Глава Х II. Возникновение жизни на Земле Тема: Развитие представлений о

Сформировать знания об основных гипотезах возникновения жизни на Земле.

Сформировать знания

о 1 и 2 этапах биохимической эволюции.

Пименов А.В.

космоса вместе с метеоритами, а далее – эволюция.
Гипотезы абиогенеза
Жизнь

возникала неоднократно в результате самозарождения.
Живые организмы появились на Земле 3,5 млрд. лет назад в результате биохимической эволюции.

Гипотезы биогенеза:

Основные гипотезы происхождения жизни на Земле

Все многообразие гипотез о происхождении жизни можно свести к двум взаимоисключающим точкам зрения – живое может образоваться от неживого и живое – только от живого.

люди, например, верили в то что плодов некоторых деревьев появляются

ягнята. Считалось, что есть деревья, из плодов которых, упавших на землю, образуются птицы, из упавших в воду – рыбы.

Гипотезы абиогенеза: самозарождение

«Положи в горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди.

Что случится? Через 21 день появятся мыши: они зародятся из испарений слежавшегося зерна и грязной рубашки.»

Гипотезы абиогенеза: самозарождение

ее сперва запечатанной в тыкве, потом в лошадином желудке сорок

дней, пока не начнет жить, двигаться и копошиться, что легко заметить. То, что получилось, еще не похоже на человека, оно прозрачно и без тела. Но если потом ежедневно, в тайне и осторожно, с благоразумием, питать его человеческой кровью и сохранять в продолжении сорока седмиц в постоянной и равномерной теплоте лошадиного желудка, то произойдет настоящий живой ребенок, имеющий все члены, как дитя, родившееся от женщины, но только весьма маленького роста».

Гипотезы абиогенеза: самозарождение

горшка с широким горлом, поместил в один из них мертвую

змею, в другой – немного рыбы, в третий – угрей, в четвертый – кусок телятины, плотно закрыл. Затем поместил то же самое в четыре других горшка, оставив их открытыми.

Гипотезы абиогенеза: самозарождение

было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и вылетают

из них. В закрытых же горшках не оказалось ни одного червяка, хотя прошло много дней, после того как был начат опыт Реди: «Мухи не родятся из гниющего мяса. Черви не заводятся сами собой в гниющем мясе. Они выводятся из яичек, отложенных туда мухами.»
Это был блестящий эксперимент. Реди доказал невозможность самозарождения мух. Его данные подтверждали мысль о том, что «жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни».

Гипотезы абиогенеза: самозарождение

Франческо Реди

микромир. Оказалось, что они повсюду – эти мельчайшие организмы: в

воде, навозе, в воздухе и пыли, в земле и водосточных желобах, в гниющих отходах животного и растительного происхождения.
Откуда они взялись? – Они произошли из неживого, они самозародились – утверждали сторонники абиогенеза.

Гипотезы абиогенеза: самозарождение

и натуралист Лаццаро Спалланцани. «Стоит только запаять бутылочки и прокипятить

настой в течение часа – и там не появится ни одного микроба, сколько бы времени настой ни простоял.»

Гипотезы биогенеза:

Гипотезы абиогенеза

Бюффон:
Микробы зарождаются из настоек и подливок!

И у микробов должны быть родители!

длинную трубочку и изогнуто, как шея у лебедя. Пар во

время кипения свободно выходил через длинный узкий конец колбы. После того как колба остывала, питательные растворы оставались прозрачными.

Гипотезы абиогенеза: самозарождение

Но как тогда появилась жизнь на Земле, если Земля прошла

стадию раскаленного тела?

КРЕАЦИОНИСТЫ (от латинского creatio – создание), последователи религиозных учений утверждают, что жизнь создана Высшим Разумом.

Гипотезы абиогенеза: самозарождение

а далее – эволюция. Но как же все-таки возникла жизнь?
Гипотезы

биогенеза: гипотеза панспермии

около 15 млрд. лет назад. Согласно гипотезе биохимической эволюции Опарина

– Холдейна жизнь появилась на Земле.

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

Атмосфера и океан насыщаются альдегидами, спиртами, аминокислотами.
Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической

эволюции

газы первичной атмосферы. Через эту смесь они пропускали электрические разряды.

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

всех мономеров, нужных для синтеза биополимеров. Это было на первом

этапе возникновения жизни на Земле.
Затем, на втором этапе, из простых органических соединений в водах первичного океана формировались биополимеры – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, которые самопроизвольно объединялись в коацерваты капли.

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

в водах первичного океана – белков, жиров , углеводов, нуклеиновых

кислот. Формирование коацерватов, действующих как открытые системы.

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

появление самовоспроизведения на основе матричного синтеза, сначала самовоспроизведение РНК, затем

ДНК.

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

коацерватах. Матричный синтез начинался с РНК . Для нее доказана

возможность самокопирования и каталитическая активность. Более устойчивые коацерваты с такими РНК и дали пробионтов.

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

лет. Так возник древний мир РНК. Мутации и рекомбинации в

популяциях РНК создавали все большее разнообразие этого мира.

Параллельно идет эволюция связей между РНК и синтезом полипептидов, обеспечивающими их более надежное существование.

На следующем этапе возникает ДНК, их двуцепочечное строение обеспечивает устойчивость и точную репликацию (удвоение).

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

в качестве донора электронов и использовала Н2S. При фотосинтезе выделялась

сера.
Позже, у цианобактерий впервые появляется ФС-2, способная отбирать электроны у Н2О – атмосфера стала насыщаться кислородом, что привело к появлению дыхания.

По типу питания первые организмы были доядерными анаэробными гетеротрофами – питались готовыми органическими веществами.

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

аргументируйте.

водород, пары воды.
Что произошло на первомэтапе возникновения жизни на Земле

согласно гипотезе А.И.Опарина?
Образование органических мономеров – моносахаридов, аминокислот, нуклеотидов.
Что произошло на втором этапе возникновения жизни на Земле согласно гипотезе А.И.Опарина?
Образование органических биополимеров – белков, нуклеиновых кислот, сложных углеводов.
Что произошло на третьем этапе возникновения жизни на Земле согласно гипотезе А.И.Опарина?
Появление самовоспроизводящихся молекул - РНК, которые обладали каталитическими свойствами.
Кем были первые пробионты по типу питания?
Гетеротрофными анаэробами.
Какие организмы появились первыми: синезеленые или бактерии-окислители?
Цианобактерии, они образовали кислород, который начали использовать бактерии-окислители.

некоторые органоиды были самостоятельными организмами, но в результате совместной жизни

утратили самостоятельность и стали органоидами. Или происходило впячивание или выпячивание мембраны клетки и образование органоидов.
Какие органеллы считаются эндосимбионтами эукариотической клетки? От каких организмов они произошли?
Митохондрии произошли от бактерий-окислителей, хлоропласты – от цианобактерий.
Чем заканчивается химическая эволюция?
Образованием низкомолекулярных органических соединений.
Что происходит на этапе предбиологической эволюции?
Образование пробионтов, появляются самовоспроизводящиеся молекулы РНК.