snímka 2

• Fenomén života.
• kreacionizmus;
• hypotéza biogenézy;
• hypotéza panspermie;
• hypotéza Oparin-Haldane;
• Bibliografia.
• Pôvod života na Zemi

snímka 3

Čo je život?

Život je spôsob existencie proteínových tiel a tento spôsob existencie v podstate spočíva v neustálom sebaobnovovaní chemických častí týchto tiel.

Živé telá, ktoré existujú na Zemi, sú otvorené, samoregulačné a samoreprodukujúce sa systémy postavené z biopolymérov – bielkovín a nukleových kyselín.

• F.Engels
• M.V.Volkenshtein

snímka 4

Fenomén života

V 20. storočí sa uskutočnili početné pokusy definovať život, odrážajúc všestrannosť tohto procesu.

Všetky definície obsahovali nasledujúce postuláty odrážajúce podstatu života:

• život je zvláštna forma pohybu hmoty;
• život je metabolizmus a energia v tele;
• život je životne dôležitá činnosť v organizme;
• život je samorozmnožovanie v organizme, ktoré je zabezpečené prenosom genetickej informácie z generácie na generáciu

Pôvod života na Zemi

snímka 5

Teórie o pôvode života na Zemi

kreacionizmus

• Vitalizmus (spontánna generácia)
• Panspermia
• Teória ustáleného stavu
• Biochemická evolúcia
• Biogenéza – vznik života zo života
• Abiogenéza - vznik živých vecí z neživých vecí

snímka 6

Pôvod života na Zemi

Hypotézy o vzniku života na Zemi

Snímka 7

Hlavné hypotézy vzniku života

• kreacionizmus

Život vznikol ako výsledok božského tvorivého činu.

Michelangelo Buanarotti: Stvorenie Adama

Snímka 8

Hypotéza spontánneho generovania života

Živé bytosti sa môžu opakovane objavovať z neživej hmoty: ryby z bahna, červy z pôdy alebo mäsa, myši z handier atď.

Staroveké rytiny: vľavo - premena ovocia na ryby a vtáky; vpravo - v kačkách.

Snímka 9

Pôvod života na Zemi

Hypotézy o vzniku života na Zemi

2. Hypotéza biogenézy

Od staroveku do polovice 17. storočia. Vedci nepochybovali o možnosti spontánneho generovania života. Všetky živé bytosti pochádzajú z neživej hmoty:

• ryby - z bahna;
• červy - z pôdy;
• myši - z handier;
• muchy - z hnilého mäsa;
• ovocie sú vtáky.

Aristoteles, ktorý študoval úhory, zistil, že sa rodia z „klobásov z bahna vytvoreného trením dospelých rýb o dno“.

Snímka 10

Hypotéza biogenézy

Prvú ranu myšlienke spontánneho generovania spôsobili experimenty talianskeho vedca Francesca Rediho, ktorý v roku 1668 dokázal nemožnosť spontánneho generovania múch v hnijúcom mäse.

Avšak až v roku 1862 francúzsky vedec Louis Pasteur definitívne vyvrátil hypotézu spontánneho vytvárania života. Diela L. Pasteura umožnili tvrdiť, že zásada „Všetko živé je zo živých vecí“ platí pre všetky známe organizmy na našej planéte, neriešili však otázku pôvodu života.

Louis Pasteur

snímka 11

1862

Louis Pasteur

Pasteur vykonáva experiment s prevareným vývarom v uzavretej banke, z ktorej bola odstránená trubica v tvare písmena S. Bujón je sterilný.

Pasteur odstráni fajku a po chvíli sa vo vývare objaví život.

snímka 12

Panspermia hypotéza

Pojem panspermia spojený s menami takých významných vedcov ako G. Helmholtz, W. Thompson (Lord Kelvin), S. Arrhenius, V.I. Vernadského. Títo výskumníci verili, že život je večný a všadeprítomný ako hmota a jeho zárodky neustále putujú vesmírom; Najmä Arrhenius dokázal výpočtami zásadnú možnosť prenosu bakteriálnych spór z planéty na planétu pôsobením ľahkého tlaku; predpokladalo sa tiež, že hmota Zeme v okamihu svojho vzniku z oblaku plynu a prachu bola už „infikovaná“ „zárodkami života“, ktoré boli jeho súčasťou.

snímka 13

Všetky pokusy odhaliť živé bytosti mimo Zeme nepriniesli pozitívny výsledok. Opakované správy o nálezoch stôp života na meteoritoch sú založené buď na chybnej interpretácii niektorých baktériám podobných anorganických inklúzií, alebo na kontaminácii „nebeských kameňov“ pozemskými mikroorganizmami.

Navyše, hypotéza panspermie nerieši otázku vzniku života vo všeobecnosti, ale len vysvetľuje vznik života na Zemi.

Meteorit z Marsu. Experti NASA uviedli, že v jeho trhlinách sa našli formy podobné baktériám. Po dôkladnej kontrole sa však zistilo, že je to spôsobené použitou metódou elektrónovej mikroskopie a ošetrením prípravkov zlatom.

Snímka 14

Hypotéza ustáleného stavu

Zem a život existovali vždy, navždy. Druhy vždy existovali, ale mohli vyhynúť alebo zmeniť ich počet.

snímka 15

OPARIN-HALDAINOVÁ TEÓRIA 1924-1928

snímka 16

Etapy vzniku života na planéte (podľa Oparina):

• živá bunka
• Protobionty
• koacerváty

Komplexné organické zlúčeniny (bielkoviny, lipidy, sacharidy, nukleové kyseliny)

Jednoduché organické zlúčeniny (aminokyseliny, cukry atď.)

Jednoduché anorganické zlúčeniny (H2O, CO2, N2, NH3), ióny kovov, minerálne kyseliny

Snímka 17

Geofyzikálne štádium

"Veľký tresk".

• Vznik slnečnej sústavy
• Tvorba škrupín Zeme

Snímka 18

• Komplex podmienok na primitívnej Zemi
• Dostatočne vysoká teplota povrchu planéty
• Aktívna sopečná činnosť
• Elektrické výboje blesku
• Ultrafialové žiarenie
• Výsledok ich vplyvu
• Syntéza organických látok z anorganických zlúčenín, prebiehajúca vo vodnom prostredí

Snímka 19

Abiogénna syntéza organických zlúčenín

• 1953 S. Miller a G. Urey syntetizovali organické zlúčeniny z anorganických v umelých podmienkach.
• Vo vodnej fáze vznikali rôzne organické zlúčeniny: močovina, kyselina mliečna a niektoré aminokyseliny.

Snímka 20

Teória biochemickej evolúcie

Podmienky - vek Zeme je 5-7 miliárd rokov, potom na povrchu Zeme je viac ako 4000 ° C, potom je menej ako 100 ° C, voda primárnej atmosféry vytvorila Svetový oceán.

"Redukčná" primárna atmosféra: H2, NH3, CH4, CO2, H2O

1 - abiogénna syntéza; experimentálne overená syntéza biologických monomérov

2 - syntéza biopolymérov (nukleových kyselín, polypeptidov a pod.), tvorba koacervátov

3 - reprodukcia molekúl založená na syntéze templátu - RNA sa samy replikujú, majú terciárnu štruktúru a majú katalytickú aktivitu

4 - dvojvláknová DNA poskytuje presnejšiu replikáciu a opravu

5 - vzhľad koacervátov pokrytých vonkajšou membránou

snímka 21

Evolúcia probiontov

snímka 22

Schéma vzniku eukaryotovTeória symbiogenézy

1. Prokaryotické bunky predkov

2. Pre-eukaryotická bunka s izolovaným jadrom

3. Aeróbna baktéria (prekurzor mitochondrií)

4. Sinice (prekurzor chloroplastov)

6. Mitochondrie

7. Chloroplast

snímka 23

biologické štádium

• Mnohobunkové eukaryoty
• koloniálne organizmy
• Jednobunkové eukaryoty
• Prokaryoty Prokaryoty
• heterotrofné autotrofy
• Probionty
• koacerváty

snímka 24

Nevýhody Oparin-Haldaneovej hypotézy:

• ako prebehol kvalitatívny skok od neživého k živému. Pravdepodobnosť náhodného vytvorenia molekuly proteínu v závislosti od zložitosti proteínu je približne 10-500 - 10-300;
• pre vlastnú produkciu nukleových kyselín sú potrebné enzýmové proteíny a pre syntézu proteínov nukleové kyseliny.

Snímka 25

Moderné predstavy o pôvode života na Zemi.

V roku 1947 anglický vedec John Bernal sformuloval hypotézu biopoézy. Vo formovaní života identifikoval tri hlavné štádiá: abiogénny výskyt organických monomérov (chemický), vznik biologických polymérov (prebiologický) a vznik prvých organizmov (biologický).

snímka 26

Biopoéza hypotéza

• Etapa chemického vývoja: abiogénna syntéza organických monomérov v podmienkach primárnej atmosféry.
• Trvanie mnoho miliónov a stoviek miliónov rokov
• Biologické štádium evolúcie:
• vytváranie rôznych skupín živých organizmov
• Štádium prebiologického vývoja: polymerizačné reakcie.
• Vznikol komplex proteín-nukleín-lipoid (koacerváty, hypercykly, probionty, progenoty)

Snímka 27

Záver

• Existuje teda 5 hlavných hypotéz o pôvode života na Zemi. Každý z nich má svoje silné a slabé stránky, no žiadna z nich nedáva presnú odpoveď na otázku pôvodu života.
• Najpresvedčivejšia hypotéza biochemickej evolúcie, ale nikdy nebude úplne dokázaná.

Snímka 28

Určiť správnosť úsudkov

1. Koacerváty sú prvé živé organizmy na Zemi.

2. Teplota Zeme v čase vzniku dosiahla 1000˚С.

3. Zloženie primárnej atmosféry zahŕňalo plyny: metán, amoniak, dusík, vodná para.

4. Koacerváty nie sú schopné absorbovať látky z okolitého roztoku

5. V súčasnosti je na Zemi nemožná spontánna tvorba živých organizmov.

6. Kondenzácia vodnej pary začala počas ochladzovania planéty.

7. Koacerváty sú bubliny tekutiny obklopené proteínovými filmami.

8. Prvými živými organizmami na Zemi boli heterotrofy.

9. Absencia ozónovej clony v atmosfére prispela k tvorbe organických látok.

10. Postupnosť tvorby bielkovín je amoniak  amíny  aminokyseliny  bielkoviny.

Snímka 29

Bibliografia

• Yablokov A. V., Yusufov A. G. Evolučná doktrína (darwinizmus): Proc. pre biol. špecialista. univerzity. - 3. vyd. - M .: Vyššie. škola, 1989.
• Agapova O. V., Agapov V. I. Prednášky o konceptoch moderných prírodných vied. Univerzitný kurz. - Ryazan, 2000.
• Gorelov A. A. Koncepcie moderných prírodných vied. – M.: Myšlienka, 1997.
• Pojmy moderných prírodných vied. Séria "Učebnice a učebné pomôcky". - Rostov n/a, 1997.
• Dubnishcheva G.D. Koncepcie moderných prírodných vied: Proc. pre stud. univerzity / Ed. M. F. Žukovej. - Novosibirsk: YuKEA, 1997.
• Vernadsky V.I. Začiatok a večnosť života. - M.: Respublika, 1989.
• Selye G. Od sna k objavu. - M., 1987. Pp. 32.
• Sovietsky encyklopedický slovník. - M.: Sov. encyklopédia, 1982.
• Marx K. a Engels F., Soch., 2. vydanie, zväzok 20. M.: Myšlienka, 1965.
• „Biologický obraz sveta“.

snímka 30

• Alexander Ivanovič Oparin (Materiály pre biobibliografiu vedcov ZSSR, séria biochémie, číslo 3). M.; L., 1949. S. 5.
• Oparin A.I. Život, jeho povaha, vznik a vývoj. M., 1960. S. 12.
• Rudenko A.P. Evolučná katalýza a problém vzniku života // Interakcia metód prírodných vied v poznaní života. M., 1976 S. 220.

Zobraziť všetky snímky

Čo je život? Početné definície života možno zredukovať na dva pojmy: 1. podľa prvého je život určený substrátom, nositeľom jeho vlastností. 2. podľa druhého je život definovaný ako súbor špecifických fyzikálnych a chemických procesov.

F. Engels Klasická definícia F. Engelsa: „Život je spôsob existencie bielkovinových teliesok, ktorého podstatným bodom je neustála výmena látok s vonkajšou prírodou, ktorá ich obklopuje, a so zastavením tohto metabolizmu aj život. zastavuje, čo vedie k rozkladu bielkovín“ možno len formálne odkázať na prvú kategóriu, keďže Engels nemal na mysli samotné proteíny, ale štruktúry obsahujúce proteín.

M. V. Volkenshtein Na základe moderných výdobytkov biologickej vedy dal ruský vedec M. V. Volkenshtein novú definíciu pojmu život: „Živé telá, ktoré existujú na Zemi, sú otvorené, samoregulačné a samoreprodukujúce sa systémy postavené z biopolymérov – bielkovín a nukleové kyseliny“.

Záver: Záver: teda podľa Engelsa je hmotným nositeľom života bielkovina, spôsobom jeho existencie je sebaobnova a mechanizmom sebaobnovy je metabolizmus. Nositeľom života sú podľa Volkensteina bielkoviny a nukleové kyseliny, podstata života ako samoreprodukujúceho sa systému je spojená so schopnosťou neustálej výmeny hmoty a energie s okolím.

Usporiadanosť a zložitosť živých systémov Život je kvalitatívne nadradený iným formám existencie hmoty, pokiaľ ide o rozmanitosť a zložitosť chemických zložiek a dynamiku premien vyskytujúcich sa v živých organizmoch. Živé systémy sa vyznačujú oveľa vyššou úrovňou štrukturálneho a funkčného usporiadania v priestore a čase. Živé systémy si vymieňajú energiu, hmotu a informácie s okolím, sú teda otvorenými systémami. Zároveň na rozdiel od neživých systémov nevyrovnávajú energetické rozdiely a neprestavujú štruktúry smerom k pravdepodobnejším formám, ale neustále pracujú „proti rovnováhe“.

Hypotézy vzniku života V rôznych časových obdobiach boli predložené nasledujúce hypotézy týkajúce sa vzniku života na Zemi: Hypotéza biochemickej evolúcie Hypotéza panspermie Hypotéza stacionárneho stavu života Hypotéza spontánnej generácie Hypotézy tzv. spontánna generácia a stacionárny stav sú predmetom záujmu len historického alebo filozofického, keďže výsledky vedeckého výskumu ich vyvracajú. Hypotéza panspermie nerieši základnú otázku vzniku života, len ho posúva do ešte hmlistejšej minulosti Vesmíru, hoci ju nemožno vylúčiť ako hypotézu o začiatku života na Zemi. Jediná všeobecne akceptovaná veda v súčasnosti je teda hypotéza biochemickej evolúcie.

Hypotéza spontánnej generácie Táto hypotéza bola popularizovaná v starovekej Číne, Babylone a starovekom Egypte ako alternatíva ku kreacionizmu, s ktorým koexistovala. Aristoteles (BC), ktorý je často oslavovaný ako zakladateľ biológie, sa držal teórie spontánneho generovania života. Podľa tejto hypotézy určité „častice“ látky obsahujú nejakú „účinnú látku“, ktorá za vhodných podmienok dokáže vytvoriť živý organizmus. Aristoteles mal pravdu, keď si myslel, že táto účinná látka je obsiahnutá v oplodnenom vajíčku, ale mylne sa domnieval, že je prítomná aj v slnečnom svetle, blate a hnijúcom mäse. S rozšírením kresťanstva upadla teória spontánneho generovania života do nemilosti, no táto myšlienka niekde v pozadí existovala ešte mnoho storočí. Slávny vedec Van Helmont opísal experiment, pri ktorom údajne za tri týždne vytvoril myši. Na to bola potrebná špinavá košeľa, tmavá skriňa a hrsť pšenice. Van Helmont považoval ľudský pot za aktívny princíp v procese zrodu myši.

Francesco Redi V roku 1688 taliansky biológ a lekár Francesco Redi pristúpil k problému vzniku života dôslednejšie a spochybnil teóriu spontánneho generovania. Redi zistil, že malé biele červy, ktoré sa objavili na hnijúcom mäse, boli larvy múch. Po vykonaní série experimentov získal údaje potvrdzujúce myšlienku, že život môže vzniknúť len z predchádzajúceho života (koncept biogenézy). Tieto experimenty však neviedli k odmietnutiu myšlienky spontánnej generácie, a hoci táto myšlienka trochu upadla do pozadia, bola naďalej hlavnou verziou pôvodu života. Zatiaľ čo sa zdalo, že Rediho experimenty vyvracajú spontánnu generáciu múch, skoré mikroskopické štúdie Antonieho van Leeuwenhoeka túto teóriu posilnili v prípade mikroorganizmov. Sám Leeuwenhoek nevstupoval do sporov medzi zástancami biogenézy a spontánnej generácie, no jeho pozorovania pod mikroskopom poskytli potravu pre obe teórie.

Louis Pasteur V roku 1860 sa francúzsky chemik Louis Pasteur zaoberal problémom pôvodu života. Svojimi experimentmi dokázal, že baktérie sú všadeprítomné a neživé materiály môžu byť ľahko kontaminované živými vecami, ak nie sú správne sterilizované. Vedec varil vo vode rôzne médiá, v ktorých sa mohli vytvárať mikroorganizmy. Ďalšie varenie zabilo mikroorganizmy a ich spóry. Pasteur pripevnil zapečatenú banku s voľným koncom k trubici v tvare S. Spóry mikroorganizmov sa usadili na zakrivenej trubici a nemohli preniknúť do živného média. Dobre prevarená živná pôda zostala sterilná, nenašiel sa v nej život, napriek tomu, že bol zabezpečený prístup vzduchu. V dôsledku série experimentov Pasteur dokázal platnosť teórie biogenézy a nakoniec vyvrátil teóriu spontánneho generovania.

Hypotéza ustáleného stavu života Podľa hypotézy ustáleného stavu Zem nikdy nevznikla, ale existovala navždy; vždy bola schopná udržať život, a ak sa zmenila, zmenila sa len veľmi málo. Podľa tejto verzie druhy tiež nikdy nevznikli, vždy existovali a každý druh má len dve možnosti, buď zmenu počtu alebo vyhynutie. Hypotéza stacionárneho stavu je však zásadne v rozpore s údajmi modernej astronómie, ktoré naznačujú konečný čas existencie akýchkoľvek hviezd a teda aj planetárnych systémov okolo hviezd. Podľa moderných odhadov založených na rýchlostiach rádioaktívneho rozpadu je vek Zeme, Slnka a Slnečnej sústavy ~4,6 miliardy rokov. Preto akademická veda túto hypotézu zvyčajne nezvažuje.

Priaznivci tejto teórie neuznávajú, že prítomnosť alebo neprítomnosť určitých fosílnych pozostatkov môže naznačovať čas objavenia sa alebo vyhynutia určitého druhu a ako príklad zástupcu laločnatých rýb uvádzajú coelacanth (coelacanth). Podľa paleontologických údajov vymreli crossopteráni na konci kriedy. Tento záver však bolo potrebné revidovať, keď sa v oblasti Madagaskaru našli živí zástupcovia crossopterygiov. Zástancovia teórie ustáleného stavu tvrdia, že iba štúdiom živých druhov a ich porovnaním s fosílnymi pozostatkami možno dospieť k záveru o vyhynutí a v tomto prípade je veľmi pravdepodobné, že sa to ukáže ako nesprávne. Pomocou paleontologických údajov na podporu teórie ustáleného stavu jej zástancovia interpretujú vzhľad fosílií v ekologickom zmysle. Takže napríklad náhly výskyt fosílneho druhu v určitej vrstve vysvetľujú nárastom jeho populácie alebo jeho presunom na miesta priaznivé pre zachovanie pozostatkov. Teórie spontánneho generovania a ustáleného stavu sú zaujímavé len z historického alebo filozofického hľadiska, pretože výsledky vedeckého výskumu sú v rozpore so závermi týchto teórií.

Hypotéza panspermie G. Richtera Arrheniusa Podľa tejto hypotézy, ktorú v roku 1865 navrhol nemecký vedec G. Richter a napokon v roku 1895 sformuloval švédsky vedec Arrhenius, by sa na Zem mohol dostať život z vesmíru. Najpravdepodobnejší zásah živých organizmov mimozemského pôvodu meteoritmi a kozmickým prachom. Tento predpoklad je založený na údajoch o vysokej odolnosti niektorých organizmov a ich spór voči žiareniu, vysokému vákuu, nízkym teplotám a iným vplyvom. Stále však neexistujú žiadne spoľahlivé fakty potvrdzujúce mimozemský pôvod mikroorganizmov nachádzajúcich sa v meteoritoch. Ale aj keby sa dostali na Zem a dali vzniknúť životu na našej planéte, otázka pôvodného pôvodu života by zostala nezodpovedaná.

Hypotéza biochemickej evolúcie Táto hypotéza je založená na chemickej špecifickosti života a spája jeho vznik s históriou Zeme. V súčasnosti sa najširšieho uznania dočkala hypotéza akademika A. Oparina. Vychádza z predpokladu postupného vzniku života na Zemi z anorganických látok, cez dlhý chemický vývoj na molekulárnej úrovni.

Hypotéza Oparina Haldane V roku 1924 publikoval budúci akademik Oparin článok „The Origin of Life“, ktorý bol v roku 1938 preložený do angličtiny a oživil záujem o teóriu spontánnej generácie. Oparin naznačil, že v roztokoch makromolekulových zlúčenín sa môžu spontánne vytvárať zóny so zvýšenou koncentráciou, ktoré sú relatívne oddelené od vonkajšieho prostredia a môžu s ním udržiavať výmenu. Nazval ich koacervátové kvapky alebo jednoducho koacerváty. Proces vzniku života možno podľa Oparina rozdeliť do niekoľkých etáp: Abiogénna syntéza najjednoduchších organických zlúčenín z anorganických. Abiogénna syntéza polymérov (proteíny, sacharidy, nukleové kyseliny) z jednoduchých organických zlúčenín. Vznik koacervátov, ako separácia v roztoku makromolekulárnych látok vo forme vysoko koncentrovaného roztoku. Interakcia koacervátov s prostredím, podobnosť so živými bytosťami: rast, výživa, dýchanie, metabolizmus, rozmnožovanie. Vznik genetického kódu, membrány, začiatok biologickej evolúcie.

Podmienky pre začiatok procesu tvorby proteínových štruktúr boli vytvorené od objavenia sa primárneho oceánu (bujónu). Vo vodnom prostredí by deriváty uhľovodíkov mohli podliehať zložitým chemickým zmenám a premenám. V dôsledku tejto komplikácie molekúl by mohli vznikať zložitejšie organické látky, a to sacharidy. Podľa Oparinovej hypotézy by tvorba koacervátových kvapiek mohla byť ďalším krokom k vzniku proteínových teliesok. Za určitých podmienok vodný obal organických molekúl získal jasné hranice a oddelil molekulu od okolitého roztoku. Molekuly obklopené vodným obalom sa spojili a vytvorili multimolekulové koacervátové komplexy.

Koacervátové kvapôčky môžu tiež vzniknúť jednoduchým zmiešaním rôznych polymérov. V tomto prípade došlo k samouskladaniu molekúl polyméru do multimolekulových útvarov, kvapiek viditeľných pod optickým mikroskopom. Kvapky boli schopné absorbovať látky zvonku na spôsob otvorených systémov. Keď boli do kvapiek koacervátov zahrnuté rôzne katalyzátory (vrátane enzýmov), prebiehali v nich rôzne reakcie, najmä polymerizácia monomérov pochádzajúcich z prostredia. V dôsledku toho by sa kvapky mohli zväčšiť na objeme a hmotnosti a potom sa rozpadli na dcérske formácie. Koacerváty by teda mohli rásť, množiť sa a vykonávať metabolizmus. Ďalej boli koacervátové kvapky podrobené prirodzenému výberu, ktorý zabezpečil ich vývoj.

Dôkazom, že prvú a druhú etapu možno uskutočniť bez účasti živých organizmov, boli experimenty S. Millera a S. Foxa. V roku 1953 uskutočnil S. Fox experiment, pri ktorom zahriatím zmesi aminokyselín za normálnych atmosférických podmienok získal polypeptidové reťazce.

V roku 1955 vytvoril S. Miller inštaláciu, pomocou ktorej boli v miniatúre reprodukované podmienky, ktoré existovali na primitívnej Zemi. Atmosféra v tomto modeli bola zmesou plynného metánu, vody, amoniaku, vodíka a oxidu uhličitého. To bola podľa vedcov primárna atmosféra. Elektródy boli zabudované do komory s atmosférou, aby produkovali elektrické výboje imitujúce blesky – jeden z možných zdrojov energie pre chemické reakcie na našej primitívnej Zemi. V dôsledku experimentu sa získali najjednoduchšie uhľovodíky a dokonca aj aminokyseliny.

Dodnes nevieme dať jednoznačnú odpoveď na vznik života. Môžeme sa držať nejakého konceptu alebo si postaviť vlastnú hypotézu, ale to neznamená, že uhly pohľadu, ktoré sa s nami nezhodujú, sú chybné a nemajú právo na existenciu. Každý má právo na svoj uhol pohľadu, no zároveň musí rešpektovať názory iných.

Ciele lekcie: Predstaviť hlavné hypotézy
pôvod života;
Rozvíjať schopnosť sumarizovať
záverov, samostatne pracovať s
populárno-náučná literatúra a
učebnica;
Ukážte, ako sa zmenili postoje
vznik života ako
hromadenie vedomostí.

Friedrich Engels

„Život je cesta
existencia bielkovín
telá, významné
moment ktorého
je trvalý
metabolizmus s
externé
prírody, s
ukončenie tohto
metabolizmus
život končí,
to vedie k
rozklad bielkovín"

Existujú teórie o pôvode života na Zemi
pomerne veľa, možno ich rozdeliť do skupín
1. Kreacionizmus
2. TEÓRIA
SAMOGENERÁCIA
3. TEÓRIA STACIONÁRA
ŠTÁTY
4. TEÓRIA PANPERMIA
5. TEÓRIA BIOCHEMICKEJ EVOLÚCIE

Božské stvorenie sveta.

Kreacionizmus (tvorba) -
náboženské a filozofické
koncept, v ktorom je všetko
živé bytosti a samotná planéta
úplne stvorený Bohom.
Hypotéza kreacionizmu je mimo oblasti vedy
výskum,
Takže
ako
ona je
nevyvrátiteľný:
nemožno vedecky dokázať, ako napríklad, že Boh nie je
stvoril život a že ho stvoril Boh.

Spontánna generácia života

Po tisícročia
ľudia verili v spontánnosť
pôvod života, vzhľadom na to
obvyklý spôsob vystupovania
živé bytosti od neživých
záležitosť.
384-322 BC.
Napríklad Aristoteles pripisoval vši
pôvod z mäsa, dážďovky z bahna
rybníky.

Van Helmont (1577-1644)

opísal, ako za tri týždne stvoril
myši.
Všetko, čo na to potrebujete, je:
špinavá košeľa, tmavá skriňa a
hrsť pšenice a spracovať
začal – ľudský pot.

Teóriu spontánneho generovania života obhajoval nemecký matematik
a filozof G. Leibniz (1646-1716), francúzsky prírodovedec
J. Buffon (1707-1788

Francesco Redi
1626 -1698 taliančina
prírodovedec a lekár.
Experimentoval s nádobami
do ktorej dal mäso, časť
nádoby ponechané otvorené, iné
pokrytý látkou. v otvorených nádobách
muchy nakladali vajíčka a tam
larvy múch sa objavili v uzavretých
v cievach neboli žiadne larvy.

Tak bolo
konečne dokázané
nemožnosť
spontánna generácia života
organizmov
Experiment L. Pasteura
so zakrivenými bankami
krky

Podľa hypotézy
stacionárne
štátov
Zem nevznikla
ale existuje navždy.

Hypotéza ustáleného stavu

Zem nikdy nebude
vznikol a
existoval navždy; ona je
bol vždy schopný
podporovať život a
ak sa zmení, tak
veľmi malý; druhy tiež
vždy existovali. Toto
hypotéza sa niekedy nazýva
Hypotéza eternizmu (od
lat. eternus – večný).
Nominovaný Nemcom
vedec V. Preyer v
1880

Teória panspermie
Teória panspermie
Má
Verí sa, že život na Zemi bol prinesený zvonku
s meteoritmi, kométami alebo dokonca UFO
švédsky vedec S. Arrhenius
- autor hypotézy panspermie
o prenose zárodkov života
z jednej planéty na druhú
meteority alebo pod
ľahký tlak.
Nobelova cena 1903

Dôkazy pre hypotézu
panspermia:
Vzhľad UFO na Zemi
Skalné maľby zobrazujúce
predmety, ktoré vyzerajú ako rakety a
astronautov
Stretnutia s mimozemšťanmi
Nálezy meteoritov obsahujúcich
Organické zlúčeniny

Na meteorite nájdenom v
Objekty nájdené v Antarktíde
ktoré sa dajú identifikovať
ako stopy života
mikroorganizmy z vesmíru

Zástancovia hypotézy
panspermia tvrdí,
že život nevznikol
Zem a inde
vesmír bez odpovede
otázka "ako"?

V súlade s hypotézou biochemickej evolúcie vznikol život na Zemi v dôsledku fyzikálnych a chemických procesov na

určitý stupeň vývoja
Zem.

Teória biochemickej evolúcie
má najviac priaznivcov
medzi modernými vedcami

Alexander Ivanovič Oparin

V roku 1924 A. I. Oparin
dielo „Pôvod
život“ predložený
koacervátová hypotéza,
podľa ktorého začiatočné
etapy chemickej evolúcie
boli spojené s
tvorba bielkovín
štruktúry.

V budúcnosti PRIMÁRNA atmosféra Zeme
znovu sformovaný z ťažších
sopečné plyny
Pozostávalo z
vodná para H2O
oxid uhličitý CO2
amoniak NH3
metán CH4

Keď teplota Zeme klesla pod 100°C, vodná para
začali kondenzovať a vytvárať oceány.
V tomto čase sa z primárnych zlúčenín vytvorili
komplexná organická hmota. Energia pre fúzne reakcie
dodávané blesky a intenzívne ultrafialové žiarenie
žiarenia. Akumulácia látok bola uľahčená absenciou
kyslík a živé organizmy – spotrebitelia organických látok

V roku 1924 ruský vedec A.I. navrhol Oparin
prvý koncept chemickej evolúcie
V roku 1953 americkí vedci G. Urey a S. Miller v
podmienky blízke atmosfére mladosti
Zem, syntetizované aminokyseliny, nukleové kyseliny
kyseliny a jednoduché cukry. V laboratóriu
podmienky, ktoré sú vystavené elektrike
vypúšťa zmes oxidu uhličitého, amoniaku, metánu,
vodík a voda. Počas experimentu boli
získané biologicky dôležité organické
spojenia

Chemický
evolúcia je proces
tvorenie
najprv organické
spojenia na zemi

v zemskej atmosfére a
vody
primárny oceán
z anorganických
látok
tvorené
jednoduché organické
látky:
aminokyseliny, jednoduché
uhľohydráty, alkoholy,
dusíkaté bázy,
mastné kyseliny

Stanley Miller

Výsledkom je syntéza
aminokyseliny, močovina,
kyselina mliečna
elektrické výboje
(60000 V)
Tlak (nPa)
Teplota (+80˚С)

štádium chemickej evolúcie je syntéza polypeptidových proteínov, ktoré mohli vzniknúť vo vodách primárneho oceánu.

aminokyseliny
Polypeptidové proteíny

Koacerváty – embryá
primitívny život

Vlastnosti koacervátov

selektívne absorbovať z
environmentálnych látok
Rast do veľkosti
Nie je schopný samoreprodukcie
Koacervátové kvapky

vznik membrány, molekuly nukleovej kyseliny schopné samoreplikácie

Probionty

John Haldane (1892-1964)

anglický biochemik,
genetik a fyziológ.
Autor hypotézy
"Primárny bujón"
jeden z
zakladatelia
populačná genetika

"Primárny vývar"

Hypotézy abiogenézy: Hypotéza biochemickej evolúcie
Evolúcia na úrovni molekúl RNA v
koacervátov prebieha už milióny rokov. Tak vzniklo
staroveký svet RNA. Mutácie a rekombinácie
v RNA populáciách vytvorených stále viac a viac
rozmanitosť tohto sveta.
Zároveň väzby medzi
syntéza RNA a polypeptidov,
poskytnúť im spoľahlivejšie
Existencia.
Ďalším krokom je DNA
poskytuje dvojvláknová štruktúra
stabilita a presná replikácia
(zdvojnásobenie).

Nové objavy funkcií RNA

Objav nových funkcií RNA, alebo skôr takzvanej malej RNA,
sa stala významnou vedeckou udalosťou. V roku 2003 nový
potvrdenie, že molekuly RNA nie sú len sprostredkovateľmi medzi DNA
a bielkovín v procese syntézy bielkovín. Je ich stále viac
argumenty v prospech skutočnosti, že RNA sú schopné regulovať („zapnúť/
vypnúť") určité gény, čím zohrávajú kľúčovú úlohu v
proces diferenciácie organizmu, ako aj jeho prúd
životne dôležitá činnosť.

Záver

Mnohé z teórií, ktoré dnes zazneli
použiť takmer rovnaké údaje, ale
zamerať sa na rôzne aspekty. Vedecký
teórie môžu byť super-fantastické, s
na jednej strane skeptický na strane druhej.
Teologické úvahy tiež nachádzajú
miesto v tomto rámci, v závislosti od
náboženské názory ich autorov. Každý z
hypotézy majú svoje silné a slabé stránky.
ale žiadna z nich nedáva presnú odpoveď na otázku
pôvod života.

Hypotézy vzniku života :

• kreacionizmus
• spontánna generácia
• ustálený stav
• panspermia
• Biochemické

božský stvorenie sveta.

• Kreacionizmus (tvorba) –

náboženské a filozofické

koncept, v ktorom je všetko

živé bytosti a samotná planéta

spravidla vytvorené nejakým božstvom.

Hypotéza kreacionizmu je mimo oblasti vedeckého výskumu, pretože je nevyvrátiteľná: nie je možné vedecky dokázať, že Boh nestvoril život, ani že ho stvoril Boh.

Spontánna generácia života

• Po tisícročia

ľudia verili v spontánnosť

pôvod života, vzhľadom na to

obvyklý spôsob vystupovania

živé bytosti od neživých

384-322 BC.

Napríklad Aristoteles pripisoval pôvod vši z mäsa, dážďoviek - z bahna rybníkov.

Experimenty Francesco Redi

• V roku 1688 taliansky biológ a

lekár F. Redi vyvrátil

možnosť vzniku múch z

Redi obložil mäso mušelínom,

obmedzenie prúdenia vzduchu,

a ukázal, že zároveň mäso nie

objavia sa mušie larvy. Francesco Redi

Skúsenosti Louisa Pasteura

• V roku 1860 v dôsledku toho

séria experimentov

francúzsky chemik

Louis Pasteur konečne

vyvrátil teóriu

spontánna generácia

Zásada „všetko je len

od živých“ bolo dokázané!

• Podľa tejto hypotézy Zem nikdy nevznikla, ale existovala navždy; vždy bola schopná udržať život. Hypotéza zásadne odporuje údajom modernej astronómie, ktoré naznačujú konečný čas existencie akýchkoľvek hviezd a planetárnych systémov. Vek Zeme sa odhaduje na 4,6 miliardy rokov.

Hypotéza panspermia

• Podľa tejto hypotézy život

na Zemi sa objavil ako výsledok

prenos z iných planét určitých

zárodky života (G. Richter v

S najväčšou pravdepodobnosťou zasiahne

na planétu živých organizmov

mimozemského pôvodu

meteority a vesmír

prach. (žiadne tvrdé fakty)

Hypotéza biochemickej evolúcie

• V roku 1924 ruský akademik

A.I. Oparin je jedným z prvých

vyriešil problém

život na zemi. Tvrdil

že s výkonnou elektrikou

výboje a tvrdé ultrafialové

žiarenia v primárnom terestriálnom

atmosféra mohla z

anorganické zlúčeniny

vznikajú najjednoduchšie organické

látky potrebné na

vznik života.

Skúsenosti Stanleyho Millera

• Oparinova predpoveď z roku 1953

potvrdil americký vedec

S. Miller, ktorý preskakuje

cez elektrické výboje

zmes metánu, amoniaku, vodíka

a vodnej pary pod vysokým tlakom

nium a vysoká teplota,

prijaté v laboratóriu

najjednoduchšie mastné kyseliny

močovina, octová a mravčia

kyseliny a niekoľko aminokyselín.

Etapy vzniku života na Zemi:

Prvé štádium

Tretia etapa

Druhá fáza

Tvorba organických látok z anorganických.

Vznik z jednoduchých organických zlúčenín vo vodách primárneho oceánu – bielkoviny, tuky, sacharidy, nukleové kyseliny. Tvorba koacervátov pôsobiacich ako otvorené systémy.

Objavenie sa syntézy matrice v koacervátoch, objavenie sa samoreprodukcie založenej na syntéze matrice, najskôr samoreprodukcia RNA, potom DNA.

Atmosféra a oceán sú nasýtené aldehydmi, alkoholmi, aminokyselinami.

Stanley Miller a Sidney Fox navrhli prístroj, ktorý obsahoval plyny primárnej atmosféry. Cez túto zmes prešli elektrické výboje.

Aminokyseliny sa teda získavali abiogénne, iní vedci dostali súbor všetkých monomérov potrebných na syntézu biopolymérov. To bolo prvá etapa vzniku života na Zemi.

potom na druhom stupni, z jednoduchých organických zlúčenín vo vodách primárneho oceánu vznikli biopolyméry - bielkoviny, tuky, sacharidy, nukleové kyseliny, ktoré sa spontánne spájali do kvapkových koacervátov.

Evolúcia na úrovni molekúl RNA v koacervátoch pokračovala milióny rokov. Tak vznikol staroveký svet RNA. Mutácie a rekombinácie v populáciách RNA vytvorili stále väčšiu rozmanitosť tohto sveta.

Paralelne sa vyvíjajú väzby medzi RNA a syntézou polypeptidov, čím sa zabezpečuje ich spoľahlivejšia existencia.

V ďalšom štádiu vzniká DNA, ktorej dvojvláknová štruktúra zaisťuje stabilitu a presnú replikáciu (zdvojenie).

• V súčasnosti sú teórie spontánneho generovania a ustáleného stavu iba historicky a filozoficky zaujímavé, pretože výsledky vedeckého výskumu sú v rozpore so závermi týchto teórií.
• Teória panspermie nerieši zásadnú otázku vzniku života, aj keď ju nemožno vylúčiť ako hypotézu o zdrojoch vzniku života na našej planéte.
• Teória biochemickej evolúcie je predmetom vedeckého výskumu.

• 1. Aké hypotézy o vzniku života poznáte?
• 2. Etapy vzniku života na Zemi podľa teórie A.I.Oparina?
• 3. Aké experimenty môžu dokázať možnosť abiogénnej syntézy organických zlúčenín?
• 4. Čo je podstatou hypotézy panspermie?
• 5. Čo je podstatou hypotézy spontánneho generovania?
• 6. Čo je podstatou kreacionistickej hypotézy?

"Zem je náš vesmírny domov" - Výzva k pozemšťanom. Vzduchová škrupina Zeme. Oceány a moria. atmosférické javy. Jedinečnosť zeme. Ľudský biotop. Lietadlo bratov Wrightovcov. Mravec - 25. Deň vedy. Zomrel za neobjasnených okolností. Pamäť. Súťaž v novinách. Mechanizmus života. Vyhlásenie. Plachetnica. Lietadlo bratov Montgolfierovcov.

"Hypotézy o pôvode Zeme" - Teória Immanuela Kanta. vesmírna záležitosť. Ohnivá guľa. vedecký odhad. Vesmír. Teória Pierra Laplacea. Veda. Biblia zakazuje praktizovanie astrológie. Prerušený prúd. Hmlovina. Výpočty. Moderné nápady. Hypotézy o pôvode Zeme. Milióny rastlinných a živočíšnych druhov. Staroveké obdobie.

"Teória litosférických dosiek" - Vznik studenej Zeme. Postupné zahrievanie podložia. Problémové otázky. V zajatí Slnka. Emisie plynov. Vrásne hory. Neter Slnka. Vykurovanie podložia. Zrážka titánov. Hypotézy pôvodu Zeme. Vedecké reprezentácie. Dcéra Slnka. Tvorba primárnej atmosféry. Ochladzovanie atmosféry. Mrazivá láva.

"Informácie o Zemi" - Zrýchlenie voľného pádu = 9,78 m/s2. Štruktúra dna Svetového oceánu: Tretia planéta od Slnka je Zem. Planéta Zem. okolo vlastnej osi. Zloženie zemskej atmosféry: Denná rotácia Zeme. Stručné informácie o planéte Zem: 365 dní 6 hodín 9 minút. Mesiac je jediným astronomickým objektom mimo Zeme, ktorý navštívil človek.

„Zmena dňa a noci“ - Deň je pohyb slnka po oblohe z východu na západ. Každú minútu zo 60 sekúnd. Noc je temný čas dňa. Zmena dňa a noci. Zem sa otočí okolo svojej osi za 24 hodín. Aj ľudský svet sa prispôsobuje zmene dennej doby. Deň má presne 24 hodín. Ráno kvitnú rastliny, večer sa púčiky zatvárajú.

"Zem, Slnko, Mesiac" - Vďaka odľahlosti Slnka dopadajú jeho lúče takmer paralelne. Plán. Obdobia revolúcie Mesiaca. Zjavný pohyb a fázy mesiaca. Obežná dráha Mesiaca a jej poruchy. Pohyb Zeme okolo Slnka. Pokrytie Mesiaca Zemou. Pokrytie svietidiel Mesiacom. Zem a Mesiac. Podmienky zatmenia.

Spolu v téme 22 prezentácií