For første gang klarte den amerikanske forskeren Stanley Miller å skaffe organiske molekyler - aminosyrer - under laboratorieforhold som simulerte de som var på den primitive jorden. Så ble disse eksperimentene en sensasjon, og forfatteren deres fikk verdensomspennende berømmelse. Han fortsetter for tiden å forske innen prebiotisk (før livet) kjemi ved University of California. Installasjonen som det første eksperimentet ble utført på var et system av kolber, hvorav det var mulig å oppnå en kraftig elektrisk utladning ved en spenning på 100 000 V. Miller fylte denne kolben med naturgasser - metan, hydrogen og ammoniakk, som var tilstede i atmosfæren til den primitive jorden. Kolben nedenfor inneholdt en liten mengde vann, som simulerte havet. Den elektriske utladningen var nær i styrke til lynet, og Miller forventet at under dens påvirkning formasjonen kjemiske forbindelser, som en gang i vannet reagerer med hverandre og danner mer komplekse molekyler. Resultatet overgikk alle forventninger. Etter å ha slått av installasjonen om kvelden og returnert neste morgen, oppdaget Miller at vannet i kolben hadde fått en gulaktig farge. Det som dukket opp var en suppe av aminosyrer, byggesteinene til proteiner. Dermed viste dette eksperimentet hvor lett de primære ingrediensene i livet kunne dannes. Alt som skulle til var en blanding av gasser, et lite hav og litt lyn.
Andre forskere er tilbøyelige til å tro at den eldgamle atmosfæren på jorden er forskjellig fra den som Miller modellerte, og mest sannsynlig besto av karbondioksid og nitrogen. Ved å bruke denne gassblandingen og Millers eksperimentelle oppsett forsøkte kjemikere å produsere organiske forbindelser. Imidlertid var konsentrasjonen deres i vann like ubetydelig som om en dråpe konditorfarge ble oppløst i et svømmebasseng. Naturligvis er det vanskelig å forestille seg hvordan liv kunne oppstå i en så fortynnet løsning. Hvis faktisk bidraget fra jordiske prosesser til opprettelsen av reserver av primært organisk materiale var så ubetydelig, hvor kom det da fra? Kanskje fra verdensrommet? Asteroider, kometer, meteoritter og til og med partikler av interplanetært støv kan bære organiske forbindelser, inkludert aminosyrer. Disse utenomjordiske objektene kan gi tilstrekkelige mengder vann til at livets opprinnelse kan komme inn i urhavet eller den lille vannmassen. organiske forbindelser. Sekvensen og tidsintervallet til hendelser, som starter fra dannelsen av primært organisk materiale og slutter med livets utseende som sådan, forblir og vil sannsynligvis alltid forbli et mysterium som bekymrer mange forskere, så vel som spørsmålet om hva som er betraktet livet.
Prosessen med dannelse av de første organiske forbindelsene på jorden kalles kjemisk evolusjon. Hun gikk foran biologisk evolusjon. Stadiene av kjemisk evolusjon ble identifisert av A.I. Oparin.
Trinn I– ikke-biologisk, eller abiogen (fra gresk u, un – negativ partikkel, bios – liv, opprinnelse – opprinnelse). På dette stadiet fant kjemiske reaksjoner sted i jordens atmosfære og i vannet i det primære havet, mettet med forskjellige uorganiske stoffer, under forhold med intens solstråling. Under disse reaksjonene kan enkle organiske stoffer dannes fra uorganiske stoffer - aminosyrer, enkle karbohydrater, alkoholer, fettsyre nitrogenholdige baser.
Mulighet for syntese organisk materiale fra uorganisk i vannet i det primære havet ble bekreftet i eksperimentene til den amerikanske forskeren S. Miller og innenlandske forskere A.G. Pasynsky og T.E. Pavlovskaya.
Miller designet en installasjon der en blanding av gasser ble plassert - metan, ammoniakk, hydrogen, vanndamp. Disse gassene kan ha vært en del av den primære atmosfæren. I en annen del av apparatet var det vann, som ble kokt opp. Gasser og vanndamp som sirkulerer i apparatet under høytrykk, ble utsatt for elektriske utladninger i en uke. Som et resultat ble det dannet rundt 150 aminosyrer i blandingen, hvorav noen er en del av proteiner.
Deretter ble muligheten for å syntetisere andre organiske stoffer, inkludert nitrogenholdige baser, eksperimentelt bekreftet.
Trinn II- syntese av proteiner - polypeptider som kan dannes fra aminosyrer i vannet i primærhavet.
Trinn III– utseendet til koacervater (fra latin coacervus - koagel, haug). Proteinmolekyler som er amfotere visse forhold kan spontant konsentrere seg og danne kolloidale komplekser, som kalles koacervater.
Koacervatdråper dannes når to forskjellige proteiner blandes. En løsning av ett protein i vann er gjennomsiktig. Når ulike proteiner blandes, blir løsningen grumsete, og under et mikroskop er dråper som flyter i vannet synlige. Slike dråper - koacervater kunne ha oppstått i vannet i urhavet, hvor ulike proteiner var lokalisert.
Noen egenskaper til koacervater er eksternt lik egenskapene til levende organismer. For eksempel «absorberer» de fra miljø og selektivt akkumulere visse stoffer og øke i størrelse. Det kan antas at stoffer inne i koacervatene gikk inn i kjemiske reaksjoner.
Fordi det kjemisk oppbygning"buljong" i forskjellige deler Det primære havet var annerledes, den kjemiske sammensetningen og egenskapene til koacervatene var forskjellige. Konkurranseforhold for stoffer oppløst i "buljongen" kunne ha dannet seg mellom koacervater. Koacervater kan imidlertid ikke betraktes som levende organismer, siden de manglet evnen til å reprodusere sin egen type.
Trinn IV– fremveksten av nukleinsyremolekyler som er i stand til selvreproduksjon.
Forskning har vist at korte kjeder nukleinsyrer i stand til å doble seg uten noen forbindelse med levende organismer - i et reagensrør. Spørsmålet oppstår: hvordan dukket den genetiske koden opp på jorden?
Den amerikanske vitenskapsmannen J. Bernal (1901-1971) beviste at mineraler spilte en stor rolle i syntesen av organiske polymerer. Det er vist at en rekke bergarter og mineraler - basalt, leire, sand - har informasjonsegenskaper, for eksempel kan syntesen av polypeptider utføres på leire.
Tilsynelatende oppsto i utgangspunktet en "mineralogisk kode" alene, der rollen som "bokstaver" ble spilt av aluminium-, jern- og magnesiumkationer, vekslende i forskjellige mineraler i en bestemt rekkefølge. Tre-, fire- og fembokstavskoder vises i mineraler. Denne koden bestemmer sekvensen av aminosyrer som går sammen i en proteinkjede. Deretter gikk rollen til informasjonsmatrisen fra mineraler til RNA, og deretter til DNA, som viste seg å være mer pålitelig for overføring av arvelige egenskaper.
Imidlertid forklarer ikke prosessene med kjemisk evolusjon hvordan levende organismer oppsto. Prosessene som førte til overgangen fra ikke-levende til levende ble kalt biopoiesis av J. Bernal. Biopoiesis inkluderer stadier som må ha gått foran utseendet til de første levende organismene: utseendet av membraner i koacervater, metabolisme, evnen til å reprodusere seg selv, fotosyntese og oksygenrespirasjon.
Utseendet til de første levende organismene kan ha vært forårsaket av dannelsen av cellemembraner ved justering av lipidmolekyler på overflaten av koacervater. Dette sikret stabiliteten til formen deres. Inkluderingen av nukleinsyremolekyler i koacervatene sikret deres evne til å replikere seg selv. I prosessen med selvreproduksjon av nukleinsyremolekyler oppsto mutasjoner som fungerte som materiale for naturlig utvalg.
Så, på grunnlag av koacervater, kan de første levende vesenene oppstå. De var tilsynelatende heterotrofer og matet på energirike, komplekse organiske stoffer som finnes i vannet i urhavet.
Etter hvert som antallet organismer økte, ble konkurransen mellom dem intensivert, som reserver næringsstoffer i havvannet redusert. Noen organismer har tilegnet seg evnen til å syntetisere organiske stoffer fra uorganiske ved bruk av solenergi eller energien fra kjemiske reaksjoner. Slik oppsto autotrofer, i stand til fotosyntese eller kjemosyntese.
De første organismene var anaerobe og fikk energi gjennom oksygenfrie oksidasjonsreaksjoner som gjæring. Imidlertid førte fremkomsten av fotosyntese til akkumulering av oksygen i atmosfæren. Resultatet var respirasjon, en oksygenbasert, aerob oksidasjonsvei som er omtrent 20 ganger mer effektiv enn glykolyse.
Til å begynne med utviklet det seg liv i havvannet, siden sterk ultrafiolett stråling hadde en skadelig effekt på organismer på land. Utseendet til ozonlaget som et resultat av akkumulering av oksygen i atmosfæren skapte forutsetninger for at levende organismer kunne nå land.
Det er for tiden flere vitenskapelige definisjoner livet, men de er alle unøyaktige. Noen av dem er så brede at livløse gjenstander som ild eller mineralkrystaller faller under dem. Andre er for smale, og ifølge dem anerkjennes ikke muldyr som ikke føder som levende.
En av de mest vellykkede definerer livet som et selvopprettholdende kjemisk system som er i stand til å oppføre seg i samsvar med lovene i darwinistisk evolusjon. Dette betyr for det første at en gruppe levende individer må produsere etterkommere som ligner dem selv, som arver foreldrenes egenskaper. For det andre, i generasjoner av etterkommere må konsekvensene av mutasjoner manifestere seg - genetiske endringer som er arvet av påfølgende generasjoner og forårsaker populasjonsvariabilitet. Og for det tredje er det nødvendig for et system med naturlig utvalg å fungere, som et resultat av at noen individer får en fordel over andre og overlever under endrede forhold, og produserer avkom.
Hvilke elementer i systemet var nødvendige for at det skulle ha egenskapene til en levende organisme? stort antall biokjemikere og molekylærbiologer mener at RNA-molekyler hadde de nødvendige egenskapene. Ribonukleinsyrer er spesielle molekyler. Noen av dem kan replikere, mutere, og dermed overføre informasjon, og derfor kan de delta i naturlig utvalg. Riktignok er de ikke i stand til å katalysere replikasjonsprosessen selv, selv om forskere håper at det i nær fremtid vil bli funnet et RNA-fragment med en slik funksjon. Andre RNA-molekyler er involvert i "lesing" genetisk informasjon og overføre det til ribosomer, hvor syntesen av proteinmolekyler skjer, der den tredje typen RNA-molekyler deltar.
Dermed den mest primitive levende system kan representeres ved at RNA-molekyler dobler seg, gjennomgår mutasjoner og er gjenstand for naturlig utvalg. I løpet av evolusjonen, basert på RNA, dukket det opp spesialiserte DNA-molekyler - vokterne av genetisk informasjon - og ikke mindre spesialiserte proteinmolekyler, som tok på seg funksjonene til katalysatorer for syntesen av alle for tiden kjente biologiske molekyler.
På et tidspunkt fant et "levende system" av DNA, RNA og protein ly inne i en sekk dannet av en lipidmembran, og denne strukturen, mer beskyttet mot ytre påvirkninger, fungerte som prototypen på de aller første cellene som ga opphav til de tre hovedgrenene av livet som er representert i moderne verden bakterier, arkea og eukaryoter. Når det gjelder datoen og sekvensen for utseendet til slike primærceller, forblir dette et mysterium. I tillegg, ifølge enkle sannsynlige estimater for den evolusjonære overgangen fra organiske molekyler Det er ikke nok tid til de første organismene - de første enkleste organismene dukket opp for plutselig.
Forskerne mente i mange år at det var usannsynlig at liv kunne ha oppstått og utviklet seg i perioden da jorden stadig ble truffet av store kometer og meteoritter, en periode som endte for omtrent 3,8 milliarder år siden. Men nylig, i de eldste sedimentære bergartene på jorden, funnet i det sørvestlige Grønland, ble det oppdaget spor av komplekse cellestrukturer, hvis alder er ca. i det minste, 3,86 milliarder år. Dette betyr at de første livsformene kunne ha oppstått millioner av år før bombardementet av planeten vår av store kosmiske kropper stoppet. Men da er et helt annet scenario mulig (fig. 4). Organisk materiale falt til jorden fra verdensrommet sammen med meteoritter og andre utenomjordiske gjenstander som bombarderte planeten i hundrevis av millioner av år siden den ble dannet. I dag er en kollisjon med en meteoritt en ganske sjelden hendelse, men selv nå fortsetter nøyaktig de samme forbindelsene å ankomme fra verdensrommet sammen med interplanetært materiale til Jorden som ved livets begynnelse.
Romobjekter som falt til jorden kunne ha spilt en sentral rolle i fremveksten av liv på planeten vår, siden celler som ligner på bakterier, ifølge en rekke forskere, kunne ha oppstått på en annen planet og deretter nådd jorden sammen med asteroider. Ett bevis som støtter teorien om utenomjordisk opprinnelse til liv ble funnet inne i en meteoritt formet som en potet og kalt ALH84001. Denne meteoritten var opprinnelig et stykke Mars-skorpe, som deretter ble kastet ut i verdensrommet som et resultat av en eksplosjon da en enorm asteroide kolliderte med overflaten til Mars, som skjedde for rundt 16 millioner år siden. Og for 13 tusen år siden, etter en lang reise innenfor solsystemet Dette fragmentet av marsstein i form av en meteoritt landet i Antarktis, hvor det nylig ble oppdaget. En detaljert studie av meteoritten avslørte stavformede strukturer som liknet fossiliserte bakterier inne i den, noe som ga opphav til opphetet vitenskapelig debatt om muligheten for liv dypt i Mars-skorpen. Det vil være mulig å løse disse tvistene tidligst i 2005, da National Aeronautics and Space Administration of the United States of America vil implementere et program for å fly et interplanetarisk romfartøy til Mars for å ta prøver av Mars-skorpen og levere prøver til Jorden. Og hvis forskerne klarer å bevise at mikroorganismer en gang bebodde Mars, kan vi snakke med større grad av selvtillit om livets utenomjordiske opprinnelse og muligheten for liv fra verdensrommet.
inkluderer4 verifiseringsarbeid og 1 siste test:
Testarbeid om temaet
"Opprinnelsen til livet på jorden"
Del A Skriv ned tallene på spørsmålene, ved siden av dem skriv ned bokstavene til de riktige svarene.
1. Levende ting skiller seg fra ikke-levende ting:
a) sammensetningen av uorganiske forbindelser; b) nærvær av katalysatorer;
c) interaksjon av molekyler med hverandre; d) metabolske prosesser.
2. De første levende organismene på planeten vår var:
a) anaerobe heterotrofer; b) aerobe heterotrofer;
c) autotrofer; d) symbiontorganismer.
3. Essensen av teorien om abiogenese er:
4. Eksperimentene til Louis Pasteur viste at det ikke er mulig:
a) spontan generering av liv; b) fremveksten av levende ting bare fra levende ting; c) bringe inn «livsfrø» fra verdensrommet;
d) biokjemisk evolusjon.
5. Av de oppførte forholdene er den viktigste for livets fremvekst:
a) radioaktivitet; b) tilgjengelighet flytende vann; c) nærvær av gassformig oksygen; d) planetens masse.
6. Karbon er grunnlaget for liv på jorden, fordi. Han:
a) er det vanligste grunnstoffet på jorden;
b) den første av kjemiske elementer begynte å samhandle med vann;
c) har lav atomvekt;
d) i stand til å danne stabile forbindelser med dobbelt- og trippelbindinger.
7. Essensen av kreasjonisme er:
a) opprinnelsen til levende ting fra ikke-levende ting; b) opprinnelsen til levende ting fra levende ting;
c) skapelsen av verden av Gud; d) introduksjonen av liv fra verdensrommet.
8. Når begynte den geologiske historien til jorden: a) over 6 milliarder kroner; b) 6 millioner; c) For 3,5 milliarder år siden?
9. Hvor oppsto de første? uorganiske forbindelser: a) i jordens tarmer; b) i primærhavet; c) i den primære atmosfæren?
10. Hva var forutsetningen for fremveksten av primærhavet: a) avkjøling av atmosfæren; b) landsynking; c) utseendet til underjordiske kilder?
11. Hva var de første organiske stoffene som oppsto i vannet i havet: a) proteiner; b) fett; c) karbohydrater; d) nukleinsyrer?
12. Hvilke egenskaper hadde konserveringsmidler: a) vekst; b) metabolisme; c) reproduksjon?
13. Hvilke egenskaper er iboende i probionten: a) metabolisme; b) vekst; c) reproduksjon?
14. Hvilken type næring hadde de første levende organismene: a) autotrofisk; b) heterotrof?
15. Hvilke organiske stoffer oppsto med fremkomsten av fotosyntetiske planter : a) proteiner; b) fett; c) karbohydrater; d) nukleinsyrer?
16.
Fremveksten av hvilke organismer skapte betingelsene for utviklingen av dyreverdenen: a) bakterier; b) blågrønnalger; c) grønnalger?
Del B Fullfør setningene.
1. Teorien som postulerer skapelsen av verden av Gud (Skaperen) –….
2. Prenukleære organismer som ikke har en kjerne begrenset av et skall og organeller som er i stand til selvreproduksjon - ....
3. Fasedelt system som samhandler med eksternt miljø type åpent system, – … .
4. Den sovjetiske vitenskapsmannen som foreslo coacervate-teorien om livets opprinnelse - ....
Del C Svar på spørsmålet.
List opp hovedbestemmelsene i teorien om A.I. Oparina.
Hvorfor vurderes nukleinsyreforbindelser med koacervatdråper det viktigste stadiet livets opprinnelse?
Testarbeid om emnet "Kjemisk organisering av cellen"
valg 1
Test "Test deg selv"
2. Hvilke kjemiske elementer som finnes i cellen er
makroelementer: a) oksygen; b) karbon; c) hydrogen; d) nitrogen; e) fosfor; f) svovel; g) natrium; h) klor; i) kalium; j) kalsium; l) jern; m) magnesium; n) sink?
3. Hva er den gjennomsnittlige andelen vann i en celle: a) 80 %; b) 20%; på 1 %?
Hvilken viktig forbindelse inkluderer jern: a) klorofyll; b) hemoglobin; c) DNA; d) RNA?
Hvilke forbindelser er monomerer av proteinmolekyler:
6. Hvilken del av aminosyremolekylene skiller dem fra hverandre: a) radikal; b) aminogruppe; c) karboksylgruppe?
7. Gjennom hvilken kjemisk binding er aminosyrer forbundet med hverandre i et proteinmolekyl med primær struktur: a) disulfid; b) peptid; c) hydrogen?
8. Hvor mye energi frigjøres når 1 g protein brytes ned: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
9. Hva er hovedfunksjonene til proteiner: a) konstruksjon; b) katalytisk; c) motor; d) transport; e) beskyttende; f) energi; g) alt ovenfor?
10. Hvilke forbindelser i forhold til vann er lipider: a) hydrofile; b) hydrofob?
11. Hvor fett syntetiseres i cellene: a) i ribosomer; b) plastider; c) EPS?
12. Hva er viktigheten av fett for plantekroppen: a) membranstruktur; b) energikilde; c) termoregulering?
13. Som et resultat av hvilken prosess dannes organiske stoffer fra
uorganisk: a) proteinbiosyntese; b)) fotosyntese; c) ATP syntese?
14. Hvilke karbohydrater er monosakkarider: a) sukrose; b) glukose; c) fruktose; d) galaktose; e) ribose; e) deoksyribose; g) cellulose?
15. Hvilke polysakkarider er karakteristiske for planteceller: a) cellulose; b) stivelse; c) glykogen; d) kitin?
Hva er rollen til karbohydrater i en dyrecelle:
17. Hva er inkludert i nukleotidet: a) aminosyre; b) nitrogenholdig base; c) fosforsyrerest; d) karbohydrater?
18. Hva slags helix er et DNA-molekyl: a) enkelt; b) dobbelt?
19. Hvilken nukleinsyre har størst lengde og molekylvekt:
a) DNA; b) RNA?
Fullfør setningene
Karbohydrater er delt inn i grupper………………….
Fett er …………………
Bindingen mellom to aminosyrer kalles ………………
Hovedegenskapene til enzymer er …………..
DNA utfører funksjonene …………………..
RNA utfører funksjonene til …………………..
1. Innholdet av hvilke fire elementer i cellen er spesielt høyt: a) oksygen; b) karbon; c) hydrogen; d) nitrogen; e) jern; e) kalium; g) svovel; h) sink; i) honning?
2. Hvilken gruppe kjemiske grunnstoffer utgjør 1,9 % av våtvekten
celler; a) organogener (karbon, hydrogen, nitrogen, oksygen); c) makroelementer; b) mikroelementer?
Hvilken viktig forbindelse inneholder magnesium: a) klorofyll; b) hemoglobin; c) DNA; d) RNA?
Hva er viktigheten av vann for cellelivet:
5. Hva er fett løselig i: a) i vann; b) aceton; c) kringkaste; d) bensin?
6. Hva er den kjemiske sammensetningen av et fettmolekyl: a) aminosyrer; b) fettsyrer; c) glyserin; d) glukose?
7. Hva er viktigheten av fett for dyrekroppen: a) membranstruktur; b) energikilde; c) termoregulering; d) kilde til vann; d) alt det ovennevnte?
Hvor mye energi frigjøres når 1 g fett brytes ned: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
Hva dannes som følge av fotosyntesen: a) proteiner; b) fett; c) karbohydrater?
11. Hvilke polysakkarider er karakteristiske for dyreceller: a) cellulose; b) stivelse; c) glykogen; d) kitin?
12.Hva er rollen til karbohydrater i en plantecelle: a) konstruksjon; b) energi; c) transport; d) komponent av nukleotider?
13. Hvor mye energi frigjøres ved nedbrytning av 1 g karbohydrater: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
Hvor mange av de kjente aminosyrene er involvert i proteinsyntesen: a) 20; b) 23; c) 100?
I hvilke celleorganeller syntetiseres proteiner: a) i kloroplaster; b) ribosomer; c) i mitokondrier; d) i EPS?
17. Hva er en nukleinsyremonomer:
a) aminosyre; b) nukleotid; c) et proteinmolekyl?
18. Hvilke stoffer tilhører ribose: a) proteiner; b) fett; c) karbohydrater?
19. Hvilke stoffer er inkludert i DNA-nukleotider: a) adenin; b) guanin; c) cytosin; d) uracil; e) tymin; f) fosforsyre: g) ribose; h) deoksyribose?
II
. Fullfør setningene
1. Karbohydrater deles inn i grupper………………….
2. Fett er …………………
3. Bindingen mellom to aminosyrer kalles …………………
4. Hovedegenskapene til enzymer er …………..
5. DNA utfører funksjonene…………………..
6. RNA utfører funksjonene til …………………..
DEKODER
Valg 1
Ia: 2-d, f, g, h, i, j, l, m; 3-a; 4 GB; 5-g; 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; Det 16. århundre; 17-b, c, d; 18-6; 19-a.
Alternativ nr. 2
1-a, b, c, d; 2-6; 3-a; 4-d; 5-b, c, d; 6-b,c; 7-d; 8-6; 9-in; 10-a,b; 1000-tallet; 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. monosakkarider, oligosakkarider, polysakkarider
2. estere av glyserol og høyere fettsyrer
3. peptid
4. spesifisitet og hastighetsavhengighet av katalyse avhenger av temperatur, pH, substrat og enzymkonsentrasjon
5. lagring og overføring av arvelig informasjon
6. Messenger RNA bærer informasjon om strukturen til proteinet fra RK til stedet for proteinsyntese, de bestemmer plasseringen av aminosyrer i proteinmolekyler. Overførings-RNA leverer aminosyren til stedet for proteinsyntese. Ribosomale RNA er en del av ribosomer, og bestemmer deres struktur og funksjon.
Testarbeid om emnet "Struktur og vital aktivitet av celler"
valg 1
I. Hvilke egenskaper ved en levende celle avhenger av funksjonen til biologiske membraner:
a) selektiv permeabilitet; b) absorpsjon og retensjon av vann; c) ionebytte; d) isolasjon fra miljøet og forbindelse med det; d) alt det ovennevnte?
2. Gjennom hvilke deler av membranen passerer vann: a) lipidlag; b) proteinporer?
3. Hvilke cytoplasmatiske organeller har en enkeltmembranstruktur: a) ytre cellemembran; b) ES; c) mitokondrier; d) plastider; e) ribosomer; e) Golgi-kompleks; g) lysosomer?
4. Hvordan skilles cellecytoplasmaet fra miljøet: a) ES-membraner (endoplasmatisk retikulum); b) den ytre cellemembranen?
Hvor mange underenheter består et ribosom av: a) en; b) to; c) tre?
Hva er inkludert i ribosomer: a) proteiner; b) lipider; c) DNA; d) RNA?
Hvilke organeller er kun karakteristiske for planteceller: a) ES; b) ribosomer; c) mitokondrier; d) plastider?
Hvilke av plastidene er fargeløse: a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
11. Hvilke organismer karakteriseres av en kjerne: a) prokaryoter; b) eukaryoter?
12. Hvilken kjernefysisk struktur deltar i sammenstillingen av ribosomale underenheter: a) kjernefysisk konvolutt; b) nukleolus; c) atomjuice?
13. Hvilken av membrankomponentene bestemmer egenskapen til selektiv permeabilitet: a) proteiner; b) lipider?
14. Hvordan passerer store proteinmolekyler og partikler gjennom membranen: a) fagocytose; b) pinocytose?
15. Hvilke cytoplasmatiske organeller har en ikke-membranstruktur: a) ES; b) mitokondrier; c) plastider; d) ribosomer; d) lysosomer?
16. Hvilken organell forbinder cellen til en enkelt helhet, transporterer stoffer, deltar i syntesen av proteiner, fett, komplekse karbohydrater: a) ytre cellemembran; b) ES; c) Golgi-kompleks?
17. I hvilken kjernefysisk struktur finner sammenstillingen av ribosomale underenheter sted: a) i kjernevæske; b) i kjernen; c) i atomkonvolutten?
18. Hvilken funksjon utfører ribosomer: a) fotosyntese; b) proteinsyntese; c) syntese av fett; d) ATP-syntese; d) transportfunksjon?
19. Hva er strukturen til ATP-molekylet: a) biopolymer; b) nukleotid; c) monomer?
20. I hvilke organeller syntetiseres ATP i en plantecelle: a) i ribosomer; b) i mitokondrier; c) i kloroplaster?
21. Hvor mye energi inneholder ATP: a) 40 kJ; b) 80 kJ; c) 0 kJ?
22. Hvorfor kalles dissimilering energimetabolisme: a) energi absorberes; b) frigjøres energi?
23. Hva omfatter assimileringsprosessen: a) syntese av organiske stoffer med energiabsorpsjon; b) nedbrytning av organiske stoffer med frigjøring av energi?
24. Hvilke prosesser som skjer i cellen er assimilative: a) proteinsyntese; b) fotosyntese; c) lipidsyntese; d) ATP-syntese; d) puste?
25. På hvilket stadium av fotosyntesen dannes oksygen: a) mørk; b) lys; c) konstant?
26. Hva skjer med ATP i lysstadiet av fotosyntesen: a) syntese; b) splitting?
27. Hvilken rolle spiller enzymer i fotosyntesen: a) nøytralisere; b) katalysere; c) splitte?
28. Hvilken type ernæring har en person: a) autotrofisk; b) heterotrof; c) blandet?
29. Hva er funksjonen til DNA i proteinsyntese: a) selvduplikasjon; b) transkripsjon; c) syntese av tRNA og rRNA?
30. Hva tilsvarer informasjonen til ett gen i et DNA-molekyl: et ekorn; b) aminosyre; c) gen?
31. Hvorfor tilsvarer en triplett og RNA: a) aminosyre; b) ekorn?
32. Hva dannes i ribosomet under proteinbiosyntese: a) protein av tertiær struktur; b) sekundær strukturprotein; a) polypeptidkjede?
Alternativ 2
Hvilke molekyler består en biologisk membran av: a) proteiner; b) lipider; c) karbohydrater; d) vann; d) ATP?
Gjennom hvilke deler av membranen passerer ioner: a) lipidlag; b) proteinporer?
Hvilke cytoplasmatiske organeller har en dobbelmembranstruktur: a) ES; b) mitokondrier; c) plastider; d) Golgi-kompleks?
en grønnsak; b) dyr?
Hvor dannes ribosomale underenheter, a) i cytoplasmaet; b) i kjernen; c) i vakuoler?
I hvilke celleorganeller er ribosomer lokalisert?
7. Hvorfor kalles mitokondrier cellenes energistasjoner: a) utfører proteinsyntese; b) ATP-syntese; c) syntese av karbohydrater; d) ATP-sammenbrudd?
8. Hvilke organeller er felles for plante- og dyreceller: a) ES; b) ribosomer; c) mitokondrier; d) plastider? 9. Hvilke plastider er oransjerøde i fargen: a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
10. Hvilke plastider lagrer stivelse: a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
11. Hvilken kjernestruktur bærer organismens arvelige egenskaper: a) kjernemembran; b) kjernefysisk juice; c) kromosomer; d) nukleolus?
12. Hva er funksjonene til kjernen: a) lagring og overføring av arvelig informasjon; b) deltakelse i celledeling; c) deltakelse i proteinbiosyntese; d) DNA-syntese; e) RNA-syntese; e) dannelse av ribosomale underenheter?
13. Hva kalles de indre strukturene til mitokondrier: a) grana; b) cristae; c) matrise?
14. Hvilke strukturer dannes av den indre membranen til kloroplasten: a) thylakoid grana; b) stromale thylakoider; c) stroma; d) cristae?
15. Hvilke plastider har grønn farge: a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
16. Hvilke plastider gir farge til blomsterblader, frukter og høstblader:
a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
17. Med utseendet til hvilken struktur skilte kjernen seg fra cytoplasma: a) kromosomer; b) nukleolus; c) kjernefysisk juice; d) kjernemembran?
18. Hva er kjernefysisk konvolutt: a) kontinuerlig konvolutt; b) porøst skall?
19. Hvilke forbindelser er inkludert i ATP: a) nitrogenholdig base; b) karbohydrater; c) tre molekyler fosforsyre; d) glyserin; d) aminosyre?
20. I hvilke organeller syntetiseres ATP i en dyrecelle: a) ribosomer; b) mitokondrier; c) kloroplaster?
21. Som et resultat av hvilken prosess som skjer i mitokondrier, syntetiseres ATP: a) fotosyntese; b) puste; c) proteinbiosyntese?
22. Hvorfor kalles assimilering plastisk utveksling: a) organiske stoffer skapes; b) brytes organiske stoffer ned?
23. Hva omfatter dissimileringsprosessen: a) syntese av organiske stoffer med energiabsorpsjon; c) nedbrytning av organiske stoffer med frigjøring av energi?
24. Hvordan er oksidasjonen av organiske stoffer forskjellig i mitokondrier?
fra forbrenning av de samme stoffene: a) frigjøring av varme; b) frigjøring av varme og syntese av ATP; c) ATP-syntese; d) oksidasjonsprosessen skjer med deltakelse av enzymer; e) uten deltakelse av enzymer?
25. I hvilke celleorganeller foregår fotosynteseprosessen: a) i mitokondrier; b) ribosomer; c) kloroplaster; d) kromoplaster?
26. Når hvilken forbindelse brytes ned, frigjøres fritt oksygen under fotosyntesen:
a) C02; b) H20; c) ATP?
27. Hvilke planter skaper størst biomasse og skiller ut mest oksygen:
a) sporebærende; b) frø; c) alger?
28. Hvilke cellekomponenter er direkte involvert i proteinbiosyntesen: a) ribosomer; b) nukleolus; c) kjernefysisk membran; d) kromosomer?
29. Hvilken kjernestruktur inneholder informasjon om syntesen av ett protein: a) DNA-molekyl; b) triplett av nukleotider; c) gen?
30. Hvilke komponenter utgjør kroppen til ribosomet: a) membraner; b) proteiner; c) karbohydrater; d) RNA; d) fett?
31. Hvor mange aminosyrer er involvert i biosyntesen av proteiner, a) 100; b) 30; på 20?
32. Hvor komplekse strukturer av proteinmolekyler dannes: a) i ribosomet; b) i den cytoplasmatiske matrisen; c) i kanalene til det endoplasmatiske retikulum?
Undersøkelse
Valg 1:
1d; 2b; 3a, f, g; 4b; 5B; 6a,d; 7b; 8g; 9a; 10b; 11b; 12b; 13b; 14a; 15 g; 16b; 17b; 18b; 19b,c; 20b,c; 21b; 22b; 23a; 24a, b, c, d; 25b; 26a; 27 a, b, c; 28b; 29b, c; 30a; 31a; 32c.
Alternativ 2:
la, b; 2a4 3b,c; 4a; 5B; 6a, c, d, e; 7b; 8a, b, c; 9c; 10a; 11c; 12 alle; 13b; 14a,b; 15b; 16c; 17g; 18b; 19a,b,c: 20b; 21b; 22a; 23b; 24c,d; 25v; 26b; 26b; 28a,d; 29c; 30b,d; 31c; 32c.
Testarbeid med temaet "Reproduksjon og utvikling av organismer"
"Tine opp"
Hva har skjedd Livssyklus celler?
Hva er de forskjellige typene av postembryonal utvikling?
Hva er strukturen til blastulaen?
Hvilke funksjoner utfører kromosomene?
Hva er mitose?
Hva er celledifferensiering?
Hva er strukturen til gastrulaen?
Hvilke kimlag dannes under embryonal utvikling?
Nevn tre russiske forskere som ga et stort bidrag til utviklingen av embryologi.
Liste stadier av embryonal utvikling av flercellede dyr.
Hva er embryonal induksjon?
Hva er fordelene med indirekte utvikling fremfor direkte utvikling?
Hvilke perioder er det delt inn i? individuell utvikling organismer?
Hva er ontogeni?
Hvilke fakta bekrefter at embryoet er et integrert system?
Hva er settet med kromosomer og DNA i profase 1 og profase 2 av meiose?
Hva er reproduksjonsperioden?
Hva er settet med kromosomer og DNA i metafase 1 og metafase 2 av meiose?
Hva er antallet kromosomer og DNA under anafase av mitose og anafase 2 av meiose?
List opp typer aseksuell reproduksjon.
Liste stadier av embryogenese.
Hvor mange kromosomer og DNA vil det være i cellene under metafasen av mitose og telofase av meiose 2?
Hva er den vegetative polen i blastulaen?
Nevn typene kromosomer (etter struktur).
Hva er blastocoel og gastrocoel?
Formuler den biogenetiske loven.
Hva er cellespesialisering?
Hva er meiose?
Hva er antallet kromosomer i cellene ved begynnelsen og slutten av mitose?
Hva er stress?
List opp fasene av meiose.
Hvor mange egg og sædceller dannes som følge av gametogenese?
Hva er bivalente?
Hvem er primære og sekundære hulromsdyr?
Hva er en nevrula?
Hvilke perioder består interfase av?
I hva biologisk betydning befruktning?
Hvordan slutter den andre meiotiske divisjonen?
Hva er homeostase?
Hva er sporulering?
I hva biologisk betydning reproduksjon?
Hva er betydningen av reproduksjon i naturen?
Hva er en gastrula?
Hvilke deler består et fugleegg av?
Hva er funksjonene til en zygote?
Hvordan kommer regenerering til uttrykk hos høyt organiserte dyr og mennesker?
Hvilke kimlag dannes hos flercellede dyr på gastrulastadiet?
List opp fasene av meiose.
Hvilke stadier går dyr gjennom under utvikling og metamorfose?
Hva er direkte og indirekte utvikling?
Hvordan skiller spaltning seg fra mitotisk deling?
Hvilke stadier skiller seg ut i post-embryonal menneskelig utvikling?
Hva er amitose?
Hvilke organer utvikler seg fra mesodermen i det menneskelige embryoet?
Hva er settet av kromosomer og DNA i anafase 1 og anafase 2 av meiose?
List opp fasene av mitose.
Hva er embryonal utvikling hos dyr?
Hva er antallet kromosomer og DNA i cellene i profase av mitose og anafase 2 av meiose?
Hvilke funksjoner utfører egget og sædcellene?
Hva er strukturen til et kromosom?
Hvor mange kromosomer og DNA vil det være i en celle ved anafase av mitose og metafase 1 av meiose?
Hva skjer med cellen i interfase?
Liste de viktigste stadiene av eggdannelse.
Hva er regenerering?
Hva er settet av kromosomer og DNA i telofase 1 og telofase 2 av meiose?
Hvem skapte den biogenetiske loven?
Hva er konjugering?
Hva er krysskromosomer?
Hva fører overkjøring til?
Hvordan kan vi forklare forskjellene i eggstørrelser mellom fugler og mennesker?
Hva er strukturen til blastulaen?
I hvilken fase av meiose oppstår konjugering og hva er det?
Hva kalles stadiene av oogenese?
I hvilken fase av meiose skjer overkryssing og hva er det?
Hva er den biologiske betydningen av å krysse over?
Fra hvilket kimlag dannes menneskehjertet?
Hvordan slutter den første meiotiske divisjonen?
Test "Test deg selv"
1. Hvilken type celledeling er ikke ledsaget av en reduksjon i antall kromosomer: a) amitose; b) meiose; c) mitose?
2. Hvilket sett med kromosomer oppnås under mitotisk deling av en diploid kjerne: a) haploid; b) diploid?
3. Hvor mange kromatider er det i et kromosom ved slutten av mitose: a) to; b) alene?
4. Hvilken deling er ledsaget av en reduksjon (reduksjon) i antall kromosomer i en celle med det halve: a) mitose; 6) amitose; c) meiose? 5. I hvilken fase av meiose oppstår kromosomkonjugering: a) i profase 1; 6) i metafase 1; c) i profase 2?
6. Hvilken reproduksjonsmetode er preget av dannelsen av kjønnsceller: a) vegetativ; b) aseksuell; c) seksuell?
7. Hvilket sett med kromosomer har sædceller: a) haploide; b) diploid?
8. I hvilken sone under gametogenese skjer meiotisk celledeling:
a) i vekstsonen; 6) i hekkesonen; c) i modningssonen?
9. Hvilken del av sæden og egget er bærer av genetisk informasjon: a) membran; b) cytoplasma; c) ribosomer; d) kjerne?
10. Utviklingen av hvilket kimlag som er assosiert med utseendet til det sekundære kroppshulen: a) ektoderm; b) mesoderm; c) endoderm?
11. På grunn av hvilket kimlag er notokorden dannet: a) ektoderm; b) endoderm; c) mesoderm?
Alternativ 2
1. Hvilken inndeling er typisk for somatiske celler: a) amitose; b) mitose; c) meiose?
2. Hvor mange kromatider er det i et kromosom ved begynnelsen av profase: a) en; b) to?
3. Hvor mange celler dannes som følge av mitose: a) 1; b) 2; c) 3; d) 4?
4. Som et resultat av hvilken type celledeling oppnås fire haploide celler:
a) mitose; b) meiose; c) amitose?
Hvilket sett med kromosomer har en zygote: a) haploid; b) diploid?
Hva dannes som et resultat av oogenese: a) sædceller; b) egg; c) zygote?
7. Hvilken metode for reproduksjon av organismer oppsto senere enn alle andre i evolusjonsprosessen: a) vegetativ; b) aseksuell; c) seksuell?
9. Hvorfor kalles stadiet til et tolags embryo gastrula:
a) ser ut som en mage; b) har en tarmhule; c) har mage?
10. Med utseendet på hvilket kimlag begynner utviklingen av vev og organsystemer:
a) ektoderm; b) endoderm; c) mesoderm?
11. På grunn av hvilket kimlag dannes det? ryggmarg: a) ektoderm; b) mesoderm; c) endoderm?
Undersøkelse
Valg 1
1c ; 2b; 3b; 4c; 5a; 6c; 7a; 8c; 9g; 10b; 11v
Alternativ nr. 2
lb; 2b; 3b; 4b; 5B; 6b; 7c; 8a; 9b; 10v; 11a.
Avsluttende testing
PRØVEARBEID FOR KURSET
"Generell biologi" 10. klasse
Valg 1.
Instruksjoner for studenter
Prøven består av del A, B, C. Det er avsatt 60 minutter til gjennomføring. Les hver oppgave nøye og de foreslåtte svaralternativene, hvis noen. Svar først etter at du har forstått spørsmålet og har vurdert alle mulige svar.
Fullfør oppgavene i den rekkefølgen de er gitt. Hvis en oppgave gir deg problemer, hopp over den og prøv å fullføre de du er sikker på svarene på. Du kan gå tilbake til tapte oppgaver hvis du har tid.
Ett eller flere poeng gis for å gjennomføre oppgaver av varierende kompleksitet. Poengene du får for utførte oppgaver summeres. Prøv å fullføre så mange oppgaver som mulig og få største antall poeng.
Vi ønsker deg suksess!
Prosessen med dannelse av de første organiske forbindelsene på jorden kalles kjemisk evolusjon. Det gikk foran biologisk evolusjon. Stadiene av kjemisk evolusjon ble identifisert av A.I. Oparin.
Trinn I er ikke-biologisk, eller abiogenisk (fra gresk u, un - negativ partikkel, bios - liv, genese - opprinnelse). På dette stadiet fant kjemiske reaksjoner sted i jordens atmosfære og i vannet i det primære havet, mettet med forskjellige uorganiske stoffer, under forhold med intens solstråling. Under disse reaksjonene, fra uorganiske stoffer enkle organiske stoffer kan dannes - aminosyrer, alkoholer, fettsyrer, nitrogenholdige baser.
Muligheten for å syntetisere organiske stoffer fra uorganiske i vannet i det primære havet ble bekreftet i eksperimentene til den amerikanske forskeren S. Miller og innenlandske forskere A.G. Pasynsky og T.E. Pavlovskaya.
Miller designet en installasjon der en blanding av gasser ble plassert - metan, ammoniakk, hydrogen, vanndamp. Disse gassene kan ha vært en del av den primære atmosfæren. I en annen del av apparatet var det vann, som ble kokt opp. Gasser og vanndamp som sirkulerte i apparatet under høyt trykk ble utsatt for elektriske utladninger i en uke. Som et resultat ble det dannet rundt 150 aminosyrer i blandingen, hvorav noen er en del av proteiner.
Deretter ble muligheten for å syntetisere andre organiske stoffer, inkludert nitrogenholdige baser, eksperimentelt bekreftet.
Trinn II - syntese av proteiner - polypeptider som kan dannes fra aminosyrer i vannet i primærhavet.
Stadium III - utseendet til koacervater (fra det latinske coacervus - koagel, haug). Proteinmolekyler som er amfotere, kan under visse forhold spontant konsentrere seg og danne kolloidale komplekser, som kalles koacervater.
Koacervatdråper dannes når to forskjellige proteiner blandes. En løsning av ett protein i vann er gjennomsiktig. Når ulike proteiner blandes, blir løsningen grumsete, og under et mikroskop er dråper som flyter i vannet synlige. Slike dråper – koacervater – kunne ha oppstått i vannet i urhavet, der ulike proteiner var lokalisert.
Noen egenskaper til koacervater er eksternt lik egenskapene til levende organismer. For eksempel "absorberer" de fra miljøet og akkumulerer selektivt visse stoffer og øker i størrelse. Det kan antas at stoffer inne i koacervatene gikk inn i kjemiske reaksjoner.
Siden den kjemiske sammensetningen av "buljongen" var forskjellig i forskjellige deler av urhavet, var den kjemiske sammensetningen og egenskapene til koacervatene ikke de samme. Konkurranseforhold for stoffer oppløst i "buljongen" kunne ha dannet seg mellom koacervater. Koacervater kan imidlertid ikke betraktes som levende organismer, siden de manglet evnen til å reprodusere sin egen type.
Trinn IV - fremveksten av nukleinsyremolekyler som er i stand til selvreproduksjon.
Forskning har vist at korte kjeder av nukleinsyrer er i stand til å dobles uten noen forbindelse med levende organismer – i et reagensrør. Spørsmålet oppstår: hvordan dukket den genetiske koden opp på jorden?
Den amerikanske vitenskapsmannen J. Bernal (1901-1971) beviste at mineraler spilte en stor rolle i syntesen av organiske polymerer. Det er vist at en rekke bergarter og mineraler - basalt, leire, sand - har informasjonsegenskaper, for eksempel kan syntesen av polypeptider utføres på leire.
Tilsynelatende oppsto i utgangspunktet en "mineralogisk kode" alene, der rollen som "bokstaver" ble spilt av aluminium-, jern- og magnesiumkationer, vekslende i forskjellige mineraler i en bestemt rekkefølge. Tre-, fire- og fembokstavskoder vises i mineraler. Denne koden bestemmer sekvensen av aminosyrer som går sammen i en proteinkjede. Deretter gikk rollen til informasjonsmatrisen fra mineraler til RNA, og deretter til DNA, som viste seg å være mer pålitelig for overføring av arvelige egenskaper.
Imidlertid forklarer ikke prosessene med kjemisk evolusjon hvordan levende organismer oppsto. Prosessene som førte til overgangen fra ikke-levende til levende ble kalt biopoiesis av J. Bernal. Biopoiesis inkluderer stadier som må ha gått foran utseendet til de første levende organismene: utseendet av membraner i koacervater, metabolisme, evnen til å reprodusere seg selv, fotosyntese og oksygenrespirasjon.
Utseendet til de første levende organismene kan ha vært forårsaket av dannelsen av cellemembraner ved justering av lipidmolekyler på overflaten av koacervater. Dette sikret stabiliteten til formen deres. Inkluderingen av nukleinsyremolekyler i koacervatene sikret deres evne til å replikere seg selv. I prosessen med selvreproduksjon av nukleinsyremolekyler oppsto mutasjoner som fungerte som materiale for.
Så, på grunnlag av koacervater, kan de første levende vesenene oppstå. De var tilsynelatende heterotrofer og matet på energirike, komplekse organiske stoffer som finnes i vannet i urhavet.
Etter hvert som antallet organismer økte, ble konkurransen dem imellom intensivert, ettersom tilførselen av næringsstoffer i havvannet avtok. Noen organismer har tilegnet seg evnen til å syntetisere organiske stoffer fra uorganiske ved bruk av solenergi eller energien fra kjemiske reaksjoner. Slik oppsto autotrofer, i stand til fotosyntese eller kjemosyntese.
De første organismene var anaerobe og fikk energi gjennom oksygenfrie oksidasjonsreaksjoner som gjæring. Imidlertid førte fremkomsten av fotosyntese til akkumulering av oksygen i atmosfæren. Resultatet var respirasjon, en oksygenbasert, aerob oksidasjonsvei som er omtrent 20 ganger mer effektiv enn glykolyse.
Til å begynne med utviklet det seg liv i havvannet, siden sterk ultrafiolett stråling hadde en skadelig effekt på organismer på land. Utseendet til ozonlaget som et resultat av akkumulering av oksygen i atmosfæren skapte forutsetninger for at levende organismer kunne nå land.
Situasjonen var annerledes på jordens overflate.
Her skal de opprinnelig dannede hydrokarbonene ha kommet inn kjemisk reaksjon med stoffene som omgir dem, først og fremst med vanndamp i jordens atmosfære. Hydrokarboner inneholder et enormt kjemisk potensial. Tallrike studier av en rekke kjemikere, spesielt arbeidet til den russiske akademikeren A. Favorsky og hans skole, viser hydrokarboners eksepsjonelle evne til ulike kjemiske transformasjoner.Av spesiell interesse for oss er hydrokarboners evne til å tilføre vann til seg selv relativt enkelt . Det er ingen tvil om at de hydrokarbonene som først og fremst dukket opp på jordoverflaten, for det meste, burde vært kombinert med vann. Som et resultat av dette, i jordens atmosfære nye og varierte stoffer ble dannet. Tidligere ble hydrokarbonmolekyler bygget av bare to grunnstoffer: karbon og hydrogen. Men i tillegg til hydrogen inneholder vann også oksygen. Derfor inneholdt molekylene til de nyoppståtte stoffene allerede atomer av tre forskjellige grunnstoffer - karbon, hydrogen og oksygen. Snart fikk de selskap av et fjerde element - nitrogen.
I atmosfæren store planeter(Jupiter og Saturn) vi, sammen med hydrokarboner, kan alltid oppdage en annen gass - ammoniakk. Denne gassen er velkjent for oss, siden løsningen i vann danner det vi kaller ammoniakk. Ammoniakk er en forbindelse av nitrogen og hydrogen. Denne gassen var tilstede i betydelige mengder i jordens atmosfære i løpet av den eksistensperioden som vi nå beskriver. Derfor kombinert hydrokarboner ikke bare med vanndamp, men også med ammoniakk. I dette tilfellet oppsto stoffer hvis molekyler allerede var bygget av fire forskjellige grunnstoffer - karbon, hydrogen, oksygen og nitrogen.
Således, på den tiden vi beskriver, var jorden en naken steinkule, innhyllet på overflaten i en atmosfære av vanndamp. I denne atmosfæren, i form av gasser, var det også de forskjellige stoffene som ble oppnådd fra hydrokarboner. Vi kan med rette kalle disse stoffene organiske stoffer, selv om de oppsto lenge før de første levende vesener dukket opp. I sin struktur og sammensetning lignet de på noen av de kjemiske forbindelsene som kan isoleres fra kroppene til dyr og planter.
Jorden avkjølte seg gradvis og ga fra seg varmen til det kalde interplanetariske rommet. Til slutt nærmet temperaturen på overflaten seg 100 grader, og deretter begynte vanndampen i atmosfæren å kondensere til dråper og skyndte seg til den varme ørkenoverflaten på jorden i form av regn. Kraftige regnskyll strømmet over jorden og oversvømmet den, og dannet det primære kokende havet. Organiske stoffer i atmosfæren ble også ført bort av disse bygene og ført inn i vannet i dette havet.
Hva skulle skje med dem videre? Kan vi med rimelighet svare på dette spørsmålet? Ja, i dag kan vi enkelt tilberede disse eller lignende stoffer, kunstig skaffe dem i våre laboratorier fra de enkleste hydrokarboner. La oss ta vannløsning disse stoffene og la det stå mer eller mindre høy temperatur. Vil disse stoffene da forbli uendret eller vil de gjennomgå ulike typer kjemiske transformasjoner? Det viser seg at selv i de kort tid, der vi kan utføre våre observasjoner i laboratorier, forblir ikke organiske stoffer uendret, men omdannes til andre kjemiske forbindelser. Direkte erfaring viser oss at i slike vandige løsninger av organiske stoffer skjer så mange og varierte transformasjoner at det til og med er vanskelig å kort beskrive dem. Men det viktigste generell retning Disse transformasjonene koker ned til at relativt enkle små molekyler av primære organiske stoffer kombineres med hverandre på tusen måter og dermed danner større og større og mer komplekse molekyler.
For klargjøring vil jeg her kun gi to eksempler. Tilbake i 1861 viste vår berømte landsmann, kjemiker A. Butlerov, at hvis formaldehyd løses opp i kalkvann og denne løsningen får stå på et varmt sted, vil den etter en tid få en søt smak. Det viser seg at under disse forholdene kombineres seks formaldehydmolekyler med hverandre til ett større, mer komplekst sukkermolekyl.
Det eldste medlemmet av vårt vitenskapsakademi, Alexey Nikolaevich Bakh på lang tid lot en vandig løsning av formaldehyd stå og kaliumcyanid. Samtidig enda mer komplekse stoffer enn Butlerovs. De hadde enorme molekyler og var i strukturen nær proteiner, hovedbestanddelene i enhver levende organisme.
Det finnes dusinvis og hundrevis av slike eksempler. De beviser utvilsomt at de enkleste organiske stoffene i vannmiljøet lett kan omdannes til mye mer komplekse forbindelser som sukker, proteiner og andre stoffer som kroppene til dyr og planter er bygget av.
Forholdene som ble skapt i vannet i det primære varme havet var ikke mye forskjellig fra forholdene som ble gjengitt i våre laboratorier. Derfor burde de samme komplekse organiske stoffene som ble oppnådd av Butlerov, Bach og i eksperimenter fra andre forskere, ha blitt dannet når som helst i datidens hav, i en hvilken som helst tørkepytt.
Så, som et resultat av samspillet mellom vann og de enkleste derivatene av hydrokarboner, gjennom en rekke påfølgende kjemiske transformasjoner, ble materialet som alle levende vesener for tiden er bygget av, dannet i vannet i det opprinnelige havet. Dette var imidlertid bare byggemateriale. For at levende vesener - organismer - skulle oppstå, måtte dette materialet skaffe seg den nødvendige strukturen, en viss organisasjon. Så å si var det bare murstein og sement som en bygning kan bygges av, men det er ennå ikke selve bygningen.
Hvis du finner en feil, merk en tekst og klikk Ctrl+Enter.
Laster inn...