Geri İleri

Dikkat! Slayt önizlemeleri yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve sunumun tüm özelliklerini temsil etmeyebilir. Bu çalışmayla ilgileniyorsanız, lütfen tam sürümünü indirin.

Dersin amacı: Öğrencilerde Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin farklı görüşler hakkında bir bilgi sistemi oluşturmak.

Ders hedefleri:

I. Eğitimsel:

1. Yaşamın kökenine ilişkin bilimsel tartışmaların çözümünde deneyin rolünü gösterin.
2. Yaşamın kökenine ilişkin temel bilimsel hipotezleri analiz etmeyi öğretmek.

II. Eğitici:

1. Bağımsız bilişsel aktivite arzusunu geliştirmeye devam edin.
2. Açıklama, spesifikasyon, tanımlama, genelleme gibi resmi mantıksal becerilerin oluşumuna devam edin.

III. Eğitici:

1. Entelektüel - bilimsel bir dünya görüşünün oluşumunu sürdürmek.
2. Ekolojik – canlı ve cansız doğa arasındaki ilişkiye ilişkin bilgilerin pekiştirilmesi.
3. Ahlaki - Öğrencilerin gezegenimizin biyosferinin bütünlüğünü korumaya yönelik insan sorumluluğuna ilişkin bilgi ve inançlarının oluşumu.

Motivasyon:

Gezegenimizdeki yaşamın kökeni, insanlığın birden fazla neslinin katıldığı asırlardır süren tartışmaların konusudur. Bilimsel, felsefi ve ideolojik öneme sahip bu ilginç bilgi alanı, halen çeşitli yönlerden araştırmacıların ilgisini çekmektedir.

Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin çeşitli teorilerin incelenmesi, canlı doğanın tarihsel gelişim yolu ve bilimsel bir dünya görüşünün oluşumu hakkında bütünsel bir fikir oluşturmak için gereklidir.

Öğrenciler şunları bilmelidir:

1. Yaşamın kökenine ilişkin teorilerin temel hükümleri;
2. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin modern fikirler (biyokimyasal evrim teorisi).

Öğrenciler şunları yapabilmelidir:

1. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin temel teorilerin temel hükümlerini ortaya koymak;
2. F. Redi, L. Spallanzani, L. Pasteur, S. Miller'in deneylerinin bir tanımını verin, yaşamın kökeni sorununu çözmek için bunların önemini ortaya çıkarın;
3. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin modern fikirlerin ana hükümlerini (biyokimyasal evrim teorileri) ortaya koymak;
4. A.I. teorisinin ana hükümlerini formüle edin.

Ders ekipmanları:

• ders planı;
• soyut;
• bildiriler;
• kontrol görevleri;
• sunum;
• dizüstü bilgisayar;
• multimedya projektörü;
• ekran.

Disiplinlerarası bağlantılar:

a) fizik (cihaz tasarımı, fiziksel olaylar);
b) kimya (atmosferin bileşimi, kimyasal maddeler);
c) tarih (bilimin gelişimi);
d) felsefe (bilimsel bir dünya görüşünün oluşumu);
e) yabancı dil (terimlerin tercümesi).

Öğretmenler için edebiyat:

1. Sivoglazov V.I., Agafonov I.B. Genel biyoloji 10-11.
2. – M.: Bustard, 2005
3. Sivoglazov V.I., Sukhova T.S., Kozlova T.A. Genel biyoloji. Öğretmenin el kitabı. – M.: IRIS BASIN, 2004

Sukhova T.S. Biyoloji dersi. Gelişimsel eğitim teknolojisi. – M.: Ventana-Graf, 2001

Öğrenciler için edebiyat:

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

Dersin krono kartı:

1. Organizasyon anı

Selamlar, hazır bulunanları listeye göre kontrol ederek sınıfta başarılı çalışmalar dileriz. 2. Başlangıç ​​bilgi seviyesinin kontrolü

(doğru cevapların standartları parantez içinde belirtilmiştir)

• Hedefler:
• Öğrencilerin bilgi düzeylerini belirleyin.

Yeni materyal sunmanın zorluk düzeyini ayarlayın.

1. Canlı bir nesneyi cansız bir nesneden hangi temel özelliklere (kriterlere) göre ayırabilirsiniz?

(Canlı organizmaların kimyasal bileşiminin birliği, metabolizma, sinirlilik, büyüme, üreme, gelişme, çevreye uyum, öz düzenleme). 2. İlk canlı organizmalar nerede ve ne zaman ortaya çıktı? Nasıllardı?

(İlk organizmalar yaklaşık 3 milyar yıl önce su ortamında ortaya çıktı; bunlar okyanusun organik maddesi olan anaeroblarla beslenen tek hücreli prokaryotlardı.) 3. Dünyadaki bitkilerin gelişiminin hangi aşamalarını adlandırabilirsiniz?

(tek hücreli, çok hücreli; fotosentezin ortaya çıkışı, cinsel süreç; toprağa erişim, karasal bitki örtüsünün gelişimi.) 4. Dünyadaki hayvanların gelişimindeki hangi aşamaları adlandırabilirsiniz?

(Tek hücreli, sömürgeci, çok hücreli; cinsel sürecin ortaya çıkışı; omurgasızların ve omurgalıların ortaya çıkışı; toprağa erişim; karasal yaşam tarzı nedeniyle yapıdaki komplikasyon.)

5. Canlı organizmalarda hangi maddeler bulunur?

(İnorganik (su, mineral tuzları) ve organik (amino asitler, proteinler, yağlar, karbonhidratlar vb.))

3. Yeni materyalin incelenmesi (yeni materyalin açıklamasına bir sunum eşlik eder; slayt numaraları metinde belirtilmiştir)

3.1. Sorunun beyanı

Antik çağlardan günümüze kadar yaşamın kökeni hakkında çok sayıda hipotez ortaya atılmıştır. Canlıların özgüllüğü, yaşamın kökeni sorununu çözerken cevaplanması gereken bir takım soruları belirler:

• Gezegenimizde yaşam nasıl ortaya çıktı ve gelişti?
• Canlıların yapı birimi olan hücre nasıl ortaya çıktı?
• Canlılara özgü tüm madde ve yapılar nasıl oluşmuştur?
• Mevcut metabolizma nasıl oluştu? Vesaire.

Yaşamın kökenine ilişkin hipotezleri tanımalı, bunları analiz etmeli ve yaşamın Dünya'da nasıl ortaya çıkıp geliştiğine dair bir fikir oluşturmalıyız.

3.2. Dünyadaki yaşamın kökeni hakkında fikirlerin geliştirilmesi (1 numaralı slayt)

Yaşamın kökeni çok eski zamanlardan beri insanlık için bir gizem olmuştur. İnsan, ortaya çıktığı andan itibaren çalışması sayesinde diğer canlılar arasında öne çıkmaya başlar.

Ama kendinize “nereliyiz?” sorusunu sorma yeteneği. insanlar bunu nispeten yakın zamanda aldılar - 7-8 bin yıl önce.

Bu zamana kadar insan kendisini diğer hayvanlardan ayırmakta zorluk çekmiş (insan hem avcı hem de bir nevi av hayvanıydı), ancak yavaş yavaş iç manevi dünyası ile kendisini doğadan ayırmaya başlamıştır. Gerçek dışı, doğaüstü veya ilahi güçlere inanmanın ilk ilkel biçimleri 35-40 bin yıl önce ortaya çıktı.

3.3. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin temel teoriler (Slayt No. 2)

• Yaratılışçılık
(3 numaralı slayt)

Bu teoriye göre hayat, geçmişte meydana gelen doğaüstü bir olayın sonucu olarak ortaya çıkmıştır ve bu çoğunlukla ilahi yaratım anlamına gelmektedir. Dünyanın yaratılışının Tanrı'nın "yaratıcı eylemi" olduğu fikri ortaya çıktı ve bu efsane tüm dinlerin temelini oluşturuyor.

Kendiliğinden nesil teorisi

Bu teorinin savunucuları, canlı organizmaların kendiliğinden oluşma yoluyla cansız maddeden tekrar tekrar ortaya çıktığını savundu. – abiogenez kavramı (Yunanca “a” - değil, “bios” - yaşam, “oluş” - kökenden). (4 numaralı slayt) Antik Yunan filozofları, canlıların sudan veya çeşitli ıslak veya çürüyen maddelerden ortaya çıktığı fikrini kabul ettiler. Ancak Thales bile (MÖ 624-547) mitolojik fikirlere meydan okudu ve diyalektik unsurlar içeren kendiliğinden materyalist bir dünya görüşü yarattı. Thales ve takipçilerine göre canlıların sudan ortaya çıkışı, hiçbir manevi güçlerin müdahalesi olmadan gerçekleşmiştir; hayat maddenin bir özelliğidir.

Aristoteles'e (MÖ 384-322) göre, maddenin bazı parçacıkları, uygun koşullar altında canlı bir organizma oluşturabilecek bir "aktif ilke" içerir. Bu "başlangıç" döllenmiş yumurtada, çürüyen ette, çamurda ve güneş ışığında bulunabilir:

“Gerçekler bunlar; canlılar sadece hayvanların çiftleşmesi sonucu değil, toprağın ayrışması sonucu da ortaya çıkabiliyor… Bazı bitkiler tohumlardan gelişirken, bazıları da doğa güçlerinin etkisiyle kendiliğinden ortaya çıkıyor. çürüyen toprak veya bitkilerin belirli kısımları...”

Ancak özellikle Orta Çağ'da Hıristiyanlığın ortaya çıkışıyla birlikte kendiliğinden nesil teorisi Kilise'nin boyunduruğu altına girdi. Büyücülüğün bir niteliği ve şeytanın bir tezahürü olarak kabul edildi. Buna rağmen varlığını sürdürdü. XVI-XVII yüzyılların başında. Van Helmont (1579 - 1644), karanlık bir dolaba yerleştirilen kirli çamaşırlardan ve buğdaydan fare elde etmeyi başardığı bir deneyi anlattı. Van Helmont, insan terinin fare gelişiminin aktif kaynağı olduğunu düşünüyordu.(Slayt No. 5) - İle biyogenez kavramı (Yunanca "bios" - yaşam, "oluşma" - kökenden).

(Slayt No. 6) 1668'de İtalyan hekim Francesco Redi (1626-1698), ette bulunan beyaz kurtçukların sinek larvaları olduğunu kanıtlamış; Et veya balık tazeyken kapatılırsa ve sineklerin erişimi engellenirse çürüyecek olsalar da solucan üretmezler. Bundan F. Redi, canlıların yalnızca canlılardan türediği sonucuna vardı).(Slayt No. 7) 1765 yılında Lazzardo Spallanzani (1729-1799) et ve sebze karışımlarını kaynatıp hemen mühürledi. Birkaç gün sonra kaynatma maddelerini inceledi ve hiçbir yaşam belirtisi bulamadı. Buradan yüksek sıcaklığın tüm canlıları yok ettiği ve yeni bir şeyin ortaya çıkamayacağı sonucuna vardı.

(Slayt No. 8) J. Needham - destekçisi vitalizm (Latince vita - life'dan), L. Spallanzani'nin elde ettiği olumsuz sonuçları, infüzyonlarını çok sert işlemlere tabi tutması ve bunun sonucunda "hayati güçlerinin" yok edilmesiyle açıkladı. Vitalistlere göre “yaşam gücü” her yerde mevcuttur. Sadece onu “nefes almak” yeterlidir ve cansızlar canlanacaktır.

1862'de büyük Fransız bilim adamı Louis Pasteur (1822-1895), keyfi kendiliğinden nesil sorununa ilişkin gözlemlerini yayınladı. Çeşitli kokuşmuş tentür veya ekstrakt türlerinde mikropların aniden ortaya çıkmasının (“kendiliğinden kendiliğinden oluşması”) yaşamın ortaya çıkışı olmadığını kanıtlıyor. Çürüme ve fermantasyon, dışarıdan getirilen mikroorganizmaların hayati aktivitesinin sonucudur. Araştırması sonunda kendiliğinden nesil hakkındaki asırlık önyargıları yok etti.

Şekil 1. L. Pasteur'un S şeklinde boyunlu şişelerdeki deneyi:

1 - şekerli maya suyu içeren şişe; sterilizasyon ve soğutma sonrasında uzun süre steril kalır;

2 - kavisli boynu çıkardıktan 48 saat sonra aynı şişe; Mikroorganizmaların büyümesi gözlenir. (slayt No. 10,11)

• Kararlı Durum Teorisi
(Slayt No. 12)

Bu teoriye göre Dünya sonsuza kadar vardı, hiçbir zaman var olmadı, her zaman yaşamı destekleyebildi ve üzerinde meydana gelen değişiklikler tamamen önemsizdi. Bu teori şu anda eleştiriye dayanamıyor.

• Panspermi teorisi
(Slayt No. 13)

5. yüzyılda M.Ö. Yunan filozof Anaksagoras kozmik ekim fikrini dile getirdi: panspermi(Yunanca "tava" - hepsi ve "sperma" - tohumdan). Onun öğretisine göre hayat, “her zaman ve her yerde” var olan bir tohumdan doğmuştur. Bu teoriye göre yaşamın embriyoları Dünya'ya meteorlar ya da kozmik tozlar tarafından getirilmişti. Bu teori, yaşamın kökenine ilişkin herhangi bir mekanizma önermemekte, yalnızca yaşamın dünya dışı kökenine ilişkin bir varsayım ileri sürmektedir. Evrenin farklı zamanlarında ve farklı yerlerinde yaşamın tekrar tekrar ortaya çıkabileceği ileri sürülüyor.

4. Hayatın kökenine dair modern fikirler

(Slayt 14)

Yaşamın kökenine ilişkin modern teori, biyolojik moleküllerin uzak jeolojik geçmişte inorganik yollarla ortaya çıkmış olabileceği fikrine dayanmaktadır.

Yirminci yüzyılda en yaygın olanı. Rus kimyager A.I. Oparin (1894 - 1980) ve İngiliz biyolog D. Haldane (1892 - 1964) tarafından birbirinden bağımsız olarak önerilen biyokimyasal evrim teorisini aldı.

• Biyokimyasal evrim teorisi
(Slayt No. 15)

Aşama 1 – Organik monomerlerin abiojenik ortaya çıkışı Gezegenimiz yaklaşık 4,6 milyar yıl önce ortaya çıktı. Gezegenin kademeli olarak yoğunlaşmasına, büyük miktarda ısının salınması, radyoaktif bileşiklerin bozulması ve Güneş'ten sert bir ultraviyole radyasyon akışı eşlik etti. 500 milyon yıl sonra Dünya'nın yavaş yavaş soğuması başladı. Yer kabuğunun oluşumuna aktif volkanik aktivite eşlik etti. İlkel atmosferin öncelikle amonyak, su, metan, karbon monoksit ve karbondioksitten oluştuğuna inanılıyor. Oksijenin yokluğu ona onarıcı özellikler kazandırdı. 3 Mayıs 1924'te Rus Botanik Derneği'nin bir toplantısında genç bilim adamı A.I. Oparin, Dünya'nın birincil atmosferi koşullarında, mevcut olandan önemli ölçüde farklı olan tüm öncü maddelerin sentezinin gerekli olduğu görüşünü dile getirdi. yaşamın kökeni oluşmuş olabilir.

Bu koşullar altında organik maddeler çok daha kolay oluşturulabilir ve uzun süre bozulmadan muhafaza edilebilir. A.I. Oparin, karmaşık maddelerin okyanus koşullarında daha basit olanlardan sentezlenebileceğine inanıyordu. Reaksiyonlar için gerekli enerji güneş ışınımıyla sağlanıyordu çünkü koruyucu ozon kalkanı henüz mevcut değildi; Sentez ayrıca yıldırım deşarjı koşulları altında da gerçekleşti.

İlkel Dünya'daki koşullar (16,17 numaralı slaytlar):

Okyanusta bulunan basit bileşiklerin çeşitliliği ve büyük zaman ölçekleri, yaşamın ortaya çıkabileceği "birincil et suyunu" oluşturan büyük miktarda organik maddenin okyanusta birikme olasılığını akla getiriyor.

“Birincil et suyu” nun oluşum şeması

Bu teori, S. Miller'in 1953'te yaptığı deneylerle doğrulandı. (Slayt 18)

Şekil 2. S. Miller'in cihazının şeması:

1 - reaksiyon şişesi; 2 - tungsten elektrotlar; 3 - kıvılcım deşarjı; 4 - kaynar su ile şişe; 5 - buzdolabı; 6 - tuzak; 7 - gaz karışımının aparata beslendiği valf

Elektrik deşarjlarını metan, amonyak, moleküler hidrojen ve su buharı içeren bir gaz karışımından geçirdi, yani ilkel Dünya'nın atmosferik bileşimini simüle etti ve ardından ortaya çıkan reaksiyon ürünlerini analiz etti. Tungsten elektrotlar, gaz karışımı içeren reaksiyon şişesine yerleştirildi. Bir hafta boyunca 60.000 V voltajlı kıvılcım deşarjları yapıldı. Başka bir şişede (küçük) su kaynatıldı. Su buharı reaksiyon şişesinden geçirildi ve buzdolabında yoğunlaştı. Sirkülasyon işlemi sırasında reaksiyon ürünlerini reaksiyon şişesinden yakaladılar ve bunları konsantre edildikleri bir tuzağa aktardılar. Reaksiyon ürünlerini tanımlarken organik bileşikler keşfedildi: üre, laktik asit ve bazı amino asitler.

Aşama 2 – biyolojik polimerlerin ve koaservatların oluşumu (Slayt No. 19)

yapay zeka Oparin, cansızların canlılara dönüşmesinde belirleyici rolün proteinlere ait olduğuna inanıyordu. Protein molekülleri çevredeki su molekülleriyle kompleksler oluşturdu. Bu tür komplekslerin birbirleriyle kaynaşması, bunların su ortamından ayrılmasına yol açarak, koaservatlar(Latince “coacervus” - pıhtıdan). Koaservat damlacıkları şunları yapabiliyordu: çevreyle madde alışverişi yapıyor ve çeşitli bileşikler biriktiriyordu. Metal iyonlarının koaservatlar tarafından emilmesi enzimlerin oluşumuna yol açtı. Koaservatlardaki proteinler, nükleik asitleri ultraviyole radyasyonun zararlı etkilerinden korudu. Damlaların kendisinde, oraya ulaşan maddelerin başka kimyasal dönüşümleri de gerçekleşti. Damlacıkların dış ortamla arayüzünde lipit molekülleri dizildi ve tüm sistemin stabilitesini artıran ilkel bir zar oluşturdu.

Aşama 3 – membran yapılarının ve birincil organizmaların (probiontlar) oluşumu Organik bileşikler açısından zengin koaservatların çevresinde, koaservatı çevredeki su ortamından ayıran lipit katmanları ortaya çıktı. Lipitler evrim sırasında dış zara dönüştürüldü ve bu da organizmaların yaşayabilirliğini ve stabilitesini önemli ölçüde artırdı. Probiontlar bu şekilde ortaya çıktı - ilkel et suyunun organik maddeleri ile beslenen ilkel heterotrofik organizmalar. Bu 3,5 - 3,8 milyar yıl önce oldu. Kimyasal evrim sona erdi.

A.I. teorisinin özü. Oparin üç varsayım şeklinde formüle edilebilir:

1. Yaşam, Evrenin evriminin aşamalarından biridir. 2. Hayatın ortaya çıkışı, karbon bileşiklerinin kimyasal evriminin doğal bir sonucudur. 3. Kimyasal evrimden biyolojik evrime geçiş için, çevreden izole edilmiş ancak çevreyle sürekli etkileşim halinde olan ve probiont adı verilen bütünleşik çok moleküllü sistemlerin oluşumu ve doğal seçilimi gereklidir.

Sonuçlar. (Slayt No. 20)

İnsanlığın asırlık tarihi, Dünya'daki yaşamın kökeni hakkında birçok hipotezi biliyor. Antik çağlardan beri bu konuda birbirine tamamen zıt iki bakış açısı vardır. Bunlardan biri, canlıların cansızlardan türediğini, bunun abiyogenez olduğunu iddia ediyor. İkincisi ise canlıların ancak canlılardan türeyebileceği görüşüdür; bu biyogenezdir. Bu yazıda biyogenez ve abiogenez teorileri arasındaki farkın ne olduğunu anlamaya çalışalım.

Görünümlerin geçmişi

Hakkındaki fikirler, belirli bir dönemin bilgi düzeyiyle açıkça ilişkilidir. Bilgi düzeyinin henüz küçük olduğu eski çağlarda, canlıların kökenine ilişkin teoriler fantastik doğalarıyla dikkat çekiciydi. Geçmişteki filozofların ve doğa bilimcilerin bazı görüşlerini sunalım. Örneğin Empedokles (MÖ 5. yüzyıl) ağaçların yumurtladığına inanıyordu. Aristoteles (MÖ IV. Yüzyıl), bitlerin etten ve tahtakuruların hayvan vücudunun suyundan geldiğini savundu. Yaşamın kendiliğinden oluşmasına ilişkin bu görüşler, teorik olarak İngiliz filozof F. Bacon'un (1561-1626), İtalyan hekim F. Redi'nin (1626-1698) ve Louis Pasteur'un (1822) ortaya çıktığı 17. yüzyılın ortalarına kadar devam etti. -1895) yaşamın kendiliğinden oluşmasının imkansızlığını pratik olarak kanıtladı. O zaman bu iki karşıt kamp, ​​yaşamın kökenine ilişkin birbirini dışlayan iki teori - biyogenez ve abiyogenez - oluşmaya başladı.

Küçük bir teori

Abiyogenez altında (Yunanca olumsuzlama önekinden - bir, biyo- hayat ve doğuş- ortaya çıkışı) organik yapıların inorganik olanlardan ve canlı bir organizmanın dışından ortaya çıkması teorisini anlar. Abiyogenez geniş anlamda canlıların cansızlardan köken almasıyla ilgilidir. Ve burada neyin hayat sayıldığını ve cansızın ne zaman canlandığını açıklığa kavuşturmak gerekir. Ve bugün bile yaşamın tanımı farklı şekillerde ve farklı bakış açılarıyla yorumlandığı için, hem abiyogenezi hem de biyogenezi destekleyen pek çok kişi var.

Abiyogenez teorisinde yaşam

Bu kavramda en önemlileri yaşamı belirleyen genetik ve evrimsel kriterlerdir. Diğer tüm kriterler (termodinamik ve çevresel) ikincil olarak kabul edilir. Abiyogenezin hükümleri aşağıdaki gibidir:

• Canlı ve cansızlar kimyasal bileşimleri ve özellikleri (metabolizma) bakımından farklılık gösterir. Bu yöndeki tüm teorilere biyokimyasal abiyogenez denir.
• Yaşamın kökeni Dünya'da doğal olarak ve bedava enerjinin harcanmasıyla meydana geldi. Bu, basit inorganik maddelerden karmaşık organik maddelerin ortaya çıkması ve aralarında yeni kimyasal reaksiyonların ortaya çıkması sonucudur. Bu yönde yaşamın kökenine ilişkin tüm teorilere jeosantrik denir.
• Canlıların temel özellikleri ve karakteristikleri metabolizma, kendi türünün kendi kendine çoğalması, kalıtım ve değişkenliktir.

Dolayısıyla abiogenez, canlıların kökenini açıklayan yer merkezli ve kimyasal bir teoridir.

Biyogenez sonucu yaşam

Biyogenez, canlıyı cansızdan ayıran termodinamik ve ekolojik özelliklere odaklanır. Bu durumda genetik, evrimsel ve biyokimyasal yaklaşımların tamamlayıcı olduğu düşünülmektedir. Biyogenez kavramları aşağıdaki gibidir:

• Yaşamak da, tıpkı cansızlık gibi, maddenin birbirine bağlı ve birbirinden ayrılamaz iki halidir. Bu teorilere fiziksel teoriler denir.
• Termodinamik (entropiye karşı direnç) ve sistemik (bağımlılık ve kararlı dinamik bağlantılar) bileşen, yaşamın ana özellikleri ve belirtileridir.
• Evrende yaşam ortaya çıktı ve Dünya'nın biyosferi, Kozmos'un yaşayan kısmının bir tezahürüdür. Bu teorilere kozmik denir.

O halde biyogenez, yaşamın kökenine ilişkin kozmosentrik bir fiziksel teoridir.

Modern görünümler

Modern bilim, cansız maddenin nasıl canlı maddeye dönüştüğü konusunda tüm kavramları tek bir bilgi sisteminde birleştiren bir bakış açısına sahiptir. Modern bilim, canlıların kökeninin en olası yolu olarak başlangıç ​​aşamasının abiyogenez olduğunu kabul etmektedir. Ve 3 başlangıç ​​aşamasından oluşur:

• Biyolojik monomerlerin görünümü.
• Biyolojik polimerlerin oluşumu.
• Membran yapılarının ve birincil protozoan organizmaların - protobiyontların görünümü.

Organik maddenin biyolojik olmayan oluşumu

Veya prebiyolojik abiyogenez, organik maddelerin inorganik maddelerden ortaya çıkmasıdır. 1924'te Rus akademisyen A.I. Oparin (1894-1980), yüksek moleküler bileşiklerle doyurulmuş çözeltilerde, ortamdan izole edilen ancak onunla değişimi sürdüren artan konsantrasyonlu bölgelerin (koaservatlar veya koaservat damlaları) kendiliğinden oluştuğunu öne sürdü. 1929'da İngiliz bilim adamı John Haldane (1892-1964) bunu destekledi ve gezegenimizin gelişiminin ilk aşamalarında benzersiz fiziksel koşullarla organik maddelerin kendiliğinden oluştuğunu varsayan koaservat teorisi bilimde sağlam bir şekilde yerleşmiş oldu. .

Abiyogenez hipotezinin kanıtı

İlk başta organik maddelerin inorganik maddelerden kendiliğinden sentezlenme olasılığını kanıtlamak mümkün değildi. Ancak bugün artık belli aşamalar tamamlanmış ve sonuçlar alınmıştır.

Her şey 1953'te kimyagerler Stanley Miller ve Harold K. Urey'in ilkel et suyu (Dünya'daki prebiyotiğe benzer bir ortam) ile bir deney yapmasıyla başladı. Basınç altında ve 80 santigrat derece sıcaklıkta enerji akışı (60 bin V'a kadar) yağ asitleri, üre ve birkaç amino asitin (protein monomerleri) oluşumuna yol açtı. Ve 2008'de Amerikalı biyologlar membranlı bir "protohücre" yarattılar; 2011'de Japon biyologlar, membranlı bir kesecik oluşturma ve bölünme yeteneği üzerine çalışmalar yayınladılar.

Güvencesiz pozisyonlar

Biyologların, gezegendeki koaservatlardaki yaşamın kökeni hakkındaki Oparin-Haldane teorisini doğrulamaya yönelik deneysel girişimlerdeki başarılarına rağmen, ortaya çıkan tüm yapılar hala canlı bir hücrenin yapısından uzaktır. bu deneyleri yaşamın tam da bu kökenine dair tartışılmaz bir kanıt olarak kabul etmiyor. Hem biyogenez hem de abiogenez henüz deneysel olarak doğrulanmamış teorilerdir. İnorganik moleküllerden canlı hücreye giden yolun uzun, birçok çatal ve duraklı olduğu göz önüne alındığında, bilim adamları bu yolun nasıl geçilebileceği konusunda ancak varsayımlarda bulunabilirler. Ancak tüm bu hipotezler, milyarlarca yıl önce Dünya'da olanın tam olarak bu olduğunu kanıtlamıyor.

Olasılık kesinlikle inanılmaz

İlkel et suyunda canlı bir hücrenin ortaya çıkmasının rastlantısallığı matematiksel olarak hesaplanmıştır. İngiliz matematikçi Fred Hall, modern bilgisayarları kullanarak bir amip proteininin rastgele oluşma olasılığını hesapladı. Ve bu olasılığın ihmal edilebilir olduğu ortaya çıktı - 1/10*40000. Bunun bazı ideal koşullar altında olduğunu hatırlayın. Bu da belirli düşüncelere yol açıyor ve gezegenimizdeki yaşamın kökenine ilişkin diğer teori ve kavramların destekçilerine argümanlar sağlıyor.

İnanılmaz olan muhtemel

Ama bildiğiniz gibi her şey görecelidir. Gezegenimizde ve dünyamızda, ilkel çorbada yaşamın ortaya çıkması gibi bir tesadüfün gerçekten imkansız olup olmadığını merak etmenizi sağlayacak birkaç örnek var.

• Eğer insanın yaşam beklentisi 100.000 yıl olsaydı, o zaman uçak kazalarında ölmemiz garanti edilirdi (yani %100).
• Cool Million piyangosunu kazanma olasılığı 5.200.000'de 1'dir. Bununla birlikte, Amerikalı Valerie Wilson ana ödülü iki kez kazandı: 2002'de ve 2006'da.
• 2009 yılında Bulgaristan'ın “41 üzerinden 6” piyangosunda 4 gün farkla iki çekilişte aynı sayılar çekildi (4 15 23 24 35 42). Böyle bir olayın olasılığı 3,61'dir. 10−14.

Sürekli gelişmek, bir şeyler öğrenmek ve sürekli yeni bir şeyler öğrenmek isteyen insanlar için bu kategoriyi özel olarak hazırladık. Kesinlikle keyif alacağınız, yalnızca eğitici, faydalı içerikler içerir. Çok sayıda video belki de okulda, kolejde veya üniversitede bize verilen eğitime bile rakip olabilir. Eğitim videolarının en büyük yanı, en güncel ve en alakalı bilgileri vermeye çalışmalarıdır. Teknoloji çağında çevremizdeki dünya sürekli değişiyor ve basılı eğitim yayınlarının en son bilgileri sağlayacak zamanı yok.

Videolar arasında okul öncesi çocuklara yönelik eğitici videolar da bulabilirsiniz. Orada çocuğunuza harfler, sayılar, sayma, okuma vb. öğretilecektir. Katılıyorum, çizgi filmlere çok iyi bir alternatif. İlkokul öğrencileri için ayrıca İngilizce dil eğitimi bulabilir ve okul derslerini çalışma konusunda yardım alabilirsiniz. Daha büyük öğrenciler için, testlere, sınavlara hazırlanmanıza veya yalnızca belirli bir konudaki bilginizi derinleştirmenize yardımcı olacak eğitim videoları oluşturulmuştur. Edinilen bilgilerin zihinsel potansiyelleri üzerinde niteliksel bir etkisi olabilir ve sizi mükemmel notlarla memnun edebilir.

Zaten okuldan mezun olmuş, üniversitede okuyan veya okumayan gençler için birçok büyüleyici eğitici video var. Öğrenim gördükleri mesleğe ilişkin bilgilerini derinleştirmelerine yardımcı olabilirler. Veya programcı, web tasarımcısı, SEO optimizasyonu vb. gibi bir meslek edinin. Bu meslek henüz üniversitelerde öğretilmiyor, bu nedenle bu ileri ve ilgili alanda yalnızca kendi kendine eğitim yoluyla uzman olabilirsiniz, biz de en yararlı videoları toplayarak yardımcı olmaya çalışıyoruz.

Yetişkinler için bu konu da geçerlidir, çünkü çoğu zaman bir meslekte yıllarca çalıştıktan sonra bunun sizin işiniz olmadığını anlarsınız ve kendinize daha uygun ve aynı zamanda karlı bir şey öğrenmek istersiniz. Ayrıca bu kategorideki insanlar arasında genellikle kişisel gelişim, zamandan ve paradan tasarruf etme, hayatlarını optimize etme, çok daha iyi ve daha mutlu bir hayat yaşamanın yollarını bulma gibi konularda videolar bulunur. Yetişkinler için bile kendi işinizi kurma ve geliştirme konusu çok uygundur.

Ayrıca eğitici videolar arasında hemen hemen her yaşa uygun genel odaklı videolar vardır; bunlarda yaşamın nasıl başladığı, hangi evrim teorilerinin var olduğu, tarihten gerçekler vb. hakkında bilgi edinebilirsiniz. Bir kişinin ufkunu mükemmel bir şekilde genişleterek onu çok daha bilgili ve hoş bir entelektüel muhatap haline getirirler. Bu tür eğitici videolar gerçekten de istisnasız herkesin izlemesi açısından faydalıdır çünkü bilgi güçtür. Keyifli ve faydalı bir izleme dileriz!

Günümüzde sadece “dalgada” denilen şey olmak gerekiyor. Bu sadece haberleri değil aynı zamanda kişinin kendi zihninin gelişimini de ifade eder. Gelişmek, dünyayı keşfetmek, toplumda talep görmek ve ilgi çekici olmak istiyorsanız bu bölüm tam size göre.

Dünya yüzeyinden sürekli olarak buharlaşan su, atmosferin üst katmanlarında yoğunlaşarak sıcak dünya yüzeyine tekrar yağmur şeklinde düşmüştür. Sıcaklıktaki kademeli düşüş, Dünya'ya sürekli gök gürültülü sağanak yağışların eşlik ettiği sağanak yağışlara yol açtı. Dünya yüzeyinde rezervuarlar oluşmaya başladı.

Atmosfer gazları ve yer kabuğundan yıkanan maddeler sıcak suda çözüldü. Atmosferde, sık ve güçlü elektriksel yıldırım deşarjlarının, Güneş'ten gelen güçlü ultraviyole radyasyonun ve aktif volkanik aktivitenin etkisi altında bileşenlerinden en basit organik maddeler (formaldehit, gliserin, amino asitler, üre, laktik asit) oluşmuştur. buna radyoaktif bileşiklerin emisyonları eşlik ediyordu.

Atmosferde henüz serbest oksijen bulunmadığından, antik okyanusun sularına giren bu bileşikler oksitlenmedi ve birikerek yapı olarak daha karmaşık hale geldi ve konsantre bir bileşik oluşturdu. "ilkel et suyu" - tarafından tanıtılan bir terim. Milyonlarca yıl boyunca antik okyanusun sularında biriken organik maddeler, konsantre bir çözelti veya "birincil et suyu" oluşturdu.

Biyolojik polimerlerin ve koaservatların oluşumu

Biyokimyasal evrimin ilk aşaması çok sayıda deneyle doğrulandı, ancak bir sonraki aşamada ne olacağını bilim adamları kimya ve moleküler biyoloji bilgilerine dayanarak ancak tahmin edebilirler.

Görünüşe göre, oluşan en basit organik maddeler birbirleriyle ve su kütlelerine giren inorganik bileşiklerle etkileşime girmiştir. Alkollerle reaksiyona giren yağ asitleri, rezervuarların yüzeyinde yağlı filmler oluşturan lipitler oluşturdu. Amino asitler birbirleriyle birleşerek peptidleri oluşturur. Bu aşamanın önemli bir olayı, yeniden çoğalma yeteneğine sahip moleküller olan nükleik asitlerin ortaya çıkmasıydı.

Modern biyokimyacılar, özel enzimlerin katılımı olmadan bağımsız olarak sentezlenebilen ilk kısa RNA zincirlerinin oluştuğuna inanıyorlar. Nükleik asitlerin oluşumu ve bunların proteinlerle etkileşimi, matris sentezi reaksiyonlarına ve metabolizmaya dayanan yaşamın ortaya çıkışı için gerekli bir ön koşul haline gelmiştir.

XX yüzyılın 20-30'larında. 19. yüzyılda abiogenez kavramının maruz kaldığı eleştirileri de dikkate alarak bilim yeniden kendiliğinden nesil fikrine geri döndü. Modern koşullar altında yaşamın kendiliğinden ortaya çıkması imkansızdır, ancak bu, çok uzun zaman önce, Dünya'daki koşulların farklı olduğu bir zamanda gerçekleşmiş olabilir. 20. yüzyılın başında. Yaygın inanç, yaşamın temelini oluşturan organik maddelerin (proteinler, yağlar, karbonhidratlar) doğal koşullar altında yalnızca biyojenik olarak ortaya çıkabileceği yönündeydi; organizmaların kendileri tarafından sentezlenmesi yoluyla. Yirmili yıllarda A.I. Oparin ve J. Haldane deneysel olarak, yüksek moleküllü organik bileşiklerin çözeltilerinde, bir anlamda canlı nesneler gibi davranan artan konsantrasyon bölgelerinin (koaservat damlacıkları) ortaya çıkabileceğini gösterdiler: kendiliğinden büyürler, bölünürler ve çevredeki sıvıyla madde alışverişinde bulunurlar. sıkıştırılmış arayüz

Sovyet biyokimyacı A.I. Oparin (1894-1980), 4-4,5 milyar yıl önce amonyak, metan, karbondioksit ve su buharından oluşan Dünya atmosferindeki güçlü elektrik boşalmaları ile yaşamın ortaya çıkması için gerekli en basit organik bileşiklerin ortaya çıkabileceğini öne sürdü. A.I.'nin tahmini Oparin geniş çapta tanındı ve deneylerle doğrulandı. G. Ury ve S. Miller'in (1955) Chicago Üniversitesi'nde gerçekleştirdiği deneyleri özellikle ünlüdür. +80 * C sıcaklıkta birkaç paskal basınç altında karbondioksit, metan, amonyak, hidrojen ve su buharı karışımından 60.000 V'a kadar gerilime sahip elektrik deşarjlarını geçirerek en basit yağ asitlerini, üre, asetik ve formik asitler ve glisin ve alanin dahil çeşitli amino asitler. Miller'in cihazının şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 49 Bilindiği gibi amino asitler, protein moleküllerinin yapıldığı “yapı taşlarıdır”. Bir süre sonra S. Fox, ikincisini kısa düzensiz zincirlere bağlamayı başardı - polipeptitlerin şablonsuz sentezi; daha sonra benzer polipeptit zincirleri, diğer basit organik maddelerin yanı sıra göktaşı maddesinde de bulundu. İnorganik bileşiklerden amino asitlerin oluşma olasılığına dair deneysel kanıtlar, Dünya'da yaşamın ortaya çıkmasına yönelik ilk adımın, organik maddelerin abiojenik sentezi olduğunu varsaymak için zemin oluşturdu (Şekil 39).

Günümüzde biyolojik olarak önemli birçok monomerin abiogenik sentezi çeşitli laboratuvarlarda gerçekleştirilmektedir. Amino asitlerin abiojenik sentezine ilişkin pek çok bilgi elde edilmiştir (Tablo 14). Tabloda listelenen amino asitler, farklı enerji kaynaklarına maruz kalma sonucu basit bileşime sahip gaz veya su karışımlarında oluşur. Reaksiyon karışımının, içine C2-, C3-hidrokarbonlar, asetaldehit, hidroksilamin, hidrazin ve oluşumu ilkel Dünya koşullarında kolayca meydana gelen diğer bileşiklerin eklenmesiyle bazı komplikasyonları ile, önemli ölçüde daha fazla sayıda amino asit sentezlenir. basit bileşimli gazlı ve sulu karışımlarda reaksiyon ürünleri olarak keşfedilmemiş olanlar da dahil. Doğal proteinleri oluşturan amino asitlerin neredeyse tamamının, ilkel Dünya koşulları simüle edilerek laboratuvarda elde edilebileceği deneysel olarak kanıtlanmıştır.

Kimyasal evrim yolunda önemli bir adım, nükleosidlerin ve nükleotidlerin, özellikle de adenin olanlarının sentezidir. Amerikalı biyokimyacı K. Ponnamperuma, fosforik asit varlığında 40 santigrat derece sıcaklıkta adenin ve ribozun sulu çözeltilerinden oluşan bir karışımın UV ışınımına tabi tutulduğunda, adenosin oluşumuna yol açan bir yoğunlaşma reaksiyonunun meydana geldiğini göstermeyi başardı. Reaksiyon karışımına etil metafosfat eklenerek reaksiyon gerçekleştirilirse nükleotidlerin oluşumu da gerçekleşir: AMP, ADP, ATP. Bu kimyasal sentezlerde fosfor bileşiklerinin işlevi iki yönlüdür: katalitik bir rol oynarlar ve doğrudan reaksiyon ürünlerine dahil edilebilirler. Göreceli olarak basit birkaç kimyasal reaksiyonun sonucu olan ATP'nin abiojenik sentezi, bu bileşiğin olası erken ortaya çıkışını akla getirmektedir. İlk canlı yapılar ATP'yi çevreden alabiliyordu.

Prebiyolojik evrimin bir sonraki aşaması, monomerlerin polimerizasyonuyla ilişkili organik bileşiklerin daha da karmaşıklaşmasıdır. Tüm canlı hücreler dört ana tip makromolekülden oluşur: proteinler, nükleik asitler, lipitler ve polisakkaritler. Bunlardan proteinler ve nükleik asitler hücrenin en karmaşık maddeleridir.

S. Fox, molekül ağırlığı 3000 ila 10000 Da olan 18 doğal amino asitten oluşan polipeptitlerin abiojenik sentezini gerçekleştirdi. Bu polimerlerin birincil yapısının bir özelliği, muhtemelen amino asitlerin yapısal özelliklerinden kaynaklanan, zincirde bulunan amino asit kalıntılarının spesifik dizisiydi. Ortaya çıkan polimerler, onları doğal proteinlere yaklaştıran birçok özelliğe sahipti: Mikroorganizmalar için bir besin kaynağı olarak hizmet ediyorlardı, proteinazlar tarafından hidrolize ediliyorlardı, asit hidrolizi üzerine bir amino asit karışımı üretiyorlardı, katalitik aktiviteye sahiptiler ve bunlarla sınırlı mikrosistemler oluşturma yetenekleri vardı. çevreyi membran benzeri yüzey katmanları ile kaplar. Doğal proteinlere olan büyük benzerliklerinden dolayı S. Fox tarafından sentezlenen polipeptitlere çağrıldı.