Wissenschaftliche Theorien über die Entstehung des Lebens auf der Erde.

Nach der Panspermie-Hypothese wird Leben entweder in Form von Sporen von Mikroorganismen oder durch gezielte Besiedlung des Planeten mit intelligenten Außerirdischen aus anderen Welten aus dem Weltraum gebracht. Es gibt keinen direkten Beweis für den kosmischen Ursprung des Lebens. Der Weltraum könnte jedoch zusammen mit Vulkanen eine Quelle niedermolekularer organischer Verbindungen sein, deren Lösung als Medium für die Entwicklung des Lebens diente.

Nach der zweiten Hypothese entstand das Leben auf der Erde, als sich günstige physikalische und chemische Bedingungen entwickelten, die die abiogene Bildung organischer Substanzen aus anorganischen ermöglichten.

Mitte des letzten Jahrhunderts bewies schließlich L. Pasteur die Unmöglichkeit der spontanen Erzeugung von Leben unter den heutigen Bedingungen. Oparin und Haldane schlugen vor, dass unter den Bedingungen, die vor mehreren Milliarden Jahren auf dem Planeten stattfanden, die Bildung lebender Materie möglich war. Zu diesen Bedingungen gehörten das Vorhandensein einer reduzierenden Atmosphäre, Wasser, Energiequellen, akzeptable Temperaturen und das Fehlen anderer Lebewesen.

Wissenschaftliche Definition der Essenz des Lebens. Eigenschaften der Lebenden. Organisationsebenen der Lebenden.

Die erste wissenschaftliche Definition des Lebens wurde 1898 von Friedrich Engels in Dialektik der Natur gegeben. Das Leben ist eine Existenzweise von Proteinmolekülen, deren wesentlicher Punkt der ständige Stoffaustausch mit der Umwelt ist. Mit der Beendigung des Stoffwechsels endet das Leben.

Eigenschaften der Lebenden.

Selbstreproduktion

Selbsterneuerung

Selbstregulierung

Integrität und Diskretion

Der Stoffwechsel ist ein Prozess der Assimilation und Dissimilation.

Vererbung ist die Eigenschaft lebender Organismen, ihre Eigenschaften an ihre Nachkommen weiterzugeben.

Variabilität ist die Eigenschaft, sich unter dem Einfluss der Umwelt zu verändern.

Bewegung ist die Eigenschaft, sich im Raum zu bewegen.

Reizbarkeit ist die Eigenschaft, mit verschiedenen Reaktionen auf Umwelteinflüsse zu reagieren.

Organisationsebenen des Lebendigen:

Mikrobiosystem: (-molekular – subzellulär – zellulär)

Mesobiosystem: (-Gewebe - Organ - Organismus)

Makrobiosystem: (-Populationsart - biogeozänotisch - biosphärisch)

Stoffwechsel. Das Konzept der Assimilation und Dissimilation. Arten des Stoffwechsels.

Der Stoffwechsel ist eine Reihe chemischer Umwandlungen, die das Wachstum, die Vitalaktivität und die Fortpflanzung in lebenden Organismen gewährleisten.

Die Assimilation (plastischer Austausch oder Anabolismus) ist ein endothermer Prozess der Synthese hochmolekularer organischer Substanzen, begleitet von einer Energieaufnahme. Kommt im Zytoplasma vor.

Dissimilation (Energiestoffwechsel oder Katabolismus) – Energie wird freigesetzt. Der Abbau von Stoffen in der Zelle zu einfachen, unspezifischen Verbindungen. Es beginnt im Zytoplasma und endet in den Mitochondrien.

Arten des Stoffwechsels:

Protein

Kohlenhydrat

Der Prozess der Umwandlung externer Substanzen in Energie und eine Reihe von Reaktionen, die zur Bildung komplexer organischer Substanzen führen, die für das Leben eines Organismus notwendig sind, wird Stoffwechsel oder Stoffwechsel genannt. Die wichtigsten Stoffwechselvorgänge sind Assimilation und Dissimilation, die eng miteinander verbunden sind.

Stoffwechsel

Der Stoffwechsel findet auf zellulärer Ebene statt, beginnt jedoch mit dem Verdauungs- und Atmungsprozess. Am Stoffwechsel sind organische Verbindungen und Sauerstoff beteiligt.

Nährstoffe gelangen mit der Nahrung in den Magen-Darm-Trakt und beginnen bereits in der Mundhöhle zu zerfallen. Als Ergebnis der Verdauung gelangen die Stoffmoleküle durch die Darmzotten in den Blutkreislauf und werden zu jeder Zelle transportiert. Sauerstoff gelangt beim Atmen in die Lunge und wird auch vom Blutstrom transportiert.

Assimilation und Dissimilation im Stoffwechsel sind zwei parallel ablaufende Prozesse:

• Assimilation oder Anabolismus - eine Reihe von Prozessen zur Synthese organischer Substanzen mit Energieverbrauch;
• Dissimilation oder Katabolismus - der Zersetzungs- oder Oxidationsprozess, bei dem einfachere organische Substanzen und Energie entstehen.

Dissimilation heißt Energieaustausch, weil. Das Hauptziel des Prozesses ist die Gewinnung von Energie. Assimilation wird Plastikaustausch genannt, weil. Die durch die Dissimilation freigesetzte Energie fließt in den Aufbau des Organismus.

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Mobilfunkaustausch

Die in der Zelle ablaufenden Prozesse der Assimilation und Dissimilation von Stoffen spielen für den gesamten Organismus eine wichtige Rolle. Energie wird aus ankommenden Substanzen in den Mitochondrien oder im Zytoplasma gewonnen. Bei der Dissimilation werden ATP-Moleküle (Adenosintriphosphat) gebildet. Es ist eine universelle Energiequelle, die an weiteren Stoffwechselvorgängen beteiligt ist. Der Ablauf des Katabolismus am Beispiel des Stärkeabbaus ist in der Tabelle beschrieben.

Dissimilation	Wo passiert	Ergebnis
Vorbereitend	Verdauungstrakt	Abbau von Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten, die in den Körper gelangen, in einfachere Verbindungen: Proteine ​​- zu Aminosäuren; Fette - zu Fettsäuren und Glycerin; Komplexe Kohlenhydrate (Stärke) - zu Glukose
Glykolyse	im Zytoplasma	Anoxischer Abbau von Glucose zu Brenztraubensäure unter Energiebildung. Der größte Teil (60 %) der Energie wird als Wärme abgegeben, der Rest (40 %) wird zur Bildung von zwei ATP-Molekülen verwendet. In Zukunft wird Brenztraubensäure ohne Zugang zu Sauerstoff zu Milchsäure.
intrazelluläre Atmung	in Mitochondrien	Abbau von Milchsäure unter Beteiligung von Sauerstoff. Es entsteht Kohlendioxid - das Endprodukt der Zersetzung

Die Zusammensetzung von ATP umfasst:

• Adenin ist eine stickstoffhaltige Base;
• Ribose ist ein Monosaccharid;
• drei Reste Phosphorsäure.

Reis. 1. ATP-Formel.

ATP ist eine energiereiche Verbindung und setzt bei der Hydrolyse (Wechselwirkung mit Wasser) eine erhebliche Menge an Energie frei, die zur Wiederherstellung und Entwicklung des Körpers beiträgt, die Körpertemperatur aufrechterhält und auch an chemischen Reaktionen im Assimilationsprozess beteiligt ist. Aus einfacheren Substanzen werden im Verlauf des Anabolismus komplexe Substanzen synthetisiert, die für einen bestimmten Organismus charakteristisch sind.

Assimilationsbeispiele:

• Zellwachstum;
• Gewebeerneuerung;
• Muskelbildung;
• Wundheilung.

Reis. 2. Der Prozess des Stoffwechsels.

Stoffwechselvorgänge werden durch Hormone reguliert. Zum Beispiel verschiebt Adrenalin den Stoffwechsel in Richtung Dissimilation und Insulin - in Richtung Assimilation.

Autotrophe und Heterotrophe

Alle lebenden Organismen werden je nach Ernährungsmethode in Autotrophe und Heterotrophe unterteilt. Zu den Autotrophen gehören Pflanzen und einige Bakterien, die organische Substanzen aus anorganischen Substanzen synthetisieren. Solche Organismen erzeugen selbstständig alle lebensnotwendigen Substanzen.

Bei Pflanzen wird der Prozess der Assimilation als Photosynthese bezeichnet. Sonnenlicht wird als Energiequelle für die Synthese organischer Substanzen verwendet, nicht ATP.

Heterotrophe sind Organismen, die fertige organische Verbindungen verwenden, um Energie zu gewinnen und das Leben zu erhalten. Zu den Heterotrophen gehören alle Tiere, Pilze, die meisten Bakterien und parasitären Pflanzen. Organische Substanzen mit Nahrung gelangen in den Körper, wo die Prozesse des Anabolismus und Katabolismus beginnen, Energie freizusetzen und die notwendigen Substanzen zu gewinnen.

"Einführung in die Allgemeine Biologie und Ökologie. Klasse 9". AA Kamensky (gdz)

Assimilation und Dissimilation sind gegensätzliche Stoffwechselvorgänge

Frage 1. Warum ist die Sonne die Hauptenergiequelle auf der Erde?
Jede lebende Zelle, die verschiedene Prozesse der Synthese und des Zerfalls von Substanzen durchführt, ähnelt der komplexesten chemischen Anlage. Für den normalen Ablauf dieser chemischen Prozesse ist ein ständiger Stoffaustausch zwischen Zelle und Umgebung sowie eine ständige Energieumwandlung in der Zelle notwendig. Von außen gewonnene Proteine, Fette, Kohlenhydrate, Vitamine, Mikroelemente werden von Zellen für die Synthese der von ihnen benötigten Verbindungen, den Aufbau von Zellstrukturen, verwendet. Die Synthese von Stoffen erfordert jedoch Energie. Die Hauptenergiequelle für lebende Organismen ist die Sonne.

Frage 2. Warum ist Assimilation ohne Dissimilation unmöglich und umgekehrt?
Aus den in die Zelle gelangenden Nahrungsbestandteilen werden unter der Wirkung biologischer Katalysatoren, Enzyme, neue Moleküle synthetisiert, um die verbrauchten Substanzen zu ersetzen und Organellen aufzubauen. Die Gesamtheit der Reaktionen der biologischen Synthese von Substanzen in einer Zelle (Biosynthese) wird Assimilation oder plastischer Austausch genannt.
Offensichtlich ist die Synthese beliebiger Substanzen ohne Energieaufwand nicht möglich. Assimilationsreaktionen treten besonders intensiv in einer wachsenden, sich entwickelnden Zelle auf. Die wichtigsten dieser Reaktionen sind die Proteinsynthese und die Photosynthese. Wie gewinnt eine Zelle Energie für Biosynthesereaktionen? Neben den Prozessen der Synthese neuer Substanzen in Zellen findet ein ständiger Abbau komplexer organischer Substanzen statt, die während der Assimilation gespeichert werden. Unter Beteiligung von Enzymen zerfallen diese Moleküle zu einfacheren Verbindungen; das setzt energie frei. Meistens wird diese Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert. Darüber hinaus wird die Energie von ATP für verschiedene Bedürfnisse der Zelle verwendet, einschließlich für Biosynthesereaktionen. Die Reihe von Zersetzungsreaktionen der Zellsubstanzen, begleitet von der Freisetzung von Energie, wird als Dissimilation bezeichnet.
Assimilation und Dissimilation sind gegensätzliche Prozesse: Im ersten Fall werden Substanzen gebildet, im zweiten werden sie zerstört. Aber sie sind eng miteinander verbunden und ohne einander nicht möglich. Denn wenn komplexe Stoffe nicht synthetisiert und in der Zelle gespeichert werden, kann nichts zerfallen, wenn Energie benötigt wird. Und wenn die Substanzen nicht zerfallen, woher soll man dann die Energie für die Synthese der notwendigen Substanzen nehmen?
Assimilation und Dissimilation sind also zwei Seiten eines einzigen Stoffwechsel- und Energieprozesses, genannt Metabolismus (gr. metabole - Transformation).

Frage 3. Könnten Lebewesen auf der Erde überleben, wenn die Sonne erlöschen würde?
Die Sonne ist eine Energiequelle für Pflanzen, die dank Chlorophyll organische Substanzen synthetisieren. Tiere, Pilze und Bakterien verwenden dieses organische Material, um die Energie von ATP zu gewinnen, das sie verwenden, um die notwendigen Verbindungen zu synthetisieren und Zellen aufzubauen. Ohne Sonnenenergie könnten sie nicht existieren. Viele Bakterienarten, die in der Lage sind, die benötigten organischen Verbindungen aus anorganischen auf Kosten der Energie chemischer Oxidationsreaktionen in der Zelle zu synthetisieren, sind Chemotrophe. Die vom Bakterium eingefangenen Stoffe werden oxidiert und die gewonnene Energie für die Synthese komplexer organischer Moleküle aus CO 2 und H 2 O genutzt. Dieser Vorgang wird als Chemosynthese bezeichnet.
Die wichtigste Gruppe chemosynthetischer Organismen sind nitrifizierende Bakterien. Erkundet sie, S.N. Vinogradsky entdeckte 1887 den Prozess Chemosynthese. Im Boden lebende Nitrifikationsbakterien oxidieren das beim Zerfall organischer Reststoffe entstehende Ammoniak zu salpetriger Säure. Andere Arten von Bakterien sind in der Lage, die Energie vieler anderer Oxidations-Reduktions-Reaktionen zu nutzen (Schwefelbakterien, Eisenbakterien usw.). Mikroorganismen, deren Stoffwechsel nicht von Sonnenenergie abhängt, könnten gut überleben, wenn die Sonne erlischt.

Alle Zellen und lebenden Organismen sind offene Systeme, dh sie stehen in ständigem Austausch von Energien und Stoffen mit der Umwelt. Es gibt offene Systeme in der unbelebten Natur, aber ihre Existenz unterscheidet sich qualitativ von lebenden Organismen. Betrachten Sie folgendes Beispiel: Ein brennendes Stück natürlichen Schwefels steht in einem Austauschzustand mit der Umgebung. Beim Verbrennen wird O 2 aufgenommen und SO 2 sowie Energie (in Form von Wärme) freigesetzt. Gleichzeitig kollabiert jedoch ein Stück Schwefel als physischer Körper, verliert seine Primärstruktur.

Für lebende Organismen ist jedoch der Austausch mit der Umwelt eine Bedingung für die Aufrechterhaltung, Aufrechterhaltung ihrer strukturellen Organisation durch Selbsterneuerung aller Substanzen und Bestandteile, aus denen sie bestehen.

Stoffwechsel (Stoffwechsel)- eine Reihe von Prozessen, die in lebenden Organismen ablaufen (Verbrauch, Umwandlung, Ansammlung und Freisetzung von Stoffen und Energie), die ihre lebenswichtige Aktivität, Entwicklung, Wachstum und Fortpflanzung sicherstellen. Während des Stoffwechsels kommt es zur Spaltung und Synthese von Molekülen, aus denen Zellen bestehen; Erneuerung der Zellstrukturen und der Interzellularsubstanz.

Der Stoffwechsel basiert auf miteinander verbundenen Prozessen der Assimilation (Anabolismus) und Dissimilation (Katabolismus). Bei der Assimilation (Kunststoffaustausch) werden aus einfachen Stoffen komplexe Stoffe synthetisiert. Dadurch entstehen in der Zelle alle organischen Substanzen, die für den Aufbau ihrer Bausteine, Enzymsysteme usw. notwendig sind. Die Assimilation erfolgt immer unter Energieaufwand.

Bei der Dissimilation (Energiestoffwechsel) werden komplexe organische Stoffe in einfachere oder anorganische Stoffe zerlegt. In diesem Fall wird Energie freigesetzt, die von der Zelle verbraucht wird, um verschiedene Prozesse auszuführen, die ihre lebenswichtige Aktivität sicherstellen (Synthese und Transport von Substanzen, mechanische Arbeit usw.).

Alle lebenden Organismen können in zwei Gruppen eingeteilt werden: Autotrophe und Heterotrophe, die sich in Energiequellen und notwendigen Substanzen unterscheiden, um ihre lebenswichtige Aktivität sicherzustellen.

Autotrophe- Organismen, die mit Hilfe der Energie des Sonnenlichts organische Verbindungen aus anorganischen Stoffen synthetisieren (z phototrophe - Pflanzen, Cyanobakterien) oder Energie aus der Oxidation von mineralischen (anorganischen) Stoffen (wie z Chemotrophe - Schwefelbakterien, Eisenbakterien usw.). Folglich sind sie in der Lage, die für ihre Lebenstätigkeit erforderlichen Substanzen selbstständig herzustellen.

DISSIMILATION UND ASSIMILATION

DISSIMILATION UND ASSIMILATION

(von lat. dissimilis - unähnlich und assimilis - ähnlich) - einander entgegengesetzte Prozesse, die das ununterbrochene Leben lebender Organismen in Einheit gewährleisten; fließen kontinuierlich, gleichzeitig, in enger Verzahnung im Körper und bilden zwei Seiten eines einzigen Stoffwechselprozesses. D. und a. bilden ein komplexes System, das aus einer Kette miteinander verbundener Biochemikalien besteht. Reaktionen, die jeweils einzeln nur chemisch sind, aber in der Einheit zu-Roggen darstellen, die eine biologische hat. Natur. Der Widerspruch von D. und a. definiert Dynamik. Gleichgewicht des lebenden Körpers. Als offen (siehe Leben) muss es, ständig erwerbend, ebenso kontinuierlich die erworbene Energie ausgeben, damit sie nicht zunimmt.

D und mit und m und l I c und I - der Prozess der Spaltung in einem lebenden Organismus organisch. Substanzen in einfachere Verbindungen - führt zur Freisetzung von Energie, die für alle lebenswichtigen Prozesse des Körpers notwendig ist. A s und m und l i c und i - der Prozess der Assimilation von organischen. Stoffe eingeben, und Assimilation ihrer organischen. Substanzen, die für einen bestimmten Organismus charakteristisch sind, kommt mit der Verwendung von Energie, die während der Dissimilationsprozesse freigesetzt wird. Gleichzeitig werden Verbindungen mit hoher Energie (makroergisch) gebildet (synthetisiert), Roggen wird zu einer Energiequelle, die während der Dissimilation freigesetzt wird.

Der Abbau von Nährstoffen, die in den Körper gelangen, hauptsächlich Proteine, Fette und Kohlenhydrate, beginnt mit ihrer enzymatischen Zerlegung in einfachere Verbindungen - Stoffwechselzwischenprodukte (Peptide, Aminosäuren, Glycerin, Fettsäuren, Monosaccharide), aus denen der Körper organische Verbindungen synthetisiert (assimiliert). lebensnotwendige Verbindungen. Alle Prozesse von D. und a. im ganzen Körper fließen. Siehe Stoffwechsel, Leben und lit. mit diesen Artikeln.

I. Weisfeld. Moskau.

Philosophische Enzyklopädie. In 5 Bänden - M .: Sowjetische Enzyklopädie. Herausgegeben von F. V. Konstantinov. 1960-1970 .

Sehen Sie, was "DISSIMILATION UND ASSIMILATION" in anderen Wörterbüchern ist:

- (lat. assimilatio, von assimilare zu liken). Gleichsetzung, Angleichung, z. B. in der Phonetik, Angleichung benachbarter Laute aneinander; in der Physiologie die Assimilation von Substanzen, die von Tieren aufgenommen werden, Substanzen ihres eigenen Körpers. Wörterbuch der Fremdwörter, ... ...

- [lat. dissimilatio Unähnlichkeit] lingv. eine Veränderung, die die Ähnlichkeit und Ähnlichkeit von Lauten in einem Wort zerstört. Wörterbuch der Fremdwörter. Komlev N.G., 2006. Dissimilation (lat. dissimilatio dissimilarity) 1) ansonsten ist Katabolismus der Abbau komplexer organischer ... ... Wörterbuch der Fremdwörter der russischen Sprache

- (von lateinisch assimilatio reproduktion), Anabolismus, der Prozess, bei dem komplexere (Polysaccharide, Nukleinsäuren, Proteine ​​​​usw.) aus einfacheren Substanzen synthetisiert werden, ähnlich den Bestandteilen dieses Organismus und dafür notwendig ... .. . Ökologisches Lexikon

Der Begriff Assimilation (lat. Assimilation) wird in mehreren Wissensgebieten verwendet: Assimilation (Biologie) ist eine Gesamtheit von Syntheseprozessen in einem lebenden Organismus. Assimilation (Linguistik) vergleicht die Artikulation eines ... Wikipedia

- (lat. dissimilation Unähnlichkeit). Ersetzen eines von zwei identischen oder ähnlichen Klängen durch einen anderen, der in Bezug auf die Artikulation weniger ähnlich ist als der unverändert gebliebene. Wie die Assimilation kann auch die Dissimilation progressiv oder regressiv sein.

ich Eine Änderung, die die Ähnlichkeit, die Ähnlichkeit gleicher oder ähnlicher Laute in einem Wort oder in benachbarten Wörtern aufhebt; Unähnlichkeit (in der Linguistik). Ameise: Assimilation I II f. Der Abbau komplexer organischer Substanzen, Zellen, Gewebe usw. (in Biologie) ... Modernes erklärendes Wörterbuch der russischen Sprache Efremova

- (lat. Assimilationsvergleich). Angleichung eines Lautes an einen anderen in Artikulation und akustischen Beziehungen (vgl.: Dissimilation). Assimilation erfolgt in Vokalen mit Vokalen, in Konsonanten mit Konsonanten ... Wörterbuch der sprachlichen Begriffe

I Assimilation (von lat. assimilatio) Assimilation, Verschmelzung, Assimilation. II Assimilation (ethnographische) Verschmelzung eines Volkes mit einem anderen mit dem Verlust seiner Sprache, Kultur, nationalen Identität. In vielen Ländern in... ...

I Dissimilation (von lateinisch dissimilis dissimilar) in der Biologie das Gegenteil der Assimilationsseite (siehe Assimilation) des Stoffwechsels (siehe Stoffwechsel), die in der Zerstörung organischer Verbindungen mit der Umwandlung von Proteinen, Nukleinsäuren ... ... Große sowjetische Enzyklopädie