Параграф 16 ГДЗ Каменский 11 класс (Биология)
Как развивались взгляды на возникновение жизни на Земле?
Из каких этапов мог складываться процесс возникновения жизни на Земле, согласно теории биопоэза?
- В чём суть теории биохимической эволюции Опарина—Холдейна?
- Какие стадии возникновения жизни на Земле выделяет теория биопоэза Бернала?
- Как мог осуществляться синтез органических мономеров на ранних этапах развития нашей планеты?
- Что такое коацерваты, какими свойствами они обладали и в каком направлении эволюционировали?
- Какие процессы характерны для третьего этапа химической эволюции?
- Каковы особенности строения и питания первых организмов?
- Назовите и охарактеризуйте этапы химической эволюции.
- Перечислите первые ароморфозы в эволюции органического мира.
- Докажите, что в органическом мире наиболее резкая граница проходит не между растениями и животными, а между прокариотами и эукариотами.
- Выскажите своё мнение о возможности абиотического происхождения жизни.
- Оцените гипотезу симбиогенеза, согласно которой эукариотические клетки возникли в результате сложного симбиоза первичных прокариотических организмов.
- Объясните, почему невозможно самозарождение жизни на Земле в настоящее время.
- Предложите свои гипотезы возникновения эукариотических клеток.
Найдите в тексте определения понятий пробионты, миксотрофы и запишите их в тетрадь.
Взгляды на возникновение жизни развивались от идеи самозарождения к научной теории биохимической эволюции, предложенной А. И. Опариным и Дж. Холдейном. Согласно этой теории, жизнь возникла в результате постепенного усложнения органических веществ в «первичном бульоне».
Процесс возникновения жизни, по теории биопоэза, мог включать такие этапы:
- абиогенный синтез органических мономеров;
- образование полимеров из мономеров;
- возникновение мембран и пробионтов.
1. Суть теории биохимической эволюции Опарина—Холдейна состоит в том, что жизнь возникла из неживой материи через постепенное усложнение органических веществ в условиях древней Земли, где в атмосфере не было свободного кислорода, а синтез соединений происходил под действием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и других источников энергии.
2. Теория биопоэза Бернала выделяет следующие стадии возникновения жизни:
- абиогенный синтез органических мономеров;
- образование полимеров из мономеров;
- возникновение мембран и пробионтов.
3. Синтез органических мономеров на ранних этапах развития Земли происходил в восстановительной атмосфере под действием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и вулканической активности. Образовавшиеся простейшие органические вещества накапливались в водоёмах.
4. Коацерваты — это обособленные в водной среде капли из комплексов белков и нуклеиновых кислот. Они могли избирательно поглощать вещества и осуществлять простейшие химические реакции. В ходе дальнейшей эволюции коацерваты дали начало более устойчивым структурам — пробионтам.
5. На третьем этапе химической эволюции происходило формирование липидных мембран вокруг коацерватов, что обеспечило избирательную проницаемость и устойчивость этих структур, а также появление первых самовоспроизводящихся систем — пробионтов.
6. Первые организмы были анаэробными гетеротрофами или миксотрофами, по строению напоминали прокариот. Они не имели сложных внутриклеточных структур и питались органическими веществами «первичного бульона», а некоторые могли использовать энергию окисления неорганических соединений.
1. Этапы химической эволюции:
- абиогенный синтез органических мономеров в первичном бульоне;
- образование полимеров и формирование коацерватов;
- возникновение липидных мембран и первых самовоспроизводящихся пробионтов.
2. Первые ароморфозы в эволюции органического мира:
- появление ферментативных РНК (рибозимов);
- возникновение клеточной мембраны;
- развитие механизмов матричного синтеза (ДНК → РНК → белок);
- появление фотосинтеза, сначала бескислородного, затем кислородного;
- формирование эукариотической клетки в результате симбиогенеза;
- возникновение полового процесса.
3. Наиболее резкая граница в органическом мире проходит между прокариотами и эукариотами, а не между растениями и животными. Эукариоты отличаются наличием ядра и мембранных органоидов, тогда как различия между растениями и животными связаны главным образом с частными приспособлениями внутри общей эукариотической организации.
1. Абиотическое происхождение жизни представляется наиболее обоснованным, так как возможность синтеза органических молекул в условиях древней Земли подтверждена экспериментально, а этапы химической эволюции объясняют переход от неживого к живому без привлечения сверхъестественных факторов.
2. Гипотеза симбиогенеза убедительно объясняет происхождение митохондрий и хлоропластов из симбиотических бактерий, что подтверждается наличием у них собственной ДНК и особенностями деления. Однако механизм возникновения ядра и эндоплазматической сети она объясняет не полностью.
3. Самозарождение жизни в настоящее время невозможно из-за кислородной атмосферы, которая окисляет органические вещества, наличия микроорганизмов, быстро разрушающих и использующих органические соединения, и отсутствия условий для накопления «первичного бульона».
4. Возможная гипотеза происхождения эукариотических клеток: они могли возникнуть в результате последовательных инвагинаций мембраны у древних прокариот. При этом ядро сформировалось как защита ДНК, а органоиды развились как специализированные компартменты для разных процессов обмена веществ.
Пробионты — предшественники первых живых клеток, обособленные коацерватные капли с белково-нуклеиновыми комплексами, обладающие примитивными свойствами обмена веществ и ограниченные липидными мембранами.
Миксотрофы — первые организмы, сочетающие признаки гетеротрофов и хемосинтетиков.
