Kwa mara ya kwanza, mwanasayansi wa Amerika Stanley Miller alifanikiwa kupata molekuli za kikaboni - asidi ya amino - katika hali ya maabara kuiga zile ambazo zilikuwa kwenye Dunia ya zamani. Kisha majaribio haya yakawa hisia, na mwandishi wao akapata umaarufu duniani kote. Kwa sasa anaendelea kufanya utafiti katika uwanja wa kemia ya prebiotic (kabla ya maisha) katika Chuo Kikuu cha California. Ufungaji ambao jaribio la kwanza lilifanyika ilikuwa mfumo wa flasks, katika moja ambayo iliwezekana kupata kutokwa kwa umeme kwa nguvu kwa voltage ya 100,000 V. Miller alijaza chupa hii na gesi asilia - methane, hidrojeni na amonia, ambazo zilikuwepo katika anga ya Dunia ya zamani. Chupa chini ilikuwa na kiasi kidogo cha maji, ikiiga bahari. Utekelezaji wa umeme ulikuwa karibu na nguvu kwa umeme, na Miller alitarajia kwamba chini ya ushawishi wake malezi misombo ya kemikali, ambayo, mara moja ndani ya maji, huguswa na kila mmoja na kuunda molekuli ngumu zaidi. Matokeo yalizidi matarajio yote. Baada ya kuzima usakinishaji jioni na kurudi asubuhi iliyofuata, Miller aligundua kuwa maji kwenye chupa yalikuwa yamepata rangi ya manjano. Kilichojitokeza ni supu ya amino asidi, vizuizi vya ujenzi wa protini. Kwa hivyo, jaribio hili lilionyesha jinsi viungo vya msingi vya maisha vinaweza kuunda kwa urahisi. Kilichohitajika ni mchanganyiko wa gesi, bahari ndogo na umeme kidogo.
Wanasayansi wengine wana mwelekeo wa kuamini kwamba angahewa ya zamani ya Dunia inatofautiana na ile ambayo Miller aliiga mfano, na uwezekano mkubwa ulijumuisha kaboni dioksidi na nitrojeni. Kwa kutumia mchanganyiko huu wa gesi na usanidi wa majaribio wa Miller, wanakemia walijaribu kutoa misombo ya kikaboni. Walakini, mkusanyiko wao katika maji haukuwa muhimu kana kwamba tone la rangi ya chakula liliyeyushwa kwenye kidimbwi cha kuogelea. Kwa kawaida, ni vigumu kufikiria jinsi maisha yanaweza kutokea katika ufumbuzi huo wa kuondokana. Ikiwa kweli mchango wa michakato ya kidunia katika uundaji wa akiba ya vitu vya kikaboni haukuwa muhimu sana, basi ilitoka wapi? Labda kutoka nafasi? Asteroids, comets, meteorites na hata chembe za vumbi kati ya sayari zinaweza kubeba misombo ya kikaboni, ikiwa ni pamoja na amino asidi. Vitu hivi vya nje vinaweza kutoa kiasi cha kutosha cha maji kwa asili ya maisha kuingia kwenye bahari ya kwanza au sehemu ndogo ya maji. misombo ya kikaboni. Mlolongo na muda wa matukio, kuanzia uundaji wa vitu vya msingi vya kikaboni na kuishia na kuonekana kwa maisha kama hivyo, inabaki na, labda, itabaki kuwa siri ambayo inasumbua watafiti wengi, na pia swali la nini hasa ni. kuzingatiwa maisha.
Mchakato wa malezi ya misombo ya kwanza ya kikaboni duniani inaitwa mageuzi ya kemikali. Yeye alitangulia mageuzi ya kibiolojia. Hatua za mageuzi ya kemikali zilitambuliwa na A.I. Oparin.
Awamu ya I- zisizo za kibaiolojia, au abiogenic (kutoka kwa Kigiriki u, un - chembe hasi, bios - maisha, genesis - asili). Katika hatua hii, athari za kemikali zilifanyika katika anga ya Dunia na katika maji ya bahari ya msingi, iliyojaa vitu mbalimbali vya isokaboni, chini ya hali ya mionzi ya jua kali. Wakati wa athari hizi, vitu rahisi vya kikaboni vinaweza kuunda kutoka kwa vitu vya isokaboni - asidi ya amino, wanga rahisi, alkoholi, asidi ya mafuta, besi za nitrojeni.
Uwezekano wa awali jambo la kikaboni kutoka kwa isokaboni katika maji ya bahari ya msingi ilithibitishwa katika majaribio ya mwanasayansi wa Marekani S. Miller na wanasayansi wa ndani A.G. Pasynsky na T.E. Pavlovskaya.
Miller alitengeneza ufungaji ambao mchanganyiko wa gesi uliwekwa - methane, amonia, hidrojeni, mvuke wa maji. Gesi hizi zingeweza kuwa sehemu ya angahewa ya msingi. Katika sehemu nyingine ya vifaa kulikuwa na maji, ambayo yaliletwa kwa chemsha. Gesi na mvuke wa maji unaozunguka kwenye kifaa chini shinikizo la juu, walikuwa wazi kwa kutokwa kwa umeme kwa wiki. Kwa sababu hiyo, amino asidi 150 hivi ziliundwa katika mchanganyiko huo, ambazo baadhi yake ni sehemu ya protini.
Baadaye, uwezekano wa kuunganisha vitu vingine vya kikaboni, ikiwa ni pamoja na besi za nitrojeni, ulithibitishwa kwa majaribio.
Hatua ya II- usanisi wa protini - polipeptidi ambazo zinaweza kutengenezwa kutoka kwa asidi ya amino kwenye maji ya bahari kuu.
Hatua ya III- kuonekana kwa coacervates (kutoka Kilatini coacervus - clot, lundo). Molekuli za protini ambazo ni amphoteric masharti fulani inaweza kujilimbikizia kwa hiari na kuunda muundo wa colloidal, ambao huitwa coacervates.
Matone ya Coacervate huundwa wakati protini mbili tofauti zinachanganywa. Suluhisho la protini moja katika maji ni wazi. Wakati protini tofauti zinachanganywa, suluhisho huwa mawingu, na chini ya darubini, matone yanayoelea ndani ya maji yanaonekana. Matone kama haya - coacervates yangeweza kutokea katika maji ya bahari ya kwanza, ambapo protini mbalimbali zilipatikana.
Baadhi ya mali ya coacervates ni nje sawa na mali ya viumbe hai. Kwa mfano, "hunyonya" kutoka mazingira na kwa kuchagua kukusanya vitu fulani na kuongezeka kwa ukubwa. Inaweza kuzingatiwa kuwa vitu ndani ya coacervates viliingia kwenye athari za kemikali.
Kwa sababu ya muundo wa kemikali"mchuzi" ndani sehemu mbalimbali Bahari ya msingi ilikuwa tofauti, muundo wa kemikali na mali ya coacervates walikuwa tofauti. Mahusiano ya ushindani kwa vitu vilivyoyeyushwa katika "mchuzi" yangeweza kuunda kati ya coacervates. Hata hivyo, coacervates haiwezi kuchukuliwa kuwa viumbe hai, kwa kuwa hawakuwa na uwezo wa kuzaliana aina zao wenyewe.
Hatua ya IV- kuibuka kwa molekuli za asidi ya nucleic zenye uwezo wa kujizalisha.
Utafiti umeonyesha kuwa minyororo mifupi asidi ya nucleic uwezo wa kuongezeka mara mbili bila uhusiano wowote na viumbe hai - katika tube ya mtihani. Swali linatokea: kanuni ya maumbile ilionekanaje duniani?
Mwanasayansi wa Marekani J. Bernal (1901-1971) alithibitisha kuwa madini yalichukua jukumu kubwa katika awali ya polima za kikaboni. Imeonyeshwa kuwa idadi ya miamba na madini - basalt, udongo, mchanga - ina mali ya habari, kwa mfano, awali ya polypeptides inaweza kufanyika kwenye udongo.
Inavyoonekana, hapo awali "nambari ya madini" iliibuka yenyewe, ambayo jukumu la "barua" lilichezwa na cations za alumini, chuma, na magnesiamu, zikibadilishana katika madini anuwai katika mlolongo fulani. Nambari za herufi tatu, nne na tano huonekana kwenye madini. Msimbo huu huamua mlolongo wa amino asidi kuungana katika mnyororo wa protini. Kisha jukumu la tumbo la habari lilipitishwa kutoka kwa madini hadi RNA, na kisha kwa DNA, ambayo iligeuka kuwa ya kuaminika zaidi kwa maambukizi ya sifa za urithi.
Hata hivyo, michakato ya mageuzi ya kemikali haielezi jinsi viumbe hai vilivyotokea. Michakato iliyoongoza kwenye badiliko kutoka kwa wasio hai hadi hai iliitwa biopoiesis na J. Bernal. Biopoiesis inajumuisha hatua ambazo lazima ziwe zimetangulia kuonekana kwa viumbe hai vya kwanza: kuonekana kwa utando katika coacervates, kimetaboliki, uwezo wa kujizalisha wenyewe, photosynthesis, na kupumua kwa oksijeni.
Kuonekana kwa viumbe hai vya kwanza kunaweza kusababishwa na kuundwa kwa membrane za seli kwa kuzingatia molekuli za lipid kwenye uso wa coacervates. Hii ilihakikisha utulivu wa sura yao. Kuingizwa kwa molekuli za asidi ya nucleic katika coacervates ilihakikisha uwezo wao wa kujitegemea. Katika mchakato wa kuzaliana kwa molekuli za asidi ya nucleic, mabadiliko yalitokea, ambayo yalitumika kama nyenzo kwa uteuzi wa asili.
Kwa hiyo, kwa misingi ya coacervates, viumbe hai vya kwanza vinaweza kutokea. Inaonekana walikuwa heterotrofu na kulishwa kwa utajiri wa nishati, dutu tata za kikaboni zilizomo katika maji ya bahari ya kwanza.
Kadiri idadi ya viumbe inavyoongezeka, ushindani kati yao uliongezeka, kama hifadhi virutubisho katika maji ya bahari ilipungua. Viumbe vingine vimepata uwezo wa kuunganisha vitu vya kikaboni kutoka kwa isokaboni kwa kutumia nishati ya jua au nishati ya athari za kemikali. Hivi ndivyo autotrophs zilivyotokea, zenye uwezo wa photosynthesis au chemosynthesis.
Viumbe hai vya kwanza vilikuwa anaerobes na vilipata nishati kupitia vioksidishaji visivyo na oksijeni kama vile uchachishaji. Hata hivyo, ujio wa photosynthesis ulisababisha mrundikano wa oksijeni katika angahewa. Matokeo yake yalikuwa kupumua, njia inayotegemea oksijeni, njia ya oksidi ya aerobic ambayo ni bora mara 20 zaidi kuliko glycolysis.
Hapo awali, maisha yalitengenezwa katika maji ya bahari, kwani mionzi yenye nguvu ya ultraviolet ilikuwa na athari mbaya kwa viumbe kwenye ardhi. Kuonekana kwa safu ya ozoni kama matokeo ya mkusanyiko wa oksijeni katika angahewa kuliunda masharti ya viumbe hai kufikia ardhi.
Kwa sasa kuna kadhaa ufafanuzi wa kisayansi maisha, lakini yote si sahihi. Baadhi yao ni pana sana hivi kwamba vitu visivyo hai kama vile moto au fuwele za madini huanguka chini yao. Wengine ni wembamba sana, na kulingana nao, nyumbu wasiozaa hawatambuliwi kuwa hai.
Mojawapo ya mifumo iliyofanikiwa zaidi inafafanua maisha kama mfumo wa kemikali unaojitegemea ambao unaweza kuishi kulingana na sheria za mageuzi ya Darwin. Hii ina maana kwamba, kwanza, kikundi cha watu hai lazima wazae vizazi sawa na wao wenyewe, ambao hurithi sifa za wazazi wao. Pili, katika vizazi vya vizazi matokeo ya mabadiliko lazima yajidhihirishe - mabadiliko ya maumbile ambayo yanarithiwa na vizazi vijavyo na kusababisha kutofautiana kwa idadi ya watu. Na tatu, ni muhimu kwa mfumo wa uteuzi wa asili kufanya kazi, kama matokeo ambayo baadhi ya watu hupata faida zaidi ya wengine na kuishi katika hali zilizobadilika, kuzalisha watoto.
Ni vipengele gani vya mfumo vilivyohitajika ili kuwa na sifa za kiumbe hai? Nambari kubwa biokemia na wanabiolojia wa molekuli wanaamini kwamba molekuli za RNA zilikuwa na sifa zinazohitajika. Asidi ya Ribonucleic ni molekuli maalum. Baadhi yao wanaweza kuiga, kugeuza, na hivyo kusambaza habari, na, kwa hiyo, wanaweza kushiriki katika uteuzi wa asili. Ukweli, hawawezi kuchochea mchakato wa kurudia wenyewe, ingawa wanasayansi wanatumai kwamba katika siku za usoni kipande cha RNA kilicho na kazi kama hiyo kitapatikana. Molekuli zingine za RNA zinahusika katika "kusoma" habari za kijeni na kuhamisha kwa ribosomes, ambapo awali ya molekuli ya protini hutokea, ambayo aina ya tatu ya molekuli ya RNA inashiriki.
Hivyo, wengi primitive mfumo wa maisha inaweza kuwakilishwa na molekuli za RNA zinazoongezeka maradufu, zinazopitia mabadiliko na kuwa chini ya uteuzi asilia. Wakati wa mageuzi, kwa msingi wa RNA, molekuli maalum za DNA ziliibuka - watunza habari za maumbile - na sio molekuli maalum za protini, ambazo zilichukua kazi za vichocheo vya usanisi wa molekuli zote za kibaolojia zinazojulikana kwa sasa.
Wakati fulani kwa wakati, "mfumo wa kuishi" wa DNA, RNA na protini ulipata makazi ndani ya kifuko kilichoundwa na membrane ya lipid, na muundo huu, ukilindwa zaidi kutokana na ushawishi wa nje, ulitumika kama mfano wa seli za kwanza ambazo ziliibuka. kwa matawi makuu matatu ya maisha ambayo yanawakilishwa ndani ulimwengu wa kisasa bakteria, archaea na yukariyoti. Kuhusu tarehe na mlolongo wa kuonekana kwa seli kama hizo za msingi, hii bado ni siri. Kwa kuongeza, kulingana na makadirio rahisi ya uwezekano wa mpito wa mageuzi kutoka molekuli za kikaboni Hakuna muda wa kutosha kwa viumbe vya kwanza - viumbe vya kwanza rahisi vilionekana ghafla sana.
Kwa miaka mingi, wanasayansi waliamini kwamba haikuwezekana kwamba uhai ungeweza kutokea na kubadilika katika kipindi ambacho Dunia ilikuwa ikipigwa mara kwa mara na comet na vimondo vikubwa, kipindi ambacho kiliisha takriban miaka bilioni 3.8 iliyopita. Walakini, hivi majuzi, katika miamba ya zamani zaidi ya sedimentary Duniani, inayopatikana kusini magharibi mwa Greenland, athari za muundo tata wa seli ziligunduliwa, umri ambao ni takriban. angalau, miaka bilioni 3.86. Hii inamaanisha kwamba aina za kwanza za maisha zingeweza kutokea mamilioni ya miaka kabla ya mabomu ya sayari yetu na miili mikubwa ya ulimwengu kusimamishwa. Lakini basi hali tofauti kabisa inawezekana (Mchoro 4). Vitu vya kikaboni vilianguka Duniani kutoka angani pamoja na vimondo na vitu vingine vya nje ambavyo viliishambulia sayari kwa mamia ya mamilioni ya miaka tangu kuundwa kwake. Siku hizi, mgongano na meteorite ni tukio la nadra, lakini hata sasa, misombo sawa inaendelea kuwasili kutoka angani pamoja na nyenzo za sayari hadi Duniani kama mwanzo wa maisha.
Vitu vya angani vinavyoanguka Duniani vingeweza kuwa na jukumu kuu katika kuibuka kwa maisha kwenye sayari yetu, kwani, kulingana na watafiti kadhaa, seli zinazofanana na bakteria zingeweza kutokea kwenye sayari nyingine na kisha zikafika Duniani pamoja na asteroids. Ushahidi mmoja unaounga mkono nadharia ya asili ya uhai katika anga za juu ulipatikana ndani ya kimondo chenye umbo la kiazi na jina lake ALH84001. Meteorite hii hapo awali ilikuwa kipande cha ukoko wa Martian, ambacho kilitupwa angani kama matokeo ya mlipuko wakati asteroid kubwa ilipogongana na uso wa Mirihi, ambayo ilitokea karibu miaka milioni 16 iliyopita. Na miaka elfu 13 iliyopita, baada ya safari ndefu ndani mfumo wa jua Kipande hiki cha mwamba wa Martian kwa namna ya meteorite kilitua Antarctica, ambapo kiligunduliwa hivi karibuni. Uchunguzi wa kina wa kimondo hicho ulifichua miundo yenye umbo la fimbo inayofanana na bakteria wa visukuku ndani yake, ambayo ilizua mjadala mkali wa kisayansi kuhusu uwezekano wa maisha ndani kabisa ya ukoko wa Mirihi. Itawezekana kusuluhisha mizozo hii si mapema zaidi ya 2005, wakati Mamlaka ya Kitaifa ya Anga na Anga ya Marekani itakapotekeleza mpango wa kuruka chombo cha anga za juu hadi Mihiri ili kuchukua sampuli za ukoko wa Mirihi na kupeleka sampuli duniani. Na ikiwa wanasayansi wataweza kudhibitisha kwamba vijidudu viliwahi kuishi kwenye Mirihi, basi tunaweza kuzungumza kwa ujasiri zaidi juu ya asili ya maisha ya nje na uwezekano wa uhai kuletwa kutoka anga za juu.
inajumuisha4 kazi ya uhakiki na mtihani 1 wa mwisho:
Jaribio la kazi kwenye mada
"Asili ya Uhai Duniani"
Sehemu A Andika namba za maswali, karibu nao andika herufi za majibu sahihi.
1. Viumbe hai vinatofautiana na visivyo hai:
a) muundo wa misombo ya isokaboni; b) uwepo wa vichocheo;
c) mwingiliano wa molekuli na kila mmoja; d) michakato ya metabolic.
2. Viumbe hai vya kwanza kwenye sayari yetu vilikuwa:
a) heterotrophs ya anaerobic; b) heterotrophs ya aerobic;
c) autotrophs; d) viumbe vinavyofanana.
3. Kiini cha nadharia ya abiogenesis ni:
4. Majaribio ya Louis Pasteur yalithibitisha kuwa haiwezekani:
a) kizazi cha asili cha maisha; b) kuibuka kwa viumbe hai tu kutoka kwa viumbe hai; c) kuleta "mbegu za uzima" kutoka Nafasi;
d) mabadiliko ya biochemical.
5. Kati ya hali zilizoorodheshwa, muhimu zaidi kwa kuibuka kwa maisha ni:
a) mionzi; b) upatikanaji maji ya kioevu; c) uwepo wa oksijeni ya gesi; d) wingi wa sayari.
6. Carbon ni msingi wa maisha duniani, kwa sababu. Yeye:
a) ni kipengele cha kawaida zaidi duniani;
b) ya kwanza vipengele vya kemikali alianza kuingiliana na maji;
c) ina uzito mdogo wa atomiki;
d) uwezo wa kutengeneza misombo imara na vifungo mara mbili na tatu.
7. Kiini cha uumbaji ni:
a) asili ya viumbe hai kutoka kwa vitu visivyo hai; b) asili ya viumbe hai kutoka kwa viumbe hai;
c) kuumbwa kwa ulimwengu na Mungu; d) kuanzishwa kwa maisha kutoka Nafasi.
8. Historia ya kijiolojia ya Dunia ilianza lini: a) zaidi ya bilioni 6; b) milioni 6; c) miaka bilioni 3.5 iliyopita?
9. Wa kwanza walitokea wapi? misombo isokaboni: a) katika matumbo ya Dunia; b) katika bahari kuu; c) katika anga ya msingi?
10. Ni nini kilikuwa sharti la kutokea kwa bahari kuu: a) baridi ya anga; b) ruzuku ya ardhi; c) kuonekana kwa vyanzo vya chini ya ardhi?
11. Ni vitu gani vya kwanza vya kikaboni vilivyotokea kwenye maji ya bahari: a) protini; b) mafuta; c) wanga; d) asidi nucleic?
12. Vihifadhi vilikuwa na sifa gani: a) ukuaji; b) kimetaboliki; c) uzazi?
13. Ni sifa gani zinazopatikana katika probionti: a) kimetaboliki; b) ukuaji; c) uzazi?
14. Viumbe hai vya kwanza walikuwa na lishe ya aina gani: a) autotrophic; b) heterotrophic?
15. Ni vitu gani vya kikaboni vilivyotokea na ujio wa mimea ya photosynthetic : a) protini; b) mafuta; c) wanga; d) asidi nucleic?
16.
Kuibuka kwa viumbe ambavyo viliunda hali ya maendeleo ya ulimwengu wa wanyama: a) bakteria; b) mwani wa bluu-kijani; c) mwani wa kijani?
Sehemu B Kamilisha sentensi.
1. Nadharia inayodai kuumbwa kwa ulimwengu na Mungu (Muumba) -….
2. Viumbe vya kabla ya nyuklia ambavyo havina kiini kilichozuiliwa na ganda na organelles zenye uwezo wa kujizalisha - ....
3. Mfumo uliotenganishwa na awamu unaoingiliana nao mazingira ya nje aina mfumo wazi, – … .
4. Mwanasayansi wa Soviet ambaye alipendekeza nadharia ya coacervate ya asili ya maisha - ....
Sehemu C Jibu swali.
Orodhesha vifungu kuu vya nadharia ya A.I. Oparina.
Kwa nini misombo ya asidi ya nucleic na matone ya coacervate huzingatiwa hatua muhimu zaidi asili ya maisha?
Jaribio la kazi juu ya mada "Mpangilio wa kemikali wa seli"
Chaguo 1
Jaribu "Jijaribu mwenyewe"
2. Ni vipengele gani vya kemikali vilivyomo kwenye seli
macroelements: a) oksijeni; b) kaboni; c) hidrojeni; d) nitrojeni; e) fosforasi; f) sulfuri; g) sodiamu; h) klorini; i) potasiamu; j) kalsiamu; l) chuma; m) magnesiamu; m) zinki?
3. Ni uwiano gani wa wastani wa maji katika seli: a) 80%; b) 20%; katika 1%?
Ni kiwanja gani muhimu ambacho chuma ni pamoja na: a) klorofili; b) hemoglobin; c) DNA; d) RNA?
Ambayo misombo ni monoma za molekuli za protini:
6. Ni sehemu gani ya molekuli ya amino asidi inayowatofautisha kutoka kwa kila mmoja: a) radical; b) kikundi cha amino; c) kikundi cha carboxyl?
7. Kupitia dhamana gani ya kemikali ni asidi ya amino iliyounganishwa kwa kila mmoja katika molekuli ya protini ya muundo wa msingi: a) disulfide; b) peptidi; c) hidrojeni?
8. Ni kiasi gani cha nishati kinachotolewa wakati 1 g ya protini imevunjwa: a) 17.6 kJ; b) 38.9 kJ?
9. Je, ni kazi gani kuu za protini: a) ujenzi; b) kichocheo; c) motor; d) usafiri; e) kinga; f) nishati; g) yote yaliyo hapo juu?
10. Ni misombo gani kuhusiana na maji ni lipids: a) hydrophilic; b) haidrofobu?
11. Ambapo mafuta huunganishwa katika seli: a) katika ribosomes; b) plastiki; c) EPS?
12. Ni nini umuhimu wa mafuta kwa mwili wa mimea: a) muundo wa membrane; b) chanzo cha nishati; c) udhibiti wa joto?
13. Kama matokeo ya mchakato gani vitu vya kikaboni vinaundwa kutoka
isokaboni: a) biosynthesis ya protini; b)) photosynthesis; c) Usanisi wa ATP?
14. Ambayo wanga ni monosaccharides: a) sucrose; b) sukari; c) fructose; d) galactose; e) ribose; e) deoxyribose; g) selulosi?
15. Ni polysaccharides gani ni tabia ya seli za mimea: a) selulosi; b) wanga; c) glycogen; d) chitin?
Ni nini jukumu la wanga katika seli ya wanyama:
17. Ni nini kinachojumuishwa katika nucleotide: a) asidi ya amino; b) msingi wa nitrojeni; c) mabaki ya asidi ya fosforasi; d) wanga?
18. Ni aina gani ya helix ni molekuli ya DNA: a) moja; b) mara mbili?
19. Asidi gani ya nukleiki ina urefu na uzito mkubwa zaidi wa Masi:
a) DNA; b) RNA?
Malizia sentensi
Wanga imegawanywa katika vikundi …………………….
Mafuta ni ………………………
Uhusiano kati ya amino asidi mbili huitwa ………………
Sifa kuu za vimeng'enya ni ……………..
DNA hufanya kazi ………………..
RNA hufanya kazi za …………………..
1. Maudhui ambayo vipengele vinne katika seli ni vya juu sana: a) oksijeni; b) kaboni; c) hidrojeni; d) nitrojeni; e) chuma; e) potasiamu; g) sulfuri; h) zinki; i) asali?
2. Ni kundi gani la vipengele vya kemikali hufanya 1.9% ya uzito wa mvua
seli; a) organogens (kaboni, hidrojeni, nitrojeni, oksijeni); c) macroelements; b) microelements?
Ni kiwanja gani muhimu ambacho magnesiamu ni pamoja na: a) klorofili; b) hemoglobin; c) DNA; d) RNA?
Ni nini umuhimu wa maji kwa maisha ya seli:
5. Je, mafuta ni mumunyifu katika: a) katika maji; b) asetoni; c) matangazo; d) petroli?
6. Ni kemikali gani ya molekuli ya mafuta: a) asidi ya amino; b) asidi ya mafuta; c) glycerin; d) sukari?
7. Ni nini umuhimu wa mafuta kwa mwili wa wanyama: a) muundo wa membrane; b) chanzo cha nishati; c) udhibiti wa joto; d) chanzo cha maji; d) yote hapo juu?
Ni nishati ngapi hutolewa wakati 1 g ya mafuta imevunjwa: a) 17.6 kJ; b) 38.9 kJ?
Ni nini kinachoundwa kama matokeo ya photosynthesis: a) protini; b) mafuta; c) wanga?
11. Ni polysaccharides gani ni tabia ya seli za wanyama: a) selulosi; b) wanga; c) glycogen; d) chitin?
12.Je, ni jukumu gani la wanga katika seli ya mimea: a) ujenzi; b) nishati; c) usafiri; d) sehemu ya nucleotides?
13. Ni kiasi gani cha nishati kinachotolewa wakati wa kuvunjika kwa 1 g ya wanga: a) 17.6 kJ; b) 38.9 kJ?
Ni ngapi kati ya asidi za amino zinazojulikana zinazohusika katika usanisi wa protini: a) 20; b) 23; c) 100?
Ambayo organelles za seli ni protini zilizounganishwa: a) katika kloroplasts; b) ribosomes; c) katika mitochondria; d) katika EPS?
17. Monoma ya asidi ya nucleic ni nini:
a) asidi ya amino; b) nucleotidi; c) molekuli ya protini?
18. Je, ribose ni ya vitu gani: a) protini; b) mafuta; c) wanga?
19. Ni vitu gani vinavyojumuishwa katika nucleotides ya DNA: a) adenine; b) guanini; c) cytosine; d) uracil; e) thymine; f) asidi ya fosforasi: g) ribose; h) deoxyribose?
II
. Malizia sentensi
1. Wanga imegawanywa katika makundi …………………….
2. Mafuta ni ………………………
3. Uhusiano kati ya amino asidi mbili huitwa ………………
4. Sifa kuu za vimeng’enya ni ……………..
5. DNA hufanya kazi ………………..
6. RNA hufanya kazi za ………………..
DEKODI
Chaguo #1
I a: 2-d, f, g, h, i, j, l, m; 3-a; 4GB; 5-g; 6-a; 7-6; 8-a; 9-f; 10-6; 11-v; 12-a,b; 13-6; 14-b,c,d,f; 15-a,b; Karne ya 16; 17-b,c,d; 18-6; 19-a.
Chaguo nambari 2
1-a,b,c,d; 2-6; 3-a; 4-d; 5-b,c,d; 6-b,c; 7-d; 8-6; 9-ndani; 10-a,b; Karne ya 11; 12-a.b,d; 13-a; 14-a; 15-b; 16-b,c,d; 17-6; 18-v; 19-a.b.c,e,f,3.
1. monosaccharides, oligosaccharides, polysaccharides
2. esta za glycerol na asidi ya juu ya mafuta
3. peptidi
4. umaalum na utegemezi wa kiwango cha kichocheo hutegemea joto, pH, substrate na ukolezi wa kimeng'enya
5. kuhifadhi na kusambaza taarifa za urithi
6. Mjumbe RNAs hubeba taarifa kuhusu muundo wa protini kutoka RK hadi tovuti ya usanisi wa protini, huamua eneo la asidi ya amino katika molekuli za protini. Uhamisho wa RNA hupeleka asidi ya amino kwenye tovuti ya usanisi wa protini. RNA za Ribosomal ni sehemu ya ribosomes, kuamua muundo na utendaji wao.
Jaribio la kazi kwenye mada "Muundo na shughuli muhimu ya seli"
Chaguo 1
I. Ni vipengele vipi vya chembe hai hutegemea utendakazi wa utando wa kibiolojia:
a) upenyezaji wa kuchagua; b) kunyonya na kuhifadhi maji; c) kubadilishana ioni; d) kutengwa na mazingira na uhusiano nayo; d) yote hapo juu?
2. Kupitia sehemu gani za membrane maji hupita: a) safu ya lipid; b) pores ya protini?
3. Ni organelles gani za cytoplasmic zina muundo wa membrane moja: a) membrane ya seli ya nje; b) ES; c) mitochondria; d) plastiki; e) ribosomes; e) Golgi complex; g) lysosomes?
4. Je, saitoplazimu ya seli imetenganishwaje na mazingira: a) Utando wa ES (reticulum endoplasmic); b) utando wa seli ya nje?
Ribosomu inajumuisha subunits ngapi: a) moja; b) mbili; c) tatu?
Ni nini kinachojumuishwa katika ribosomes: a) protini; b) lipids; c) DNA; d) RNA?
Ambayo organelles ni tabia tu ya seli za mimea: a) ES; b) ribosomes; c) mitochondria; d) plastiki?
Ni ipi kati ya plastids isiyo na rangi: a) leucoplasts; b) kloroplasts; c) chromoplasts?
11. Ni viumbe gani vinavyojulikana na kiini: a) prokaryotes; b) yukariyoti?
12. Ni muundo gani wa nyuklia unashiriki katika mkusanyiko wa subunits za ribosomal: a) bahasha ya nyuklia; b) nucleolus; c) juisi ya nyuklia?
13. Ni ipi kati ya vipengele vya membrane huamua mali ya upenyezaji wa kuchagua: a) protini; b) lipids?
14. Jinsi gani molekuli kubwa za protini na chembe hupita kwenye membrane: a) phagocytosis; b) pinocytosis?
15. Ni organelles gani za cytoplasmic zina muundo usio na membrane: a) ES; b) mitochondria; c) plastiki; d) ribosomes; d) lysosomes?
16. Ni organelle gani inayounganisha kiini ndani ya moja, husafirisha vitu, inashiriki katika awali ya protini, mafuta, wanga tata: a) membrane ya seli ya nje; b) ES; c) Golgi complex?
17. Katika muundo gani wa nyuklia mkusanyiko wa subunits za ribosomal hufanyika: a) katika sap ya nyuklia; b) katika nucleolus; c) kwenye bahasha ya nyuklia?
18. Ribosomu hufanya kazi gani: a) photosynthesis; b) awali ya protini; c) awali ya mafuta; d) awali ya ATP; d) kazi ya usafiri?
19. Ni muundo gani wa molekuli ya ATP: a) biopolymer; b) nucleotidi; c) monoma?
20. Ambayo organelles ni ATP synthesized katika seli ya mimea: a) katika ribosomes; b) katika mitochondria; c) katika kloroplast?
21. Ni kiasi gani cha nishati kilicho katika ATP: a) 40 kJ; b) 80 kJ; c) 0 kJ?
22. Kwa nini utaftaji huitwa kimetaboliki ya nishati: a) nishati inafyonzwa; b) nishati hutolewa?
23. Mchakato wa unyambulishaji unajumuisha nini: a) usanisi wa vitu vya kikaboni na ufyonzaji wa nishati; b) mtengano wa vitu vya kikaboni na kutolewa kwa nishati?
24. Ni taratibu gani zinazotokea katika seli ni assimilative: a) awali ya protini; b) photosynthesis; c) awali ya lipid; d) awali ya ATP; d) kupumua?
25. Katika hatua gani ya photosynthesis oksijeni huundwa: a) giza; b) mwanga; c) mara kwa mara?
26. Nini kinatokea kwa ATP katika hatua ya mwanga ya photosynthesis: a) awali; b) kugawanyika?
27. Je, enzymes hufanya jukumu gani katika photosynthesis: a) neutralize; b) kuchochea; c) kugawanyika?
28. Mtu ana lishe ya aina gani: a) autotrophic; b) heterotrophic; c) mchanganyiko?
29. Je, kazi ya DNA katika usanisi wa protini ni nini: a) kujirudia; b) unukuzi; c) awali ya tRNA na rRNA?
30. Je, taarifa ya jeni moja ya molekuli ya DNA inalingana na nini: a) squirrel; b) asidi ya amino; c) jeni?
31. Kwa nini inalingana na triplet na RNA: a) asidi ya amino; b) squirrel?
32. Ni nini kinachoundwa katika ribosome wakati wa biosynthesis ya protini: a) protini ya muundo wa juu; b) protini ya muundo wa sekondari; a) mnyororo wa polypeptide?
Chaguo la 2
Ni molekuli gani utando wa kibaolojia unajumuisha: a) protini; b) lipids; c) wanga; d) maji; d) ATP?
Kupitia sehemu gani za membrane hufanya ioni: a) safu ya lipid; b) pores ya protini?
Ambayo organelles za cytoplasmic zina muundo wa membrane mbili: a) ES; b) mitochondria; c) plastiki; d) Golgi complex?
a) mboga; b) wanyama?
Ambapo subunits za ribosomal zinaundwa, a) kwenye cytoplasm; b) katika kiini; c) katika vakuli?
Je, ribosomes ziko katika seli gani za seli?
7. Kwa nini mitochondria huitwa vituo vya nishati vya seli: a) kutekeleza awali ya protini; b) awali ya ATP; c) awali ya wanga; d) Uchanganuzi wa ATP?
8. Ni organelles gani ni ya kawaida kwa seli za mimea na wanyama: a) ES; b) ribosomes; c) mitochondria; d) plastiki? 9. Plastids gani ni rangi ya machungwa-nyekundu: a) leucoplasts; b) kloroplasts; c) chromoplasts?
10. Ambayo plastids huhifadhi wanga: a) leucoplasts; b) kloroplasts; c) chromoplasts?
11. Ni muundo gani wa nyuklia hubeba mali ya urithi wa viumbe: a) utando wa nyuklia; b) juisi ya nyuklia; c) chromosomes; d) nukleoli?
12. Ni kazi gani za kiini: a) uhifadhi na usambazaji wa habari za urithi; b) ushiriki katika mgawanyiko wa seli; c) ushiriki katika biosynthesis ya protini; d) awali ya DNA; e) awali ya RNA; e) uundaji wa subunits za ribosomal?
13. Je, ni miundo ya ndani ya mitochondria inayoitwa: a) grana; b) cristae; c) tumbo?
14. Ni miundo gani inayoundwa na utando wa ndani wa kloroplast: a) thylakoid grana; b) thylakoids ya stromal; c) stroma; d) cristae?
15. Plastiki gani zina rangi ya kijani: a) leukoplasts; b) kloroplasts; c) chromoplasts?
16. Ni plastiki gani hupa rangi petals za maua, matunda, na majani ya vuli:
a) leukoplasts; b) kloroplasts; c) chromoplasts?
17. Kwa kuonekana kwa muundo gani kiini kilitenganisha na cytoplasm: a) chromosomes; b) nucleolus; c) juisi ya nyuklia; d) utando wa nyuklia?
18. Bahasha ya nyuklia ni nini: a) bahasha inayoendelea; b) shell ya porous?
19. Ni misombo gani iliyojumuishwa katika ATP: a) msingi wa nitrojeni; b) wanga; c) molekuli tatu za asidi ya fosforasi; d) glycerin; d) asidi ya amino?
20. Ambayo organelles ni ATP synthesized katika seli ya wanyama: a) ribosomes; b) mitochondria; c) kloroplasts?
21. Kutokana na mchakato gani unaotokea katika mitochondria ni ATP synthesized: a) photosynthesis; b) kupumua; c) protini biosynthesis?
22. Kwa nini assimilation inaitwa kubadilishana plastiki: a) vitu vya kikaboni huundwa; b) je, vitu vya kikaboni vimevunjwa?
23. Mchakato wa kusambaza unajumuisha nini: a) usanisi wa vitu vya kikaboni na ufyonzaji wa nishati; c) mtengano wa vitu vya kikaboni na kutolewa kwa nishati?
24. Je, oxidation ya vitu vya kikaboni ni tofauti gani katika mitochondria?
kutoka kwa mwako wa vitu sawa: a) kutolewa kwa joto; b) kutolewa kwa joto na awali ya ATP; c) awali ya ATP; d) mchakato wa oxidation hutokea kwa ushiriki wa enzymes; e) bila ushiriki wa enzymes?
25. Katika organelles ya seli gani mchakato wa photosynthesis hufanyika: a) katika mitochondria; b) ribosomes; c) kloroplasts; d) chromoplasts?
26. Wakati kiwanja kinapovunjwa, oksijeni ya bure hutolewa wakati wa photosynthesis:
a) C0 2; b) H 2 0; c) ATP?
27. Ni mimea gani huunda majani makubwa zaidi na kutoa uchafu wengi oksijeni:
a) kuzaa spore; b) mbegu; c) mwani?
28. Ni vipengele vipi vya seli vinavyohusika moja kwa moja katika biosynthesis ya protini: a) ribosomes; b) nucleolus; c) utando wa nyuklia; d) kromosomu?
29. Ni muundo gani wa nyuklia una habari kuhusu usanisi wa protini moja: a) molekuli ya DNA; b) triplet ya nucleotides; c) jeni?
30. Ni vipengele gani vinavyotengeneza mwili wa ribosome: a) utando; b) protini; c) wanga; d) RNA; d) mafuta?
31. Ni asidi ngapi za amino zinazohusika katika biosynthesis ya protini, a) 100; b) 30; katika 20?
32. Ambapo miundo tata ya molekuli ya protini huundwa: a) katika ribosome; b) katika tumbo la cytoplasmic; c) katika njia za reticulum endoplasmic?
Uchunguzi
Chaguo la 1:
1d; 2b; 3a, f, g; 4b; 5 B; 6a,d; 7b; 8g; 9a; 10b; 11b; 12b; 13b; 14a; 15g; 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.
Chaguo la 2:
1a,b; 2a4 3b,c; 4a; 5 B; 6a,c,d,e; 7b; 8a,b,c; 9c; 10a; 11c; 12 zote; 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.
Jaribio la kazi juu ya mada "Uzazi na ukuzaji wa viumbe"
"Ondoa nje"
Nini kilitokea mzunguko wa maisha seli?
Ni aina gani tofauti za ukuaji wa postembryonic?
Muundo wa blastula ni nini?
Kromosomu hufanya kazi gani?
Mitosis ni nini?
Tofauti ya seli ni nini?
Muundo wa gastrula ni nini?
Je! ni tabaka gani za vijidudu huundwa wakati wa ukuaji wa kiinitete?
Taja wanasayansi watatu wa Kirusi ambao walitoa mchango mkubwa katika maendeleo ya embryology.
Orodhesha hatua za ukuaji wa kiinitete cha wanyama wa seli nyingi.
Uingizaji wa kiinitete ni nini?
Je, ni faida gani za maendeleo yasiyo ya moja kwa moja juu ya maendeleo ya moja kwa moja?
Je, imegawanywa katika vipindi gani? maendeleo ya mtu binafsi viumbe?
Otogeny ni nini?
Ni mambo gani yanayothibitisha kwamba kiinitete ni mfumo muhimu?
Je, ni seti gani ya kromosomu na DNA katika prophase 1 na prophase 2 ya meiosis?
Je, ni kipindi gani cha uzazi?
Je, ni seti gani ya kromosomu na DNA katika metaphase 1 na metaphase 2 ya meiosis?
Ni idadi gani ya chromosomes na DNA wakati wa anaphase ya mitosis na anaphase 2 ya meiosis?
Orodhesha aina za uzazi usio na jinsia.
Orodhesha hatua za embryogenesis.
Je, kutakuwa na kromosomu ngapi na DNA katika seli wakati wa metaphase ya mitosis na telophase ya meiosis 2?
Ni nini pole ya mimea katika blastula?
Taja aina za kromosomu (kwa muundo).
Je, blastocoel na gastrocoel ni nini?
Tengeneza sheria ya kibayolojia.
Utaalamu wa seli ni nini?
meiosis ni nini?
Ni idadi gani ya chromosomes katika seli mwanzoni na mwisho wa mitosis?
Mkazo ni nini?
Orodhesha awamu za meiosis.
Je, ni mayai ngapi na manii hutengenezwa kama matokeo ya gametogenesis?
Bivalent ni nini?
Ni nani wanyama wa msingi na wa sekondari?
Neurula ni nini?
Je, interphase inajumuisha vipindi vipi?
Nini umuhimu wa kibiolojia mbolea?
Je, mgawanyiko wa pili wa meiotic unaishaje?
Homeostasis ni nini?
sporulation ni nini?
Nini maana ya kibiolojia uzazi?
Ni nini umuhimu wa uzazi katika asili?
Gastrula ni nini?
Je, yai la ndege lina sehemu gani?
Je, kazi za zygote ni zipi?
Kuzaliwa upya kunaonyeshwaje katika wanyama na wanadamu waliopangwa sana?
Je! ni tabaka gani za vijidudu huundwa katika wanyama wa seli nyingi kwenye hatua ya gastrula?
Orodhesha awamu za meiosis.
Je, ni hatua gani ambazo wanyama hupitia wakati wa maendeleo na metamorphosis?
Maendeleo ya moja kwa moja na yasiyo ya moja kwa moja ni nini?
Je, cleavage inatofautianaje na mgawanyiko wa mitotic?
Ni hatua gani zinazojulikana katika ukuaji wa mwanadamu wa baada ya kiinitete?
Amitosis ni nini?
Ni viungo gani vinavyokua kutoka kwa mesoderm kwenye kiinitete cha mwanadamu?
Je, ni seti gani ya kromosomu na DNA katika anaphase 1 na anaphase 2 ya meiosis?
Orodhesha awamu za mitosis.
Ukuaji wa kiinitete cha wanyama ni nini?
Ni idadi gani ya chromosomes na DNA katika seli katika prophase ya mitosis na anaphase 2 ya meiosis?
Je, yai na manii hufanya kazi gani?
Muundo wa chromosome ni nini?
Je, kutakuwa na kromosomu ngapi na DNA katika seli katika anaphase ya mitosis na metaphase 1 ya meiosis?
Nini kinatokea kwa seli katika awamu ya pili?
Orodhesha hatua kuu za malezi ya yai.
Kuzaliwa upya ni nini?
Je, ni seti gani ya kromosomu na DNA katika telophase 1 na telophase 2 ya meiosis?
Ni nani aliyeunda sheria ya biogenetic?
Mnyambuliko ni nini?
Chromosomes ya crossover ni nini?
Kuvuka kunaongoza nini?
Tunawezaje kueleza tofauti za ukubwa wa mayai kati ya ndege na wanadamu?
Muundo wa blastula ni nini?
Ni katika awamu gani ya meiosis ambapo kuunganishwa hutokea na ni nini?
Je! hatua za oogenesis zinaitwaje?
Ni katika awamu gani ya meiosis ambapo kuvuka hutokea na ni nini?
Je, kuna umuhimu gani wa kibayolojia wa kuvuka?
Moyo wa mwanadamu hutoka katika tabaka gani la viini?
Je, mgawanyiko wa kwanza wa meiotic unaishaje?
Jaribu "Jijaribu mwenyewe"
1. Ni aina gani ya mgawanyiko wa seli haiambatani na kupungua kwa idadi ya chromosomes: a) amitosis; b) meiosis; c) mitosis?
2. Ni seti gani ya chromosomes inayopatikana wakati wa mgawanyiko wa mitotic ya kiini cha diplodi: a) haploid; b) diploidi?
3. Ni chromatidi ngapi ziko kwenye kromosomu mwishoni mwa mitosis: a) mbili; b) peke yako?
4. Ni mgawanyiko gani unaongozana na kupunguzwa (kupungua) kwa idadi ya chromosomes katika kiini kwa nusu: a) mitosis; 6) amitosis; c) meiosis? 5. Ni katika awamu gani ya meiosis ambapo muunganisho wa kromosomu hutokea: a) katika prophase 1; 6) katika metaphase 1; c) katika prophase 2?
6. Njia gani ya uzazi ina sifa ya kuundwa kwa gametes: a) mimea; b) bila kujamiiana; c) ngono?
7. Ni seti gani ya chromosomes ambayo manii ina: a) haploid; b) diploidi?
8. Ni katika eneo gani wakati wa gametogenesis ambapo mgawanyiko wa seli za meiotiki hutokea:
a) katika eneo la ukuaji; 6) katika eneo la kuzaliana; c) katika eneo la kukomaa?
9. Ni sehemu gani ya manii na yai ni carrier wa habari za maumbile: a) membrane; b) cytoplasm; c) ribosomes; d) msingi?
10. Maendeleo ambayo safu ya vijidudu inahusishwa na kuonekana kwa cavity ya mwili wa sekondari: a) ectoderm; b) mesoderm; c) endoderm?
11. Kutokana na safu ya kijidudu notochord huundwa: a) ectoderm; b) endoderm; c) mesoderm?
Chaguo 2
1. Mgawanyiko gani ni wa kawaida kwa seli za somatic: a) amitosis; b) mitosis; c) meiosis?
2. Ni chromatidi ngapi ziko kwenye kromosomu mwanzoni mwa prophase: a) moja; b) mbili?
3. Je, seli ngapi hutengenezwa kutokana na mitosis: a) 1; b) 2; c) 3; d) 4?
4. Kama matokeo ya aina gani ya mgawanyiko wa seli seli nne za haploid hupatikana:
a) mitosis; b) meiosis; c) amitosis?
Zaigoti ina seti gani ya kromosomu: a) haploidi; b) diploidi?
Ni nini kinachoundwa kutokana na oogenesis: a) manii; b) yai; c) zygote?
7. Njia gani ya uzazi wa viumbe iliondoka baadaye kuliko wengine wote katika mchakato wa mageuzi: a) mimea; b) bila kujamiiana; c) ngono?
9. Kwa nini hatua ya kiinitete cha safu mbili inaitwa gastrula:
a) inaonekana kama tumbo; b) ina cavity ya matumbo; c) ana tumbo?
10. Kwa kuonekana kwa safu ya kijidudu gani maendeleo ya tishu na mifumo ya chombo huanza:
a) ectoderm; b) endoderm; c) mesoderm?
11. Inaundwa kwa safu gani ya viini? uti wa mgongo: a) ectoderm; b) mesoderm; c) endoderm?
Uchunguzi
Chaguo #1
1c ; 2b; 3b; 4c; 5a; 6c; 7a; 8c; 9g; 10b; 11v
Chaguo nambari 2
1b; 2b; 3b; 4b; 5 B; 6b; 7c; 8a; 9b; 10v; 11a.
Mtihani wa mwisho
JARIBU KAZI KWA KOZI
"Biolojia Mkuu" daraja la 10
Chaguo 1.
Maelekezo kwa wanafunzi
Jaribio lina sehemu A, B, C. Dakika 60 zimetengwa kwa ajili ya kukamilisha. Soma kila kazi kwa uangalifu na chaguzi za jibu zilizopendekezwa, ikiwa zipo. Jibu tu baada ya kuelewa swali na kuzingatia majibu yote yanayowezekana.
Kamilisha kazi kwa mpangilio ambao umepewa. Ikiwa kazi yoyote inakupa ugumu, iruke na ujaribu kukamilisha yale ambayo una uhakika nayo katika majibu. Unaweza kurudi kwa kazi ambazo hukuzikosa ikiwa una wakati.
Pointi moja au zaidi hutolewa kwa kukamilisha kazi za ugumu tofauti. Alama unazopokea kwa kazi zilizokamilishwa zina muhtasari. Jaribu kukamilisha kazi nyingi iwezekanavyo na upate idadi kubwa zaidi pointi.
Tunakutakia mafanikio!
Mchakato wa malezi ya misombo ya kwanza ya kikaboni duniani inaitwa mageuzi ya kemikali. Ilitangulia mageuzi ya kibiolojia. Hatua za mageuzi ya kemikali zilitambuliwa na A.I. Oparin.
Hatua ya I si ya kibaolojia, au abiogenic (kutoka kwa Kigiriki u, un - chembe hasi, bios - maisha, genesis - asili). Katika hatua hii, athari za kemikali zilifanyika katika anga ya Dunia na katika maji ya bahari ya msingi, iliyojaa vitu mbalimbali vya isokaboni, chini ya hali ya mionzi ya jua kali. Wakati wa majibu haya, kutoka dutu isokaboni vitu rahisi vya kikaboni vinaweza kuundwa - amino asidi, alkoholi, asidi ya mafuta, besi za nitrojeni.
Uwezekano wa kuunganisha vitu vya kikaboni kutoka kwa isokaboni katika maji ya bahari ya msingi ilithibitishwa katika majaribio ya mwanasayansi wa Marekani S. Miller na wanasayansi wa ndani A.G. Pasynsky na T.E. Pavlovskaya.
Miller alitengeneza ufungaji ambao mchanganyiko wa gesi uliwekwa - methane, amonia, hidrojeni, mvuke wa maji. Gesi hizi zingeweza kuwa sehemu ya angahewa ya msingi. Katika sehemu nyingine ya vifaa kulikuwa na maji, ambayo yaliletwa kwa chemsha. Gesi na mvuke wa maji unaozunguka kwenye kifaa chini ya shinikizo la juu walikuwa wazi kwa kutokwa kwa umeme kwa wiki. Kwa sababu hiyo, amino asidi 150 hivi ziliundwa katika mchanganyiko huo, ambazo baadhi yake ni sehemu ya protini.
Baadaye, uwezekano wa kuunganisha vitu vingine vya kikaboni, ikiwa ni pamoja na besi za nitrojeni, ulithibitishwa kwa majaribio.
Hatua ya II - usanisi wa protini - polipeptidi ambazo zinaweza kutengenezwa kutoka kwa asidi ya amino kwenye maji ya bahari kuu.
Hatua ya III - kuonekana kwa coacervates (kutoka Kilatini coacervus - clot, chungu). Molekuli za protini ambazo ni amphoteric, chini ya hali fulani, zinaweza kujilimbikizia kwa hiari na kuunda tata za colloidal, ambazo huitwa coacervates.
Matone ya Coacervate huundwa wakati protini mbili tofauti zinachanganywa. Suluhisho la protini moja katika maji ni wazi. Wakati protini tofauti zinachanganywa, suluhisho huwa mawingu, na chini ya darubini, matone yanayoelea ndani ya maji yanaonekana. Matone hayo—coacervates—yangeweza kutokea katika maji ya bahari ya kwanza, ambako protini mbalimbali zilipatikana.
Baadhi ya mali ya coacervates ni nje sawa na mali ya viumbe hai. Kwa mfano, "hunyonya" kutoka kwa mazingira na kwa kuchagua hujilimbikiza vitu fulani na kuongezeka kwa ukubwa. Inaweza kuzingatiwa kuwa vitu ndani ya coacervates viliingia kwenye athari za kemikali.
Kwa kuwa muundo wa kemikali wa "mchuzi" ulitofautiana katika sehemu tofauti za bahari ya kwanza, muundo wa kemikali na mali ya coacervates haikuwa sawa. Mahusiano ya ushindani kwa vitu vilivyoyeyushwa katika "mchuzi" yangeweza kuunda kati ya coacervates. Hata hivyo, coacervates haiwezi kuchukuliwa kuwa viumbe hai, kwa kuwa hawakuwa na uwezo wa kuzaliana aina zao wenyewe.
Hatua ya IV - kuibuka kwa molekuli za asidi ya nucleic zinazoweza kujizalisha.
Utafiti umeonyesha kuwa minyororo mifupi ya asidi nucleic ina uwezo wa kuongezeka maradufu bila uhusiano wowote na viumbe hai - kwenye bomba la majaribio. Swali linatokea: kanuni ya maumbile ilionekanaje duniani?
Mwanasayansi wa Marekani J. Bernal (1901-1971) alithibitisha kuwa madini yalichukua jukumu kubwa katika awali ya polima za kikaboni. Imeonyeshwa kuwa idadi ya miamba na madini - basalt, udongo, mchanga - ina mali ya habari, kwa mfano, awali ya polypeptides inaweza kufanyika kwenye udongo.
Inavyoonekana, hapo awali "nambari ya madini" iliibuka yenyewe, ambayo jukumu la "barua" lilichezwa na cations za alumini, chuma, na magnesiamu, zikibadilishana katika madini anuwai katika mlolongo fulani. Nambari za herufi tatu, nne na tano huonekana kwenye madini. Msimbo huu huamua mlolongo wa amino asidi kuungana katika mnyororo wa protini. Kisha jukumu la tumbo la habari lilipitishwa kutoka kwa madini hadi RNA, na kisha kwa DNA, ambayo iligeuka kuwa ya kuaminika zaidi kwa maambukizi ya sifa za urithi.
Hata hivyo, michakato ya mageuzi ya kemikali haielezi jinsi viumbe hai vilivyotokea. Michakato iliyoongoza kwenye badiliko kutoka kwa wasio hai hadi hai iliitwa biopoiesis na J. Bernal. Biopoiesis inajumuisha hatua ambazo lazima ziwe zimetangulia kuonekana kwa viumbe hai vya kwanza: kuonekana kwa utando katika coacervates, kimetaboliki, uwezo wa kujizalisha wenyewe, photosynthesis, na kupumua kwa oksijeni.
Kuonekana kwa viumbe hai vya kwanza kunaweza kusababishwa na kuundwa kwa membrane za seli kwa kuzingatia molekuli za lipid kwenye uso wa coacervates. Hii ilihakikisha utulivu wa sura yao. Kuingizwa kwa molekuli za asidi ya nucleic katika coacervates ilihakikisha uwezo wao wa kujitegemea. Katika mchakato wa kuzaliana kwa molekuli za asidi ya nucleic, mabadiliko yalitokea, ambayo yalitumika kama nyenzo.
Kwa hiyo, kwa misingi ya coacervates, viumbe hai vya kwanza vinaweza kutokea. Inaonekana walikuwa heterotrofu na kulishwa kwa utajiri wa nishati, dutu tata za kikaboni zilizomo katika maji ya bahari ya kwanza.
Kadiri idadi ya viumbe hai inavyoongezeka, ushindani kati yao uliongezeka, huku usambazaji wa virutubisho katika maji ya bahari ukipungua. Viumbe vingine vimepata uwezo wa kuunganisha vitu vya kikaboni kutoka kwa isokaboni kwa kutumia nishati ya jua au nishati ya athari za kemikali. Hivi ndivyo autotrophs zilivyotokea, zenye uwezo wa photosynthesis au chemosynthesis.
Viumbe hai vya kwanza vilikuwa anaerobes na vilipata nishati kupitia vioksidishaji visivyo na oksijeni kama vile uchachishaji. Hata hivyo, ujio wa photosynthesis ulisababisha mrundikano wa oksijeni katika angahewa. Matokeo yake yalikuwa kupumua, njia inayotegemea oksijeni, njia ya oksidi ya aerobic ambayo ni bora mara 20 zaidi kuliko glycolysis.
Hapo awali, maisha yalitengenezwa katika maji ya bahari, kwani mionzi yenye nguvu ya ultraviolet ilikuwa na athari mbaya kwa viumbe kwenye ardhi. Kuonekana kwa safu ya ozoni kama matokeo ya mkusanyiko wa oksijeni katika angahewa kuliunda masharti ya viumbe hai kufikia ardhi.
Hali ilikuwa tofauti juu ya uso wa Dunia.
Hapa, hidrokaboni zilizoundwa awali lazima zimeingia mmenyuko wa kemikali na vitu vinavyowazunguka, hasa na mvuke wa maji katika angahewa ya dunia. Hidrokaboni zina uwezo mkubwa wa kemikali. Tafiti nyingi za wanakemia kadhaa, hasa kazi ya mwanataaluma wa Kirusi A. Favorsky na shule yake, zinaonyesha uwezo wa kipekee wa hidrokaboni katika mabadiliko mbalimbali ya kemikali. . Hakuna shaka kwamba hidrokaboni hizo ambazo kimsingi zilitokea kwenye uso wa dunia, kwa sehemu kubwa, zinapaswa kuunganishwa na maji. Kama matokeo ya hii, in angahewa ya dunia vitu vipya na mbalimbali viliundwa. Hapo awali, molekuli za hidrokaboni zilijengwa kutoka kwa vipengele viwili tu: kaboni na hidrojeni. Lakini pamoja na hidrojeni, maji pia yana oksijeni. Kwa hiyo, molekuli za vitu vipya vilivyojitokeza tayari vina atomi za vipengele vitatu tofauti - kaboni, hidrojeni na oksijeni. Hivi karibuni waliunganishwa na kipengele cha nne - nitrojeni.
Katika anga sayari kuu(Jupiter na Saturn), pamoja na hidrokaboni, tunaweza daima kuchunguza gesi nyingine - amonia. Gesi hii inajulikana kwetu, kwa kuwa ufumbuzi wake katika maji huunda kile tunachoita amonia. Amonia ni kiwanja cha nitrojeni na hidrojeni. Gesi hii ilikuwepo kwa kiasi kikubwa katika angahewa ya Dunia katika kipindi cha kuwepo kwake ambacho tunakielezea sasa. Kwa hiyo, hidrokaboni pamoja na si tu na mvuke wa maji, lakini pia na amonia. Katika kesi hii, vitu viliibuka ambavyo molekuli zake tayari zimejengwa kutoka kwa vitu vinne tofauti - kaboni, hidrojeni, oksijeni na nitrojeni.
Kwa hivyo, wakati tunaelezea, Dunia ilikuwa mpira wa mwamba wazi, uliofunikwa juu ya uso katika anga ya mvuke wa maji. Katika anga hii, kwa namna ya gesi, pia kulikuwa na vitu hivyo mbalimbali vilivyopatikana kutoka kwa hidrokaboni. Tunaweza kuviita vitu hivi kama vitu vya kikaboni, ingawa viliibuka muda mrefu kabla ya viumbe hai vya kwanza kuonekana. Katika muundo na muundo wao walikuwa sawa na baadhi ya misombo ya kemikali ambayo inaweza kutengwa na miili ya wanyama na mimea.
Dunia ilipozwa hatua kwa hatua, ikitoa joto lake kwenye nafasi ya baridi ya sayari. Hatimaye, hali ya joto ya uso wake ilikaribia digrii 100, na kisha mvuke wa maji wa anga ulianza kuunganisha kwenye matone na kukimbilia kwenye uso wa jangwa la joto la Dunia kwa namna ya mvua. Mvua kubwa ikamwagika kwenye Dunia na kuifurika, na kutengeneza bahari kuu inayochemka. Dutu za kikaboni katika angahewa pia zilichukuliwa na mvua hizi na kupitishwa kwenye maji ya bahari hii.
Nini kingetokea kwao baadaye? Je, tunaweza kujibu swali hili kwa njia inayofaa? Ndiyo, kwa sasa tunaweza kuandaa kwa urahisi vitu hivi au vitu sawa, kupata kwa njia ya bandia katika maabara zetu kutoka kwa hidrokaboni rahisi zaidi. Hebu tuchukue suluhisho la maji vitu hivi na kuiacha kusimama zaidi au chini joto la juu. Je, dutu hizi zitabaki bila kubadilika au zitapitia aina mbalimbali za mabadiliko ya kemikali? Inageuka kuwa hata katika hizo muda mfupi, wakati ambao tunaweza kufanya uchunguzi wetu katika maabara, vitu vya kikaboni havibaki bila kubadilika, lakini vinabadilishwa kuwa misombo mingine ya kemikali. Uzoefu wa moja kwa moja unatuonyesha kuwa katika suluhisho kama hilo la maji ya vitu vya kikaboni mabadiliko mengi na anuwai hutokea kwamba ni ngumu hata kuelezea kwa ufupi. Lakini jambo kuu mwelekeo wa jumla Mabadiliko haya yanatokana na ukweli kwamba molekuli ndogo ndogo za vitu vya msingi vya kikaboni huchanganyika kwa njia elfu moja na hivyo kuunda molekuli kubwa na kubwa na ngumu zaidi.
Kwa ufafanuzi, nitatoa mifano miwili tu hapa. Nyuma mwaka wa 1861, mshirika wetu maarufu, duka la dawa A. Butlerov, alionyesha kwamba ikiwa formaldehyde hupasuka katika maji ya chokaa na suluhisho hili limesalia kusimama mahali pa joto, basi baada ya muda fulani litapata ladha tamu. Inabadilika kuwa chini ya hali hizi, molekuli sita za formaldehyde huchanganyika na kila mmoja kuwa molekuli moja kubwa, ngumu zaidi ya sukari.
Mwanachama mzee zaidi wa Chuo chetu cha Sayansi, Alexey Nikolaevich Bakh muda mrefu kushoto ufumbuzi wa maji ya formaldehyde kusimama na sianidi ya potasiamu. Wakati huo huo, hata zaidi vitu tata kuliko Butlerov. Walikuwa na molekuli kubwa na katika muundo wao walikuwa karibu na protini, vitu kuu vya kiumbe hai chochote.
Kuna kadhaa na mamia ya mifano kama hiyo. Bila shaka zinathibitisha kwamba vitu rahisi zaidi vya kikaboni katika mazingira ya majini vinaweza kubadilishwa kwa urahisi kuwa misombo ngumu zaidi kama vile sukari, protini na vitu vingine ambavyo miili ya wanyama na mimea hujengwa.
Hali ambazo ziliundwa katika maji ya bahari ya msingi ya moto hazikuwa tofauti sana na hali zilizotolewa tena katika maabara zetu. Kwa hiyo, wakati wowote katika bahari ya wakati huo, katika dimbwi lolote la kukausha, vitu sawa vya kikaboni vilivyopatikana vilivyopatikana na Butlerov, Bach na katika majaribio ya wanasayansi wengine vinapaswa kuundwa.
Kwa hivyo, kama matokeo ya mwingiliano kati ya maji na derivatives rahisi zaidi ya hidrokaboni, kupitia safu ya mabadiliko ya kemikali mfululizo, nyenzo ambayo viumbe hai vyote hujengwa kwa sasa iliundwa katika maji ya bahari ya kwanza. Walakini, hii ilikuwa haki nyenzo za ujenzi. Ili viumbe hai - viumbe - kutokea, nyenzo hii ilipaswa kupata muundo muhimu, shirika fulani. Kwa hivyo kusema, ilikuwa tu matofali na saruji ambayo jengo linaweza kujengwa, lakini bado sio jengo lenyewe.
Ukipata hitilafu, tafadhali onyesha kipande cha maandishi na ubofye Ctrl+Ingiza.
Inapakia...