Ориентировочная основа действий для самостоятельной работы с текстом, 10 класс, по теме «Эволюция протобионтов»

Ориентировочная основа действий для самостоятельной работы с текстом, 10 класс, по теме

«Эволюция протобионтов»

Через коацерваты произошел переход от химической эволюции к биологической.

Коацерваты дали начало протобионтам – доклеточным образованиям, обладающим некоторыми свойствами клеток (подобие обмена веществ, роста, размножения). Это первые протоклетки.

Для преобразования протобионтов в биологические системы (первые организмы, одноклеточные) было необходимо:

1.Формирование каталитических систем (катализаторов белковой природы - ферментов);

2.Появление генетического кода (молекулы ДНК, РНК);

3.Появление способов преобразования энергии (формирование энергетических систем).

ЗАДАНИЕ

С.67 – с.71

Письменно ответить на следующие вопросы.

1.Как шло возникновение энергетических систем.

А) Что необходимо, чтобы сделать малые органические молекулы (мономеры) реакционно способными в водном растворе, для осуществления реакций полимеризации (образования биополимеров)?

Б)Назовите простейшую форму высокоэнергетического фосфата, используемого протоклеткой для процессов синтеза биополимеров в протоклетке.

В)Откуда протоклетка могла взять необходимый для процессов жизнедеятельности пирофосфат (поскольку он неустойчив в водном растворе)?

Г)Что синтезируют современные фотосинтезирующие клетки в качестве аккумулятора энергии (источника энергии для всех процессов жизнедеятельности клетки)?

2.Образование полимеров (полимерных молекул биологической природы: ДНК, РНК, белки-катализаторы = ферменты).

А)Почему протобионты (протоклетки), обладающие разнообразными пептидами (белковыми молекулами), оказывались в более благоприятном положении?

Б)Какая молекула белка, вновь синтезированного, приносила больше пользы ее обладателю?

В)В какое время происходило становление генетического кода (определенной структурной организации молекул ДНК, РНК) - после образования ферментов, до образования ферментов, или во время образования ферментов)???

3.Эволюция метаболизма.

Возникновение протоклеток (протобионтов) с кодовыми отношениями между белками и нуклеиновыми кислотами можно считать подлинным началом биологической эволюции.

Первые клетки появились на планете 3,5 млрд. лет назад.

Первые организмы были анаэробами (жили в бескислородной среде, бродильщики).

Первые организмы были гетеротрофами - питались готовыми органическими веществами.

А)При каких обстоятельствах стала доступной химическая энергия получения высокоэнергетических фосфатов (за счет окисления органических соединений молекулярным кислородом)? Ведь кислород - побочный продукт фотосинтеза.

Б)Что вы понимаете под универсальностью метаболических путей?

В)Экологическая ниша - совокупность условий среды, необходимых для существования данного вида организмов.

Г)Возникновение хлорофилла и системы транспорта электронов (ЭТЦ) послужило условием возникновения фотосинтеза.

Так появились первые автотрофные организмы - организмы, которые сами синтезируют органические вещества. Это были бактерии (фоторедуценты: используют сероводород, поэтому кислород не выделяется); затем появились клетки(цианобактерии), использующие воду в качестве источника водорода, так на земле появился кислород. Что в свою очередь послужило причиной появления аэробных организмов (которые живут в кислородной среде, синтезируют АТФ за счет молекулярного кислорода, в отличие от бродильщиков).