion.

Pembentukan bahan organik bukan biologi

Atau abiogenesis prabiologi ialah kemunculan bahan organik daripada bahan bukan organik. Pada tahun 1924, ahli akademik Rusia A.I. Oparin (1894-1980) mencadangkan bahawa dalam larutan tepu dengan sebatian molekul tinggi, zon peningkatan kepekatan (coacervate atau coacervate drop) secara spontan terbentuk, yang diasingkan daripada persekitaran, tetapi mengekalkan pertukaran dengannya. pada tahun 1929, saintis Inggeris John Haldane (1892-1964) menyokongnya, dan teori coacervates, yang menganggap penjanaan bahan organik secara spontan pada peringkat awal perkembangan planet kita dengan keadaan fizikal yang unik, menjadi kukuh dalam sains. .

Bukti untuk hipotesis abiogenesis

Pada mulanya, tidak mungkin untuk membuktikan kemungkinan sintesis spontan bahan organik daripada bahan bukan organik. Walau bagaimanapun, hari ini beberapa peringkat telah pun selesai dan keputusan telah diperolehi.

Semuanya bermula pada tahun 1953, apabila ahli kimia Stanley Miller dan Harold K. Urey menjalankan eksperimen dengan sup primordial (persekitaran yang serupa dengan prebiotik di Bumi). Kemasukan tenaga (sehingga 60 ribu V) di bawah tekanan dan pada suhu 80 darjah Celsius membawa kepada pembentukan asid lemak, urea dan beberapa asid amino (monomer protein). Dan sudah pada tahun 2008, ahli biologi Amerika mencipta "protosel" dengan membran pada tahun 2011, ahli biologi Jepun menerbitkan kerja untuk mencipta vesikel dengan membran dan keupayaan untuk membahagikan.

Kedudukan tidak menentu

Walaupun kejayaan ahli biologi dalam percubaan eksperimen untuk mengesahkan teori Oparin-Haldane tentang asal usul kehidupan di planet ini dalam coacervates, semua struktur yang terhasil masih jauh dari struktur sel hidup. tidak mengiktiraf eksperimen ini sebagai bukti yang tidak dapat dipertikaikan tentang asal usul kehidupan ini. Kedua-dua biogenesis dan abiogenesis adalah teori yang masih belum disahkan secara eksperimen. Memandangkan laluan dari molekul tak organik ke sel hidup adalah panjang, dengan banyak garpu dan hentian, saintis hanya boleh membuat hipotesis bagaimana laluan ini boleh dilalui. Tetapi semua hipotesis ini tidak membuktikan bahawa ini betul-betul apa yang berlaku di Bumi berbilion tahun yang lalu.

Kebarangkalian benar-benar luar biasa

Rawak kemunculan sel hidup dalam sup primordial telah dikira secara matematik. Ahli matematik British Fred Hall, menggunakan komputer moden, mengira kebarangkalian pembentukan rawak protein amoeba. Dan kebarangkalian ini ternyata boleh diabaikan - 1/10*40000. Ingat bahawa ini adalah di bawah beberapa keadaan yang ideal. Dan ini membawa kepada pemikiran tertentu dan memberikan hujah untuk penyokong teori dan konsep lain tentang asal usul kehidupan di planet kita.

Yang luar biasa mungkin

Tetapi, seperti yang anda tahu, semuanya adalah relatif. Di planet kita dan di dunia kita - berikut adalah beberapa contoh yang akan membuat anda tertanya-tanya sama ada kemalangan seperti kemunculan kehidupan dalam sup primordial benar-benar mustahil.

• Jika jangka hayat manusia adalah 100,000 tahun, maka kita akan dijamin (iaitu, 100%) untuk mati dalam nahas kapal terbang.
• Kebarangkalian untuk memenangi loteri Cool Million adalah 1 dalam 5,200,000 Namun begitu, Valerie Wilson dari Amerika memenangi hadiah utama dua kali: pada tahun 2002 dan pada tahun 2006.
• Pada tahun 2009, dalam loteri Bulgaria "6 daripada 41", nombor yang sama telah dibuat dalam dua cabutan dengan perbezaan 4 hari (4 15 23 24 35 42). Kebarangkalian kejadian sedemikian ialah 3.61. 10−14.

Bagi mereka yang ingin sentiasa menambah baik, mempelajari sesuatu dan sentiasa mempelajari sesuatu yang baharu, kami membuat kategori ini khas. Ia mengandungi kandungan pendidikan dan berguna yang anda pasti akan nikmati. Sebilangan besar video mungkin boleh menandingi pendidikan yang kita berikan di sekolah, kolej atau universiti. Perkara terbesar tentang video latihan ialah mereka cuba memberikan maklumat terkini dan paling relevan. Dunia di sekeliling kita dalam era teknologi sentiasa berubah, dan penerbitan pendidikan bercetak langsung tidak mempunyai masa untuk memberikan maklumat terkini.

Antara video anda juga boleh mencari video pendidikan untuk kanak-kanak prasekolah. Di sana anak anda akan diajar huruf, nombor, mengira, membaca, dll. Setuju, ia adalah alternatif yang sangat baik untuk kartun. Untuk pelajar sekolah rendah, anda juga boleh mendapatkan latihan bahasa Inggeris dan bantuan dalam mempelajari mata pelajaran sekolah. Untuk pelajar yang lebih tua, video pendidikan telah dibuat yang akan membantu anda bersedia untuk ujian, peperiksaan atau hanya mendalami pengetahuan anda dalam subjek tertentu. Pengetahuan yang diperoleh boleh memberi kesan kualitatif pada potensi mental mereka, serta menggembirakan anda dengan gred yang cemerlang.

Bagi anak muda yang sudah tamat sekolah, sedang belajar atau tidak belajar di universiti, terdapat banyak video pendidikan yang menarik. Mereka boleh membantu mereka mendalami pengetahuan tentang profesion yang mereka pelajari. Atau dapatkan profesion, seperti pengaturcara, pereka web, pengoptimum SEO, dsb. Profesion ini belum lagi diajar di universiti, jadi anda boleh menjadi pakar dalam bidang lanjutan dan relevan ini hanya dengan pendidikan kendiri, yang kami cuba bantu dengan mengumpul video yang paling berguna.

Bagi orang dewasa, topik ini juga relevan, kerana ia sering berlaku bahawa selepas bekerja dalam profesion selama bertahun-tahun, anda memahami bahawa ini bukan perkara anda dan anda ingin belajar sesuatu yang lebih sesuai untuk diri sendiri dan pada masa yang sama menguntungkan. Juga di kalangan kategori orang ini selalunya terdapat video tentang jenis peningkatan diri, menjimatkan masa dan wang, mengoptimumkan kehidupan mereka, di mana mereka mencari cara untuk menjalani kehidupan yang lebih baik dan lebih bahagia. Malah untuk orang dewasa, topik mencipta dan membangunkan perniagaan anda sendiri sangat sesuai.

Juga di antara video pendidikan terdapat video dengan fokus umum yang sesuai untuk hampir semua umur di dalamnya anda boleh belajar tentang bagaimana kehidupan bermula, teori evolusi apa yang wujud, fakta dari sejarah, dll. Mereka meluaskan ufuk seseorang dengan sempurna, menjadikannya rakan bicara intelektual yang lebih terpelajar dan menyenangkan. Video pendidikan sedemikian sememangnya berguna untuk ditonton oleh semua orang, tanpa pengecualian, kerana pengetahuan adalah kuasa. Kami berharap anda mendapat tontonan yang menyenangkan dan berguna!

Pada masa kini, adalah perlu untuk menjadi apa yang dipanggil "on the wave." Ini bukan sahaja merujuk kepada berita, tetapi juga kepada perkembangan minda sendiri. Jika anda ingin membangun, meneroka dunia, menjadi permintaan dalam masyarakat dan menjadi menarik, maka bahagian ini hanya untuk anda.

Air, sentiasa menguap dari permukaan Bumi, terkondensasi di lapisan atas atmosfera dan sekali lagi jatuh dalam bentuk hujan di permukaan bumi yang panas. Penurunan suhu secara beransur-ansur menyebabkan hujan lebat, disertai ribut petir berterusan, melanda Bumi. Takungan mula terbentuk di permukaan bumi.

Gas atmosfera dan bahan-bahan yang telah dibasuh keluar dari kerak bumi dilarutkan dalam air panas. Di atmosfera, bahan organik paling mudah (formaldehid, gliserin, asid amino, urea, asid laktik) terbentuk daripada komponennya di bawah pengaruh pelepasan kilat elektrik yang kerap dan kuat, sinaran ultraungu yang kuat yang datang dari Matahari, dan aktiviti gunung berapi yang aktif, yang disertai dengan pelepasan sebatian radioaktif.

Oleh kerana tiada oksigen bebas di atmosfera, sebatian ini, memasuki perairan lautan purba, tidak teroksida dan boleh terkumpul, menjadi lebih kompleks dalam struktur dan membentuk pekat. " kuah asli " - istilah yang diperkenalkan oleh . Bahan organik, terkumpul selama berjuta-juta tahun di dalam air lautan purba, membentuk larutan pekat, atau "sup utama."

Pembentukan polimer biologi dan coacervates

Peringkat pertama evolusi biokimia telah disahkan oleh banyak eksperimen, tetapi apa yang berlaku pada peringkat seterusnya, saintis hanya boleh meneka, berdasarkan pengetahuan kimia dan biologi molekul.

Nampaknya, bahan organik paling ringkas yang terbentuk berinteraksi antara satu sama lain dan dengan sebatian tak organik yang memasuki badan air. Asid lemak, bertindak balas dengan alkohol, membentuk lipid, yang membentuk filem lemak di permukaan takungan. Asid amino bergabung antara satu sama lain untuk membentuk peptida. Peristiwa penting dalam peringkat ini ialah kemunculan asid nukleik - molekul yang mampu reduplikasi.

Ahli biokimia moden percaya bahawa rantai RNA pendek adalah yang pertama terbentuk, yang boleh disintesis secara bebas, tanpa penyertaan enzim khas. Pembentukan asid nukleik dan interaksinya dengan protein telah menjadi prasyarat yang diperlukan untuk kemunculan kehidupan, yang berdasarkan tindak balas sintesis matriks dan metabolisme.

Pada 20-30-an abad XX. sains telah kembali semula kepada idea penjanaan spontan, dengan mengambil kira kritikan bahawa konsep abiogenesis telah dikenakan pada abad ke-19. Asal spontan kehidupan adalah mustahil dalam keadaan moden, tetapi ia boleh berlaku pada masa yang lama dahulu, apabila keadaan di Bumi berbeza. Pada awal abad ke-20. kepercayaan yang lazim adalah bahawa bahan organik yang mendasari kehidupan (protein, lemak, karbohidrat) dalam keadaan semula jadi hanya boleh timbul secara biogenik, i.e. melalui sintesisnya oleh organisma itu sendiri. Pada tahun dua puluhan A.I. Oparin dan J. Haldane secara eksperimen menunjukkan bahawa dalam larutan sebatian organik molekul tinggi, zon kepekatan meningkat boleh muncul - titisan penyatuan - yang dalam erti kata tertentu berkelakuan seperti objek hidup: mereka secara spontan membesar, membahagi dan menukar bahan dengan cecair sekeliling melalui antara muka yang dipadatkan.

Ahli biokimia Soviet A.I. Oparin (1894-1980) mencadangkan bahawa dengan pelepasan elektrik yang kuat di atmosfera Bumi, yang 4-4.5 bilion tahun yang lalu terdiri daripada ammonia, metana, karbon dioksida dan wap air, sebatian organik paling mudah yang diperlukan untuk kemunculan kehidupan boleh timbul. Ramalan oleh A.I. Oparin telah mendapat pengiktirafan yang meluas dan telah disahkan oleh eksperimen. Terutama terkenal adalah eksperimen G. Ury dan S. Miller (1955), yang dijalankan di Universiti Chicago. Dengan melepasi nyahcas elektrik dengan voltan sehingga 60,000 V melalui campuran karbon dioksida, metana, ammonia, hidrogen dan wap air di bawah tekanan beberapa pascal pada suhu +80 * C, mereka memperoleh asid lemak termudah, urea, asetik dan asid formik dan beberapa asid amino, termasuk glisin dan alanin. Gambar rajah peranti Miller ditunjukkan dalam Rajah. 49 Seperti yang diketahui, asid amino adalah "blok binaan" dari mana molekul protein dibina. Selepas beberapa lama, S. Fox berjaya menyambung yang terakhir ke dalam rantai pendek yang tidak teratur - sintesis polipeptida tanpa templat; rantai polipeptida yang serupa kemudiannya sebenarnya ditemui, antara bahan organik mudah lain, dalam bahan meteorit. Bukti eksperimen tentang kemungkinan pembentukan asid amino daripada sebatian tak organik memberi alasan untuk menganggap bahawa langkah pertama ke arah kemunculan hidupan di Bumi ialah sintesis abiogenik bahan organik (Rajah 39).

Pada masa ini, sintesis abiogenik banyak monomer penting secara biologi telah dijalankan di pelbagai makmal. Banyak maklumat telah diperoleh mengenai sintesis abiogenik asid amino (Jadual 14). Asid amino yang disenaraikan dalam jadual terbentuk dalam campuran gas atau air dengan komposisi ringkas hasil daripada pendedahan kepada sumber tenaga yang berbeza. Dengan beberapa komplikasi campuran tindak balas dengan memasukkan ke dalamnya C2-, C3-hidrokarbon, asetaldehid, hidroksilamin, hidrazin dan sebatian lain, pembentukan yang mudah berlaku dalam keadaan Bumi primitif, bilangan asid amino yang jauh lebih besar disintesis. , termasuk yang belum ditemui sebagai produk tindak balas dalam campuran gas dan akueus komposisi ringkas. Telah terbukti secara eksperimen bahawa hampir semua asid amino yang membentuk protein semulajadi boleh diperolehi di makmal dengan mensimulasikan keadaan Bumi primitif.

Langkah penting dalam laluan evolusi kimia ialah sintesis nukleosida dan nukleotida, dan terutamanya adenin. Ahli biokimia Amerika K. Ponnamperuma dapat menunjukkan bahawa apabila penyinaran UV campuran larutan akueus adenine dan ribosa pada suhu 40 darjah Celsius dengan kehadiran asid fosforik, tindak balas pemeluwapan berlaku, yang membawa kepada pembentukan adenosin. Jika tindak balas dijalankan dengan menambahkan etil metafosfat kepada campuran tindak balas, pembentukan nukleotida juga berlaku: AMP, ADP, ATP. Fungsi sebatian fosforus dalam sintesis kimia ini adalah dua kali ganda: ia memainkan peranan pemangkin dan boleh dimasukkan secara langsung dalam produk tindak balas. Sintesis abiogenik ATP, yang merupakan hasil daripada beberapa tindak balas kimia yang agak mudah, mencadangkan kemungkinan penampilan awal sebatian ini. Struktur hidup pertama boleh memperoleh ATP daripada persekitaran.

Peringkat seterusnya evolusi prabiologi ialah komplikasi lanjut sebatian organik yang berkaitan dengan pempolimeran monomer. Semua sel hidup terdiri daripada empat jenis makromolekul utama: protein, asid nukleik, lipid dan polisakarida. Daripada jumlah ini, protein dan asid nukleik adalah bahan sel yang paling kompleks.

S. Fox menjalankan sintesis abiogenik polipeptida yang terdiri daripada 18 asid amino semulajadi dengan berat molekul 3000 hingga 10000 Da. Satu ciri struktur utama polimer ini ialah urutan spesifik sisa asid amino yang terdapat di dalamnya dalam rantai, yang mungkin disebabkan oleh ciri struktur asid amino itu sendiri. Polimer yang terhasil mempunyai banyak sifat yang membawa mereka lebih dekat kepada protein semula jadi: ia berfungsi sebagai sumber pemakanan untuk mikroorganisma, dihidrolisiskan oleh proteinase, menghasilkan campuran asid amino apabila hidrolisis asid, mempunyai aktiviti pemangkin dan keupayaan untuk membentuk mikrosistem yang dipisahkan daripada persekitaran melalui lapisan permukaan seperti membran. Oleh kerana persamaannya yang besar dengan protein semula jadi, polipeptida yang disintesis oleh S. Fox dipanggil