Untuk pertama kalinya, ilmuwan Amerika Stanley Miller berhasil memperoleh molekul organik - asam amino - dalam kondisi laboratorium yang meniru molekul yang ada di Bumi primitif. Kemudian eksperimen ini menjadi sensasi, dan penulisnya mendapatkan ketenaran di seluruh dunia. Saat ini ia terus melakukan penelitian di bidang kimia prebiotik (sebelum kehidupan) di University of California. Instalasi tempat percobaan pertama dilakukan adalah sistem labu, yang salah satunya memungkinkan untuk memperoleh pelepasan listrik yang kuat pada tegangan 100.000 V. Miller mengisi labu ini dengan gas alam - metana, hidrogen, dan amonia, yang hadir di atmosfer Bumi primitif. Labu di bawahnya berisi sedikit air, menirukan lautan. Pelepasan listrik memiliki kekuatan yang hampir sama dengan petir, dan Miller memperkirakan bahwa di bawah pengaruhnya akan terbentuk formasi senyawa kimia, yang, begitu berada di dalam air, bereaksi satu sama lain dan membentuk molekul yang lebih kompleks. Hasilnya melebihi semua ekspektasi. Setelah mematikan instalasi di malam hari dan kembali keesokan paginya, Miller menemukan bahwa air di dalam labu telah berubah warna menjadi kekuningan. Yang muncul adalah sup asam amino, bahan penyusun protein. Dengan demikian, percobaan ini menunjukkan betapa mudahnya bahan-bahan utama kehidupan dapat terbentuk. Yang diperlukan hanyalah campuran gas, lautan kecil, dan sedikit kilat.
Ilmuwan lain cenderung percaya bahwa atmosfer bumi purba berbeda dari atmosfer yang dimodelkan Miller, dan kemungkinan besar terdiri dari karbon dioksida dan nitrogen. Dengan menggunakan campuran gas ini dan pengaturan eksperimental Miller, ahli kimia berusaha menghasilkan senyawa organik. Namun konsentrasinya di dalam air tidak seberapa, seperti jika setetes pewarna makanan dilarutkan di kolam renang. Tentu saja sulit membayangkan bagaimana kehidupan bisa muncul dalam larutan encer seperti itu. Jika memang kontribusi proses-proses di bumi terhadap penciptaan cadangan bahan organik primer sangat kecil, lalu dari mana asalnya? Mungkin dari luar angkasa? Asteroid, komet, meteorit, dan bahkan partikel debu antarplanet dapat membawa senyawa organik, termasuk asam amino. Benda-benda luar angkasa ini dapat menyediakan air dalam jumlah yang cukup bagi asal usul kehidupan untuk memasuki lautan purba atau perairan kecil. senyawa organik. Urutan dan selang waktu peristiwa, mulai dari pembentukan bahan organik primer hingga munculnya kehidupan, tetap dan, mungkin, selamanya akan tetap menjadi misteri yang mengkhawatirkan banyak peneliti, serta pertanyaan tentang apa sebenarnya itu. dianggap kehidupan.
Proses pembentukan senyawa organik pertama di bumi disebut evolusi kimia. Dia mendahului evolusi biologis. Tahapan evolusi kimia diidentifikasi oleh A.I.Oparin.
Tahap I– non-biologis, atau abiogenik (dari bahasa Yunani u, un – partikel negatif, bios – kehidupan, genesis – asal usul). Pada tahap ini, reaksi kimia terjadi di atmosfer bumi dan di perairan laut primer, yang jenuh dengan berbagai zat anorganik, dalam kondisi radiasi matahari yang intens. Selama reaksi ini, zat organik sederhana dapat dibentuk dari zat anorganik - asam amino, karbohidrat sederhana, alkohol, asam lemak, basa nitrogen.
Kemungkinan sintesis bahan organik dari anorganik di perairan laut primer dikonfirmasi dalam eksperimen ilmuwan Amerika S. Miller dan ilmuwan domestik A.G. Pasynsky dan T.E. Pavlovskaya.
Miller merancang instalasi yang menampung campuran gas - metana, amonia, hidrogen, uap air. Gas-gas ini mungkin merupakan bagian dari atmosfer primer. Di bagian lain peralatan terdapat air yang dididihkan. Gas dan uap air bersirkulasi dalam peralatan di bawah tekanan tinggi, terkena aliran listrik selama seminggu. Hasilnya, sekitar 150 asam amino terbentuk dalam campuran tersebut, beberapa di antaranya merupakan bagian dari protein.
Selanjutnya, kemungkinan mensintesis zat organik lainnya, termasuk basa nitrogen, dikonfirmasi secara eksperimental.
Tahap II- sintesis protein - polipeptida yang dapat dibentuk dari asam amino di perairan laut primer.
Tahap III– munculnya coacervates (dari bahasa Latin coacervus - gumpalan, tumpukan). Molekul protein yang bersifat amfoter kondisi tertentu dapat secara spontan terkonsentrasi dan membentuk kompleks koloid, yang disebut koaservat.
Tetesan coacervate terbentuk ketika dua protein berbeda dicampur. Larutan satu protein dalam air bersifat transparan. Ketika protein yang berbeda dicampur, larutan menjadi keruh, dan di bawah mikroskop, tetesan yang mengambang di air terlihat. Tetesan seperti itu - coacervates bisa saja muncul di perairan lautan purba, tempat berbagai protein berada.
Beberapa sifat coacervate secara lahiriah mirip dengan sifat organisme hidup. Misalnya, mereka "menyerap" dari lingkungan dan secara selektif mengumpulkan zat-zat tertentu dan bertambah besar ukurannya. Dapat diasumsikan bahwa zat-zat di dalam coacervates mengalami reaksi kimia.
Karena komposisi kimia"kaldu" di bagian yang berbeda Lautan primer berbeda, komposisi kimia dan sifat coacervate berbeda. Hubungan kompetitif untuk zat yang terlarut dalam “kaldu” bisa saja terbentuk di antara koaservat. Namun, coacervate tidak dapat dianggap sebagai organisme hidup, karena mereka tidak memiliki kemampuan untuk mereproduksi jenisnya sendiri.
Tahap IV– munculnya molekul asam nukleat yang mampu bereproduksi sendiri.
Penelitian telah menunjukkan bahwa rantai pendek asam nukleat mampu berlipat ganda tanpa hubungan apa pun dengan organisme hidup - dalam tabung reaksi. Timbul pertanyaan: bagaimana kode genetik muncul di Bumi?
Ilmuwan Amerika J. Bernal (1901-1971) membuktikan bahwa mineral memainkan peran penting dalam sintesis polimer organik. Telah terbukti bahwa sejumlah batuan dan mineral - basal, tanah liat, pasir - memiliki sifat informasional, misalnya sintesis polipeptida dapat dilakukan pada tanah liat.
Rupanya, pada awalnya “kode mineralogi” muncul dengan sendirinya, di mana peran “huruf” dimainkan oleh kation aluminium, besi, dan magnesium, yang bergantian dalam berbagai mineral dalam urutan tertentu. Kode tiga, empat, dan lima huruf muncul di mineral. Kode ini menentukan urutan asam amino yang bergabung menjadi rantai protein. Kemudian peran matriks informasi berpindah dari mineral ke RNA, dan kemudian ke DNA, yang ternyata lebih dapat diandalkan untuk transmisi sifat-sifat keturunan.
Namun, proses evolusi kimia tidak menjelaskan bagaimana organisme hidup muncul. Proses yang mengarah pada peralihan dari benda mati ke benda hidup disebut biopoiesis oleh J. Bernal. Biopoiesis mencakup tahapan yang harus mendahului kemunculan organisme hidup pertama: kemunculan membran pada coacervate, metabolisme, kemampuan mereproduksi diri, fotosintesis, dan respirasi oksigen.
Kemunculan organisme hidup pertama mungkin disebabkan oleh pembentukan membran sel melalui penyelarasan molekul lipid pada permukaan coacervate. Ini menjamin stabilitas bentuknya. Dimasukkannya molekul asam nukleat dalam coacervates memastikan kemampuan mereka untuk mereplikasi diri. Dalam proses reproduksi diri molekul asam nukleat, muncul mutasi, yang menjadi bahannya seleksi alam.
Jadi, atas dasar coacervates, makhluk hidup pertama bisa muncul. Mereka tampaknya heterotrof dan memakan zat organik kompleks yang kaya energi dan terkandung di perairan lautan purba.
Ketika jumlah organisme meningkat, persaingan di antara mereka sebagai cadangan meningkat nutrisi di perairan laut menurun. Beberapa organisme telah memperoleh kemampuan untuk mensintesis zat organik dari zat anorganik menggunakan energi matahari atau energi reaksi kimia. Beginilah munculnya autotrof yang mampu melakukan fotosintesis atau kemosintesis.
Organisme pertama adalah anaerob dan memperoleh energi melalui reaksi oksidasi bebas oksigen seperti fermentasi. Namun, munculnya fotosintesis menyebabkan penumpukan oksigen di atmosfer. Hasilnya adalah respirasi, jalur oksidasi aerobik berbasis oksigen yang 20 kali lebih efisien dibandingkan glikolisis.
Awalnya, kehidupan berkembang di perairan laut, karena radiasi ultraviolet yang kuat berdampak buruk pada organisme di darat. Munculnya lapisan ozon akibat penumpukan oksigen di atmosfer menciptakan prasyarat bagi organisme hidup untuk mencapai daratan.
Saat ini ada beberapa definisi ilmiah hidup, tapi semuanya tidak akurat. Beberapa di antaranya sangat lebar sehingga benda mati seperti api atau kristal mineral dapat jatuh di bawahnya. Yang lainnya terlalu sempit, dan menurut mereka bagal yang tidak melahirkan tidak diakui sebagai makhluk hidup.
Salah satu yang paling sukses mendefinisikan kehidupan sebagai sistem kimia mandiri yang mampu berperilaku sesuai dengan hukum evolusi Darwin. Artinya, pertama, sekelompok individu yang hidup harus menghasilkan keturunan yang serupa dengan dirinya, yang mewarisi sifat-sifat orang tuanya. Kedua, pada generasi keturunan, akibat mutasi harus terwujud - perubahan genetik yang diwarisi oleh generasi berikutnya dan menyebabkan variabilitas populasi. Dan ketiga, sistem seleksi alam perlu berfungsi, sebagai akibatnya beberapa individu memperoleh keunggulan dibandingkan yang lain dan bertahan dalam kondisi yang berubah, menghasilkan keturunan.
Unsur-unsur sistem apa yang diperlukan agar suatu sistem mempunyai ciri-ciri organisme hidup? Jumlah yang besar ahli biokimia dan biologi molekuler percaya bahwa molekul RNA memiliki sifat yang diperlukan. Asam ribonukleat adalah molekul khusus. Beberapa dari mereka dapat bereplikasi, bermutasi, sehingga mengirimkan informasi, dan oleh karena itu, mereka dapat berpartisipasi dalam seleksi alam. Benar, mereka sendiri tidak mampu mengkatalisis proses replikasi, meskipun para ilmuwan berharap dalam waktu dekat akan ditemukan fragmen RNA dengan fungsi seperti itu. Molekul RNA lain terlibat dalam "membaca" informasi genetik dan mentransfernya ke ribosom, tempat sintesis molekul protein terjadi, di mana molekul RNA jenis ketiga mengambil bagian.
Jadi, yang paling primitif sistem kehidupan dapat diwakili oleh penggandaan molekul RNA, mengalami mutasi dan tunduk pada seleksi alam. Dalam perjalanan evolusi, berdasarkan RNA, molekul DNA khusus muncul - penjaga informasi genetik - dan molekul protein yang tidak kalah terspesialisasinya, yang mengambil fungsi katalis untuk sintesis semua molekul biologis yang diketahui saat ini.
Pada suatu saat, “sistem kehidupan” yang terdiri dari DNA, RNA, dan protein berlindung di dalam kantung yang dibentuk oleh membran lipid, dan struktur ini, yang lebih terlindung dari pengaruh luar, menjadi prototipe sel pertama yang memunculkannya. ke tiga cabang utama kehidupan yang diwakili dalam dunia modern bakteri, archaea, dan eukariota. Mengenai tanggal dan urutan kemunculan sel primer tersebut, masih menjadi misteri. Selain itu, menurut perkiraan probabilistik sederhana untuk transisi evolusioner dari molekul organik Tidak ada cukup waktu untuk organisme pertama - organisme paling sederhana pertama muncul terlalu tiba-tiba.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan percaya bahwa kecil kemungkinannya kehidupan dapat muncul dan berevolusi pada periode ketika bumi terus-menerus dihantam oleh komet dan meteorit besar, suatu periode yang berakhir sekitar 3,8 miliar tahun yang lalu. Namun, baru-baru ini, di batuan sedimen tertua di Bumi, yang ditemukan di barat daya Greenland, ditemukan jejak struktur seluler kompleks, yang usianya kira-kira. setidaknya, 3,86 miliar tahun. Ini berarti bahwa bentuk kehidupan pertama bisa saja muncul jutaan tahun sebelum pemboman benda-benda kosmik besar terhadap planet kita berhenti. Namun skenario yang sangat berbeda mungkin terjadi (Gbr. 4). Bahan organik jatuh ke bumi dari luar angkasa bersama dengan meteorit dan benda luar angkasa lainnya yang membombardir planet ini selama ratusan juta tahun sejak pembentukannya. Saat ini, tabrakan dengan meteorit merupakan peristiwa yang jarang terjadi, namun hingga saat ini, senyawa yang sama terus berdatangan dari luar angkasa bersama dengan material antarplanet ke Bumi seperti pada awal kehidupan.
Jatuhnya benda luar angkasa ke Bumi bisa jadi memainkan peran sentral dalam munculnya kehidupan di planet kita, karena menurut sejumlah peneliti, sel-sel yang mirip dengan bakteri bisa saja muncul di planet lain dan kemudian mencapai Bumi bersama asteroid. Salah satu bukti yang mendukung teori asal usul kehidupan di luar bumi ditemukan di dalam meteorit berbentuk kentang dan diberi nama ALH84001. Meteorit ini awalnya merupakan pecahan kerak Mars yang kemudian terlempar ke luar angkasa akibat ledakan tabrakan asteroid raksasa dengan permukaan Mars yang terjadi sekitar 16 juta tahun lalu. Dan 13 ribu tahun yang lalu, setelah perjalanan panjang di dalam tata surya Fragmen batuan Mars berbentuk meteorit ini mendarat di Antartika, tempat ia ditemukan baru-baru ini. Sebuah studi rinci tentang meteorit tersebut mengungkapkan struktur berbentuk batang yang menyerupai fosil bakteri di dalamnya, sehingga menimbulkan perdebatan ilmiah yang sengit tentang kemungkinan adanya kehidupan jauh di dalam kerak Mars. Perselisihan ini dapat diselesaikan paling lambat pada tahun 2005, ketika Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat akan melaksanakan program untuk menerbangkan pesawat ruang angkasa antarplanet ke Mars untuk mengambil sampel kerak Mars dan mengirimkan sampel ke Bumi. Dan jika para ilmuwan berhasil membuktikan bahwa mikroorganisme pernah menghuni Mars, maka kita dapat berbicara dengan lebih yakin tentang asal usul kehidupan di luar bumi dan kemungkinan adanya kehidupan yang dibawa dari luar angkasa.
termasuk4 pekerjaan verifikasi dan 1 tes akhir:
Uji pekerjaan pada topik tersebut
"Asal Mula Kehidupan di Bumi"
Bagian A Tuliskan nomor soal, di sebelahnya tuliskan huruf jawaban yang benar.
1. Perbedaan makhluk hidup dengan benda tak hidup :
a) komposisi senyawa anorganik; b) adanya katalis;
c) interaksi molekul satu sama lain; d) proses metabolisme.
2. Organisme hidup pertama di planet kita adalah:
a) heterotrof anaerobik; b) heterotrof aerobik;
c) autotrof; d) organisme simbion.
3. Intisari teori abiogenesis adalah :
4. Eksperimen Louis Pasteur membuktikan bahwa hal ini tidak mungkin:
a) timbulnya kehidupan secara spontan; b) munculnya makhluk hidup hanya dari makhluk hidup; c) mendatangkan “benih-benih kehidupan” dari Luar Angkasa;
d) evolusi biokimia.
5. Dari syarat-syarat tersebut, yang terpenting bagi munculnya kehidupan adalah:
a) radioaktivitas; b) ketersediaan air cair; c) adanya gas oksigen; d) massa planet.
6. Karbon merupakan dasar kehidupan di bumi, karena. Dia:
a) merupakan unsur yang paling melimpah di Bumi;
b) yang pertama dari unsur kimia mulai berinteraksi dengan air;
c) memiliki berat atom yang rendah;
d) mampu membentuk senyawa stabil dengan ikatan rangkap dan rangkap tiga.
7. Hakikat kreasionisme adalah:
a) asal usul makhluk hidup dari benda mati; b) asal usul makhluk hidup dari makhluk hidup;
c) penciptaan dunia oleh Tuhan; d) masuknya kehidupan dari Luar Angkasa.
8. Kapan sejarah geologi bumi dimulai: a) lebih dari 6 miliar; b) 6 juta; c) 3,5 miliar tahun yang lalu?
9. Dimanakah yang pertama kali muncul? senyawa anorganik: a) di perut bumi; b) di lautan primer; c) di atmosfer primer?
10. Apa yang menjadi prasyarat munculnya lautan primer: a) pendinginan atmosfer; b) penurunan tanah; c) munculnya sumber bawah tanah?
11. Zat organik apa yang pertama kali muncul di perairan laut: a) protein; b) lemak; c) karbohidrat; d) asam nukleat?
12. Sifat apa yang dimiliki bahan pengawet: a) pertumbuhan; b) metabolisme; c) reproduksi?
13. Sifat apa saja yang melekat pada probion: a) metabolisme; b) pertumbuhan; c) reproduksi?
14. Jenis nutrisi apa yang dimiliki organisme hidup pertama: a) autotrofik; b) heterotrofik?
15. Zat organik apa yang muncul dengan munculnya tumbuhan fotosintesis : a) protein; b) lemak; c) karbohidrat; d) asam nukleat?
16.
Munculnya organisme apa yang menciptakan kondisi bagi perkembangan dunia hewan: a) bakteri; b) ganggang biru-hijau; c) ganggang hijau?
Bagian B Lengkapi kalimatnya.
1. Teori yang mendalilkan penciptaan dunia oleh Tuhan (Pencipta) –….
2. Organisme pranuklir yang tidak mempunyai inti yang dibatasi oleh cangkang dan organel yang mampu bereproduksi sendiri - ....
3. Sistem yang dipisahkan fase berinteraksi dengan lingkungan luar jenis Sistem terbuka, – … .
4. Ilmuwan Soviet yang mengajukan teori coacervate tentang asal usul kehidupan - ....
Bagian C Jawab pertanyaannya.
Sebutkan ketentuan pokok teori A.I. Oparina.
Mengapa senyawa asam nukleat dengan tetesan coacervate dipertimbangkan tahap yang paling penting asal usul kehidupan?
Tes bekerja pada topik "Organisasi kimia sel"
Pilihan 1
Uji "Uji dirimu sendiri"
2. Unsur kimia apa saja yang terdapat di dalam sel
unsur makro: a) oksigen; b) karbon; c) hidrogen; d) nitrogen; e) fosfor; f) belerang; g) natrium; h) klorin; i) kalium; j) kalsium; aku) besi; m) magnesium; m) seng?
3. Berapa rata-rata proporsi air dalam sel: a) 80%; b) 20%; dalam 1%?
Senyawa penting apa yang terkandung dalam zat besi: a) klorofil; b) hemoglobin; c)DNA; d) RNA?
Senyawa manakah yang merupakan monomer molekul protein:
6. Bagian molekul asam amino manakah yang membedakannya satu sama lain: a) radikal; b) gugus amino; c) gugus karboksil?
7. Melalui ikatan kimia apa asam amino dihubungkan satu sama lain dalam molekul protein berstruktur primer: a) disulfida; b) peptida; c) hidrogen?
8. Berapa banyak energi yang dilepaskan ketika 1 g protein dipecah: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
9. Apa fungsi utama protein: a) konstruksi; b) katalitik; c) motorik; d) transportasi; e) protektif; f) energi; g) semua hal di atas?
10. Senyawa manakah yang termasuk lipid dalam kaitannya dengan air: a) hidrofilik; b) hidrofobik?
11. Dimana lemak disintesis di dalam sel: a) di ribosom; b) plastida; c)EPS?
12. Apa pentingnya lemak bagi tubuh tumbuhan: a) struktur membran; b) sumber energi; c) termoregulasi?
13. Akibat proses apa terbentuknya zat organik
anorganik: a) biosintesis protein; b)) fotosintesis; c) sintesis ATP?
14. Karbohidrat manakah yang termasuk monosakarida: a) sukrosa; b) glukosa; c) fruktosa; d) galaktosa; e) ribosa; e) deoksiribosa; g) selulosa?
15. Polisakarida apa yang menjadi ciri sel tumbuhan: a) selulosa; b) pati; c) glikogen; d) kitin?
Apa peran karbohidrat dalam sel hewan:
17. Yang termasuk dalam nukleotida: a) asam amino; b) basa nitrogen; c) residu asam fosfat; d) karbohidrat?
18. Heliks manakah yang dimaksud dengan molekul DNA: a) tunggal; b) ganda?
19. Asam nukleat manakah yang memiliki panjang dan berat molekul terbesar:
a)DNA; b) RNA?
Lengkapi kalimat
Karbohidrat dibagi menjadi beberapa kelompok………………….
Lemak adalah…………………
Ikatan antara dua asam amino disebut………
Sifat utama enzim adalah………..
DNA melakukan fungsi………..
RNA melakukan fungsi………..
1. Kandungan empat unsur di dalam sel yang sangat tinggi: a) oksigen; b) karbon; c) hidrogen; d) nitrogen; e) besi; e) kalium; g) belerang; h) seng; saya) sayang?
2. Kelompok unsur kimia manakah yang menyusun 1,9% berat basah
sel; a) organogen (karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen); c) unsur makro; b) unsur mikro?
Senyawa penting apa yang termasuk dalam magnesium: a) klorofil; b) hemoglobin; c)DNA; d) RNA?
Apa pentingnya air bagi kehidupan sel:
5. Lemak apa yang larut dalam: a) dalam air; b) aseton; c) siaran; d) bensin?
6. Bagaimana komposisi kimia molekul lemak: a) asam amino; b) asam lemak; c) gliserin; d) glukosa?
7. Apa pentingnya lemak bagi tubuh hewan: a) struktur membran; b) sumber energi; c) termoregulasi; d) sumber air; d) semua hal di atas?
Berapa banyak energi yang dilepaskan ketika 1 g lemak dipecah: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
Yang terbentuk akibat fotosintesis: a) protein; b) lemak; c) karbohidrat?
11. Polisakarida apa yang menjadi ciri sel hewan: a) selulosa; b) pati; c) glikogen; d) kitin?
12.Apa peran karbohidrat dalam sel tumbuhan: a) konstruksi; b) energi; c) transportasi; d) komponen nukleotida?
13. Berapa banyak energi yang dilepaskan selama pemecahan 1 g karbohidrat: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
Berapa banyak asam amino yang diketahui terlibat dalam sintesis protein: a) 20; b) 23; c) 100?
Di organel sel manakah protein disintesis: a) dalam kloroplas; b) ribosom; c) di mitokondria; d) dalam EPS?
17. Apa yang dimaksud dengan monomer asam nukleat:
a) asam amino; b) nukleotida; c) molekul protein?
18. Ribosa termasuk dalam zat apa: a) protein; b) lemak; c) karbohidrat?
19. Zat apa saja yang termasuk dalam nukleotida DNA: a) adenin; b) guanin; c) sitosin; d) urasil; e) timin; f) asam fosfat: g) ribosa; h) deoksiribosa?
II
. Lengkapi kalimat
1. Karbohidrat dibagi menjadi beberapa kelompok………………….
2. Lemak adalah…………………
3. Ikatan antara dua asam amino disebut………
4. Sifat utama enzim adalah………..
5. DNA menjalankan fungsi………..
6. RNA melakukan fungsi………..
DEKODER
Pilihan 1
Saya a: 2-d, f, g, h, i, j, l, m; 3-a; 4 GB; 5 gram; 6-a; 7-6; 8-a; 9-f; 10-6; 11-v; 12-a,b; 13-6; 14-b,c,d,f; 15-a,b; abad ke 16; 17-b,c,d; 18-6; 19-a.
Opsi No.2
1-a,b,c,d; 2-6; 3-a; 4-d; 5-b,c,d; 6-b,c; 7-hari; 8-6; 9 inci; 10-a,b; abad ke 11; 12-a.b,d; 13-a; 14-a; 15-b; 16-b,c,d; 17-6; 18-v; 19-a.b.c,e,f,3.
1. monosakarida, oligosakarida, polisakarida
2. ester gliserol dan asam lemak lebih tinggi
3. peptida
4. spesifisitas dan ketergantungan laju katalisis bergantung pada suhu, pH, substrat dan konsentrasi enzim
5. penyimpanan dan transmisi informasi turun-temurun
6. Messenger RNA membawa informasi tentang struktur protein dari RK ke tempat sintesis protein; mereka menentukan lokasi asam amino dalam molekul protein; Transfer RNA mengantarkan asam amino ke tempat sintesis protein. RNA ribosom adalah bagian dari ribosom, menentukan struktur dan fungsinya.
Uji coba dengan topik “Struktur dan aktivitas vital sel”
Pilihan 1
I. Ciri-ciri sel hidup apa yang bergantung pada fungsi membran biologis:
a) permeabilitas selektif; b) penyerapan dan retensi air; c) pertukaran ion; d) isolasi dari lingkungan dan hubungan dengannya; d) semua hal di atas?
2. Bagian membran manakah yang dilalui air: a) lapisan lipid; b) pori-pori protein?
3. Organel sitoplasma manakah yang mempunyai struktur membran tunggal: a) membran sel luar; b) dia; c) mitokondria; d) plastida; e) ribosom; e) Kompleks Golgi; g) lisosom?
4. Bagaimana sitoplasma sel dipisahkan dari lingkungannya: a) membran ES (retikulum endoplasma); b) membran sel luar?
Ribosom terdiri dari berapa subunit: a) satu; b) dua; c) tiga?
Yang termasuk dalam ribosom: a) protein; b) lipid; c)DNA; d) RNA?
Organel manakah yang hanya merupakan ciri sel tumbuhan: a) ES; b) ribosom; c) mitokondria; d) plastida?
Plastida manakah yang tidak berwarna: a) leukoplas; b) kloroplas; c) kromoplas?
11. Organisme manakah yang mempunyai ciri nukleus: a) prokariota; b) eukariota?
12. Struktur inti manakah yang berperan dalam perakitan subunit ribosom: a) selubung inti; b) nukleolus; c) jus nuklir?
13. Komponen membran manakah yang menentukan sifat permeabilitas selektif: a) protein; b) lipid?
14. Bagaimana molekul dan partikel protein besar melewati membran: a) fagositosis; b) pinositosis?
15. Organel sitoplasma manakah yang mempunyai struktur non-membran: a) ES; b) mitokondria; c) plastida; d) ribosom; d) lisosom?
16. Organel mana yang menghubungkan sel menjadi satu kesatuan, mengangkut zat, berpartisipasi dalam sintesis protein, lemak, karbohidrat kompleks: a) membran sel luar; b) dia; c) Kompleks Golgi?
17. Di dalam struktur inti manakah subunit ribosom berkumpul: a) di dalam getah inti; b) di dalam nukleolus; c) di dalam selubung inti?
18. Apa fungsi ribosom: a) fotosintesis; b) sintesis protein; c) sintesis lemak; d) sintesis ATP; d) fungsi transportasi?
19. Bagaimana struktur molekul ATP: a) biopolimer; b) nukleotida; c) monomer?
20. Organel manakah ATP yang disintesis dalam sel tumbuhan: a) di ribosom; b) di mitokondria; c) dalam kloroplas?
21. Berapa banyak energi yang terkandung dalam ATP: a) 40 kJ; b) 80 kJ; c) 0 kJ?
22. Mengapa disimilasi disebut metabolisme energi: a) energi diserap; b) energi dilepaskan?
23. Yang dimaksud dengan proses asimilasi adalah: a) sintesis zat organik dengan penyerapan energi; b) penguraian zat organik dengan pelepasan energi?
24. Proses apa saja yang terjadi di dalam sel yang bersifat asimilatif: a) sintesis protein; b) fotosintesis; c) sintesis lipid; d) sintesis ATP; d) bernapas?
25. Pada tahap fotosintesis manakah oksigen terbentuk: gelap; b) cahaya; c) terus-menerus?
26. Apa yang terjadi pada ATP pada tahap terang fotosintesis: a) sintesis; b) membelah?
27. Apa peran enzim dalam fotosintesis: a) menetralkan; b) mengkatalisis; c) berpisah?
28. Jenis nutrisi apa yang dimiliki seseorang: a) autotrofik; b) heterotrofik; c) bercampur?
29. Apa fungsi DNA dalam sintesis protein: a) penggandaan diri; b) transkripsi; c) sintesis tRNA dan rRNA?
30. Informasi dari satu gen molekul DNA berhubungan dengan apa: seekor tupai; b) asam amino; c) gen?
31. Mengapa sesuai dengan triplet dan RNA: a) asam amino; b) tupai?
32. Apa yang terbentuk di ribosom selama biosintesis protein: a) protein struktur tersier; b) protein struktur sekunder; a) rantai polipeptida?
pilihan 2
Terdiri dari molekul apa membran biologis: a) protein; b) lipid; c) karbohidrat; d) air; d) ATP?
Bagian membran manakah yang dilalui ion: a) lapisan lipid; b) pori-pori protein?
Organel sitoplasma manakah yang mempunyai struktur membran ganda: a) ES; b) mitokondria; c) plastida; d) Kompleks Golgi?
sayuran; b) binatang?
Dimana subunit ribosom terbentuk, a) di sitoplasma; b) di dalam nukleus; c) dalam vakuola?
Di organel sel manakah ribosom berada?
7. Mengapa mitokondria disebut sebagai stasiun energi sel: a) melakukan sintesis protein; b) sintesis ATP; c) sintesis karbohidrat; d) pemecahan ATP?
8. Organel apa yang umum pada sel tumbuhan dan hewan: a) ES; b) ribosom; c) mitokondria; d) plastida? 9. Plastida manakah yang berwarna jingga-merah: a) leukoplas; b) kloroplas; c) kromoplas?
10. Plastida manakah yang menyimpan pati: a) leukoplas; b) kloroplas; c) kromoplas?
11. Struktur inti manakah yang membawa sifat-sifat turun-temurun suatu organisme: a) membran inti; b) jus nuklir; c) kromosom; d) nukleolus?
12. Apa fungsi nukleus: a) penyimpanan dan transmisi informasi keturunan; b) partisipasi dalam pembelahan sel; c) partisipasi dalam biosintesis protein; d) sintesis DNA; e) sintesis RNA; e) pembentukan subunit ribosom?
13. Struktur internal mitokondria disebut: a) grana; b) krista; c) matriks?
14. Struktur apa yang dibentuk oleh membran dalam kloroplas: a) tilakoid grana; b) tilakoid stroma; c) stroma; d) krista?
15. Plastida apa yang dimilikinya warna hijau: a) leukoplas; b) kloroplas; c) kromoplas?
16. Plastida manakah yang memberi warna pada kelopak bunga, buah, dan daun musim gugur:
a) leukoplas; b) kloroplas; c) kromoplas?
17. Dengan munculnya struktur apa inti terpisah dari sitoplasma: a) kromosom; b) nukleolus; c) jus nuklir; d) membran inti?
18. Apa yang dimaksud dengan selubung inti: a) selubung kontinu; b) cangkang berpori?
19. Senyawa apa saja yang termasuk dalam ATP: a) basa nitrogen; b) karbohidrat; c) tiga molekul asam fosfat; d) gliserin; d) asam amino?
20. Organel apa yang disintesis ATP dalam sel hewan: a) ribosom; b) mitokondria; c) kloroplas?
21. Akibat proses apa yang terjadi di mitokondria ATP disintesis: a) fotosintesis; b) bernapas; c) biosintesis protein?
22. Mengapa asimilasi disebut pertukaran plastik: a) terciptanya zat organik; b) apakah zat organik terurai?
23. Yang dimaksud dengan proses disimilasi adalah: a) sintesis zat organik dengan penyerapan energi; c) penguraian zat organik dengan pelepasan energi?
24. Apa perbedaan oksidasi zat organik di mitokondria?
dari pembakaran zat yang sama: a) pelepasan panas; b) pelepasan panas dan sintesis ATP; c) sintesis ATP; d) proses oksidasi terjadi dengan partisipasi enzim; e) tanpa partisipasi enzim?
25. Di organel sel manakah proses fotosintesis berlangsung: a) di mitokondria; b) ribosom; c) kloroplas; d) kromoplas?
26. Ketika senyawa mana dipecah, oksigen bebas dilepaskan selama fotosintesis:
a) C0 2; b) H 2 0; c)ATP?
27. Tumbuhan manakah yang menghasilkan biomassa dan mengeluarkan paling besar paling oksigen:
a) mengandung spora; b) benih; c) ganggang?
28. Komponen sel manakah yang terlibat langsung dalam biosintesis protein: a) ribosom; b) nukleolus; c) membran inti; d) kromosom?
29. Struktur inti manakah yang memuat informasi tentang sintesis satu protein: a) molekul DNA; b) triplet nukleotida; c) gen?
30. Komponen apa saja yang menyusun tubuh ribosom: a) membran; b) protein; c) karbohidrat; d) RNA; d) lemak?
31. Berapa banyak asam amino yang terlibat dalam biosintesis protein, a) 100; b) 30; dalam 20?
32. Dimana struktur kompleks molekul protein terbentuk: a) di ribosom; b) dalam matriks sitoplasma; c) di saluran retikulum endoplasma?
Penyelidikan
Pilihan 1:
1d; 2b; 3a, f, g; 4b; 5B; 6a,d; 7b; 8 gram; 9a; 10b; 11b; 12b; 13b; 14a; 15 gram; 16b; 17b; 18b; 19b,c; 20b,c; 21b; 22b; 23a; 24a,b,c,d; 25b; 26a; 27a,b,c; 28b; 29b, c; 30a; 31a; 32c.
Pilihan 2:
1a,b; 2a4 3b,c; 4a; 5B; 6a,c,d,e; 7b; 8a,b,c; 9c; 10a; 11c; 12semua; 13b; 14a,b; 15b; 16c; 17 gram; 18b; 19a,b,c: 20b; 21b; 22a; 23b; 24c,d; 25v; 26b; 26b; 28a,d; 29c; 30b,d; 31c; 32c.
Uji coba dengan topik “Reproduksi dan perkembangan organisme”
"Mencairkan"
Apa yang terjadi lingkaran kehidupan sel?
Apa sajakah jenis perkembangan postembrionik?
Bagaimana struktur blastula?
Apa fungsi yang dilakukan kromosom?
Apa itu mitosis?
Apa itu diferensiasi sel?
Bagaimana struktur gastrulanya?
Lapisan germinal apa yang terbentuk selama perkembangan embrio?
Sebutkan tiga ilmuwan Rusia yang memberikan kontribusi besar terhadap perkembangan embriologi.
Sebutkan tahapan perkembangan embrio hewan multiseluler.
Apa itu induksi embrio?
Apa kelebihan pembangunan tidak langsung dibandingkan pembangunan langsung?
Dibagi menjadi periode apa? perkembangan individu organisme?
Apa itu Ontogeni?
Fakta apa yang menegaskan bahwa embrio merupakan suatu sistem yang integral?
Berapakah himpunan kromosom dan DNA pada profase 1 dan profase 2 meiosis?
Apa masa reproduksinya?
Berapakah himpunan kromosom dan DNA pada metafase 1 dan metafase 2 meiosis?
Berapa jumlah kromosom dan DNA pada anafase mitosis dan anafase 2 meiosis?
Sebutkan jenis-jenis reproduksi aseksual.
Sebutkan tahapan embriogenesis
Berapa jumlah kromosom dan DNA dalam sel selama metafase mitosis dan telofase meiosis 2?
Apa kutub vegetatif pada blastula?
Sebutkan jenis-jenis kromosom (menurut strukturnya).
Apa itu blastocoel dan gastrocoel?
Merumuskan hukum biogenetik.
Apa itu spesialisasi sel?
Apa itu meiosis?
Berapa jumlah kromosom dalam sel pada awal dan akhir mitosis?
Apa itu Stres?
Sebutkan fase-fase meiosis!
Berapa banyak sel telur dan sperma yang terbentuk sebagai hasil gametogenesis?
Apa itu bivalen?
Siapakah hewan rongga primer dan sekunder?
Apa itu neurula?
Interfase terdiri dari periode apa?
Dalam apa signifikansi biologis pemupukan?
Bagaimana pembelahan meiosis kedua berakhir?
Apa itu homeostatis?
Apa itu sporulasi?
Dalam apa makna biologis reproduksi?
Apa pentingnya reproduksi di alam?
Apa itu gastrula?
Telur burung terdiri dari bagian apa?
Apa fungsi zigot?
Bagaimana regenerasi terjadi pada hewan dan manusia yang sangat terorganisir?
Lapisan germinal apa yang terbentuk pada hewan multiseluler pada tahap gastrula?
Sebutkan fase-fase meiosis!
Tahapan apa saja yang dilalui hewan dalam perkembangan dan metamorfosisnya?
Apa yang dimaksud dengan pembangunan langsung dan tidak langsung?
Apa perbedaan pembelahan dengan pembelahan mitosis?
Tahapan apa saja yang dibedakan dalam perkembangan manusia pasca-embrio?
Apa itu amitosis?
Organ apa yang berkembang dari mesoderm pada embrio manusia?
Berapakah himpunan kromosom dan DNA pada anafase 1 dan anafase 2 meiosis?
Sebutkan fase-fase mitosis
Apa yang dimaksud dengan perkembangan embrio hewan?
Berapa jumlah kromosom dan DNA sel pada profase mitosis dan anafase 2 meiosis?
Apa fungsi sel telur dan sperma?
Bagaimana struktur kromosom?
Berapa jumlah kromosom dan DNA dalam sel pada anafase mitosis dan metafase 1 meiosis?
Apa yang terjadi pada sel pada interfase?
Sebutkan tahapan utama pembentukan telur.
Apa itu regenerasi?
Berapakah himpunan kromosom dan DNA pada telofase 1 dan telofase 2 meiosis?
Siapa yang menciptakan hukum biogenetik?
Apa itu konjugasi?
Apa itu kromosom crossover?
Apa yang menyebabkan penyeberangan?
Bagaimana menjelaskan perbedaan ukuran telur antara burung dan manusia?
Bagaimana struktur blastula?
Pada fase meiosis manakah konjugasi terjadi dan apa itu?
Tahapan oogenesis disebut?
Pada fase meiosis manakah terjadi pindah silang dan apa yang dimaksud?
Apa signifikansi biologis dari pindah silang?
Dari lapisan germinal manakah jantung manusia terbentuk?
Bagaimana akhir pembelahan meiosis pertama?
Uji "Uji dirimu sendiri"
1. Jenis pembelahan sel manakah yang tidak disertai penurunan jumlah kromosom: a) amitosis; b) meiosis; c) mitosis?
2. Kumpulan kromosom apa yang diperoleh selama pembelahan mitosis inti diploid: a) haploid; b) diploid?
3. Berapa jumlah kromatid dalam suatu kromosom pada akhir mitosis: a) dua; b) sendirian?
4. Pembelahan manakah yang disertai dengan pengurangan (penurunan) jumlah kromosom dalam suatu sel hingga setengahnya: a) mitosis; 6) amitosis; c) meiosis? 5. Pada fase meiosis manakah terjadi konjugasi kromosom: a) pada profase 1; 6) pada metafase 1; c) pada profase 2?
6. Cara reproduksi manakah yang ditandai dengan pembentukan gamet: a) vegetatif; b) aseksual; c) seksual?
7. Kumpulan kromosom apa yang dimiliki sperma: a) haploid; b) diploid?
8. Di zona manakah pembelahan sel meiosis terjadi selama gametogenesis:
a) di zona pertumbuhan; 6) di kawasan perkembangbiakan; c) di zona pematangan?
9. Bagian sperma dan sel telur manakah yang merupakan pembawa informasi genetik: a) membran; b) sitoplasma; c) ribosom; d) inti?
10. Perkembangan lapisan germinal yang berhubungan dengan munculnya rongga tubuh sekunder: a) ektoderm; b) mesoderm; c) endoderm?
11. Karena lapisan germinal notokord yang mana terbentuk: a) ektoderm; b) endoderm; c) mesoderm?
Pilihan 2
1. Pembagian apa yang khas sel somatik: a) amitosis; b) mitosis; c) meiosis?
2. Berapa jumlah kromatid dalam suatu kromosom pada awal profase: a) satu; b) dua?
3. Berapa banyak sel yang terbentuk akibat mitosis: a) b) 2;
4. Berdasarkan jenis pembelahan sel apa diperoleh empat sel haploid:
a) mitosis; b) meiosis; c) amitosis?
Kumpulan kromosom apa yang dimiliki zigot: a) haploid; b) diploid?
Yang terbentuk akibat oogenesis: a) sperma; b) telur; c) zigot?
7. Cara reproduksi organisme manakah yang muncul paling lambat dalam proses evolusi: a) vegetatif; b) aseksual; c) seksual?
9. Mengapa tahap embrio dua lapis disebut gastrula:
a) tampak seperti perut; b) memiliki rongga usus; c) punya perut?
10. Dengan munculnya lapisan germinal manakah perkembangan jaringan dan sistem organ dimulai:
a) ektoderm; b) endoderm; c) mesoderm?
11. Lapisan germinal manakah yang terbentuk? sumsum tulang belakang: a) ektoderm; b) mesoderm; c) endoderm?
Penyelidikan
Pilihan 1
1c ; 2b; 3b; 4c; 5a; 6c; 7a; 8c; 9 gram; 10b; 11v
Opsi No.2
1b; 2b; 3b; 4b; 5B; 6b; 7c; 8a; 9b; 10v; 11a.
Pengujian akhir
UJI KERJA UNTUK KURSUS
"Biologi Umum" kelas 10
Pilihan 1.
Petunjuk untuk siswa
Tes terdiri dari bagian A, B, C. Waktu penyelesaiannya diberikan 60 menit. Bacalah setiap tugas dengan cermat dan pilihan jawaban yang disarankan, jika ada. Jawablah hanya setelah Anda memahami pertanyaannya dan mempertimbangkan semua kemungkinan jawaban.
Selesaikan tugas sesuai urutan yang diberikan. Jika ada tugas yang membuat Anda kesulitan, lewati saja dan coba selesaikan tugas yang Anda yakini jawabannya. Anda dapat kembali ke tugas yang terlewat jika Anda punya waktu.
Satu atau lebih poin diberikan untuk menyelesaikan tugas dengan kompleksitas yang berbeda-beda. Poin yang Anda terima untuk tugas yang diselesaikan dirangkum. Cobalah untuk menyelesaikan tugas sebanyak mungkin dan dapatkan keuntungan jumlah terbesar poin.
Kami berharap Anda sukses!
Proses pembentukan senyawa organik pertama di bumi disebut evolusi kimia. Ini mendahului evolusi biologis. Tahapan evolusi kimia diidentifikasi oleh A.I.Oparin.
Tahap I bersifat non-biologis, atau abiogenik (dari bahasa Yunani u, un - partikel negatif, bios - kehidupan, genesis - asal usul). Pada tahap ini, reaksi kimia terjadi di atmosfer bumi dan di perairan laut primer, yang jenuh dengan berbagai zat anorganik, dalam kondisi radiasi matahari yang intens. Selama reaksi ini, dari zat anorganik zat organik sederhana dapat dibentuk - asam amino, alkohol, asam lemak, basa nitrogen.
Kemungkinan mensintesis zat organik dari zat anorganik di perairan laut primer dikonfirmasi dalam eksperimen ilmuwan Amerika S. Miller dan ilmuwan dalam negeri A.G. Pasynsky dan T.E.
Miller merancang instalasi yang menampung campuran gas - metana, amonia, hidrogen, uap air. Gas-gas ini mungkin merupakan bagian dari atmosfer primer. Di bagian lain peralatan terdapat air yang dididihkan. Gas dan uap air yang bersirkulasi dalam peralatan bertekanan tinggi terkena aliran listrik selama seminggu. Hasilnya, sekitar 150 asam amino terbentuk dalam campuran tersebut, beberapa di antaranya merupakan bagian dari protein.
Selanjutnya, kemungkinan mensintesis zat organik lainnya, termasuk basa nitrogen, dikonfirmasi secara eksperimental.
Tahap II - sintesis protein - polipeptida yang dapat dibentuk dari asam amino di perairan laut primer.
Tahap III - munculnya coacervates (dari bahasa Latin coacervus - gumpalan, tumpukan). Molekul protein yang bersifat amfoter, dalam kondisi tertentu dapat secara spontan terkonsentrasi dan membentuk kompleks koloid yang disebut koaservat.
Tetesan coacervate terbentuk ketika dua protein berbeda dicampur. Larutan satu protein dalam air bersifat transparan. Ketika protein yang berbeda dicampur, larutan menjadi keruh, dan di bawah mikroskop, tetesan yang mengambang di air terlihat. Tetesan air semacam itu—coacervates—bisa saja muncul di perairan samudra purba, tempat berbagai protein berada.
Beberapa sifat coacervate secara lahiriah mirip dengan sifat organisme hidup. Misalnya, mereka “menyerap” dari lingkungan dan secara selektif mengumpulkan zat-zat tertentu dan bertambah besar ukurannya. Dapat diasumsikan bahwa zat-zat di dalam coacervates mengalami reaksi kimia.
Karena komposisi kimia “kaldu” berbeda di berbagai bagian lautan purba, komposisi kimia dan sifat coacervat tidak sama. Hubungan kompetitif untuk zat yang terlarut dalam “kaldu” bisa saja terbentuk di antara koaservat. Namun, coacervate tidak dapat dianggap sebagai organisme hidup, karena mereka tidak memiliki kemampuan untuk mereproduksi jenisnya sendiri.
Tahap IV - munculnya molekul asam nukleat yang mampu bereproduksi sendiri.
Penelitian telah menunjukkan bahwa asam nukleat rantai pendek mampu berlipat ganda tanpa adanya hubungan dengan organisme hidup - dalam tabung reaksi. Timbul pertanyaan: bagaimana kode genetik muncul di Bumi?
Ilmuwan Amerika J. Bernal (1901-1971) membuktikan bahwa mineral memainkan peran penting dalam sintesis polimer organik. Telah terbukti bahwa sejumlah batuan dan mineral - basal, tanah liat, pasir - memiliki sifat informasional, misalnya sintesis polipeptida dapat dilakukan pada tanah liat.
Rupanya, pada awalnya “kode mineralogi” muncul dengan sendirinya, di mana peran “huruf” dimainkan oleh kation aluminium, besi, dan magnesium, yang bergantian dalam berbagai mineral dalam urutan tertentu. Kode tiga, empat, dan lima huruf muncul di mineral. Kode ini menentukan urutan asam amino yang bergabung menjadi rantai protein. Kemudian peran matriks informasi berpindah dari mineral ke RNA, dan kemudian ke DNA, yang ternyata lebih dapat diandalkan untuk transmisi sifat-sifat keturunan.
Namun, proses evolusi kimia tidak menjelaskan bagaimana organisme hidup muncul. Proses yang mengarah pada peralihan dari benda mati ke benda hidup disebut biopoiesis oleh J. Bernal. Biopoiesis mencakup tahapan yang harus mendahului kemunculan organisme hidup pertama: kemunculan membran pada coacervate, metabolisme, kemampuan mereproduksi diri, fotosintesis, dan respirasi oksigen.
Kemunculan organisme hidup pertama mungkin disebabkan oleh pembentukan membran sel melalui penyelarasan molekul lipid pada permukaan coacervate. Ini menjamin stabilitas bentuknya. Dimasukkannya molekul asam nukleat dalam coacervates memastikan kemampuan mereka untuk mereplikasi diri. Dalam proses reproduksi diri molekul asam nukleat, muncul mutasi, yang menjadi bahannya.
Jadi, atas dasar coacervates, makhluk hidup pertama bisa muncul. Mereka tampaknya heterotrof dan memakan zat organik kompleks yang kaya energi dan terkandung di perairan lautan purba.
Ketika jumlah organisme meningkat, persaingan antar organisme semakin meningkat, seiring dengan berkurangnya pasokan nutrisi di perairan laut. Beberapa organisme telah memperoleh kemampuan untuk mensintesis zat organik dari zat anorganik menggunakan energi matahari atau energi reaksi kimia. Beginilah munculnya autotrof yang mampu melakukan fotosintesis atau kemosintesis.
Organisme pertama adalah anaerob dan memperoleh energi melalui reaksi oksidasi bebas oksigen seperti fermentasi. Namun, munculnya fotosintesis menyebabkan penumpukan oksigen di atmosfer. Hasilnya adalah respirasi, jalur oksidasi aerobik berbasis oksigen yang 20 kali lebih efisien dibandingkan glikolisis.
Awalnya, kehidupan berkembang di perairan laut, karena radiasi ultraviolet yang kuat berdampak buruk pada organisme di darat. Munculnya lapisan ozon akibat penumpukan oksigen di atmosfer menciptakan prasyarat bagi organisme hidup untuk mencapai daratan.
Situasi berbeda terjadi di permukaan bumi.
Di sini, hidrokarbon yang awalnya terbentuk pasti sudah masuk reaksi kimia dengan zat-zat yang mengelilinginya, terutama dengan uap air di atmosfer bumi. Hidrokarbon mengandung potensi kimia yang sangat besar. Sejumlah penelitian oleh sejumlah ahli kimia, terutama karya akademisi Rusia A. Favorsky dan sekolahnya, menunjukkan kemampuan luar biasa hidrokarbon untuk berbagai transformasi kimia. Yang menarik bagi kami adalah kemampuan hidrokarbon untuk menambahkan air ke dirinya sendiri dengan relatif mudah . Tidak ada keraguan bahwa hidrokarbon yang pertama kali muncul di permukaan bumi, sebagian besar, seharusnya bercampur dengan air. Sebagai akibatnya, di atmosfer bumi terbentuklah zat-zat baru dan beragam. Sebelumnya, molekul hidrokarbon hanya dibangun dari dua unsur: karbon dan hidrogen. Namun selain hidrogen, air juga mengandung oksigen. Oleh karena itu, molekul zat yang baru muncul sudah mengandung atom dari tiga unsur berbeda - karbon, hidrogen, dan oksigen. Segera mereka bergabung dengan unsur keempat - nitrogen.
Di atmosfer planet-planet besar(Jupiter dan Saturnus) kita, bersama dengan hidrokarbon, selalu dapat mendeteksi gas lain - amonia. Gas ini sangat kita kenal karena larutannya dalam air membentuk apa yang kita sebut amonia. Amonia adalah senyawa nitrogen dan hidrogen. Gas ini terdapat dalam jumlah yang signifikan di atmosfer bumi selama periode keberadaannya yang sekarang kita gambarkan. Oleh karena itu, hidrokarbon tidak hanya bergabung dengan uap air, tetapi juga dengan amonia. Dalam hal ini, muncul zat yang molekulnya telah dibangun dari empat unsur berbeda - karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen.
Jadi, pada saat kami menjelaskannya, Bumi adalah bola berbatu gundul, yang permukaannya diselimuti atmosfer uap air. Di atmosfer ini, dalam bentuk gas juga terdapat berbagai zat yang diperoleh dari hidrokarbon. Kita berhak menyebut zat-zat ini sebagai zat organik, meskipun zat-zat tersebut muncul jauh sebelum makhluk hidup pertama kali muncul. Dari segi struktur dan komposisinya mirip dengan beberapa senyawa kimia yang dapat diisolasi dari tubuh hewan dan tumbuhan.
Bumi berangsur-angsur mendingin, mengeluarkan panasnya ke ruang antarplanet yang dingin. Akhirnya suhu permukaannya mendekati 100 derajat, kemudian uap air di atmosfer mulai mengembun menjadi tetesan-tetesan dan mengalir ke permukaan gurun panas bumi dalam bentuk hujan. Hujan deras mengguyur bumi dan membanjirinya, membentuk lautan mendidih utama. Zat-zat organik yang ada di atmosfer ikut terbawa oleh hujan tersebut dan masuk ke perairan lautan ini.
Apa yang akan terjadi pada mereka selanjutnya? Bisakah kita menjawab pertanyaan ini dengan masuk akal? Ya, saat ini kita dapat dengan mudah menyiapkan zat ini atau zat serupa dengan memperolehnya secara artifisial di laboratorium kita dari hidrokarbon paling sederhana. Mari kita ambil larutan air zat-zat ini dan diamkan pada suhu lebih atau kurang suhu tinggi. Akankah zat-zat ini tetap tidak berubah atau akan mengalami berbagai jenis transformasi kimia? Ternyata itu pun waktu singkat, selama kita dapat melakukan pengamatan di laboratorium, zat organik tidak tetap tidak berubah, tetapi diubah menjadi senyawa kimia lainnya. Pengalaman langsung menunjukkan kepada kita bahwa dalam larutan zat organik dalam air, terjadi transformasi yang begitu banyak dan beragam sehingga sulit untuk menjelaskannya secara singkat. Tapi yang utama arahan umum Transformasi ini bermuara pada fakta bahwa molekul-molekul kecil yang relatif sederhana dari zat organik primer bergabung satu sama lain dalam ribuan cara dan dengan demikian membentuk molekul yang semakin besar dan kompleks.
Untuk lebih jelasnya, saya hanya akan memberikan dua contoh di sini. Pada tahun 1861, rekan senegara kita yang terkenal, ahli kimia A. Butlerov, menunjukkan bahwa jika formaldehida dilarutkan dalam air kapur dan larutan ini didiamkan di tempat yang hangat, maka lama kelamaan akan terasa manis. Ternyata dalam kondisi ini, enam molekul formaldehida bergabung satu sama lain menjadi satu molekul gula yang lebih besar dan kompleks.
Anggota tertua dari Akademi Ilmu Pengetahuan kami, Alexei Nikolaevich Bakh lama meninggalkan larutan formaldehida dalam air untuk berdiri dan kalium sianida. Pada saat yang sama, bahkan lebih banyak lagi zat kompleks daripada Butlerov. Mereka memiliki molekul yang sangat besar dan strukturnya mirip dengan protein, zat penyusun utama organisme hidup.
Ada lusinan dan ratusan contoh seperti itu. Mereka tidak diragukan lagi membuktikan bahwa zat organik paling sederhana di lingkungan perairan dapat dengan mudah diubah menjadi senyawa yang jauh lebih kompleks seperti gula, protein, dan zat lain yang menjadi bahan dasar pembentukan tubuh hewan dan tumbuhan.
Kondisi yang tercipta di perairan lautan panas primer tidak jauh berbeda dengan kondisi yang dihasilkan di laboratorium kami. Oleh karena itu, di titik mana pun di lautan pada waktu itu, di genangan air yang mengering, zat organik kompleks yang sama yang diperoleh Butlerov, Bach, dan eksperimen ilmuwan lain seharusnya terbentuk.
Jadi, sebagai hasil interaksi antara air dan turunan hidrokarbon yang paling sederhana, melalui serangkaian transformasi kimia yang berurutan, bahan pembentuk semua makhluk hidup saat ini terbentuk di perairan lautan purba. Namun, ini adil bahan konstruksi. Agar makhluk hidup - organisme - dapat muncul, materi ini harus memperoleh struktur yang diperlukan, suatu organisasi tertentu. Jadi boleh dikatakan, hanya batu bata dan semen saja yang dapat membangun sebuah bangunan, namun ia belum menjadi bangunan itu sendiri.
Jika Anda menemukan kesalahan, silakan sorot sepotong teks dan klik Ctrl+Masuk.
Memuat...