Лицей № 35
РЕФЕРАТ
по теме: «Происхождение жизни на земле»
Ученика 10 «Ю» класса
Юкельсона Дмитрия
Калининград,
2000 г.
Существуют две главные гипотезы,
по-разному объясняющие появление жизни на Земле. Согласно гипотезе панспермии,
жизнь занесена из космоса либо в виде спор микроорганизмов, либо путем
намеренного «заселения» планеты разумными пришельцами из других миров.
Прямых
свидетельств в пользу космического происхождения жизни нет. Космос, однако,
наряду с вулканами мог быть источником низкомолекулярных органических
соединении, раствор которых послужил средой для развития жизни.
Современной наукой возраст Земли
оценивается в 4,5 - 4,6 млрд. лет. Появление на планете первых водоемов, с
которыми связывают зарождение жизни, отстоит от настоящего времени на 3,8 - 4
млрд. лет. Около 3,8 млрд. лет назад жизнь стала определяющим фактором
планетарного круговорота углерода. В породах вблизи местечка Фиг-Три (Южная
Африка), имеющих возраст более 3,5 млрд. лет, обнаружены бесспорные следы
жизнедеятельности микроорганизмов.
Таким образом, процесс
образования примитивных живых существ шел относительно быстро. Ускорению
процесса могло способствовать то, что простейшие органические вещества были из
нескольких источников: абиогенно образующиеся в первичной атмосфере и в то же
время поступающие с оседающей на поверхность планеты космической и
вулканической пылью. Подсчитано. что Земля, проходя через пылевое облако в
течение 1 млрд. лет, могла получить с космической пылью 10 млрд. т
органического материала. Это всего в 300 раз меньше суммарной биомассы современных
наземных организмов (3 * 1012т). Вулкан заодно извержение
выбрасывает до 1000 т органических веществ.
Согласно второй гипотезе, жизнь
возникла на Земле, когда сложилась благоприятная совокупность физических и
химических условий, сделавших возможным абиогенное образование органических
веществ из неорганических.
В середине прошлого столетия Л.
Пастер окончательно доказал невозможность самозарождения жизни в
теперешних условиях. В 20-х годах текущего столетия биохимики А.И. Опарин и Дж.
Хол-дейн предположили, что в условиях, имевших место на планете несколько
миллиардов лет назад, образование живого вещества было возможно. К таким
условиям они относили наличие атмосферы восстановительного типа, воды,
источников энергии (в виде ультрафиолетового (УФ) и космического излучения,
теплоты остывающей земной коры, вулканической деятельности, атмосферных электрических
явлений, радиоактивного распада), приемлемой температуры, а также отсутствие
других живых существ.
Главные этапы на пути
возникновения и развития жизни, по-видимому, состоят в: 1) образовании
атмосферы из газов, которые могли бы служить «сырьем» для синтеза органических
вешеств (метана, оксида и диоксида углерода, аммиака, сероводорода, цианистых
соединений), и паров воды; 2) абиогенном (т. е. происходящем без
участияорганнзмов) образовании простых органических веществ, в том числе
мономеров биологических полимеров — аминокислот, Сахаров, азотистых оснований,
АТФ и других мононук-леотидов; 3) полимеризации мономеров в биологические
полимеры. прежде всего белки (полипептиды) и нуклеиновые кислоты
(поли-нуклеотиды); 4) образовании предбиологических форм сложного
химического
состава —протобионтов, имеющих некоторые свойства живых существ; 5)
возникновении простейших живых форм, имеющих всю совокупность главных свойств
жизни,—примитивных клеток; 6) биологической эволюции возникших живых существ.
Возможность абиогенного
образования органических веществ, включая
мономеры биологических полимеров, в условиях, бывших на Земле около 4 млрд. лет
назад, доказана опытами химиков. В лабораторных условиях при пропускании
электрических разрядов через различные газовые смеси, напоминающие примитивную
атмосферу планеты, а также при использовании других источников энергии ученые
получали среди продуктов реакций аминокислоты (аланин, глицин, аспарагиновую
кислоту), янтарную, уксусную, молочную кислоты, мочевину, азотистые основания
(аденин, гуанин), АДФ и АТФ. Низкомолекулярные органические соединения
накапливались в водах первичного океана в виде первичного бульона или же
адсорбировались на поверхности глинистых отложений. Последнее повышало концентрацию
этих вешеств, создавая тем самым лучшие условия для полимеризации.
Возможность
полимеризации низкомолекулярных соединений с образованием полипептидов и
полинуклеотидов (определяющая следующий
этап на пути возникновения жизни) непосредственно в первичном бульоне вызывает
сомнения по термодинамическим соображениям. Водная среда благоприятствует
реакции деполимеризации. Ученые предполагают, что образование полипептидов и
полинуклеотидов могло происходить в пленке из низкомолекулярных органических
соединений в безводной среде, например на склонах вулканических конусов,
покрытых остывающей лавой. Это предположение находит подтверждение в опытах.
Выдерживание в течение определенного времени при 130°С сухой смеси аминокислот
в сосудах из кусков лавы приводило к образованию полипептидов.
Образующиеся описанным образом
биополимеры смывались ливневыми потоками в первичный бульон, что защищало их от
разрушающего действия УФ-излучения, которое в то время из-за отсутствия в
атмосфере планеты озонового слоя было очень жестким.
По мере повышения концентрации
полипептидов, полинуклеотидов и других органических соединений в первичном
бульоне сложились условия для следующего этапа—самопроизвольного возникновения
предбиологических форм сложного химического состава, или протобионтов.
Предположительно они могли быть представлены коацерватами (А. И. Опарин)
или микросферами (С. Фоке). Это коллоидные капли с уплотненным
поверхностным слоем, имитирующим мембрану, содержимое которых составляли один
или несколько видов биополимеров. Возможность образования в коллоидных
растворах структур типа коацерватов или микросфер доказана опытным путем.
При определенных условиях
коацерваты проявляют некоторые общие свойства живых форм. Они способны до
известной степени избирательно поглощать вещества из окружающего раствора.
Часть продуктов химических реакций, проходящих в коацерватах с участием
поглощаемых веществ, выделяется ими обратно в среду. Происходит процесс,
напоминающий обмен веществ. Накапливая вещества, коацерваты увеличивают свой
объем (рост). По достижении определенных размеров они распадаются на части,
сохраняя при этом некоторые черты исходной химической организации
(размножение). Поскольку устойчивость коацерватов различного химического
состава различна, среди них происходит отбор.
Перечисленные
выше свойства ученые усматривают у протоби-онтов. Протобионты представляются
как обособленные от окружающей среды, открытые макромолекулярные системы,
возникавшие в первичном бульоне и способные к примитивным формам роста,
размножения, обмена веществ и предбиологическому химическому отбору.
Предбиологическая
эволюция протобионтов осуществлялась в трех главных направлениях. Важное
значение имело совершенствование каталитической (ферментной) функции
белков. Один из путей, дающих требуемый результат, заключается, по-видимому, в
образовании комплексов металлов с органическими молекулами. Так, включение
железа в порфириновое кольцо гемоглобина увеличивает его каталитическую
активность в сравнении с активностью самого железа в растворе в 1000 раз.
Развивалось такое свойство биологического катализа, как специфичность.
Во-вторых, исключительная роль в эволюции протобионтов принадлежит
приобретению полинуклеотидами способности к самовоспроизведению, что
сделало возможным передачу информации от поколения к поколению, т. е.
сохранение ее во времени. В основе этой способности лежит матричный синтез.
Механизм матричного синтеза был использован также для переноса информации с
полинуклеотидов на полипепти-ды. Третье главное направление эволюции
протобионтов состояло в возникновении мембран. Отграничение от
окружающей среды мембраной с избирательной проницаемостью превращает
протобионт в устойчивый набор макромолекул, стабилизирует важные параметры
обмена веществ на основе специфического катализа.
Разделение
функций хранения и пространственно-временной передачи информации, с одной
стороны (нуклеиновые кислоты), и использование ее для организации специфических
структуры и обмена веществ — с другой (белки); появление молекулярного механизма
матричного синтеза биополимеров; освоение эффективных систем энергообеспечения
жизнедеятельности (АТФ); образование типичной биологической мембраны — все это
привело к возникновению живых существ, которые поначалу были представлены
примитивными клетками.
С
момента появления клеток предбиологический химический отбор уступил место биологическому
отбору. Дальнейшее развитие жизни шло согласно законам биологической
эволюции. Переломным моментом на этом пути было возникновение клеток
эукариотического типа, многоклеточных организмов, человека.
Другие работы по теме:
Деньги и денежные отношения
Раздел Деньги и денежные отношения Тема Сущность и функции денег 1)Происхождение денег: Деньги, как известно, историческая категория. Они появились на определенном этапе развития общества. Среди ученых-экономистов нет единого взгляда на происхождение денег. К настоящему времени в науке существуют две концепции по этому вопросу.
Драконы на Земле реально существуют
Драконоведение как самая древняя и интригующая наука; влияние, оказанное на нее трудом Чарльза Дарвина "Происхождение видов путем естественного отбора". Изменения строения тела для упрощения жизни драконов, самых загадочных из всех земных существ.
Мифы - Деметра и персефона1
У каждого народа на Земле сохранились древние мифы и предания насчитывающие тысячи лет. В них отразились представления наших предков об окружающем мире о появлении человека и животных о причинах стихийных явлений природы.
«Эволюция»
Примечание: презентация сдается на электронном носителе, а реферат на бумажном в файловой папке
. Тема а
Бельских Татьяна Александровна; предметное профессиональное направление деятельности – природоведение, занимательная зоология
Происхождение геометрии
Text Text Graphics Происхождение геометрии Работа ученицы 7 «Б» класса Нурмиевой Людмилы Graphics Содержание Почему возникла геометрия? Евклид – основатель геометрии
О земле втрачена, явися
Автор: Стус Василь. О земле втрачена, явися бодай у зболеному сні і лазурове простелися, пролийся мертвому мені! І поверни у дні забуті, росою згадок окропи,
Кем я хочу стать 2
Кем я хочу стать? Автор: Сочинения на свободную тему На Земле много разных профессий, но самая занимательная и необычная — палеонтолог. Ходят по земле с инструментами, маленькими метелочками и кисточками люди и отыскивают места обитания удивительных животных динозавров, живших миллионы лет назад.
Стихотворение Книги-наши друзья
Стихотворение "Книги-наши друзья" Автор: Сочинения на свободную тему Все задают себе вопрос, Кто просто шутит, кто всерьез: “Зачем нам книги на Земле?
Степь 2
Степь Автор: Вяземский П.А. Бесконечная Россия Словно вечность на земле! Едешь, едешь, едешь, едешь, Дни и версты нипочем! Тонут время и пространство
Стихи Фета о назначении поэзии
Автор: Фет А.А. «Многое на земле от нас скрыто, но взамен того даровано нам тайное сокровенное ощущение живой связи нашей с миром иным, с миром горним и высшим, да и корни наших мыслей и чувств не здесь, а в мирах иных. Вот почему и говорят философы, что сущности вещей нельзя постичь на земле. Бог взял семена из миров иных и посеял на сей земле и взрастил сад свой, и взошло все, что могло взойти, но взращенное живет и живо лишь чувством соприкосновения своего таинственным мирам иным; если ослабевает или уничтожается в тебе сие чувство, то умирает и взращенное в тебе.
Борятинские
Введение 1 Происхождение рода 2 Описание герба 3 Известные представители рода Борятинских Список литературы Введение Боря́тинские — старинный русский княжеский род.
Будикид
Введение 1 Происхождение 2 Правление Список литературы Введение Будикид[2], Бутигейд (лит. Butigeidis, белор. Будзікід; ум. 1290—1291) — великий князь литовский, брат Будивида.
Нагайбаки
Введение 1 Происхождение названия Список литературы Нагайбаки имеет самоназвание нагайбәкләр (nağaybдklдr) Введение Нагайба́ки (ногайбаки, тат. нагайбәкләр) — тюркский народ, считавшийся до Всероссийской переписи 2002 года этнографической группой татар, проживающий по большей части в Нагайбакском и Чебаркульском районах Челябинской области.
Лузоны
Введение 1 Происхождение и язык 2 История 3 Экономика Список литературы Введение Лузоны ( лат. Lusones , др.-греч. Λούσωνες ) — древний доримский народ на севере Пиренейского полуострова, родственный кельтиберам. Населяли западную часть современной испанской провинции Сарагоса и восточные районы провинции Сория.
Хадрамаут
Введение 1 Происхождение названия 2 История 2.1 Государство Хадрамаут 2.2 Территория Хадрамаута после прихода арабов 2.3 Хадрамаут в XX веке 4 Примечание
Американцы немецкого происхождения
Введение 1 История 1.1 XVII век 1.2 XVIII век 2 XIX век 3 Волны иммиграции Введение Американцы немецкого происхождения (англ. German American, нем. Deutschamerikaner) — граждане или постоянные жители Соединённых Штатов Америки, родившиеся в Германии, являющиеся этническими немцами или имеющие полное или частичное немецкое/австрийское происхождение.
Доленчане
Доленча́не , доле́нцы (нем. Tollenser) — западнославянское племя, входившее между X и XII веком в племенной союз лютичей. Они жили к востоку от Доленского озера (Толлензе) и одноимённой реки в нынешней федеральной земле Мекленбург — Передняя Померания. Впервые доленчане были упомянуты в X веке в хронике Видукинда Корвейского.
Красный уголок
Введение 1 Словарные дефиниции 2 Происхождение названия 3 Интересные факты Список литературы Введение Красный уголок (также «Очаг культуры»[1]) — помещение, часть помещения или специальная конструкция (стенд), в каком-либо предприятии или учреждении, отведённые под нужды агитации и политического просвещения.
Ямская гоньба
Введение 1 Происхождение названия 2 История Список литературы Введение Ямска́я гоньба́ — историческая почтовая служба в России, которая существовала с XIII по XIX века и занималась в основном перевозкой казённой корреспонденции.
Пальоса дом
Введение 1 Конструкция 2 Происхождение и история 3 Музеи Список литературы Введение Пальоса, галис. palloza — традиционный тип жилища в Галисии. Распространён в округе Сьерра-де-лос-Анкарес. В качестве жилищ пальосы использовались до 1970-х годов.
Текеста племя
Введение 1 Происхождение 2 Язык Список литературы Введение Текеста, Tequesta — исчезнувшее индейское племя, обитавшее на атлантическом побережье на юге современного штата Флорида к моменту прибытия первых европейцев. Их территория охватывала современные округа Брауард (Broward) и Майами-Дейд (Miami Dade), а также включала архипелаг Кейз (Keys).
Довспрунги
, Доршпрунги (белор. Доршпрунгі) — легендарный княжеский род времён Летописной Литвы, от которого позднее (в XVI веке) выводили своё происхождение Гольшанские и Гедройцы.
Серый кардинал
Введение 1 Происхождение понятия 2 Примеры в истории Введение Се́рый кардина́л — так называют влиятельных людей (особенно в политике), действующих негласно и обычно не занимающих формальных должностей с такими полномочиями.
Фридрих Энгельс Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека
Много тысячелетий назад ,на Земле жила где-то в жарком поясе,на обшироном материке высокоразвитая порода человекообразных обезьян.Они были сплошь покрыты волосами,имели бороды и остроконечные уши и жили стадами на деревьях.Под влиянием в первую очередь,надо подумать,своего образа жизни,требующего,чтобы при лазании руки выполняли иные функции,чем ноги,эти обезьяны начали отвыкать от помощи рук при ходьбе по земле и стали усваивать все более прямую походку.Этим был сделан решающий шаг для перехода от обезьяны к человеку.наши предки в эпоху перехода от обезьяны к человеку на протяжении многих тысячелетий постепенно научились приспособлять свою руку.Прежде чем первый камень при помощи человеческой руки был превращён в нож,должен был,вероятно,пройти такой длинный период времени,что в сравнении с ним известный нам исторический период являетсянезначительным.Но решающий шаг был сделан,рука
Маргарита Французская, герцогиня Беррийская
Введение 1 Происхождение 2 Династические планы 3 Брак и дети 4 Титулы Введение Маргарита Французская (фр. Marguerite de France; 5 июня 1523 — 15 сентября 1574) — французская принцесса, дочь короля Франциска I, представительница династии Валуа, жена Эммануила Филиберта, герцога Савойского, герцогиня Беррийская с 1550 года, герцогиня Савойская с 1559 года.
Жерве дворянские роды
Жерве — русские дворянские роды (всего три), при этом два ведут своё происхождение из Франции и один — из Пруссии (Германии). Жерве, Андрей Андреевич (1773—1832), генеральный консул в Молдавии (1802—1804), экспедитор канцелярии М-ва ин. дел, член свиты имп. Александра I в Главной квартире действующей армии (1806—1807), член Комиссии погашения долгов (с 1817 г.).
Юдитта Чешская
Введение 1 Происхождение 2 Брак и дети 4 Внешние ссылки Введение Юдитта Чешская, также Юдифь Богемская, (чеш. Judita Českб, Judita Přemyslovna), (ок. 1202 — 2 июня 1230 года) — чешская принцесса из рода Пржемысловичей, дочь короля Чехии Пржемысла Оттокара I и Констанции Венгерской, жена герцога Каринтии Бернарда.
Революционное движение Сияющий путь Венесуэлы
План Введение 1 Название и знамя 2 Происхождение Список литературы Введение Революционное движение Сияющий путь Венесуэлы (исп. Movimiento Revolucionario Sendero Luminoso Venezuela) — венесуэльская леворадикальная партизанская организация боливаристско-геваристского толка. Появилась в августе 2005 г.
Ямайка-коалиция
Ямайка-коалиция (Jamaika-Koalition) — немецкая фраза (часть политического лексикона Германии), обозначающая коалицию трёх партий: ХДС, СвДП и «Зелёных». Происхождение выражения связано с национальным флагом Ямайки, цвета которого соответствуют партийным цветам ХДС (чёрный), СвДП (жёлтый) и «Зелёных» (зелёный).
Происхождение жизни на Земле 3
Происхождение жизни на Земле Введение Существует много гипотез, объясняющие возникновение жизни на Земле. А, вообще, основными считаются следующие концепции:
Теучитланская традиция
План Введение 1 Происхождение 2 Архитектура 3 Общественное устройство 4 Исчезновение Список литературы Введение Теучитланская традиция — доколумбово общество, существовавшее на территории современных мексиканских штатов Найярит и Халиско. Название происходит от города Теучитлан в штате Халиско.
Вавилонская башня
Вавилонская башня, постройка, которую, по библейскому преданию (Быт 11:1-9), потомки Ноя воздвигали в земле Сеннаар (Вавилония), чтобы достигнуть небес.
Биология 2
Биоло́гия — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле.
Концепции происхождения жизни
В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория, утверждающая, что все живое происходит только от живого - теория биогенеза.