Халдейннің опариндік гипотезасының негізгі ережелері. Опарин өмірінің пайда болуы. Биологиялық мембраналардың пайда болуы

Кеңес ғалымы Александр Опарин (1894-1980) ұсынған тіршіліктің пайда болу теориясы ұзақ уақыт бойы ғылыми әлемде ең ықпалды теориялардың біріне айналды. Бұл теория өмірді материалистік әдіснама тұрғысынан сипаттайды және алғашқы Жер жағдайында болатын физикалық және химиялық процестердің әсерінен өмірдің өздігінен пайда болуын постулаттайды.

Опарин теориясы – химиялық эволюция теориясы. Ғалым өз ойларын алғаш рет 1924 жылы Кеңес Одағында басылып шығып, тілге аударылған «Тіршіліктің бастауы» кітабында баяндаған. ағылшын тілі 1938 жылы. Опариннің теориясын Кембридж профессоры, жаугер атеист және «Дейли Уоркер» коммунистік газетінің ұзақ уақыт бойы бас редакторы болған қызу қолдады. Халдейн 1929 жылы Raationalist's Annual Review журналында жарияланған мақаласында өмірлік қайшылықтардың пайда болуын ашты. Онда Халден қарабайыр Жерде органикалық қосылыстардың орасан зор мөлшері жиналып, «алғашқы сорпа» немесе «протобот» деп аталатын нәрсені қалыптастырады деп болжаған.

Қазіргі заманғы «қарапайым сорпа» және «тіршіліктің өздігінен пайда болуы» ұғымы өмірдің пайда болуы туралы Опарин-Халдан теориясынан шыққан. Теорияның мәні мынада:

1. Алғашқы Жердің сиректенген (яғни оттегісіз) атмосферасы болды.

2. Бұл атмосфераға әртүрлі табиғи энергия көздері әсер ете бастағанда - мысалы, найзағай мен жанартау атқылауы - содан кейін органикалық өмірге қажетті негізгі химиялық қосылыстар өздігінен пайда бола бастады.

3. Уақыт өте келе органикалық молекулалар мұхиттарда ыстық сұйылтылған сорпаның консистенциясына жеткенше жиналды. Бірақ кейбір аймақтарда тіршіліктің пайда болуына қажетті молекулалардың концентрациясы ерекше жоғары болып, онда нуклеин қышқылдары мен белоктар түзілген.

4. Бұл молекулалардың кейбіреулері өзін-өзі көбейте алды.

5. Пайда болған нуклеин қышқылдары мен белоктардың өзара әрекеттесуі ақырында генетикалық кодтың пайда болуына әкелді.

6. Кейінірек бұл молекулалар бірігіп, алғашқы тірі жасуша пайда болды.

7. Алғашқы жасушалар гетеротрофтылар болды, олар өз компоненттерін өздігінен көбейте алмады және оларды сорпадан алды. Бірақ уақыт өте келе көптеген қосылыстар сорпадан жоғала бастады, ал жасушалар оларды өздігінен көбейтуге мәжбүр болды. Осылайша жасушалар өздігінен көбею үшін өздерінің метаболизмін дамытты.

8. Процесс арқылы табиғи сұрыпталуосы алғашқы жасушалардан жер бетіндегі барлық тірі организмдер пайда болды.

Опарин-Халдан теориясының ең үлкен жетістігі 1953 жылы американдық аспирант Стэнли Миллердің жасаған белгілі эксперименті болды.

Миллер тәжірибесі

Теорияны 1953 жылы Стэнли Миллер сынады. Бұл салада бетбұрыс болған Миллер-Урей тәжірибесі өте қарапайым болды. Аппарат жабық контурға қосылған екі шыны колбадан тұрды. Колбалардың бірінде найзағай әсерлерін имитациялайтын құрылғы - екі электрод бар, олардың арасында шамамен 60 мың вольт кернеуінде разряд пайда болады; басқа колбада су үздіксіз қайнап тұрады. Содан кейін құрылғы бар болуы мүмкін атмосферамен толтырылады ежелгі жер: метан, сутегі және аммиак. Аппарат бір апта бойы жұмыс істеді, содан кейін реакция өнімдері зерттелді. Негізінен бұл кездейсоқ қосылыстардың тұтқыр шатасу болып шықты; ерітіндіде органикалық заттардың белгілі бір мөлшері де табылды, оның ішінде қарапайым аминқышқылдары – глицин мен аланин. Кейінірек әртүрлі жағдайларда қанттар мен нуклеотидтер де алынды. Миллер эволюция ерітіндіден фаза бойынша бөлінген күйде (коацерваттар) болуы мүмкін деген қорытындыға келді. Алайда мұндай жүйе өзін-өзі көбейте алмайды.

Миллер тәжірибесінің деректерін жариялау бұрын-соңды болмаған қызығушылық тудырды және көп ұзамай көптеген басқа ғалымдар бұл экспериментті қайталай бастады. Сонымен бірге эксперименттік шарттарды өзгерту алуға мүмкіндік беретіні анықталды көп саныбасқа аминқышқылдары. Дегенмен, тәжірибені қайталау қиын болды, көптеген нәтижелер көптеген сәтсіз әрекеттерден кейін ғана алынды.

Тәжірибе барысында тіршілікке қажетті негізгі компоненттер пайда болғаны айтылды. Сонымен, кейбір биология оқулықтарында эксперименттер кезінде жасушаларда болатын молекулалардың барлық маңызды түрлерінің өкілдері алынғаны айтылады. Бұл мәлімдеме мүлдем жалған, өйткені жасушаларда бар көптеген биохимиялық заттардың екеуі ғана Миллер сияқты эксперименттерде алынғандарға ұқсас - бұл глицин және аланин. Бірақ олар өте аз концентрацияда ұсынылды. Сонымен қатар, тәжірибелер кезінде нуклеин қышқылдары, ақуыз, липид және полисахарид - тірі жасушаны құрайтын заттардың 90% -дан астамы ешқашан алынбаған.

Тіршіліктің пайда болуы саласындағы мамандардың барлығы дерлік Опарин-Халдан теориясының бірнеше мәселесіне ұзақ уақыт бойы көздерін жұмып отырды. Тіпті өздігінен, коацерваттағы кездейсоқ шаблонсыз синтездер арқылы ақуыз молекулаларының жалғыз сәтті құрылымдары пайда болды (мысалы, өсу мен көбеюде осы коацерватқа артықшылық беретін тиімді катализаторлар), оларды тарату үшін көшіруге болатын механизм. коацерваттың ішінде, әсіресе коацерват-ұрпақтарына берілу үшін белгісіз болып қалады.

Теория коацерват ішінде және ұрпақтарда - бір реттік, кездейсоқ пайда болатын тиімді ақуыз құрылымдарының нақты көбеюі мәселесінің шешімін ұсына алмады. Дегенмен, абиогендік жолмен синтезделген липидтерден алғашқы коацерваттардың өздігінен түзілуі мүмкін екендігі және олар «тірі ерітінділермен» - өздігінен көбейетін РНҚ молекулаларының колонияларымен симбиозға түсе алатындығы көрсетілді, олардың арасында липидтердің синтезін катализдейтін рибозимдер болды және мұндай қауымдастық болып табылады. мүмкін. оны организм деп атаңыз.

Опарин теориясы (гипотеза туралы айту дұрысырақ болар еді) көптеген дау-дамайларды тудырады, бірақ әлі де биологиядағы негізгісі болып табылады.

Орыс өркениеті

«Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуының қазіргі теориясы гипотеза А.И. Опарин - Дж. Халден »

Сабақтың түрі:білімін қалыптастыру және жетілдіру сабағы.

Сабақтың түрі:өзара оқу сабағы.

Мақсат:негізгі аспектілерін зерттейді қазіргі заманғы теорияЖер бетінде тіршіліктің пайда болуы – А.И.Опарин-Дж.Халденнің гипотезалары.

Тапсырмалар:

1. Биохимиялық эволюция барысында жер бетінде тіршіліктің пайда болу жағдайлары мен кезеңдері туралы студенттер арасында білім жүйесін қалыптастыру.
2. Оқушылардың әртүрлі гипотезаларды салыстыру және талдау, олардың маңызды белгілеріне қарай дұрыс анықтау қабілеттерін арттыру.
3. Оқушылардың биология ғылымына деген қызығушылықтары мен оң көзқарастарын ояту және жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы мәселесі бойынша жан-жақты теорияны іздеу.
4. Студенттерді болмыс тәсілі ретінде өмірдің бірегейлігіне сендіру.

Жетекші ұғымдар:химиялық эволюция, абиогендік синтез, коацерваттар, биопоэз.

Пәнаралық байланыстар:астрономиямен – О.Ю. Шмидт; геологиямен – планетамыздың қалыптасуы мен дамуы; тарихпен – ежелгі дәуірден бүгінгі күнге дейін жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы туралы түсініктердің дамуы; химиямен – органикалық заттардың түзілуі; экологиямен - сабақтас терминдердің дамуы (автотрофтар, гетеротрофтар, прокариоттар, эукариоттар, аэробтар, анаэробтар және т.б.).

1-ші кезең. ұйымдастыру бөлігі.

2-ші кезең. Кіріспе әңгіме.

Мұғалім:Өткен сабақта біз Жердегі тіршіліктің пайда болуы туралы көптеген гипотезалар, теориялар және концепциялармен таныстық. Сіздердің әрқайсысыңыз зерттелетін тақырып бойынша баяндама дайындадыңыз. Жұмыс өте қызықты болды. Зерттелетін мәселе бойынша идеялардың қалай дамығанын тағы да бақылап, еске түсірейік.

3-ші кезең. Өтілген материалды қайталау (сауалнама).

Жеке сауалнама: тақтада карточкамен жұмыс.

Карточка нөмірі 1.

Ағзалардың өздігінен пайда болуы туралы идеялар қанша уақыт болды. Бұл мәселеде Франческо Редидің еңбегі қандай?

Карточка нөмірі 2.

1859 жылы Париж ғылым академиясы жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы туралы мәселені жаңа әдіспен жарықтандыруға тырысқаны үшін сыйлық тағайындады. Бұл сыйлықты кім және қашан алды? Оның еңбегі қандай болды?

Алдыңғы сауалнама:

1. Гипотезалардың барлық әртүрлілігі бір-бірін жоққа шығаратын екі көзқарасқа дейін қысқарады. Не?Оларды атаңыз. Жауап: Биогенез – «өмірден алынған тіршілік». Абиогенез – «жансыздан тіршілік ету».

2. Сонымен қатар, жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуын түсіндіретін негізгі идеяларды бес салаға жіктеуге болады. Не?Мұғалім 1-қосымшаға сілтеме жасауды ұсынады.

3. Негізгі идеяларды атаңыз.Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуын түсіндіріңіз?

Жауап:

1. Метафизикалық (өмірді Құдай жаратқан).
2. Панспермия теориясы (ғарыштан әкелінген тіршілік).
3. Өздігінен пайда болу теориясы.
4. А.И. биохимиялық гипотезасы. Опарина.
5. Тіршіліктің геологиялық мәңгілігі туралы гипотеза.

Мұғалім жоғары сынып оқушыларының сауалнамасынан статистикалық мәліметтерді келтіреді. Сауалнамаға қатысқан 87 оқушының 42-сі өмірді Құдай жаратқан деп есептейді; Олар панспермия-28 теориясына сенеді; өмір өздігінен пайда болды - 5 адам; Теориясында А.И. Опарина - 12 адам; Биогенез теориясына ешкім сенбейді.

Мұғалім:Сауалнамаға қатысқан студенттердің жартысына жуығы әрқашан мейірімділік пен мейірімділіктің символы болған христиан дініне сенеді. Ал жастар жақсы болашаққа сенетін болса, мемлекетімізде бәрі жақсы болады.

4. Антикалық дәуірде тіршіліктің пайда болуы туралы қандай көзқарастар болды?Жауап: Спонтанды ұрпақ идеясы ежелгі әлемде кең таралған. Аристотель: «Тіршілік күшінің» әсерінен шіріген еттен құрттар пайда болады. Ежелгі Рим философы Тит Лукреций Кар жұмысында б.з.б 1 ғасырда Заттардың табиғаты туралы былай деп жазды:

«Көру оңай.
Сасық көң үйіндісіндей,
Тірі құрттар жорғалайды, пайда болады ...».

5. Гомункулус туралы айтып беріңізші?Жауап: 16 ғасырда ортағасырлық алхимик Парацельс кішкентай тірі адамды жасаудың рецептін ұсынды. Ол шіріген зәрді асқабақта белгілі бір уақыт бойы ұстауды, содан кейін оны гомункул дамитын жылқының асқазанына қоюды ұсынды. Поэтикалық формада бұл идеялар И.В. Гете «Фауст»

6. М.М. еңбегі неде. Тереховский?Жауап: 1775 жылы Мартин Матвеевич сорпасы бар ыдысты дәнекерлеп, қайнатады. Сорпа өте ұзақ сақталды, бірақ оның ішінде микроорганизмдер пайда болмады.

7. Тақтадағы оқушы жауап береді. Карточка нөмірі 1.Жауап: Өкілдіктер 19 ғасырға дейін сақталды. Бірақ 17-18 ғасырларда ғалымдар тәжірибелердің көмегімен өмірдің өздігінен пайда болуы мүмкін еместігін дәлелдеуге тырысты. 17 ғасырда Франческо Реди эксперименттер жасады: (Cурет № 1.)

1. Жабық қазанға шикі ет.
2. Төрт ыдыста шикі ет ашылды, төрт ыдыста муслин жабылды. Кисей («I» әрпіне баса назар аударылады) - жеңіл мөлдір мақта мата. Нәтижесі: ашық сауыттарда шыбын дернәсілдері пайда болды, бірақ жабық ыдыстарда өздігінен пайда болған жоқ.

№1 сурет.

8. Тіршіліктің пайда болуы туралы сұрақтар Чарльз Дарвиннің отбасына қалай қатысты болды?Жауап: Эразм Дарвин (Ч.Дарвиннің атасы) да өздігінен генерациялауға рұқсат берді, дау 1859 жылы дәрігер Пушеттің ағзалардың өздігінен пайда болуы туралы трактаты жарияланғаннан кейін басталды. Сол жылы Чарльз Дарвиннің «Түрлердің пайда болуы» атты кітабы жарық көріп, «Жер бетінде тіршілік қалай пайда болды?» деген сұрақ туындады.

9. Тақтадағы оқушы №2 карточкаға жауап береді.Жауап: Сыйлық жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы туралы мәселені жаңаша түрде жарықтандыру әрекеті үшін тағайындалды. Сыйлық 1862 жылы Луи Пастерге берілді. Пастердің тәжірибесі: сорпаны S-тәрізді мойыны бар ыдыста ұзақ уақыт сақтады және стерильді күйінде қалды, өйткені микроорганизмдер қисық түтіктің қабырғаларына орналасып, сорпаға түспеді. Дегенмен, түтіктің иілісі сорпамен жуылғаннан кейін микроорганизмдер әсерінен шіру басталды. Л.Пастер өмірдің өздігінен пайда болуының мүмкін еместігін дәлелдеді. (Cурет № 2.).

№2 сурет.

10. Пастерлеу дегеніміз не?Неліктен бұл процесс осылай аталды? Жауап: Бұл сұйықтықтардағы және тамақ өнімдеріндегі микробтарды 15-тен 30 минутқа дейін өзгеретін әсер ету уақытымен әдетте 60-70 ° C температураға дейін бір рет қыздыру арқылы өлтіру әдісі. Бұл атау осы жаңалықты ашқан ғалымның есімімен байланысты. Луи Пастер.

11. Өмірдің мәңгілігі туралы гипотеза туралы не білесіз?Жауап: Швед ғалымы Сванте Август Аррениус пен Владимир Иванович Вернадский тіршілік пен оның бастауын ғарыштан әкелді деп есептеді. Бұл панспермия теориясы деп аталады. Негізін қалаушы неміс химигі Юстус Либиг ең қарапайым организмдер немесе споралар планетадан планетаға метеориттер арқылы тасымалданады деген болжам жасады.

Мұғалім:Тағы да сұрақ туындайды: «Егер тіршілік Жерде пайда болмаса, ол Жерден тыс қалай пайда болды?».

«Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуының қазіргі теориясы гипотеза А.И. Опарин - Джон Бернал.

«Өмір – мәңгілік білім. Қызметкерлеріңізді алыңыз да, кетіңіз».

Эпиграфтағы сөздерді әрқайсыңыз өзінше түсінесіздер. Ал сабақтың соңында «Бұл сөздер неліктен эпиграф ретінде алынған?» деген сұраққа жауап беруіңіз керек.

Мұғалім:Бүгін біз А.И.Опарин-Й.Бернал теориясының мәні неде екенін анықтауымыз керек. Біз танысамыз келесі шарттаржәне жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы туралы идеялардың дамуына үлес қосқан ғалымдардың еңбегі. (Cурет № 3).

№3 сурет

Жердегі тіршіліктің пайда болуы туралы айтпас бұрын, планетамыздың пайда болуын еске түсірейік.

Жаттығу!Тақтаға шығып, көрнекі материалды пайдалана отырып, Отто Юлиевич Шмидт тұжырымдамасы туралы сөйлесіңіз.

(Тақтада оқушы жауап береді)

Аудитория 2-қосымшаға сілтеме жасай алады және сызбалар No4, No5; «Үлкен жарылыс», «Жердің пайда болуы», «Жердегі тіршілік қалай пайда болды».

№4 сурет

№5 сызба

(Оқушы О.Ю.Шмидт концепциясын айтады)

О.Ю. тұжырымдамасына сәйкес. Шмидт 5 миллиардтан астам жыл бұрын нәтижесінде үлкен жарылысКүн газ бен шаң бұлтынан пайда болды. Күнді айналатын бұлттың қалған бөлігінен Күн жүйесінің планеталары, соның ішінде Жер де пайда болды.

Бастапқыда Жер салқын болды, бірақ радиоактивті элементтердің ыдырауына байланысты ол жылыды, оның ішектеріндегі температура 1000 ° C-тан жоғары болды. Нәтижесінде қатты жыныстар еріп, белгілі бір жолмен тарала бастады: орталық - ең ауыр. Ал бетінде - ең жеңіл. Жоғары температураның әсерінен заттар химиялық реакцияларға түседі.

Ол кезде Жер атмосферасы аноксик болды. Құрамында азот, су буы, көміртегі диоксиді, күкіртсутек, аммиак, метан және т.б. Мантиядан бөлінген бос оттегі тотығу процестерінде тез жұмсалды.

Содан кейін планетаның салқындау кезеңі келді. Жер бетіндегі температура 100°С дейін төмендеді.Атмосферада су буы конденсациялана бастады, мыңжылдықтарға созылған қатты жаңбыр жауа бастады. Ыстық су жер бетінің ойыстарын толтырды.

Мұғалім:Сонымен, бізде ежелгі Жердегі бастапқы мұхит сулары бар.

Бұл тұжырымдаманы 1924 жылы өз еңбектерінде А.И. Опарин, 1929 жылы ағылшын биологы Дж.Халдан және 1947 жылы ағылшын физигі Джон Бернал.

Жер бетіндегі алғашқы органикалық қосылыстардың түзілу процесі химиялық эволюция деп аталады.

(No 6 және No 7 суретке жүгінейік) .. Бұл біз сабақта жұмыс істейтін негізгі кестелер).

№6 сурет

№7 сызба

Мұғалім:№1 сұрақ. Химиялық эволюция кезеңдері (тақтада).

Бүгін сабақта маған екі оқушыдан тұратын шығармашылық топ көмектеседі.

Бірінші оқушы: абиогендік синтез туралы айтады. ( Суретті қараңыз. № 5және 3-қосымша).

Биологиялық емес, немесе абиогенді (грек тілінен аударғанда «а» - теріс бөлшек, «BIOS» - тіршілік, «генезис» - шығу тегі). Бұл кезеңде химиялық реакциялар Жер атмосферасында және әртүрлі бейорганикалық заттарға қаныққан бастапқы мұхит суларында күн радиациясының қарқынды әсер ету жағдайында өтті. Бұл реакциялар кезінде бейорганикалық заттарқарапайым құра алады органикалық заттар- аминқышқылдары, жай көмірсулар, спирттер, май қышқылдары, азотты негіздер.

Мұғалім: Бұл болжамдарды қандай да бір жолмен тексеруге бола ма?

Екінші оқушы: Миллердің тәжірибесі туралы әңгімелейді. (No8 суретке жүгінейік)..

№8 сызба

Алғашқы мұхит суларында бейорганикалық заттардан органикалық заттарды синтездеу мүмкіндігі американ ғалымы С.Миллердің және ресейлік ғалымдар А.Г. Пасынский және Т.Е.Павловская.

Миллер газдар қоспасы: метан, аммиак, сутегі, су буы орналастырылған қондырғыны жобалады. Бұл газдар бастапқы атмосфераның бөлігі болуы мүмкін. Аппараттың басқа бөлігінде қайнаған су болды. Аппаратта жоғары қысыммен айналатын газдар мен су булары бір апта бойы электр разрядтарына ұшырады. Нәтижесінде қоспада 150-ге жуық аминқышқылдары түзілді, олардың бір бөлігі белоктардың құрамына кіреді.

Мұғалім:

Сонымен:

1-ші кезең– бейорганикалық заттардан төмен молекулалы органикалық заттардың (биомономерлердің) абиогенді синтезі. (No 6 және № 7 суретте көрсетіңіз).

2-ші кезең- биополимерлердің түзілуі; (No 6-суретте көрсетіңіз)- полинуклеотидтер, белок-липидті жүйелер және т.б.

3-ші кезең- коацерваттардың (пробионттардың) пайда болуы.

Мұғалім:коцерваттар туралы әңгіме. (4-қосымша, 5-қосымша): латынның «coacervus» - ұйыған, үйінді. Амфотерлі белок молекулалары белгілі бір жағдайларда өздігінен шоғырланып, коллоидты комплекстер түзе алады, оларды коацерваттар деп атайды. Коацерват тамшылары екі түрлі ақуызды араластыру арқылы түзіледі. Бір ақуыздың судағы ерітіндісі мөлдір. Әртүрлі белоктарды араластырған кезде ерітінді бұлыңғыр болады, микроскоппен оның ішінде суда қалқып жүрген тамшылар көрінеді. Коацерваттардың мұндай тамшылары әртүрлі белоктар орналасқан бастапқы мұхит суларында пайда болуы мүмкін еді.

Анықтамасы:коацерваттар – органикалық заттардың фаза бойынша бөлінген жүйелері. (пробионттар, протоорганизмдер). (Суретте көрсетілген. 5-қосымша).

Коацерват тамшылары бастапқы пребиологиялық жүйелердің – пробионттардың үлгілері ретінде қызмет ете алады.

4-кезең- молекулалардың пайда болуы нуклеин қышқылдарыөзін-өзі көбейтуге қабілетті.

5-ші кезең.Қадамдық қайталау – бекіту.

Сұрақтар

1. Анықтама беріңіз: химиялық эволюция (бұл жердегі органикалық қосылыстардың түзілу процесі).

2. Химиялық эволюция кезеңдерін ата.

• биомономерлердің абиогенді синтезі;
• биополимерлердің синтезі;
• коацерваттардың пайда болуы;
• өзін-өзі репликациялауға қабілетті нуклеин қышқылы молекулаларының пайда болуы.

3. Абиогендік синтезді тәжірибе жүзінде растаған кім? (С.Миллер, А.Г.Пасынский, Т.Е.Павловская).

4. Коацерваттар дегеніміз не?

(Бұл органикалық заттардың фаза бойынша бөлінген жүйелері).

Мұғалім:Алайда химиялық эволюция процестері түсіндірілмеген. Тірі ағзалар қалай пайда болды.

Дж.Берналдың жансыздан тіріге өтуіне әкелген процестер биопоэз деп аталды.

Анықтамасы:Биопоэз – жансыздан тіріге ауысу.

Биопоэз кезеңдері алғашқы тірі организмдердің пайда болуына әкелуі керек еді.

Биопоэздің негізгі кезеңдері:

1. коацерваттарда мембраналардың түзілуі,
2. өзін-өзі көбейту қабілетінің пайда болуы,
3. метаболизмнің пайда болуы
4. фотосинтездің пайда болуы
5. оттегімен тыныс алудың пайда болуы. (үстелде көрсету).

Жаттығу:оқушылар жұппен жұмыс жасайды. Әрбір кесте үшін мұғалім сұрақтар тізімін қағазға шығарады. Әр шағын топ сұрақтарға жауап береді. Жауабын оқулық мәтінінен табу керек.

1. Коацерваттарда жасуша мембраналары қалай түзіледі? Мұның оң несі бар? (Коацерваттардың бетіне липидті молекулаларды қатар қою арқылы. Бұл олардың пішінінің тұрақтылығын қамтамасыз етті)
2. Неліктен коацерваттарда өздігінен көбею мүмкіндігі мүмкін болды? (Коацерваттарға нуклеин қышқылы молекулаларының қосылуына байланысты)
3. Алғашқы тіршілік иелері қандай тағаммен қоректенді? Неліктен? (Тамақтану режимі гетеротрофты, өйткені бастапқы мұхит суларында көптеген дайын органикалық заттар болған)
4. Автотрофты организмдердің пайда болуына не себеп болды? (Тірі организмдердің саны көбейіп, бәсекелестік күшейді. Кейбір организмдерде бейорганикалық заттардан органикалық заттарды синтездеу қабілеті дамыды. Автотрофтар күн энергиясын (фотосинтез) немесе химиялық реакцияның (химосинтез) энергиясын пайдаланып пайда болды.
5. Неліктен алғашқы тірі организмдер анаэробты болды? (Су ортасында әлі де оттегі болмаған шығар)
6. Аэробты тыныс алу неліктен пайда болды? (Аэробты тыныс алу пайда болды, себебі фотосинтездің пайда болуы атмосферада оттегінің жиналуына әкелді)
7. Неліктен организмдердің судан құрлыққа шығуы мүмкін болды? (Алғашында мұхит суларында тіршілік дамыды, өйткені оларға ультракүлгін сәулелер зиянды әсер етті. Ал атмосферада оттегінің жиналуы нәтижесінде озон қабатының пайда болуы құрлыққа түсуге алғышарттар жасады)

Кеңейтілген түсініктемелері бар жұмысты тексерудің соңғы қадамы

Мұғалім!Айтылғандардың барлығына сүйене отырып, біз қорытынды жасауымыз керек.

Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы туралы ең көп таралған гипотеза – Опарин-Бернал гипотезасы.

Тіршілік бейорганикалық заттардан табиғи түрде пайда болды. Биологиялық эволюцияның алдында химиялық эволюция болды.

Теріске шығару (теорияның қарсыластары).

Мұғалім.Ешбір жағдайда мен жоғарыда айтылғандардың барлығын сызып тастағым келмейді, бірақ бұл теорияның да қарсыластары бар.

Солардың бірі – астроном Фред Хойл. Жақында ол жоғарыда сипатталған молекулалардың кездейсоқ әрекеттесуі нәтижесінде пайда болатын өмір идеясы «қоқыс үйіндісін басып өткен дауыл Boeing 747 ұшағын құрастыруға әкелуі мүмкін деген тұжырым сияқты күлкілі және негізсіз» деп есептеді.

Опарин-Бернал гипотезасы үшін ең қиын нәрсе - тірі жүйелердің өзін-өзі көбейту қабілетінің пайда болуын түсіндіру. Бұл мәселе бойынша гипотезалар әлі де сенімді емес. Күрделі жансыз заттардан қарапайым организмдерге өтудің егжей-тегжейлері жұмбақ күйде.

Бұл сұрақ биология ғылымындағы «ақтаңдақ» болып табылады.

Мұғалім:Жігіттер! Жауап беру. Өтінемін, сұрақ. сабақтың басында беріледі. Неліктен тақтада жазылған сөздер эпиграф болып табылады?

Оқушы:Өмірде әрқайсымыздың өз жолымыз болғандықтан шығар.

Мұғалім:Иә. Әрине! Әрқайсыңыздың өмірде өз жолдарыңыз бар. Олардың барлығы әртүрлі болады. Мүмкін сіздердің біреулеріңіз ғалым – биолог болып, осы сабақта біз шешуге тырысқан мәселені шешерсіз. Мен сізге қоштасу сөздерін айтып, өз ойымды Тереза ​​ананың сөздерімен білдіргім келеді. Тереза ​​ана (Агнес Гоня Бояджиу, қазіргі Югославия, Скопье қаласында туған, 1910-1997 жылдары өмір сүрген) – қайырымдылықпен тынымсыз айналысқан әйел. Миссионерлік қызметімен бүкіл әлемге танымал католиктік монах әйел 1979 жылы Нобель сыйлығына ие болды. Бұл атау әлдеқашан халықтық атауға айналды. Бірақ әлем оны есіне алады.

Өмір - бұл мүмкіндік, оны пайдаланыңыз
Өмір - бұл сұлулық, оған таңданыңыз
Өмір - арман, оны орындаңыз
Өмір - ойын, оны ойна».

Сабақты қорытындылау:Бүгінгі айтылғандардан қорытынды жасауға болады.

Ең көп тараған гипотезаны А.И. Опарин – Дж.Бернал, ол бойынша жер бетіндегі тіршілік бейорганикалық заттардан табиғи жолмен пайда болған, Биологиялық эволюцияның алдында бірқатар кезеңдерді қамтитын химиялық эволюция болған.

Жансыздан тіріге ауысу – биопоэз.

Мұғалім:Барлығына рахмет Белсенді жұмыс жасады: (тізім). Аз жауап берді (тізім).

Көрсетілгендер: 9 – «5», 12-«4», 3-«3».

Әдебиеттер тізімі:

1. Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. Жалпы биология«. Білім беру мекемелерінің 10-сыныбына арналған оқулық. реакциясымен Г.М. Дымшиттер. Мәскеу: Просвещение, 2001 ж.
2. Беляев Д.К. «Жалпы биология». Білім беру ұйымдарының 10-11 сыныптарына арналған оқулық. Дымшіттің редакциясымен.- Мәскеу, Білім, 2001 ж.
3. Мягкова А.Н., Комиссаров Б.Д. «Жалпы биологияны оқыту әдістемесі». Мұғалімдерге арналған нұсқаулық. Мәскеу: Просвещение, 1973 ж.
4. Кулев А.В. «Жалпы биология» 10 сынып, оқу құралы. Санкт-Петербург: Паритет, 2001 ж.
5. Опарин А.И. «Тіршіліктің пайда болуы». Мәскеу: Жас гвардия, 1954 ж.
6. Мэттью Руперт Өмір қалай басталды. «Біздің дәуірімізге дейін не болды» кітаптар сериясынан. Волгоград: «Кітап», 1992 ж.

А.И.Опарин теориясы бойынша жалпы қорытындылар. Жерде тіршілік абиогенді жолмен пайда болды. Биологиялық эволюцияның алдында ұзақ химиялық эволюция болды. Тіршіліктің пайда болуы – Әлемдегі материяның эволюциясының кезеңі. Тiршiлiктiң пайда болуының негiзгi кезеңдерiнiң пайда болу заңдылығын лабораторияда эксперименттi түрде тексеруге және схема түрiнде көрсетуге болады: атомдар? қарапайым молекулалар? макромолекулалар? коцерваттар? пробионттар? біржасушалы организмдер. Жердің бастапқы атмосферасы қалпына келтіру сипатына ие болды. Осыған байланысты алғашқы организмдер гетеротрофтылар болды. Табиғи сұрыпталудың және ең жақсылардың өмір сүруінің дарвиндік принциптерін пребиологиялық жүйелерге көшіруге болады. Қазіргі кезде тірі тек тіріден (биогенді) шығады, жер бетінде тіршіліктің қайта пайда болу мүмкіндігі жоққа шығарылды.

Өлшемдері: 960 x 720 пиксель, пішімі: jpg. Қолдану үшін тегін слайдты жүктеп алу үшін биология сабағы, суретті тінтуірдің оң жақ түймешігімен басып, «Суретті басқаша сақтау...» түймесін басыңыз. «А.И.Опариннің гипотезасы.ppt» презентациясын толығымен 148 Кбайт zip мұрағатынан жүктеп алуға болады.

Биохимиялық эволюция

«Тірі ағзалардың пайда болуы» - Су қоймаларының пайда болуы. Алғашқы біржасушалы анаэробты гетеротрофты прокариоттар. Тамшыдан заттардың сыртқы ортаға шығуы. планетаның салқындауы. Бір жасушалы аэробты гетеротрофты эукариоттар. А – ароморфоз I – идиоадаптация D – дегенерация. Жаңбыр жауады. Коацерват тамшылары тірі тіршілік иелерінің прекурсорлары болып табылады.

Үлкен жарылыс теориясы - Үлкен жарылыс теориясы. Органикалық заттардың молекулалары бір-бірімен қосылып, нуклеин қышқылдарының тізбектерін құрайды. Үлкен жарылыс теориясын ғалымдар Фридман мен Леметр ұсынған. Үлкен жарылыс кезеңі шартты түрде нөлден бірнеше жүз секундқа дейінгі уақыт аралығы деп аталады. биохимиялық эволюция. Шамасы, мұндай кешендер болашақ жасушалардың прототипі болды.

«Опарин теориясы» - Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы мен даму кезеңдері. Мәні: Өмір өткендегі табиғаттан тыс оқиғаның нәтижесінде пайда болды. Бұл бірлестіктер үлкен тұрақтылық пен каталитикалық тиімділікті қамтамасыз етті. Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуының негізгі теориялары. Барлық жанды және жансызды Алла жаратқан. Өздігінен пайда болу теориясы.

«А.И.Опариннің гипотезасы» - бейорганикалықтардан қарапайым органикалық қосылыстардың абиогенді синтезі. Жерде тіршілік абиогенді жолмен пайда болды. Жер бетінде тіршіліктің пайда болу кезеңдері. Жердің алғашқы атмосферасы мен қазіргі атмосфераның үш айырмашылығы: А.И.Опариннің тіршіліктің пайда болуы туралы гипотезасы. Биологиялық эволюцияның алдында ұзақ химиялық эволюция болды.

«Жер шары» - Температураның төмендеуі. Біртұтас ғаламның бөліктерге бөлінуі. Жеке галактикалардың қалыптасуы. Электрондардың белгілі бір санын протондар мен нейтрондармен біріктіру. Білім планеталық жүйепротожұлдыз дискінің шетіндегі қалған газдар мен шаңнан. Газ-шаң тұманының эволюциясы және протопланеталық дискінің пайда болуы.

Ең толық дамыған, дәлелденген және кеңінен танылғаны - өмірдің пайда болуы туралы гипотеза биохимиялық эволюция,немесе « Опарин-Халдан гипотезасы».

Орыс биохимигі, академигі А.И.Опарин бұл мәселе бойынша өзінің алғашқы кітабын сонау 1924 жылы шығарды. Ағылшын генетик және биохимигі Дж.Халдан 1929 жылдан бастап А.И.Опариннің идеяларымен үйлесетін идеяларды дамытты.

Ол планетада миллиардтаған жыл бұрын болған жағдайда, жер бетінде тіршілік жансыз материядан пайда болды деп тұжырымдайды. Бұл шарттарға энергия көздерінің, белгілі бір температуралық режимнің, судың және басқа бейорганикалық заттардың - органикалық қосылыстардың прекурсорларының болуы кірді. Ол кезде атмосфера аноксид болды (қазір өсімдіктер оттегінің көзі болып табылады, бірақ ол кезде олар болмаған).

Осы теория шеңберінде тіршіліктің пайда болу жолында бес негізгі кезеңді бөліп көрсетуге болады, олар кестеде келтірілген. 1.

1-кесте

Гипотеза бойынша жердегі тіршіліктің даму кезеңдеріОпарина-Халдан

Жердің алғашқы атмосферасының қалыптасуы мен құрамы туралы идеялар әртүрлі ғылымдардың объективті деректеріне, басқа планеталардың газ тәрізді қабықшаларын зерттеуге негізделген. күн жүйесі. Биологиялық мономерлердің жасанды синтезі бойынша көптеген тәжірибелер нәтижесінде тіршілік дамуының 2-ші және 3-ші кезеңдерін жүзеге асыру мүмкіндігі туралы өте сенімді дәлелдер алынды. Сонымен, 1953 жылы алғаш рет С.Миллер (АҚШ) ультракүлгін сәулеленудің әсерінен газдар мен су буларының қоспасынан бірқатар аминқышқылдары мен басқа да органикалық қосылыстарды синтездей алатын қарапайым қондырғы құрды. және электр разрядтары (Cурет 1).

Күріш. 1.Стэнли Миллердің өзі синтездеген қондырғысы газдардан амин қышқылдары, жағдай жасау, мүмкіналғашқы Жердің атмосферасында бар. Газдар мен сужоғары қысымды қондырғыда айналатын булар,апта бойы жоғары кернеуге ұшырады.Осыдан кейін «қақпанға» жиналған заттар зерттелдіқағаз хроматографиясы. Барлығы болды15 аминқышқылдары бөлініп алынды, оның ішінде глицин, аланинжәне аспарагин қышқылы

С.Миллердің экспериментінде болжамды уақытта жер бетінде болған жағдайлар оның қондырғысында қайта жаңғыртылды. Құрылғының құрамында газдар қоспасы болды: сутегі, аммиак, метан және су буы. Электродтар химиялық реакциялар үшін ықтимал энергия көзі ретінде найзағай ойнайтын разрядтарды шығару үшін камералардың біріне енгізілді. Басқа камераға су құйылды және бұл камера қыздырылды (газ қоспасын су буымен қанықтыру үшін). Тағы бір камера салқындатуға ұшырады, бұл жерде су конденсацияланды («жаңбыр»). Бір аптадан кейін конденсаттан әртүрлі органикалық заттар табылды.

Одан кейінгі онжылдықтарда дүние жүзіндегі көптеген зертханаларда әртүрлі амин қышқылдарының, нуклеотидтердің, жай қанттардың, содан кейін күрделірек органикалық қосылыстардың жасанды синтезі жүргізілді. Осының барлығы жер бетінде тірі организмдердің қатысуынсыз шалғай уақытта органикалық заттардың пайда болу мүмкіндігін растайды. Бос оттегі (оларды жойып жіберетін) және тірі организмдер (оларды тамақ ретінде пайдалана алатын) болмаған кезде бұл заттар алғашқы мұхитта жоғары концентрацияда жиналды.

Келесі кезеңде күрделірек қосылыстар – белок тәрізді заттар (амин қышқылдарының тізбектері) және қысқа полинуклеотидті молекулалар түзілді. Мұның ықтималдығы бірнеше рет расталды: бүгінгі күні бұл эксперименталды түрде алынған. Алғашқы мұхиттағы органикалық заттардың белгілі бір концентрациясына жеткенде әртүрлі қосылыстардың күрделі агрегаттары пайда болуы мүмкін - коасерваттар, шағын сфералық түзілімдер.

Жасанды түрде жасалған коацерваттарды зерттеу (А. И. Опарин және оның әріптестері өте көп зерттеген) олардың тірі жүйелердің кейбір қасиеттерін көрсететінін көрсетті. Тығыздалған сыртқы қабаты, жасуша мембранасының бір түрі бар коацерваттар қоршаған ортадан әртүрлі заттарды іріктеп сіңіруге қабілетті. химиялық реакцияларкоацерват тамшылары ішінде болады және осы реакциялар өнімдерінің бір бөлігі қайтадан ортаға шығады. Жинақтаушы заттар, коацерваттар «өседі» және мөлшері ұлғайып, бірнеше бөлікке ыдырауы мүмкін - «көбейеді».

Құрамы бойынша әртүрлі коацерваттар әртүрлі тұрақтылық дәрежесімен сипатталады. Неғұрлым тұрақтылары сақталады, қалғандары жойылып, жойылады.

Бұл бақылаулар А.И.Опаринге әрекет ету мүмкіндігін ұсынуға негіз болды табиғи сұрыпталу(төменде қараңыз) тірілердің қалыптасуының осы кезеңінде.

Соған қарамастан коацерваттарды ұйымдастырудың барлық күрделілігіне қарамастан, ең алдымен олардың тұрақты өздігінен көбеюі болмағандықтан, тірі тіршілік иелері деп санауға болмайды.

Келесі кезеңде коацерваттарда нуклеин қышқылдары мен белоктардың өзара байланыстары пайда болды. Белгілі бір құрамдағы белоктардың синтезі нуклеин қышқылдарының құрамындағы ақпарат негізінде жүзеге асырыла бастады.

Нуклеин қышқылдарының қабілеттілігі өзін-өзі жаңғыртуспецификалық белоктардың – ферменттердің қатысуымен. Яғни, біз қазірдің өзінде сыртқы түрі туралы айтуға болады протобионттар- әлі жасушалық ұйымы жоқ, бірақ өздігінен көбеюге және зат алмасуға қабілетті тіршіліктің бастапқы формалары.

Протобионттардың одан әрі дамуы, олардың ұйымдастырылуының күрделенуі организмдердің пайда болуына әкелді. жасушалық құрылым, - бастапқы прокариоттар, бактериялар. Осы сәттен басталады биологиялық эволюция. Шамасы, гетеротрофты организмдер бастапқыда өмір сүрген (өйткені бастапқы мұхитта көптеген әртүрлі органикалық заттар болған). Олардың саны көбейген сайын азық-түлік ресурстары азайып, олардың арасындағы бәсекелестік күшейді. Бұл автотрофтардың – бейорганикалық заттардан өзіне қажетті органикалық заттарды синтездейтін организмдердің пайда болуына әкелді.

Алдымен минералды заттардың тотығуы нәтижесінде алынған энергияны пайдаланатын организмдер пайда болды. Бұл процесс деп аталады химосинтез, және организмдер аталды химосинтетика. Содан кейінгі эволюциялық өзгерістер барысында энергияны пайдаланатын автотрофты организмдер пайда болды. күн сәулесі, фотосинтездеуші организмдер ( фотосинтетика). Әрі қарайғы биологиялық эволюция қазіргі кезде көріп отырған жабайы табиғаттың алуан түрлі әлемінің қалыптасуына әкелді.

Биологиялық эволюция нәтижесінде түрлердің әртүрлілігіциялар.Эволюциялық ілім (эволюция теориясы) – тірі организмдердің даму себептері мен қозғаушы күштерін, заңдылықтары мен механизмдерін зерттейтін биологиялық пән.

астында биологиялық эволюцияқайтымсыз түсіну және табиғи процесс тарихи дамуыЖер бетінде алғашқы тірі организмдер пайда болғаннан бастап қарапайымнан күрделіге қарай өмір сүрді.

Эволюция барысында кейбір түрлер басқаларымен ауыстырылды, тірі организмдердің ұйымдасуының күрделенуі мен ұлғаюы болды, олардың алуан түрлілігі артып, адам пайда болды.

Үлкен идеологиялық маңызы бар эволюциялық ілім: бұл барлық тірі заттардың шығу тегі бірлігі туралы идеяны бекітеді, түрлердің әртүрлілігінің себептерін түсіндіреді,жер бетінде өмір сүріп, тіршілік иелерін ұйымдастырудың мақсаттылығы(яғни, олардың барлық жүйелері мен мүшелерінің құрылымы мен қызметінің өмір сүру жағдайларына сәйкестігі), табиғатта қарапайым және жоғары ұйымдасқан организмдердің бір мезгілде болуы.

Эволюциялық ілім қызмет етеді теориялық негізі қазіргі биология, көптеген жеке биологиялық ғылымдар алған нәтижелерді біріктіру, қорытындылау.

Оның маңыздылығы адам үшін биосферамен өзара әрекеттесу мәселелерін шешуде де айқын.

Ақырында, эволюцияның заңдылықтары мен механизмдерін білу – селекцияның дамуының негізі – сорттарды жасау және жетілдіру әдістерін әзірлейтін ғылым. мәдени өсімдіктержәне үй жануарларының тұқымдары.

Тіршіліктің табиғи пайда болуы және организмдердің эволюциясы туралы идеялардың даму тарихын үш кезеңге бөлуге болады: дарвинге дейінгі, дарвиндік және дарвиннен кейінгі (қазіргі).

10-сынып

сабақ түрі -біріктірілген

Әдістері:ішінара зерттеушілік, проблемалық баяндау, түсіндірмелі және иллюстрациялық.

Мақсат:

Оқушыларда қалыптастыру толық жүйежануарлар дүниесі, оның жүйелі ұйымдастырылуы және эволюциясы туралы білім;

Биологиялық мәселелер бойынша жаңа ақпаратқа дәлелді баға бере білу;

Азаматтық жауапкершілікке, дербестікке, бастамашылдыққа тәрбиелеу

Тапсырмалар:

Тәрбиелік: О биологиялық жүйелер(жасуша, организм, түр, экожүйе); даму тарихы заманауи идеяларжабайы табиғат туралы; биология ғылымындағы көрнекті жаңалықтар; рөлдері биология ғылымыдүниенің қазіргі жаратылыстану-ғылыми бейнесін қалыптастыруда; ғылыми танымның әдістері;

Дамубиологияның көрнекті жетістіктерін оқу процесінде шығармашылық қабілеттерін қамтиды әмбебап мәдениет; әртүрлі ақпарат көздерімен жұмыс істеу барысында қазіргі заманғы ғылыми көзқарастарды, идеяларды, теорияларды, концепцияларды, әртүрлі гипотезаларды (тіршіліктің, адамның мәні мен пайда болуы туралы) дамытудың күрделі және қарама-қайшы жолдары;

Тәрбиежануарлар дүниесін тану мүмкіндігіне, ұқыптылықпен қарау қажеттілігіне сенімділік табиғи орта, өз денсаулығы; биологиялық мәселелерді талқылағанда қарсыластың пікірін құрметтеу

ОҚУ НӘТИЖЕЛЕРІНЕ ҚОЙЫЛАТЫН ТАЛАПТАР-UUD

Биологияны оқытудың жеке нәтижелері:

1. Ресейдің азаматтық тұлғасын тәрбиелеу: патриотизм, Отанға деген сүйіспеншілік пен құрмет, өз Отанына деген мақтаныш сезімі; өз ұлтын білу; көпұлтты ресейлік қоғамның гуманистік және дәстүрлі құндылықтарын ассимиляциялау; Отан алдындағы жауапкершілік пен борыш сезімін тәрбиелеу;

2. оқу мен танымдық мотивация, саналы таңдау және кәсіптер мен мамандықтар әлеміне бағдарлау негізінде білім берудің одан әрі жеке траекториясын құру негізінде оқуға жауапты көзқарасты, білім алушылардың өзін-өзі дамытуға және өзін-өзі тәрбиелеуге дайындығы мен қабілетін қалыптастыру. тұрақты когнитивтік қызығушылықтарды ескере отырып, кәсіби бейімділіктер;

Биологиядан метапәндік оқу нәтижелері:

1. оқу мақсаттарын өз бетінше анықтау, оқуда және оқуда өзіне жаңа міндеттер қою және тұжырымдау қабілеті. танымдық белсенділік, олардың танымдық әрекетінің мотивтері мен қызығушылықтарын дамыту;

2. зерттеудің құрамдас бөліктерін меңгеру және жобалық іс-шаралар, оның ішінде мәселені көре білу, сұрақ қою, гипотезаны алға қою;

3. биологиялық ақпараттың әртүрлі көздерімен жұмыс істей білу: әртүрлі дереккөздерден биологиялық ақпаратты табу (оқулық мәтіні, ғылыми-көпшілік әдебиет, биологиялық сөздіктержәне анықтамалықтар), талдау және

ақпаратты бағалау;

когнитивтік: биологиялық объектілер мен процестердің маңызды белгілерін таңдау; адамның сүтқоректілермен туысқандығы туралы дәлелдемелерді (аргументтерді) келтіру; адам мен қоршаған орта арасындағы байланыс; адам денсаулығының қоршаған орта жағдайына тәуелділігі; қоршаған ортаны қорғау қажеттілігі; биология ғылымының әдістерін меңгеру: биологиялық объектілер мен процестерді бақылау және сипаттау; биологиялық эксперименттер құру және олардың нәтижелерін түсіндіру.

Нормативтік:мақсатқа жету жолдарын өз бетінше жоспарлау, оның ішінде альтернативті, саналы түрде ең көп таңдау мүмкіндігі тиімді жолдарыоқу-танымдық мәселелерді шешу; оқу ынтымақтастығын ұйымдастыра білу және бірлескен іс-шаралармұғаліммен және құрдастарымен; жеке және топпен жұмыс: табу ортақ шешімжәне келіспеушіліктер ұстанымдары негізінде және мүдделерді ескере отырып шешу; ақпараттық-коммуникациялық технологияларды пайдалану саласындағы құзыреттілікті (бұдан әрі – АКТ құзыреттері) қалыптастыру және дамыту.

Коммуникативті:құрбыларымен қарым-қатынаста және ынтымақтастықта коммуникативті құзыреттілігін қалыптастыру, жасөспірімдік шақтағы гендерлік әлеуметтену ерекшеліктерін түсіну, әлеуметтік пайдалы, оқу, зерттеу, шығармашылық және басқа да әрекеттер.

Технологиялар : Денсаулық сақтау, проблемалық, дамыта оқыту, топтық іс-әрекет

Қабылдаулар:талдау, синтездеу, қорытындылау, ақпаратты бір түрден екінші түрге ауыстыру, жалпылау.

Сабақтар кезінде

OSI мақсаттары

Тіршіліктің пайда болуы туралы ғылыми дауларды шешудегі эксперименттің рөлін көрсетіңіз.

ішінде пайдаланыңыз оқу процесіэксперименттің оқыту әдісі ретіндегі оқу-тәрбиелік қызметі.

Жеке фактілерді белгілі бір логикалық реттілікпен талдай отырып, студенттерге биологиялық заңдылықтарды табуға үйрету.

Эксперимент туралы мұғалім нені білуі керек

Эксперимент мақсатының мәлімдемесі

Экспериментті жоспарлау

Эксперимент схемасын құрастыру

Экспериментте байқалатын құбылыстар мен процестерді сипаттау

Гипотеза

Эксперименттік есептерді шешуде білімді қолдану.

Индуктивті және дедуктивті пайымдау және дәлелдеу

Эксперимент туралы студенттер нені білуі керек

Эксперимент пен бақылаудың айырмашылығы

Мақсат (біз нені білгіміз келеді)

Жылжыту (бұл үшін біз не істейміз)

Қорытынды (біз не білдік)

Тіршіліктің пайда болуы туралы гипотезалар

Өмір деген не?

Жауап. Тіршілік – ішкі белсенділікпен қамтамасыз етілген субъектілердің (тірі организмдердің) өмір сүру тәсілі, синтез процестері ыдырау процестерінен тұрақты басым болатын органикалық құрылымды денелердің даму процесі, заттардың ерекше күйі. келесі қасиеттер. Тіршілік – белок денелері мен нуклеин қышқылдарының тіршілік ету тәсілі, олардың маңызды мәні заттармен тұрақты алмасу болып табылады. қоршаған орта, ал бұл алмасудың тоқтауымен өмір де тоқтайды.

2. Тіршіліктің пайда болуының қандай гипотезаларын білесіз?

Жауап. Түрлі көріністерТіршіліктің пайда болуы туралы бес гипотезаны топтастыруға болады:

1) креационизм – Тәңірдің тірі жаратылысы;

2) өздігінен пайда болу – тірі организмдер жансыз заттан өздігінен пайда болады;

3) стационарлық күй гипотезасы – тіршілік әрқашан болған;

4) панспермия гипотезасы – тіршілік біздің планетамызға сырттан әкелінеді;

5) биохимиялық эволюция гипотезасы – тіршілік химиялық және физикалық заңдарға бағынатын процестер нәтижесінде пайда болды. Қазіргі уақытта ғалымдардың көпшілігі биохимиялық эволюция процесінде тіршіліктің абиогендік шығу тегі идеясын қолдайды.

3.Негізгі принцип дегеніміз не ғылыми әдіс?

Жауап. Ғылыми әдіс – ғылыми білім жүйесін құруда қолданылатын әдістер мен операциялардың жиынтығы. Ғылыми әдістің негізгі принципі - ештеңені қарапайым деп қабылдау. Кез келген мәлімдеме немесе бір нәрсені теріске шығару тексерілуі керек.

4. Неліктен өмірдің құдайдан пайда болуы туралы идеяны растау да, жоққа шығару да мүмкін емес?

Жауап. Әлемнің құдайдың жаратылу процесі тек бір рет болған және сондықтан зерттеу үшін қол жетімді емес деп есептеледі. Ғылым тек байқауға болатын құбылыстармен және пилоттық зерттеу. Сондықтан, бірге ғылыми нүктекөзқарасы бойынша, тірі заттардың құдайдан шыққаны туралы гипотезаны дәлелдеу де, жоққа шығару да мүмкін емес. Негізгі принципғылыми әдіс – «ештеңені қарапайым деп санамау». Демек, логикалық тұрғыдан алғанда, өмірдің пайда болуын ғылыми және діни түсіндіру арасында қайшылық болуы мүмкін емес, өйткені бұл екі ойлау саласы бір-бірін жоққа шығарады.

5. Опарин-Халдан гипотезасының негізгі ережелері қандай?

Жауап. IN заманауи жағдайлартіршілік иелерінің пайда болуы жансыз табиғатмүмкін емес. Абиогендік (яғни, тірі организмдердің қатысуынсыз) тірі материяның пайда болуы тек ежелгі атмосфера жағдайында және тірі организмдердің жоқтығында мүмкін болды. Ежелгі атмосфераның құрамына метан, аммиак, көмірқышқыл газы, сутегі, су буы және т.б. органикалық қосылыстар. Күшті электр разрядтарының, ультракүлгін сәулеленудің және жоғары сәулеленудің әсерінен органикалық қосылыстар мұхитта жиналып, «алғашқы сорпа» түзетін осы заттардан пайда болуы мүмкін. Биополимерлердің «бастапқы сорпасында» көпмолекулалық комплекстер – коацерваттар түзіледі. Алғашқы катализаторлар қызметін атқарған металл иондары сыртқы ортадан коацерват тамшыларына түсті. «Алғашқы сорпада» болатын химиялық қосылыстардың үлкен санынан молекулалардың ең каталитикалық тиімді комбинациялары таңдалды, бұл ақыр соңында ферменттердің пайда болуына әкелді. Липидтердің молекулалары коацерваттар мен сыртқы орта арасындағы шекарада тізіліп, қарабайыр жасуша мембранасының пайда болуына әкелді. Белгілі бір кезеңде ақуыз пробионттарының құрамына нуклеин қышқылдары кірді, біртұтас комплекстер құрады, бұл өздігінен көбею, тұқым қуалайтын ақпаратты сақтау және оны кейінгі ұрпақтарға беру сияқты тірі қасиеттердің пайда болуына әкелді. Зат алмасуы өздігінен көбею қабілетімен үйлесетін пробионттарды әрі қарай дамуы тірі материя эволюциясының заңдылықтары бойынша өткен қарабайыр проклеткалар деп санауға болады.

6. Бұл гипотезаның пайдасына қандай эксперименттік дәлелдер келтіруге болады?

Жауап. 1953 жылы А.И.Опариннің бұл гипотезасы американдық ғалым С.Миллердің тәжірибелерімен тәжірибе жүзінде дәлелденді. Ол жасаған қондырғыда Жердің бастапқы атмосферасында болған жағдайлар имитацияланды. Тәжірибе нәтижесінде аминқышқылдары алынды. Осыған ұқсас тәжірибелер әртүрлі зертханаларда бірнеше рет қайталанды және осындай жағдайларда негізгі биополимерлердің барлық мономерлерін іс жүзінде синтездеудің іргелі мүмкіндігін дәлелдеуге мүмкіндік берді. Кейіннен белгілі бір жағдайларда мономерлерден күрделі органикалық биополимерлерді: полипептидтерден, полинуклеотидтерден, полисахаридтерден және липидтерден синтездеуге болатыны анықталды.

7. А.И.Опарин гипотезасы мен Дж.Халдан гипотезасының айырмашылығы неде?

Жауап. Дж.Халден де тіршіліктің абиогенді шығуы туралы гипотезаны алға тартты, бірақ ол А.И.Опариннен айырмашылығы, ол белоктарға – зат алмасуға қабілетті коацерват жүйелеріне емес, нуклеин қышқылдарына, яғни өздігінен көбеюге қабілетті макромолекулярлық жүйелерге басымдық берді.

8. Опарин-Халдан гипотезасын сынаған кезде қарсыластар қандай дәлелдер келтіреді?

Жауап. Опарин-Халдан гипотезасының да әлсіз жағы бар, оны қарсыластары атап көрсетеді. Бұл гипотеза аясында негізгі мәселені түсіндіру мүмкін емес: жансыздан тіріге сапалық секіріс қалай болды. Шынында да, нуклеин қышқылдарының өздігінен көбеюі үшін ферменттік ақуыздар, ал белоктардың синтезі үшін нуклеин қышқылдары қажет.

9. Панспермия гипотезасына «жақтау» және «қарсы» болуы мүмкін аргументтерді келтіріңіз.

Жауап. Аргументтер:

Прокариоттар деңгейіндегі тіршілік Жерде пайда болғаннан кейін бірден пайда болды, дегенмен прокариоттар мен сүтқоректілер арасындағы қашықтық (ұйымдастырудың күрделілік деңгейінің айырмашылығы бойынша) алғашқы сорпадан париоттарға дейінгі қашықтықпен салыстыруға болады;

Біздің галактиканың кез келген планетасында тіршілік пайда болған жағдайда, ол, мысалы, А.Д.Пановтың бағалауы бойынша, бірнеше жүз миллион жыл ішінде бүкіл галактикаға «жұқтыруы» мүмкін;

Микроорганизмдердің белсенділігінің нәтижесі ретінде түсіндіруге болатын артефакттардың кейбір метеориттеріндегі табылулар (тіпті метеорит Жерге соғылмай тұрып).

Панспермия гипотезасы (тіршілік біздің планетамызға сырттан келеді) өмір қалай пайда болды деген негізгі сұраққа жауап бермейді, бірақ бұл мәселені Ғаламның басқа жеріне ауыстырады;

Ғаламның толық радио үнсіздігі;

Біздің бүкіл Әлемнің жасы небәрі 13 миллиард жыл (яғни, біздің бүкіл Ғалам Жер планетасынан 3 есе үлкен (!)) болғандықтан, алыс жерде өмірдің пайда болуына өте аз уақыт қалды. .. Бізге ең жақын жұлдыз – кентавр – 4 св. жылдың. Заманауи жойғыш (дыбыстың 4 жылдамдығы) бұл жұлдызға ~ 800 000 жыл ұшады.

Тіршіліктің пайда болуының материалистік теориялары

Тіршіліктің пайда болуы мәселесі өмірдің мәңгілігі туралы теориялар үшін жоқ, өйткені бұл теориялар тірі және жансыз арасындағы айырмашылықтарды жояды. Бұл теориялар жанды-жансыз кешеннің бірлігінен туындайтындықтан, олар үшін бірінің екіншісінен шығуы туралы мәселе жоқ. Егер біз тірі және жансыз материя арасындағы ерекше айырмашылықтардың болуын қабылдайтын болсақ, жағдай мүлдем басқаша - бұл жағдайда бұл айырмашылықтардың шығу тегі туралы мәселе өздігінен туындайды. Бұл сұрақтың шешімі, әрине, жансыз заттар мен тірі организмдер арасындағы айырмашылықтардың табиғаты туралы бар идеялармен тығыз байланысты.

Пфлюгер үшін өмірдің пайда болуы туралы мәселе, қазіргі заманғы ғалымдарға келетін болсақ, ақуыздық заттардың шығу тегі және олардың ішкі ұйымы туралы сұраққа қысқарды, бұл тірі «протоплазманың» белоктарының арасындағы сипаттамалық айырмашылық. Автор сәйкесінше «тірі» және «өлі» белоктың айырмашылығын талдайды, оның ішінде ең бастысы «тірі» ақуыздың тұрақсыздығы, оның инертті «өлі» ақуыздан айырмашылығы оның өзгеру қабілеті. Пфлюгер заманындағы «тірі» ақуыздың бұл қасиеттері ақуыз молекуласында оттегінің болуымен байланысты болды. Бұл көзқарас қазір ескірген болып саналады. «Тірі» және «өлі» белоктардың арасындағы айырмашылықтар туралы басқа идеялардан ғалым «тірі» ақуыз молекуласындағы цианоген (CM) тобының мазмұнына тоқталады және сәйкесінше ол туралы түсінік жасауға тырысады. бұл радикалдың шығу тегі, ақуыз молекуласы үшін негізгі. Осыған сәйкес, зерттеуші цианидті қосылыстар Жер балқыған немесе қызып тұрған масса болған кезде пайда болған деп есептейді. Дәл осы температураларда зертханада бұл қосылыстарды жасанды түрде алуға болады. Кейіннен жер беті салқындаған кезде цианидтің сумен және т.б. химиялық заттарқалыптасуына әкелді
«өмірлік» қасиеттерге ие ақуыздық заттар.

Қазіргі уақытта ескірген Пфлюгер теориясында тіршіліктің пайда болуы мәселесіне материалистік көзқарас пен протоплазманың ең маңызды құрамдас бөлігі ретінде ақуызды оқшаулау құнды. Ақуыздық заттардың шығу тегін басқа жолмен елестетуге болады. Және шынымен де,
Пфлюгерден кейін көп ұзамай бұл мәселені шешуге биохимиялық жағынан келуге басқа әрекеттер жасалды. Осындай әрекеттердің бірі ағылшын тілін үйрену теориясы болып табылады.
аяғы Дж. Эллен (1899).

Жер бетінде азотты қосылыстардың алғашқы пайда болуы, Пфлюгерден айырмашылығы, Эллен су буының суыту әсерінен суға конденсацияланып, жер бетін жауып жатқан кезеңіне жатады. Металл тұздары суда ерітілді, бұл ақуыздың түзілуі мен белсенділігі үшін маңызды. Оның құрамында азот оксидтері мен аммиакпен қосылатын көмірқышқыл газының белгілі бір мөлшері де болды. Соңғы
азоты бар атмосферада орын алған электрлік разрядтар кезінде пайда болуы мүмкін.

Қазірдің өзінде өткен ғасырдың аяғында пайда болған бұл теориялар, олардың пайда болу проблемасының дамуының негізгі бағытын айқын көрсетеді.
тірі.

Студенттердің өзіндік жұмысы (мұғалімнің қалауы бойынша).

«Микроорганизмдердің шығу тегі туралы мәселені зерттеу: өздігінен пайда болу немесе биогенез?» (Н. Грин бойынша).

Эксперимент мақсаты: Спалланзани зерттеулерін қайталау, өздігінен пайда болу немесе биогенез теорияларына объективті баға беру.

Тәжірибе: 15 мл қоректік сорпасы бар 4 стерильді пробирка.

Ал жұп:

пробирка – ашық, қыздырылмаған.

пробирка - жабық (мақта және фольгамен), қыздырылмаған,

В жұп:

пробирка – ашық, қайнап тұрған су моншасында 10 мин қыздырылады.

пробирка - жабық (мақта және фольгамен), қайнаған су моншасында 10 мин қыздырылады.

Барлық түтіктерді 10 күн бойы 32°C температураға қойыңыз.

Нәтижелер: Сорпаның бір тамшысын микроскоппен қарап шығыңыз, нәтижелерді сықырлаңыз.

қорытындылар

1. Қоректік заттар сорпасында микроорганизмдердің пайда болуын түсіндіре алатын гипотезаны тұжырымдаңыз.

1 және 2, 3 және 4 түтіктерді қандай фактор ажыратады?

А және В жұптарының айырмашылығы неде?

Қандай пробиркалар бақылау құралы ретінде қызмет етеді?

Бұл эксперимент ғылыми зерттеулерге қойылатын барлық талаптарға сай деп ойлайсыз ба?

теорияларпайда болуыөмір

Ресурстар

В.Б.ЗАХАРОВ, С.Г.МАМОНТОВ, Н.И.СОНИН, Е.Т.ЗАХАРОВА «БИОЛОГИЯ» ЖАЛПЫ БІЛІМ БЕРУ ОРЫНДАРЫНА АРНАЛҒАН ОҚУЛЫҚ (10-11 сынып).

А.П.Плехов Экология негіздерімен биология. «Жоғары оқу орындарына арналған оқулықтар. Арнайы әдебиет.

Мұғалімдерге арналған кітап Сивоглазов В.И., Сухова Т.С. Козлова Т.А. Биология: жалпы заңдылықтар.

Тұсаукесер хостингі