Pentru prima dată, omul de știință american Stanley Miller a reușit să obțină molecule organice - aminoacizi - în condiții de laborator simulând pe cele care se aflau pe Pământul primitiv în 1952. Apoi aceste experimente au devenit o senzație, iar autorul lor a câștigat faima în întreaga lume. În prezent, își continuă cercetările în chimia prebiotică (pre-viață) la Universitatea din California. Instalația pe care a fost efectuat primul experiment a fost un sistem de baloane, într-unul dintre care a fost posibilă obținerea unei descărcări electrice puternice la o tensiune de 100.000 V. Miller a umplut acest balon cu gaze naturale - metan, hidrogen și amoniac, care erau prezente în atmosfera Pământului primitiv. Balonul de dedesubt conținea o cantitate mică de apă care imită oceanul. O descărcare electrică în puterea sa era apropiată de fulger, iar Miller se aștepta ca sub acțiunea sa să se formeze compuși chimici care, după ce au pătruns în apă, vor reacționa între ei și vor forma molecule mai complexe. Rezultatul a depășit toate așteptările. Oprind instalația seara și revenind în dimineața următoare, Miller a constatat că apa din balon căpătase o culoare gălbuie. Ceea ce s-a format s-a dovedit a fi un bulion de aminoacizi - blocurile de construcție ale proteinelor. Astfel, acest experiment a arătat cât de ușor se pot forma ingredientele primare ale viețuitoarelor. Tot ce aveau nevoie era un amestec de gaze, un mic ocean și un mic fulger.
Alți oameni de știință sunt înclinați să creadă că atmosfera antică a Pământului este diferită de cea pe care a modelat-o Miller și a constat, cel mai probabil, din dioxid de carbon și azot. Folosind acest amestec de gaze și configurația experimentală a lui Miller, chimiștii au încercat să producă compuși organici. Cu toate acestea, concentrația lor în apă era la fel de neglijabilă ca și cum o picătură de vopsea alimentară s-ar fi dizolvat într-o piscină. Desigur, este greu de imaginat cum ar fi putut apărea viața într-o soluție atât de diluată. Dacă contribuția proceselor terestre la crearea rezervelor de materie organică primară a fost într-adevăr atât de nesemnificativă, atunci de unde a venit deloc? Poate din spațiu? Asteroizii, cometele, meteoriții și chiar particulele de praf interplanetar ar putea transporta compuși organici, inclusiv aminoacizi. Aceste obiecte extraterestre ar putea furniza suficienți compuși organici pentru a intra în oceanul primar sau într-un mic corp de apă. Secvența și intervalul de timp al evenimentelor, începând de la formarea materiei organice primare și terminând cu apariția vieții ca atare, rămâne și, probabil, va rămâne pentru totdeauna un mister care îngrijorează mulți cercetători, precum și întrebarea a ceea ce este de fapt. considerat viata.
Procesul de formare a primilor compuși organici de pe Pământ se numește evoluție chimică. A precedat evoluția biologică. Etapele evoluției chimice au fost identificate de A.I.Oparin.
Etapa I- non-biologic, sau abiogen (din grecescul u, un - particulă negativă, bios - viață, geneza - origine). În această etapă au avut loc reacții chimice în atmosfera Pământului și în apele oceanului primar, saturate cu diverse substanțe anorganice, în condiții de radiație solară intensă. În cursul acestor reacții, din substanțe anorganice s-ar putea forma substanțe organice simple - aminoacizi, carbohidrați simpli, alcooli, acizi grași, baze azotate.
Posibilitatea de a sintetiza substanțe organice din anorganice în apele oceanului primar a fost confirmată în experimentele omului de știință american S. Miller și a oamenilor de știință A.G. Pasynsky și T.E. Pavlovskaya.
Miller a proiectat o instalație care conținea un amestec de gaze - metan, amoniac, hidrogen, vapori de apă. Aceste gaze ar fi putut face parte din atmosfera primară. În cealaltă parte a aparatului era apă, care era adusă la fierbere. Gazele și vaporii de apă care circulau în aparatul de înaltă presiune au fost expuși la descărcări electrice timp de o săptămână. Ca rezultat, în amestec s-au format aproximativ 150 de aminoacizi, dintre care unii fac parte din proteine.
Ulterior, s-a confirmat experimental posibilitatea sintetizării altor substanțe organice, inclusiv baze azotate.
etapa a II-a- sinteza proteinelor - polipeptide care s-ar putea forma din aminoacizi din apele oceanului primar.
Etapa III- aparitia coacervatelor (din latinescul coacervus - cheag, gramada). Moleculele proteice cu amfoteritate, în anumite condiții, se pot concentra spontan și forma complexe coloidale, care se numesc coacervate.
Picăturile de coacervat se formează prin amestecarea a două proteine diferite. O soluție de o proteină în apă este limpede. La amestecarea diferitelor proteine, soluția devine tulbure; la microscop, picăturile care plutesc în apă sunt vizibile în ea. Astfel de picături - coacervate ar putea apărea în apele oceanului primar 1000, unde se aflau diferite proteine.
Unele dintre proprietățile coacervatelor sunt similare în exterior cu proprietățile organismelor vii. De exemplu, ele „absorb” din mediu și acumulează selectiv anumite substanțe, cresc în dimensiune. Se poate presupune că substanțele din interiorul coacervatelor au intrat în reacții chimice.
Deoarece compoziția chimică a „bulionului” în diferite părți ale oceanului primar era diferită, compoziția chimică și proprietățile coacervatelor nu erau aceleași. Între coacervate s-ar putea forma relații de competiție pentru substanțele dizolvate în „bulion”. Cu toate acestea, coacervatele nu pot fi considerate organisme vii, deoarece nu aveau capacitatea de a reproduce propriul lor fel.
Etapa IV- apariţia moleculelor de acid nucleic capabile de autoreproducere.
Studiile au arătat că lanțurile scurte de acizi nucleici sunt capabile să se dubleze fără nicio legătură cu organismele vii - într-o eprubetă. Se pune întrebarea: cum a apărut codul genetic pe Pământ?
Omul de știință american J. Bernal (1901-1971) a demonstrat că mineralele au jucat un rol important în sinteza polimerilor organici. S-a demonstrat că o serie de roci și minerale - bazalt, argile, nisip - au proprietăți informaționale, de exemplu, polipeptidele pot fi sintetizate pe argile.
Aparent, inițial a apărut un „cod mineralogic” în sine, în care rolul „literelor” era jucat de cationi de aluminiu, fier, magneziu, alternând în diferite minerale într-o anumită succesiune. În minerale, apare un cod de trei, patru și cinci litere. Acest cod determină secvența conexiunii aminoacizilor într-un lanț proteic. Apoi rolul matricei informaționale a trecut de la minerale la ARN, iar apoi la ADN, care s-a dovedit a fi mai fiabil pentru transmiterea trăsăturilor ereditare.
Cu toate acestea, procesele de evoluție chimică nu explică cum au apărut organismele vii. Procesele care au dus la trecerea de la non-viu la viu, J. Bernal le-a numit biopoieza. Biopoieza cuprinde etape care ar fi trebuit să precedă apariția primelor organisme vii: apariția membranelor în coacervate, metabolismul, capacitatea de a se reproduce, fotosinteza, respirația oxigenului.
Formarea membranelor celulare prin aranjarea moleculelor de lipide pe suprafața coacervatelor ar putea duce la apariția primelor organisme vii. Acest lucru a asigurat stabilitatea formei lor. Includerea moleculelor de acid nucleic în coacervate le-a oferit capacitatea de a se reproduce. În procesul de auto-reproducere a moleculelor de acid nucleic, au apărut mutații, care au servit drept material pentru selecția naturală.
Deci, pe baza coacervatelor, ar putea apărea primele ființe vii. Ei, aparent, erau heterotrofe și se hrăneau cu materia organică complexă bogată în energie conținută în apele oceanului primar.
Pe măsură ce numărul de organisme a crescut, competiția dintre ele s-a intensificat, pe măsură ce aprovizionarea cu nutrienți în apele oceanului a scăzut. Unele organisme au dobândit capacitatea de a sintetiza substanțe organice din cele anorganice folosind energia solară sau energia reacțiilor chimice. Așa au apărut autotrofele, capabile de fotosinteză sau chemosinteză.
Primele organisme au fost anaerobe și au primit energie prin reacții de oxidare fără oxigen, cum ar fi fermentația. Cu toate acestea, apariția fotosintezei a dus la acumularea de oxigen în atmosferă. Ca rezultat, a apărut respirația - o cale de oxidare aerobă a oxigenului, care este de aproximativ 20 de ori mai eficientă decât glicoliza.
Inițial, viața s-a dezvoltat în apele oceanului, deoarece radiațiile ultraviolete puternice au avut un efect dăunător asupra organismelor de pe uscat. Apariția stratului de ozon ca urmare a acumulării de oxigen în atmosferă a creat premisele pentru apariția organismelor vii pe uscat.
În prezent, există mai multe definiții științifice ale vieții, dar toate sunt inexacte. Unele dintre ele sunt atât de largi încât obiecte neînsuflețite precum focul sau cristalele de minerale cad sub ele. Alții sunt prea îngusti și, potrivit acestora, catârii care nu dau urmași nu sunt recunoscuți ca vii.
Una dintre cele mai de succes definește viața ca un sistem chimic auto-susținut capabil să se comporte în conformitate cu legile evoluției darwiniste. Aceasta înseamnă că, în primul rând, un grup de indivizi vii trebuie să producă descendenți asemănători lor, care moștenesc trăsăturile părinților lor. În al doilea rând, în generațiile de descendenți, consecințele mutațiilor ar trebui să se manifeste - modificări genetice care sunt moștenite de generațiile ulterioare și provoacă variabilitatea populației. Și, în al treilea rând, este necesar să funcționeze un sistem de selecție naturală, în urma căruia unii indivizi câștigă un avantaj față de alții și supraviețuiesc în condiții schimbate, dând urmași.
Ce elemente ale sistemului au fost necesare pentru ca acesta să aibă caracteristicile unui organism viu? Un număr mare de biochimiști și biologi moleculari consideră că moleculele de ARN posedau proprietățile necesare. Acizii ribonucleici sunt molecule speciale. Unii dintre ei se pot replica, muta, transmite astfel informații și, prin urmare, ar putea participa la selecția naturală. Adevărat, ei nu sunt capabili să catalizeze singuri procesul de replicare, deși oamenii de știință speră că în viitorul apropiat va fi găsit un fragment de ARN cu o astfel de funcție. Alte molecule de ARN sunt implicate în „citirea” informațiilor genetice și transferarea acesteia către ribozomi, unde sunt sintetizate molecule de proteine, la care iau parte moleculele de ARN de al treilea tip.
Astfel, cel mai primitiv sistem viu ar putea fi reprezentat prin dublarea moleculelor de ARN, suferind mutații și supuse selecției naturale. În cursul evoluției, pe baza ARN-ului, au apărut molecule de ADN specializate - custodele informațiilor genetice - și molecule proteice nu mai puțin specializate, care au preluat funcțiile de catalizatori pentru sinteza tuturor moleculelor biologice cunoscute în prezent.
La un moment dat, un „sistem viu” de ADN, ARN și proteine și-a găsit adăpost într-un sac format dintr-o membrană lipidică, iar această structură, mai protejată de influențele externe, a servit drept prototipul primelor celule care au dat naștere. la cele trei ramuri principale ale vieții, care sunt reprezentate în lumea modernă de bacterii, arhee și eucariote. În ceea ce privește data și secvența apariției unor astfel de celule primare, rămâne un mister. În plus, conform unor estimări probabilistice simple, nu există timp suficient pentru trecerea evolutivă de la molecule organice la primele organisme - primele protozoare au apărut prea brusc.
Timp de mulți ani, oamenii de știință au crezut că viața cu greu ar fi putut să apară și să se dezvolte în perioada în care Pământul a fost supus în mod constant la ciocniri cu comete mari și meteoriți, iar această perioadă s-a încheiat cu aproximativ 3,8 miliarde de ani în urmă. Recent, însă, în cele mai vechi roci sedimentare de pe Pământ, găsite în sud-vestul Groenlandei, au fost găsite urme de structuri celulare complexe care au cel puțin 3,86 miliarde de ani. Aceasta înseamnă că primele forme de viață ar fi putut apărea cu milioane de ani înainte ca bombardamentul planetei noastre de către corpuri cosmice mari să înceteze. Dar atunci este posibil și un scenariu complet diferit (Fig. 4). Materia organică a venit pe Pământ din spațiu împreună cu meteoriți și alte obiecte extraterestre care au bombardat planeta timp de sute de milioane de ani de la formarea ei. În zilele noastre, o coliziune cu un meteorit este un eveniment destul de rar, dar și acum din spațiu, împreună cu materialul interplanetar, exact aceiași compuși continuă să curgă pe Pământ ca în zorii vieții.
Obiectele spațiale care cad pe Pământ ar putea juca un rol central în apariția vieții pe planeta noastră, deoarece, potrivit unui număr de cercetători, celule precum bacteriile ar putea apărea pe o altă planetă și apoi să ajungă pe Pământ împreună cu asteroizii. O dovadă care susține teoria unei origini extraterestre a vieții a fost găsită în interiorul unui meteorit în formă de cartof numit ALH84001. Inițial, acest meteorit a fost o bucată din scoarța marțiană, care a fost apoi aruncată în spațiu printr-o explozie în timpul ciocnirii unui asteroid uriaș cu suprafața lui Marte, care a avut loc acum aproximativ 16 milioane de ani. Și acum 13 mii de ani, după o lungă călătorie în sistemul solar, acest fragment de rocă marțiană sub formă de meteorit a aterizat în Antarctica, unde a fost descoperit recent. Un studiu detaliat al meteoritului din interiorul acestuia a dezvăluit structuri în formă de tijă asemănătoare bacteriilor fosilizate, ceea ce a dat naștere la dezbateri științifice aprinse despre posibilitatea vieții adânci în scoarța marțiană. Aceste dispute vor fi soluționate nu mai devreme de 2005, când Administrația Națională de Aeronautică și Spațiu din Statele Unite ale Americii va efectua o misiune interplanetară de nave spațiale pe Marte pentru a preleva mostre din crusta marțiană și a livra mostre pe Pământ. Și dacă oamenii de știință reușesc să demonstreze că microorganismele au locuit cândva pe Marte, atunci va fi posibil să vorbim cu un grad mai mare de încredere despre originea extraterestră a vieții și despre posibilitatea de a aduce viață din spațiu.
include4 lucrări de verificare și 1 testare finală:
Lucrare de verificare pe subiect
„Originea vieții pe Pământ”
Partea A Notați numerele întrebărilor, alături de ele scrieți literele răspunsurilor corecte.
1. Ființele vii diferă de cele nevii:
a) compoziția compușilor anorganici; b) prezenţa catalizatorilor;
c) interacţiunea moleculelor între ele; d) procese metabolice.
2. Primele organisme vii de pe planeta noastră au fost:
a) heterotrofi anaerobi; b) heterotrofi aerobi;
c) autotrofe; d) organisme simbionte.
3. Esența teoriei abiogenezei este:
4. Experimentele lui Louis Pasteur s-au dovedit a fi imposibile:
a) generarea spontană a vieţii; b) apariţia celor vii numai din vii; c) aducerea „semințelor vieții” din Cosmos;
d) evoluţia biochimică.
5. Dintre aceste condiții, cea mai importantă pentru apariția vieții este:
a) radioactivitate; b) prezenţa apei lichide; c) prezenţa oxigenului gazos; d) masa planetei.
6. Carbonul este baza vieții pe Pământ, deoarece el:
a) este cel mai comun element de pe Pământ;
b) primul dintre elementele chimice a început să interacționeze cu apa;
c) are o greutate atomică mică;
d) este capabil să formeze compuși stabili cu legături duble și triple.
7. Esența creaționismului este:
a) originea viului din neviu; b) originea celor vii din vii;
c) crearea lumii de către Dumnezeu; d) aducerea de viață din spațiu.
8. Când a început istoria geologică a Pământului: a) peste 6 miliarde; b) 6 milioane; c) Acum 3,5 miliarde de ani?
9. De unde au apărut primii compuși anorganici: a) în măruntaiele Pământului; b) în oceanul primar; c) în atmosfera primară?
10. Care a fost condiția prealabilă pentru apariția oceanului primar: a) răcirea atmosferei; b) teren care se scufundă; c) apariţia surselor subterane?
11. Care sunt primele substanțe organice care au apărut în apele oceanului: a) proteine; b) grăsimi; c) glucide; d) acizi nucleici?
12. Ce proprietăți aveau conservanții: a) creșterea; b) metabolism; c) reproducere?
13. Ce proprietăți sunt inerente unui probiont: a) metabolism; b) crestere; c) reproducere?
14. Ce fel de hrănire au avut primele organisme vii: a) autotrof; b) heterotrof?
15. Ce materie organică a apărut odată cu apariția plantelor fotosintetice : a) proteine; b) grăsimi; c) glucide; d) acizi nucleici?
16.
Apariţia cărora organisme au creat condiţiile dezvoltării lumii animale: a) bacterii; b) alge albastre-verzi; c) alge verzi?
Partea B Completați propozițiile.
1. Teoria care postulează crearea lumii de către Dumnezeu (Creatorul) -….
2. Organisme prenucleare care nu au un nucleu delimitat de coajă și organele capabile de auto-reproducere -….
3. Un sistem separat de faze care interacționează cu mediul extern ca un sistem deschis -….
4. Omul de știință sovietic care a propus teoria coacervată a originii vieții -….
Partea C Răspunde la întrebare.
Enumerați principalele prevederi ale teoriei A.I. Oparin.
De ce combinația de acizi nucleici cu picături coacervate este considerată cea mai importantă etapă în apariția vieții?
Lucrare de verificare pe tema „Organizarea chimică a celulei”
Opțiunea 1
Testează-te
2. Ce elemente chimice sunt conținute în celulă
macronutrienți: a) oxigen; b) carbon; c) hidrogen; d) azot; e) fosfor; f) sulf; g) sodiu; h) clor; i) potasiu; j) calciu; l) fier de călcat; m) magneziu; m) zinc?
3. Care este ponderea apei în celulă în medie: a) 80%; b) 20%; în 1%?
Ce compus vital contine fierul: a) clorofila; b) hemoglobina; c) ADN; d) ARN?
Ce compuși sunt monomeri ai moleculelor de proteine:
6. Ce parte din moleculele de aminoacizi le deosebește unele de altele: a) un radical; b) grupare amino; c) grupare carboxil?
7. Prin ce legătură chimică se leagă aminoacizii din molecula proteică a structurii primare: a) disulfură; b) peptidă; c) hidrogen?
8. Câtă energie se eliberează în timpul descompunerii a 1 g de proteină: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
9. Care sunt principalele funcţii ale proteinelor: a) construirea; b) catalitic; c) motor; d) transport; e) protectoare; f) energie; g) toate cele de mai sus?
10. Ce compuşi în raport cu apa includ lipidele: a) hidrofile; b) hidrofob?
11. Unde sunt sintetizate grăsimile în celule: a) în ribozomi; b) plastide; c) EPS?
12. Care este importanţa grăsimilor pentru organismul vegetal: a) structura membranelor; b) sursa de energie; c) reglarea căldurii?
13. În urma căruia proces se formează substanţe organice din
anorganice: a) biosinteza proteinelor; b)) fotosinteza; c) sinteza ATP?
14. Ce carbohidrați sunt monozaharidele: a) zaharoză; b) glucoză; c) fructoză; d) galactoză; e) riboză; e) dezoxiriboză; g) celuloza?
15. Ce polizaharide sunt tipice pentru celulele vegetale: a) celuloza; b) amidon; c) glicogen; d) chitina?
Care este rolul carbohidraților în celula animală:
17. Ce este inclus în nucleotidă: a) aminoacid; b) baza azotata; c) restul de acid fosforic; d) carbohidrati?
18. Ce spirală este o moleculă de ADN: a) singură; b) dublu?
19. Care dintre acizii nucleici are cea mai mare lungime și greutate moleculară:
a) ADN; b) ARN?
Completați propozițiile
Carbohidrații sunt împărțiți în grupuri ………………….
Grăsimile sunt …………………
Legătura dintre doi aminoacizi se numește ……………
Principalele proprietăți ale enzimelor sunt ………… ..
ADN-ul îndeplinește funcțiile de …………… ..
ARN îndeplinește funcțiile de …………… ..
1. Conținutul cărora patru elemente din celulă este deosebit de ridicat: a) oxigen; b) carbon; c) hidrogen; d) azot; e) fier de călcat; f) potasiu; g) sulf; h) zinc; i) dragă?
2. Ce grup de elemente chimice reprezintă 1,9% din greutatea umedă
celule; a) organogeni (carbon, hidrogen, azot, oxigen); c) macronutrienți; b) oligoelemente?
Care compus vital conține magneziu: a) clorofilă; b) hemoglobina; c) ADN; d) ARN?
Care este importanța apei pentru viața celulei:
5. În ce sunt grăsimile solubile: a) în apă; b) acetonă; c) aerul; d) benzina?
6. Care este compoziţia chimică a moleculei de grăsime: a) aminoacizi; b) acizi grași; c) glicerina; d) glucoza?
7. Care este semnificația grăsimilor pentru organismul animal: a) structura membranelor; b) sursa de energie; c) reglarea căldurii; d) sursa de apa; e) toate cele de mai sus?
Câtă energie se eliberează în timpul descompunerii a 1 g de grăsime: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
Ce se formează în urma fotosintezei: a) proteine; b) grăsimi; c) glucide?
11. Ce polizaharide sunt caracteristice unei celule animale: a) celuloza; b) amidon; c) glicogen; d) chitina?
12. Care este rolul carbohidraților în celula vegetală: a) construirea; b) energie; c) transport; d) o componentă a nucleotidelor?
13. Câtă energie se eliberează în timpul descompunerii a 1 g de glucide: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
Câți dintre aminoacizii cunoscuți sunt implicați în sinteza proteinelor: a) 20; b) 23; c) 100?
În care se sintetizează organele din celulele proteine: a) în cloroplaste; b) ribozomi; c) în mitocondrii; d) în EPS?
17. Ce este un monomer de acid nucleic:
a) aminoacid; b) nucleotidă; c) o moleculă de proteină?
18. Ce substanţe aparţine riboza: a) proteine; b) grăsimi; c) glucide?
19. Ce substanţe sunt incluse în nucleotidele ADN: a) adenina; b) guanina; c) citozină; d) uracil; e) timină; f) acid fosforic, g) riboză; h) dezoxiriboză?
II
... Completați propozițiile
1. Carbohidrații sunt împărțiți în grupuri ………………….
2. Grăsimile sunt …………………
3. Legătura dintre doi aminoacizi se numește ……………
4. Principalele proprietăți ale enzimelor sunt ………… ..
5. ADN-ul îndeplinește funcțiile de …………… ..
6. ARN îndeplinește funcțiile de …………… ..
DECODOR
Opțiunea numărul 1
I a: 2-d, f, g, h, i, k, l, m; 3-a; 4GB; 5-d; 6-a; 7-6; 8-a; 9-g; 10-6; 11 inchi; 12-a, b; 13-6; 14-b, c, d, e; 15-a, b; al 16-lea secol; 17-b, c, d; 18-6; 19-a.
Opțiunea numărul 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; secolul al XI-lea; 12-a.b, d; 13-a; 14-a; 15-b; 16-b, c, d; 17-6; 18-in; 19-a.b.v, d, f, 3.
1.monozaharide, oligozaharide, polizaharide
2.esteri ai glicerolului și acizilor grași superiori
3.peptidă
4. Specificitatea și dependența ratei de cataliză depind de temperatură, pH, substrat și concentrația de enzime
5.stocarea și transferul de informații ereditare
6. ARN-ul mesager transferă informații despre structura proteinei de la RK la locul sintezei proteinelor, ele determină localizarea aminoacizilor în moleculele proteice. ARN-urile de transport furnizează aminoacidul la locul sintezei proteinelor. ARN-urile ribozomale fac parte din ribozomi, determinând structura și funcționarea acestora.
Lucrare de verificare pe tema „Structura și activitatea vitală a celulelor”
Opțiunea 1
I. Ce caracteristici ale unei celule vii depind de funcționarea membranelor biologice:
a) permeabilitatea selectivă; b) absorbția și reținerea apei; c) schimb de ioni; d) izolarea de mediu și legătura cu acesta; e) toate cele de mai sus?
2. Prin care părți ale membranei este transportată apa: a) strat lipidic; b) porii proteici?
3. Ce organite ale citoplasmei au structură monomembranară: a) membrana celulară externă; b) ES; c) mitocondrii; d) plastide; e) ribozomi; f) complexul Golgi; g) lizozomi?
4. Ce separă citoplasma celulei de mediu: a) membranele ES (reticulul endoplasmatic); b) membrana celulară externă?
Din câte subunităţi este format ribozomul: a) una; b) doi; c) trei?
Ce este inclus în ribozom: a) proteine; b) lipide; c) ADN; d) ARN?
Ce organele sunt caracteristice doar pentru celulele vegetale: a) ES; b) ribozomi; c) mitocondrii; d) plastide?
Care plastide sunt incolore: a) leucoplaste; b) cloroplaste; c) cromoplaste?
11. Pentru ce organisme este caracteristic nucleul: a) procariote; b) eucariote?
12. Care dintre structurile nucleare participă la asamblarea subunităţilor ribozomului: a) înveliş nuclear; b) nucleolul; c) suc nuclear?
13. Care dintre componentele membranei determină proprietatea de permeabilitate selectivă: a) proteine; b) lipide?
14. Cât de mari moleculele și particulele proteice trec prin membrană: a) fagocitoză; b) pinocitoza?
15. Ce organite ale citoplasmei au structură nemembranară: a) ES; b) mitocondrii; c) plastide; d) ribozomi; e) lizozomi?
16. Care organoid leagă celula într-un singur întreg, efectuează transportul de substanțe, participă la sinteza proteinelor, grăsimilor, carbohidraților complecși: a) membrana celulară exterioară; b) ES; c) complexul Golgi?
17. În care dintre structurile nucleare se află ansamblul subunităţilor ribozomului: a) în sucul nuclear; b) în nucleol; c) în învelișul nuclear?
18. Care este funcţia ribozomilor: a) fotosinteza; b) sinteza proteinelor; c) sinteza grăsimilor; d) sinteza ATP; e) functia de transport?
19. Care este structura moleculei de ATP: a) biopolimer; b) nucleotidă; c) monomer?
20. În care organele se sintetizează ATP într-o celulă vegetală: a) în ribozomi; b) în mitocondrii; c) în cloroplaste?
21. Câtă energie conţine ATP: a) 40 kJ; b) 80 kJ; c) 0 kJ?
22. De ce disimilarea se numește schimb de energie: a) energia este absorbită; b) se eliberează energie?
23. Ce cuprinde procesul de asimilare: a) sinteza substanţelor organice cu absorbţia energiei; b) descompunerea substanţelor organice cu eliberarea de energie?
24. Ce procese care au loc în celulă sunt asimilative: a) sinteza proteinelor; b) fotosinteza; c) sinteza lipidelor; d) sinteza ATP; e) respiratie?
25. În ce stadiu al fotosintezei se formează oxigenul: a) întuneric; b) lumina; c) în mod constant?
26. Ce se întâmplă cu ATP în stadiul de lumină al fotosintezei: a) sinteza; b) scindare?
27. Care este rolul enzimelor în fotosinteză: a) neutralizează; b) catalizează; c) despica?
28. Care este modul de a mânca al unei persoane: a) autotrof; b) heterotrof; c) mixt?
29. Care este funcţia ADN-ului în sinteza proteinelor: a) autodublare; b) transcriere; c) sinteza ARNt și ARNr?
30. Cu ce corespund informațiile unei gene a moleculei de ADN: a) proteine; b) aminoacid; c) gena?
31. Ce corespunde tripletului și ARN: a) aminoacid; b) proteine?
32. Ce se formează în ribozom în procesul de biosinteză a proteinelor: a) proteină din structura terţiară; b) proteină de structură secundară; a) lanț polipeptidic?
Opțiunea 2
Din ce molecule este formată membrana biologică: a) proteine; b) lipide; c) glucide; d) apa; e) ATP?
Prin ce părți ale membranei sunt transportați ionii: a) stratul lipidic; b) porii proteici?
Ce organite ale citoplasmei au o structură cu două membrane: a) ES; b) mitocondrii; c) plastide; d) Complexul Golgi?
o leguma; b) animale?
Acolo unde se formează subunități ribozomale, a) în citoplasmă; b) în miez; c) în vacuole?
În ce organele se află ribozomii:
7. De ce mitocondriile sunt numite stații energetice ale celulelor: a) realizează sinteza proteinelor; b) sinteza ATP; c) sinteza glucidelor; d) scindarea ATP?
8. Ce organele sunt comune pentru celulele vegetale și animale: a) ES; b) ribozomi; c) mitocondrii; d) plastide? 9. Care plastide au culoarea portocalie-roşu: a) leucoplaste; b) cloroplaste; c) cromoplaste?
10. Ce plastide depozitează amidon: a) leucoplaste; b) cloroplaste; c) cromoplaste?
11. Ce structură nucleară poartă proprietăţile ereditare ale organismului: a) învelişul nuclear; b) suc nuclear; c) cromozomi; d) nucleolul?
12. Care sunt funcţiile nucleului: a) stocarea şi transmiterea informaţiilor ereditare; b) participarea la diviziunea celulară; c) participarea la biosinteza proteinelor; d) sinteza ADN-ului; e) sinteza ARN; f) formarea subunităţilor de ribozom?
13. Cum se numesc structurile interne ale mitocondriilor: a) granule; b) cristae; c) matricea?
14. Ce structuri formează membrana interioară a cloroplastei: a) grani tilacoizi; b) tilacoizii stromei; c) stroma; d) crista?
15. Care plastide sunt verzi: a) leucoplaste; b) cloroplaste; c) cromoplaste?
16. Ce plastide dau culoare petalelor florilor, fructelor, frunzelor de toamna:
a) leucoplaste; b) cloroplaste; c) cromoplaste?
17. Odată cu apariția ce structură s-a separat nucleul de citoplasmă: a) cromozomi; b) nucleolul; c) suc nuclear; d) anvelopa nucleară?
18. Ce este învelișul nuclear: a) învelișul continuu; b) o înveliș poroasă?
19. Ce compuși fac parte din ATP: a) bază azotată; b) glucide; c) trei molecule de acid fosforic; d) glicerina; e) aminoacid?
20. În care organele se sintetizează ATP într-o celulă animală: a) ribozomi; b) mitocondrii; c) cloroplaste?
21. În urma ce proces care are loc în mitocondrii, se sintetizează ATP: a) fotosinteza; b) respiratie; c) biosinteza proteinelor?
22. De ce asimilarea se numește schimb plastic: a) se creează substanțe organice; b) se descompune materia organică?
23. Ce cuprinde procesul de disimilare: a) sinteza substanţelor organice cu absorbţia energiei; c) descompunerea substanţelor organice cu eliberarea de energie?
24. Care este diferența dintre oxidarea materiei organice din mitocondrii
din arderea aceloraşi substanţe: a) degajarea de căldură; b) degajarea de căldură și sinteza ATP; c) sinteza ATP; d) procesul de oxidare are loc cu participarea enzimelor; e) fără participarea enzimelor?
25. În ce organite ale celulei se realizează procesul de fotosinteză: a) în mitocondrii; b) ribozomi; c) cloroplaste; d) cromoplaste?
26. Când se împarte ce compus, oxigenul liber este eliberat în timpul fotosintezei:
a) CO2; b) H20; c) ATP?
27. Ce plante creează cea mai mare biomasă și eliberează cel mai mult oxigen:
a) contestat; b) sămânță; c) alge?
28. Ce componente ale celulei sunt direct implicate în biosinteza proteinelor: a) ribozomi; b) nucleolul; c) anvelopa nucleară; d) cromozomi?
29. Ce structură a nucleului conține informații despre sinteza unei proteine: a) molecula de ADN; b) un triplet de nucleotide; c) gena?
30. Ce componente alcătuiesc corpul ribozomului: a) membrane; b) proteine; c) glucide; d) ARN; e) grăsimi?
31. Câți aminoacizi sunt implicați în biosinteza proteinelor, a) 100; b) 30; in 20?
32. Unde se formează structurile complexe ale moleculei proteice: a) în ribozom; b) în matricea citoplasmatică; c) în canalele reticulului endoplasmatic?
Examinare
Opțiunea 1:
1e; 2b; 3a, f, g; 4b; 5 B; 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; 26 a; 27 a, b, c; 28b; 29b, c; 30a; 31a; 32c.
Opțiunea 2:
1a, b; 2a4 3b, c; 4a; 5 B; 6a, c, d, e; 7b; 8a, b, c; 9c; 10a; 11c; 12 toate; 13b; 14a, b; 15b; 16c; 17g; 18b; 19a, b, c: 20b; 21b; 22a; 23b; 24c, d; 25c; 26b; 26b; 28a, d; 29c; 30b, d; 31c; 32c.
Lucrare de verificare pe tema „Reproducția și dezvoltarea organismelor”
"Decongelati"
Care este ciclul de viață al unei celule?
Care sunt tipurile de dezvoltare postembrionară?
Care este structura blastulei?
Care sunt funcțiile cromozomilor?
Ce este mitoza?
Ce este diferențierea celulară?
Care este structura gastrulei?
Ce straturi germinale se formează în timpul dezvoltării embrionare?
Numiți trei oameni de știință ruși care au adus o mare contribuție la dezvoltarea embriologiei.
Enumerați etapele dezvoltării embrionare la animalele pluricelulare.
Ce este inducția embrionară?
Care sunt avantajele dezvoltării indirecte față de dezvoltarea directă?
În ce perioade este împărțită dezvoltarea individuală a organismelor?
Ce este ontogenia?
Ce fapte confirmă că embrionul este un sistem integral?
Care este setul de cromozomi și ADN din profaza 1 și profaza 2 a meiozei?
Ce este perioada de reproducere?
Care este setul de cromozomi și ADN din metafaza 1 și metafaza 2 a meiozei?
Care este numărul de cromozomi și ADN în timpul anafazei mitozei și anafazei 2 a meiozei?
Enumerați tipurile de reproducere asexuată.
Enumerați etapele embriogenezei.
Câți cromozomi și ADN vor avea celulele în metafaza mitozei și telofaza a meiozei 2?
Care este polul vegetativ în blastula?
Numiți tipurile de cromozomi (după structură).
Ce sunt Blastocel și Gastrocoel?
Formulați o lege biogenetică.
Ce este specializarea celulară?
Ce este meioza?
Care este numărul de cromozomi din celule la începutul și la sfârșitul mitozei?
Ce este stresul?
Enumerați fazele meiozei.
Câte ovule și spermatozoizi se formează ca urmare a gametogenezei?
Ce sunt bivalenții?
Cine sunt cavitățile primare și secundare?
Ce este o neurula?
În ce perioade constă interfaza?
Care este semnificația biologică a fertilizării?
Cum se termină a doua diviziune a meiozei?
Ce este homeostazia?
Ce este sporularea?
Care este sensul biologic al reproducerii?
Care este semnificația reproducerii în natură?
Ce este gastrula?
Care sunt părțile unui ou de pasăre?
Care sunt funcțiile zigotului?
Cum se exprimă regenerarea la animale și la oameni foarte organizați?
Ce straturi germinale se formează la animalele multicelulare în stadiul de gastrula?
Enumerați fazele meiozei.
Prin ce stadii trec animalele în timpul dezvoltării cu metamorfoză?
Ce este dezvoltarea directă și indirectă?
Cum este clivajul diferit de diviziunea mitotică?
Ce etape se disting în dezvoltarea postembrionară a unei persoane?
Ce este amitoza?
Ce organe se dezvoltă în embrionul uman din mezoderm?
Care este setul de cromozomi și ADN din anafaza 1 și anafaza 2 a meiozei?
Enumerați fazele mitozei.
Ce este dezvoltarea embrionară animală?
Care este numărul de cromozomi și ADN din celule în profaza mitozei și anafaza 2 a meiozei?
Care sunt funcțiile ovulului și spermatozoizilor?
Care este structura unui cromozom?
Câți cromozomi și ADN vor fi într-o celulă în anafaza mitozei și metafaza 1 a meiozei?
Ce se întâmplă cu o celulă în timpul interfazei?
Enumerați principalele etape ale formării ouălor.
Ce este regenerarea?
Care este setul de cromozomi și ADN din telofaza 1 și telofaza 2 a meiozei?
Cine a creat legea biogenetică?
Ce este conjugarea?
Ce sunt cromozomii încrucișați?
La ce duce traversarea?
Cum poți explica diferențele de mărime a ouălor păsărilor și ale oamenilor?
Care este structura blastulei?
În ce fază a meiozei are loc conjugarea și ce este?
Cum se numesc etapele oogenezei?
În ce fază a meiozei are loc trecerea și ce este?
Care este semnificația biologică a traversării?
Din ce strat germinativ se formează inima umană?
Cum se termină prima diviziune a meiozei?
Testează-te
1. Ce tip de diviziune celulară nu este însoțită de o scădere a setului de cromozomi: a) amitoză; b) meioza; c) mitoza?
2. Ce set de cromozomi se obţine în timpul diviziunii mitotice a nucleului diploid: a) haploid; b) diploid?
3. Câte cromatide sunt în cromozom până la sfârșitul mitozei: a) două; b) unul?
4. Ce diviziune este însoțită de reducerea (scăderea) la jumătate a numărului de cromozomi dintr-o celulă: a) mitoză; 6) amitoza; c) meioza? 5. În ce fază a meiozei are loc conjugarea cromozomilor: a) în profaza 1; 6) în metafaza 1; c) în profaza 2?
6. Ce metodă de reproducere se caracterizează prin formarea gameţilor: a) vegetativă; b) asexuat; c) sexual?
7. Ce set de cromozomi au spermatozoizii: a) haploid; b) diploid?
8. În ce zonă în timpul gametogenezei are loc diviziunea celulară meiotică:
a) în zona de creștere; 6) în zona de reproducere; c) în zona de maturare?
9. Ce parte din spermatozoid și ovul este purtătoarea informației genetice: a) coajă; b) citoplasmă; c) ribozomi; d) miez?
10. Cu dezvoltarea cărui strat germinativ se asociază apariţia unei cavităţi corporale secundare: a) ectoderm; b) mezoderm; c) endoderm?
11. Datorită ce strat germinativ se formează coarda: a) ectoderm; b) endoderm; c) mezoderm?
Opțiune 2
1. Ce diviziune este tipică pentru celulele somatice: a) amitoză; b) mitoza; c) meioza?
2. Câte cromatide sunt în cromozom la începutul profazei: a) una; b) doi?
3. Câte celule se formează în urma mitozei: a) 1; b) 2; c) 3; d) 4?
4. Ca rezultat al tipului de diviziune celulară, se obțin patru celule haploide:
a) mitoza; b) meioza; c) amitoza?
Ce set de cromozomi are un zigot: a) haploid; b) diploid?
Ce se formează în urma ovogenezei: a) spermatozoizii; b) celula ou; c) zigot?
7. Care dintre modalitățile de reproducere ale organismelor au apărut mai târziu decât toate în procesul de evoluție: a) vegetativă; b) asexuat; c) sexual?
9. De ce stadiul unui embrion cu două straturi se numește gastrula:
a) arată ca un stomac; b) are cavitate intestinală; c) are stomac?
10. Odată cu apariția cărui strat germinativ începe dezvoltarea țesuturilor și a sistemelor de organe:
a) ectoderm; b) endoderm; c) mezoderm?
11. Datorită ce strat germinativ se formează măduva spinării: a) ectoderm; b) mezoderm; c) endoderm?
Examinare
Opțiunea numărul 1
1c ; 2b; 3b; 4c; 5a; 6c; 7a; 8c; 9g; 10b; 11c
Opțiunea numărul 2
1b; 2b; 3b; 4b; 5 B; 6b; 7c; 8a; 9b; 10c; 11a.
Testare finală
LUCRARE DE VERIFICARE PENTRU CURS
„Biologie generală” nota 10
Opțiunea 1.
Instrucțiuni pentru elevi
Testul constă din părțile A, B, C. Durează 60 de minute. Citiți cu atenție fiecare sarcină și opțiunile de răspuns sugerate, dacă există. Răspundeți numai după ce ați înțeles întrebarea și ați analizat toate opțiunile de răspuns.
Finalizați sarcinile în ordinea în care sunt date. Dacă o sarcină vă dă o problemă, omiteți-o și încercați să le completați pe cele din răspunsurile de care sunteți sigur. Puteți reveni la sarcinile ratate dacă aveți timp.
Se acordă unul sau mai multe puncte pentru îndeplinirea sarcinilor de complexitate variată. Punctele primite de dvs. pentru sarcinile finalizate sunt însumate. Încercați să finalizați cât mai multe sarcini și să obțineți cele mai multe puncte.
Vă dorim succes!
Formarea primilor compuși organici pe Pământ se numește evoluție chimică. A precedat evoluția biologică. Etapele evoluției chimice au fost identificate de A.I.Oparin.
Stadiul I - non-biologic, sau abiogen (din grecescul u, un - particulă negativă, bios - viață, geneza - origine). În această etapă au avut loc reacții chimice în atmosfera Pământului și în apele oceanului primar, saturate cu diverse substanțe anorganice, în condiții de radiație solară intensă. În cursul acestor reacții, din substanțe anorganice s-ar putea forma substanțe organice simple - aminoacizi, alcooli, acizi grași, baze azotate.
Posibilitatea de a sintetiza substanțe organice din anorganice în apele oceanului primar a fost confirmată în experimentele omului de știință american S. Miller și a oamenilor de știință A.G. Pasynsky și T.E. Pavlovskaya.
Miller a proiectat o instalație care conținea un amestec de gaze - metan, amoniac, hidrogen, vapori de apă. Aceste gaze ar fi putut face parte din atmosfera primară. În cealaltă parte a aparatului era apă, care era adusă la fierbere. Gazele și vaporii de apă care circulau în aparatul de înaltă presiune au fost expuși la descărcări electrice timp de o săptămână. Ca rezultat, în amestec s-au format aproximativ 150 de aminoacizi, dintre care unii fac parte din proteine.
Ulterior, s-a confirmat experimental posibilitatea sintetizării altor substanțe organice, inclusiv baze azotate.
Etapa II - sinteza proteinelor - polipeptide care s-ar putea forma din aminoacizi în apele oceanului primar.
Stadiul III - apariția coacervatelor (din latinescul coacervus - cheag, grămadă). Moleculele proteice cu amfoteritate, în anumite condiții, se pot concentra spontan și forma complexe coloidale, care se numesc coacervate.
Picăturile de coacervat se formează prin amestecarea a două proteine diferite. O soluție de o proteină în apă este limpede. La amestecarea diferitelor proteine, soluția devine tulbure; la microscop, picăturile care plutesc în apă sunt vizibile în ea. Astfel de picături - coacervate ar putea apărea în apele oceanului primar 1000, unde se aflau diferite proteine.
Unele dintre proprietățile coacervatelor sunt similare în exterior cu proprietățile organismelor vii. De exemplu, ele „absorb” din mediu și acumulează selectiv anumite substanțe, cresc în dimensiune. Se poate presupune că substanțele din interiorul coacervatelor au intrat în reacții chimice.
Deoarece compoziția chimică a „bulionului” în diferite părți ale oceanului primar era diferită, compoziția chimică și proprietățile coacervatelor nu erau aceleași. Între coacervate s-ar putea forma relații de competiție pentru substanțele dizolvate în „bulion”. Cu toate acestea, coacervatele nu pot fi considerate organisme vii, deoarece nu aveau capacitatea de a reproduce propriul lor fel.
Etapa IV - apariția moleculelor de acid nucleic capabile de auto-reproducere.
Studiile au arătat că lanțurile scurte de acizi nucleici sunt capabile să se dubleze fără nicio legătură cu organismele vii - într-o eprubetă. Se pune întrebarea: cum a apărut codul genetic pe Pământ?
Omul de știință american J. Bernal (1901-1971) a demonstrat că mineralele au jucat un rol important în sinteza polimerilor organici. S-a demonstrat că o serie de roci și minerale - bazalt, argile, nisip - au proprietăți informaționale, de exemplu, polipeptidele pot fi sintetizate pe argile.
Aparent, inițial a apărut un „cod mineralogic” în sine, în care rolul „literelor” era jucat de cationi de aluminiu, fier, magneziu, alternând în diferite minerale într-o anumită succesiune. În minerale, apare un cod de trei, patru și cinci litere. Acest cod determină secvența conexiunii aminoacizilor într-un lanț proteic. Apoi rolul matricei informaționale a trecut de la minerale la ARN, iar apoi la ADN, care s-a dovedit a fi mai fiabil pentru transmiterea trăsăturilor ereditare.
Cu toate acestea, procesele de evoluție chimică nu explică cum au apărut organismele vii. Procesele care au dus la trecerea de la non-viu la viu, J. Bernal le-a numit biopoieza. Biopoieza cuprinde etape care ar fi trebuit să precedă apariția primelor organisme vii: apariția membranelor în coacervate, metabolismul, capacitatea de a se reproduce, fotosinteza, respirația oxigenului.
Formarea membranelor celulare prin aranjarea moleculelor de lipide pe suprafața coacervatelor ar putea duce la apariția primelor organisme vii. Acest lucru a asigurat stabilitatea formei lor. Includerea moleculelor de acid nucleic în coacervate le-a oferit capacitatea de a se reproduce. În procesul de auto-reproducere a moleculelor de acid nucleic, au apărut mutații care au servit drept material pentru.
Deci, pe baza coacervatelor, ar putea apărea primele ființe vii. Ei, aparent, erau heterotrofe și se hrăneau cu materia organică complexă bogată în energie conținută în apele oceanului primar.
Pe măsură ce numărul de organisme a crescut, competiția dintre ele s-a intensificat, pe măsură ce aprovizionarea cu nutrienți în apele oceanului a scăzut. Unele organisme au dobândit capacitatea de a sintetiza substanțe organice din cele anorganice folosind energia solară sau energia reacțiilor chimice. Așa au apărut autotrofele, capabile de fotosinteză sau chemosinteză.
Primele organisme au fost anaerobe și au primit energie prin reacții de oxidare fără oxigen, cum ar fi fermentația. Cu toate acestea, apariția fotosintezei a dus la acumularea de oxigen în atmosferă. Ca rezultat, a apărut respirația - o cale de oxidare aerobă a oxigenului, care este de aproximativ 20 de ori mai eficientă decât glicoliza.
Inițial, viața s-a dezvoltat în apele oceanului, deoarece radiațiile ultraviolete puternice au avut un efect dăunător asupra organismelor de pe uscat. Apariția stratului de ozon ca urmare a acumulării de oxigen în atmosferă a creat premisele pentru apariția organismelor vii pe uscat.
Situația era diferită pe suprafața Pământului.
Aici, hidrocarburile formate inițial trebuie să fi intrat în interacțiune chimică cu substanțele din jurul lor, în primul rând cu vaporii de apă din atmosfera terestră. Hidrocarburile sunt pline de un potențial chimic extraordinar. Numeroase studii ale unui număr de chimiști, în special lucrările academicianului rus A. Favorsky și școlii sale, arată capacitatea excepțională a hidrocarburilor pentru diferite transformări chimice.Un interes deosebit pentru noi este capacitatea hidrocarburilor de a adăuga relativ ușor apă în în sine. Nu există nicio îndoială că acele hidrocarburi care au apărut inițial pe suprafața pământului, în masa lor principală, ar fi trebuit să se combine cu apa. Ca urmare a acestui fapt, în atmosfera pământului s-au format diverse substanțe noi. Anterior, moleculele de hidrocarburi erau construite din doar două elemente: carbon și hidrogen. Dar apa, pe lângă hidrogen, conține și oxigen. Prin urmare, moleculele noilor substanțe apărute conțineau deja atomi a trei elemente diferite - carbon, hidrogen și oxigen. Curând li s-a alăturat un al patrulea element - azotul.
În atmosfera marilor planete (Jupiter și Saturn), alături de hidrocarburi, putem găsi întotdeauna un alt gaz - amoniacul. Acest gaz ne este bine cunoscut, deoarece soluția sa în apă formează ceea ce numim amoniac. Amoniacul este un compus de azot cu hidrogen. Acest gaz a fost găsit și în cantități semnificative în atmosfera Pământului în acea perioadă a existenței sale, pe care o descriem acum. Prin urmare, hidrocarburile au intrat în combinație nu numai cu vaporii de apă, ci și cu amoniacul. În același timp, au apărut substanțe ale căror molecule erau deja construite din patru elemente diferite - carbon, hidrogen, oxigen și azot.
Astfel, la momentul pe care o descriem, Pământul era o sferă stâncoasă goală, învăluită de la suprafață de o atmosferă de vapori de apă. În această atmosferă, sub formă de gaze, se aflau și acele diverse substanțe care se obțineau din hidrocarburi. Pe bună dreptate putem numi aceste substanțe substanțe organice, deși au apărut cu mult înainte de apariția primelor viețuitoare. În structura și compoziția lor, ele erau similare cu unii dintre compușii chimici care pot fi izolați din corpurile animalelor și plantelor.
Pământul s-a răcit treptat, dând căldura în spațiul interplanetar rece. În cele din urmă, temperatura suprafeței sale s-a apropiat de 100 de grade, iar apoi vaporii de apă ai atmosferei au început să se îngroașe în picături și s-au repezit sub formă de ploaie pe suprafața fierbinte a deșertului Pământului. Furtuni puternice s-au revărsat în Pământ și l-au inundat, formând oceanul primordial în fierbere. Materia organică din atmosferă a fost dusă și ea de aceste averse și a trecut în apele acestui ocean.
Ce avea să se întâmple cu ei în continuare? Putem răspunde în mod rezonabil la această întrebare? Da, in prezent putem prepara cu usurinta aceste substante sau similare, sa le obtinem artificial in laboratoarele noastre din cele mai simple hidrocarburi. Să luăm o soluție apoasă din aceste substanțe și să o lăsăm să stea la o temperatură mai mult sau mai puțin ridicată. Aceste substanțe vor rămâne atunci neschimbate sau vor suferi diferite tipuri de transformări chimice? Se dovedește că și în acele perioade scurte în care ne putem efectua observațiile în laboratoare, substanțele organice nu rămân neschimbate, ci sunt transformate în alți compuși chimici. Experiența directă ne arată că în acest tip de soluții apoase de substanțe organice există atât de multe și variate transformări încât este chiar dificil să le descriem pe scurt. Dar direcția generală principală a acestor transformări se rezumă la faptul că moleculele mici relativ simple de substanțe organice primare se combină între ele în o mie de moduri și formează astfel molecule din ce în ce mai mari și mai complexe.
Pentru clarificare, voi da aici doar două exemple. În 1861, faimosul nostru compatriot, chimistul A. Butlerov, a arătat că, dacă dizolvați formol în apă de var și lăsați această soluție să stea într-un loc cald, atunci după un timp va dobândi un gust dulce. Se pare că în aceste condiții, șase molecule de formol se combină pentru a forma o moleculă de zahăr mai mare și mai complexă.
Cel mai în vârstă membru al Academiei noastre de Științe, Alexei Nikolaevici Bach, a lăsat o soluție apoasă de formol și cianura de potasiu în picioare mult timp. În acest caz, s-au format și substanțe mai complexe decât cele ale lui Butlerov. Ei posedau molecule uriașe și în structura lor se apropiau de proteine, principalele substanțe constitutive ale fiecărui organism viu.
Există zeci și sute de astfel de exemple. Ele dovedesc fără îndoială că cele mai simple substanțe organice din mediul acvatic pot fi ușor transformate în compuși mult mai complecși precum zaharuri, proteine și alte substanțe din care sunt construite corpurile animalelor și plantelor.
Condițiile care au fost create în apele oceanului fierbinte primar nu au fost foarte diferite de condițiile reproduse în laboratoarele noastre. Prin urmare, în orice punct al oceanului de atunci, în orice băltoacă de uscare, ar fi trebuit să se formeze aceleași substanțe organice complexe care au fost obținute de Butlerov, Bach și în experimentele altor oameni de știință.
Deci, ca urmare a interacțiunii dintre apă și cei mai simpli derivați ai hidrocarburilor, printr-o serie de transformări chimice succesive, în apele oceanului primordial, s-a format materialul din care sunt construite în prezent toate viețuitoarele. Cu toate acestea, era încă doar un material de construcție. Pentru ca ființele vii - organisme - să apară, acest material trebuia să dobândească structura necesară, o anumită organizare. Dacă pot să spun așa, a fost doar cărămidă și ciment din care se putea construi o clădire, dar nu este încă clădirea în sine.
Dacă găsiți o eroare, vă rugăm să selectați o bucată de text și apăsați Ctrl + Enter.
Se încarcă ...