Proses pembentukan senyawa organik pertama di Bumi disebut evolusi kimia. Itu mendahului evolusi biologis. Tahapan evolusi kimia diidentifikasi oleh A.I. Oparin.
Tahap I - non-biologis, atau abiogenik (dari bahasa Yunani. u, un - partikel negatif, bios - kehidupan, genesis - asal). Pada tahap ini, reaksi kimia terjadi di atmosfer bumi dan di perairan laut utama, jenuh dengan berbagai zat anorganik, di bawah kondisi radiasi matahari yang intens. Selama reaksi ini, zat organik sederhana dapat terbentuk dari zat anorganik - asam amino, alkohol, asam lemak, basa nitrogen.
Kemungkinan mensintesis zat organik dari zat anorganik di perairan laut primer dikonfirmasi dalam eksperimen ilmuwan Amerika S. Miller dan ilmuwan domestik A.G. Pasynsky dan T.E. Pavlovskaya.
Miller merancang instalasi di mana campuran gas ditempatkan - metana, amonia, hidrogen, uap air. Gas-gas ini bisa menjadi bagian dari atmosfer primer. Di bagian lain dari peralatan itu adalah air, yang dididihkan. Gas dan uap air yang bersirkulasi dalam peralatan di bawah tekanan tinggi dikenai pelepasan listrik selama seminggu. Akibatnya, sekitar 150 asam amino terbentuk dalam campuran, beberapa di antaranya merupakan bagian dari protein.
Selanjutnya, kemungkinan mensintesis zat organik lainnya, termasuk basa nitrogen, telah dikonfirmasi secara eksperimental.
Tahap II - sintesis protein - polipeptida yang dapat dibentuk dari asam amino di perairan laut primer.
Tahap III - penampilan coacervates (dari lat. coacervus - gumpalan, banyak). Molekul protein amfoter, dalam kondisi tertentu, dapat secara spontan berkonsentrasi dan membentuk kompleks koloid, yang disebut koaservat.
Tetesan coacervate dibentuk dengan mencampur dua protein yang berbeda. Larutan satu protein dalam air bersifat transparan. Saat mencampur protein yang berbeda, solusinya menjadi keruh; di bawah mikroskop, tetesan yang mengambang di air terlihat di dalamnya. Tetesan seperti itu - coacervate dapat muncul di perairan 1000 samudra utama, di mana terdapat berbagai protein.
Beberapa sifat coacervates secara lahiriah mirip dengan sifat organisme hidup. Misalnya, mereka "menyerap" dari lingkungan dan secara selektif mengakumulasi zat-zat tertentu, bertambah besar ukurannya. Dapat diasumsikan bahwa zat masuk ke dalam reaksi kimia di dalam coacervates.
Karena komposisi kimia "kaldu" di berbagai bagian laut utama bervariasi, komposisi kimia dan sifat koaservat tidak sama. Hubungan persaingan untuk zat terlarut dalam "kaldu" bisa terbentuk antara coacervates. Namun, coacervate tidak dapat dianggap sebagai organisme hidup, karena mereka tidak memiliki kemampuan untuk mereproduksi jenisnya sendiri.
Tahap IV - munculnya molekul asam nukleat yang mampu bereproduksi sendiri.

Penelitian telah menunjukkan bahwa rantai pendek asam nukleat dapat berlipat ganda tanpa hubungan apa pun dengan organisme hidup - dalam tabung reaksi. Timbul pertanyaan: bagaimana kode genetik muncul di Bumi?
Ilmuwan Amerika J. Bernal (1901-1971) membuktikan bahwa mineral memainkan peran penting dalam sintesis polimer organik. Ditunjukkan bahwa sejumlah batuan dan mineral - basal, tanah liat, pasir - memiliki sifat informasional, misalnya, sintesis polipeptida dapat dilakukan pada tanah liat.
Rupanya, awalnya "kode mineralogi" muncul dengan sendirinya, di mana peran "huruf" dimainkan oleh kation aluminium, besi, magnesium, bergantian dalam berbagai mineral dalam urutan tertentu. Dalam mineral, kode tiga, empat dan lima huruf muncul. Kode ini menentukan urutan menghubungkan asam amino dalam rantai protein. Kemudian peran matriks informasi diteruskan dari mineral ke RNA, dan kemudian ke DNA, yang ternyata lebih dapat diandalkan untuk transmisi sifat-sifat turun-temurun.
Namun, proses evolusi kimia tidak menjelaskan bagaimana organisme hidup muncul. Proses yang menyebabkan peralihan dari benda mati ke makhluk hidup, J. Bernal disebut biopoiesis. Biopoiesis mencakup tahapan yang seharusnya mendahului kemunculan organisme hidup pertama: munculnya membran di coacervates, metabolisme, kemampuan untuk mereproduksi diri, fotosintesis, respirasi oksigen.
Pembentukan membran sel dengan melapisi molekul lipid pada permukaan coacervate dapat menyebabkan munculnya organisme hidup pertama. Ini memastikan stabilitas bentuknya. Dimasukkannya molekul asam nukleat dalam coacervates memastikan kemampuan mereka untuk bereproduksi sendiri. Dalam proses reproduksi sendiri molekul asam nukleat, mutasi muncul yang berfungsi sebagai bahan untuk.
Jadi, atas dasar coacervate, makhluk hidup pertama bisa saja muncul. Mereka tampaknya heterotrof dan memakan bahan organik kompleks yang kaya energi yang ditemukan di perairan laut purba.
Ketika jumlah organisme meningkat, persaingan di antara mereka meningkat, karena pasokan nutrisi di perairan laut menurun. Beberapa organisme telah memperoleh kemampuan untuk mensintesis zat organik dari zat anorganik menggunakan energi matahari atau energi reaksi kimia. Jadi ada autotrof yang mampu melakukan fotosintesis atau kemosintesis.
Organisme pertama adalah anaerob dan memperoleh energi selama reaksi oksidasi bebas oksigen, seperti fermentasi. Namun, munculnya fotosintesis menyebabkan akumulasi oksigen di atmosfer. Hasilnya adalah respirasi, jalur oksidasi aerobik oksigenik yang sekitar 20 kali lebih efisien daripada glikolisis.
Awalnya, kehidupan berkembang di perairan laut, karena radiasi ultraviolet yang kuat memiliki efek merugikan pada organisme di darat. Munculnya lapisan ozon sebagai akibat dari akumulasi oksigen di atmosfer menciptakan prasyarat bagi munculnya organisme hidup di darat.

PELAJARAN UMUM

"ASAL ASAL KEHIDUPAN DI BUMI

Sasaran: 1. Memberikan pengetahuan tentang asal usul kehidupan di Bumi.

2. Terbentuknya wawasan keilmuan dan rasa cinta tanah air di kalangan mahasiswa.

3. Mengembangkan keterampilan kerja mandiri dan tanggung jawab.

Menguji pelajaran: "Asal usul kehidupan di Bumi"

1. Dari mana senyawa anorganik pertama berasal?

a) di perut Bumi;

b) di laut primer;

c) di atmosfer primer.

2. Apa prasyarat munculnya lautan primer?

a) pendinginan atmosfer;

b) tanah yang tenggelam;

c) munculnya sumber bawah tanah.

3. Apa zat organik pertama yang muncul di perairan laut?

a) protein;

b) lemak;

c) karbohidrat;

d.reaksi nukleat

4. Sifat apa yang dimiliki coacervate?

a) pertumbuhan;

b) metabolisme;

c) reproduksi.

5. Louis Pasteur membuktikan dengan eksperimennya:

a) generasi kehidupan yang spontan adalah mungkin;

b) ketidakmungkinan munculnya kehidupan secara spontan.

Topik pelajaran: Doktrin evolusi

Tujuan Pelajaran:

1. Pengenalan siswa dengan prinsip-prinsip historisisme dalam pengembangan ide-ide evolusioner.

2. Pembentukan pengetahuan tentang evolusi

3. Pembentukan pandangan dunia ilmiah di kalangan mahasiswa

Rencana belajar

Memperkenalkan siswa pada sejarah proses evolusi

Hipotesis evolusioner J.B. lamarck

Presentasi dari ajaran evolusi dari Bab Darwin

Perlengkapan: potret J.B. Lamarck, C. Darwin.

Selama kelas

1. Pengulangan apa yang telah dipelajari:

– Tingkat organisasi kehidupan apa yang Anda pelajari dalam pelajaran terakhir?

– Apa yang dipelajari subjek "Biologi Umum"?

2. Mempelajari topik baru:

Saat ini, sekitar 3,5 juta spesies hewan dan 600 ribu tumbuhan, 100 ribu jamur, 8 ribu bakteri, dan 800 jenis virus telah diketahui sains. Dan bersama dengan yang punah, dalam seluruh sejarah Bumi, setidaknya 1 miliar spesies organisme hidup hidup di dalamnya.

–Saya baru saja memberi tahu Anda kata "spesies" - apa artinya?

– Anda mempelajari tumbuhan dan hewan, sebutkan masing-masing 5 jenis?

– Bagaimana keragaman spesies itu muncul?

– Dapatkah seseorang mengatakan bahwa mereka diciptakan oleh Tuhan? Yang lain menemukan jawabannya dalam teori ilmiah

evolusi alam yang hidup.

Ketika mempelajari doktrin evolusi, ada kebutuhan untuk mempertimbangkannya dalam pengembangan.

Bagaimana doktrin ini berkembang?

Mari kita menganalisis konsep "Evolusi" - (latevolusi - penyebaran ). Ini pertama kali digunakan dalam biologi oleh naturalis Swiss C. Bonnet. Dekat dengan kata ini dalam suara adalahrevolusi.

Anda tahu kata ini. Apa artinya?

Revolusi - perubahan radikal, transisi mendadak dari satu keadaan ke keadaan lain.

Evolusi - adaptasi terus menerus secara bertahap dari makhluk hidup terhadap perubahan konstan dalam kondisi lingkungan.

Evolusi adalah proses perkembangan sejarah dunia organik.

Pada Abad Pertengahan, dengan berdirinya Gereja Kristen di Eropa, sebuah sudut pandang resmi berdasarkan teks-teks alkitabiah menyebar: semua makhluk hidup diciptakan oleh Tuhan dan tetap tidak berubah. Dia menciptakan mereka berpasang-pasangan, sehingga mereka hidup dengan bijaksana sejak awal. Artinya, mereka diciptakan untuk suatu tujuan. Kucing dibuat untuk menangkap tikus, dan tikus dibuat untuk dimakan kucing. Terlepas dari dominasi pandangan tentang kekekalan spesies, minat pada biologi sudah meningkat pada abad ke-17. Ide-ide evolusi mulai dilacak dalam karya-karya G.V. Leibniz. Perkembangan pandangan evolusioner muncul pada abad ke-18, yang dikembangkan oleh J. Buffon, D. Diderot. Kemudian ada keraguan tentang kekekalan spesies, yang mengarah pada munculnya teoritransformisme - bukti transformasi alami satwa liar. Penganutnya adalah: M.V. Lomonosov, K.F. Wolf, E.J. Santo Hilaire.

Pada akhir abad ke-18. Dalam biologi, sejumlah besar materi telah terakumulasi, di mana Anda dapat melihat:

Bahkan spesies yang jauh secara lahiriah menunjukkan kesamaan tertentu dalam struktur internal mereka.

Spesies modern berbeda dengan fosil yang telah lama hidup di Bumi.

Penampilan, struktur, dan produktivitas tanaman dan hewan pertanian berubah secara signifikan dengan perubahan kondisi pertumbuhannya.

Ide-ide transformisme dikembangkan oleh J.B. Lamarck menciptakan konsep evolusi tentang perkembangan alam. Ide evolusionernya dikembangkan dengan hati-hati, didukung oleh fakta dan karena itu berubah menjadi teori. Ini didasarkan pada gagasan perkembangan, bertahap dan lambat, dari sederhana ke kompleks, dan peran lingkungan eksternal dalam transformasi organisme.

J.B. Lamarck (1744-1829) - pencipta doktrin evolusi pertama, juga, seperti yang sudah Anda ketahui, memperkenalkan istilah "biologi". Dia menerbitkan pandangannya tentang perkembangan dunia organik dalam buku Filsafat Zoologi.

1. Menurut pendapatnya, evolusi berlangsung atas dasar keinginan internal organisme untuk kemajuan dan kesempurnaan, yang merupakan kekuatan pendorong utama. Mekanisme ini melekat pada setiap organisme hidup.

2. Hukum adaptasi langsung. Lamarck mengakui bahwa lingkungan eksternal berdampak pada organisme hidup. Lamarck percaya bahwa reaksi terhadap perubahan lingkungan eksternal merupakan respon adaptif adaptif terhadap perubahan lingkungan eksternal (suhu, kelembaban, cahaya, nutrisi). Dia, seperti semua orang sezamannya, percaya bahwa perubahan yang timbul di bawah pengaruh lingkungan dapat diwariskan. Sebagai contoh, kami memberikan tanaman Arrowleaf. Di mata panah di dalam air, daunnya membentuk daun seperti pita, di permukaan air - daun bulat mengambang, dan di udara - berbentuk panah.

3. "Hukum olahraga dan non-olahraga organ." Munculnya tanda-tanda baru dalam evolusi, Lamarck membayangkan sebagai berikut, setelah perubahan kondisi, perubahan kebiasaan segera menyusul. Akibatnya, organisme mengembangkan kebiasaan yang berguna dan mulai melatih beberapa organ yang tidak mereka gunakan sebelumnya. Dia percaya bahwa peningkatan latihan organ menyebabkan peningkatan mereka, dan non-olahraga menyebabkan degenerasi. Atas dasar ini, Lamarck merumuskan hukum latihan dan non-olahraga. Misalnya, kaki dan leher panjang jerapah adalah perubahan yang tetap secara turun temurun terkait dengan penggunaan bagian tubuh ini secara terus-menerus saat memperoleh makanan. Dengan demikian, burung pantai (burung bangau, bangau, bangau), enggan berenang, tetapi terpaksa tinggal di dekat air untuk mencari makanan, terus-menerus dalam bahaya tenggelam ke dalam lumpur. Untuk menghindari hal ini, mereka melakukan segala upaya untuk meregangkan dan memanjangkan kaki mereka sebanyak mungkin. Latihan terus-menerus dari organ-organ dengan kekuatan kebiasaan, diarahkan oleh kehendak hewan, mengarah pada evolusinya. Dengan cara yang sama, menurutnya, semua adaptasi khusus pada hewan berkembang: ini adalah penampilan tanduk pada hewan, pemanjangan lidah trenggiling.

4. "Hukum pewarisan sifat-sifat yang diperoleh." Menurut "hukum" ini, perubahan yang menguntungkan diteruskan ke keturunannya. Tetapi kebanyakan contoh dari kehidupan organisme hidup tidak dapat dijelaskan dari sudut pandang teori Lamarck.

Kesimpulan: Dengan demikian, Zh.B. Lamarck adalah orang pertama yang menawarkan konsep mendetail tentang transformisme - variabilitas spesies.

Doktrin evolusi Lamarck tidak cukup demonstratif dan tidak mendapat pengakuan luas di antara orang-orang sezamannya.

Ilmuwan evolusioner terbesar adalah Charles Robert Darwin (1809-1882).

3. Laporan - informasi tentang Bab Darwin

Pada paruh pertama abad ke-19 Inggris menjadi negara kapitalis paling maju, dengan tingkat perkembangan industri dan pertanian yang tinggi. Peternak ternak telah mencapai keberhasilan luar biasa dalam membiakkan domba, babi, sapi, kuda, anjing, dan ayam keturunan baru. Pemulia tanaman memperoleh varietas baru tanaman biji-bijian, sayuran, tanaman hias, beri dan buah-buahan. Pencapaian ini dengan jelas menunjukkan bahwa hewan dan tumbuhan berubah di bawah pengaruh manusia.

Penemuan geografis yang luar biasa yang memperkaya dunia dengan informasi tentang spesies baru tumbuhan dan hewan, orang-orang spesial dari luar negeri.

Ilmu pengetahuan berkembang: astronomi, geologi, kimia, botani, dan zoologi telah diperkaya secara signifikan dengan pengetahuan tentang spesies tumbuhan dan hewan.

Darwin lahir pada saat yang begitu bersejarah.

C. Darwin lahir pada 12 Februari 1809 di kota Shrewsbury, Inggris, dalam keluarga seorang dokter. Sejak usia dini, ia menunjukkan minat untuk berkomunikasi dengan alam, mengamati tumbuhan dan hewan di habitat aslinya. Pengamatan yang mendalam, hasrat untuk mengumpulkan dan mensistematisasikan materi, kemampuan untuk membuat perbandingan dan generalisasi yang luas, dan pemikiran filosofis adalah kualitas alami dari kepribadian Charles Darwin. Setelah lulus dari sekolah menengah, ia belajar di Universitas Edinburgh dan Cambridge. Selama periode itu, ia bertemu dengan ilmuwan terkenal: ahli geologi A. Sedgwick dan ahli botani J. Genslow, yang berkontribusi pada pengembangan kemampuan alaminya, memperkenalkannya pada metodologi penelitian lapangan.

Darwin setuju dengan ide-ide evolusi Lamarck, Erasmus Darwin dan para evolusionis lainnya, tetapi ide-ide itu tampaknya tidak meyakinkan baginya.

Titik balik dalam biografi Darwin adalah perjalanannya (1831-1836) sebagai seorang naturalis di Beagle. Selama perjalanan, ia mengumpulkan sejumlah besar bahan faktual, generalisasi yang mengarah pada kesimpulan yang mengarah pada persiapan untuk pergolakan tajam dalam pandangan dunianya. Darwin kembali ke Inggris sebagai seorang evolusionis yang percaya diri.

Sekembalinya ke tanah airnya, Darwin menetap di pedesaan, tempat ia menghabiskan seluruh hidupnya. Selama 20 tahun. Periode panjang pengembangan teori evolusi yang koheren berdasarkan otopsi dimulaimekanisme proses evolusi .

Akhirnya 1859. Buku Darwin "The Origin of Species by Means of Natural Selection" diterbitkan

Edisinya (1250 eksemplar) terjual habis dalam satu hari, sebuah kasus yang mengejutkan dalam perdagangan buku saat itu.

Pada tahun 1871 melihat cahaya dari karya fundamental ketiga - "Asal usul Manusia dan Seleksi Seksual", yang melengkapi trilogi karya utama Darwin tentang teori evolusi.

Seluruh hidup Darwin dikhususkan untuk sains dan dimahkotai dengan pencapaian yang termasuk dalam dana generalisasi terbesar ilmu alam.

Ilmuwan besar itu meninggal pada 19 April 1882, dan dimakamkan di sebelah racun dengan kuburan Newton.

GURU LANJUTKAN

Penemuan teori evolusi Darwin mengejutkan masyarakat. Salah satu temannya, sangat tersinggung dengan kenyataan bahwa dia disamakan dengan monyet, mengiriminya pesan: "Mantan temanmu, sekarang keturunan monyet."

Dalam karyanya, Darwin menunjukkan bahwa spesies yang ada saat ini secara alami berevolusi dari spesies lain yang lebih purba.

Kemanfaatan - diamati pada satwa liar, itu adalah hasil seleksi alam dari fitur yang berguna bagi tubuh.

KETENTUAN UTAMA TEORI EVOLUSI

Semua jenis Makhluk hiduptidak pernah dibuat oleh siapapun

Spesies yang telah muncul , secara alamiberubah secara bertahap dan ditingkatkan

Di jantung transformasi jenisvariabilitas, hereditas, seleksi alam

Hasil evolusi adalah kemampuan beradaptasi organisme terhadap kondisi kehidupan (lingkungan) dan keanekaragaman spesies di alam.

4 . PEMASANGAN :

Kerjakan kartu - tugas dan verifikasinya.

Saya menunjuk satu siswa yang bertanggung jawab di setiap baris yang membagikan kartu tugas. Siswa menyelesaikan tugas. Penanggung jawab mengumpulkan dan memeriksa jawaban dan tanda. Yang akan kita bahas dalam pelajaran berikutnya.

Kesimpulan :

Kekuatan pendorong (faktor) evolusi (menurut Darwin) adalah perjuangan untuk eksistensi dan seleksi alam berdasarkan variabilitas turun-temurun.

C. Darwin menciptakan teori evolusi, yang mampu menjawab pertanyaan paling penting: tentang faktor-faktor proses evolusi dan alasan adaptasi makhluk hidup dengan kondisi keberadaan. Darwin sempat melihat kemenangan teorinya; popularitasnya selama hidupnya sangat besar.

Menguji pelajaran: Doktrin evolusioner.

1. Hasil evolusi adalah:

A - seleksi buatan dan alam;

B - variabilitas herediter;

B - adaptasi organisme terhadap lingkungan;

G - berbagai spesies.

2. Siapa yang menciptakan teori evolusi holistik:

Sebuah penggaris;

B - Lamarck;

B - Darwin

3 . Faktor utama, pendorong utama proses evolusi:

A - variabilitas mutasi;

B - perjuangan untuk eksistensi;

B - seleksi alam;

G - variabilitas modifikasi.

4. Spesies hewan dan tumbuhan modern tidak diciptakan oleh Tuhan, mereka berasal dari nenek moyang hewan dan tumbuhan melalui evolusi. Spesies tidak abadi, mereka telah berubah dan terus berubah. Ilmuwan mana yang bisa membuktikannya?

A-Lamarck;

B-Darwin,

V-Linnaeus;

G-Timiryazev;

D-Rulie.

5. Kekuatan pendorong dan penuntun evolusi adalah:

A - divergensi tanda;

B - berbagai kondisi lingkungan;

B - kemampuan beradaptasi dengan kondisi lingkungan;

D - seleksi alam dari perubahan herediter.

Pilihan 1

Bagian A

1.

b) adanya katalis;
d.proses metabolisme

2.

a) heterotrof anaerobik;
b) heterotrof aerobik;
c) autotrof;
d.organisme simbion

3. Sifat umum makhluk hidup sebagai pengaturan diri meliputi:

a) keturunan;
b) variabilitas;
c) lekas marah;
d) ontogeni.

4. Inti dari teori abiogenesis adalah:

c) penciptaan dunia oleh Tuhan;

5. Kristal bukanlah sistem yang hidup, karena:

a) dia tidak mampu tumbuh;
c) dia tidak dicirikan oleh sifat lekas marah;

6. Eksperimen Louis Pasteur membuktikan kemungkinan:

a) generasi kehidupan yang spontan;

d) evolusi biokimia.

7.

a) radioaktivitas;
b) adanya air cair;
c) adanya gas oksigen;
d.massa planet

8. Karbon adalah dasar kehidupan di Bumi, karena Apakah dia:

9. Menghilangkan kelebihan:

a) 1668;
b) F. Redi;
c) daging;
d.bakteri.

10.

a) L.Pasteur;
b) A. Levenguk;
c) L. Spallanzani;
d) F. Redi.

Bagian B

Lengkapi kalimat.

1. Teori mendalilkan penciptaan dunia oleh Tuhan (Pencipta) - ... .

2. Organisme pra-nuklir yang tidak memiliki nukleus dibatasi oleh cangkang dan organel yang mampu bereproduksi sendiri - ....

3. Sistem separasi fase yang berinteraksi dengan lingkungan sebagai sistem terbuka adalah ....

4. Ilmuwan Soviet yang mengusulkan teori coacervate tentang asal usul kehidupan, - ... .

5. Proses suatu organisme memperoleh kombinasi gen baru adalah ....

Bagian B

Berikan jawaban singkat untuk pertanyaan berikut.

1. Apa ciri-ciri umum benda hidup dan benda mati?

2. Mengapa, ketika organisme hidup pertama muncul di atmosfer bumi, harus ada oksigen?

3. Apa pengalaman Stanley Miller? Apa yang berhubungan dengan "lautan utama" dalam pengalaman ini?

4. Apa masalah utama transisi dari evolusi kimia ke biologi?

5. Daftar ketentuan utama dari teori A.I. Oparin.

pilihan 2

Bagian A

Tuliskan nomor pertanyaan, di sebelahnya tuliskan huruf jawaban yang benar.

1. Hidup berbeda dari tidak hidup:

a) komposisi senyawa anorganik;
c) interaksi molekul satu sama lain;
d.proses metabolisme

2. Organisme hidup pertama di planet kita adalah:

a) heterotrof anaerobik;
b) heterotrof aerobik;
c) autotrof;
d.organisme simbion

3.

a) metabolisme;
b) reproduksi;
c) lekas marah;
d) ontogeni.

4. Inti dari teori biogenesis adalah:

a) asal usul yang hidup dari yang tidak hidup;
b) asal usul yang hidup dari yang hidup;
c) penciptaan dunia oleh Tuhan;
d) membawa kehidupan dari luar angkasa.

5. Bintang bukanlah sistem kehidupan, karena:

a) tidak mampu tumbuh;
c) dia tidak mudah tersinggung;

6.

a) generasi kehidupan yang spontan;
b) penampilan yang hidup hanya dari yang hidup;
c) membawa "benih kehidupan" dari Kosmos;
d) evolusi biokimia.

7. Dari kondisi tersebut, yang paling penting bagi munculnya kehidupan adalah:

a) radioaktivitas;
b) adanya air;
c) adanya sumber energi;
d.massa planet

8. Air merupakan dasar kehidupan, karena:

a) merupakan pelarut yang baik;

d) memiliki semua sifat di atas.

9. Menghilangkan kelebihan:

a) 1924;
b) L.Pasteur;
c) kaldu daging;
d.bakteri.

10. Susunlah nama-nama berikut dalam urutan yang logis:

a) L.Pasteur;
b) S. Miller;
c) J. Haldane;
d) AI Oparin.

Bagian B

Lengkapi kalimat.

1. Proses pembentukan molekul organik oleh organisme hidup dari yang anorganik karena energi sinar matahari - ....

2. Formasi praseluler yang memiliki beberapa sifat sel (kemampuan untuk metabolisme, reproduksi diri, dll.) - ....

3. Pemisahan larutan protein yang mengandung zat organik lain menjadi fase-fase dengan konsentrasi molekul yang lebih besar atau lebih kecil - ....

4. Seorang fisikawan Inggris yang mengemukakan bahwa adsorpsi adalah salah satu tahap konsentrasi zat organik dalam perjalanan evolusi prabiologis - ... .

5. Sistem pencatatan informasi herediter dalam molekul DNA dalam bentuk urutan nukleotida, karakteristik semua organisme hidup, adalah ....

Bagian B

1. Apa pengalaman Stanley Miller? Apa yang berhubungan dengan "petir" dalam percobaan ini?

2. Mengapa massa planet tempat kehidupan dapat muncul tidak lebih dari 1/20 massa Matahari?

3. Sampai tahap mana perkembangan kehidupan di Bumi dapat dikaitkan dengan kata-kata pahlawan Gogol: “Saya tidak ingat nomornya. Tidak ada bulan juga. Apa itu?”

4. Kondisi apa yang diperlukan untuk asal usul kehidupan?

5. Apa itu panspermia? Ilmuwan mana yang Anda kenal yang menganut teori ini?

Opsi 3

Bagian A

Tuliskan nomor pertanyaan, di sebelahnya tuliskan huruf jawaban yang benar.

1. Hidup berbeda dari tidak hidup:

a) komposisi senyawa anorganik;
b) kemampuan untuk mereproduksi diri sendiri;
c) interaksi molekul satu sama lain;
d.proses metabolisme

2. Organisme hidup pertama di planet kita adalah:

a) heterotrof anaerobik;
b) heterotrof aerobik;
c) autotrof;
d.organisme simbion

3. Sifat umum makhluk hidup sebagai pembaruan diri meliputi:

a) metabolisme;
b) reproduksi;
c) lekas marah;
d) ontogeni.

4. Inti dari kreasionisme adalah:

a) asal usul yang hidup dari yang tidak hidup;
b) asal usul yang hidup dari yang hidup;
c) penciptaan dunia oleh Tuhan;
d) membawa kehidupan dari luar angkasa.

5. Sungai bukanlah sistem kehidupan karena:

a) tidak mampu tumbuh;
b) tidak mampu bereproduksi;
c) dia tidak mampu marah;
d) tidak semua properti makhluk hidup melekat di dalamnya.

6. Pengalaman Francesco Redi membuktikan ketidakmungkinan:

a) generasi kehidupan yang spontan;
b) penampilan yang hidup hanya dari yang hidup;
c) membawa "benih kehidupan" dari luar angkasa;
d) evolusi biokimia.

7. Dari kondisi tersebut, yang paling penting bagi munculnya kehidupan adalah:

a) radioaktivitas;
b) adanya air;
c) waktu evolusi yang sangat lama;

8. Selama munculnya kehidupan di atmosfer bumi, seharusnya tidak ada oksigen, karena:

a) merupakan zat pengoksidasi aktif;
b) memiliki kapasitas panas yang tinggi;
c) meningkatkan volumenya ketika membeku;
d) semua hal di atas digabungkan.

9. Menghilangkan kelebihan:

a) 1953;
b) bakteri;
c) S. Miller;
d) sintesis abiogenik.

10.

a) L.Pasteur;
b) F. Redi;
c) L. Spallanzani;
d) AI Oparin.

Bagian B

Lengkapi kalimat.

1. Pembentukan molekul organik dari organisme hidup di luar anorganik - ....

2. Gelembung cairan yang dikelilingi oleh lapisan protein, timbul dari pengocokan larutan protein dalam air, - ....

3. Kemampuan untuk mereproduksi sistem biologis yang serupa dengan dirinya sendiri, yang memanifestasikan dirinya di semua tingkat organisasi makhluk hidup, adalah ... .

4. Seorang ilmuwan Amerika yang mengusulkan teori termal tentang asal usul protobiopolimer, - ... .

5. Molekul protein yang mempercepat jalannya transformasi biokimia dalam larutan air pada tekanan atmosfer - ... .

Bagian B

Berikan jawaban singkat untuk pertanyaan tersebut.

1. Apa perbedaan utama antara membakar kayu dan "membakar" glukosa dalam sel?

2. Apa tiga sudut pandang modern tentang masalah asal usul kehidupan?

3. Mengapa karbon menjadi dasar kehidupan?

4. Apa pengalaman Stanley Miller?

5. Apa tahapan utama evolusi kimia?

Opsi 4

Bagian A

Tuliskan nomor pertanyaan, di sebelahnya tuliskan huruf jawaban yang benar.

1. Hidup berbeda dari tidak hidup:

a) komposisi senyawa anorganik;
b) kemampuan untuk mengatur diri sendiri;
c) interaksi molekul satu sama lain;
d.proses metabolisme

2. Organisme hidup pertama di planet kita adalah:

a) heterotrof anaerobik;
b) heterotrof aerobik;
c) autotrof;
d.organisme simbion

3. Sifat umum makhluk hidup sebagai reproduksi-diri meliputi:

a) metabolisme;
b) reproduksi;
c) lekas marah;
d) ontogeni.

4. Inti dari teori panspermia adalah:

a) asal usul yang hidup dari yang tidak hidup;
b) asal usul yang hidup dari yang hidup;
c) penciptaan dunia oleh Tuhan;
d) membawa ke Bumi "benih kehidupan" dari Kosmos.

5. Gletser bukanlah sistem kehidupan karena:

a) dia tidak mampu tumbuh;
b) dia tidak mampu bereproduksi;
c) dia tidak mampu marah;
d) tidak semua sifat makhluk hidup melekat padanya.

6. Pengalaman L. Spallanzani membuktikan ketidakmungkinan:

a) generasi kehidupan yang spontan;
b) penampilan yang hidup hanya dari yang hidup;
c) membawa "benih kehidupan" dari Kosmos;
d) evolusi biokimia.

7. Dari kondisi tersebut, yang paling penting bagi munculnya kehidupan adalah:

a) radioaktivitas;
b) adanya air;
c) adanya zat tertentu;
d) massa tertentu dari planet tersebut.

8. Karbon adalah dasar kehidupan, karena Apakah dia:

a) adalah elemen paling umum di Bumi;
b) unsur kimia pertama mulai berinteraksi dengan air;
c) memiliki berat atom kecil;
d) mampu membentuk senyawa stabil dengan ikatan rangkap dua dan rangkap tiga.

Bersambung

Proses pembentukan oleh organisme hidup dari molekul organik dari yang anorganik karena energi

Zat awal fotosintesis - karbon dioksida dan air di permukaan bumi bukanlah zat pengoksidasi atau zat pereduksi. Selama fotosintesis, "lingkungan netral" ini terbagi menjadi kebalikan: zat pengoksidasi kuat muncul - oksigen bebas dan zat pereduksi kuat - senyawa organik (di luar organisme tumbuhan, dekomposisi karbon dioksida dan air hanya mungkin pada suhu tinggi, karena misalnya di magma atau di blast furnace, dll). d.).

Karbon dan hidrogen dari senyawa organik, serta oksigen bebas yang dilepaskan selama fotosintesis, "diisi" dengan energi matahari, naik ke tingkat energi yang lebih tinggi, dan menjadi "akumulator geokimia".

Karbohidrat dan produk fotosintesis lainnya, bergerak dari daun ke batang dan akar, masuk ke dalam reaksi kompleks, di mana seluruh variasi senyawa organik tanaman dibuat.

Namun, tanaman tidak hanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen, tetapi juga nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, besi dan unsur kimia lainnya, yang mereka terima dalam bentuk senyawa mineral yang relatif sederhana dari tanah atau badan air.

Diserap oleh tanaman, unsur-unsur ini dimasukkan ke dalam senyawa organik kaya energi yang kompleks (nitrogen dan belerang menjadi protein, fosfor menjadi nukleoprotein, dll.) dan juga menjadi akumulator geokimia.

Proses ini disebut akumulasi biogenik senyawa mineral. Berkat akumulasi biogenik, unsur-unsur dari air dan udara masuk ke keadaan yang kurang bergerak, yaitu, kemampuan migrasi mereka berkurang. Semua organisme lain - hewan, sebagian besar mikroorganisme dan tanaman bebas klorofil (misalnya, jamur) adalah heterotrof, mis. mereka tidak mampu membuat zat organik dari mineral.

Senyawa organik yang diperlukan untuk membangun tubuh mereka dan sebagai sumber energi, mereka terima dari tumbuhan hijau.

Proses fotosintesis berlangsung dalam kesatuan dengan kerja sistem akar, yang memasok air dan nutrisi ke daun.

Ada sejumlah hipotesis yang menjelaskan mekanisme masuknya ion melalui sistem akar: dengan difusi, adsorpsi, transfer metabolisme zat melawan gradien elektrokimia. Semua hipotesis didasarkan pada pernyataan tentang pertukaran ion antara sistem akar dan tanah. Dalam hal ini, sistem akar, seperti daun, adalah laboratorium sintesis. Tanaman melalui sistem akar terutama mengasimilasi unsur-unsur kimia yang melakukan fungsi yang diperlukan dalam tubuh.

Unsur-unsur lain menembus secara mekanis sesuai dengan gradien konsentrasinya. Bersamaan dengan pelepasan nutrisi, berbagai produk metabolisme dilepaskan ke dalam tanah oleh sistem akar. Di antara mereka, asam organik (sitrat, malat, oksalat, dll.) Melakukan fungsi penting.

Sebagai hasil dari disosiasi, ion hidrogen dilepaskan, yang mengasamkan reaksi tanah, sehingga mempercepat pembubaran mineral, dan unsur-unsur kimia dilepaskan untuk nutrisi tanaman.

Produk metabolisme lainnya digunakan selama kehidupan jenis mikroorganisme tertentu, yang juga terlibat dalam penghancuran mineral.

Kation dan anion yang masuk ke tanaman melalui sistem akar didistribusikan ke organ dan jaringan, memasuki senyawa organik dan mineral, melakukan berbagai fungsi fisiologis: menjaga tekanan osmotik, keseimbangan basa-asam, digunakan sebagai bahan plastik, bagian integral dari enzim, klorofil dan lain-lain. Dalam proses metabolisme, terjadi pembentukan senyawa asam secara terus menerus.

Selama pemecahan karbohidrat, asam piruvat dan laktat terbentuk, dengan pemecahan asam lemak - butirat, asetoasetat, dan dengan pemecahan protein - sulfat dan fosfat. Akumulasi asam yang berlebihan dinetralkan oleh senyawa penyangga, yang mengubahnya menjadi senyawa yang mudah dikeluarkan dari tubuh.

Sintesis bahan organik berlangsung tidak hanya melalui penggunaan energi radiasi matahari oleh tanaman hijau.

Bakteri diketahui menggunakan untuk tujuan ini energi yang dilepaskan selama oksidasi senyawa anorganik tertentu (Pada tahun 1890).

S.P. Vinogradsky menemukan mikroorganisme yang mampu mengoksidasi amonia menjadi garam nitrat dan kemudian asam nitrat). Proses pembuatan zat organik ini disebut kemosintesis. Bakteri kemosintetik adalah autotrof yang khas; secara mandiri mensintesis senyawa organik yang diperlukan (karbohidrat, protein, lipid, dll.) Dari zat anorganik.Kelompok mikroorganisme kemosintetik yang paling penting adalah bakteri nitrifikasi.

Mereka mengoksidasi amonia yang terbentuk selama peluruhan residu organik menjadi asam nitrat. Bakteri kemosintetik termasuk belerang, besi, metana, karbon-bakteri, dll. Misalnya, bijih besi rawa sering ditemukan di tanah dataran banjir dalam bentuk nodul padat dengan berbagai bentuk dan ukuran, dibentuk dengan partisipasi besi bakteri.

Di bawah aksi bakteri besi, besi besi diubah menjadi oksida. Besi hidroksida yang dihasilkan mengendap dan membentuk bijih besi rawa.

V.G. SMELOVA,
guru biologi
Sekolah menengah MOU No. 7, Noyabrsk

Akhir. Lihat No. 9/2006

Kontrol pekerjaan pada topik:
"Asal Asal Kehidupan di Bumi"

9. Menghilangkan kelebihan:

a.DNA;
b) kode genetik;
c) kromosom;
d.membran sel

Tes pada topik: Hipotesis tentang asal usul kehidupan di Bumi

Susunlah nama-nama berikut dalam urutan yang logis:

a) A.I. Oparin;
b) L.Pasteur;
c) S. Miller;
d) J. Haldane.

Bagian B

Lengkapi kalimat.

1. Organisme dengan cangkang nukleus terbatas, memiliki organel yang dapat mereproduksi sendiri, membran internal dan sitoskeleton, - ....

Sistem pencatatan informasi herediter dalam molekul DNA dalam bentuk urutan nukleotida, karakteristik semua organisme, adalah ....

3. Kemampuan untuk mereproduksi sistem yang serupa secara biologis, yang memanifestasikan dirinya di semua tingkat organisasi makhluk hidup, adalah ... .

Pencipta teori suhu rendah tentang asal usul protobiopolimer - ... .

5. Formasi pra-seluler yang memiliki beberapa sifat sel: kemampuan untuk metabolisme, reproduksi diri, dll., - ....

Bagian B

Berikan jawaban singkat untuk pertanyaan tersebut.

1. Apa peran studi meteorit dalam pengembangan teori asal usul kehidupan?

2. Apa itu rasemisasi dan kiralitas?

Mengapa air dalam fase cair merupakan kondisi yang diperlukan untuk asal usul kehidupan?

4. Apa pengalaman Stanley Miller? Apa komposisi gas dari "atmosfer"?

5. Apa tahapan utama mempelajari pertanyaan tentang asal usul kehidupan di Bumi?

jawaban

Pilihan 1

Bagian A: 1d, 2a, 3c, 4a, 5d, 6b, 7b, 8d, 9d, 10d,b,c,a.

Bagian B: 1 - kreasionisme; 2 - prokariota; 3 - coacervate; 4 - A.I.

Oparin; 5 - proses seksual.

Bagian B

1. Materi hidup dan tak hidup terdiri dari unsur-unsur kimia yang sama, proses fisika dan kimia dengan partisipasi mereka berlangsung menurut hukum umum.

Oksigen adalah oksidator kuat dan semua molekul organik yang baru terbentuk akan segera teroksidasi.

3.

"Lautan utama" dalam percobaan ini berhubungan dengan termos dengan air mendidih.

4. Masalah utama transisi dari evolusi kimia ke biologi adalah untuk menjelaskan munculnya sistem biologis (sel) yang dapat mereproduksi sendiri secara umum dan kode genetik pada khususnya.

Ketentuan utama teori Oparin:

– kehidupan adalah salah satu tahap evolusi Semesta;
– munculnya kehidupan adalah hasil alami dari evolusi kimia senyawa karbon;
- untuk transisi dari evolusi kimia ke biologi, pembentukan dan seleksi alam integral, terisolasi dari lingkungan, tetapi terus-menerus berinteraksi dengannya, sistem multimolekul diperlukan.

pilihan 2

Bagian A: 1b,d, 2a, 3b, 4b, 5d, 6a, 7b, 8d, 9a, 10a,d,c,b.

Bagian B: 1 - fotosintesis; 2 - protobion; 3 - koaservasi; 4 - J. Bernal; 5 - kode genetik.

Bagian B

1. Pada tahun 1953, S. Miller menciptakan pengaturan eksperimental di mana kondisi bumi primer disimulasikan dan molekul senyawa organik penting secara biologis diperoleh dengan sintesis abiogenik. "Petir" dalam percobaan ini ditiru oleh pelepasan listrik tegangan tinggi.

2. Jika massa planet lebih dari 1/20 massa Matahari, reaksi nuklir intens dimulai di atasnya, yang menaikkan suhunya, dan mulai bersinar dengan cahayanya sendiri.

3. Ke tahap awal evolusi biokimia Bumi.

4. Untuk munculnya kehidupan, kondisi dasar berikut diperlukan:

– adanya bahan kimia tertentu (termasuk air dalam fase cair);
– ketersediaan sumber energi;
- suasana restoratif.

Kondisi tambahan mungkin massa planet dan tingkat radioaktivitas tertentu.

Panspermia - membawa "benih kehidupan" ke Bumi dari luar angkasa. Pendukung: J. Liebig, G. Helmholtz, S. Arrhenius, V.I. Vernadsky.

Opsi 3

Bagian A: 1 b, d, 2a, 3a, 4c, 5d, 6a, 7b, 8a, 9b, 10 b, c, a, d.

Bagian B: 1 - sintesis abiogenik; 2 - mikrosfer; 3 - reproduksi diri; 4 - S. Rubah; 5 - enzim.

Bagian B

1. Saat membakar kayu, semua energi yang dilepaskan dihamburkan dalam bentuk cahaya dan panas. Ketika glukosa dioksidasi dalam sel, energi disimpan dalam ikatan makroergik ATP.

2. Ada tiga pendekatan utama untuk masalah asal usul kehidupan:

– tidak ada masalah, karena

kehidupan diciptakan oleh Tuhan (kreasionisme) atau ada di Alam Semesta dari saat asalnya dan menyebar secara acak (panspermia);
- masalahnya tidak terpecahkan karena kurangnya pengetahuan dan ketidakmungkinan mereproduksi kondisi di mana kehidupan muncul;
- masalah dapat diselesaikan (A.I.

Oparin, J. Bernal, S. Fox dan lainnya).

3. Karbon bersifat tetravalen, mampu membentuk senyawa stabil dengan ikatan rangkap dua dan rangkap tiga, yang meningkatkan reaktivitas senyawanya.

4. Pada tahun 1953, S. Miller menciptakan pengaturan eksperimental di mana kondisi bumi primer disimulasikan dan molekul senyawa organik penting secara biologis diperoleh dengan sintesis abiogenik.

Atom ––> senyawa kimia sederhana ––> senyawa bioorganik sederhana ––> makromolekul ––> sistem terorganisir.

Opsi 4

Bagian A: 1b,d, 2a, 3b, 4d, 5d, 6a, 7c, 8d, 9d, 10b,a,d,c.

Bagian B: 1 - eukariota; 2 - kode genetik; 3 - reproduksi diri; 4 - K.Simonescu, F.Denesh; 5 - protobion.

Bagian B

1. Analisis komposisi kimia meteorit menunjukkan bahwa beberapa di antaranya mengandung asam amino (asam glutamat, prolin, glisin, dll), asam lemak (17 jenis).

Dengan demikian, bahan organik tidak eksklusif di Bumi, tetapi juga dapat ditemukan di luar angkasa.

2. Racemization adalah reaksi interkonversi D- dan L-bentuk stereoisomer apapun; kiralitas adalah keberadaan dua atau lebih stereoisomer asimetris cermin dari suatu senyawa kimia.

3. Organisme terdiri dari 80% atau lebih air.

4. Pada tahun 1953, S. Miller menciptakan pengaturan eksperimental di mana kondisi bumi primer disimulasikan dan molekul senyawa organik penting secara biologis diperoleh dengan sintesis abiogenik.

Komposisi gas "atmosfer": metana, amonia, uap air, hidrogen.

5. Dari zaman kuno hingga eksperimen F. Redi - periode kepercayaan universal tentang kemungkinan munculnya makhluk hidup secara spontan; 1668–1862 (sebelum eksperimen L. Pasteur) - klarifikasi eksperimental tentang ketidakmungkinan generasi spontan; 1862–1922 (sebelum pidato AI Oparin) – analisis filosofis masalah; 1922–1953 – pengembangan hipotesis ilmiah tentang asal usul kehidupan dan verifikasi eksperimentalnya; sejak tahun 1953

hingga saat ini - studi eksperimental dan teoretis tentang cara transisi dari evolusi kimia ke biologi.

Catatan

Bagian A bernilai 1 poin, bagian B bernilai 2 poin, dan bagian C bernilai 3 poin.

Skor maksimal untuk tes ini adalah 35.

Skor 5: 26-35 poin;
skor 4: 18–25 poin;
skor 3: 12–17 poin;
skor 2: kurang dari 12 poin.

Biologi

Buku teks untuk kelas 10-11

Bagian I

Sel adalah unit kehidupan
Bab I. Komposisi kimia sel

Organisme hidup mengandung sejumlah besar unsur kimia. Mereka membentuk dua kelas senyawa - organik dan anorganik.

Kimia48.Ru

Senyawa kimia yang dasar strukturnya adalah atom karbon merupakan ciri makhluk hidup. Senyawa ini disebut organik.

Senyawa organik sangat beragam, tetapi hanya empat kelas yang memiliki signifikansi biologis umum: protein, asam nukleat, karbohidrat, dan lipid.

1. Senyawa anorganik

Unsur-unsur kimia yang penting secara biologis. Dari lebih dari 100 unsur kimia yang kita ketahui, organisme hidup mengandung sekitar 80, dan hanya dalam kaitannya dengan 24 yang diketahui fungsi apa yang mereka lakukan di dalam sel. Himpunan elemen-elemen ini tidak disengaja.

Kehidupan berasal dari perairan Samudra Dunia, dan organisme hidup terutama terdiri dari unsur-unsur yang membentuk senyawa yang mudah larut dalam air. Sebagian besar dari unsur-unsur ini termasuk cahaya, fitur mereka adalah kemampuan untuk masuk ke dalam ikatan (kovalen) yang kuat dan membentuk banyak molekul kompleks yang berbeda.

Oksigen (lebih dari 60%), karbon (sekitar 20%) dan hidrogen (sekitar 10%) mendominasi komposisi sel-sel tubuh manusia.

Nitrogen, kalsium, fosfor, klorin, kalium, belerang, natrium, magnesium, secara bersama-sama, berjumlah sekitar 5%. 13 elemen yang tersisa tidak lebih dari 0,1%. Sel-sel sebagian besar hewan memiliki komposisi unsur yang serupa; hanya sel tumbuhan dan mikroorganisme yang berbeda. Bahkan unsur-unsur yang terkandung dalam sel dalam jumlah yang dapat diabaikan tidak dapat digantikan oleh apa pun dan mutlak diperlukan untuk kehidupan. Dengan demikian, kandungan yodium dalam sel tidak melebihi 0,01%. Namun, dengan kekurangannya di tanah (karena ini dan dalam produk makanan), pertumbuhan dan perkembangan anak-anak tertunda.

Nilai untuk sel elemen dasar diberikan di akhir paragraf ini.

Senyawa anorganik (mineral). Komposisi sel hidup mencakup sejumlah senyawa yang relatif sederhana yang juga ditemukan di alam mati - dalam mineral, perairan alami.

Ini adalah senyawa anorganik.

Air adalah salah satu zat yang paling umum di bumi. Ini menutupi sebagian besar permukaan bumi. Hampir semua makhluk hidup terutama terdiri dari air. Pada manusia, kandungan air dalam organ dan jaringan bervariasi dari 20% (di jaringan tulang) hingga 85% (di otak). Sekitar 2/3 dari massa seseorang adalah air, dalam tubuh ubur-ubur hingga 95% air, bahkan dalam biji tanaman kering, air adalah 10-12%.

Air memiliki beberapa sifat yang unik.

Sifat-sifat ini sangat penting bagi organisme hidup sehingga tidak mungkin membayangkan kehidupan tanpa kombinasi hidrogen dan oksigen ini.

Sifat unik air ditentukan oleh struktur molekulnya. Dalam molekul air, satu atom oksigen terikat secara kovalen dengan dua atom hidrogen (Gbr. 1). Molekul air bersifat polar (dipol). Muatan positif terkonsentrasi pada atom hidrogen, karena oksigen lebih elektronegatif daripada hidrogen.

Beras. 1. Pembentukan ikatan hidrogen dalam air

Atom oksigen bermuatan negatif dari satu molekul air tertarik ke atom hidrogen bermuatan positif dari molekul lain untuk membentuk ikatan hidrogen (Gbr.

Dalam hal kekuatan, ikatan hidrogen sekitar 15-20 kali lebih lemah dari ikatan kovalen. Oleh karena itu, ikatan hidrogen mudah putus, yang diamati, misalnya, selama penguapan air. Karena gerakan termal molekul dalam air, beberapa ikatan hidrogen terputus, yang lain terbentuk.

Dengan demikian, molekul dalam air cair bersifat mobile, yang penting untuk proses metabolisme. Molekul air dengan mudah menembus membran sel.

Karena polaritas molekul yang tinggi, air merupakan pelarut untuk senyawa polar lainnya. Lebih banyak zat larut dalam air daripada dalam cairan lainnya. Itulah sebabnya banyak reaksi kimia terjadi di lingkungan perairan sel. Air melarutkan produk metabolisme dan mengeluarkannya dari sel dan tubuh secara keseluruhan.

Air memiliki kapasitas kalor yang tinggi, yaitu kemampuan menyerap kalor dengan perubahan suhunya sendiri yang minimum. Karena itu, ia melindungi sel dari perubahan suhu yang tiba-tiba. Karena banyak panas dihabiskan untuk penguapan air, dengan menguapkan air, organisme dapat melindungi diri dari panas berlebih (misalnya, selama berkeringat).

Air memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Sifat ini menciptakan kemungkinan distribusi panas yang seragam antara jaringan tubuh.

Air berfungsi sebagai pelarut untuk "pelumas" yang dibutuhkan di mana pun ada permukaan gosok (misalnya, pada sambungan).

Air memiliki massa jenis maksimum pada suhu 4°C.

Oleh karena itu, es, yang memiliki kerapatan lebih rendah, lebih ringan dari air dan mengapung di permukaannya, yang melindungi reservoir dari pembekuan.

Sehubungan dengan air, semua zat sel dibagi menjadi dua kelompok: hidrofilik - "air cinta" dan hidrofobik - "takut air" (dari bahasa Yunani "hydro" - air, "phileo" - cinta dan "phobos" - ketakutan) .

Zat hidrofilik adalah zat yang sangat larut dalam air. Ini adalah garam, gula, asam amino. Zat hidrofobik, di sisi lain, praktis tidak larut dalam air.

Ini termasuk, misalnya, lemak.

Permukaan sel yang memisahkan sel dari lingkungan eksternal, dan beberapa struktur lainnya, terdiri dari senyawa yang tidak larut dalam air (hidrofobik). Ini mempertahankan integritas struktural sel. Secara kiasan, sel dapat direpresentasikan sebagai wadah berisi air, tempat berlangsungnya reaksi biokimia yang menjamin kehidupan. Dinding bejana ini tidak larut dalam air. Namun, mereka mampu secara selektif melewatkan senyawa yang larut dalam air.

Selain air, di antara zat anorganik sel, garam, yang merupakan senyawa ionik, harus disebutkan. Mereka dibentuk oleh kation kalium, natrium, magnesium dan logam lain dan anion asam klorida, karbonat, sulfat, fosfat. Selama disosiasi garam tersebut, kation (K+, Na+, Ca2+, Mg2+, dll.) dan anion (CI-, HCO3-, HS04-, dll.) muncul dalam larutan.

Konsentrasi ion pada permukaan luar sel berbeda dari konsentrasinya pada permukaan dalam. Jumlah ion kalium dan natrium yang berbeda pada permukaan dalam dan luar sel menciptakan perbedaan muatan pada membran.

Permukaan luar membran sel memiliki konsentrasi ion natrium yang sangat tinggi, sedangkan permukaan bagian dalam memiliki konsentrasi ion kalium yang sangat tinggi dan konsentrasi natrium yang rendah. Akibatnya, perbedaan potensial terbentuk antara permukaan dalam dan luar membran sel, yang menyebabkan transmisi eksitasi di sepanjang saraf atau otot.

Ion kalsium dan magnesium adalah penggerak banyak enzim, dan jika mereka kekurangan, proses vital dalam sel akan terganggu. Sejumlah fungsi penting dilakukan dalam organisme hidup oleh asam anorganik dan garamnya. Asam klorida menciptakan lingkungan asam di perut hewan dan manusia dan di organ khusus tanaman pemakan serangga, mempercepat pencernaan protein makanan.

Residu asam fosfat (H3PO4), bergabung dengan sejumlah enzimatik dan protein sel lainnya, mengubah aktivitas fisiologisnya.

Residu asam sulfat, bergabung dengan zat asing yang tidak larut dalam air, memberi mereka kelarutan dan dengan demikian berkontribusi pada penghapusannya dari sel dan organisme. Garam natrium dan kalium dari asam nitrat dan fosfat, garam kalsium dari asam sulfat adalah komponen penting dari nutrisi mineral tanaman, mereka diterapkan ke tanah sebagai pupuk untuk nutrisi tanaman. Secara lebih rinci, nilai sel unsur kimia diberikan di bawah ini.

Unsur-unsur kimia penting secara biologis dari sel

1. Apa peran biologis air dalam sel?
2. Ion apa yang terdapat di dalam sel? Apa peran biologis mereka?
3. Apa peran kation yang terkandung dalam sel?

M.: Sekolah Tinggi, 1991. - 350 hal.
ISBN 5-06-001728-1
Unduh(tautan langsung) : biologiyazadaniyaiupragneniya1991.djvu Sebelumnya 1 .. 10 > .. >> Berikutnya
IV Komplikasi progresif organisme primitif heterotrofik, munculnya nutrisi autotrofik dan oksigen bebas (organisme pra-nuklir - bakteri, heterotrof dan fototrof dan biru-hijau)
Proterozoikum Dari 0,5 hingga 2,6 miliar tahun Organisme nuklir Munculnya tumbuhan fotosintesis autotrofik nuklir (alga hijau) dan protozoa; pengayaan air dengan oksigen - habitat hewan
Organisme multiseluler Komplikasi progresif pada hewan dan tumbuhan. Invertebrata: coelenterata, cacing, moluska; berbagai alga
Organisme organ Komplikasi progresif dari tubuh hewan (chordata tanpa tengkorak)

2. Dari mana asal senyawa anorganik pertama (di perut bumi, di lautan primer, di atmosfer primer)?

3. Apa prasyarat munculnya per-

27
lautan purba (pendinginan atmosfer, penurunan tanah, munculnya sumber-sumber bawah tanah)?

4. Apa zat organik pertama yang muncul di perairan laut (protein, lemak, karbohidrat, asam nukleat)?

5. Sifat apa yang dimiliki coacervate (pertumbuhan, metabolisme, reproduksi)?

6. Sifat apa yang melekat pada probion (metabolisme, pertumbuhan, reproduksi)?

7. Jenis nutrisi apa yang dimiliki organisme hidup pertama (autotrofik, heterotrofik)?

8. Apa cara nutrisi baru yang muncul pada prokariota (autotrofik, heterotrofik)?

9. Zat organik apa yang muncul dengan munculnya tumbuhan fotosintesis (protein, lemak, karbohidrat, asam nukleat)?

10. Munculnya organisme apa yang menciptakan kondisi untuk perkembangan dunia hewan (bakteri, biru-hijau, ganggang hijau)?

Bagian IL DOKTRIN TENTANG SEL

SUBJEK. TEORI SEL. PROKARYOT DAN EUKARIOT

Sel adalah sistem kehidupan dasar, unit struktural dan fungsional utama organisme tumbuhan dan hewan, yang mampu memperbarui diri, mengatur diri sendiri, dan mereproduksi diri.

Tugas 5. Mengulang materi pendidikan. Jawab pertanyaan untuk pengendalian diri. Selesaikan tes 4.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

Oleh siapa, kapan dan pada benda apa sangkar itu ditemukan?

Berikan definisi modern tentang sel.

Apa inti dari teori sel dan siapa penulisnya?

Instrumen apa yang digunakan untuk mempelajari sel pada abad ke-19 dan ke-20? Bentuk kehidupan apa yang pertama kali muncul di Bumi?

Mengapa fag dan virus disebut organisme praseluler?

28
Apa bentuk kehidupan bakteri dan hijau-biru? Manakah dari organisme uniseluler yang memiliki nukleus terpisah?

Organisme multiseluler apa yang dianggap utama di dunia tumbuhan dan hewan?

Apa perbedaan antara organisme kolonial dan organisme multiseluler? Apa tahapan evolusi yang berurutan dari organisme inti probion ke multiseluler?

Tes No. 4

1. Manakah dari ketentuan berikut yang menjadi dasar teori seluler (semua organisme terdiri dari sel; semua sel terbentuk dari sel; semua sel muncul dari benda mati)?

2. Apa tubuh organisme praseluler (nukleus; sitoplasma; molekul DNA atau RNA yang dilapisi selubung protein)?

4. Organisme apa yang diklasifikasikan sebagai sel pra-nuklir (bakteri, fag, virus, biru-hijau)?

5. Organisme apa yang diklasifikasikan sebagai nukleus uniseluler (bakteri, amuba malaria, klamidomona, sepatu infusoria)?

6. Organisme apa yang multiseluler (coelenterata, ganggang coklat, bakteri)?

SUBJEK. ORGANISASI KIMIA SEL

Tugas 6. Mengulangi materi pendidikan. Jawab pertanyaan untuk pengendalian diri. Lakukan pekerjaan kontrol nomor 5-7. Analisis tabel. 7-9.

29
Pertanyaan untuk pengendalian diri (zat anorganik dan organik)

Apa saja unsur kimia dalam sel?

Zat anorganik apa yang menyusun sel? Apa pentingnya air bagi kehidupan sel?

Garam apa yang ada di dalam sel?

Apa arti penting bagi sel garam nitrogen, fosfor, kalium; sodium?

Apa perbedaan zat organik dan anorganik?

Bahan organik apa yang ada di dalam sel?

Apa itu monomer dan polimer?

Mengapa molekul protein disebut polimer?

Apa ciri-ciri struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener protein?

Apa itu denaturasi protein?

Apa fungsi dari protein?

Berapa banyak jenis asam amino yang ditemukan dalam protein?

Apa yang menyebabkan keragaman protein?

Apa fungsi lemak di dalam sel dan di dalam tubuh?

Di bagian mana lemak dipecah?

Apa langkah-langkah berurutan dalam pemecahan lemak menjadi produk akhir?

Mengapa lemak merupakan sumber energi paling efisien di dalam sel?

Di organisme mana dan di organel apa karbohidrat disintesis?

Karbohidrat penyimpanan apa yang ditemukan dalam sel tumbuhan dan hewan?