Сделайте вывод о том, можно ли считать, что проблема происхождения жизни на Земле в настоящее время уже решена.
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
Сделайте вывод о том, можно ли считать, что проблема происхождения жизни на Земле в настоящее время уже решена.
Основные этапы развития жизни на Земле
Заполните таблицу. Основные этапы развития жизни на Земле с позиций гипотезы биопоэза Этап эволюции | Характеристика ___ | ___ ___ | ___ ___ | ___ ___ | ___ ___ | ___
Какие существуют гипотезы происхождения эукариот?
- Какие факты свидетельствуют в пользу гипотезы симбиотического происхождения эукариотической клетки?
Краткий ответ. Проблема происхождения жизни окончательно не решена. Этапы биопоэза: синтез мономеров → биополимеры → коацерватные капли → мембрана и обмен веществ → первые прокариотические клетки. У эукариот обсуждают две основные гипотезы — аутогенную и симбиотическую; в пользу симбиоза говорят «бактериальные» признаки митохондрий и пластид.
1. Вывод о проблеме происхождения жизни
Нет, считать проблему окончательно решённой нельзя. Химическую эволюцию и отдельные этапы биопоэза удалось частично подтвердить экспериментами (например, опытами Миллера—Юри), но полный переход от неживой материи к живой клетке в лаборатории не воспроизведён. Единой общепризнанной теории пока нет, поэтому вопрос остаётся открытым.
2. Таблица «Основные этапы развития жизни на Земле с позиций гипотезы биопоэза»
| Этап эволюции | Характеристика |
|---|---|
| 1. Абиогенный синтез органических мономеров | В первичной атмосфере и океане из неорганических веществ под действием УФ-излучения, электрических разрядов и тепла образуются аминокислоты, нуклеотиды, сахара. |
| 2. Образование биополимеров | Мономеры соединяются в белки и нуклеиновые кислоты; в воде возникают коллоидные растворы. |
| 3. Образование коацерватных капель | Биополимеры концентрируются в капли, отделённые от среды; капли способны поглощать вещества и расти. |
| 4. Возникновение мембраны и обмена веществ | Появляется липидная мембрана; капли обособляются, приобретают устойчивый обмен веществ и способность к самовоспроизведению. |
| 5. Появление первых клеток (прокариот) | Формируются примитивные гетеротрофные прокариотические клетки; начинается биологическая эволюция. |
3. Гипотезы происхождения эукариот
- Аутогенная (инвагинационная, эндогенная) гипотеза. Эукариотическая клетка возникла из прокариотической путём впячивания и обособления участков мембраны. Так образовались внутренние мембранные органеллы.
- Симбиотическая (эндосимбиотическая) гипотеза. Митохондрии и пластиды — потомки когда-то самостоятельно существовавших прокариот: аэробных бактерий и цианобактерий. Они были поглощены клеткой-хозяином и стали симбионтами.
Сейчас большинство учёных поддерживает симбиотическую гипотезу.
4. Факты в пользу симбиотического происхождения эукариотической клетки
- Митохондрии и пластиды имеют собственную кольцевую ДНК, сходную с ДНК бактерий.
- Их рибосомы относятся к прокариотическому типу (70S), а не к эукариотическому (80S).
- Синтез белка в этих органеллах подавляется антибактериальными антибиотиками, как у бактерий.
- Они окружены двойной мембраной; внутренняя мембрана по составу близка к плазматической мембране бактерий.
- Митохондрии и пластиды размножаются делением независимо от деления клетки, то есть обладают относительной автономией.
- По размерам и строению они сходны с бактериями; известны примеры эндосимбиоза в природе.
Как понять принцип
Биопоэз — это не «внезапно появившаяся клетка», а цепочка усложнений: сначала простые органические молекулы, затем их полимеры, потом обособленные капли, и только потом клетка с мембраной и обменом веществ. Этапы нельзя переставлять: каждый следующий опирается на предыдущий.
Для эукариот логика такая: если митохондрии и хлоропласты во многом похожи на бактерий, значит, они могли когда-то быть самостоятельными клетками, которые вошли в симбиоз с клеткой-хозяином.
Проверка: порядок этапов — мономеры → полимеры → коацерваты → мембрана → клетка. Не путай: 70S — рибосомы прокариот, 80S — рибосомы эукариот; в пользу симбиоза говорят именно 70S-рибосомы органелл.
Обсуждение
2 сообщенияКраткий ответ. Все три листа — одна тема: гипотезы происхождения жизни. Задания 1–3 с первого листа я уже разобрал в предыдущем ответе, ниже — новые пункты и сжатые формулировки для записи всех ответов.
1. Определения понятий
- Жизнь — форма существования материи, для которой характерны обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, наследственность и изменчивость, рост, развитие и раздражимость. Живое построено из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот.
- Креационизм — религиозная гипотеза, согласно которой жизнь и всё живое созданы Богом (Творцом) в результате сверхъестественного акта творения.
- Коацерваты — капли коллоидного раствора органических веществ (биополимеров), способные обособляться от среды, поглощать из неё вещества и расти; предшественники первых клеток в гипотезе Опарина.
- Пробионты — первичные организмы (протоклетки) с обособленной мембраной, обменом веществ и способностью к самовоспроизведению; переходная форма от коацерватов к настоящим клеткам.
2. Основные отличительные признаки живого от неживого
- Единство химического состава — углерод, белки, нуклеиновые кислоты.
- Обмен веществ и энергии (метаболизм) — постоянный обмен с окружающей средой.
- Самовоспроизведение (репродукция) — способность воспроизводить себе подобных.
- Наследственность и изменчивость — передача признаков и их изменение.
- Рост и развитие — увеличение размеров и качественные изменения.
- Раздражимость — реакция на внешние воздействия.
- Саморегуляция (гомеостаз) — поддержание постоянства внутренней среды.
- Дискретность — клеточное строение.
3. Современные взгляды учёных на происхождение жизни
Большинство учёных придерживается естественно-научного (эволюционного) подхода: жизнь возникла абиогенным путём в результате длительной химической эволюции на ранней Земле — это гипотеза биопоэза (Опарин, Холдейн). В первичной атмосфере и океане синтезировались органические мономеры (опыты Миллера—Юри), затем биополимеры и коацерваты, давшие начало пробионтам и первым клеткам. Современное развитие — гипотеза РНК-мира: первыми самореплицирующимися молекулами были РНК, совмещавшие хранение информации и катализ. Проблема окончательно не решена, единой теории нет.
4. Таблица «Гипотезы происхождения жизни на Земле»
| Название гипотезы (автор) | Суть гипотезы |
|---|---|
| Креационизм | Жизнь создана Творцом (Богом) в результате сверхъестественного акта творения. |
| Самопроизвольное зарождение (Аристотель, Ламарк, Гельмонт) | Живые организмы возникают из неживой материи (например, личинки — из гниющего мяса). Опровергнута опытами Пастера. |
| Стационарное состояние (Прейер) | Жизнь существовала всегда; виды неизменны, их число постоянно. |
| Панспермия (Аррениус, Томсон) | Жизнь занесена на Землю из космоса с метеоритами или космической пылью. |
| Биохимическая эволюция (биопоэз) (Опарин, Холдейн) | Жизнь возникла абиогенно в результате длительной химической эволюции органических веществ на ранней Земле. |
| Гипотеза РНК-мира (современная) | Первыми самореплицирующимися системами были молекулы РНК, обладавшие каталитическими свойствами. |
5. Задания 1–3 первого листа (кратко)
Таблица «Основные этапы развития жизни с позиций биопоэза»:
- Абиогенный синтез органических мономеров (аминокислот, нуклеотидов).
- Образование биополимеров (белков, нуклеиновых кислот).
- Образование коацерватных капель.
- Возникновение мембраны и обмена веществ.
- Появление первых клеток — гетеротрофных прокариот.
Гипотезы происхождения эукариот: аутогенная (инвагинационная) и симбиотическая (эндосимбиотическая).
Факты в пользу симбиотического происхождения эукариот: собственная кольцевая ДНК митохондрий и пластид; рибосомы 70S прокариотического типа; двойная мембрана; независимое деление; чувствительность к антибактериальным антибиотикам.
Как запомнить принцип: сначала простые органические молекулы → затем полимеры → обособленные капли → клетка с мембраной и обменом веществ. Гипотезы различаются тем, откуда взялась жизнь: создана Творцом, возникла сама из неживого, существовала всегда, занесена из космоса или возникла путём химической эволюции.
