Ensimmäisten orgaanisten yhdisteiden muodostumisprosessia maan päällä kutsutaan kemialliseksi evoluutioksi. Se edelsi biologista evoluutiota. Kemiallisen evoluution vaiheet tunnisti A.I. Oparin.
Vaihe I - ei-biologinen tai abiogeeninen (kreikasta. u, un - negatiivinen hiukkanen, bios - elämä, genesis - alkuperä). Tässä vaiheessa Maan ilmakehässä ja erilaisilla epäorgaanisilla aineilla kyllästetyissä primäärimeren vesissä tapahtui kemiallisia reaktioita voimakkaan auringon säteilyn olosuhteissa. Näiden reaktioiden aikana epäorgaanisista aineista voi muodostua yksinkertaisia orgaanisia aineita - aminohappoja, alkoholeja, rasvahappoja, typpipitoisia emäksiä.
Mahdollisuus syntetisoida orgaanisia aineita epäorgaanisista aineista primaarisen valtameren vesissä vahvistettiin amerikkalaisen tiedemiehen S. Millerin ja kotimaisten tutkijoiden A. G. Pasynskyn ja T. E. Pavlovskajan kokeissa.
Miller suunnitteli asennuksen, johon sijoitettiin kaasuseos - metaani, ammoniakki, vety, vesihöyry. Nämä kaasut voivat olla osa primaarista ilmakehää. Laitteen toisessa osassa oli vettä, joka saatettiin kiehumaan. Laitteessa korkeapaineisena kiertävät kaasut ja vesihöyry altistettiin sähköpurkauksille viikon ajan. Tämän seurauksena seokseen muodostui noin 150 aminohappoa, joista osa on proteiineja.
Myöhemmin vahvistettiin kokeellisesti mahdollisuus syntetisoida muita orgaanisia aineita, mukaan lukien typpipitoiset emäkset.
Vaihe II - proteiinien synteesi - polypeptidit, joita voitaisiin muodostaa aminohapoista primaarisen valtameren vesissä.
Vaihe III - koacervaattien esiintyminen (lat. coacervus - hyytymä, nippu). Amfoteeriset proteiinimolekyylit voivat tietyissä olosuhteissa keskittyä spontaanisti ja muodostaa kolloidisia komplekseja, joita kutsutaan koaservaatteiksi.
Koacervaattipisarat muodostuvat sekoittamalla kahta erilaista proteiinia. Yhden proteiinin liuos vedessä on läpinäkyvää. Erilaisia proteiineja sekoitettaessa liuos samenee, mikroskoopilla siinä näkyy vedessä kelluvia pisaroita. Tällaisia pisaroita - koaservaatteja saattoi syntyä 1000 ensisijaisen valtameren vesissä, jossa oli erilaisia proteiineja.
Jotkut koaservaattien ominaisuudet ovat ulkoisesti samanlaisia kuin elävien organismien ominaisuuksia. Esimerkiksi ne "imeytyvät" ympäristöstä ja keräävät selektiivisesti tiettyjä aineita, lisäävät kokoa. Voidaan olettaa, että aineet joutuivat kemiallisiin reaktioihin koaservaattien sisällä.
Koska "liemen" kemiallinen koostumus primaarisen valtameren eri osissa vaihteli, koaservaattien kemiallinen koostumus ja ominaisuudet eivät olleet samat. Koaservaattien välille voi muodostua kilpailusuhteita "liemeen" liuenneista aineista. Koaservaatteja ei kuitenkaan voida pitää elävinä organismeina, koska niiltä puuttui kyky lisääntyä omaa lajiaan.
Vaihe IV - itse lisääntymään kykenevien nukleiinihappomolekyylien ilmaantuminen.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että lyhyet nukleiinihappoketjut voivat kaksinkertaistua ilman yhteyttä eläviin organismeihin - koeputkessa. Herää kysymys: kuinka geneettinen koodi ilmestyi maan päälle?
Amerikkalainen tiedemies J. Bernal (1901-1971) osoitti, että mineraaleilla oli tärkeä rooli orgaanisten polymeerien synteesissä. Osoitettiin, että useilla kivillä ja mineraaleilla - basaltilla, savella, hiekalla - on informaatioominaisuuksia, esimerkiksi polypeptidisynteesi voidaan suorittaa savella.
Ilmeisesti alun perin "mineraloginen koodi" syntyi itsestään, jossa "kirjaimien" roolia pelasivat alumiinin, raudan, magnesiumin kationit, jotka vaihtelivat erilaisissa mineraaleissa tietyssä järjestyksessä. Mineraaleissa näkyy kolmi-, neli- ja viisikirjaiminen koodi. Tämä koodi määrittää aminohappojen yhdistämissekvenssin proteiiniketjussa. Sitten informaatiomatriisin rooli siirtyi mineraaleista RNA:han ja sitten DNA:han, joka osoittautui luotettavammaksi perinnöllisten ominaisuuksien välittämisessä.
Kemiallisen evoluution prosessit eivät kuitenkaan selitä, kuinka elävät organismit syntyivät. Prosesseja, jotka johtivat siirtymiseen elottomasta elävään, J. Bernal kutsui biopoieesiksi. Biopoieesi sisältää vaiheet, joiden olisi pitänyt edeltää ensimmäisten elävien organismien ilmaantumista: kalvojen syntyminen koaservaatteihin, aineenvaihdunta, kyky lisääntyä itsestään, fotosynteesi, happihengitys.
Solukalvojen muodostuminen asettamalla lipidimolekyylejä koaservaattien pinnalle voi johtaa ensimmäisten elävien organismien ilmaantumiseen. Tämä varmisti niiden muodon vakauden. Nukleiinihappomolekyylien sisällyttäminen koaservaatteihin varmisti niiden kyvyn lisääntyä itsestään. Nukleiinihappomolekyylien itsensä lisääntymisen prosessissa syntyi mutaatioita, jotka toimivat materiaalina.
Joten koaservaattien perusteella ensimmäiset elävät olennot olisivat voineet syntyä. Ne näyttävät olleen heterotrofeja ja ruokkineet runsasta energiaa sisältävää monimutkaista orgaanista ainetta, jota löytyy ikimeren vesistä.
Kun organismien määrä lisääntyi, kilpailu niiden välillä kiristyi, kun valtamerten vesien ravinteiden saanti väheni. Jotkut organismit ovat hankkineet kyvyn syntetisoida orgaanisia aineita epäorgaanisista aineista aurinkoenergialla tai kemiallisten reaktioiden energialla. Joten oli autotrofeja, jotka pystyivät fotosynteesiin tai kemosynteesiin.
Ensimmäiset organismit olivat anaerobeja ja saivat energiaa hapettomista hapetusreaktioista, kuten käymisestä. Fotosynteesin tulo kuitenkin johti hapen kertymiseen ilmakehään. Tuloksena oli hengitys, happipitoinen, aerobinen hapettumisreitti, joka on noin 20 kertaa tehokkaampi kuin glykolyysi.
Aluksi elämä kehittyi valtameren vesissä, koska voimakkaalla ultraviolettisäteilyllä oli haitallinen vaikutus maalla oleviin eliöihin. Otsonikerroksen ilmaantuminen ilmakehän hapen kertymisen seurauksena loi edellytykset elävien organismien syntymiselle maalla.
JULKINEN Oppitunti
"ELÄMÄN ALKUPERÄ MAAN päällä
Tavoitteet: 1. Antaa tietoa elämän alkuperästä maan päällä.
2. Tieteellisen näkemyksen ja isänmaallisuuden tunteen muodostuminen opiskelijoiden keskuudessa.
3. Kehittää itsenäisen työn ja vastuullisuuden taitoja.
Testaus oppitunnille: "Elämän alkuperä maan päällä"
1. Mistä ensimmäiset epäorgaaniset yhdisteet syntyivät?
a) Maan suolistossa;
b) primaarisessa valtameressä;
c) primääriilmakehässä.
2. Mikä oli ensisijaisen valtameren syntymisen edellytys?
a) ilmakehän jäähdytys;
b) uppoava maa;
c) maanalaisten lähteiden esiintyminen.
3. Mitkä olivat ensimmäiset orgaaniset aineet, jotka syntyivät valtameren vesissä?
a) proteiinit;
b) rasvat;
c) hiilihydraatit;
d) nukleiinireaktiot.
4. Mitä ominaisuuksia koaservaateilla oli?
a) kasvu;
b) aineenvaihdunta;
c) lisääntyminen.
5. Louis Pasteur osoitti kokeillaan:
a) elämän spontaani synnyttäminen on mahdollista;
b) elämän spontaanin synnyttämisen mahdottomuus.
Oppitunnin aihe: Evoluutiooppi
Oppitunnin tavoitteet:
1. Opiskelijoiden perehtyminen historismin periaatteisiin evoluutioideoiden kehittämisessä.
2. Tiedon muodostuminen evoluutiosta
3. Tieteellisen maailmankuvan muodostuminen opiskelijoiden keskuudessa
Tuntisuunnitelma
Oppilaiden esittely evoluutioprosessin historiaan
Evoluutiohypoteesit J.B. Lamarck
Ch. Darwinin evoluution opetusten esittely
Varusteet: muotokuvia J.B. Lamarck, C. Darwin.
Tuntien aikana
1. Opitun toistaminen:
– Mitä elämän organisoinnin tasoja opit viimeisellä oppitunnilla?
– Mitä "Yleinen biologia" tutkii?
2. Uuden aiheen oppiminen:
Tällä hetkellä tieteen tiedossa on noin 3,5 miljoonaa eläinlajia ja 600 tuhatta kasvia, 100 tuhatta sientä, 8 tuhatta bakteeria ja 800 virustyyppiä. Ja yhdessä sukupuuttoon kuolleiden kanssa maapallon koko historian aikana vähintään 1 miljardi elävien organismien lajia asui sillä.
–Kerroin juuri sanan "laji" - mitä se tarkoittaa?
– Oletko opiskellut kasveja ja eläimiä, mainitse kutakin 5 tyyppiä?
– Miten niin monimuotoisuus syntyi?
– Voiko joku sanoa, että he ovat Jumalan luomia? Toiset löytävät vastauksen tieteellisestä teoriasta
elävän luonnon evoluutio.
Evoluutiooppia tutkiessa on tarvetta ottaa se huomioon kehityksessä.
Miten tämä oppi kehittyi?
Analysoidaanpa "evoluution" käsitettä - (latevoluutio - käyttöönottoa ). Sitä käytti ensin biologiassa sveitsiläinen luonnontieteilijä C. Bonnet. Lähellä tätä sanaa soundissa onvallankumous.
Tiedät tämän sanan. Mitä se tarkoittaa?
Vallankumous - radikaali muutos, äkillinen siirtyminen tilasta toiseen.
Evoluutio - elävien olentojen asteittainen jatkuva sopeutuminen ympäristöolosuhteiden jatkuviin muutoksiin.
Evoluutio on orgaanisen maailman historiallisen kehityksen prosessi.
Keskiajalla, kristillisen kirkon syntyessä Eurooppaan, levisi virallinen raamatunteksteihin perustuva näkemys: kaikki elävä on Jumalan luoma ja pysyy ennallaan. Hän loi ne pareittain, joten ne elävät tarkoituksenmukaisesti alusta alkaen. Eli ne on luotu tarkoitusta varten. Kissat on tehty pyytämään hiiriä, ja hiiret on tehty syömään kissoja. Huolimatta näkemysten hallitsemisesta lajien muuttumattomuudesta, kiinnostus biologiaa kohtaan lisääntyi jo 1600-luvulla. Evoluutioideat alkavat jäljittää G.V.:n töissä. Leibniz. Evoluutionäkemysten kehitys syntyy 1700-luvulla, ja niitä ovat kehittäneet J. Buffon, D. Diderot. Sitten on epäilyksiä lajien muuttumattomuudesta, mikä johtaa teorian syntymiseentransformismi - todiste villieläinten luonnollisesta muutoksesta. Kannattajia ovat: M.V. Lomonosov, K.F. Wolf, E.J. Pyhä Hilaire.
1700-luvun loppuun mennessä. Biologiassa on kertynyt valtava määrä materiaalia, josta voit nähdä:
Jopa ulkoisesti etäisillä lajeilla on tiettyjä samankaltaisuuksia sisäisessä rakenteessa.
Nykyaikaiset lajit eroavat fossiileista, jotka ovat eläneet pitkään maan päällä.
Kasvien ja eläinten ulkonäkö, rakenne ja tuottavuus muuttuvat merkittävästi niiden kasvuolosuhteiden muuttuessa.
Transformismin ideat kehitti J.B. Lamarck loi evolutionaarisen käsityksen luonnon kehityksestä. Hänen evoluutioideansa on huolellisesti kehitetty, tosiasioiden tukema ja siksi muuttuu teoriaksi. Se perustuu ajatukseen kehityksestä, asteittaisesta ja hitaasta, yksinkertaisesta monimutkaiseen, ja ulkoisen ympäristön rooliin organismien muuttamisessa.
J.B. Lamarck (1744-1829) - ensimmäisen evolutionaarisen opin luoja, myös, kuten jo tiedät, esitteli termin "biologia". Hän julkaisi näkemyksensä orgaanisen maailman kehityksestä kirjassa Philosophy of Zoology.
1. Hänen mielestään evoluutio etenee eliöiden sisäisen edistymisen ja täydellisyyden halun pohjalta, mikä on tärkein liikkeellepaneva voima. Tämä mekanismi on luontainen jokaiselle elävälle organismille.
2. Suoran mukautumisen laki. Lamarck tunnustaa, että ulkoinen ympäristö vaikuttaa eläviin organismeihin. Lamarck uskoi, että reaktio ulkoisen ympäristön muutoksiin on mukautuva adaptiivinen vaste ulkoisen ympäristön muutoksiin (lämpötila, kosteus, valo, ravitsemus). Hän, kuten kaikki aikalaisensa, uskoi, että ympäristön vaikutuksesta syntyvät muutokset voidaan periytyä. Esimerkkinä annamme kasvin Arrowleaf. Veden nuolenpäässä lehdet muodostavat nauhamaisen lehden, veden pinnalla - kelluvan pyöristetyn ja ilmassa - nuolen muotoisen.
3. "Elinten harjoittamisen ja harjoittamatta jättämisen laki." Uusien merkkien ilmaantumista evoluutiossa Lamarck kuvitteli seuraavasti, olosuhteiden muutoksen jälkeen seuraa välittömästi tapojen muutos. Tämän seurauksena organismit kehittävät hyödyllisiä tapoja ja alkavat harjoittaa joitain elimiä, joita he eivät aiemmin käyttäneet. Hän uskoi, että elinten lisääntynyt harjoittelu johtaa niiden lisääntymiseen ja harjoittamatta jättäminen johtaa rappeutumiseen. Tältä pohjalta Lamarck muotoilee harjoituksen ja harjoittamattomuuden lain. Esimerkiksi kirahvin pitkät jalat ja kaula ovat perinnöllisesti kiinteä muutos, joka liittyy näiden ruumiinosien jatkuvaan käyttöön ruoan hankinnassa. Siten rannikon linnut (haikarat, kurki, haikara), jotka eivät halua uida, mutta joutuvat elämään veden lähellä ravintoa etsiessään, ovat jatkuvasti vaarassa uppoaa lieteeseen. Tämän välttämiseksi he tekevät kaikkensa venyttääkseen ja pidentääkseen jalkojaan niin paljon kuin mahdollista. Elinten jatkuva harjoittaminen tottumuksen voimalla, eläimen tahdon ohjaamana, johtaa sen evoluutioon. Samalla tavalla hänen mielestään kaikki erityiset sopeutumiset eläimissä kehittyvät: tämä on sarvien ilmaantumista eläimissä, muurahaiskarjan kielen pidentymistä.
4. "Hankittujen ominaisuuksien periytymislaki." Tämän "lain" mukaan hyödylliset muutokset siirtyvät jälkeläisille. Mutta useimpia esimerkkejä elävien organismien elämästä ei voida selittää Lamarckin teorian näkökulmasta.
Johtopäätös: Siten Zh.B. Lamarck tarjosi ensimmäisenä yksityiskohtaisen käsitteen transformismista - lajien vaihtelevuudesta.
Lamarckin evoluutiooppi ei ollut tarpeeksi demonstroiva eikä saanut laajaa tunnustusta hänen aikalaistensa keskuudessa.
Suurin evoluutiotieteilijä on Charles Robert Darwin (1809-1882).
3. Raportti - tietoja Ch. Darwinista
1800-luvun ensimmäisellä puoliskolla Englannista tuli edistynein kapitalistinen maa, jonka teollinen ja maatalouden kehitys oli korkealla tasolla. Karjankasvattajat ovat saavuttaneet poikkeuksellista menestystä uusien lammas-, sikojen-, nauta-, hevos-, koira- ja kanarotujen jalostuksessa. Kasvinjalostajat hankkivat uusia lajikkeita vilja-, vihannes-, koriste-, marja- ja hedelmäkasveista. Nämä saavutukset osoittivat selvästi, että eläimet ja kasvit muuttuvat ihmisen vaikutuksen alaisena.
Upeita maantieteellisiä löytöjä, jotka rikasttivat maailmaa tiedolla uusista kasvi- ja eläinlajeista, erityisistä ihmisistä merentakaisista maista.
Tieteet kehittyvät: tähtitiede, geologia, kemia, kasvitiede ja eläintiede ovat merkittävästi rikastuneet tiedolla kasvi- ja eläinlajeista.
Darwin syntyi sellaisella historiallisella hetkellä.
C. Darwin syntyi 12. helmikuuta 1809 Englannissa Shrewsburyn kaupungissa lääkärin perheeseen. Varhaisesta iästä lähtien hän osoitti kiinnostusta kommunikoida luonnon kanssa, tarkkailla kasveja ja eläimiä niiden luonnollisessa elinympäristössä. Syvä havainnointi, intohimo materiaalin keräämiseen ja systematisointiin, kyky vertailla ja yleistää laajasti sekä filosofinen ajattelu olivat Charles Darwinin persoonallisuuden luonnollisia ominaisuuksia. Valmistuttuaan lukiosta hän opiskeli Edinburghin ja Cambridgen yliopistoissa. Tuona aikana hän tapasi kuuluisia tiedemiehiä: geologi A. Sedgwickin ja kasvitieteilijä J. Genslowin, jotka osallistuivat hänen luonnollisten kykyjensä kehittämiseen, tutustuttivat hänet kenttätutkimuksen metodologiaan.
Darwin kannatti Lamarckin, Erasmus Darwinin ja muiden evolutionistien evoluutioideoita, mutta ne eivät vaikuttaneet hänestä vakuuttavilta.
Käännekohta Darwinin elämäkerrassa oli hänen matkansa (1831-1836) luonnontieteilijänä Beaglella. Hän keräsi matkan aikana suuren määrän faktamateriaalia, jonka yleistäminen johti johtopäätöksiin, jotka johtivat varautumiseen hänen maailmankuvansa jyrkkään mullistukseen. Darwin palaa Englantiin vakuuttuneena evolutionistina.
Palattuaan kotimaahansa Darwin asettui maaseudulle, missä hän vietti koko elämänsä. 20 vuoden ajan. Ruumiinavaukseen perustuvan koherentin evoluutioteorian pitkä kehitysvaihe alkaaevoluutioprosessin mekanismi .
Lopulta 1859. Darwinin kirja "The Origin of Species by Means of Natural Selection" julkaistiin
Sen painos (1250 kpl) myytiin loppuun yhdessä päivässä, mikä oli yllätys tuon ajan kirjakaupassa.
Vuonna 1871 näki valon kolmannelle perustavanlaatuiselle teokselle - "Ihmisen alkuperä ja seksuaalinen valinta", joka täydensi Darwinin evoluutioteoriaa koskevien pääteosten trilogian.
Darwinin koko elämä oli omistettu tieteelle, ja sen kruunasivat saavutukset, jotka sisällytettiin luonnontieteen suurimpien yleistysten rahastoon.
Suuri tiedemies kuoli 19. huhtikuuta 1882, ja hänet haudattiin myrkyn viereen Newtonin hautaan.
OPETTAJA JATKOI
Darwinin evoluutioteorian löytö yllätti yhteiskunnan. Yksi hänen ystävistään, joka oli erittäin loukkaantunut siitä, että hänet rinnastettiin apinoihin, lähetti hänelle viestin: "Entinen ystäväsi, nyt apinan jälkeläinen."
Darwin osoitti työssään, että nykyään olemassa olevat lajit kehittyivät luonnollisesti muista muinaisista lajeista.
Tarkoituksenmukaisuus - havaitaan villieläimissä, se on seurausta keholle hyödyllisten ominaisuuksien luonnollisesta valinnasta.
EVOLUUTIOTEORIAN TÄRKEIMMÄT SÄÄNNÖKSET
Kaikki tyypit Eläviä olentojaei ole koskaan kenenkään luomia
Laji on syntynyt , luonnollisestivähitellen muuttunut ja parantunut
Muutoksen ytimessä lajitvaihtelevuus, perinnöllisyys, luonnonvalinta
Evoluution tulos on eliöiden sopeutumiskyky elinolosuhteisiin (ympäristöön) ja lajien monimuotoisuuteen luonnossa.
4. KIINNITYS :
Työskentele korttien parissa - tehtävät ja niiden tarkistaminen.
Nimeän jokaiselle riville yhden vastuullisen opiskelijan, joka jakaa tehtäväkortteja. Oppilaat suorittavat tehtäviä. Vastuuhenkilö kerää ja tarkistaa vastaukset ja arvosanat. Mistä keskustelemme seuraavassa oppitunnissa.
Johtopäätös :
Evoluution liikkeellepanevat voimat (tekijät) (Darwinin mukaan) ovat olemassaolotaistelu ja perinnölliseen vaihteluun perustuva luonnollinen valinta.
C. Darwin loi evoluutioteorian, joka kykeni vastaamaan tärkeimpiin kysymyksiin: evoluutioprosessin tekijöistä ja syistä elävien olentojen sopeutumiseen olemassaolon olosuhteisiin. Darwin ehti nähdä teoriansa voiton; hänen suosionsa hänen elinaikanaan oli valtava.
Testaus oppitunnille: Evoluutiooppi.
1. Evoluution tulos oli:
A - keinotekoinen ja luonnollinen valinta;
B - perinnöllinen vaihtelu;
B - organismien sopeutuminen ympäristöön;
G - erilaisia lajeja.
2. Kuka loi kokonaisvaltaisen evoluutioteorian:
Viivoitin;
B - Lamarck;
B - Darwin
3. Päätekijä, evoluutioprosessin tärkein liikkeellepaneva voima:
A - mutaatiovaihtelu;
B - taistelu olemassaolosta;
B - luonnollinen valinta;
G - modifikaatiovaihtelu.
4. Nykyaikaiset eläin- ja kasvilajit eivät ole Jumalan luomia, ne ovat peräisin eläinten ja kasvien esivanhemmista evoluution kautta. Lajit eivät ole ikuisia, ne ovat muuttuneet ja muuttuvat. Kuka tiedemies pystyi todistamaan tämän?
A-Lamarck;
B - Darwin,
V-Linnaeus;
G-Timiryazev;
D-Rulie.
5. Evoluution liikkeellepaneva ja ohjaava voima on:
A - merkkien eroavaisuus;
B - erilaisia ympäristöolosuhteita;
B - sopeutumiskyky ympäristöolosuhteisiin;
D - perinnöllisten muutosten luonnollinen valinta.
Vaihtoehto 1
Osa A
1.
b) katalyyttien läsnäolo;
d) aineenvaihduntaprosessit.
2.
a) anaerobiset heterotrofit;
b) aerobiset heterotrofit;
c) autotrofit;
d) symbionttiorganismit.
3. Tällainen elämisen yleinen ominaisuus itsesääntelynä sisältää:
a) perinnöllisyys;
b) vaihtelevuus;
c) ärtyneisyys;
d) ontogeneettisyys.
4. Abiogeneesin teorian ydin on:
c) Jumalan luoma maailman;
5. Kristalli ei ole elävä järjestelmä, koska:
a) hän ei kykene kasvamaan;
c) hänelle ei ole ominaista ärtyneisyys;
6. Louis Pasteurin kokeet osoittivat mahdollisuuden:
a) spontaani elämän synnytys;
d) biokemiallinen evoluutio.
7.
a) radioaktiivisuus;
b) nestemäisen veden läsnäolo;
c) kaasumaisen hapen läsnäolo;
d) planeetan massa.
8. Hiili on elämän perusta maapallolla, koska onko hän:
9. Poista ylimääräinen:
a) 1668;
b) F. Redi;
c) liha;
d) bakteerit.
10.
a) L. Pasteur;
b) A. Levenguk;
c) L. Spallanzani;
d) F. Redi.
Osa B
Täydennä lauseet.
1. Teoria, joka väittää, että Jumala (Luoja) on luonut maailman - ... .
2. Esiydinorganismit, joilla ei ole kuoren rajoittamaa ydintä ja itse lisääntymään kykeneviä organelleja - ....
3. Vaiheeroteltu järjestelmä, joka on vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa avoimena järjestelmänä, on ... .
4. Neuvostoliiton tiedemies, joka ehdotti koacervaattiteoriaa elämän alkuperästä, - ... .
5. Prosessi, jolla organismi hankkii uuden geeniyhdistelmän, on ....
Osa B
Anna lyhyet vastaukset seuraaviin kysymyksiin.
1. Mitkä ovat elävän ja elottoman aineen yhteiset piirteet?
2. Miksi happea ei tarvinnut olla, kun ensimmäiset elävät organismit ilmestyivät maan ilmakehään?
3. Mikä oli Stanley Millerin kokemus? Mikä vastasi "ensisijaista merta" tässä kokemuksessa?
4. Mikä on kemiallisesta biologiseen evoluutioon siirtymisen pääongelma?
5. Luettele A.I. Oparinin teorian pääsäännökset.
Vaihtoehto 2
Osa A
Kirjoita kysymysten numerot muistiin, kirjoita niiden viereen oikeiden vastausten kirjaimet.
1. Eläminen eroaa elottomasta:
a) epäorgaanisten yhdisteiden koostumus;
c) molekyylien vuorovaikutus keskenään;
d) aineenvaihduntaprosessit.
2. Ensimmäiset elävät organismit planeetallamme olivat:
a) anaerobiset heterotrofit;
b) aerobiset heterotrofit;
c) autotrofit;
d) symbionttiorganismit.
3.
a) aineenvaihdunta;
b) lisääntyminen;
c) ärtyneisyys;
d) ontogeneettisyys.
4. Biogeneesin teorian ydin on:
a) elävän alkuperä elottomasta;
b) elävien alkuperä elävistä;
c) Jumalan luoma maailman;
d) elämän tuominen avaruudesta.
5. Tähti ei ole elävä järjestelmä, koska:
a) se ei kykene kasvamaan;
c) hänellä ei ole ärtyneisyyttä;
6.
a) spontaani elämän synnytys;
b) elävän esiintyminen vain elävistä;
c) "elämän siementen" tuominen kosmoksesta;
d) biokemiallinen evoluutio.
7. Näistä olosuhteista tärkeimmät elämän syntymiselle ovat:
a) radioaktiivisuus;
b) veden läsnäolo;
c) energialähteen läsnäolo;
d) planeetan massa.
8. Vesi on elämän perusta, koska:
a) on hyvä liuotin;
d) sillä on kaikki yllä mainitut ominaisuudet.
9. Poista ylimääräinen:
a) 1924;
b) L. Pasteur;
c) lihaliemi;
d) bakteerit.
10. Järjestä seuraavat nimet loogiseen järjestykseen:
a) L. Pasteur;
b) S. Miller;
c) J. Haldane;
d) A.I. Oparin.
Osa B
Täydennä lauseet.
1. Prosessi, jossa elävät organismit muodostavat orgaanisia molekyylejä epäorgaanisista auringonvalon energian vuoksi - ....
2. Esisolumuodostelmat, joilla oli joitain solujen ominaisuuksia (kyky aineenvaihduntaan, itsensä lisääntyminen jne.) - ....
3. Muita orgaanisia aineita sisältävän proteiiniliuoksen erottaminen faaseihin, joissa molekyylejä on suurempi tai pienempi - ....
4. Englantilainen fyysikko, joka ehdotti, että adsorptio oli yksi orgaanisten aineiden konsentraatiovaiheista prebiologisen evoluution aikana - ....
5. Järjestelmä, joka tallentaa perinnöllisen tiedon DNA-molekyyleihin nukleotidisekvenssin muodossa, joka on tyypillinen kaikille eläville organismeille, on ....
Osa B
1. Mikä oli Stanley Millerin kokemus? Mikä vastasi "salamaa" tässä kokeessa?
2. Miksi sellaisen planeetan massan, jolla elämä voi syntyä, ei pitäisi olla enempää kuin 1/20 Auringon massasta?
3. Mihin maapallon elämän kehitysvaiheeseen voidaan katsoa Gogolin sankarin sanat: "En muista numeroa. Ei ollut myöskään kuukautta. Mitä helvettiä tuo oli?"
4. Mitä ehtoja elämän synty edellyttää?
5. Mikä on panspermia? Ketkä tuntemasi tiedemiehet noudattivat tätä teoriaa?
Vaihtoehto 3
Osa A
Kirjoita kysymysten numerot muistiin, kirjoita niiden viereen oikeiden vastausten kirjaimet.
1. Eläminen eroaa elottomasta:
a) epäorgaanisten yhdisteiden koostumus;
b) kyky lisääntyä itse;
c) molekyylien vuorovaikutus keskenään;
d) aineenvaihduntaprosessit.
2. Ensimmäiset elävät organismit planeetallamme olivat:
a) anaerobiset heterotrofit;
b) aerobiset heterotrofit;
c) autotrofit;
d) symbionttiorganismit.
3. Sellainen elämisen yleinen ominaisuus itsensä uudistumisena sisältää:
a) aineenvaihdunta;
b) lisääntyminen;
c) ärtyneisyys;
d) ontogeneettisyys.
4. Kreationismin ydin on:
a) elävän alkuperä elottomasta;
b) elävien alkuperä elävistä;
c) Jumalan luoma maailman;
d) elämän tuominen avaruudesta.
5. Joki ei ole elävä järjestelmä, koska:
a) se ei kykene kasvamaan;
b) se ei kykene lisääntymään;
c) hän ei kykene ärtymään;
d) kaikki elävien ominaisuudet eivät ole sille luontaisia.
6. Francesco Redin kokemus osoitti mahdottomuuden:
a) spontaani elämän synnytys;
b) elävän esiintyminen vain elävistä;
c) "elämän siementen" tuominen ulkoavaruudesta;
d) biokemiallinen evoluutio.
7. Näistä olosuhteista tärkeimmät elämän syntymiselle ovat:
a) radioaktiivisuus;
b) veden läsnäolo;
c) äärettömän pitkä evoluution aika;
8. Elämän ilmaantumisen aikana Maan ilmakehässä ei olisi pitänyt olla happea, koska:
a) se on aktiivinen hapetin;
b) sillä on korkea lämpökapasiteetti;
c) lisää sen tilavuutta jäätyessään;
d) kaikki edellä mainitut yhdessä.
9. Poista ylimääräinen:
a) 1953;
b) bakteerit;
c) S. Miller;
d) abiogeeninen synteesi.
10.
a) L. Pasteur;
b) F. Redi;
c) L. Spallanzani;
d) A.I. Oparin.
Osa B
Täydennä lauseet.
1. Orgaanisten molekyylien muodostuminen epäorgaanisista ulkopuolisista elävistä organismeista - ....
2. Proteiinikalvojen ympäröimät nestekuplat, jotka syntyvät proteiinien vesiliuosten ravistelusta, - ....
3. Kyky toistaa itseään muistuttavia biologisia järjestelmiä, joka ilmenee kaikilla elävän aineen organisaatiotasoilla, on ... .
4. Amerikkalainen tiedemies, joka ehdotti lämpöteoriaa protobiopolymeerien alkuperästä, - ... .
5. Proteiinimolekyylit, jotka nopeuttavat biokemiallisten muutosten kulkua vesiliuoksissa ilmakehän paineessa - ... .
Osa B
Anna lyhyt vastaus kysymykseen.
1. Mikä on tärkein ero puun polttamisen ja glukoosin "polttamisen" välillä soluissa?
2. Mitkä ovat kolme modernia näkökulmaa elämän syntyongelmaan?
3. Miksi hiili on elämän perusta?
4. Mikä oli Stanley Millerin kokemus?
5. Mitkä ovat kemiallisen evoluution päävaiheet?
Vaihtoehto 4
Osa A
Kirjoita kysymysten numerot muistiin, kirjoita niiden viereen oikeiden vastausten kirjaimet.
1. Eläminen eroaa elottomasta:
a) epäorgaanisten yhdisteiden koostumus;
b) itsesääntelykyky;
c) molekyylien vuorovaikutus keskenään;
d) aineenvaihduntaprosessit.
2. Ensimmäiset elävät organismit planeetallamme olivat:
a) anaerobiset heterotrofit;
b) aerobiset heterotrofit;
c) autotrofit;
d) symbionttiorganismit.
3. Sellainen elävien yleinen ominaisuus itsensä lisääntymisenä sisältää:
a) aineenvaihdunta;
b) lisääntyminen;
c) ärtyneisyys;
d) ontogeneettisyys.
4. Panspermian teorian ydin on:
a) elävän alkuperä elottomasta;
b) elävien alkuperä elävistä;
c) Jumalan luoma maailman;
d) "elämän siementen" tuominen Maahan kosmoksesta.
5. Jäätikkö ei ole elävä järjestelmä, koska:
a) hän ei kykene kasvamaan;
b) hän ei ole lisääntymiskykyinen;
c) hän ei kykene ärtymään;
d) kaikki elävän olennon ominaisuudet eivät ole sille luontaisia.
6. L. Spallanzanin kokemus osoitti mahdottomuuden:
a) spontaani elämän synnytys;
b) elävän esiintyminen vain elävistä;
c) "elämän siementen" tuominen kosmoksesta;
d) biokemiallinen evoluutio.
7. Näistä olosuhteista tärkeimmät elämän syntymiselle ovat:
a) radioaktiivisuus;
b) veden läsnäolo;
c) tiettyjen aineiden esiintyminen;
d) planeetan tietty massa.
8. Hiili on elämän perusta, koska onko hän:
a) on yleisin alkuaine maan päällä;
b) ensimmäinen kemiallisista alkuaineista alkoi olla vuorovaikutuksessa veden kanssa;
c) sen atomipaino on pieni;
d) pystyy muodostamaan stabiileja yhdisteitä kaksois- ja kolmoissidoksilla.
Jatkuu
Elävien organismien prosessi, jossa orgaanisia molekyylejä muodostuu epäorgaanisista energian vaikutuksesta
Fotosynteesin alkuaineet - hiilidioksidi ja vesi maan pinnalla eivät ole hapettavia eivätkä pelkistäviä aineita. Fotosynteesin aikana tämä "neutraali ympäristö" jakautuu vastakohtiin: syntyy vahva hapetin - vapaa happi ja vahvat pelkistimet - orgaaniset yhdisteet (kasvieliöiden ulkopuolella hiilidioksidin ja veden hajoaminen on mahdollista vain korkeissa lämpötiloissa, esimerkiksi magmassa tai masuuneissa jne.). d.).
Orgaanisten yhdisteiden hiili ja vety sekä fotosynteesin aikana vapautuva vapaa happi "varautuivat" aurinkoenergialla, nousivat korkeammalle energiatasolle ja niistä tuli "geokemiallisia akkuja".
Hiilihydraatit ja muut fotosynteesin tuotteet siirtyvät lehdistä varsiin ja juuriin monimutkaisiin reaktioihin, joiden aikana syntyy koko valikoima kasvien orgaanisia yhdisteitä.
Kasvit eivät kuitenkaan koostu vain hiilestä, vedystä ja hapesta, vaan myös typestä, fosforista, kaliumista, kalsiumista, raudasta ja muista kemiallisista alkuaineista, joita ne saavat suhteellisen yksinkertaisina mineraaliyhdisteinä maaperästä tai vesistöistä.
Kasvien imeytyessään nämä alkuaineet sisällytetään monimutkaisiin energiarikkaisiin orgaanisiin yhdisteisiin (typpi ja rikki proteiineihin, fosfori nukleoproteiineihin jne.) ja niistä tulee myös geokemiallisia akkuja.
Tätä prosessia kutsutaan mineraaliyhdisteiden biogeeniseksi kertymiseksi. Biogeenisen kertymisen ansiosta elementit vedestä ja ilmasta siirtyvät vähemmän liikkuvaan tilaan, eli niiden kulkeutumiskyky heikkenee. Kaikki muut organismit - eläimet, valtaosa mikro-organismeista ja klorofyllittömät kasvit (esimerkiksi sienet) ovat heterotrofeja, ts. ne eivät pysty luomaan orgaanisia aineita mineraaleista.
Orgaaniset yhdisteet, jotka ovat välttämättömiä kehonsa rakentamiselle ja energianlähteenä, saavat vihreistä kasveista.
Fotosynteesiprosessi etenee yhdessä juurijärjestelmän työn kanssa, joka toimittaa vettä ja ravinteita lehdelle.
On olemassa useita hypoteeseja, jotka selittävät ionien sisäänpääsyn mekanismin juurijärjestelmän kautta: diffuusio, adsorptio, aineiden metabolinen siirto sähkökemiallista gradienttia vastaan. Kaikki hypoteesit perustuvat väitteeseen ionien vaihdosta juurijärjestelmän ja maaperän välillä. Tässä tapauksessa juurijärjestelmä, kuten lehti, on synteesilaboratorio. Kasvit juurijärjestelmän kautta omaksuvat ensisijaisesti ne kemialliset alkuaineet, jotka suorittavat tarvittavat toiminnot kehossa.
Muut alkuaineet tunkeutuvat mekaanisesti pitoisuusgradienttinsa mukaan. Samanaikaisesti ravinteiden vapautumisen kanssa juurijärjestelmä vapauttaa maaperään erilaisia aineenvaihduntatuotteita. Niistä orgaaniset hapot (sitruuna-, omena-, oksaalihappo jne.) suorittavat tärkeän tehtävän.
Dissosioitumisen seurauksena vapautuu vetyioneja, jotka happamoivat maaperän reaktiota ja nopeuttavat siten mineraalien liukenemista, ja kemiallisia alkuaineita vapautuu kasvien ravintoon.
Muita aineenvaihduntatuotteita käytetään tietyntyyppisten mikro-organismien elinkaaren aikana, jotka myös osallistuvat mineraalien tuhoamiseen.
Juurijärjestelmän kautta kasveihin saapuvat kationit ja anionit jakautuvat elimiin ja kudoksiin, pääsevät orgaanisiin ja mineraaliyhdisteisiin, suorittavat erilaisia fysiologisia toimintoja: ylläpitävät osmoottista painetta, alkali-happotasapainoa, käytetään muovimateriaalina, olennainen osa entsyymejä, klorofylli yms. Aineenvaihduntaprosessissa tapahtuu jatkuvaa happamien yhdisteiden muodostumista.
Hiilihydraattien hajoamisen aikana muodostuu palorypäle- ja maitohappoja, rasvahappojen - voi-, asetoetikkahappo- ja proteiinien - rikki- ja fosforihappojen hajoamisen yhteydessä. Liika happojen kerääntyminen neutraloidaan puskuriyhdisteillä, jotka muuttavat ne yhdisteiksi, jotka poistuvat helposti kehosta.
Orgaanisen aineen synteesi ei tapahdu pelkästään vihreiden kasvien auringon säteilyenergian käytön kautta.
Tiedetään bakteereja, jotka käyttävät tähän tarkoitukseen tiettyjen epäorgaanisten yhdisteiden hapettumisen aikana vapautuvaa energiaa (Vuonna 1890.
S.P. Vinogradsky löysi mikro-organismeja, jotka pystyvät hapettamaan ammoniakin typpi- ja sitten typpihapposuoloiksi). Tätä orgaanisten aineiden luomisprosessia kutsutaan kemosynteesiksi. Kemosynteettiset bakteerit ovat tyypillisiä autotrofeja; syntetisoi itsenäisesti tarvittavat orgaaniset yhdisteet (hiilihydraatit, proteiinit, lipidit jne.) epäorgaanisista aineista.Kemosynteettisten mikro-organismien tärkein ryhmä ovat nitrifioivat bakteerit.
Ne hapettavat orgaanisten jäännösten hajoamisen aikana syntyneen ammoniakin typpihapoksi. Kemosynteettisiä bakteereja ovat rikki-, rauta-, metaani-, hiilibakteerit jne. Esimerkiksi suon rautamalmia löytyy usein tulvamaista erimuotoisina ja -kokoisina kiinteinä kyhmyinä, se muodostuu raudan mukana. bakteerit.
Rautabakteerien vaikutuksesta rautarauta muuttuu oksidiksi. Tuloksena oleva rautahydroksidi saostuu ja muodostaa suon rautamalmia.
V.G. SMELOVA,
biologian opettaja
MOU lukio nro 7, Noyabrsk
Loppu. Katso nro 9/2006
Ohjaustyö aiheesta:
"Elämän alkuperä maan päällä"
9. Poista ylimääräinen:
a) DNA;
b) geneettinen koodi;
c) kromosomi;
d) solukalvo.
Testi aiheesta: Hypoteesit elämän syntymisestä maapallolla
Järjestä seuraavat nimet loogiseen järjestykseen:
a) A.I. Oparin;
b) L. Pasteur;
c) S. Miller;
d) J. Haldane.
Osa B
Täydennä lauseet.
1. Organismit, joilla on rajoitettu ytimen kuori ja joilla on itseään lisääntyvät organellit, sisäiset kalvot ja sytoskeleton, - ....
Järjestelmä, joka tallentaa perinnöllisen tiedon DNA-molekyyleihin nukleotidisekvenssin muodossa, joka on tyypillinen kaikille organismeille, on ....
3. Kyky toistaa biologisesti samankaltaisia järjestelmiä, joka ilmenee elävän aineen organisoinnin kaikilla tasoilla, on ... .
Protobiopolymeerien alkuperän matalan lämpötilan teorian luojat - ... .
5. Esisolumuodostelmat, joilla oli joitain solujen ominaisuuksia: kyky aineenvaihduntaan, itsensä lisääntyminen jne., - ....
Osa B
Anna lyhyt vastaus kysymykseen.
1. Mikä rooli meteoriittien tutkimuksella oli elämän syntyteorian kehittämisessä?
2. Mitä on rasemointi ja kiraalisuus?
Miksi nestefaasissa oleva vesi oli välttämätön edellytys elämän syntymiselle?
4. Mikä oli Stanley Millerin kokemus? Mikä oli "ilmakehän" kaasukoostumus?
5. Mitkä ovat maan elämän alkuperäkysymyksen tutkimuksen päävaiheet?
Vastaukset
Vaihtoehto 1
Osa A: 1d, 2a, 3c, 4a, 5d, 6b, 7b, 8d, 9d, 10d,b,c,a.
Osa B: 1 - kreationismi; 2 - prokaryootit; 3 - koaservaatti; 4 - A.I.
Oparin; 5 - seksuaalinen prosessi.
Osa B.
1. Elävä ja eloton aine koostuu samoista kemiallisista alkuaineista, fysikaaliset ja kemialliset prosessit niiden mukana etenevät yleisten lakien mukaisesti.
Happi on voimakas hapetin ja kaikki vasta muodostuneet orgaaniset molekyylit hapettuisivat välittömästi.
3.
"Ensisijainen valtameri" tässä kokeessa vastasi pulloa, jossa oli kiehuvaa vettä.
4. Kemiallisesta biologiseen evoluutioon siirtymisen pääongelma on selittää itsestään lisääntyvien biologisten järjestelmien (solujen) syntymistä yleensä ja geneettistä koodia erityisesti.
Oparinin teorian pääsäännöt:
– elämä on yksi maailmankaikkeuden evoluution vaiheista;
– elämän syntyminen on luonnollinen seuraus hiiliyhdisteiden kemiallisesta kehittymisestä;
– kemiallisesta evoluutiosta biologiseen evoluutioon siirtymiseksi, ympäristöstä eristettyjen, mutta sen kanssa jatkuvasti vuorovaikutuksessa olevien integraalien muodostuminen ja luonnollinen valinta ovat välttämättömiä.
Vaihtoehto 2
Osa A: 1b, d, 2a, 3b, 4b, 5d, 6a, 7b, 8d, 9a, 10a, d, c, b.
Osa B: 1 - fotosynteesi; 2 - protobiontit; 3 - koaservaatio; 4 - J. Bernal; 5 - geneettinen koodi.
Osa B.
1. Vuonna 1953 S. Miller loi kokeellisen järjestelyn, jossa primaarimaan olosuhteita simuloitiin ja biologisesti tärkeiden orgaanisten yhdisteiden molekyylejä saatiin abiogeenisellä synteesillä. "Salama" tässä kokeessa jäljiteltiin korkeajännitteisillä sähköpurkauksilla.
2. Jos planeetan massa on yli 1/20 Auringon massasta, alkaa siinä voimakkaat ydinreaktiot, mikä nostaa sen lämpötilaa ja se alkaa hehkua omalla valollaan.
3. Maan biokemiallisen evoluution alkuvaiheeseen.
4. Elämän syntymiseen tarvitaan seuraavat perusedellytykset:
– tiettyjen kemikaalien läsnäolo (mukaan lukien vesi nestefaasissa);
– energialähteiden saatavuus;
- palauttava ilmapiiri.
Muita ehtoja voivat olla planeetan massa ja tietty radioaktiivisuuden taso.
Panspermia - "elämän siementen" tuominen Maahan avaruudesta. Kannattajat: J. Liebig, G. Helmholtz, S. Arrhenius, V.I. Vernadski.
Vaihtoehto 3
Osa A: 1 b, d, 2a, 3a, 4c, 5d, 6a, 7b, 8a, 9b, 10 b, c, a, d.
Osa B: 1 - abiogeeninen synteesi; 2 - mikropallot; 3 - itsensä lisääntyminen; 4 - S. Fox; 5 - entsyymit.
Osa B.
1. Puuta poltettaessa kaikki vapautuva energia haihtuu valon ja lämmön muodossa. Kun glukoosi hapettuu soluissa, energia varastoituu ATP:n makroergisiin sidoksiin.
2. Elämän alkuperän ongelmaan on kolme pääasiallista lähestymistapaa:
– ei ole ongelmaa, koska
elämä on joko Jumalan luoma (kreationismi) tai se on olemassa universumissa sen syntyhetkestä lähtien ja leviää satunnaisesti (panspermia);
- ongelma on ratkaisematon riittämättömän tiedon ja elämän syntymisen olosuhteiden toistamisen mahdottomuuden vuoksi;
- ongelma voidaan ratkaista (A.I.
Oparin, J. Bernal, S. Fox ja muut).
3. Hiili on neliarvoinen, ja se pystyy muodostamaan pysyviä yhdisteitä kaksois- ja kolmoissidoksilla, mikä lisää sen yhdisteiden reaktiivisuutta.
4. Vuonna 1953 S. Miller loi kokeellisen järjestelyn, jossa primaarimaan olosuhteita simuloitiin ja biologisesti tärkeiden orgaanisten yhdisteiden molekyylejä saatiin abiogeenisellä synteesillä.
Atomit ––> yksinkertaiset kemialliset yhdisteet ––> yksinkertaiset bioorgaaniset yhdisteet ––> makromolekyylit ––> järjestäytyneet järjestelmät.
Vaihtoehto 4
Osa A: 1b, d, 2a, 3b, 4d, 5d, 6a, 7c, 8d, 9d, 10b, a, d, c.
Osa B: 1 - eukaryootit; 2 - geneettinen koodi; 3 - itsensä lisääntyminen; 4 - K.Simonescu, F.Denesh; 5 - protobiontit.
Osa B.
1. Meteoriittien kemiallisen koostumuksen analyysi osoitti, että jotkut niistä sisältävät aminohappoja (glutamiinihappo, proliini, glysiini jne.), rasvahappoja (17 tyyppiä).
Orgaaninen aines ei siis kuulu yksinomaan maapallolle, vaan sitä löytyy myös avaruudesta.
2. Rasemisaatio on minkä tahansa stereoisomeerin D- ja L-muotojen keskinäisen muuntamisen reaktio; kiraalisuus on kemiallisen yhdisteen kahden tai useamman peiliasymmetrisen stereoisomeerin olemassaoloa.
3. Organismit koostuvat 80 % tai enemmän vedestä.
4. Vuonna 1953 S. Miller loi kokeellisen järjestelyn, jossa primaarimaan olosuhteita simuloitiin ja biologisesti tärkeiden orgaanisten yhdisteiden molekyylejä saatiin abiogeenisellä synteesillä.
"Ilmakehän" kaasukoostumus: metaani, ammoniakki, vesihöyry, vety.
5. Muinaisista ajoista F. Redin kokeiluihin - universaalin uskon kausi elävien olentojen spontaanin synnyn mahdollisuuteen; 1668-1862 (ennen L. Pasteurin kokeita) - kokeellinen selvennys spontaanin synnyn mahdottomuudesta; 1862-1922 (ennen AI Oparinin puhetta) – ongelman filosofinen analyysi; 1922-1953 – tieteellisten hypoteesien kehittäminen elämän alkuperästä ja niiden kokeellinen todentaminen; vuodesta 1953 lähtien
tähän päivään asti - kokeelliset ja teoreettiset tutkimukset tavoista siirtyä kemiallisesta evoluutiosta biologiseen.
Huomautus
Osa A saa 1 pisteen, osa B 2 pistettä ja osa C 3 pistettä.
Testin maksimipistemäärä on 35.
Pisteet 5: 26-35 pistettä;
pisteet 4: 18–25 pistettä;
pisteet 3: 12–17 pistettä;
pisteet 2: alle 12 pistettä.
Biologia
Oppikirja luokille 10-11
Osa I Solu on elämän yksikkö
Luku I. Solun kemiallinen koostumus
Luku I. Solun kemiallinen koostumus
Elävät organismit sisältävät suuren määrän kemiallisia alkuaineita. Ne muodostavat kaksi yhdisteluokkaa - orgaaniset ja epäorgaaniset.
Kemia48.Ru
Kemialliset yhdisteet, joiden rakenne perustuu hiiliatomeihin, ovat elävien olentojen tunnusmerkki. Näitä yhdisteitä kutsutaan orgaanisiksi.
Orgaaniset yhdisteet ovat äärimmäisen erilaisia, mutta vain neljä luokkaa niistä ovat yleisbiologisesti merkittäviä: proteiinit, nukleiinihapot, hiilihydraatit ja lipidit.
§ 1. Epäorgaaniset yhdisteet
Biologisesti tärkeitä kemiallisia alkuaineita. Yli 100:sta meille tunnetusta kemiallisesta alkuaineesta elävät organismit sisältävät noin 80, ja vain 24:n suhteen tiedetään, mitä toimintoja ne suorittavat solussa. Näiden elementtien joukko ei ole sattumaa.
Elämä sai alkunsa Maailmanmeren vesistä, ja elävät organismit koostuvat pääasiassa niistä alkuaineista, jotka muodostavat helposti veteen liukenevia yhdisteitä. Suurin osa näistä alkuaineista on valon joukossa, niiden ominaisuus on kyky solmia vahvoja (kovalenttisia) sidoksia ja muodostaa monia erilaisia monimutkaisia molekyylejä.
Ihmiskehon solujen koostumuksessa hallitsevat happi (yli 60 %), hiili (noin 20 %) ja vety (noin 10 %).
Typpi, kalsium, fosfori, kloori, kalium, rikki, natrium, magnesium muodostavat yhdessä noin 5 %. Loput 13 elementtiä muodostavat enintään 0,1%. Useimpien eläinten soluilla on samanlainen alkuainekoostumus; vain kasvien ja mikro-organismien solut eroavat toisistaan. Jopa niitä alkuaineita, joita soluissa on mitätön määrä, ei voida korvata millään ja ne ovat ehdottoman välttämättömiä elämälle. Siten jodipitoisuus soluissa ei ylitä 0,01 %. Kuitenkin, koska sitä ei ole maaperässä (tämän vuoksi ja elintarvikkeissa), lasten kasvu ja kehitys viivästyvät.
Peruselementtien solun arvo on annettu tämän kappaleen lopussa.
Epäorgaaniset (mineraali) yhdisteet. Elävien solujen koostumus sisältää useita suhteellisen yksinkertaisia yhdisteitä, joita löytyy myös elottomasta luonnosta - mineraaleista, luonnonvesistä.
Nämä ovat epäorgaanisia yhdisteitä.
Vesi on yksi yleisimmistä aineista maan päällä. Se peittää suurimman osan maapallon pinnasta. Lähes kaikki elävät olennot koostuvat pääasiassa vedestä. Ihmisillä elinten ja kudosten vesipitoisuus vaihtelee 20 %:sta (luukudoksessa) 85 %:iin (aivoissa). Noin 2/3 ihmisen massasta on vettä, meduusan kehossa jopa 95 % vedestä, jopa kuivissa kasvin siemenissä vettä on 10-12 %.
Vedellä on ainutlaatuisia ominaisuuksia.
Nämä ominaisuudet ovat niin tärkeitä eläville organismeille, että on mahdotonta kuvitella elämää ilman tätä vedyn ja hapen yhdistelmää.
Veden ainutlaatuiset ominaisuudet määräytyvät sen molekyylien rakenteen mukaan. Vesimolekyylissä yksi happiatomi on sitoutunut kovalenttisesti kahteen vetyatomiin (kuva 1). Vesimolekyyli on polaarinen (dipoli). Positiiviset varaukset keskittyvät vetyatomeihin, koska happi on elektronegatiivisempi kuin vety.
Riisi. 1. Vetysidosten muodostuminen vedessä
Yhden vesimolekyylin negatiivisesti varautunut happiatomi vetäytyy toisen molekyylin positiivisesti varautuneeseen vetyatomiin muodostaen vetysidoksen (kuva 1).
Vetysidos on lujuudella mitattuna noin 15–20 kertaa kovalenttista sidosta heikompi. Siksi vetysidos katkeaa helposti, mikä havaitaan esimerkiksi veden haihtumisen aikana. Molekyylien lämpöliikkeen vuoksi vedessä jotkut vetysidokset katkeavat, toiset muodostuvat.
Siten nestemäisessä vedessä olevat molekyylit ovat liikkuvia, mikä on tärkeää aineenvaihduntaprosesseille. Vesimolekyylit tunkeutuvat helposti solukalvojen läpi.
Molekyylien suuren polaarisuuden vuoksi vesi on liuotin muille polaarisille yhdisteille. Veteen liukenee enemmän aineita kuin mihinkään muuhun nesteeseen. Siksi solun vesiympäristössä tapahtuu monia kemiallisia reaktioita. Vesi liuottaa aineenvaihduntatuotteita ja poistaa niitä solusta ja koko kehosta.
Vedellä on korkea lämpökapasiteetti, eli kyky absorboida lämpöä mahdollisimman pienellä muutoksella omassa lämpötilassaan. Tästä johtuen se suojaa solua äkillisiltä lämpötilan muutoksilta. Koska paljon lämpöä kuluu veden haihduttamiseen, eliöt voivat suojautua ylikuumenemiselta vettä haihduttamalla (esimerkiksi hikoilun aikana).
Vedellä on korkea lämmönjohtavuus. Tämä ominaisuus luo mahdollisuuden lämmön tasaiseen jakautumiseen kehon kudosten välillä.
Vesi toimii liuottimena "voiteluaineille", joita tarvitaan kaikkialla, missä on hankauspintoja (esimerkiksi saumoissa).
Veden suurin tiheys on 4°C.
Siksi jää, jonka tiheys on pienempi, on vettä kevyempää ja kelluu pinnallaan, mikä suojaa säiliötä jäätymiseltä.
Veden suhteen kaikki soluaineet jaetaan kahteen ryhmään: hydrofiiliset - "rakastava vettä" ja hydrofobiset - "pelkäävät vettä" (kreikan sanasta "hydro" - vesi, "phileo" - rakkaus ja "phobos" - pelko) .
Hydrofiiliset aineet ovat aineita, jotka liukenevat hyvin veteen. Nämä ovat suoloja, sokereita, aminohappoja. Hydrofobiset aineet ovat sen sijaan käytännössä liukenemattomia veteen.
Näitä ovat esimerkiksi rasvat.
Solun ulkoisesta ympäristöstä erottavat solupinnat ja eräät muut rakenteet koostuvat veteen liukenemattomista (hydrofobisista) yhdisteistä. Tämä säilyttää solun rakenteellisen eheyden. Kuvannollisesti solua voidaan esittää astiana, jossa on vettä, jossa tapahtuu biokemiallisia reaktioita, jotka varmistavat elämän. Tämän astian seinämät ovat veteen liukenemattomia. Ne pystyvät kuitenkin selektiivisesti läpäisemään vesiliukoisia yhdisteitä.
Veden lisäksi solun epäorgaanisista aineista on mainittava suolat, jotka ovat ioniyhdisteitä. Ne muodostuvat kaliumin, natriumin, magnesiumin ja muiden metallien kationeista ja kloorivety-, hiili-, rikki- ja fosforihappojen anioneista. Tällaisten suolojen dissosioitumisen aikana liuoksiin ilmaantuu kationeja (K+, Na+, Ca2+, Mg2+ jne.) ja anioneja (CI-, HCO3-, HS04- jne.).
Ionien pitoisuus solun ulkopinnalla eroaa niiden pitoisuudesta sisäpinnalla. Erilainen määrä kalium- ja natriumioneja solun sisä- ja ulkopinnalla luo varauseron kalvolle.
Solukalvon ulkopinnalla on erittäin korkea natriumionipitoisuus, kun taas sisäpinnalla on erittäin korkea kaliumionipitoisuus ja alhainen natriumpitoisuus. Tämän seurauksena solukalvon sisä- ja ulkopinnan välille muodostuu potentiaaliero, joka aiheuttaa virityksen siirtymisen hermoa tai lihasta pitkin.
Kalsium- ja magnesium-ionit ovat monien entsyymien aktivaattoreita, ja jos ne ovat puutteellisia, solujen elintärkeät prosessit häiriintyvät. Epäorgaaniset hapot ja niiden suolat suorittavat elävissä organismeissa useita tärkeitä toimintoja. Kloorivetyhappo luo happaman ympäristön eläinten ja ihmisten mahalaukkuun sekä hyönteissyöjien kasvien erityiselimiin, mikä nopeuttaa ruokaproteiinien sulamista.
Fosforihapon (H3PO4) jäännökset, jotka liittyvät useisiin entsymaattisiin ja muihin solun proteiineihin, muuttavat niiden fysiologista aktiivisuutta.
Rikkihappojäämät, jotka yhdistävät veteen liukenemattomia vieraita aineita, antavat niille liukoisuutta ja edistävät siten niiden poistumista soluista ja organismeista. Typpi- ja fosforihappojen natrium- ja kaliumsuolat, rikkihapon kalsiumsuolat ovat tärkeitä kasvien kivennäisravinnon komponentteja, niitä levitetään maaperään kasvien ravinnon lannoitteina. Yksityiskohtaisemmin kemiallisten alkuaineiden solun arvo on annettu alla.
Biologisesti tärkeät solun kemialliset elementit
- Mikä on veden biologinen rooli solussa?
- Mitä ioneja solusta löytyy? Mikä on heidän biologinen roolinsa?
- Mikä rooli solun sisältämillä kationeilla on?
M.: Korkeakoulu, 1991. - 350 s.
ISBN 5-06-001728-1
ladata(suora linkki) :
biologiyazadaniyaiupragneniya1991.djvu Edellinen 1 .. 10 > .. >> Seuraava
IV Heterotrofisten primitiivisten organismien progressiivinen komplikaatio, autotrofisen ravinnon ja vapaan hapen syntyminen (esiydinorganismit - bakteerit, heterotrofit ja fototrofit ja sinivihreä)
Proterotsoinen 0,5–2,6 miljardia vuotta Ydinorganismit Ydinautotrofisten fotosynteettisten kasvien (vihreilevien) ja alkueläinten ulkonäkö; veden rikastaminen hapella - elinympäristö eläimille
Monisoluiset organismit Eläinten ja kasvien progressiivinen komplikaatio. Selkärangattomat: coelenteraatit, madot, nilviäiset; erilaisia leviä
Elinorganismit Eläimen kehon etenevä komplikaatio (koordaatit ilman kalloa)
2. Mistä ensimmäiset epäorgaaniset yhdisteet syntyivät (Maan suolistosta, primaarisesta valtamerestä, primaarisesta ilmakehästä)?
3. Mikä oli edellytys per-
27
ikivaltainen valtameri (ilmakehän jäähtyminen, maan vajoaminen, maanalaisten lähteiden ilmaantuminen)?
4. Mitkä olivat ensimmäiset orgaaniset aineet, jotka syntyivät valtameren vesissä (proteiinit, rasvat, hiilihydraatit, nukleiinihapot)?
5. Mitä ominaisuuksia koaservaateilla oli (kasvu, aineenvaihdunta, lisääntyminen)?
6. Mitä ominaisuuksia probiontilla on (aineenvaihdunta, kasvu, lisääntyminen)?
7. Millaista ravintoa ensimmäisillä elävillä organismeilla oli (autotrofinen, heterotrofinen)?
8. Mikä uusi ravitsemustapa ilmaantuu prokaryooteille (autotrofinen, heterotrofinen)?
9. Mitä orgaanisia aineita syntyi fotosynteettisten kasvien myötä (proteiinit, rasvat, hiilihydraatit, nukleiinihapot)?
10. Minkä organismien ilmaantuminen loi edellytykset eläinmaailman kehitykselle (bakteerit, sinilevät, vihreät levät)?
Osa IL Oppi SOLUSTA
AIHE. SOLUTEORIA. PROKARYOOOTIT JA EUKRYOOOTIT
Solu on peruselinjärjestelmä, kasvi- ja eläinorganismien tärkein rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö, joka kykenee uusiutumaan, säätelemään itseään ja lisääntymään.
Tehtävä 5. Toista opetusmateriaali. Vastaa kysymyksiin itsehillintää varten. Suorita testi 4.
Kysymyksiä itsehillintää varten
Kuka, milloin ja mistä esineestä häkin löysi?
Anna nykyaikainen määritelmä solulle.
Mikä on soluteorian ydin ja ketkä ovat sen kirjoittajat?
Millä välineillä soluja tutkittiin 1800- ja 1900-luvuilla? Mitkä elämänmuodot ilmestyivät ensimmäisen kerran maan päälle?
Miksi faageja ja viruksia kutsutaan solun esiorganismeiksi?
28
Mitä elämänmuotoja ovat bakteerit ja sinivihreät? Millä yksisoluisista organismeista on erillinen ydin?
Mitä monisoluisia organismeja pidetään ensisijaisina kasvi- ja eläinmaailmassa?
Mitä eroa on siirtomaa-organismin ja monisoluisen organismin välillä? Mitkä ovat peräkkäiset evoluution vaiheet probiontista monisoluisiksi ydinorganismeiksi?
Testi nro 4
1. Mitkä seuraavista säännöksistä muodostavat soluteorian perustan (kaikki organismit koostuvat soluista; kaikki solut muodostuvat soluista; kaikki solut syntyvät elottomasta aineesta)?
2. Mikä on solua edeltävien organismien runko (ydin; sytoplasma; DNA- tai RNA-molekyyli, joka on peitetty proteiinikuorella)?
4. Mitkä organismit luokitellaan solun esinukleaariseksi (bakteerit, faagit, virukset, sinivihreät)?
5. Mitkä organismit luokitellaan yksisoluisiksi tumasoluiksi (bakteerit, malariamebat, klamydomonas, infusoriakenkä)?
6. Mitkä organismit ovat monisoluisia (coelenteraatit, ruskealevät, bakteerit)?
AIHE. SOLUN KEMIALLINEN ORGANISAATIO
Tehtävä 6. Toista opetusmateriaali. Vastaa kysymyksiin itsehillintää varten. Suorita tarkistustyö numero 5-7. Analysoi taulukko. 7-9.
29
Kysymyksiä itsehillinnästä (epäorgaaniset ja orgaaniset aineet)
Mitä kemiallisia alkuaineita solussa on?
Mitkä epäorgaaniset aineet muodostavat solun? Mikä on veden merkitys solun elämälle?
Mitä suoloja solussa on?
Mikä on typen, fosforin, kaliumin suolojen merkitys solulle; natriumia?
Mitä eroa on orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden välillä?
Mitä orgaanista ainetta solussa on?
Mitä ovat monomeerit ja polymeerit?
Miksi proteiinimolekyyliä kutsutaan polymeeriksi?
Mikä on ominaista proteiinin primaari-, sekundaar-, tertiääri- ja kvaternaarisille rakenteille?
Mikä on proteiinien denaturaatio?
Mitä proteiinien toimintoja tiedät?
Kuinka monen tyyppisiä aminohappoja löytyy proteiineista?
Mistä proteiinien monimuotoisuus johtuu?
Mitkä ovat rasvojen tehtävät solussa ja kehossa?
Missä solussa rasvat hajoavat?
Mitkä ovat peräkkäiset vaiheet rasvojen hajoamisessa lopputuotteiksi?
Miksi rasvat ovat solun tehokkain energianlähde?
Missä organismeissa ja missä organelleissa hiilihydraatteja syntetisoidaan?
Mitä varastohiilihydraatteja löytyy kasvi- ja eläinsoluista?
