Tieteelliset teoriat elämän syntymisestä maapallolla.

Panspermia-hypoteesin mukaan elämää tuodaan avaruudesta joko mikro-organismien itiöiden muodossa tai tarkoituksella asuttamalla planeetta älykkäillä muukalaisilla muista maailmoista. Ei ole suoraa näyttöä elämän kosmisesta alkuperästä. Avaruus voisi kuitenkin olla tulivuorten ohella pienimolekyylisten orgaanisten yhdisteiden lähde, joiden liuotus toimi välineenä elämän kehittymiselle.

Toisen hypoteesin mukaan elämä syntyi maapallolla, kun kehittyi suotuisa joukko fysikaalisia ja kemiallisia olosuhteita, jotka mahdollistivat orgaanisten aineiden abiogeenisen muodostumisen epäorgaanisista aineista.

Viime vuosisadan puolivälissä L. Pasteur osoitti vihdoin elämän spontaanin syntymisen mahdottomaksi nykyisissä olosuhteissa. Oparin ja Haldane ehdottivat, että olosuhteissa, jotka tapahtuivat planeetalla useita miljardeja vuosia sitten, elävän aineen muodostuminen oli mahdollista. Näihin olosuhteisiin kuuluivat pelkistävä ilmakehä, vesi, energialähteet, hyväksyttävä lämpötila ja muiden elävien olentojen puuttuminen.

Tieteellinen määritelmä elämän olemuksesta. elävien ominaisuuksia. Elämisen järjestäytymistasot.

Ensimmäisen tieteellisen elämän määritelmän antoi Friedrich Engels kirjassa Dialectics of Nature vuonna 1898. Elämä on proteiinimolekyylien olemassaolomuoto, jonka olennainen kohta on jatkuva aineiden vaihto ympäristön kanssa. Kun aineenvaihdunta lakkaa, elämä lakkaa.

elävien ominaisuuksia.

itsensä lisääntyminen

itsensä uudistuminen

Itsesääntely

Rehellisyys ja diskreetti

Aineenvaihdunta on assimilaatio- ja dissimilaatioprosessi.

Perinnöllisyys on elävien organismien ominaisuus siirtää ominaisuuksiaan jälkeläisilleen.

Vaihtuvuus on ominaisuus muuttua ympäristön vaikutuksesta.

Liike on avaruudessa liikkumisen ominaisuus.

Ärtyvyys on ominaisuus reagoida erilaisilla reaktioilla ympäristön vaikutuksiin.

Asumisen järjestäytymistasot:

Mikrobiosysteemi: (-molekyyli - subsellulaarinen - solu)

Mesobiosysteemi: (-kudos - elin - organismi)

Makrobiosysteemi: (-populaatio-lajit - biogeosenoottinen - biosfääri)

Aineenvaihdunta. Assimilaation ja dissimilaation käsite. Aineenvaihduntatyypit.

Aineenvaihdunta on joukko kemiallisia muutoksia, jotka varmistavat elävien organismien kasvun, elintärkeän toiminnan ja lisääntymisen.

Assimilaatio (plastinen vaihto tai anabolia) on korkeamolekyylisten orgaanisten aineiden synteesin endoterminen prosessi, johon liittyy energian imeytyminen. Esiintyy sytoplasmassa.

Dissimilaatio (energian aineenvaihdunta tai katabolia) - energiaa vapautuu. Aineiden hajoaminen solussa yksinkertaisiksi, epäspesifisiksi yhdisteiksi. Se alkaa sytoplasmasta ja päättyy mitokondrioihin.

Aineenvaihduntatyypit:

Proteiini

hiilihydraatti

Prosessia, jossa ulkoiset aineet muunnetaan energiaksi ja joukko reaktioita, jotka johtavat organismin elämälle välttämättömien monimutkaisten orgaanisten aineiden muodostumiseen, kutsutaan aineenvaihdunnaksi tai aineenvaihdunnaksi. Tärkeimmät aineenvaihduntaprosessit ovat assimilaatio ja dissimilaatio, jotka liittyvät läheisesti toisiinsa.

Aineenvaihdunta

Aineenvaihdunta tapahtuu solutasolla, mutta alkaa ruoansulatus- ja hengitysprosessista. Orgaaniset yhdisteet ja happi osallistuvat aineenvaihduntaan.

Ravinteet tulevat ruuan kanssa ruoansulatuskanavaan, ja jo suuontelossa ne alkavat hajota. Ruoansulatuksen seurauksena ainemolekyylit pääsevät verenkiertoon suoliston villien kautta ja kulkeutuvat jokaiseen soluun. Happi pääsee keuhkoihin hengityksen aikana ja kulkeutuu myös verenkierron mukana.

Assimilaatio ja dissimilaatio aineenvaihdunnassa ovat kaksi toisiinsa liittyvää prosessia, jotka kulkevat rinnakkain:

• assimilaatio tai anabolismi - joukko prosesseja orgaanisten aineiden syntetisoimiseksi energiankulutuksella;
• dissimilaatio tai katabolismi - hajoamis- tai hapetusprosessi, jonka seurauksena muodostuu yksinkertaisempia orgaanisia aineita ja energiaa.

Dissimilaatiota kutsutaan energianvaihdoksi, koska. prosessin päätavoite on saada energiaa. Assimilaatiota kutsutaan muovivaihdoksi, koska. Dissimilaation seurauksena vapautuva energia menee organismin rakentamiseen.

TOP 4 artikkeliajotka lukevat tämän mukana

Solujen vaihto

Solussa esiintyvien aineiden assimilaatio- ja dissimilaatioprosesseilla on tärkeä rooli koko organismille. Energiaa saadaan mitokondrioihin tai sytoplasmaan tulevista aineista. Dissimilaation aikana muodostuu ATP-molekyylejä (adenosiinitrifosfaattia). Se on universaali energianlähde, joka osallistuu muihin aineenvaihduntaprosesseihin. Katabolian kulku tärkkelyksen hajoamisen esimerkissä on kuvattu taulukossa.

Dissimilaatio	Missä tapahtuu	Tulos
Valmisteleva	Ruoansulatuskanava	Elimistöön joutuvien proteiinien, rasvojen ja hiilihydraattien hajoaminen yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi: Proteiinit - aminohapoiksi; Rasvat - rasvahapoiksi ja glyseroliksi; Monimutkaiset hiilihydraatit (tärkkelys) - glukoosiksi
glykolyysi	sytoplasmassa	Glukoosin hapeton hajoaminen pyruviinihapoksi energian muodostuksen myötä. Suurin osa (60 %) energiasta hajoaa lämpönä, loput (40 %) käytetään kahden ATP-molekyylin muodostamiseen. Tulevaisuudessa, ilman happea, pyruviinihappo muuttuu maitohapoksi.
solunsisäinen hengitys	mitokondrioissa	Maitohapon hajoaminen hapen mukana. Muodostuu hiilidioksidi - hajoamisen lopputuote

ATP:n koostumus sisältää:

• adeniini on typpipitoinen emäs;
• riboosi on monosakkaridi;
• kolme jäännöstä fosforihappoa.

Riisi. 1. ATP-kaava.

ATP on korkeaenerginen yhdiste ja vapauttaa hydrolyysissä (vuorovaikutuksessa veden kanssa) huomattavan määrän energiaa, joka menee kehon palautumiseen ja kehittämiseen, kehon lämpötilan ylläpitämiseen ja osallistuu myös kemiallisiin reaktioihin assimilaatioprosessissa. Yksinkertaisemmista aineista syntetisoidaan anabolismin aikana tietylle organismille ominaisia ​​monimutkaisia ​​aineita.

Assimilaatioesimerkkejä:

• solujen kasvu;
• kudosten uusiminen;
• lihasten muodostuminen;
• haavan paranemista.

Riisi. 2. Aineenvaihduntaprosessi.

Aineenvaihduntaprosesseja säätelevät hormonit. Esimerkiksi adrenaliini siirtää aineenvaihduntaa kohti dissimilaatiota ja insuliini - assimilaatiota kohti.

Autotrofit ja heterotrofit

Kaikki elävät organismit, riippuen ravitsemusmenetelmästä, jaetaan autotrofeihin ja heterotrofeihin. Autotrofeihin kuuluvat kasvit ja jotkut bakteerit, jotka syntetisoivat orgaanisia aineita epäorgaanisista aineista. Tällaiset organismit luovat itsenäisesti kaikki elämälle välttämättömät aineet.

Kasveissa assimilaatioprosessia kutsutaan fotosynteesiksi. Auringonvaloa käytetään energialähteenä orgaanisten aineiden synteesiin, ei ATP:tä.

Heterotrofit ovat organismeja, jotka käyttävät valmiita orgaanisia yhdisteitä energian saamiseksi ja elämän ylläpitämiseksi. Heterotrofeihin kuuluvat kaikki eläimet, sienet, useimmat bakteerit ja loiskasvit. Ruoan mukana tulevat orgaaniset aineet pääsevät kehoon, jossa anabolia- ja kataboliaprosessit alkavat vapauttaa energiaa ja saada tarvittavat aineet.

"Johdatus yleiseen biologiaan ja ekologiaan. Luokka 9". A.A. Kamensky (gdz)

Assimilaatio ja dissimilaatio ovat vastakkaisia ​​aineenvaihduntaprosesseja

Kysymys 1. Miksi aurinko on tärkein energian lähde maan päällä?
Mikä tahansa elävä solu, joka suorittaa erilaisia ​​​​synteesi- ja aineiden hajoamisprosesseja, on samanlainen kuin monimutkaisin kemiantehdas. Näiden kemiallisten prosessien normaalia kulkua varten tarvitaan jatkuvaa aineiden vaihtoa solun ja ympäristön välillä sekä jatkuvaa energian muutosta solussa. Ulkopuolelta saatuja proteiineja, rasvoja, hiilihydraatteja, vitamiineja, hivenaineita solut käyttävät tarvitsemiensa yhdisteiden synteesiin, solurakenteiden rakentamiseen. Aineiden synteesi vaatii kuitenkin energiaa. Elävien organismien tärkein energianlähde on aurinko.

Kysymys 2. Miksi assimilaatio on mahdotonta ilman dissimilaatiota ja päinvastoin?
Soluun tulevista ravinnon komponenteista syntetisoituu biologisten katalyyttien, entsyymien vaikutuksesta uusia molekyylejä korvaamaan kulutetut aineet, rakentamaan organelleja. Koko joukkoa aineiden biologisen synteesin reaktioita solussa (biosynteesi) kutsutaan assimilaatioksi tai plastiseksi vaihdoksi.
On selvää, että aineiden synteesi on mahdotonta ilman energiankulutusta. Assimilaatioreaktiot tapahtuvat erityisen intensiivisesti kasvavassa, kehittyvässä solussa. Tärkeimmät näistä reaktioista ovat proteiinisynteesi ja fotosynteesi. Miten solu saa energiaa biosynteesireaktioihin? Uusien aineiden synteesiprosessien ohella soluissa tapahtuu jatkuvaa assimilaation aikana varastoituneiden monimutkaisten orgaanisten aineiden hajoamista. Entsyymien osallistuessa nämä molekyylit hajoavat yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi; tämä vapauttaa energiaa. Useimmiten tämä energia varastoituu adenosiinitrifosfaatin (ATP) muodossa. Lisäksi ATP:n energiaa käytetään solun erilaisiin tarpeisiin, mukaan lukien biosynteesireaktioihin. Solun aineiden hajoamisreaktioiden joukkoa, johon liittyy energian vapautuminen, kutsutaan dissimilaatioksi.
Assimilaatio ja dissimilaatio ovat vastakkaisia ​​prosesseja: ensimmäisessä tapauksessa muodostuu aineita, toisessa ne tuhoutuvat. Mutta ne liittyvät läheisesti toisiinsa ja ovat mahdottomia ilman toisiaan. Loppujen lopuksi, jos monimutkaisia ​​aineita ei syntetisoida ja varastoida soluun, ei ole mitään hajoavaa, kun energiaa tarvitaan. Ja jos aineet eivät hajoa, niin mistä saada energiaa tarvittavien aineiden synteesiin?
Siten assimilaatio ja dissimilaatio ovat kaksi puolta yksittäisessä aineenvaihdunta- ja energiaprosessissa, jota kutsutaan aineenvaihdunnaksi (gr. metabole - transformaatio).

Kysymys 3. Voisiko mikään elävä olento selviytyä maan päällä, jos aurinko sammuisi?
Aurinko on energianlähde kasveille, jotka klorofyllin ansiosta syntetisoivat orgaanisia aineita. Eläimet, sienet ja bakteerit käyttävät tätä orgaanista ainetta ATP-energian saamiseksi, jota ne käyttävät tarvittavien yhdisteiden syntetisoimiseen ja solujen rakentamiseen. Ilman aurinkoenergiaa niitä ei olisi olemassa. Monet bakteerilajit, jotka pystyvät syntetisoimaan tarvitsemansa orgaaniset yhdisteet epäorgaanisista solussa tapahtuvien kemiallisten hapetusreaktioiden energian kustannuksella, ovat kemotrofeja. Bakteerin vangitsemat aineet hapetetaan ja saatu energia käytetään monimutkaisten orgaanisten molekyylien synteesiin CO 2:sta ja H 2 O:sta. Tätä prosessia kutsutaan kemosynteesiksi.
Kemosynteettisten organismien tärkein ryhmä ovat nitrifioivat bakteerit. Niitä tutkiessaan S.N. Vinogradsky vuonna 1887 löysi prosessin kemosynteesi. Maaperässä elävät nitrifioivat bakteerit hapettavat orgaanisten jäämien hajoamisessa syntyvän ammoniakin typpihapoksi. Muuntyyppiset bakteerit pystyvät hyödyntämään monien muiden hapetus-pelkistysreaktioiden energiaa (rikkibakteerit, rautabakteerit jne.). Mikro-organismit, joiden aineenvaihdunta ei riipu aurinkoenergiasta, voisivat hyvinkin selviytyä, jos aurinko sammuisi.

Kaikki solut ja elävät organismit ovat avoimia järjestelmiä, toisin sanoen ne ovat jatkuvassa energioiden ja aineiden vaihdossa ympäristön kanssa. Elottomassa luonnossa on avoimia järjestelmiä, mutta niiden olemassaolo on laadullisesti erilaista kuin elävien organismien. Ajatellaanpa seuraavaa esimerkkiä: palava natiivi rikki on vaihtotilassa ympäristön kanssa. Kun se palaa, O 2 imeytyy ja SO 2:ta ja energiaa (lämmön muodossa) vapautuu. Kuitenkin samaan aikaan pala rikkiä fyysisenä kappaleena romahtaa, menettää perusrakenteensa.

Eläville organismeille vaihto ympäristön kanssa on kuitenkin edellytys niiden rakenteellisen organisoinnin ylläpitämiselle ja ylläpitämiselle kaikkien niiden aineiden ja komponenttien itsensä uusiutumisen kautta, joista ne koostuvat.

Aineenvaihdunta (aineenvaihdunta)- elävissä organismeissa esiintyvien prosessien sarja (aineiden ja energian kulutus, muuntaminen, kertyminen ja vapautuminen), jotka varmistavat niiden elintärkeän toiminnan, kehityksen, kasvun ja lisääntymisen. Aineenvaihduntaprosessissa tapahtuu solujen muodostavien molekyylien jakautumista ja synteesiä; solurakenteiden ja solujen välisen aineen uusiutuminen.

Aineenvaihdunta perustuu toisiinsa assimilaatio (anabolismi) ja dissimilaatio (katabolismi) prosesseihin. Assimilaation (plastisen vaihdon) aikana monimutkaiset aineet syntetisoidaan yksinkertaisista. Tämän ansiosta soluun syntyvät kaikki orgaaniset aineet, joita tarvitaan sen rakennekomponenttien, entsyymijärjestelmien jne. rakentamiseen. Assimilaatio tapahtuu aina energian kululla.

Dissimilaation (energia-aineenvaihdunnan) aikana monimutkaiset orgaaniset aineet hajoavat yksinkertaisemmiksi tai epäorgaanisiksi. Tällöin vapautuu energiaa, jonka solu kuluttaa suorittaakseen erilaisia ​​prosesseja, jotka varmistavat sen elintärkeän toiminnan (aineiden synteesi ja kuljetus, mekaaninen työ jne.).

Kaikki elävät organismit voidaan jakaa kahteen ryhmään: autotrofit ja heterotrofit, jotka eroavat energialähteiden ja elintärkeän toimintansa varmistamiseksi tarvittavien aineiden osalta.

Autotrofit- organismit, jotka syntetisoivat orgaanisia yhdisteitä epäorgaanisista aineista käyttämällä auringonvalon energiaa (esim fototrofit - kasvit, syanobakteerit) tai mineraali- (epäorgaanisten) aineiden (esim. kemotrofit - rikkibakteerit, rautabakteerit jne.). Näin ollen he pystyvät itsenäisesti luomaan elämänsä edellyttämiä aineita.

DISSIMILAATIO JA ASSIMILAATIO

DISSIMILAATIO JA ASSIMILAATIO

(latinasta dissimilis - erilainen ja assimilis - samanlainen) - keskenään vastakkaiset prosessit, jotka varmistavat elävien organismien jatkuvan elämän yhtenäisyydessä; Virtaavat kehossa jatkuvasti, samanaikaisesti, läheisessä yhteydessä ja muodostavat yhden aineenvaihduntaprosessin kaksi puolta. D. ja a. muodostavat monimutkaisen järjestelmän, joka koostuu toisiinsa liittyvien biokemiallisten aineiden ketjusta. reaktiot, joista kukin yksittäin on vain kemiallinen, mutta rukiin yhtenäisyyden muodostavat, jolla on biologinen. luonto. D:n ja a:n ristiriita. määrittelee dynaamisen. elävän kehon tasapaino. Avoimena (katso Elämä), sen täytyy jatkuvasti hankkien, aivan kuten jatkuvasti kuluttaa hankittua energiaa, jotta se ei kasva.

D ja kanssa ja m ja l I c ja I - hajoamisprosessi elävässä organismissa orgaaninen. aineet yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi - johtaa kaikkien kehon elintärkeiden prosessien edellyttämän energian vapautumiseen. A s ja m ja l i c ja i - orgaanisen assimilaatioprosessi. aineiden sisäänpääsy ja niiden orgaanisten aineiden assimilaatio. tietylle organismille ominaisia ​​aineita, tulee dissimilaatioprosessien aikana vapautuvan energian käytöstä. Samaan aikaan muodostuu (syntetisoituu) yhdisteitä, joilla on korkea energia (makroerginen), rukiista tulee dissimilaation aikana vapautuva energialähde.

Elimistöön joutuvien ravintoaineiden, pääasiassa proteiinien, rasvojen ja hiilihydraattien, hajoaminen alkaa niiden entsymaattisella hajoamisella yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi - aineenvaihdunnan välituotteiksi (peptidit, aminohapot, glyseroli, rasvahapot, monosakkaridit), joista elimistö syntetisoi (assimiloituu) orgaanista ainetta. sen elämälle välttämättömiä yhdisteitä. Kaikki prosessit D. ja a. virtaa kehossa kokonaisuutena. Katso Aineenvaihdunta, Elämä ja lit. näiden artikkeleiden kanssa.

I. Weisfeld. Moskova.

Filosofinen tietosanakirja. 5 osassa - M .: Neuvostoliiton tietosanakirja. Toimittanut F. V. Konstantinov. 1960-1970 .

Katso, mitä "DISSIMILATION AND ASSIMILATION" tarkoittaa muissa sanakirjoissa:

- (lat. assimilatio, sanasta assimilare verrata). Yhtälö, assimilaatio, esimerkiksi fonetiikassa, viereisten äänten assimilaatio toisiinsa; fysiologiassa eläinten absorboimien aineiden, oman kehonsa aineiden assimilaatiota. Vieraiden sanojen sanakirja, ... ...

- [lat. dissimilatio dissimilarity] lingv. muutos, joka tuhoaa sanan äänten samankaltaisuuden ja samankaltaisuuden. Vieraiden sanojen sanakirja. Komlev N.G., 2006. dissimilaatio (lat. dissimilatio dissimilarity) 1) muuten katabolismi on monimutkaisen orgaanisen ... ... Venäjän kielen vieraiden sanojen sanakirja

- (latinasta assimilatio reproduction), anabolia, prosessi, jonka aikana monimutkaisempia (polysakkarideja, nukleiinihappoja, proteiineja jne.) syntetisoidaan yksinkertaisemmista aineista, jotka ovat samanlaisia ​​kuin tämän organismin komponentit ja ovat sille välttämättömiä ... .. . Ekologinen sanakirja

Termiä assimilaatio (lat. assimilaatio) käytetään useilla tiedon aloilla: Assimilaatio (biologia) on synteesiprosessien sarja elävässä organismissa. Assimilaatio (kielitiede) vertaamalla yhden ... Wikipedia

- (lat. dissimilatio dissimilarity). Kahden identtisen tai samankaltaisen äänen korvaaminen toisella, artikulaatioltaan vähemmän samankaltaisella kuin muuttumattomana säilynyt ääni. Kuten assimilaatio, dissimilaatio voi olla progressiivista tai regressiivistä.

minä Muutos, joka rikkoo saman tai samankaltaisten äänten samankaltaisuuden tai samankaltaisuuden sanassa tai viereisissä sanoissa; erilaisuus (kielitieteessä). Muurahainen: assimilaatio I II f. Monimutkaisten orgaanisten aineiden, solujen, kudosten jne. hajoaminen kehossa. (biologiassa)... Nykyaikainen venäjän kielen selittävä sanakirja Efremova

- (lat. assimilation likening). Yhden äänen assimilaatio toiseen artikulaatiossa ja akustisissa suhteissa (vrt.: dissimilaatio). Assimilaatio tapahtuu vokaalissa vokaalien kanssa, konsonanteissa konsonanttien kanssa ... Kielellisten termien sanakirja

I Assimilaatio (lat. assimilatio) assimilaatio, sulautuminen, assimilaatio. II Kansan assimilaatio (etnografinen) sulautuminen toiseen, jolloin toinen heistä menettää kielensä, kulttuurinsa, kansallisen identiteettinsä. Monissa maissa ......

I Dissimilaatio (latinasta dissimilis dissimilar) biologiassa, vastakohta assimilaatiolle (katso Assimilaatio) aineenvaihdunnan puoli (katso Aineenvaihdunta), joka koostuu orgaanisten yhdisteiden tuhoutumisesta proteiinien, nukleiinien ... ... Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja