1.
α) τη σύνθεση ανόργανων ενώσεων· β) την παρουσία καταλυτών.
2.
3. Μια τέτοια γενική ιδιότητα του ζωντανού όπως η αυτορρύθμιση περιλαμβάνει:
α) κληρονομικότητα· β) μεταβλητότητα. γ) ευερεθιστότητα. δ) οντογένεση.
4. Η ουσία της θεωρίας της αβιογένεσης είναι:
5. Ο κρύσταλλος δεν είναι ένα ζωντανό σύστημα, γιατί:
γ) δεν χαρακτηρίζεται από ευερεθιστότητα. δ) δεν είναι εγγενείς όλες οι ιδιότητες ενός ζωντανού πράγματος.
6. Τα πειράματα του Λουί Παστέρ απέδειξαν την πιθανότητα:
7.
α) ραδιενέργεια· β) την παρουσία υγρού νερού. γ) την παρουσία αερίου οξυγόνου. δ) η μάζα του πλανήτη.
8. Ο άνθρακας είναι η βάση της ζωής στη Γη, γιατί αυτός:
α) είναι το πιο κοινό στοιχείο στη Γη.
β) το πρώτο από τα χημικά στοιχεία άρχισε να αλληλεπιδρά με το νερό. γ) έχει μικρό ατομικό βάρος.
9. Καταργήστε τα περιττά: α) 1668; β) F. Redi; γ) κρέας· δ) βακτήρια.
10.
α) L. Pasteur; β) Α. Λεβενγκούκ; γ) L. Spallanzani; δ) F. Redi.
Μέρος ΒΣυμπληρώστε τις προτάσεις. 1. Η θεωρία που υποθέτει τη δημιουργία του κόσμου από τον Θεό (Δημιουργό) - ... .
2. Προπυρηνικοί οργανισμοί που δεν έχουν πυρήνα που περιορίζεται από κέλυφος και οργανίδια ικανά να αναπαραχθούν αυτοδύναμα - ....
3. Ένα σύστημα διαχωρισμού φάσης που αλληλεπιδρά με το εξωτερικό περιβάλλον ως ανοιχτό σύστημα είναι ....
4. Ο Σοβιετικός επιστήμονας που πρότεινε τη συνθετική θεωρία της προέλευσης της ζωής, - ....
5. Η διαδικασία με την οποία ένας οργανισμός αποκτά έναν νέο συνδυασμό γονιδίων είναι ....
Μέρος ΓΔώστε σύντομες απαντήσεις στις παρακάτω ερωτήσεις.
1. Ποια είναι τα κοινά χαρακτηριστικά της ζωντανής και της μη ζωντανής ύλης;
2. Γιατί, όταν εμφανίστηκαν οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί στην ατμόσφαιρα της Γης, δεν έπρεπε να υπάρχει οξυγόνο;
3. Ποια ήταν η εμπειρία του Stanley Miller; Τι αντιστοιχούσε στον «πρωταρχικό ωκεανό» σε αυτή την εμπειρία;
4. Ποιο είναι το κύριο πρόβλημα της μετάβασης από τη χημική στη βιολογική εξέλιξη;
5. Να αναφέρετε τις κύριες διατάξεις της θεωρίας του Α.Ι. Οπαρίνα.
Θέμα «Η προέλευση της ζωής στη Γη» Επιλογή 2 Μέρος Α Γράψτε τις σωστές απαντήσεις.
1. Το να ζεις διαφέρει από το μη ζωντανό:
γ) αλληλεπίδραση μορίων μεταξύ τους. δ) μεταβολικές διεργασίες.
2. Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί στον πλανήτη μας ήταν:
α) αναερόβια ετερότροφα. β) αερόβια ετερότροφα. γ) αυτότροφα. δ) συμβιωτικοί οργανισμοί.
3.
4. Η ουσία της θεωρίας της βιογένεσης είναι:
α) η καταγωγή του ζωντανού από το μη ζωντανό· β) η καταγωγή των ζωντανών από τους ζωντανούς.
γ) η δημιουργία του κόσμου από τον Θεό. δ) φέρνοντας ζωή από το διάστημα.
5. Ένα αστέρι δεν είναι ένα ζωντανό σύστημα, γιατί:
γ) δεν έχει ευερεθιστότητα. δ) δεν είναι εγγενείς όλες οι ιδιότητες των ζωντανών.
6.
α) αυθόρμητη δημιουργία ζωής. β) η εμφάνιση των ζωντανών μόνο από τους ζωντανούς.
γ) φέρνοντας «σπόρους ζωής» από τον Κόσμο. δ) βιοχημική εξέλιξη.
7. Από αυτές τις συνθήκες, η πιο σημαντική για την εμφάνιση της ζωής είναι:
α) ραδιενέργεια· β) την παρουσία νερού. γ) την παρουσία πηγής ενέργειας. δ) η μάζα του πλανήτη.
8. Το νερό είναι η βάση της ζωής, γιατί:
α) είναι καλός διαλύτης. β) έχει υψηλή θερμοχωρητικότητα.
γ) αυξάνει τον όγκο του όταν παγώνει. δ) έχει όλες τις παραπάνω ιδιότητες.
9. Καταργήστε τα περιττά: α) 1924; β) L. Pasteur; γ) ζωμός κρέατος? δ) βακτήρια.
10. Τακτοποιήστε τα ακόλουθα ονόματα με λογική σειρά:
α) L. Pasteur; β) S. Miller; γ) J. Haldane; δ) Α.Ι. Oparin.
Μέρος ΒΣυμπληρώστε τις προτάσεις. 1. Η διαδικασία σχηματισμού από ζωντανούς οργανισμούς οργανικών μορίων από ανόργανα λόγω της ενέργειας του ηλιακού φωτός - .... 2. Προκυτταρικοί σχηματισμοί που διέθεταν κάποιες ιδιότητες κυττάρων (ικανότητα μεταβολισμού, αυτοαναπαραγωγής κ.λπ.) - ....
3. Διαχωρισμός διαλύματος πρωτεΐνης που περιέχει άλλα οργανική ύλη, σε φάσεις με μεγαλύτερη ή μικρότερη συγκέντρωση μορίων - ... .
4. Ένας Άγγλος φυσικός που πρότεινε ότι η προσρόφηση ήταν ένα από τα στάδια της συγκέντρωσης οργανικών ουσιών στην πορεία της προβιολογικής εξέλιξης - ... .
5. Το σύστημα καταγραφής κληρονομικών πληροφοριών σε μόρια DNA με τη μορφή μιας ακολουθίας νουκλεοτιδίων, χαρακτηριστικό όλων των ζωντανών οργανισμών, είναι ....
Μέρος Γ
1. Ποια ήταν η εμπειρία του Stanley Miller; Τι αντιστοιχούσε στον «κεραυνό» σε αυτό το πείραμα;
2. Γιατί η μάζα ενός πλανήτη στον οποίο μπορεί να προκύψει ζωή δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το 1/20 της μάζας του Ήλιου;
3. Σε ποιο στάδιο της ανάπτυξης της ζωής στη Γη μπορούν να αποδοθούν τα λόγια του ήρωα Γκόγκολ: «Δεν θυμάμαι τον αριθμό. Δεν υπήρχε ούτε μήνας. Τι στο διάολο ήταν αυτό?"
4. Ποιες προϋποθέσεις είναι απαραίτητες για την προέλευση της ζωής;
5. Τι είναι η πανσπερμία; Ποιοι επιστήμονες γνωρίζετε ότι ακολούθησαν αυτήν τη θεωρία;
Θέμα «Η προέλευση της ζωής στη Γη» Επιλογή 3 Μέρος Α Γράψτε τις σωστές απαντήσεις.
1. Το να ζεις διαφέρει από το μη ζωντανό:
α) τη σύνθεση ανόργανων ενώσεων· β) την ικανότητα αυτοαναπαραγωγής.
γ) αλληλεπίδραση μορίων μεταξύ τους. δ) μεταβολικές διεργασίες.
2. Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί στον πλανήτη μας ήταν:
α) αναερόβια ετερότροφα. β) αερόβια ετερότροφα. γ) αυτότροφα. δ) συμβιωτικοί οργανισμοί.
3. Μια τέτοια γενική ιδιότητα του ζωντανού όπως η αυτοανανέωση περιλαμβάνει:
α) μεταβολισμός· β) αναπαραγωγή. γ) ευερεθιστότητα. δ) οντογένεση.
4. Η ουσία του δημιουργισμού είναι:
α) η καταγωγή του ζωντανού από το μη ζωντανό· β) η καταγωγή των ζωντανών από τους ζωντανούς.
γ) η δημιουργία του κόσμου από τον Θεό. δ) φέρνοντας ζωή από το διάστημα.
5. Το ποτάμι δεν είναι ένα ζωντανό σύστημα γιατί:
α) δεν είναι ικανό να αναπτυχθεί. β) δεν είναι ικανό για αναπαραγωγή.
γ) δεν είναι ικανή για ευερεθιστότητα. δ) δεν είναι εγγενείς όλες οι ιδιότητες των ζωντανών.
6. Η εμπειρία του Francesco Redi απέδειξε το αδύνατο:
α) αυθόρμητη δημιουργία ζωής. β) η εμφάνιση των ζωντανών μόνο από τους ζωντανούς.
γ) φέρνοντας «σπόρους ζωής» από το διάστημα. δ) βιοχημική εξέλιξη.
7. Από αυτές τις συνθήκες, η πιο σημαντική για την εμφάνιση της ζωής είναι:
α) ραδιενέργεια· β) την παρουσία νερού. γ) ένας απείρως μεγάλος χρόνος εξέλιξης. δ) ορισμένη μάζα του πλανήτη.
8. Κατά την εμφάνιση της ζωής στην ατμόσφαιρα της Γης, δεν θα έπρεπε να υπήρχε οξυγόνο, γιατί:
α) είναι ενεργός οξειδωτικός παράγοντας. β) έχει υψηλή θερμοχωρητικότητα.
γ) αυξάνει τον όγκο του όταν παγώνει. δ) όλα τα παραπάνω συνδυαστικά.
9. Εξάλειψη των περιττών: α) 1953; β) βακτήρια. γ) S. Miller; δ) αβιογενής σύνθεση.
10.
α) L. Pasteur; β) F. Redi; γ) L. Spallanzani; δ) Α.Ι. Oparin.
Μέρος ΒΣυμπληρώστε τις προτάσεις. 1. Ο σχηματισμός οργανικών μορίων από ανόργανους εξωτερικούς ζωντανούς οργανισμούς - ....
2. Φυσαλίδες υγρού που περιβάλλονται από μεμβράνες πρωτεΐνης, που προκύπτουν από την ανάδευση υδατικών διαλυμάτων πρωτεϊνών, - ....
3. Η ικανότητα αναπαραγωγής βιολογικών συστημάτων παρόμοια με τον εαυτό της, η οποία εκδηλώνεται σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης της ζωντανής ύλης, είναι ... .
4. Ένας Αμερικανός επιστήμονας που πρότεινε μια θερμική θεωρία για την προέλευση των πρωτοβιοπολυμερών, - ... .
5. Μόρια πρωτεΐνης που επιταχύνουν την πορεία των βιοχημικών μετασχηματισμών σε υδατικά διαλύματα σε ατμοσφαιρική πίεση -
Μέρος ΓΔώστε μια σύντομη απάντηση στην ερώτηση.
1. Ποια είναι η κύρια διαφορά μεταξύ της καύσης ξύλου και της «καύσης» γλυκόζης στα κύτταρα;
2. Ποιες είναι οι τρεις σύγχρονες απόψεις για το πρόβλημα της προέλευσης της ζωής;
3. Γιατί ο άνθρακας είναι η βάση της ζωής;
4. Ποια ήταν η εμπειρία του Stanley Miller;
5. Ποια είναι τα κύρια στάδια της χημικής εξέλιξης;
Θέμα «Η προέλευση της ζωής στη Γη» Επιλογή 4 Μέρος Α Γράψτε τις σωστές απαντήσεις.
1. Το να ζεις διαφέρει από το μη ζωντανό:
α) τη σύνθεση ανόργανων ενώσεων· β) την ικανότητα αυτορρύθμισης.
γ) αλληλεπίδραση μορίων μεταξύ τους. δ) μεταβολικές διεργασίες.
2. Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί στον πλανήτη μας ήταν:
α) αναερόβια ετερότροφα. β) αερόβια ετερότροφα. γ) αυτότροφα. δ) συμβιωτικοί οργανισμοί.
3. Μια τέτοια γενική ιδιότητα του ζωντανού όπως η αυτοαναπαραγωγή περιλαμβάνει:
α) μεταβολισμός· β) αναπαραγωγή. γ) ευερεθιστότητα. δ) οντογένεση.
4. Η ουσία της θεωρίας της πανσπερμίας είναι:
α) η καταγωγή του ζωντανού από το μη ζωντανό· β) η καταγωγή των ζωντανών από τους ζωντανούς.
γ) η δημιουργία του κόσμου από τον Θεό. δ) φέρνοντας στη Γη τους «σπόρους της ζωής» από τον Κόσμο.
5. Ο παγετώνας δεν είναι ζωντανό σύστημα γιατί:
α) είναι ανίκανος να αναπτυχθεί. β) δεν είναι ικανός για αναπαραγωγή·
γ) δεν είναι ικανός για ευερεθιστότητα. δ) δεν είναι εγγενείς όλες οι ιδιότητες ενός ζωντανού πράγματος.
6. Η εμπειρία του L. Spallanzani απέδειξε το αδύνατο:
α) αυθόρμητη δημιουργία ζωής. β) η εμφάνιση των ζωντανών μόνο από τους ζωντανούς.
γ) φέρνοντας «σπόρους ζωής» από τον Κόσμο. δ) βιοχημική εξέλιξη.
7. Από αυτές τις συνθήκες, η πιο σημαντική για την εμφάνιση της ζωής είναι:
α) ραδιενέργεια· β) την παρουσία νερού. γ) την παρουσία ορισμένων ουσιών· δ) ορισμένη μάζα του πλανήτη.
8. Ο άνθρακας είναι η βάση της ζωής, γιατί αυτός:
α) είναι το πιο κοινό στοιχείο στη Γη. γ) έχει μικρό ατομικό βάρος.
β) το πρώτο από τα χημικά στοιχεία άρχισε να αλληλεπιδρά με το νερό.
δ) είναι σε θέση να σχηματίζει σταθερές ενώσεις με διπλούς και τριπλούς δεσμούς.
9. Εξαλείψτε την περίσσεια: α) DNA. β) γενετικός κώδικας. γ) χρωμόσωμα; δ) κυτταρική μεμβράνη.
10. Τακτοποιήστε τα ακόλουθα ονόματα με λογική σειρά:
α) Α.Ι. Οπαρίνη; β) L. Pasteur; γ) S. Miller; δ) J. Haldane.
Μέρος ΒΣυμπληρώστε τις προτάσεις. 1. Οργανισμοί με περιορισμένο κέλυφος του πυρήνα, που έχουν αυτοαναπαραγόμενα οργανίδια, εσωτερικές μεμβράνες και κυτταροσκελετό, - ....
2. Το σύστημα καταγραφής κληρονομικών πληροφοριών σε μόρια DNA με τη μορφή μιας ακολουθίας νουκλεοτιδίων, χαρακτηριστικών όλων των οργανισμών, είναι ....
3. Η ικανότητα αναπαραγωγής βιολογικά παρόμοιων συστημάτων, η οποία εκδηλώνεται σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης της ζωντανής ύλης, είναι ... .
4. Οι δημιουργοί της θεωρίας χαμηλής θερμοκρασίας για την προέλευση των πρωτοβιοπολυμερών - ... .
5. Προκυτταρικοί σχηματισμοί που διέθεταν ορισμένες ιδιότητες των κυττάρων: ικανότητα μεταβολισμού, αυτοαναπαραγωγής κ.λπ., - ....
Μέρος ΓΔώστε μια σύντομη απάντηση στην ερώτηση.
1. Τι ρόλο έπαιξε η μελέτη των μετεωριτών στην ανάπτυξη της θεωρίας της προέλευσης της ζωής;
2. Τι είναι η ρακεμοποίηση και η χειραλικότητα;
3. Γιατί το νερό στην υγρή φάση ήταν απαραίτητη προϋπόθεση για την προέλευση της ζωής;
4. Ποια ήταν η εμπειρία του Stanley Miller; Ποια ήταν η σύσταση αερίου της «ατμόσφαιρας»;
5. Ποια είναι τα κύρια στάδια της μελέτης του ζητήματος της προέλευσης της ζωής στη Γη;
ΑπαντήσειςΕπιλογή 1 Μέρος Α : 1d, 2a, 3c, 4a, 5d, 6b, 7b, 8d, 9d, 10d,b,c,a.
Μέρος Β : 1 - δημιουργισμός. 2 - προκαρυώτες. 3 - coacervate? 4 - A.I. Οπαρίνη; 5 - σεξουαλική διαδικασία.
Μέρος Γ. 1. Η ζωντανή και η άβια ύλη αποτελούνται από τα ίδια χημικά στοιχεία, οι φυσικές και χημικές διεργασίες με τη συμμετοχή τους προχωρούν σύμφωνα με τους γενικούς νόμους.
2. Το οξυγόνο είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας και όλα τα νεοσχηματισμένα οργανικά μόρια θα οξειδωθούν αμέσως.
3. Ο «πρωτεύων ωκεανός» σε αυτό το πείραμα αντιστοιχούσε σε μια φιάλη με βραστό νερό.
4. Το κύριο πρόβλημα της μετάβασης από τη χημική στη βιολογική εξέλιξη είναι να εξηγήσει την εμφάνιση αυτοαναπαραγόμενων βιολογικών συστημάτων (κυττάρων) γενικά και γενετικός κώδικαςσυγκεκριμένα.
5. Οι κύριες διατάξεις της θεωρίας του Oparin:
Η ζωή είναι ένα από τα στάδια στην εξέλιξη του Σύμπαντος.
- η εμφάνιση της ζωής είναι φυσικό αποτέλεσμα της χημικής εξέλιξης των ενώσεων του άνθρακα.
- για τη μετάβαση από τη χημική εξέλιξη στη βιολογική, είναι απαραίτητο να σχηματιστεί και ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗολιστικά, απομονωμένα από το περιβάλλον, αλλά συνεχώς αλληλεπιδρώντας με αυτό πολυμοριακά συστήματα.
Επιλογή 2 Μέρος Α : 1b,d, 2a, 3b, 4b, 5d, 6a, 7b, 8d, 9a, 10a,d,c,b.
Μέρος Β : 1 - φωτοσύνθεση. 2 - protobionts. 3 - coacervation? 4 - J. Bernal; 5 - γενετικός κώδικας.
Μέρος Γ . 1. Το 1953, ο S. Miller δημιούργησε μια πειραματική διάταξη στην οποία προσομοιώθηκαν οι συνθήκες της πρωτογενούς Γης και λήφθηκαν μόρια βιολογικά σημαντικών οργανικών ενώσεων με αβιογονική σύνθεση. Ο «κεραυνός» σε αυτό το πείραμα μιμήθηκε από ηλεκτρικές εκκενώσεις υψηλής τάσης.
2. Αν η μάζα του πλανήτη είναι μεγαλύτερη από το 1/20 της μάζας του Ήλιου, αρχίζουν πάνω του έντονες πυρηνικές αντιδράσεις, που ανεβάζουν τη θερμοκρασία του και αρχίζει να λάμπει με το δικό του φως.
3. Στο αρχικό στάδιο της βιοχημικής εξέλιξης της Γης.
4. Για την ανάδυση της ζωής είναι απαραίτητες οι ακόλουθες βασικές προϋποθέσεις:
Η παρουσία ορισμένων ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ(συμπεριλαμβανομένου του νερού στην υγρή φάση).
- διαθεσιμότητα πηγών ενέργειας.
- αναζωογονητική ατμόσφαιρα.
Πρόσθετες συνθήκες μπορεί να είναι η μάζα του πλανήτη και ένα ορισμένο επίπεδο ραδιενέργειας.
5. Πανσπερμία - φέρνοντας τους «σπόρους της ζωής» στη Γη από το διάστημα. Υποστηρικτές: J. Liebig, G. Helmholtz, S. Arrhenius, V.I. Βερνάντσκι.
Επιλογή 3 Μέρος Α : 1 β, δ, 2α, 3α, 4γ, 5δ, 6α, 7β, 8α, 9β, 10 β, γ, α, δ.
Μέρος Β : 1 - αβιογενής σύνθεση. 2 - μικροσφαίρες. 3 - αυτοαναπαραγωγή. 4 - S. Fox; 5 - ένζυμα.
Μέρος Γ . 1. Κατά την καύση του ξύλου, όλη η ενέργεια που απελευθερώνεται διαχέεται με τη μορφή φωτός και θερμότητας. Όταν η γλυκόζη οξειδώνεται στα κύτταρα, η ενέργεια αποθηκεύεται σε μακροεργικούς δεσμούς ATP.
2. Υπάρχουν τρεις κύριες προσεγγίσεις στο πρόβλημα της προέλευσης της ζωής:
Δεν υπάρχει πρόβλημα, γιατί Η ζωή είτε δημιουργήθηκε από τον Θεό (δημιουργισμός), είτε υπάρχει στο σύμπαν από την έναρξή του και εξαπλώνεται τυχαία (πανσπερμία).
- το πρόβλημα είναι άλυτο λόγω της ανεπαρκούς γνώσης και της αδυναμίας αναπαραγωγής των συνθηκών στις οποίες προέκυψε η ζωή.
- το πρόβλημα μπορεί να λυθεί (A.I. Oparin, J. Bernal, S. Fox, κ.λπ.).
3. Ο άνθρακας είναι τετρασθενής, ικανός να σχηματίζει σταθερές ενώσεις με διπλούς και τριπλούς δεσμούς, γεγονός που αυξάνει την αντιδραστικότητα των ενώσεων του.
4. Το 1953, ο S. Miller δημιούργησε μια πειραματική διάταξη στην οποία προσομοιώθηκαν οι συνθήκες της πρωτογενούς Γης και λήφθηκαν μόρια βιολογικά σημαντικών οργανικών ενώσεων με αβιογονική σύνθεση.
5. Άτομα --> απλά χημικές ενώσεις--> απλό βιογραφικό ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ--> μακρομόρια --> οργανωμένα συστήματα.
Επιλογή 4 Μέρος Α : 1b,d, 2a, 3b, 4d, 5d, 6a, 7c, 8d, 9d, 10b,a,d,c.
Μέρος Β : 1 - ευκαρυώτες. 2 - γενετικός κώδικας. 3 - αυτοαναπαραγωγή. 4 - K.Simonescu, F.Denesh; 5 - protobionts.
Μέρος Γ . 1. Η ανάλυση της χημικής σύστασης των μετεωριτών έδειξε ότι ορισμένοι από αυτούς περιέχουν αμινοξέα (γλουταμινικό οξύ, προλίνη, γλυκίνη κ.λπ.), λιπαρά οξέα (17 τύποι). Έτσι, η οργανική ύλη δεν ανήκει αποκλειστικά στη Γη, αλλά μπορεί να βρεθεί και στο διάστημα.
2. Η ρακεμοποίηση είναι μια αντίδραση αλληλομετατροπής των μορφών D- και L οποιουδήποτε στερεοϊσομερούς. χειραλικότητα - η ύπαρξη δύο ή περισσότερων κατοπτρικών ασύμμετρων στερεοϊσομερών μιας χημικής ένωσης.
3. Οι οργανισμοί αποτελούνται από 80% ή περισσότερο νερό.
4. Το 1953, ο S. Miller δημιούργησε μια πειραματική διάταξη στην οποία προσομοιώθηκαν οι συνθήκες της πρωτογενούς Γης και λήφθηκαν μόρια βιολογικά σημαντικών οργανικών ενώσεων με αβιογονική σύνθεση.
Η σύνθεση αερίου της «ατμόσφαιρας»: μεθάνιο, αμμωνία, υδρατμοί, υδρογόνο.
5. Από την αρχαιότητα μέχρι τα πειράματα του F. Redi - η περίοδος της καθολικής πίστης στη δυνατότητα αυθόρμητης δημιουργίας ζωντανών. 1668-1862 (πριν από τα πειράματα του L. Pasteur) - πειραματική αποσαφήνιση της αδυναμίας αυθόρμητης δημιουργίας. 1862-1922 (πριν από την ομιλία του A.I. Oparin) - φιλοσοφική ανάλυσηΠροβλήματα? 1922-1953 - ανάπτυξη επιστημονικών υποθέσεων σχετικά με την προέλευση της ζωής και την πειραματική τους επαλήθευση. από το 1953 έως σήμερα - πειραματικές και θεωρητικές μελέτες των μονοπατιών μετάβασης από τη χημική εξέλιξη στη βιολογική.
Σημείωση
Το Μέρος Α αξίζει 1 βαθμό, το Μέρος Β αξίζει 2 πόντους και το Μέρος Γ αξίζει 3 πόντους. Η μέγιστη βαθμολογία για δοκιμή - 35.
Βαθμός 5 : 26-35 βαθμοί; Βαθμός 4 : 18-25 πόντοι; Βαθμός 3 : 12-17 πόντοι; Βαθμός 2 : λιγότερο από 12 πόντοι.
"ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΩΝ ΖΩΝΤΩΝ ΟΝΤΩΝ"
ΣΤΟΣτο Μεσαίωνα, οι άνθρωποι πίστευαν πρόθυμα ότι οι χήνες προέρχονται από έλατα και τα αρνιά γεννιούνται από τους καρπούς ενός πεπονιού. Η αρχή αυτών των ιδεών, που ονομάστηκε «Η Θεωρία της Αυθόρμητης Γενιάς», τέθηκε από τον αρχαίο Έλληνα φιλόσοφο Αριστοτέλη. Τον 17ο αιώνα Ο F. Redi πρότεινε ότι το ζωντανό γεννιέται μόνο από το ζωντανό και δεν υπάρχει αυθόρμητη γενιά. Έβαλε ένα φίδι, ένα ψάρι, ένα χέλι και ένα κομμάτι μοσχάρι σε τέσσερα βάζα και τα σκέπασε με γάζα για να μην βγαίνει ο αέρας. Τέσσερα άλλα παρόμοια βάζα γέμισε με τα ίδια κομμάτια κρέατος, αλλά τα άφησε ανοιχτά. Στο πείραμα, ο Redi άλλαξε μόνο μία συνθήκη - αν το βάζο ήταν ανοιχτό ή κλειστό. Οι μύγες δεν μπορούσαν να μπουν σε ένα κλειστό βάζο. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, στο κρέας εμφανίστηκαν σκουλήκια σε ανοιχτά (ελέγχου) δοχεία. Δεν βρέθηκαν σκουλήκια σε κλειστά βάζα.
Τον 19ο αιώνα Ένα σοβαρό πλήγμα στη θεωρία της αυθόρμητης δημιουργίας δόθηκε από τον L. Pasteur, ο οποίος πρότεινε ότι η ζωή εισάγεται στα θρεπτικά μέσα μαζί με τον αέρα με τη μορφή σπορίων. Ο επιστήμονας σχεδίασε μια φιάλη με λαιμό παρόμοιο με το λαιμό ενός κύκνου, τη γέμισε με ζωμό κρέατος και την έβρασε σε μια λάμπα αλκοολούχων ποτών. Μετά το βράσιμο, η φιάλη έμεινε στο τραπέζι και όλη η σκόνη του δωματίου και τα μικρόβια στον αέρα, που διεισδύουν εύκολα από το άνοιγμα του λαιμού στο εσωτερικό, εγκαθίστανται στην στροφή χωρίς να πέσουν στον ζωμό. Το περιεχόμενο της φιάλης παρέμεινε αμετάβλητο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, εάν ο λαιμός είναι σπασμένος (ο επιστήμονας χρησιμοποίησε φιάλες ελέγχου), τότε ο ζωμός έγινε γρήγορα θολός. Έτσι, ο Παστέρ απέδειξε ότι η ζωή δεν πηγάζει από τον ζωμό, αλλά φέρεται από έξω μαζί με αέρα που περιέχει σπόρια και βακτήρια μυκήτων. Κατά συνέπεια, οι επιστήμονες, κάνοντας τα πειράματά τους, διέψευσαν ένα από τα σημαντικότερα επιχειρήματα των υποστηρικτών της θεωρίας της αυθόρμητης δημιουργίας, οι οποίοι πίστευαν ότι ο αέρας είναι η «ενεργή αρχή» που εξασφαλίζει την ανάδυση των ζωντανών πραγμάτων από τα μη έμβια όντα.
Γ2. Γέμισε το τραπέζι " Συγκριτικά χαρακτηριστικάπειράματα των F. Redi και L. Pasteur» γραφήματα σημειωμένα με αριθμούς 1, 2, 3. Κατά την ολοκλήρωση της εργασίας, δεν είναι απαραίτητο να ξανασχεδιάσετε τον πίνακα. Αρκεί να γράψετε τον αριθμό της στήλης και το περιεχόμενο του στοιχείου που λείπει.
ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ
ΦΑ. ΡΕΝΤΥ ΚΑΙ Λ. ΠΑΣΤΕΡ
C3.Χρησιμοποιώντας το περιεχόμενο του κειμένου «Συγκριτικά χαρακτηριστικά των πειραμάτων των F. Redi και L. Pasteur» και γνώσεις του μαθήματος, εξηγήστε τι είναι το κρέας και ο ζωμός κρέατος στα πειράματα που περιγράφηκαν και γιατί χρειάστηκαν.
|
(Επιτρέπονται και άλλες διατυπώσεις της απάντησης που δεν αλλοιώνουν το νόημά της) |
σκορ |
|
Οι στήλες του πίνακα πρέπει να συμπληρωθούν ως εξής: 1) Αντικείμενο μελέτης. 2) Φιάλες με λαιμό σε μορφή λαιμού κύκνου, λυχνάρι. 3) ανοιχτές τράπεζεςχωρίς γάζα. |
|
|
Τρεις στήλες του πίνακα είναι σωστά συμπληρωμένες. |
|
|
Οποιεσδήποτε δύο στήλες του πίνακα συμπληρώνονται σωστά. |
|
|
Οποιαδήποτε στήλη του πίνακα συμπληρώνεται σωστά. |
|
|
Όλες οι στήλες έχουν συμπληρωθεί λανθασμένα ή δεν έχουν συμπληρωθεί. |
|
|
Μέγιστη βαθμολογία |
C3. Η σωστή απάντηση πρέπει να περιέχει τα ακόλουθα στοιχεία:
1) Κρέας και ζωμός κρέατος - θρεπτικά μέσα.
2) Το κρέας είναι μέσο για την ανάπτυξη των προνυμφών της μύγας.
3) Ζωμός κρέατος - ένα περιβάλλον για την ανάπτυξη βακτηρίων και σπόρων μυκήτων.
ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ
κατάσταση εκπαιδευτικό ίδρυμαπιο ψηλά
Δευτεροβάθμια τεχνική σχολή
Τμήμα Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών
ΒΙΟΛΟΓΙΑ
Σημειώσεις διάλεξης
για φοιτητές του 1ου έτους
όλες οι μορφές εκπαίδευσης
Κεμέροβο 2010
Συντάχθηκε από:
Δάσκαλος,
Εξετάστηκε και εγκρίθηκε στη συνεδρίαση
Τμήμα Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών
δευτεροβάθμιας τεχνικής σχολής
Ξέρω γενική βιολογίαεξετάζονται οι κύριες πτυχές της ύπαρξης και της λειτουργίας των ζωντανών συστημάτων, σε συνδυασμό με περιβάλλον. Και επίσης, τα βασικά της επιλογής ζωντανών οργανισμών και της γενετικής μηχανικής. Δίνεται μεγάλη προσοχή στην αποκάλυψη της θεωρίας της εξέλιξης.
© Kem TIPP, 2010
ΠΡΟΛΟΓΟΣ
Η εποχή μας χαρακτηρίζεται από μια εξαιρετικά αυξημένη αλληλεξάρτηση των ανθρώπων. Η ζωή ενός ατόμου, η υγεία του, οι συνθήκες εργασίας και διαβίωσής του εξαρτώνται σχεδόν εξ ολοκλήρου από την ορθότητα των αποφάσεων που λαμβάνονται από τόσους άλλους ανθρώπους. Με τη σειρά τους οι δραστηριότητες μεμονωμένο άτομοτο ίδιο επηρεάζει τη μοίρα πολλών άλλων. Γι’ αυτό είναι πολύ σημαντικό η επιστήμη της ζωής να γίνει αναπόσπαστο κομμάτι της κοσμοθεωρίας κάθε ανθρώπου, ανεξάρτητα από την ειδικότητά του. Ένας οικοδόμος, τεχνολόγος, αναδασμός χρειάζεται γνώσεις βιολογίας όπως ακριβώς ένας γιατρός ή ένας γεωπόνος, γιατί μόνο σε αυτήν την περίπτωση θα αντιπροσωπεύουν τις συνέπειες των παραγωγικών τους δραστηριοτήτων για τη φύση και τον άνθρωπο.
Ο σκοπός αυτού του μαθήματος διαλέξεων είναι να δώσει μια ιδέα για τη δομή της ζωντανής ύλης, τους γενικότερους νόμους της, να γνωρίσει την ποικιλομορφία της ζωής και την ιστορία της ανάπτυξής της στη Γη. Σύμφωνα με αυτό, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην ανάλυση της σχέσης μεταξύ των οργανισμών και των συνθηκών για τη σταθερότητα των οικοσυστημάτων. Το μάθημα περιέχει παραδείγματα που χαρακτηρίζουν την υποταγή ενός ατόμου σε όλους τους γνωστούς βιολογικούς νόμους.
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΑΙ ΑΡΧΙΚΑ ΣΤΑΔΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΗΣ ΖΩΗΣ ΣΤΗ ΓΗ
Θέμα 1.1 Ποικιλομορφία του ζωντανού κόσμου. Κύριος
ιδιότητες της ζωής
Ορολογία
1. ανόργανες ενώσειςστοιχεία και τα απλά και σύνθετες ουσίεςβρέθηκε στο μεγάλες ποσότητεςέξω από ζωντανούς οργανισμούς.
2. ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ- ενώσεις άνθρακα με άλλα στοιχεία, που βρίσκονται κυρίως σε ζωντανούς οργανισμούς.
3. Βιοπολυμερή- υψηλού μοριακού χαρακτήρα οργανικές ενώσεις, τα μονομερή των οποίων είναι απλά οργανικά μόρια.
4.Κύτταρο- δομική και λειτουργική μονάδα, καθώς και μονάδα ανάπτυξης όλων των ζωντανών οργανισμών.
5. Υφασμα- ένα σύνολο κελιών παρόμοιας δομής, που συνδέονται με την εκτέλεση κοινών λειτουργιών.
6. Οργανο- ένα σύνολο χωρικά απομονωμένων ιστών, εξειδικευμένων στην εκτέλεση ορισμένων λειτουργιών.
7. βιολογικό σύστημα- βιολογικά αντικείμενα ποικίλου βαθμού πολυπλοκότητας, που έχουν πολλά επίπεδα οργάνωσης. Έχει τις ιδιότητες του συνόλου.
Βιολογίαείναι η επιστήμη της ζωής. Η βιολογία μελετά τη δομή, την εκδήλωση της ζωής, τον βιότοπο όλων των ζωντανών οργανισμών στον πλανήτη. Η ζωή στον πλανήτη αντιπροσωπεύεται από μια εξαιρετική ποικιλία μορφών, πολλούς τύπους ζωντανών όντων. Οι επιστήμονες βρίσκουν και περιγράφουν συνεχώς νέα είδη, τόσο υπάρχοντα όσο και εξαφανισμένα σε προηγούμενες εποχές.
Ένα από τα κύρια καθήκοντα της βιολογίας είναι να αποκαλύψει τις γενικές ιδιότητες των ζωντανών οργανισμών και να εξηγήσει τους λόγους της ποικιλομορφίας τους, να εντοπίσει τις σχέσεις μεταξύ της δομής και των συνθηκών διαβίωσης.
Σημαντικά στην επιστήμη είναι τα ζητήματα της προέλευσης και των νόμων της ανάπτυξης της ζωής στη Γη - το εξελικτικό δόγμα. Η κατανόηση αυτών των νόμων είναι η βάση της επιστημονικής κοσμοθεωρίας.
Σύμφωνα με το αντικείμενο μελέτης, η βιολογία χωρίζεται σε ξεχωριστές επιστήμες:
Βοτανική;
Ζωολογία;
Ανατομία;
Το φάρμακο;
Οικολογία κ.λπ.
Κάθε μια από αυτές τις επιστήμες έχει τις δικές της υποδιαιρέσεις και, χάρη στη συσσωρευμένη γνώση, εξειδικεύεται όλο και περισσότερο.
Σύμφωνα με το επίπεδο οργάνωσης της ζωντανής ύλης, επιστημονικούς κλάδους: μοριακή βιολογία, κυτταρολογία - η μελέτη του κυττάρου, ιστολογία - η μελέτη των ιστών κ.λπ.
Η βιολογία χρησιμοποιεί τα περισσότερα διάφορες μεθόδουςμελέτη:
1. ιστορική;
2. περιγραφικό?
3. οργανική.
Σε διάφορους τομείς της βιολογίας, η σημασία των οριακών κλάδων αυξάνεται όλο και περισσότερο: βιοφυσική, βιοχημεία, βιονική.
Η εμφάνιση της ζωής και η λειτουργία των ζωντανών οργανισμών καθορίζονται από φυσικούς νόμους. Η γνώση τους σάς επιτρέπει να δημιουργήσετε μια ακριβή εικόνα του κόσμου και να τη χρησιμοποιήσετε για πρακτικούς σκοπούς.
Οι πρόσφατες εξελίξεις στη βιολογία οδήγησαν στην εμφάνιση νέων κατευθύνσεων στην επιστήμη, οι οποίες έγιναν ανεξάρτητα τμήματασε συγκρότημα. (Γενετική μηχανική). Η πρακτική εφαρμογή των επιτευγμάτων της σύγχρονης βιολογίας, σας επιτρέπει επί του παρόντος να λαμβάνετε νέες βιολογικές ουσίες - τρόφιμα, φάρμακα, υλικά. Η εξαιρετική ικανότητα της φύσης να αυτοεπιδιορθώνεται έχει δημιουργήσει την ψευδαίσθηση του άτρωτου της, της απεριόριστης αξίας των πόρων της. Αλλά δεν είναι. Επομένως, όλη η ανθρώπινη δραστηριότητα θα πρέπει να βασίζεται στις αρχές της οργάνωσης της βιόσφαιρας.
Η σημασία της βιολογίας για τον άνθρωπο είναι τεράστια. Οι γενικοί βιολογικοί νόμοι χρησιμοποιούνται για την επίλυση ποικίλων θεμάτων σε πολλούς τομείς της εθνικής οικονομίας. Στη γεωργία, έχει επιτευχθεί μεγάλη επιτυχία στην αναπαραγωγή νέων ποικιλιών καλλιεργούμενων φυτών, φυλών οικόσιτων ζώων, στελεχών μικροοργανισμών. Περαιτέρω πρακτική αξίαη βιολογία θα αυξηθεί ακόμη περισσότερο. Αυτό οφείλεται στην ταχεία αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού, με έναν αυξανόμενο αστικό πληθυσμό. Σε μια τέτοια κατάσταση είναι σημαντική η εντατικοποίηση της αγροτικής παραγωγής. Η επιστημονικά τεκμηριωμένη χρήση των φυσικών πόρων θα παίξει σημαντικό ρόλο σε αυτό.
Τα πρώτα έμβια όντα εμφανίστηκαν στον πλανήτη μας πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Από αυτές τις πρώιμες μορφές προέκυψαν αμέτρητα είδη ζωντανών οργανισμών, τα οποία εμφανίστηκαν, άκμασαν για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια εξαφανίστηκαν. Από προϋπάρχουσες μορφές, προέκυψαν οι σύγχρονοι ζωντανοί οργανισμοί, σχηματίζοντας τα τέσσερα βασίλεια της φύσης:
Πάνω από 1,5 εκατομμύριο ζωικά είδη.
350 χιλιάδες είδη φυτών.
Σημαντικός αριθμός ειδών μανιταριών.
Πολλοί οργανισμοί είναι προκαρυώτες.
Ο κόσμος των έμβιων όντων, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, αντιπροσωπεύεται από διάφορα βιολογικά συστήματα δομική οργάνωση. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα. Ένα κύτταρο μπορεί να είναι ένας ξεχωριστός οργανισμός ή μέρος ενός πολυκύτταρου φυτού ή ζώου. Μπορεί να είναι απλό ή σύνθετο. Κάθε κύτταρο είναι ένας ολόκληρος οργανισμός ικανός να εκτελεί όλες τις λειτουργίες για να εξασφαλίσει τη ζωή. Τα κύτταρα που συνθέτουν έναν πολυκύτταρο οργανισμό είναι εξειδικευμένα - εκτελούν μια λειτουργία και δεν είναι σε θέση να υπάρχουν έξω από το σώμα. Σε ανώτερους οργανισμούς, η διασύνδεση και η αλληλεξάρτηση των κυττάρων οδηγεί στη δημιουργία μιας νέας ποιότητας που δεν ισούται με ένα απλό άθροισμα. Ο συνδυασμός τους στη διαδικασία της εξέλιξης σχηματίζει έναν αναπόσπαστο οργανισμό με ορισμένες ιδιότητες που είναι εγγενείς μόνο σε αυτόν.
Επίπεδα οργάνωσης της ζωντανής ύλης
Η άγρια ζωή είναι ένα πολύπλοκο σύστημα.
Υπάρχουν διάφορα επίπεδα οργάνωσης του ζωντανού:
1. Μοριακός(0,1 - 1 χλστ.) 10μ.
Από αυτό το επίπεδο ξεκινούν οι πιο σημαντικές διαδικασίες της ζωής του σώματος. Οποιοδήποτε σύστημα, ανεξάρτητα από το πόσο περίπλοκο είναι, πραγματοποιείται στο επίπεδο αλληλεπίδρασης βιολογικών μακρομορίων - πρωτεϊνών, πολυσακχαριτών, DNA.
2. Κυτταρικός(10nm - 1μm) 1m.
Κύτταρο- η μικρότερη δομική μονάδα όλων των ζωντανών όντων. Δεν υπάρχουν μη κυτταρικές μορφές ζωής. Οι ιοί αποτελούν εξαίρεση γιατί ζουν μόνο σε ένα κύτταρο.
3. ύφασμα(10µm – 100µm) 1m.
Υφασμαείναι μια συλλογή κυττάρων παρόμοιας δομής, ενωμένα με την εκτέλεση μιας κοινής λειτουργίας.
4.Οργανο(100μm - 1mm) 1μ.
Οργανοείναι μια δομική και λειτουργική ένωση πολλών τύπων ιστών.
5. Οργανισμός(1mm - 1dm) 1m.
οργανισμός- Αυτό είναι το απλούστερο μονοκύτταρο ή πολυκύτταρο σύστημα ικανό για ανεξάρτητη ύπαρξη. Σχηματίζεται από έναν συνδυασμό ιστών και οργάνων.
6. Πληθυσμός-είδος.
Ένα σύνολο οργανισμών του ίδιου είδους, ενωμένοι από έναν κοινό βιότοπο, δημιουργεί έναν πληθυσμό στον οποίο λαμβάνουν χώρα στοιχειώδεις εξελικτικοί μετασχηματισμοί.
7. Βιογεωκαινοτική.
Η βιογεωκένωση είναι ένα σύνολο οργανισμών διαφορετικών ειδών και οργάνωσης ποικίλης πολυπλοκότητας με όλους τους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
8. Βιοσφαιρικό.
το υψηλότερο επίπεδοοργάνωση της ζωής. Περιλαμβάνει - ζωντανή ύλη, αδρανής ουσία και βιοαδρανής ουσία.
Η βιομάζα του πλανήτη είναι 2,5 1012 τόνοι Από αυτούς, το 99% της μάζας των οργανισμών της ξηράς αντιπροσωπεύεται από πράσινα φυτά. Στο βιοσφαιρικό επίπεδο, λαμβάνει χώρα η κυκλοφορία των ουσιών και ο μετασχηματισμός της ενέργειας που σχετίζεται με τη ζωτική δραστηριότητα όλων των ζωντανών οργανισμών του πλανήτη.
Κριτήρια για ζωντανά συστήματα
Αυτό είναι ένα σύστημα αξιολογήσεων που διακρίνει τα ζωντανά συστήματα από τα αντικείμενα άψυχης φύσης.
1. Χαρακτηριστικά της χημικής σύνθεσης.Η σύνθεση των ζωντανών οργανισμών περιλαμβάνει τα ίδια χημικά στοιχεία όπως σε αντικείμενα άψυχης φύσης. Ωστόσο, η αναλογία τους δεν είναι η ίδια. Στοιχεία άψυχης φύσης αντιπροσωπεύονται από: O2, Si, Fe, Mg, Al, S, MeO, MeS, MeCO3 κ.λπ. Στους ζωντανούς οργανισμούς, το 98% της σύνθεσης πέφτει σε O2, C, N2, H2. Αποτελούν μέρος σύνθετων οργανικών μορίων: πρωτεΐνες, DNA, υδατάνθρακες, λίπη.
2. Μεταβολισμός.Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί είναι ικανοί να ανταλλάσσουν ουσίες με το περιβάλλον. Οι πιο σημαντικές διαδικασίεςείναι η σύνθεση και η αποσύνθεση. Οι ζωντανοί οργανισμοί απορροφούν διάφορες ουσίες από το περιβάλλον, υποβάλλονται σε επεξεργασία. Μέρος πηγαίνει στην κατασκευή του σώματος, μέρος - για την αναπλήρωση του ενεργειακού κόστους. Αυτό είναι αφομοίωση ή πλαστική ανταλλαγή. Πρόκειται για ανομοίωση ή ανταλλαγή ενέργειας, όταν οι οργανικές ενώσεις διασπώνται σε απλές και απελευθερώνεται ενέργεια. Ο μεταβολισμός εξασφαλίζει την ομοιόσταση του σώματος - αυτή είναι η σταθερότητα της δομής και των λειτουργιών του.
3. Μια ενιαία αρχή δομικής οργάνωσης.Όλοι οι οργανισμοί, σε οποιοδήποτε επίπεδο πολυπλοκότητας και μεγέθους, αποτελούνται από κύτταρα.
4. Αναπαραγωγή.Στο οργανικό επίπεδο, η αναπαραγωγή εκδηλώνεται με τη μορφή αναπαραγωγής ατόμων. Οι απόγονοι είναι παρόμοιοι με τους γονείς. Η αυτοαναπαραγωγή βασίζεται στην αντίδραση της σύνθεσης του προτύπου κατά τη διάρκεια του αυτοδιπλασιασμού του DNA.
5. Κληρονομικότητα. Αυτή είναι η ικανότητα των οργανισμών να μεταδίδουν τα χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες, τις ικανότητές τους από γενιά σε γενιά. Η κληρονομικότητα παρέχει υλική συνέχεια σε πολλές γενιές.
6. Ανάπτυξη και ανάπτυξη.Η ικανότητα ανάπτυξης είναι μια καθολική ιδιότητα της ύλης. Η ανάπτυξη νοείται ως μια μη αναστρέψιμη αλλαγή κατεύθυνσης σε φυσικά αντικείμενα. Ως αποτέλεσμα, προκύπτει μια νέα, ποιοτική κατάσταση του αντικειμένου, η σύνθεση και η δομή του αλλάζουν.
Α) ατομική - οντογένεση.
Β) ιστορική - φυλογένεση.
7. Ευερέθιστο.Αυτή η ιδιότητα των ζωντανών οργανισμών ανταποκρίνεται επιλεκτικά σε εξωτερικές επιρροές. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί ανταποκρίνονται στον ερεθισμό μέσω ενός αντανακλαστικού. Οργανισμοί που δεν το κάνουν νευρικό σύστημααντιδρούν με τροπισμούς - κατεύθυνση ανάπτυξης, κίνηση (ηλιοτροπισμός - κίνηση προς τον ήλιο).
8. διακριτικότητα.Αυτή είναι μια ιδιότητα της ζωντανής ύλης. Πηγαίνει από το απλό στο σύνθετο. Η διακριτικότητα της δομής ενός οργανισμού είναι η βάση της δομικής του τάξης.
9. Αυτορρύθμιση. Αυτή είναι η ικανότητα των ζωντανών οργανισμών σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον να διατηρούν μια σταθερή χημική σύνθεση και ένταση φυσιολογικές διεργασίες. Αυτή η δραστηριότητα ρυθμίζεται από τη λειτουργία ειδικών συστημάτων.
10. Ενεργειακή εξάρτηση.Τα ζωντανά σώματα είναι ενεργειακά ανοιχτά συστήματα. Οι μεταβολικές διεργασίες πραγματοποιούνται σε αυτά μέσω κελυφών (μεμβράνες, δέρμα). Διατηρούν τη σταθερότητα της σύνθεσης και της ενότητας του συστήματος. Οι ζωντανοί οργανισμοί υπάρχουν με συνεχή παροχή ύλης και ενέργειας από το εξωτερικό.
ΖΩΗ- αυτό είναι ένα ενεργό, που πηγαίνει με τη δαπάνη ενέργειας που λαμβάνεται από το εξωτερικό, τη συντήρηση και την αυτο-αναπαραγωγή μιας συγκεκριμένης δομής.
ερωτήσεις δοκιμής
1. Η ουσία του όρου «Βιολογία».
2. Τομέας βιολογίας στο αντικείμενο μελέτης.
3. Υποδιαίρεση βιολογίας ανά επίπεδο οργάνωσης.
4. Η αξία της βιολογίας για τον άνθρωπο.
5. Η διαφορετικότητα του ζωντανού κόσμου.
6. Βιολογικά συστήματα.
7. Επίπεδα οργάνωσης των ζωντανών.
8. Κριτήρια για ζωντανά συστήματα.
Θέμα 1.2 Προέλευση της ζωής στη Γη
Ορολογία
1. Νεφέλωμα- μια μεγάλη συσσώρευση ύλης αερίου-σκόνης στο σύμπαν.
2. Γαλαξίαςένα αστέρι και τους γύρω πλανήτες του.
3. αστρικό σύστημα- ένα σύστημα αστεριών με πλανήτες που τα περιβάλλουν, που αναπτύσσονται από ένα νεφέλωμα.
4. Πλανήτης- ένα ουράνιο σώμα που κινείται σε μια σχεδόν κυκλική τροχιά γύρω από ένα αστέρι, που λάμπει με ανακλώμενο φως.
5. Αβιογενής σύνθεση- ο σχηματισμός οργανικών μορίων από ανόργανους εξωτερικούς ζωντανούς οργανισμούς.
6. Ενέργεια- ένα γενικό ποσοτικό μέτρο της ορμής της ύλης.
7. Λύση – ομοιογενή μείγματαδύο ή περισσότερες ουσίες κατανεμημένες σε έναν διαλύτη.
8. Coacervation -διαχωρισμός του διαλύματος HMS σε φάσεις με υψηλότερες και χαμηλότερες συγκεντρώσεις μορίων.
9. coacervatus- φυσαλίδες υγρού που περιβάλλονται από μεμβράνες πρωτεΐνης.
10. Προσρόφηση– απορρόφηση μιας ουσίας από ένα υγρό μέσο από την επιφάνεια ενός στερεού σώματος.
Το ζήτημα της προέλευσης της ζωής στη Γη, και πιθανώς και σε άλλους πλανήτες άλλων αστρικών συστημάτων, έχει ανησυχήσει τον άνθρωπο από τότε που άρχισε να συνειδητοποιεί τον εαυτό του ως άνθρωπος, άρχισε να γνωρίζει τον εαυτό του και ο κόσμος. Οι πρώτες απόπειρες θεωρητικής λύσης του προβλήματος χρονολογούνται από την αρχαιότητα και φέρουν τα αποτυπώματα εκείνων των εποχών και των απόψεων. Από την αρχαιότητα, υπάρχουν δύο απόψεις σχετικά με αυτό το ζήτημα: η μία υποστηρίζει τη δυνατότητα προέλευσης των ζωντανών όντων από μη ζωντανά πράγματα - αυτή είναι η θεωρία της αβιογένεσης, η άλλη - η θεωρία της βιογένεσης - αρνείται την αυθόρμητη γενιά της ζωής. Οι σύγχρονες απόψεις μας επιτρέπουν μόνο να θέσουμε αυτή τη διαμάχη σε επιστημονική βάση και έτσι να τεκμηριώσουμε την ορθότητα της θεωρίας της αβιογένεσης.
Παραστάσεις αρχαίων και μεσαιωνικών φιλοσόφων
Γενικό επίπεδο γνώσεων σε αρχαίος κόσμοςήταν χαμηλή, η θέα ήταν φανταστική. Η άγνοια των μεθόδων αναπαραγωγής των οργανισμών ήταν ο λόγος που θεωρήθηκε πιθανή η ανάδυση ζωντανών όντων από νεκρά υπολείμματα, ή ανόργανες ουσίες. Αυτές οι απόψεις υποστηρίχθηκαν από την εκκλησία. Η ανακάλυψη του μικροσκοπίου επέκτεινε την κατανόηση της δομής των οργανισμών, απορρίφθηκε η θεωρία της προέλευσης του ζωντανού από το μη ζωντανό. Τα πειράματα του Ιταλού Ρέντι (μέσα του 17ου αιώνα) απέδειξαν ότι όλα τα έμβια όντα προέρχονται από ζωντανά. Ωστόσο, η θεωρία της αυθόρμητης δημιουργίας ζωντανών από μη ζωντανούς υπήρχε για πολύ καιρό στα αυτιά των επιστημόνων. Τα πειράματα του Γάλλου Λ. Παστέρ διέλυσαν τελικά αυτή τη θεωρία. Με βάση το έργο του Παστέρ αναπτύχθηκαν μέθοδοι αποστείρωσης και συντήρησης. Αυτό συνέβη το 1870.
Στη συνέχεια, αυτή η ερώτηση μεταφέρθηκε στο κύτταρο και οι μικροοργανισμοί δεν εξετάστηκαν πλέον. Ταυτόχρονα με το έργο του Παστέρ, προέκυψε η θεωρία της αιωνιότητας της ζωής. Σύμφωνα με τη θεωρία του Ρίχτερ, το 1865 η ζωή στη Γη προήλθε από άλλους πλανήτες. Αυτή η θεωρία δεν αποκαλύπτει την ουσία της προέλευσης της ζωής, προσπαθεί μόνο να εξηγήσει την εμφάνισή της.
Ιδιαίτερη θέση στη λύση του προβλήματος έχουν οι υλιστικές θεωρίες. Το βασικό ζήτημα εδώ είναι η διαφορά μεταξύ ζωντανού και μη ζωντανού. Οι επιστήμονες λαμβάνουν τον σχηματισμό πρωτεϊνικών ενώσεων ως βάση για την προέλευση των ζωντανών όντων. Σύμφωνα με τη θεωρία της Άγγλου Έλεν το 1899. Η πρώτη εμφάνιση αζωτούχων ενώσεων στη Γη χρονολογείται στην περίοδο που οι υδρατμοί συμπυκνώθηκαν σε νερό και κάλυψαν την επιφάνεια του πλανήτη. Το νερό ήταν κορεσμένο με άλατα, τα οποία έχουν μεγάλη σημασία για το σχηματισμό και τη δράση της πρωτεΐνης. Σε αυτό το καυτό διάλυμα, παρουσία υπεριωδών, ηλεκτρικών εκκενώσεων, μεγάλης ποσότητας διοξειδίου του άνθρακα, ξεκίνησε η γέννηση ζωντανών όντων, τα οποία στη συνέχεια πέρασαν από μια μακρά εξελικτική πορεία.
Διερευνώντας το ζήτημα της προέλευσης των ζωντανών όντων, θα πρέπει να κατανοήσει κανείς ταυτόχρονα τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του πλανήτη. Την απάντηση σε αυτά τα ερωτήματα δίνουν η αστρονομία και η χημεία. Η κύρια μέθοδος εξερεύνησης του διαστήματος είναι η φασματοσκοπία. Η ανάλυση του φωτός που εκπέμπεται από τα αστέρια παρέχει πλούσιες πληροφορίες για τη χημική τους σύνθεση. Από τα τέλη του 19ου αι Εγγεγραμμένα 2 εκατομμύρια. φάσματα 15 χιλιάδων αστέρων και του Ήλιου. Συμπέρασμα - τα ίδια χημικά στοιχεία υπάρχουν παντού και τα ίδια φυσικοί νόμοι. Ο σχηματισμός του πλανήτη.
Το πιο κοινό στοιχείο είναι το υδρογόνο (H-H, H-He). Σε ένα σύμπαν που σχηματίζεται από υδρογόνο, τα αστέρια σχηματίζονται ως η πρωταρχική ουσία. Βασικός πυρηνική αντίδρασηείναι η σύντηξη πυρήνων υδρογόνου και ο σχηματισμός ατόμου ηλίου και η απελευθέρωση ενέργειας. Αυτή η ενέργεια οδηγεί το σύμπαν. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της μάζας, η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τον σχηματισμό μετατρέπεται σε ενέργεια ακτινοβολίας. Περαιτέρω αλληλεπίδραση στοιχείων οδηγεί στο σχηματισμό άλλων χημικών στοιχείων. Αυτές οι αντιδράσεις εκφράζονται με το σχηματισμό πιο πολύπλοκων μορίων και των συσσωματωμάτων τους - σωματιδίων σκόνης. Σχηματίζουν συσσωρεύσεις ύλης αερίου και σκόνης στο διάστημα. Για παράδειγμα, το γιγάντιο νεφέλωμα στον αστερισμό του Ωρίωνα. Η διάμετρός του είναι 15 έτη φωτός, η ποσότητα της σκόνης είναι αρκετή για να σχηματίσει 100 χιλιάδες αστέρια στο μέγεθος του Ήλιου. Το νεφέλωμα του Γαλαξία έχει διάμετρο 100.000 έτη φωτός. Το νεφέλωμα του Ωρίωνα είναι το πλησιέστερο σε εμάς, σε απόσταση 1500 ετών φωτός. Η Γη και άλλοι πλανήτες σχηματίστηκαν από ένα σύννεφο αερίου και σκόνης πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια ηλιακό σύστημα. Παρά την κοινή προέλευση των πλανητών, η ζωή εμφανίστηκε μόνο στη Γη και έφτασε σε εξαιρετική ποικιλομορφία. Οι κοσμικές και πλανητικές συνθήκες ήταν απαραίτητες για την εμφάνιση της ζωής στη Γη. Πρώτον, είναι το βέλτιστο μέγεθος του πλανήτη. Δεύτερον, η κίνηση σε μια κυκλική τροχιά παρέχει σταθερή θερμότητα. Τρίτον, η σταθερή ακτινοβολία του φωτιστικού. Όλες αυτές οι συνθήκες ικανοποιήθηκαν από τη Γη, στην οποία, πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, δημιουργήθηκαν συνθήκες για ένα υψηλότερο επίπεδο ανάπτυξης της ύλης και την εξέλιξή της προς την εμφάνιση της ζωής.
Σύγχρονες ιδέες για την προέλευση της ζωής. Όλες οι σύγχρονες ιδέες για την προέλευση της ζωής στη Γη βασίζονται στην αναγνώριση της αβιογενούς, δηλαδή της μη βιολογικής προέλευσης των οργανικών ουσιών από ανόργανα μόρια. Αυτή είναι η γνώμη ενός Ρώσου επιστήμονα (1924).
Χημική εξέλιξη
Στα πρώτα στάδια, η Γη είχε πολύ υψηλή θερμοκρασία. Καθώς ψύχθηκε, τα βαριά στοιχεία κινήθηκαν προς το κέντρο του, ενώ τα ελαφριά παρέμεναν στην επιφάνεια. Τα μέταλλα οξειδώθηκαν και δεν υπήρχε ελεύθερο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα. Αποτελούνταν από H2, CH4, NH3, HCN και ήταν αναγωγικού χαρακτήρα. Αυτό χρησίμευσε ως προϋπόθεση για την εμφάνιση οργανικών ουσιών με μη βιολογικό τρόπο. Μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, πίστευαν ότι μπορούσαν να εμφανιστούν μόνο στο σώμα. Από αυτή την άποψη, ονομάστηκαν οργανικές και ουσίες - ορυκτά, ανόργανες. Το 1953 αποδείχθηκε ότι με τη διέλευση ρεύματος από ένα μείγμα αερίων H2, CH4, NH3, HCN απουσία οξυγόνου, προέκυψε ένα μείγμα αμινοξέων. Στη συνέχεια, πολλές οργανικές ενώσεις ελήφθησαν βιογονικά. Όλοι τους ανακαλύφθηκαν στη συνέχεια στο διάστημα.
Πριν από περισσότερα από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, η «φιάλη Miller» ήταν ολόκληρη Γη. Ηφαίστεια εξερράγησαν, λάβα κυλούσε, ατμός στροβιλίστηκε, αστραπές έλαμψαν. Καθώς ο πλανήτης ψύχθηκε, οι υδρατμοί συμπυκνώθηκαν και έπεφταν βροχή στον πλανήτη για εκατομμύρια χρόνια. Σχηματίστηκε ένας πρωταρχικός ωκεανός, ζεστός και κορεσμένος με άλατα, επιπλέον, τα σχηματισμένα σάκχαρα, αμινοξέα και οργανικά οξέα έφτασαν εκεί. Καθώς το κλίμα μαλάκωσε, ο σχηματισμός πιο πολύπλοκων ενώσεων κατέστη δυνατός, με αποτέλεσμα την εμφάνιση πρωτογενών βιοπολυμερών - πολυνουκλεοτιδίων και πολυπιπτιδίων.
Ο αρχέγονος ωκεανός περιείχε διάφορα οργανικά και ανόργανα μόρια σε διαλυτή μορφή. Η συγκέντρωσή τους αυξανόταν συνεχώς και σταδιακά τα νερά έγιναν «ζωμός» θρεπτικών οργανικών ενώσεων. Κάθε μόριο έχει μια ορισμένη δομική οργάνωση: μερικά είναι διαχωρισμένα, άλλα έχουν ενυδατωμένα κελύφη. Τα οργανικά μόρια έχουν μεγάλο μοριακό βάρος και πολύπλοκη δομή. Τα μόρια που περιβάλλονται από ένα υδατικό κέλυφος συνδυάζονται για να σχηματίσουν υψηλά μοριακά σύμπλοκα - συνενώσεις. Στον αρχέγονο ωκεανό, οι σταγόνες απορρόφησαν άλλες ουσίες, είτε κατέρρευσαν είτε μεγάλωσαν. Ως αποτέλεσμα, οι σταγόνες έγιναν πιο περίπλοκες και προσαρμοσμένες στις εξωτερικές συνθήκες. Μεταξύ των coacervates, η επιλογή των περισσότερων βιώσιμες μορφές. Υπήρχαν διαφορές μεταξύ της χημικής σύστασης του εσωτερικού και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Ως αποτέλεσμα της χημικής εξέλιξης, διατηρήθηκαν εκείνες οι μορφές που, όταν αποσυντέθηκαν σε θυγατρικές, δεν έχασαν τα δομικά τους χαρακτηριστικά. Αυτή είναι η ικανότητα να αναπαράγει τον εαυτό του. Στη διαδικασία της εξέλιξης, η σύνδεση νουκλεϊκών οξέων και μορίων πρωτεΐνης οδήγησε στην εμφάνιση του γενετικού κώδικα. Αυτή η αλληλουχία νουκλεοτιδίων χρησίμευσε ως πληροφορία για την αλληλουχία αμινοξέων σε ένα μόριο πρωτεΐνης. (Αναπαραγωγή του είδους τους). Σταδιακά, οι λιπιδικές στοιβάδες γύρω από τα κοψίματα μετασχηματίστηκαν σε μια εξωτερική μεμβράνη. Αυτό προκαθόρισε τον δρόμο της περαιτέρω εξέλιξης. Ο σχηματισμός πρωτογενών κυτταρικών οργανισμών σηματοδότησε την αρχή της βιολογικής εξέλιξης.
Η εμφάνιση των προκαρυωτών
Η επιλογή των coacervates συνεχίστηκε για περίπου 750 εκατομμύρια χρόνια. Ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκαν προκαρυώτες χωρίς πυρήνα. Σύμφωνα με τη μέθοδο της λύσης, ήταν ετερότροφοι - χρησιμοποιούσαν την οργανική ύλη του πρωτογενούς ωκεανού. Ελλείψει ατμοσφαιρικού οξυγόνου, προχωρούσε σε αυτά ο αναερόβιος μεταβολισμός. Είναι αναποτελεσματικός. Σταδιακά, τα αποθέματα τροφίμων στον ωκεανό εξαντλήθηκαν. Ο διαγωνισμός για το φαγητό έχει ξεκινήσει.
Σε περισσότερα πλεονεκτική θέσηοι οργανισμοί ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν την ηλιακή ενέργεια για τη σύνθεση οργανικής ύλης. Έτσι προέκυψε η φωτοσύνθεση. Αυτό οδήγησε στην εμφάνιση μιας νέας πηγής ενέργειας. Στη συνέχεια, οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί έμαθαν να χρησιμοποιούν το νερό ως πηγή υδρογόνου. αφομοίωση διοξείδιο του άνθρακασυνοδεύονταν από απελευθέρωση οξυγόνου και ενσωμάτωση άνθρακα σε οργανικές ενώσεις. (Σήμερα, τα προκαρυωτικά της επιφάνειας των ωκεανών παράγουν έως και το 78% του ανανεώσιμου οξυγόνου.)
Η μετάβαση από την πρωτογενή ατμόσφαιρα στο περιβάλλον οξυγόνου είναι ένα πολύ σημαντικό γεγονός. Στα ανώτερα στρώματα, σχηματίζεται μια οθόνη όζοντος, εμφανίζεται ένας πιο ευνοϊκός τύπος μεταβολισμού οξυγόνου. Στη Γη άρχισαν να εμφανίζονται νέες μορφές ζωής με ευρύτερη χρήση του περιβάλλοντος.
Εμφάνιση ευκαρυωτών
Οι ευκαρυώτες προέκυψαν ως αποτέλεσμα της συμβίωσης διαφόρων προκαρυωτών. Έτσι προέκυψαν οι πρόγονοι των πρωτόγονων ζωντανών μαστιγωτών πρωτόζωων. Η συμβίωση των μαστιγωτών με το φωτοσυνθετικό έδωσε φύκια ή φυτά.
Οι δυνατότητες των μονοκύτταρων οργανισμών στην ανάπτυξη του οικοτόπου τους ήταν περιορισμένες. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί εμφανίστηκαν πριν από 2,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Η βάση των σύγχρονων ιδεών για την προέλευση εξηγείται από τη θεωρία των φαγοκυττάρων. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί εξελίχθηκαν από αποικιακά μαστιγωτά. Υπάρχουν και τώρα. Αυτές οι αποικίες έχουν εξελιχθεί σε έναν απλό αλλά ολοκληρωμένο οργανισμό.
Έτσι, η εμφάνιση της ζωής στη Γη συνδέεται με μια μακρά διαδικασία χημικής εξέλιξης. Ο σχηματισμός της μεμβράνης - του κελύφους συνέβαλε στην αρχή της βιολογικής εξέλιξης. Τόσο τα πιο απλά όσο και τα πιο σύνθετα έχουν ένα κύτταρο στη δομική τους οργάνωση.
ερωτήσεις δοκιμής
1. Η ιστορία των ιδεών για την προέλευση της ζωής.
2. Έργα του Λ. Παστέρ.
3. Θεωρία της αιωνιότητας της ζωής.
4. Ο σχηματισμός ανόργανων ουσιών και ο σχηματισμός του πλανήτη.
5. Θεωρία.
6. Βιολογική εξέλιξη.
7. Η εμφάνιση του πρώτου πολυκύτταρου.
Κεφάλαιο2 Κυτταρολογία - ΜΕΛΕΤΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ
Θέμα 2.1 Χημική οργάνωση του κυττάρου. Μακροθρεπτικά και μικροθρεπτικά συστατικά
Ορολογία
1. Βιοστοιχεία- χημικά στοιχεία που αποτελούν τη βάση των οργανικών μορίων.
2.Μακροθρεπτικά συστατικά- χημικά στοιχεία που αποτελούν μέρος οργανικών μορίων σε ποσότητα άνω του 1%.
3. ιχνοστοιχεία- χημικά στοιχεία που περιλαμβάνονται στη σύνθεση των οργανικών μορίων σε ποσότητα που δεν υπερβαίνει το 0,001%.
4. ομοιοσταση- η κατάσταση δυναμικής ισορροπίας του φυσικού συστήματος, που υποστηρίζεται από τη δραστηριότητα των ρυθμιστικών συστημάτων.
5. ρυθμιστικά διαλύματα- διάλυμα οργανικών ή ανόργανων ουσιών του οποίου η τιμή pH δεν μεταβάλλεται όταν προστίθενται μικρές ποσότητες αλκαλίου ή οξέος.
Οι απλούστεροι μικροοργανισμοί είναι μεμονωμένα κύτταρα. Το σώμα όλων των πολυκύτταρων οργανισμών αποτελείται από περισσότερα ή λιγότερα κύτταρα, τα οποία είναι τα δομικά στοιχεία που συνθέτουν έναν ζωντανό οργανισμό. Ανεξάρτητα από το αν ένα κελί είναι ένα αναπόσπαστο σύστημα ή μέρος του, έχει ένα σύνολο χαρακτηριστικών κοινών σε όλα τα κελιά.
Χημική οργάνωση των κυττάρων
Τα κύτταρα περιέχουν περίπου 70 στοιχεία περιοδικό σύστημαπου βρίσκεται στην άψυχη φύση. Αυτή είναι μια από τις αποδείξεις της κοινότητας της έμψυχης και της άψυχης φύσης. Ωστόσο, η αναλογία των στοιχείων, η συμβολή τους στο σχηματισμό των στοιχείων που αποτελούν το σώμα και των μη έμβιων πραγμάτων, διαφέρουν έντονα.
Ανάλογα με την αναλογία των στοιχείων στη σύνθεση του σώματος, υπάρχουν:
1. μακροθρεπτικά συστατικά (98% της κυτταρικής μάζας) H2, O2, C, N.
2. ιχνοστοιχεία (1,5%) S, P, K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Cl. Καθένας από αυτούς αποδίδει πολύ σημαντικά χαρακτηριστικάσε ένα κλουβί.
3. άλλα (0,5%) B, Zn, Cu, I2, F2CO, Se.
Όλα αυτά τα στοιχεία συμμετέχουν στην κατασκευή του σώματος είτε με τη μορφή ιόντων, είτε ως μέρος ορισμένων ενώσεων - μορίων οργανικών και ανόργανων ενώσεων.
Ανόργανες ουσίες στο κύτταρο
Αυτά περιλαμβάνουν νερό και μεταλλικά άλατα.
Νερό- η πιο κοινή ανόργανη ένωση σε ζωντανούς οργανισμούς. Η ποσότητα του κυμαίνεται από 10% στο σμάλτο των δοντιών έως 90% στα εμβρυϊκά κύτταρα. Εξαρτάται από την ηλικία, την ώρα της ημέρας, την εποχή του χρόνου.
Τα μόρια του νερού αντιπροσωπεύονται από δίπολα: ανάλογα με τη θερμοκρασία, τα μόρια μπορούν να είναι ελεύθερα ή να συνδυαστούν σε ομάδες με δεσμούς υδρογόνου. Ο διπολικός χαρακτήρας καθορίζει την υψηλή χημική δραστηριότητα του νερού. Το νερό παίζει το ρόλο του μέσου στο κύτταρο, φέρνει και αφαιρεί θρεπτικά συστατικά. Το νερό εισέρχεται σε πολυάριθμες αντιδράσεις υδρόλυσης. Διαθέτοντας καλή θερμική αγωγιμότητα, το νερό ρυθμίζει τη θερμοκρασία στο στοιχείο.
μεταλλικά άλατα -αυτή είναι η πλειοψηφία των ανόργανων ενώσεων. Έχουν τη μορφή ιόντων ή αδιάσπαστων μορίων. Μεγάλης σημασίαςέχουν K+, Na+, Ca+2. Παρέχουν σταθερή περιεκτικότητα σε νερό, μέσο διάλυμα. Η προσωρινή αποθήκευση του περιβάλλοντος εξασφαλίζει τη σταθερότητα όλων των εσωτερικών διεργασιών στο κελί.
Οργανική ουσία στο κύτταρο
Αποτελούν το 20-30% της κυτταρικής μάζας. Αυτά περιλαμβάνουν βιοπολυμερή - πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες, λίπη, ATP κ.λπ.
Διαφορετικοί τύποι κυττάρων περιέχουν διαφορετικές ποσότητες οργανικών ενώσεων. Οι σύνθετοι υδατάνθρακες κυριαρχούν στα φυτικά κύτταρα, οι πρωτεΐνες και τα λίπη κυριαρχούν στα ζώα. Ωστόσο, κάθε ομάδα οργανικών ουσιών σε οποιοδήποτε τύπο κυττάρου εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες: παρέχει ενέργεια, είναι δομικό υλικό, μεταφέρει πληροφορίες κ.λπ.
σκίουροι.Μεταξύ των οργανικών ουσιών του κυττάρου, οι πρωτεΐνες καταλαμβάνουν την πρώτη θέση σε ποσότητα και αξία. Στα ζώα, αντιπροσωπεύουν το 50% της ξηρής μάζας του κυττάρου.
Στο ανθρώπινο σώμα, υπάρχουν πολλά είδη πρωτεϊνικών μορίων που διαφέρουν μεταξύ τους και από τις πρωτεΐνες άλλων οργανισμών.
 |
Πεπτιδικός δεσμός:
Όταν συνδυάζονται, τα μόρια σχηματίζονται: διπεπτίδιο, τριπεπτίδιο ή πολυπεπτίδιο. Είναι μια ένωση 20 ή περισσότερων αμινοξέων. Η σειρά μετασχηματισμού των αμινοξέων σε ένα μόριο είναι η πιο διαφορετική. Αυτό επιτρέπει την ύπαρξη παραλλαγών που διαφέρουν ως προς τις απαιτήσεις και τις ιδιότητες των μορίων πρωτεΐνης.
Η αλληλουχία των αμινοξέων σε ένα μόριο ονομάζεται δομή.
Πρωτογενές - γραμμικό.
Δευτερεύουσα - σπειροειδής.
Τριτογενής - σφαιρίδια.
Τεταρτογενής - συσχέτιση σφαιριδίων (αιμοσφαιρίνη).
Η απώλεια της δομικής οργάνωσης από ένα μόριο ονομάζεται μετουσίωση. Προκαλείται από αλλαγή θερμοκρασίας, pH, ακτινοβολίας. Με μια ελαφριά κρούση, το μόριο μπορεί να αποκαταστήσει τις ιδιότητές του. Χρησιμοποιείται στην ιατρική (αντιβιοτικά).
Οι λειτουργίες των πρωτεϊνών στο κύτταρο ποικίλλουν. Το πιο σημαντικό είναι η κατασκευή. Οι πρωτεΐνες συμμετέχουν στο σχηματισμό όλων των κυτταρικών μεμβρανών στα οργανίδια. Η καταλυτική λειτουργία είναι εξαιρετικά σημαντική - όλα τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες. Η κινητική λειτουργία παρέχεται από συσταλτικές πρωτεΐνες. Μεταφορά - συνίσταται στην προσάρτηση χημικών στοιχείων και τη μεταφορά τους στους ιστούς. Προστατευτική λειτουργίαπαρέχονται από ειδικές πρωτεΐνες - αντισώματα που σχηματίζονται στα λευκοκύτταρα. Οι πρωτεΐνες χρησιμεύουν ως πηγή ενέργειας - με πλήρη διάσπαση 1 g πρωτεΐνης, απελευθερώνονται 11,6 kJ.
Υδατάνθρακες.Πρόκειται για ενώσεις άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου. αντιπροσωπεύονται από σάκχαρα. Το κελί περιέχει έως και 5%. Τα πλουσιότερα - φυτικά κύτταρα - έως και το 90% της μάζας (πατάτες, ρύζι). Χωρίζονται σε απλά και σύνθετα. Απλό - μονοζάχαρο (γλυκόζη) C6H12O6, ζάχαρη σταφυλιού, φρουκτόζη. Disahara - (σακχαρόζη) C] 2H22O11 τεύτλα και ζαχαροκάλαμο. Πολυζάχαρο (κυτταρίνη, άμυλο) (C6H10O5)n.
Οι υδατάνθρακες εκτελούν κυρίως οικοδομικές και ενεργειακές λειτουργίες. Όταν οξειδώνεται 1 g υδατάνθρακα, απελευθερώνονται 17,6 kJ. Το άμυλο και το γλυκογόνο χρησιμεύουν ως ενεργειακό απόθεμα του κυττάρου.
Λιπίδια.Αυτά είναι λίπη και ουσίες που μοιάζουν με λίπος στο κύτταρο. Είναι εστέρες γλυκερίνης και κορεσμένων και ακόρεστων οξέων υψηλού μοριακού βάρους. Μπορούν να είναι στερεά και υγρά - λάδια. Τα φυτά περιέχουν στους σπόρους, από 5-15% ξηρή ουσία.
Η κύρια λειτουργία είναι η ενέργεια - όταν χωρίζεται 1 g λίπους, απελευθερώνονται 38,9 kJ. Τα λίπη είναι αποθέματα ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιες. Τα λίπη εκτελούν δομική λειτουργία, είναι καλός μονωτήρας θερμότητας.
Νουκλεϊκά οξέα.Πρόκειται για σύνθετες οργανικές ενώσεις. Αποτελούνται από C, H2, O2, N2, P. Περιέχονται στους πυρήνες και το κυτταρόπλασμα.
 |
α) Το DNA είναι ένα βιολογικό πολυνουκλεοτίδιο που αποτελείται από δύο αλυσίδες νουκλεοτιδίων. Νουκλεοτίδια - αποτελούνται από 4 αζωτούχες βάσεις: 2 πουρίνες - Αδενίνη και Βαλίνη, 2 πυριμεδίνες Κυτοσίνη και Γουανίνη, καθώς και ζάχαρη - δεοξυριβόζη και ένα υπόλειμμα φωσφορικού οξέος.
Σε κάθε αλυσίδα συνδέονται νουκλεοτίδια ομοιοπολικούς δεσμούς. Αλυσίδες νουκλεοτιδίων σχηματίζουν έλικες. Μια έλικα DNA γεμάτη με πρωτεΐνες σχηματίζει μια δομή - ένα χρωμόσωμα.
β) Το RNA είναι ένα πολυμερές, τα μονομερή του οποίου είναι νουκλεοτίδια κοντά στο DNA, αζωτούχες βάσεις - A, G, C. Αντί για θυμίνη, υπάρχει Uration. Ο υδατάνθρακας του RNA είναι ριβόζη, υπάρχει υπόλειμμα φωσφορικού οξέος.
Δίκλωνοι φορείς RNA γενετικές πληροφορίες. Μονόκλωνο - μεταφέρει πληροφορίες σχετικά με την αλληλουχία αμινοξέων στην πρωτεΐνη. Υπάρχουν πολλά μονόκλωνα RNA:
Ριβοσωμικό - 3-5 χιλιάδες νουκλεοτίδια.
Ενημερωτικά - νουκλεοτίδια;
Μεταφορά - 76-85 νουκλεοτίδια.
Η πρωτεϊνοσύνθεση πραγματοποιείται σε ριβοσώματα με τη συμμετοχή όλων των τύπων RNA.
ερωτήσεις δοκιμής
1. Κύτταρο - οργανισμός ή μέρος αυτού;
2. Στοιχειώδης σύνθεση κυττάρων.
3. Νερό και μέταλλα.
4. Οργανικές ουσίες του κυττάρου.
6. Υδατάνθρακες, λίπη.
Θέμα 2.2 Η δομή και οι λειτουργίες του κυττάρου
Ορολογία
1. βιολογική μεμβράνη- ένα διμοριακό στρώμα φωσφολιπιδίων με διάφορα μόρια πρωτεΐνης βυθισμένα σε αυτό από διαφορετικές πλευρές.
2. Οργανίδια- Αυστηρά εξειδικευμένες δομές που υπάρχουν συνεχώς στο κυτταρόπλασμα.
3. κυτταροσκελετός- ένα σύστημα μικροσωληνίσκων και πρωτεϊνικών ινών που διατηρεί το σχήμα των κυττάρων και τις εκτάσεις των δομών στο κυτταρόπλασμα.
4. Μιτοχόνδρια- ενεργειακοί σταθμοί του κυττάρου, στις μεμβράνες των οποίων διατάσσονται τα ένζυμα του ενεργειακού μεταβολισμού.
5. πλαστίδιαοργανίδια στα οποία λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση.
6. εγκλείσματα- δομές που υπάρχουν αδιάκοπα στο κυτταρόπλασμα, οι οποίες είναι προϊόντα της ζωτικής δραστηριότητας των κυττάρων και παίζουν το ρόλο της παροχής θρεπτικών συστατικών.
Οι βιοχημικοί μετασχηματισμοί είναι άρρηκτα συνδεδεμένοι με διάφορες δομές ενός ζωντανού κυττάρου, οι οποίες είναι υπεύθυνες για την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης λειτουργίας. Τέτοιες δομές ονομάζονται οργανοειδή, αφού, όπως και τα όργανα ολόκληρου του οργανισμού, εκτελούν μια συγκεκριμένη λειτουργία. Σύμφωνα με το επίπεδο οργάνωσης (βαθμός πολυπλοκότητας), όλα τα κύτταρα χωρίζονται σε μη πυρηνικά - προκαρυωτικά και πυρηνικά - ευκαρυωτικά. Τα μη πυρηνικά περιλαμβάνουν βακτήρια και γαλαζοπράσινα φύκια. Οι ευκαρυώτες είναι κύτταρα μυκήτων, ζώων και φυτών.
Έτσι, σε σύγχρονη επιστήμηΥπάρχουν δύο επίπεδα κυτταρικής οργάνωσης: το προκαρυωτικό και το ευκαρυωτικό. Οι προκαρυώτες διατηρούν τα χαρακτηριστικά της βαθύτερης αρχαιότητας: είναι πολύ απλά διατεταγμένα. Σε αυτή τη βάση, απομονώνονται σε ένα ανεξάρτητο βασίλειο - κυνηγετικά όπλα.
Τα ευκαρυωτικά κύτταρα περιέχουν έναν πυρήνα που περιορίζεται από ένα κέλυφος, καθώς και πολύπλοκους «ενεργειακούς σταθμούς» - μιτοχόνδρια. Με άλλα λόγια, όλα τα κύτταρα των πυρηνικών οργανισμών είναι πολύ οργανωμένα, προσαρμοσμένα στην κατανάλωση οξυγόνου και επομένως μπορούν να παράγουν ένας μεγάλος αριθμός απόενέργεια.
Η δομή των προκαρυωτών
Τα βακτήρια είναι τυπικά προκαρυωτικά. Ζουν παντού: σε νερό, χώμα, τροφή. Ο κατάλογος των συνθηκών διαβίωσης δείχνει ποια υψηλό βαθμόΟι προκαρυώτες διαθέτουν φυσική κατάσταση, παρά την απλότητα της δομής τους. Τα βακτήρια είναι πρωτόγονες μορφές ζωής και μπορεί να υποτεθεί ότι εμφανίστηκαν στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της ζωής στη Γη. Τα βακτήρια ζούσαν αρχικά στις θάλασσες. Είναι η προέλευση των σύγχρονων μικροοργανισμών. Ο άνθρωπος γνώρισε τον κόσμο των μικροβίων αφού έφτιαξε έναν φακό με έντονη αύξηση.
«Ανάπτυξη της Γης» - Εξαντλημένοι, στηρίζοντας ο ένας τον άλλον, καίγοντας τα πόδια μας σε καυτή άμμο, περιπλανηθήκαμε μέσα από χαμηλά πυκνά αγκάθια θάμνους ευκαλύπτου για πέντε ημέρες. ΑΙΘΟΥΣΑ Νο. 2 1. Με βάση τους προτεινόμενους πίνακες, καθορίστε το όνομα και δείξτε αυτές τις φυσικές περιοχές στον χάρτη. 2. Ήχοι που αναγνωρίζουμε. Τι σημαίνει ο τίτλος; ΑΙΘΟΥΣΑ 1 Πρακτική δουλειά: 1. Εξετάστε τα προτεινόμενα εκθέματα. 2. Προσδιορίστε: α) Ποια δείγματα είναι απολιθωμένα υπολείμματα οργανισμών (απολιθώματα) β) Ποια δείγματα είναι ανακατασκευάσιμα. 3. Διατυπώστε ένα συμπέρασμα: Γιατί είναι απαραίτητο να μελετήσουμε τα απολιθώματα των οργανισμών; 4. Από τα προτεινόμενα γράμματα, προσθέστε το όνομα της επιστήμης που μελετά τα αρχαία απολιθώματα.
«Η ανάδυση και ανάπτυξη της ζωής» - Ηράκλειτος Αποκλείεται η πιθανότητα επαναζωής στη Γη. Η ζωή ξεκίνησε στη Γη με αβιογόνο τρόπο. Ο κόσμος αποτελείται από πέντε στοιχεία: γη, νερό, αέρας, φωτιά και αιθέρας. Η βάση των πάντων είναι η φωτιά ... Αριστοτέλης. Οι απαρχές του σύμπαντος είναι τα άτομα και το κενό. Η εμφάνιση και η αρχική ανάπτυξη της ζωής στη Γη.
"Ανάπτυξη του οργανικού κόσμου" - Σήμερα βιώνουμε μια από τις περιόδους θέρμανσης. Απλωμένη στον ισημερινό είναι η υπερήπειρος Gondwana. ΠΑΛΑΙΟΚΑΙΝΟΣ ΕΠΟΧΗ (Τριτογενής περίοδος). Χλωρίδα Καθώς το κλίμα ψύχθηκε, οι στέπες ήρθαν να αντικαταστήσουν τα δάση. Διάρκεια: ΑΠΟ 570 ΕΩΣ 500 ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ. Καινοζωική εποχή (εποχή νέας ζωής). Διάρκεια: ΑΠΟ 65 ΕΩΣ 55 ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ
«Θεωρία της Ζωής» – Επιστημονική. Σκεφτείτε τον μονοθεϊσμό. Ο μονοθεϊσμός είναι ένας από τους κλάδους του δημιουργισμού. Σκεφτείτε το παράδειγμα του Χριστιανισμού. ΑΛΛΑ ακόμα, στη θρησκεία αρχαία Αίγυπτοςπολλοί θεοί παραμένουν. Αυθόρμητη προέλευση της ζωής: Για τον Δημόκριτο η αρχή της ζωής ήταν στη λάσπη, για τον Θαλή - στο νερό, για τον Αναξαγόρα - στον αέρα. Αρχαία Αίγυπτος.
"The Education of Life" - Παλαιοζωικό. Σχηματισμός αστεριών. Αρχαίου. Πρωτοζωικό.
"Ανάπτυξη της Ζωής στη Γη" - Το έργο έχει σχεδιαστεί για δύο εβδομάδες. Έργο με θέμα Στάδια ανάπτυξης της ζωής στη Γη. Το δημιουργικό όνομα είναι "Ένα ατάραχο σύστημα σε όλα, μια πλήρης συνοχή στη φύση" F.I. Tyutchev. Ανάπτυξη: προώθηση της ανάπτυξης πληροφοριακή κουλτούρακαι δημιουργώντας ενδιαφέρον για ερευνητικό έργο. Θέμα: βιολογία. © γυμνάσιο Lyubimskaya, 2010
Συνολικά υπάρχουν 20 παρουσιάσεις στο θέμα
« Προέλευση και αρχικά στάδια προέλευσης της ζωής»
I. 1. Τι ισχυρίζεται η θεωρία της αβιογένεσης: α) αυθόρμητη δημιουργία ζωής; β) η προέλευση της ζωής. γ) η δυνατότητα προέλευσης του ζωντανού από το μη ζωντανό. δ) η ανάπτυξη της άψυχης ύλης.
2. Ποια είναι η ουσία της θεωρίας του Ρίχτερ: α) η εμφάνιση ζωής από ένα σύννεφο αερίου-σκόνης; β) η ζωή στη Γη προέκυψε από ανόργανες ουσίες.
γ) η ζωή προήλθε από άλλους πλανήτες.
δ) η ζωή προήλθε από μη ζωντανή ύλη
3. Ποια ήταν η φύση των ιδεών των αρχαίων ανθρώπων για την προέλευση της ζωής: α) χαοτική; β) αυθόρμητα υλιστικό? γ) μεθοδική?
δ) επιστημονική
4. Τι σημαίνει ο όρος «φασματοσκοπία»: α) σημείο σε ευθεία γραμμή; β) το πιο σημαντικό σημείο επαφής μεταξύ αστρονομίας και χημείας. σε) φασματική ανάλυση;
δ) μελέτη του φάσματος
5. Πρωτοάστρα είναι: α) σύννεφα. β) σύννεφα. γ) αστέρια? δ) πλανήτες
6. Τι χημικό στοιχείοείναι μέρος της αστρικής και ηλιακής ύλης: α) βάριο; β) χλώριο. γ) υδρογόνο; δ) οξυγόνο
7. Ποιο είναι το μεγάλο πλεονέκτημα της θεωρίας του A. Oparin: α) στη δημιουργία της θεωρίας συναυτισμού; β) συγκεντρώσεις χημικών ουσιών. γ) τη διαφορά μεταξύ ταχύτητας και χρόνου. δ) λήψη οργανικών ουσιών
8. Από ποιον ελήφθησαν τα αμινοξέα: α) Haeckel και Muller;
β) Αριστοτέλης και Εμπεδοκλής. γ) Urey και Miller.
δ) Pasteur και Pfluger
9. Τα συσσωρευμένα είναι: α) μόρια που περιβάλλονται από ένα πυκνό κέλυφος.
β) μόρια που περιβάλλονται από ένα υδατικό κέλυφος, τα οποία συνδυάζονται σε πολυμοριακά σύμπλοκα. γ) μακρομόρια που αποσυντίθενται σε μονομερή. δ) μόρια που καίγονται στο ατμοσφαιρικό οξυγόνο
10. Οι οργανικές ουσίες που δεν διαλύονται στο νερό ονομάζονται:
α) υδρόφοβο. β) ενυδάτωση? γ) υδρογονωμένο. δ) υδρόφιλο
11. Η ουσία της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης είναι: α) ο μεταβολισμός.
β) στη μεταφορά ουσιών· γ) σύνθεση οργανικών ουσιών. δ) η παρουσία κενοτοπίων
12. Μια σημαντική ουσία απαραίτητη για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης:
α) η παρουσία λευκοπλαστών. β) την παρουσία χλωροπλαστών. γ) την παρουσία καρυότυπου.
δ) η παρουσία πλασματικής μεμβράνης
13. Τι ισχύει για τους αυτότροφους οργανισμούς: α) βακτήρια; β) φυτά.
γ) μανιτάρια? δ) ζώα
14. Τα βακτήρια που ζουν σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο ονομάζονται: α) αναερόβια.
β) πρωτόβιων? γ) αερόβια? δ) αυτότροφος
15. Η φαγοκυττάρωση είναι μια διαδικασία: α) απορρόφηση υγρών προϊόντων.
β) απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα. γ) απορρόφηση στερεών σωματιδίων.
δ) μεταβολισμός
II. Επιλέξτε τις σωστές από τις προτάσεις που δίνονται.
Η θεωρία της αβιογένεσης υποθέτει τη δυνατότητα προέλευσης των ζωντανών μόνο από τους ζωντανούς.
Ο Λ. Παστέρ απέδειξε με τα πειράματά του τη δυνατότητα αυθόρμητης δημιουργίας ζωής.
Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της υπόθεσης του AI Oparin είναι η σταδιακή επιπλοκή της χημικής δομής και της μορφολογικής ανταλλαγής των προδρόμων της ζωής στο δρόμο προς τους ζωντανούς οργανισμούς.
Το χαμηλότερο και αρχαιότερο επίπεδο οργάνωσης της ζωής είναι το κυτταρικό επίπεδο της ζωής.
Τα συσσωρευμένα δεν είναι ικανά να προσροφήσουν ουσίες από το περιβάλλον διάλυμα.
Οργανισμός - ένα πολύπλοκο σύστημαικανή αυτορρύθμισης.
Τα κοακερβάτα είναι τα πρώτα αρχαία ζωντανά πλάσματα.
Η ζωή ξεκίνησε με βιογενή τρόπο.
Τα έμβια όντα χαρακτηρίζονται από την ικανότητα ιστορικής ανάπτυξης και αλλαγής από απλό σε σύνθετο.
Ο Λ. Παστέρ απέδειξε με τα πειράματά του την αδυναμία δημιουργίας αυθόρμητης ζωής.
III. Ορίστε έναν αγώνα.
Το Α είναι η βιογένεση. Β - Η υπόθεση του Oparin. Β - συνενώσεις. Το G είναι ένα ανοιχτό σύστημα. D - ετερότροφα. Ε - αυτότροφα. Ζ - βιογεωχημεία. Ζ - ζωή. Και - θάνατος. Το Κ είναι ένας πλανήτης.
Ουράνιο σώμα.
Η ανάδυση ζωντανών σωμάτων από ουσίες ανόργανης φύσης.
Ο τρόπος ύπαρξης πρωτεϊνικών σωμάτων, το ουσιαστικό σημείο του οποίου είναι η συνεχής ανταλλαγή ουσιών με το εξωτερικό τους περιβάλλον.
Ο σχηματισμός οργανικών ουσιών από ανόργανες έλαβε χώρα στα νερά του πρωτογενούς ωκεανού πριν από περισσότερα από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ενώ σε ένα περιβάλλον χωρίς οξυγόνο η ατμόσφαιρα ήταν κορεσμένη με αλδεΰδες, αλκοόλη και αμινοξέα.
Φυσαλίδες υγρού που περιβάλλονται από μεμβράνες πρωτεΐνης.
Ζωντανό σώμα.
Οργανισμοί που συνθέτουν οργανικές ουσίες απαραίτητες για τη ζωή από ανόργανες ουσίες.
μελέτη επιστήμης χημική σύνθεσηζωντανή ύλη και γεωχημικές διεργασίες που συμβαίνουν συνεχώς στη βιόσφαιρα με τη συμμετοχή ζωντανών οργανισμών.
Οργανισμοί που χρησιμοποιούν έτοιμες οργανικές ουσίες για τη διατροφή τους.
Ο θάνατος ενός ατόμου σε έναν πληθυσμό.
Απαντήσεις: 1c, 2c, 3b, 4b, 5a, 6c, 7a, 8c, 9b, 10a, 11c, 12b, 13b, 14c, 15c
Απαντήσεις: 3,6,10
Απαντήσεις: 1-k, 2-a, 3-h, 4-b, 5-c, 6-d, 7-e, 8-g, 9-d, 10-i.
