Реферати » Реферати з біології » Походження життя

Походження життя

ПОХОДЖЕННЯ ЖИТТЯ. ГІПОТЕЗА А.И.Опарина.

Під поняттям «життя» більшість вчених зараз мають на увазі процес існування складних систем, що складаються з великих органічних молекул і здатних самовідтворюватися і підтримувати своє існування в результаті обміну енергією і речовиною з навколишнім середовищем. За сучасними уявленнями вік Землі, як і всієї Сонячної системи, близько 4,6 млрд. років, тому навряд чи життя старше цього строку. Існує і давня гіпотеза про те, що життя має неземне походження і занесена на Землю ззовні, з космосу, однак доказів цього немає. Крім того, те життя, яку ми знаємо, дивно пристосована для існування в земних умовах, і якщо вона виникла поза Землею, то на планеті земного типу. Тому зазвичай при вивченні походження життя виходять з тих умов, які існували на щойно сформувалася Землі.

Ще Ч. Дарвін зрозумів, що життя може виникнути тільки за відсутності життя. У 1871 р. він писав: «Але якщо б зараз ... в якому-небудь теплом водоймищі, що містить всі необхідні солі амонію і фосфору та доступному впливу світла, тепла, електрики і т.п., хімічно утворився білок, здатний до подальших, все більш складним перетворень, то це речовина негайно було б зруйновано або поглинена, що було неможливо в період до виникнення живих істот » . Гетеротрофні організми, поширені зараз на землі, використовували б знову виникають органічні речовини.
Тому виникнення життя у звичних нам земних умовах неможливо.

Друга умова, при якому життя може виникнути, - відсутність вільного кисню в атмосфері. Це важливе відкриття зробив російський учений
А.И.Опарин в 1924 р. (до такого ж висновку в 1929 р. прийшов англійський учений
Дж.Б.С . Холдейн). А. І. Опарін висловив припущення, що при потужних електричних розрядах в земній атмосфері, яка 4-4,5 млрд. років тому складалася з азоту, водню, вуглекислого газу, пари води і аміаку, можливо, з добавкою синильної кислоти (її виявили в хвостах комет), могли виникнути найпростіші органічні сполуки, необхідні для виникнення життя. Тому виникають на поверхні Землі органічні речовини могли накопичуватися, що не окисляючись. І зараз на нашій планеті вони накопичуються тільки безкисневих, так виникають торф, кам'яне вугілля і нафту. Творець матеріалістичної гіпотези виникнення життя на Землі, російська біохімік, академік Олександр Іванович Опарін (1894 -
1980) присвятив все своє життя проблеми походження живого.

Американський біолог Ж. Леб в 1912 р. першим отримав із суміші газів під дією електричного розряду найпростіший компонент білків - амінокислоту гліцин.

Можливо, крім гліцину він отримав і інші амінокислоти, але в той час ще не було методів, що дозволяють визначити їх малі кількості.

Відкриття Леба пройшло непоміченим, тому перший абіогенним синтез органічних речовин (тобто йде без участі живих організмів) з випадкової суміші газів приписують американським ученим С. Міллеру і Г. Юри. В
1953 вони поставили експеримент за програмою, наміченої Опаріним, і отримали під дією електричних розрядів напругою до 60 тис.В, що імітують блискавку, з водню, метану, аміаку і парів води під тиском в кілька Паскалем при t = 80С складну суміш з багатьох десятків органічних речовин. Серед них переважали органічні (карбонові) кислоти - мурашина, оцтова і яблучна, їх альдегіди, а також амінокислоти (у тому числі гліцин і аланін). Досліди Міллера і Юрі були багаторазово перевірені на сумішах різних газів і при різних джерелах енергії (сонячне світло, ультрафіолетове і радіоактивне випромінювання і просто тепло). Органічні речовини виникали у всіх випадках. Отримані
Міллером і Юрі результати спонукали вчених різних країн зайнятися можливих шляхів предбіологічною еволюції. У 1957 році в
Москві відбувся перший Міжнародний симпозіум з проблеми походження життя.

За даними, отриманими в останній час нашими вченими, найпростіші органічні речовини можуть виникати і в космічному просторі при температурі, близькій до абсолютного нуля. В принципі Земля могла б отримати абіогенним органічні речовини і як придане при виникненні.

В результаті океан перетворився на складний розчин органічних речовин
(т.зв. первинний океан), яким в принципі могли б харчуватися анаеробні бактерії (організми, здатні жити і розвиватися за відсутності вільного і одержують енергію для життєдіяльності за рахунок розщеплення органічних або неорганічних речовин). Крім амінокислот у ньому були і попередники нуклеїнових кислот - пуринові основи, цукру, фосфати та ін

Однак низькомолекулярні органічні речовини ще не життя. Основу представляють біополімери - довгі молекули білків і нуклеїнових кислот, складаються з ланок - амінокислот і нуклеотидів. Реакція первинних ланок у водному розчині не йде, так як при з'єднанні один з одним двох амінокислот або двох нуклеотидів відщеплюється молекула води. Реакція у воді піде у зворотний бік. Швидкість розщеплення (гідролізу) біополімерів буде більше, ніж швидкість їх синтезу. У цитоплазмі наших клітин синтез біополімерів - складний процес, що йде з витратою енергії АТФ. Щоб він йшов, потрібні ДНК, РНК і білки, які самі є результатом цього процесу. Ясно, що біополімери не могли виникнути самі в первинному океані.

Можливо, первинний синтез біополімерів йшов при заморожуванні океану або ж при нагріванні сухого його залишку. Американський дослідник С.У. Фокс, нагріваючи до 130 С. суху суміш амінокислот, показав, що в цьому випадку реакція полімеризації йде (виділяється вода випаровується) і виходять штучні протеіноіди, схожі на білки, що мають до 200 і більше амінокислот в ланцюзі. Розчинені у воді, вони володіли властивостями, представляли поживне середовище для бактерій і навіть каталізували
(прискорювали) деякі хімічні реакції, як справжні ферменти. Можливо, вони виникали в предбіологічною епоху на розпечених схилах вулканів, а потім дощі змивали їх в первинний океан. Є і така точка зору, що синтез біополімерів йшов безпосередньо в первинній атмосфері і які утворюються сполуки випадали в первинний океан у вигляді часток пилу.

Наступний передбачуваний етап виникнення життя - протоклетки. А.І.
Опарін показав, що стоять в розчинах органічних речовин утворюютьсякоацервати - мікроскопічні «крапельки» , обмежені напівпроникноюоболонкою - первинної мембраною. У коацерватах можуть концентруватися органічні речовини, в них швидше йдуть реакції, обмін речовин з навколишнім середовищем, і вони навіть можуть ділитися, як бактерії. Подібний процес спостерігав при розчиненні штучних протеіноідов Фокс, він назвав ці кульки мікросферами.

У протоклетках кшталт коацерватів або мікросфер йшли реакції нуклеотидів, поки з них не сформувався Протогена - первинний ген, здатний каталізувати виникнення певної послідовності - перша білка. Ймовірно, першим таким білком був попередник ферменту, що каталізує синтез ДНК або РНК. Тіпротоклеткі, в яких виник примітивний механізм спадковості і білкового синтезу, швидше ділилися і забрали в себе всі органічні речовини первинного океану. На цій стадії йшов уже природний відбір на швидкість розмноження; будь-яке вдосконалення біосинтезу підхоплювалося, і нові протоклетки витісняли всі попередні.

Останні етапи виникнення життя - походження рибосом і транспортних РНК, генетичного коду та енергетичного механізму клітини з використанням АТФ - ще не вдалося відтворити в лабораторії. Всі ці структури і процеси мають місце вже у самих примітивних мікроорганізмів, і принцип їх будови і функціонування не змінювався за всю історію Землі.
Тому заключний етап походження життя ми можемо поки реконструювати тільки імовірно - до тих пір, поки його не вдасться відтворити в експериментах.

Поки можна лише стверджувати, що на виникнення життя в земній треба було відносно мало часу - менше одного млрд. років.
Вже 3,8 млрд. років тому існували перші мікроорганізми, від яких відбулося все різноманіття форм земного життя.

Життя виникла на землі абіогенним шляхом. В даний час живе походить тільки від живого (біогенне походження). Можливість повторного виникнення життя на землі виключена.


 
Подібні реферати:
Концепції походження життя
У розвитку навчань про походження життя істотне місце займає теорія, яка стверджує, що все живе походить тільки від живого - теорія біогенезу.
Походження життя на землі
Згідно з другою гіпотезою, життя виникло на Землі, коли склалася сприятлива сукупність фізичних і хімічних умов, які зробили можливим абіогенного утворення органічних речовин з неорганічних.
Абіогінеза. Виникнення життя на Землі
Проти цієї теорії виступив Франческо Реді, який на основі дослідів довів не спроможність існування міфічної «сили життя» . Але віталісти не здавалися, стверджуючи, що в досвіді Реді не було доступу кислоро
Біохімічна Еволюція
На думку багатьох біологів, в далекому минулому стан нашої планети було мало схоже на нинішнє: цілком ймовірно, температура її поверхні була дуже високою (4000-8000 ° С), і в міру того, як Земля ос
Гіпотези виникнення життя на Землі
Питання про походження природи і сутності життя здавна стали предметом інтересу людини в його прагненні розібратися в навколишньому світі, зрозуміти самого себе і визначити своє місце в природі. Походження жи
Еволюція мікроорганізмів
Геологічна літопис нашої планети - останки вимерлих істот - незаперечно доводить, що життя на планеті змінювалася: одні види тварин і рослин зникали, інші виникали, видозмінювалися, породжуючи нов
Хімічний склад клітини
I. Неорганічні речовини 1. ВОДА. А. Вода - найважливіший компонент клітини. Їй належить істотна і різноманітна роль життя клітини. . Вода визначає фізичні властивості клітини - обсяг, упру
Походження життя на Землі
Введення Існує багато гіпотез, що пояснюють виникнення життя на Землі. Але я в рефераті докладно зупинюся на деяких з них. А, взагалі, основними вважаються наступні концепції: Креоціонізм. Ут
Теорії виникнення життя
Відповідно до цієї теорії, життя виникло внаслідок якоїсь надприродної події в минулому; її дотримуються послідовники майже всіх найбільш поширених релігійних навчань. У 1650 р. архієпископ
Ідея еволюції живої природи
Ідея еволюції живої природи виникла в Новий час як протиставлення креаціонізму (від лат. "Творення") - вчення про створення світу богом з нічого і незмінності створеного творцем світу.
Відмінність тварин і рослин.
Відмінність тварин і рослин. Найбільш істотна відмінність між тваринами і рослинами полягає насамперед у способі харчування.
Cинтез білка
Первинна структура білка (порядок розташування амінокислот у білку) закодована в молекулах ДНК. Кожен триплет (група з трьох сусідніх нуклеотидів) кодує на нитки ДНК одну певну амінокислоту з д
Кругообіг
Одне з чудових відкриттів геохімії полягає у встановленні того, що рух багатьох хімічних елементів здійснюється у вигляді кругових процесів - кругообігів. Саме ці елементи складають земну кору
Еволюція біосфери землі
Поступово зі спостережень і досвіду використання різних природних об'єктів виникли науки. Наука про природу - природознавство - диференціювати на окремі галузі знання: біологію, геологію, фізику,
Гіпотези виникнення життя
Питання про походження природи і сутності життя здавна стали предметом інтересу людини в її прагненні розібратися в навколишньому світі, зрозуміти самого себе і визначити своє місце в природі.
Теорії зародження життя на Землі
Поняття «життя» дуже важко цілком і повністю визначити, з якого б боку ми не намагалися до нього підійти. Можна послідувати феноменологічний підхід і скласти список властивостей живого: жива істота дв
Запитання і відповіді з біології на іспит (10-11 клас, Україна))
9. ЛІПІДИ (жири, холестерин, деякі вітаміни і гормони), їх елементарний склад - атоми вуглецю, водню і кисню. Функції ліпідів: будівельна (складова частина мембран), джерело енергії. Роль жирів у
Білки
Білки - це високомолекулярні сполуки, молекули яких представлені двадцятьма альфа - амінокислотами, з'єднаними пептидними зв'язками - СО - NН-. Мономерами білків є амінокислоти. Хімічне стр
Виникнення життя на Землі і походження людини
Абіогенез і закони термодинаміки. Абіогенез з позицій біохімії. Неможливість самозародження життя. Походження людини. Спроби доказів походження людини від тварин.
Білки
Білки - це ланцюжки амінокислот, що виконують безліч функцій, найважливіша з яких - ферментативна, тобто регуляція хімічних реакцій в живих організмах.

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар