kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

"Происхождение жизни на Земле" (опорный конспект с печатной основой)

Нажмите, чтобы узнать подробности

В данной работе предложен опорный конспект с печатной основой для интегрированного урока по биологии на тему "Происхождение жизни на Земле". В основу работы положена технология критического мышления.

Просмотр содержимого документа
«"Происхождение жизни на Земле" (опорный конспект с печатной основой)»

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ПО ТЕМЕ:

"ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ"


Часть 1. Условия, благоприятные для жизни на Земле

















Часть 2. ВСЕЛЕННАЯ


Внутри звёзд (в том числе Солнца) происходят процессы:

+ +

Внутри более горячих звёзд:

А) + +

Б)

Ne

Тяжелые элементы образовали ядро Земли, легкие – её атмосферу.


Часть 3. ЖИВОЕ И НЕЖИВОЕ


















Часть 4. ЖИЗНЬ – ЭТО …


«Всё не так легко, как кажется»

Следствие из закона Мэрфи.































Часть 6. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ








      1. Жизнь возможна только при определенных физических и химических условиях (температура, присутствие воды, солей и т.д.).

      2. Также и для возникновения жизни нужны определенные диапазоны температуры, влажности, давления, уровня радиации, определенная направленность развития Вселенной и время.

С глубокой древности и до нашего времени было высказано бессчетное количество гипотез о происхождении жизни на Земле. Все их многообразие сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения:

Сторонники теории биогенеза полагали, что все живое происходит только от живого. Таким образом, они приходили к выводу о вечности жизни.

Их противники защищали теорию абиогенеза: они считали возможным происхождение живого от неживого, то есть в той или иной мере допускали возможность самозарождения жизни.

До XIX в. велись споры между сторонниками биогенеза и абиогенеза.


...В природе мировой,

В борьбе стихий,

В развитии постепенном

Все существа,

все формы создались,

И Жизнею

могучею зажглись!

Эраз­м Дарвин

Донаучные представления о происхождении жизни на Земле

Гипотеза 1. Креационизм


О проблеме возникновения жизни люди за­думывались с самых давних времен. В легендах и мифах наро­дов мира представлены самые различные взгляды на этот счет. С момента появления и распространения религий высказывалось предположение о том, что все сущее во Вселенной, в том числе и жизнь, было создано единой Силой, Творцом в результате акта сверхъестественного творения в про­шлом.

Религия, рассматривая вопрос происхождения жизни, ищет главным образом ответ на вопросы «почему?» и «для чего?», а не на вопрос «каким образом?». Кроме того, ученые в своих поисках обычно используют наблюдение, эксперимент и моде­лирование, богословы же постигают истину через веру.

Ни доказать, ни опровергнуть креационистскую концепцию в настоящее время невозможно.


Представления древних и средневековых философов.

Гипотеза 2. Самопроизвольное зарождение жизни из неживого вещества

Теория спонтанного зарождения жизни существовала в Вавилоне, Египте и Китае как альтернатива креационизму. Она восходит к Эмпедоклу и Аристотелю: определенные «частицы» вещества содержат некое «альтернативное начало», которое при определенных условиях может создать живой организм.

Аристотель считал, что активное начало есть в оплодотворенном яйце, солнечном свете, гниющем мясе. Аристотель на основе сведений о животных, которые поступали от воинов Александра Македонского и купцов-путешественников, сформировал идею постепенного и непрерывного развития живого из неживого и создал представление о «лестнице природы» применительно к животному миру. Аристотель, который считал, что живое может возникать и в результате разложения почвы, не сомневался в самозарождении лягушек, мышей и других мелких животных.

Авторитет Аристотеля поддерживался средневековой церковью, поэтому идея самопроизвольного зарождения го­сподствовала в умах длительное время и направляла древних алхимиков на поиски рецептов искусственного превращения неживого вещества в живую материю.

У Демокрита начало жизни было в иле, у Фалеса – в воде, у Анаксагора – в воздухе. Платон говорил о самозарождении живых существ из земли в процессе гниения.

Однако, с приходом Христианства, особенно в Средние века, теория спонтанного зарождения оказалась под гнётом Церкви. Её считали атрибутом колдовства и проявлением дьявольщины. Идеи самозарождения были объявлены еретическими, и долгое время о них не вспоминали. Тем не менее, она продолжала существовать.

На рубеже XVI-XVII Ван Гельмонт описал эксперимент, в котором ему удалось из грязного белья и пшеницы, помещённых в тёмный шкаф, получить мышей. Активным началом зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот.

Бэкон тоже считал, что гниение – зачаток нового рождения. Идеи самозарождения жизни поддерживали Галилей, Декарт, Гарвей, Гегель, Ламарк.

В конце XVII века (в 1688 г.) итальянцем Франческо Реди был проведён более строгий эксперимент: в сосуды было помещено мясо, рыба, змеи, часть сосудов была запечатана, часть оставалась открытой. Выяснилось, что в запечатанных сосудах никакого зарождения не произошло, в открытых же завелись личинки мух. Таким образом, он доказал, что появляющиеся в гниющем мясе белые маленькие черви – это личинки мух. Из этого Реди был сделан вывод о возникновении живого только из предсуществующей жизни, и сформулирован принцип: все живое – из живого.


В 1765 году Ладзардо Спалланцани подвергнул мясные и овощные отвары кипячению и сразу же запечатал их. Через несколько дней он исследовал отвары и не обнаружил никаких признаков жизни. Из этого он заключил, что высокая температура уничтожила всё живое и ничего нового уже не могло возникнуть.

В 1860 г. Пастер показал, что бактерии могут быть везде и заражать неживые вещества, для избавления от них необходима стерилизация, получившая название пастеризации.

Значение опытов Луи Пастера:

  • опровержение витализма;

  • доказательство того, что живое не может возникнуть из не­живого;

  • на основании опытов Пастера созданы методы стерилизации,
    разработано учение об асептике и антисептике, внедрен ме­тод консервирования в пищевой промышленности.

Таким образом, окончательно теория самозарождения была повержена в опытах Луи Пастера, доказавшего справедливость теории биогенеза, т. е. происхождения жизни из предшествующей жизни. Правда, это вызвало затруднительный вопрос о происхождении самого первого живого организма.

Современные гипотезы происхождения жизни

Жизнь как особая форма существования материи характеризует­ся двумя отличительными свойствами — самовоспроизведением и обменом веществ с окружающей средой. На свойствах саморепро­дукции и обмена веществ строятся все современные гипотезы воз­никновения жизни. Наиболее широко обсуждаются коацерватная и генетическая гипотезы.


Гипотеза 3. Теория биохимической эволюции (Опарина-Холдейна)

По пред­ставлениям, высказанным в 1924 г. А. И. Опариным, а затем в 1929 г. Дж. Холдейном, жизнь возникла из неживой мате­рии на Земле в результате химической эволюции — сложных химических преобразований молекул, их полимеризации, воз­никновения надмолекулярных агрегатов.

Считается, что этому событию благоприятствовали следующие условия:

  • наличие в атмосфере Земли соединений, обладающих вос­становительными свойствами;

  • наличие воды, свойства которой имеют огромное значение для всего живого;

  • совокупность физических факторов — относительно высокой температуры, мощных электрических разрядов, высокого уровня ультрафиолетового излучения.


Этапы возникновения жизни на Земле:

Основу гипотезы составляет утверждение, что начальные этапы биогенеза были связаны с формированием белко­вых структур. По теории А. И. Опарина, можно выделить несколько этапом возникновения жизни на Земле.

  1. Первый шагабиогенный синтез органических веществ (синтез органических веществ из неорганических).

  2. Вторым шагом был процесс концентрирования органических веществ (появление сложных полимеров – нуклеино­вых кислот, белков, полисахаридов) и образования коа­церватов (образование первичных жи­вых организмов).

Коацерваты обладают свойствами живого:

  • могут поглощать некоторые вещества (питание);

  • в результате поглощения вещества увеличиваются в размерах (рост);

  • в результате химических реакций некоторые вещества переходят во внешний раствор (выделение);

— некоторые капли разрушаются, а некоторые выживают (естественный отбор);

— при встряхивании коацерваты дробятся (размножение).

Отличие коацерватов от живого:

— нет воспроизведения по матричному синтезу;

— отсутствие самообновления состава.

  1. Третий шагпоявление само­воспроизводящихся молекул.

От простых углеродистых соединений химическая эволюция привела к высокополимерным молекулам, которые составили основу фор­мирования примитивных живых существ. Переход от химической эволюции к биологической характеризовался появлением новых качеств, отсутствующих на химическом уровне развития материи. Главными из них были:

    • внутренняя организация протобионтов,

    • при­способленная к окружающей среде благодаря устойчивому обмену веществ и энергии,

    • наследование этой организации на основе гене­тического кода.

Вероятно, это были простей­шие нуклеотиды. Сборка молекулы по составу и структуре другой молекулы означала возникновение нового принципа химического синтеза — матричного.

Первые нуклеотиды медленно синтезировались по принципу комплементарности. В процессе самовоспроизведения полину­клеотидных молекул в некоторых случаях возникали «ошибки», т. е. возникали мутации. Возможно, на полинуклеотидах непосредственно собирался белок.

Отбор как основная причина совершенствования коацерватов до первичных живых существ — центральное положение в гипотезе Опарина.

Клетка — основная элементарная единица жизни, способная к размножению, в ней протекают все главные обменные процессы (биосинтез, энергетический обмен и др.). Поэтому возникновение клеточной организации означало появление подлинной жизни и на­чало биологической эволюции.

Гипотеза 4. Панспермия

После образования нашей планеты на ней сложились условия, благоприятные для разви­тия жизни, которая была занесена из окружающего мирового пространства. Эта идея о возможном «заносе» на Землю жизни из космоса называется концепцией панспермии. По мнению ее приверженцев, в мировом пространстве, наряду с неживыми телами (метеоритами, астероидами, пылью и т. д.), присутству­ют и зачатки живых организмов в виде спор, вирусных частиц и т. п. Попадая в благоприятные условия, эти зачатки разви­ваются в различные, зависящие от особенностей окружающей среды, формы живых существ. Споры жизни рассеяны в космо­се, на Землю они попадают с космической пылью, около 250 т которой в сутки попадает на Землю.

Возражения ученых по данной гипотезе: споры гибнут в кос­мосе от радиации; споры тоже должны были где-то возникнуть.

Для подтверждения этой гипотезы используются факты появления НЛО. В 60-х годах астрофизики с помощью радиотелескопов стали прослушивать космос, затем и передавать послания. Создана международная программа «Поиск внеземного разума», в которой участвуют 8 стран, имеющих наибольшие радиотелескопы.
















Возможно ли возникновение жизни на Земле сейчас?

Ответ: Нет. Это крайне длительный процесс, в течение которого сложные молекулы (нуклеиновые кислоты и белки) прошли отбор на устойчивость к воспроизведению подобных. Даже если и появятся новые зачатки, то они будут окислены и использо­ваны гетеротрофами. В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение), т. е. в процессе размножения себе подобных.



9




Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Биология

Категория: Прочее

Целевая аудитория: 11 класс

Скачать
"Происхождение жизни на Земле" (опорный конспект с печатной основой)

Автор: Крылова Наталья Викторовна

Дата: 03.01.2017

Номер свидетельства: 375055

Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства