For første gang lyktes den amerikanske forskeren Stanley Miller i 1952 å skaffe organiske molekyler - aminosyrer - under laboratorieforhold, og 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 i prebiotisk (pre-life) kjemi ved University of California. Installasjonen som det første eksperimentet ble utført på, var et system av kolber, i en av dem var det 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. En elektrisk utladning var nær lyn i styrke, og Miller forventet at det under dens handling ble dannet kjemiske forbindelser, som, etter å ha kommet inn i vannet, ville reagere med hverandre og danne mer komplekse molekyler. Resultatet overgikk alle forventninger. Da han slo av installasjonen om kvelden og kom tilbake neste morgen, fant Miller at vannet i kolben hadde fått en gulaktig farge. Det som ble dannet var en buljong av aminosyrer, byggesteinene til proteiner. Dermed viste dette eksperimentet hvor lett de primære ingrediensene til de levende kunne dannes. Alt som skulle til var en blanding av gasser, et lite hav og et lite lyn.
Andre forskere har en tendens 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 prøvde kjemikere å lage organiske forbindelser. Imidlertid var konsentrasjonen deres i vannet like ubetydelig som om en dråpe konditorfarge hadde blitt oppløst i et svømmebasseng. Naturligvis er det vanskelig å forestille seg hvordan liv kunne ha oppstått i en så fortynnet løsning. Hvis faktisk bidraget fra terrestriske prosesser til opprettelsen av reserver av primært organisk materiale var så ubetydelig, hvor kom det så fra? Kanskje fra verdensrommet? Asteroider, kometer, meteoritter og til og med interplanetære støvpartikler kan bære organiske forbindelser, inkludert aminosyrer. Disse utenomjordiske objektene kan gi nok organiske forbindelser til å komme inn i det primære havet eller en liten vannmasse for livets opprinnelse. Rekkefølgen 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 i faktisk regnes som liv.
Prosessen med dannelse av de første organiske forbindelsene på jorden kalles kjemisk evolusjon. Det gikk forut for biologisk evolusjon. Stadiene av kjemisk evolusjon ble identifisert av A.I. Oparin.
jeg iscenesetter- 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 ulike uorganiske stoffer, under forhold med intens solstråling. I løpet av disse reaksjonene kan det dannes enkle organiske stoffer fra uorganiske stoffer - aminosyrer, enkle karbohydrater, alkoholer, fettsyrer, nitrogenholdige baser.
Muligheten for å syntetisere organiske stoffer fra uorganiske stoffer 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 være 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.
II trinn- syntesen av proteiner - polypeptider som kan dannes fra aminosyrer i vannet i primærhavet.
Trinn III- utseendet til koacervater (fra lat. coacervus - en blodpropp, en haug). Amfotere proteinmolekyler kan under visse forhold spontant konsentrere seg og danne kolloidale komplekser, som kalles koacervater.
Koacervatdråper dannes ved å blande to forskjellige proteiner. En løsning av ett protein i vann er gjennomsiktig. Når du blander forskjellige proteiner, blir løsningen grumsete; under et mikroskop er dråper som flyter i vann synlige i den. Slike dråper - koacervater kunne ha oppstått i vannet i det 1000 primærhavet, hvor det var forskjellige proteiner.
Noen egenskaper til koacervater er utad lik egenskapene til levende organismer. For eksempel "absorberer" de fra miljøet og akkumulerer selektivt visse stoffer, øker i størrelse. Det kan antas at stoffer gikk inn i kjemiske reaksjoner inne i koacervatene.
Siden den kjemiske sammensetningen av "buljongen" i ulike deler av primærhavet varierte, var ikke den kjemiske sammensetningen og egenskapene til koacervatene de samme. Konkurranseforhold for stoffer oppløst i "buljongen" kan dannes mellom koacervater. Koacervater kan imidlertid ikke betraktes som levende organismer, siden de manglet evnen til å reprodusere sin egen type.
IV trinn- fremveksten av nukleinsyremolekyler som er i stand til selvreproduksjon.
Studier har vist at korte kjeder av nukleinsyrer kan 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 viktig rolle i syntesen av organiske polymerer. Det ble vist at en rekke bergarter og mineraler - basalt, leire, sand - har informasjonsegenskaper, for eksempel kan polypeptidsyntese utføres på leire.
Tilsynelatende oppsto først en "mineralogisk kode" alene, der rollen som "bokstaver" ble spilt av kationer av aluminium, jern, magnesium, alternerende i forskjellige mineraler i en viss rekkefølge. I mineraler vises en kode på tre, fire og fem bokstaver. Denne koden bestemmer sekvensen for å forbinde aminosyrer 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 det livløse til det levende, kalte J. Bernal biopoiesis. Biopoiesis inkluderer stadiene som skulle ha gått foran utseendet til de første levende organismer: fremveksten av membraner i koacervater, metabolisme, evnen til å reprodusere seg selv, fotosyntese, oksygenrespirasjon.
Dannelsen av cellemembraner ved å stille opp lipidmolekyler på overflaten av koacervater kan føre til at de første levende organismene dukker opp. Dette sikret stabiliteten til formen deres. Inkluderingen av nukleinsyremolekyler i koacervater sikret deres evne til å reprodusere seg selv. I prosessen med selvreproduksjon av nukleinsyremolekyler oppsto mutasjoner som fungerte som materiale for naturlig utvalg.
Så, på grunnlag av koacervater, kunne de første levende vesenene ha oppstått. De ser ut til å ha vært heterotrofer og matet på energirikt sammensatt organisk materiale 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 stoffer ved bruk av solenergi eller energien fra kjemiske reaksjoner. Så det var autotrofer som var i stand til fotosyntese eller kjemosyntese.
De første organismene var anaerobe og fikk energi under oksygenfrie oksidasjonsreaksjoner, for eksempel gjæring. Imidlertid førte fremkomsten av fotosyntesen til akkumulering av oksygen i atmosfæren. Som et resultat oppsto respirasjon - en oksygenholdig, aerob oksidasjonsvei som er omtrent 20 ganger mer effektiv enn glykolyse.
Til å begynne med utviklet det seg liv i vannet i havet, da sterk ultrafiolett stråling hadde en skadelig effekt på organismer på land. Utseendet til ozonlaget som et resultat av akkumulering av oksygen i atmosfæren skapte forutsetningene for fremveksten av levende organismer på land.
For tiden er det flere vitenskapelige definisjoner av liv, men de er ikke alle nøyaktige. Noen av dem er så brede at livløse gjenstander som ild eller mineralkrystaller faller under dem. Andre er for smale, og ifølge dem regnes ikke muldyr som ikke gir avkom 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 egenskapene til foreldrene sine. For det andre, i generasjonene av etterkommere, bør konsekvensene av mutasjoner dukke opp - genetiske endringer som er arvet av påfølgende generasjoner og forårsaker populasjonsvariabilitet. Og for det tredje er det nødvendig at et system med naturlig utvalg fungerer, som et resultat av at noen individer får en fordel over andre og overlever under endrede forhold, og gir avkom.
Hvilke elementer i systemet var nødvendige for at det skulle ha egenskapene til en levende organisme? Et 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 å «lese» genetisk informasjon og overføre den til ribosomer, hvor syntesen av proteinmolekyler finner sted, hvor RNA-molekyler av den tredje typen deltar.
Dermed kunne det mest primitive levende systemet representeres av RNA-molekyler som doblet seg, muterte og var gjenstand for naturlig utvalg. I løpet av evolusjonen, på grunnlag av RNA, oppsto spesialiserte DNA-molekyler - innehaverne av genetisk informasjon - og ikke mindre spesialiserte proteinmolekyler, som overtok funksjonene til katalysatorer for syntese 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 for de aller første cellene som ga opphav til de tre hovedgrenene av livet, som er representert i den moderne verden av bakterier. , archaea og eukaryoter. Når det gjelder datoen og sekvensen for utseendet til slike primærceller, forblir dette et mysterium. I tillegg, ifølge enkle sannsynlighetsvurderinger, er det ikke nok tid til den evolusjonære overgangen fra organiske molekyler til de første organismene - de første enkle organismene dukket opp for plutselig.
I mange år trodde forskerne at liv neppe kunne ha oppstått og utviklet seg i perioden da Jorden stadig ble utsatt for kollisjoner med store kometer og meteoritter, og denne perioden tok slutt for rundt 3,8 milliarder år siden. Nylig er det imidlertid funnet spor etter komplekse cellestrukturer som dateres tilbake minst 3,86 milliarder år i de eldste sedimentære bergartene på jorden, funnet i det sørvestlige Grønland. 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 har blitt brakt til jorden fra verdensrommet sammen med meteoritter og andre utenomjordiske objekter som har bombardert 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 fra verdensrommet, sammen med interplanetært materiale, fortsetter nøyaktig de samme forbindelsene å komme til jorden som de gjorde ved livets morgen.
Romobjekter som falt til jorden kan spille en sentral rolle i fremveksten av liv på planeten vår, siden, ifølge noen forskere, kan celler som bakterier stamme fra en annen planet og deretter falle til jorden sammen med asteroider. Ett bevis til fordel for livets utenomjordiske opprinnelse ble funnet inne i en potetformet meteoritt kalt ALH84001. Denne meteoritten var opprinnelig en del av Mars-skorpen, 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 i solsystemet, landet dette fragmentet av Mars-bergarten i form av en meteoritt i Antarktis, hvor det nylig ble oppdaget. En detaljert studie av meteoritten inne i den avslørte stavformede strukturer som ligner fossiliserte bakterier i form, noe som ga opphav til opphetet vitenskapelig debatt om muligheten for liv i dypet av Mars-skorpen. Det vil ikke være mulig å løse disse tvistene før i 2005, da National Aeronautics and Space Administration of the United States of America vil gjennomføre et interplanetarisk oppdrag til Mars for å ta prøver av Mars-skorpen og levere prøver til Jorden. Og hvis forskere klarer å bevise at mikroorganismer en gang bebodde Mars, vil det være mulig å snakke med større grad av sikkerhet om livets utenomjordiske opprinnelse og muligheten for å bringe liv fra verdensrommet.
inkluderer4 prøveoppgaver og 1 sluttprøve:
Prøvearbeid 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. Å leve er forskjellig fra ikke-levende:
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 seg ikke mulig:
a) spontan generering av liv; b) utseendet til de levende bare fra de levende; c) bringe "livsfrø" fra kosmos;
d) biokjemisk evolusjon.
5. Av de oppførte forholdene er den viktigste for livets fremvekst:
a) radioaktivitet; b) nærvær av flytende vann; c) nærvær av gassformig oksygen; d) planetens masse.
6. Karbon er grunnlaget for liv på jorden, fordi er han:
a) er det vanligste grunnstoffet på jorden;
b) det første av de kjemiske elementene begynte å samhandle med vann;
c) har liten atomvekt;
d) er i stand til å danne stabile forbindelser med dobbelt- og trippelbindinger.
7. Essensen av kreasjonisme er:
a) opprinnelsen til de levende fra de ikke-levende; b) opprinnelsen til de levende fra de levende;
c) skapelsen av verden av Gud; d) bringe liv fra verdensrommet.
8. Når begynte den geologiske historien til jorden: a) over 6 milliarder; b) 6 millioner; c) For 3,5 milliarder år siden?
9. Hvor oppsto de første uorganiske forbindelsene: 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) synkende land; 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 konserveringsmidlene: a) vekst; b) metabolisme; c) reproduksjon?
13. Hvilke egenskaper er iboende i probionten: a) metabolisme; b) vekst; c) reproduksjon?
14. Hva var måten å ernæring på i 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 som skapte forholdene 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. Pre-nukleære organismer som ikke har en kjerne begrenset av et skall og organeller som er i stand til selvreproduksjon - ....
3. Et faseseparert system som samhandler med miljøet som et 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 anses kombinasjonen av nukleinsyrer med koacervatdråper som det viktigste stadiet i livets fremvekst?
Verifikasjonsarbeid om emnet "Kjemisk organisering av cellen"
valg 1
Test "Test deg selv"
2. Hvilke kjemiske elementer som finnes i cellen er
makronæringsstoffer: a) oksygen; b) karbon; c) hydrogen; d) nitrogen; e) fosfor; e) svovel; g) natrium; h) klor; i) kalium; j) kalsium; k) jern; l) magnesium; m) sink?
3. Hva er den gjennomsnittlige andelen vann i en celle: a) 80 %; b) 20%; på 1 %?
Hvilken vital forbindelse inneholder 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. Ved 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 ved nedbrytning av 1 g protein: 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 inkluderer 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 planteorganismen: a) strukturen til membraner; 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; f) deoksyribose; g) cellulose?
15. Hvilke polysakkarider er karakteristiske for en plantecelle: 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) en fosforsyrerest; d) karbohydrater?
18. Hva slags helix er et DNA-molekyl: a) enkelt; b) dobbelt?
19. Hvilken av nukleinsyrene har størst lengde og molekylvekt:
a) DNA; b) RNA?
Fullfør setningene
Karbohydrater deles inn i grupper………………….
Fett er …………………
Bindingen mellom to aminosyrer kalles ………………
Hovedegenskapene til enzymer er …………..
DNA utfører funksjonene til …………………..
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) makronæringsstoffer; b) sporstoffer?
Hvilken viktig forbindelse inneholder magnesium: a) klorofyll; b) hemoglobin; c) DNA; d) RNA?
Hva er viktigheten av vann for cellens levetid:
5. Hvilket fett er løselig i: a) i vann; b) aceton; c) luft; 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 den animalske organismen: a) strukturen til membraner; b) energikilde; c) termoregulering; d) kilde til vann; e) alt ovenfor?
Hvor mye energi frigjøres ved nedbrytning av 1 g fett: 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 en dyrecelle: a) cellulose; b) stivelse; c) glykogen; d) kitin?
12. Hva er rollen til karbohydrater i en plantecelle: a) bygning; 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 syntesen av proteiner: 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) en aminosyre b) nukleotid; c) et proteinmolekyl?
18. Hvilke stoffer tilhører ribose: a) proteiner; b) fett; c) karbohydrater?
19. Hvilke stoffer er inkludert i sammensetningen av 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 til …………………..
6. RNA utfører funksjonene til …………………..
DEKODER
Alternativ nummer 1
Ia: 2-d, e, g, h, i, k, l, m; 3-a; 4 GB; 5-d; 6-a; 7-6; 8-a; 9.; 10-6; 11-in; 12-a,b; 13-6; 14-b, c, d.e, f; 15-a,b; Det 16. århundre; 17-b, c, d; 18-6; 19-a.
Alternativ nummer 2
la, 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; 11-c.g; 12-a.b., d; 13-a; 14-a; 15-b; 16-b, c, d; 17-6; 18-in; 19-a.b.c., e, f, 3.
1. monosakkarider, oligosakkarider, polysakkarider
2. estere av glyserol og høyere fettsyrer
3. peptid
4. Spesifisiteten og avhengigheten til katalysehastigheten avhenger av temperatur, pH, substratkonsentrasjon og enzym
5. lagring og overføring av arvelig informasjon
6. Messenger RNA bærer informasjon om proteinstrukturen 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, som bestemmer deres struktur og funksjon.
Verifikasjonsarbeid 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; e) alt ovenfor?
2. Gjennom hvilke deler av membranen passerer vann: a) lipidlaget; b) proteinporer?
3. Hvilke organeller i cytoplasmaet har en enkeltmembranstruktur: a) ytre cellemembran; b) ES; c) mitokondrier; d) plastider; e) ribosomer; f) Golgi-kompleks; g) lysosomer?
4. Hva skiller cytoplasmaet til cellen fra miljøet: a) ES-membraner (endoplasmatisk retikulum); b) ytre cellemembran?
Hvor mange underenheter består et ribosom av: a) en; b) to; c) tre?
Hva er inkludert i sammensetningen av ribosomer: a) proteiner; b) lipider; c) DNA; d) RNA?
Hvilke organeller er karakteristiske bare for planteceller: a) ES; b) ribosomer; c) mitokondrier; d) plastider?
Hvilke plastider er fargeløse: a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
11. Hvilke organismer karakteriseres av en kjerne: a) prokaryoter; b) eukaryoter?
12. Hvilken av kjernefysiske strukturer er involvert i sammenstillingen av ribosomunderenheter: 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 organeller i cytoplasmaet har en ikke-membranstruktur: a) ES; b) mitokondrier; c) plastider; d) ribosomer; e) lysosomer?
16. Hvilken organell binder cellen til en enkelt helhet, utfører transport av stoffer, deltar i syntesen av proteiner, fett, komplekse karbohydrater: a) ytre cellemembran; b) ES; c) Golgi-kompleks?
17. I hvilken av kjernefysiske strukturer er sammenstillingen av ribosomunderenheter: a) i kjernefysisk juice; b) i kjernen; c) i atomkonvolutten?
18. Hva er funksjonen til ribosomer: a) fotosyntese; b) proteinsyntese; c) fettsyntese; d) ATP-syntese; e) 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 energiutveksling: a) energi absorberes; b) frigjøres energi?
23. Hva inkluderer assimileringsprosessen: a) syntese av organiske stoffer med energiabsorpsjon; b) nedbryting av organiske stoffer med frigjøring av energi?
24. Hvilke prosesser som skjer i cellen er assimileringsprosesser: a) proteinsyntese; b) fotosyntese; c) lipidsyntese; d) ATP-syntese; d) puste?
25. På hvilket stadium av fotosyntesen dannes oksygen: a) mørk; b) lys; c) hele tiden?
26. Hva skjer med ATP i lysstadiet av fotosyntesen: a) syntese; b) splitting?
27. Hvilken rolle spiller enzymer i fotosyntesen: a) de nøytraliserer; b) katalysere; c) splitte?
28. Hva er måten å ernæring på i en person: a) autotrofisk; b) heterotrofisk; c) blandet?
29. Hva er funksjonen til DNA i proteinsyntese: a) selvdobling; b) transkripsjon; c) syntese av tRNA og rRNA?
30. Hva tilsvarer informasjonen til ett gen i et DNA-molekyl: a) protein b) aminosyre; c) gen?
31. Hva tilsvarer triplett og RNA: a) aminosyre; b) protein?
32. Hva dannes i ribosomet under proteinbiosyntese: a) protein av tertiær struktur; b) sekundær strukturprotein; a) en polypeptidkjede?
Alternativ 2
Hvilke molekyler består en biologisk membran av: a) proteiner; b) lipider; c) karbohydrater; d) vann; e) ATP?
Gjennom hvilke deler av membranen passerer ioner: a) lipidlaget; b) proteinporer?
Hvilke organeller i cytoplasmaet har en tomembranstruktur: a) ES; b) mitokondrier; c) plastider; d) Golgi-kompleks?
en grønnsak; b) dyr?
Hvor dannes ribosomunderenheter, a) i cytoplasma; b) i kjernen; c) i vakuoler?
Hvilke celleorganeller inneholder ribosomer?
7. Hvorfor mitokondrier kalles energistasjoner av celler: a) utføre proteinsyntese; b) ATP-syntese; c) syntese av karbohydrater; d) nedbryting av ATP?
8. Hvilke organeller er vanlige for plante- og dyreceller: a) ES; b) ribosomer; c) mitokondrier; d) plastider? 9. Hvilke av plastidene har en oransje-rød farge: a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
10. Hvilke av plastidene lagrer stivelse: a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
11. Hvilken kjernefysisk struktur bærer de arvelige egenskapene til organismen: a) kjernekonvolutten; 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; f) dannelse av ribosomunderenheter?
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) thylakoids gran; b) stroma tylakoider; c) stroma; d) cristae?
15. Hvilke plastider er grønne: a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
16. Hvilke av plastidene gir farge til blomsterblader, frukter, høstblader:
a) leukoplaster; b) kloroplaster; c) kromoplaster?
17. Med utseendet til hvilken struktur skilte kjernen seg fra cytoplasmaet: a) kromosomer; b) nukleolus; c) kjernefysisk juice; d) atomkonvolutt?
18. Hva er kjernemembranen: a) et kontinuerlig skall; b) porøst skall?
19. Hvilke forbindelser er inkludert i ATP: a) en nitrogenholdig base; b) karbohydrater; c) tre molekyler fosforsyre; d) glyserin; e) en aminosyre?
20. I hvilke organeller syntetiseres ATP i en dyrecelle: a) ribosomer; b) mitokondrier; c) kloroplaster?
21. Som et resultat av hvilken prosess som forekommer i mitokondrier, syntetiseres ATP: a) fotosyntese; b) pusting; c) proteinbiosyntese?
22. Hvorfor kalles assimilering plastisk utveksling: a) organiske stoffer skapes; b) organisk materiale brytes ned?
23. Hva inkluderer dissimileringsprosessen: a) syntese av organiske stoffer med energiabsorpsjon; c) nedbrytning av organiske stoffer med frigjøring av energi?
24. Hva er forskjellen mellom oksidasjon av organiske stoffer i mitokondrier
fra forbrenning av disse 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. Under spaltningen av hvilken forbindelse frigjøres fritt oksygen under fotosyntesen:
a) CO2; b) H20; c) ATP?
27. Hvilke planter skaper den største biomassen og frigjør mesteparten av oksygenet:
a) omstridt; b) frø; c) alger?
28. Hvilke komponenter i cellen er direkte involvert i proteinbiosyntesen: a) ribosomer; b) nukleolus; c) kjernefysisk konvolutt; d) kromosomer?
29. Hvilken struktur av kjernen inneholder informasjon om syntesen av ett protein: a) et 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 et proteinmolekyl dannes: a) i ribosomet; b) i matrisen til cytoplasmaet; 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.
Verifikasjonsarbeid med temaet "Reproduksjon og utvikling av organismer"
"Vent litt"
Hva er cellens livssyklus?
Hva er typene av postembryonal utvikling?
Hva er strukturen til blastulaen?
Hva er funksjonene til kromosomer?
Hva er mitose?
Hva er celledifferensiering?
Hva er strukturen til gastrulaen?
Hvilke kimlag dannes under embryonal utvikling?
Nevn tre russiske forskere som har gitt 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 den individuelle utviklingen av organismer delt inn i?
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 i anafase av mitose og anafase 2 av meiose?
List opp typer aseksuell reproduksjon.
List opp stadiene av embryogenese.
Hvor mange kromosomer og DNA vil det være i celler i metafasen av mitose og telofase av meiose 2?
Hva er den autonome 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?
Hva er primære og sekundære hulromsdyr?
Hva er en neurula?
Hvilke perioder består interfase av?
Hva er den biologiske betydningen av befruktning?
Hvordan ender den andre deling av meiose?
Hva er homeostase?
Hva er sporulering?
Hva er den biologiske betydningen av reproduksjon?
Hva er betydningen av reproduksjon i naturen?
Hva er en gastrula?
Hva er delene av et fugleegg?
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 med metamorfose?
Hva er direkte og indirekte utvikling?
Hvordan er spaltning forskjellig fra mitotisk deling?
Hvilke stadier skiller seg ut i den postembryonale utviklingen av en person?
Hva er amitose?
Hvilke organer utvikles i det menneskelige embryoet fra mesodermen?
Hva er settet med kromosomer og DNA i anafase 1 og anafase 2 av meiose?
List opp fasene av mitose.
Hva er den embryonale utviklingen til dyr?
Hva er antallet kromosomer og DNA i cellene i profasen av mitose og anafase 2 av meiose?
Hva er funksjonene til egget og sædcellene?
Hva er strukturen til et kromosom?
Hvor mange kromosomer og DNA vil være i en celle i anafase av mitose og metafase 1 av meiose?
Hva skjer med en celle i interfase?
List opp hovedstadiene i eggdannelsen.
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 kryssing til?
Hvordan kan man forklare forskjellene i størrelsen på eggene til fugler og mennesker?
Hva er strukturen til blastulaen?
I hvilken fase av meiose oppstår konjugasjon og hva er det?
Hva kalles stadiene av oogenese?
I hvilken fase av meiosen skjer overkryssing og hva er det?
Hva er den biologiske betydningen av å krysse over?
Hvilket kimlag danner menneskehjertet?
Hvordan slutter den første deling av meiose?
Test "Test deg selv"
1. Hvilken type celledeling er ikke ledsaget av en reduksjon i settet av kromosomer: a) amitose; b) meiose; c) mitose?
2. Hvilket sett med kromosomer oppnås under den mitotiske delingen av den diploide kjernen: a) haploid; b) diploid?
3. Hvor mange kromatider er det i kromosomet ved slutten av mitosen: a) to; b) en?
4. Hva slags 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 skjer meiotisk celledeling under gametogenese:
a) i vekstsonen; 6) i hekkeområdet; c) i modningssonen?
9. Hvilken del av sæden og egget er bæreren av genetisk informasjon: a) skall; b) cytoplasma; c) ribosomer; d) kjerne?
10. Utviklingen av hvilket kimlag som er assosiert med utseendet til et sekundært kroppshulrom: a) ektoderm; b) mesoderm; c) endoderm?
11. På grunn av hvilket kimlag akkorden dannes: a) ektoderm; b) endoderm; c) mesoderm?
Alternativ 2
1. Hva slags deling er typisk for somatiske celler: a) amitose; b) mitose; c) meiose?
2. Hvor mange kromatider er det i kromosomet ved begynnelsen av profasen: a) en; b) to?
3. Hvor mange celler dannes som følge av mitose: a) 1; b) 2; c) 3; d) 4?
4. Hvilken type celledeling resulterer i fire haploide celler:
a) mitose; b) meiose; c) amitose?
Hvilket sett med kromosomer har zygoten: a) haploid; b) diploid?
Hva dannes som et resultat av oogenese: a) sædceller; b) egg; c) zygote?
7. Hvilken av metodene for reproduksjon av organismer oppsto senere enn alle i evolusjonsprosessen: a) vegetativ; b) aseksuell; c) seksuell?
9. Hvorfor kalles stadiet til et tolags embryo en gastrula:
a) ligner på magen; b) har en tarmhule; c) har mage?
10. Med utseendet til hvilket kimlag begynner utviklingen av vev og organsystemer:
a) ektoderm; b) endoderm; c) mesoderm?
11. På grunn av hvilket kimlag dannes ryggmargen: a) ektoderm; b) mesoderm; c) endoderm?
Undersøkelse
Alternativ nummer 1
1v ; 2b; 3b; 4c; 5a; 6c; 7a; 8c; 9g; 10b; 11c
Alternativ nummer 2
lb; 2b; 3b; 4b; 5B; 6b; 7c; 8a; 9b; 10v; 11a.
Avsluttende testing
VERIFIKASJONSARBEID FOR KURSET
"Generell biologi" klasse 10
Valg 1.
Instruksjon for studenter
Prøven består av del A, B, C. Det er avsatt 60 minutter til gjennomføring. Les hvert spørsmål nøye og de foreslåtte svarene, hvis noen. Svar først etter at du har forstått spørsmålet og analysert alle mulige svar.
Fullfør oppgavene i den rekkefølgen de er gitt. Hvis du har problemer med en oppgave, hopp over den og prøv å fullføre de som du er sikker på svarene på. Du kan gå tilbake til tapte oppgaver hvis du har tid.
Det gis ett eller flere poeng for å gjennomføre oppgaver av varierende kompleksitet. Poengene du får for utførte oppgaver summeres opp. Prøv å fullføre så mange oppgaver som mulig og få flest poeng.
Vi ønsker deg suksess!
Prosessen med dannelse av de første organiske forbindelsene på jorden kalles kjemisk evolusjon. Det gikk forut for biologisk evolusjon. Stadiene av kjemisk evolusjon ble identifisert av A.I. Oparin.
Stage I - ikke-biologisk, eller abiogenic (fra gresk. u, un - en negativ partikkel, bios - liv, genesis - opprinnelse). På dette stadiet fant kjemiske reaksjoner sted i jordens atmosfære og i vannet i det primære havet, mettet med ulike uorganiske stoffer, under forhold med intens solstråling. I løpet av disse reaksjonene kan det dannes enkle organiske stoffer fra uorganiske stoffer - aminosyrer, alkoholer, fettsyrer, nitrogenholdige baser.
Muligheten for å syntetisere organiske stoffer fra uorganiske stoffer 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 være 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 - syntesen av proteiner - polypeptider som kan dannes fra aminosyrer i vannet i det primære havet.
Stage III - utseendet til koacervater (fra lat. coacervus - en blodpropp, en haug). Amfotere proteinmolekyler kan under visse forhold spontant konsentrere seg og danne kolloidale komplekser, som kalles koacervater.
Koacervatdråper dannes ved å blande to forskjellige proteiner. En løsning av ett protein i vann er gjennomsiktig. Når du blander forskjellige proteiner, blir løsningen grumsete; under et mikroskop er dråper som flyter i vann synlige i den. Slike dråper - koacervater kunne ha oppstått i vannet i det 1000 primærhavet, hvor det var forskjellige proteiner.
Noen egenskaper til koacervater er utad lik egenskapene til levende organismer. For eksempel "absorberer" de fra miljøet og akkumulerer selektivt visse stoffer, øker i størrelse. Det kan antas at stoffer gikk inn i kjemiske reaksjoner inne i koacervatene.
Siden den kjemiske sammensetningen av "buljongen" i ulike deler av primærhavet varierte, var ikke den kjemiske sammensetningen og egenskapene til koacervatene de samme. Konkurranseforhold for stoffer oppløst i "buljongen" kan dannes 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.
Studier har vist at korte kjeder av nukleinsyrer kan 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 viktig rolle i syntesen av organiske polymerer. Det ble vist at en rekke bergarter og mineraler - basalt, leire, sand - har informasjonsegenskaper, for eksempel kan polypeptidsyntese utføres på leire.
Tilsynelatende oppsto først en "mineralogisk kode" alene, der rollen som "bokstaver" ble spilt av kationer av aluminium, jern, magnesium, alternerende i forskjellige mineraler i en viss rekkefølge. I mineraler vises en kode på tre, fire og fem bokstaver. Denne koden bestemmer sekvensen for å forbinde aminosyrer 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 det livløse til det levende, kalte J. Bernal biopoiesis. Biopoiesis inkluderer stadiene som skulle ha gått foran utseendet til de første levende organismer: fremveksten av membraner i koacervater, metabolisme, evnen til å reprodusere seg selv, fotosyntese, oksygenrespirasjon.
Dannelsen av cellemembraner ved å stille opp lipidmolekyler på overflaten av koacervater kan føre til at de første levende organismene dukker opp. Dette sikret stabiliteten til formen deres. Inkluderingen av nukleinsyremolekyler i koacervater sikret deres evne til å reprodusere seg selv. I prosessen med selvreproduksjon av nukleinsyremolekyler oppsto mutasjoner som fungerte som materiale for.
Så, på grunnlag av koacervater, kunne de første levende vesenene ha oppstått. De ser ut til å ha vært heterotrofer og matet på energirikt sammensatt organisk materiale 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 stoffer ved bruk av solenergi eller energien fra kjemiske reaksjoner. Så det var autotrofer som var i stand til fotosyntese eller kjemosyntese.
De første organismene var anaerobe og fikk energi under oksygenfrie oksidasjonsreaksjoner, for eksempel gjæring. Imidlertid førte fremkomsten av fotosyntesen til akkumulering av oksygen i atmosfæren. Resultatet var respirasjon, en oksygenholdig, aerob oksidasjonsvei som er omtrent 20 ganger mer effektiv enn glykolyse.
Til å begynne med utviklet det seg liv i vannet i havet, da sterk ultrafiolett stråling hadde en skadelig effekt på organismer på land. Utseendet til ozonlaget som et resultat av akkumulering av oksygen i atmosfæren skapte forutsetningene for fremveksten av levende organismer på land.
Situasjonen var annerledes på jordens overflate.
Her må de opprinnelig dannede hydrokarbonene nødvendigvis gå i kjemisk interaksjon med stoffene som omgir dem, først og fremst med vanndampen i jordatmosfæren. Hydrokarboner er fulle av enorme kjemiske muligheter. Tallrike studier utført av en rekke kjemikere, spesielt arbeidet til den russiske akademikeren A. Favorsky og hans skole, viser hydrokarboners eksepsjonelle evne til å gjennomgå ulike kjemiske transformasjoner.Av spesiell interesse for oss er hydrokarboners evne til relativt lett å feste vann til dem selv. Det er ingen tvil om at de hydrokarbonene som opprinnelig oppsto på jordoverflaten, i sin hovedmasse, burde ha kombinert med vann. Som et resultat ble det dannet forskjellige nye stoffer i jordens atmosfære. Tidligere ble hydrokarbonmolekyler bygget av bare to grunnstoffer: karbon og hydrogen. Men i tillegg til hydrogen inneholder vann også oksygen. Derfor inneholdt molekylene til nyoppståtte stoffer allerede atomer av tre forskjellige elementer - karbon, hydrogen og oksygen. Snart fikk de selskap av et annet fjerde element - nitrogen.
I atmosfæren til store planeter (Jupiter og Saturn) kan vi, sammen med hydrokarboner, alltid oppdage en annen gass - ammoniakk. Denne gassen er godt kjent for oss, siden løsningen i vann danner det vi kaller ammoniakk. Ammoniakk er en forbindelse av nitrogen og hydrogen. Denne gassen ble også funnet i betydelige mengder i jordens atmosfære under dens eksistens, som vi nå beskriver. Derfor kom hydrokarboner ikke bare i kombinasjon med vanndamp, men også med ammoniakk. I dette tilfellet oppsto stoffer, hvis molekyler allerede var bygget av fire forskjellige elementer - karbon, hydrogen, oksygen og nitrogen.
Således, på den tiden vi beskriver, var jorden en naken steinkule, innhyllet fra overflaten med 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 ble gradvis avkjølt og ga fra seg varmen til det kalde interplanetariske rommet. Til slutt nærmet temperaturen på overflaten seg 100 grader, og da begynte vanndampen i atmosfæren å kondensere til dråper og stormet i form av regn inn på den varme ørkenoverflaten på jorden. Kraftige dusjer strømmet ut over jorden og oversvømmet den, og dannet et primært kokende hav. De organiske stoffene 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, på det nåværende tidspunkt kan vi enkelt tilberede disse eller lignende stoffer, kunstig skaffe dem i våre laboratorier fra de enkleste hydrokarboner. La oss ta en vandig løsning av disse stoffene og la den stå ved en 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 korte periodene vi kan utføre våre observasjoner i laboratorier, forblir ikke organiske stoffer uendret, men omdannes til andre kjemiske forbindelser. Direkte erfaringer viser oss at så mange og varierte transformasjoner finner sted i så vandige løsninger av organiske stoffer at det til og med er vanskelig å beskrive dem kort. Men hovedretningen for disse transformasjonene er at relativt enkle små molekyler av primære organiske stoffer kombineres med hverandre på tusen måter og dermed danner flere og flere store og komplekse molekyler.
For å presisere vil jeg her bare gi to eksempler. Tilbake i 1861 viste vår berømte landsmann, kjemiker A. Butlerov, at hvis du løser formalin i limevann og lar denne løsningen stå på et varmt sted, vil den etter en stund få en søt smak. Det viser seg at under disse forholdene kombineres seks formalinmolekyler for å danne ett større, mer komplekst sukkermolekyl.
Alexey Nikolaevich Bakh, det eldste medlemmet av vårt vitenskapsakademi, lot en vandig løsning av formalin og kaliumcyanid stå i lang tid. I dette tilfellet ble det dannet enda mer komplekse stoffer enn Butlerov. De hadde enorme molekyler og nærmet seg i sin struktur 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 på et hvilket som helst tidspunkt i det daværende havet, 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, dannet vannet i urhavet materialet som alle levende vesener for tiden er bygget av. Det var imidlertid fortsatt bare byggemateriale. For at levende vesener skulle oppstå - organismer, måtte dette materialet skaffe seg den nødvendige strukturen, en viss organisasjon. Så å si var det kun murstein og sement å bygge et bygg med, men det er ikke selve bygget.
Hvis du finner en feil, merk en tekst og klikk Ctrl+Enter.
Laster inn...