Слайд 1
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ
Хламова Г.Г.
учитель биологии
Слайд 2I этап
Планетарная (геологическая) эволюция
Слайд 3
Планетарная
(геологическая) эволюция
Первичное космическое вещество
Н и Не
Из ядер Не
ядра С
С + частицы Не атомы О, N и Р
Слайд 4
Вращение, уплотнение и разогрев газопылевого облака
Солнце и планеты
Земля оказалась на оптимальном
расстоянии от Солнца
Слайд 5
Увеличение массы Земли за счет накопления космических частиц
Усиление гравитации
Формирование первичной атмосферы
за счет накопления газов , выделяющихся из магматических расплавов
Слайд 6
Состав первичной атмосферы Земли
СН4 – метан
NН3 – аммиак
СО2 – углекислый газ
СО
– угарный газ
Н2 – водород
Н2О – пары воды
Слайд 7Ответить на вопросы:
1. Какого газа не было в составе первичной
атмосферы Земли?
2. Почему дальнейшая химическая эволюция была бы невозможна при наличии кислорода?
Слайд 8
II этап
Химическая эволюция.
Абиогенный синтез органических веществ.
Формирование биологических полимеров.
Формирование мембран и
возникновение пробионтов.
Слайд 9Почему на первобытной Земле стал возможен синтез органических веществ?
Отсутствие кислорода, т.е.
атмосфера носила восстановительный характер.
Наличие электрической и световой энергии.
Слайд 10I. Абиогенный синтез органических веществ
История экспериментальных подтверждений
химической эволюции
1912 год французский
ученый
Жак Леб впервые получил глицин из
смеси нагретых газов и паров воды,
через которые пропускал электрические
заряды.
Слайд 112. 1953 год американские ученые Стенли Миллер и Гарольд Юри сконструировали
установку, в которой были воспроизведены условия первобытной Земли. Пропуская через смесь газов (метан, аммиак и водород) и воды электрические разряды, они через неделю получили молочную кислоту, мочевину и аминокислоты.
1957 год: те же результаты получили советские ученые, пропуская через похожую установку ультрафиолетовые лучи.
Слайд 13
II. Формирование биологических полимеров.
Слайд 141. Коацерватная теория.
1. 1924 год . Александр Иванович Опарин
Формирование в первичном
океане белковых структур – пробионтов
2. 1929 год. Английский ученый Джон Холдейн.
Гипотеза первичного бульона
Слайд 15Коацерватные капли – многомолекулярные комплексы, окруженные водной оболочкой
Слайд 172.Термическая теория
1955 год. Американский ученый Сидней Фокс.
Экспериментальным путем получил
полипептидные (белковые) структуры при нагревании сухой смеси аминокислот с последующим их охлаждением и растворением в воде.
Он назвал их «протеиноиды» .
Однако, более сложные структуры получить не удалось. Не выдвинуты обоснованные теоретические пути данного процесса.
Слайд 183. Теория адсорбции
Основным контраргументом в спорах об абиогенном возникновении полимерных структур
является концентрационный барьер и недостаток энергии для конденсации мономеров в разбавленных растворах.
Эту проблему решил в своих исследованиях английский физик Джон Десмонт Берналл
Слайд 193. Теория адсорбции
Концентрирование разбавленных растворов происходит путем «адсорбции в пресноводных или
морских отложениях очень тонких глин».
Адсорбция – увеличение концентрации растворенного вещества у поверхности раздела двух фаз.
Слайд 204. Низкотемпературная теория
Румынские ученые Константин Симонеску и Ф. Денеш, ведущее значение в качестве источника
энергии отводят энергии холодной плазмы.
Холодная плазма широко распространена в природе. Некоторые ученые считают что 99% Вселенной находятся в состоянии холодной плазмы. На современной Земле она представлена в виде молний, северных сияний, ионосферы. В результате экспериментов с холодной плазмой авторами теории были получены отдельные мономеры, полимеры пептидного типа и липиды.
Слайд 21Современная теория
Первыми полимерами были не полипептиды (белки), а нуклеиновые
кислоты
1982 год, американский биохимик Томас Чек открыл особого вида молекулы ДНК, обладающие ферментативной активностью.
Рибозимы – это молекулы, которым присущи все функции живого вещества:
структурная
каталитическая
генетическая
Слайд 22
III. Формирование мембран и возникновение пробионтов
Пробионты, или протобионты (греч. protos — первый и bios — жизнь), —
доклеточные образования, обладающие некоторыми свойствами клеток: способностью к обмену веществ, самовоспроизведением и др.
Слайд 24Поверхности водоёмов были покрыты жировыми плёнками. Длинные неполярные углеводородные «хвосты» липидных
молекул торчали наружу, а заряженные «головки» были обращены в воду. Растворённые в водоёмах молекулы полипептидов и нуклеиновых кислот могли адсорбироваться на поверхности липидной плёнки благодаря электрическому притяжению к заряженным «головкам». При порывах ветра поверхностная плёнка изгибалась, от неё могли отрываться пузырьки. Такие пузырьки поднимались ветром в воздух, а когда падали на поверхность водоёма, то покрывались вторым липидным слоем. Это происходило за счёт гидрофобных взаимодействий между обращёнными друг к другу неполярными «хвостами» липидов. Такая двухслойная липидная оболочка удивительным образом напоминает нам современную биологическую мембрану и, возможно, могла быть её прародительницей.