Презентация "Гипотезы о возникновении земли" (8 класс) по астрономии – проект, доклад. Методическая разработка занятия "возникновение жизни на земле" Как появилась жизнь на Земле

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВОЗНИКНОВЕНИИ ЖИЗНИ

ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

• Познакомить с основными гипотезами возникновения жизни;
• Развивать умения обобщать, делать выводы, самостоятельно работать с научно-популярной литературой и учебником;
• Показать как менялись взгляды на возникновение жизни по мере накопления знаний.

• "Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка"

Теорий возникновения жизни на Земле существует довольно много, их можно разделить на группы

1. КРЕАЦИОНИЗМ

2. ТЕОРИЯ САМОЗАРОЖДЕНИЯ

3. ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ

4.ТЕОРИЯ ПАНСПЕРМИИ

5. ТЕОРИЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ

Божественное сотворение мира.

• Креационизм (создание) –

религиозно-философская

концепция, в рамках которой все

живые существа и сама планета в

целом созданы Богом.

Гипотеза креационизма находится вне поля научных изысканий, так как она неопровержима: невозможно научно доказать, как то что Бог не создавал жизнь, так и то, что Бог её сотворил.

Самозарождение жизни

• На протяжении тысячелетий

люди верили в самопроизвольное

зарождение жизни, считая его

обычным способом появления

живых существ из неживой

384-322 гг. до н.э.

Например, Аристотель приписывал вшам происхождение из мяса, дождевым червям – из ила прудов.

описал, как за три недели, он создал мышей.

Для этого всего-то нужно:

грязная рубашка, темный шкаф и горсть пшеницы, а чтобы процесс начался – человеческий пот.

Франческо Реди 1626 -1698 Итальянский естествоиспытатель и врач.

Он провел опыт с сосудами, в которые положил мясо, часть сосудов оставил открытыми, другие закрыл тканью. В открытых сосудах мухи отложили яички и там появились личинки мух, в закрытых сосудах личинок не было.

Таким образом была окончательно доказана невозможность самозарождения живых организмов

Эксперимент Л. Пастера с колбами с изогнутыми горлышками

Согласно гипотезе стационарного состояния

Земля не возникала,

а существовала вечно.

• Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды также существовали всегда. Эту гипотезу называют иногда гипотезой этернизма (от лат. eternus - вечный).
• Выдвинута немецким ученым В. Прейером в 1880 г

Теория панспермии имеет

Теория панспермии Предполагают, что жизнь на Землю занесена извне с метеоритами, кометами или даже НЛО

• Появление на Земле НЛО
• Наскальные рисунки с изображением предметов, похожих на ракеты и космонавтов
• Встречи с инопланетянами
• Находки метеоритов, содержащих органические соединения

Теория биохимической эволюции имеет наибольшее количество сторонников среди современных ученых

Александр Иванович Опарин

В 1924 г. А. И. Опарин в работе «Происхождение жизни» выдвинул коацерватную гипотезу, согласно которой начальные этапы химической эволюции были связаны с формированием белковых структур.

В дальнейшем ПЕРВИЧНАЯ атмосфера Земли вновь образовалась из более тяжелых вулканических газов

Она состояла из

водяного пара Н 2 О

углекислого газа СО 2

аммиака NH 3

метана CH 4

В 1924 г. Российский ученый А.И. Опарин предложил первую концепцию химической эволюции

В 1953 г. американские ученые Г. Юри и С. Миллер в условиях, приближённых к атмосфере молодой Земли, синтезировали аминокислоты, нуклеиновые кислоты и простые сахара. В лабораторных условиях они подвергли действию электрических разрядов смесь из углекислоты, аммиака, метана, водорода и воды. В ходе эксперимента были получены биологически важные органические соединения

В атмосфере Земли и в водах

первичного океана

из неорганических веществ сформировались простые органические вещества: аминокислоты, простые углеводы, спирты, азотистые основания, жирные кислоты

Стенли Миллер

Результат – синтез аминокислот, мочевины, молочной кислоты

Электрические разряды (60000 В)

Давление (n Па)

Температура (+80˚С)

Смесь газов (CO 2 , CH 4 , NH 3 , H 2 , пары воды)

этап химической эволюции – синтез белков-полипептидов, которые могли образоваться в водах первичного океана.

Белки-полипептиды

аминокислоты

Свойства коацерватов

• Избирательно поглощают из окружающей среды вещества
• Увеличиваются в размерах
• Не способны к самовоспроизведению

Коацерватные капли

возникновение мембраны, молекул нуклеиновых кислот, способных к самовоспроизведению

Пробионты

• Английский биохимик, генетик и физиолог. Автор гипотезы о « первичном бульоне», один из основоположников популяционной генетики

Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции

Эволюция на уровне молекул РНК в коацерватах шла миллионы лет . Так возник древний мир РНК. Мутации и рекомбинации в популяциях РНК создавали все большее разнообразие этого мира.

Параллельно идет эволюция связей между РНК и синтезом полипептидов, обеспечивающими их более надежное существование.

На следующем этапе возникает ДНК, их двуцепочечное строение обеспечивает устойчивость и точную репликацию (удвоение).

Новые открытия функций РНК

Открытие новых функций РНК, а точнее так называемых малых РНК, стало важнейшим научным событием. В 2003 году были обнаружены новые подтверждения того, что молекулы РНК - не просто посредники между ДНК и белками в процессе белкового синтеза. Появляется всё больше аргументов в пользу того, что РНК способны регулировать ("включать/ выключать") определённые гены, тем самым играя важнейшую роль в процессе дифференциации организма, а также его текущей жизнедеятельности.

• Многие из теорий, которые прозвучали сегодня используют почти одни и те же данные, но делают упор на разные аспекты. Научные теории могут быть сверхфантастическими, с одной стороны, сверхскептическими с другой. Теологические соображения тоже находят себе место в этих рамках в зависимости от религиозных взглядов их авторов. Каждая из гипотез имеет свои сильные и слабые стороны, но ни одна не дает точного ответа на вопрос о происхождении жизни.

Теория жизни

Возникновение жизни. Теории зарождения. Теории зарождения жизни. Научные. Креационизм. Эволюционизм. Промежуточные теории. Кратко о креационизме: Наиболее распространен креационизм был в Древней Греции и Древнем Египте. Древняя Греция. Всё происходило из вечного Хаоса. Древний Египет. НО все еще, в религии Древнего Египта остается множество богов. Вспомним о монотеизме. Монотеизм – одно из направлений креационизма. К монотеистическим религиям можно отнести: Христианство Буддизм Ислам. Концепция монотеизма: Рассмотрим на примере Христианства. Первоначально все существа, включая человека жили в прекрасном мире – рае. - Теория жизни.ppt

Возникновение жизни

Возникновение жизни на земле. Гипотезы возникновения жизни. Креационизм. Рассматривает возникновение жизни как проявление воли бога. Самопроизвольное зарождение. Гипотеза панспермии. Гипотеза биохимической эволюции. Жизнь на земле. Земля как планета, по мнению большинства ученых, существует 5 млрд лет. Влияние космоса на живых существ. Космические излучения также влияют на изменчивость веса и потомства. Опыты показали, что птицы способны ориентироваться по звездам и по магнитному полю. Чайка в полете. - Возникновение жизни.ppt

Происхождение жизни

Теории происхождения жизни. Опыты Луи Пастера. Самопроизвольное зарождение жизни. Опровержение теории самозарождения. Л. Пастер кипятил в колбе различные питательные среды. Несмотря на доступ воздуха, самозарождения не наблюдалось. Однако Пастер проводил опыты не только для опровержения теории самозарождения. Работу готовила ученица 10 «А» класса. Дмитрюкова Екатерина. Креационизм. Теория креационизма говорит о происхождении жизни, как созданном мире Божьем. Теория стационарного состояния. Теория стационарного состояния утверждает, что жизнь на Земле была всегда. Теория панспермии. - Происхождение жизни.ppt

Теория жизни на Земле

Возникновение жизни на Земле. Теории возникновения жизни на Земле: Теория биохимической эволюции. Теория панспермии. Теория стационарного состояния жизни. Однако гипотеза стационарного состояния в корне противоречит данным современной астрономии. Теория самозарождения. Древний мир. С древних времён человечество решало вопросы происхождения жизни довольно однозначно. В Вавилоне же люди верили, что черви появляются сами по себе в каналах. Античность. Средние века. Эпоха возрождения. К 16-му веку теория самозарождения живых организмов достигла своего апогея. Опровержение теории самозарождения. - Теория жизни на Земле.ppt

Зарождение жизни на Земле

Зарождение жизни на Земле. Теории зарождения жизни на Земле. Теории зарождения жизни. Божественная теория. Космическая теория. Теория самозарождения. Суть теории. Развитие жизни на Земле. Архейская эра. Следы жизни незначительны. Протерозойская эра. Органические остатки редки и малочисленны, но относятся ко всем типам беспозвоночных. Появление первичных хордовых – подтипа бесчерепных. Палеозойская эра. Ордовийский, 60 Кембрийский, 70 Процветают морские беспозвоночные. Широкое распространение трилобитов, водорослей. Силурийский, 30 Пышное развитие кораллов, трилобитов. Появление бесчелюстных позвоночных – щитковых. - Зарождение жизни на Земле.ppt

Теория возникновения жизни

Теории возникновения жизни на Земле. Введение. Самозарождение жизни. Учёный кипятил в воде различные среды, в которых могли бы образоваться микроорганизмы. Пастер присоединил к S-образной трубке запаянную колбу со свободным концом. Споры микроорганизмов оседали на изогнутой трубке и не могли проникнуть в питательную среду. Теория биопоэза. Опыт Миллера и Юри. Был проведён в 1953 году Миллером и Юри. Были также обнаружены сахара, липиды и предшественники нуклеиновых кислот. Эксперимент повторялся несколько раз в 1953-1954 годах. Последующие дожди растворяли полипептиды. - Теория возникновения жизни.ppt

Теории происхождения жизни

Поговорим о теориях происхождения жизни. Рассмотрим основные теории на примере элементарной схемы. Происхождение жизни на Земле. Биогенез. Абиогенез. Креационизм? Самозарождение. Панспермия. Опровержение с амозарождени я. Эволюционизм. В чем же основные отличия биогенеза от абиогенеза? Итак… Живое из живого. Живое из неживого. Вспомним о панспермии. Слово о креационизме. Биохимическая эволюция. Основоположник: А. И. Опарин (1894-1980). - Теории происхождения жизни.ppt

Теории возникновения живого

Открытый урок. Мой лучший урок. Гипотезы возникновения жизни. Этапы появления Солнечной системы. Дебаты. Распределение обязанностей. Работа групп на уроке. Структура урока. Регламент игры. Работа судей. Правила судейской этики. Этап урока. Современные гипотезы. История представлений о возникновении жизни. История представлений. Теории происхождения. Схема перехода химической эволюции. Проблема природы. Дополнительный вопрос. Материя. Туманность. - Теории возникновения живого.ppt

Появление живых организмов

Начальные этапы развития жизни. А – ароморфоз И – идиоадаптация Д - дегенерация. Земля – атомарное газовое облако. Земля – раскаленное уплотненное тело (температура поверхности – более 10000 С). Охлаждение планеты. Ливневые дожди. Возникновение водоемов. Комплекс условий. Достаточно высокая температура поверхности планеты. Активная вулканическая деятельность. Грозовые электрические разряды. Ультрафиолетовое излучение. Синтез органических веществ из неорганических соединений, протекающий в водной среде. Коацерватная капля = сгусток органических веществ. Распад единой капли на две или несколько более мелких. - Появление живых организмов.ppt

Как появилась жизнь на Земле

Возникновение жизни на Земле. Тема: Развитие представлений о возникновении жизни. Сформировать знания об основных гипотезах возникновения жизни на Земле. Сформировать знания о 1 и 2 этапах биохимической эволюции. И Земля и жизнь созданы Высшим Разумом. Микроорганизмы занесены из космоса вместе с метеоритами, а далее – эволюция. Гипотезы абиогенеза. Жизнь возникала неоднократно в результате самозарождения. Гипотезы биогенеза: Основные гипотезы происхождения жизни на Земле. Теории абиогенеза продержались много столетий. Гипотезы абиогенеза: самозарождение. Что случится? - Как появилась жизнь на Земле.ppt

Возникновение жизни на Земле

Возникновение жизни на Земле. Цели урока. План урока. 1.История представлений о возникновении жизни на Земле. Представление о возникновении жизни на Земле ученых - философов античности и средневековья. Теории биогенеза и абиогенеза. Гипотеза самозарождения жизни. 2.Анализ определения жизни Ф.Энгельсом и современными учеными. Определение жизни по Ф.Энгельсу. Критерии жизни. Определение жизни по современным представлениям. Место биологической формы движения материи среди других форм. 3.Предпосылки возникновения жизни на Земле. Эволюция химических элементов в космическом пространстве. - Возникновение жизни на Земле.ppt

Происхождение жизни на Земле

Интегрированный урок. Происхождение жизни на Земле. Так как же появилась жизнь на нашей планете? Микеланджело Буанаротти: «Сотворение Адама». Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни. Старинные гравюры: слева – превращение плодов в рыб и птиц; справа- в уток. Гипотеза стационарного состояния. Земля и жизнь существовали всегда, вечно. Виды существовали всегда, однако могли вымирать, либо изменять численность. Гипотеза Панспермии («семена повсеместно»). Гипотеза Биохимической эволюции. Этапы возникновения жизни на планете (по Опарину): Геофизический этап. «Большой взрыв». - Происхождение жизни на Земле.ppt

Гипотезы происхождения жизни

Тема урока: Развитие представлений о возникновении жизни на Земле. Гипотезы о происхождении жизни на Земле. Как возникла жизнь на Земле? Какие существуют взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле? Что такое жизнь? Фри?дрих Э?нгельс (28 ноября 1820 - 5 августа 1895, Лондон) - немецкий философ, один из основоположников марксизма, друг, единомышленник и соавтор Карла Маркса. Михаи?л Влади?мирович Волькенште?йн (10 (23) октября 1912, Санкт-Петербург - 18 февраля 1992, Москва) - советский физикохимик и биофизик, член-корреспондент РАН. Валенти?н Никола?евич Парм?н (род. 18 апреля 1948, Бранденбург) - российский учёный. - Гипотезы происхождения жизни.ppt

Гипотезы возникновения жизни

Происхождения человека. Гипотезы. Гипотезы возникновения жизни: Креационизм. Божественное сотворение мира. Самопроизвольное зарождение. Гипотеза пансмермии. Станционарное состояние. Теория опарина-холдина. Гипотеза биохимической эволюции, или «коацерватная гипотеза». Первенство в образовании жизни А.И.Опарин отдавал белкам, а Дж.Холдейн – нуклеиновым кислотам. - Гипотезы возникновения жизни.pptx

Возникновение и развитие жизни

Возникновение и начальное развитие жизни на Земле. Ф а л е с. Вода есть все… А н а к с и м а н д р. Первоначалом всего сущего является «апейрон». Г е р а к л и т. Основой всему является огонь… Д е м о к р и т. Начала Вселенной суть атомы и пустота. Аристотель. Мир состоит из пяти стихий: земли, воды, воздуха, огня, и эфира. Сборка коацерватов. Коацерватные капли, полученные в эксперименте. S Внешняя среда. A Поступает вещество в каплю. B Продукт реакции. Z Внешняя среда. Схема открытой системы. В ы в о д ы. Жизнь возникла на Земле абиогенным путем. Биологической эволюции предшествовала длительная химическая эволюция. - Возникновение и развитие жизни.ppt

Теории возникновения жизни на Земле

Происхождение жизни на земле. Жизнь заполняет все уголки нашей планеты. Миллиарды лет жизнь шествует по Земле как уникальная самоорганизующаяся система. Сегодня науке известно около 4,5 млн. видов животных и растений. С незапамятных времен происхождение жизни было загадкой для человечества. Предпосылки возникновения жизни на Земле. Такая газово-пылевая материя встречается в межзвёздном пространстве и в настоящее время. Водород - преобладающий элемент Вселенной. Одно из таких условий – размеры планеты. Примером таких планет может служить спутница Земли – Луна. - Теории возникновения жизни на Земле.pptx

Проблемы возникновения жизни на Земле

Возникновение жизни на Земле. Истории представлений о возникновении жизни. Условия для возникновения примитивных живых существ. Представления древних и средневековых философов. Работы Л.Пастера. Теории происхождения жизни. История углерода. От углерода к белкам. Возможность возникновения сложных органических соединений. Возраст Земли. Возникновение первичных организмов. Коацерватные капельки. Развитие жизни. Возникновение много­клеточных организмов. - Проблемы возникновения жизни на Земле.ppt

Развитие представлений о жизни на Земле

Развитие представлений о происхождении жизни на Земле. Головы в шапках. Жизнь. Способ существования белковых тел. Свойства живого. Гипотеза. Проблемные вопросы. Демокрит. Ян Ван Гельмонт. Франческо Реди. Готфрид Лейбниц. Антони ван Левенгук. Ладзаро Спалланцани. Луи Пастер. Формы. Советский биохимик. Теория биохимической эволюции. Опыты. Чарльз Дарвин. Процесс существования сложных систем. Божественное сотворение мира. Немецкий ученый. Этапы процесса возникновения жизни. Английский биолог. Гипотеза Опарина. Живое происходит только от живого. Жизнь на Земле. - Развитие представлений о жизни на Земле.ppt

Теория панспермии

Теория панспермии- жизнь на нашу планету занесена извне, из Вселенной. Гипотеза была выдвинута в середине XIX века. Гипотеза. С помощью панспермии объясняли и появление жизни на Земле. Доказательства. Техногенная панспермия. Современные доказательства панспермии. Предложение Фреда Хойла. В результате вселенная остается в среднем неизменной. - Теория панспермии.ppt

Теория большого взрыва

Возникновение жизни на земле. Теория большого взрыва. Креационизм самозарождение теория стационарного состояния теория панспермии биохимическая эволюция. Теории возникновения жизни на земле. Молекулы органических веществ объединялись друг с другом, образуя цепочки нуклеиновых кислот. Видимо такие комплексы были прообразом будущих клеток. Биохимическая эволюция. Теорию Большого взрыва предложили ученые Фридман и Леметр. Пространство быстро расширилось, t разлетающихся частиц, обладающих высокой энергией начала снижаться. Периодом Большого взрыва условно называют интервал времени от нуля до нескольких сот секунд. -

Взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле

Биология 9 кл.
Власовская школа
Учитель:
Останина Г.М.

«О, решите мне загадку жизни, мучительную древнюю загадку, над которой билось уже столько голов,- головы в шапках, расписанных иероглифами, головы в тюрбанах и черных беретах, головы в париках и тысячи других бедных человеческих голов…»
Г. Гейне.

Ван Гельмонт. «Положи в горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди. Что случится? Через двадцать один день появятся мыши: они зародятся из испарений слежавшегося зерна и грязной рубашки».

Проблемные вопросы

Как возникла жизнь на Земле?
Какие существуют взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле?
Какая из них наиболее убедительна?

Что такое жизнь?

Свойства живого:
способность к движению, способность к росту и развитию, обмен веществ, дыхание, питание, раздражимость, размножение, клеточное строение.

Жизнь - это процесс существования сложных систем, состоящих из больших органических молекул и неорганических веществ и способных самовоспроизводиться, саморазвиваться и поддерживать свое существование в результате обмена энергией и веществом с окружающей средой.

Гипотеза – предположение, имеющее недостаточное доказательство.
Теория – взгляды, имеющие твердые доказательства.

Гипотезы происхождения жизни

Название гипотезы

Сторонники гипотезы

Божественное сотворение мира

Слайд №10

Гипотезы происхождения жизни

Название гипотезы

Сторонники гипотезы

Представления о возникновении жизни

Креационизм – Божественное сотворение мира
Креационизм – лат. слово creatio – сотворение

Жизнь на земле создана Творцом, Богом единожды, организмами, хорошо организованными и наделенными способностью к изменчивости.

Слайд №11

Гипотезы происхождения жизни

Название гипотезы

Сторонники гипотезы

Представления о возникновении жизни

Слайд №12

Аристотель (384–322 до н.э.) писал, что лягушки и
насекомые заводятся
в сырой почве.
Платон говорил о
самозарождении живых
существ из земли в
процессе гниения.

Слайд №13

В Средние века «удавалось» наблюдать зарождение живых существ, таких как насекомые, черви, угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов

Самозарождение ягнят

Самопроизвольное зарождение
Бернакельских гусей

Слайд №14

Франческо Реди (1626–1697г.)

Франческо Реди (1626–1697г.)
В 1668 г. Реди провел опыт с
сосудами, в которые были помещены
умершие змеи, на которых появились
личинки мух.
Вывод: что жизнь
может возникнуть
только из
предшествующей жизни.

Слайд №15

Антони ван Левенгук

Антони ван Левенгук
(1632–1723г.) рассмотрел под микроскопом простейших
Вывод: крошечные организмы, или «анималькулы», происходят от себе подобных.
Ладзаро Спалланцани
(1729–1799г.) опыты со стерилизованным мясным бульонам.
Вывод: невозможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов.

Слайд №16

Луи Пастер (1822–1895г) французский микробиолог
Опыт Пастера с колбами с изогнутыми S-образно горлышками
Вывод: живые организмы происходят только от других живых организмов.

Слайд №17

Гипотезы происхождения жизни

Название гипотезы

Сторонники гипотезы

Представления о возникновении жизни

Гипотеза самопроизвольного зарождение жизни

Аристотель,
Платон,
Франческо Реди, Антони ван Левенгук,
Ладзаро Спалланцани, Луи Пастер

Живые организмы зарождаются самопроизвольно, источником зарождения могут служить либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки.

Слайд №18

Гипотезы происхождения жизни

Название гипотезы

Сторонники гипотезы

Представления о возникновении жизни

Слайд №19

Гипотезы происхождения жизни

Название гипотезы

Сторонники гипотезы

Представления о возникновении жизни

Гипотеза стационарного состояния
Гипотеза этернизма (от лат. eternus - вечный).

Земля никогда не возникала, а существовала вечно и всегда была способна поддерживать жизнь. Виды животных и растений также существовали всегда.

Слайд №20

Гипотезы происхождения жизни

Название гипотезы

Сторонники гипотезы

Представления о возникновении жизни

Слайд №21

Немецкий ученый Г. Рихтер в 1865 г. высказал идею о космическом (внеземном) происхождении жизни

Слайд №22

Ученые Дж.Томсон и Г.Гельмгольц высказывают мнение о том, что споры бактерий и других организмов могли быть занесены на Землю с метеоритами.

Слайд №23

Лауреат Нобелевской премии английский биофизик Ф. Крик, считает, что жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими телами или пришельцами.

Слайд №24

Гипотезы происхождения жизни

Название гипотезы

Сторонники гипотезы

Представления о возникновении жизни

Гипотеза панспермии – космическое происхождение жизни
Панспермия - (от греч. pan - весь, всякий и sperma - семя)

Г. Рихтер, Дж.Томсон Г.Гельмгольц, Ф. Крик

Жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими телами или космическими пришельцами.

Слайд №25

Гипотезы происхождения жизни

Название гипотезы

Сторонники гипотезы

Представления о возникновении жизни

Гипотеза биохимической эволюции,
или «коацерватная гипотеза».

Слайд №26

Биохимическая эволюция

Опа́рин А.И.
(1894–1980)

В 1924 г. Опа́рин Александр Иванович – русский биолог и биохимик, создавший теорию возникновения жизни на Земле из абиотических компонентов высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в первичной земной атмосфере, которая 4–4,5 млрд. лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни.

Слайд №27

Дж. Холдейн
(1892–1964)В 1929 г. к подобному заключению, независимо от Опарина А.И., пришел и английский ученый-естествоиспытатель Джон Холдейн, английский биолог (генетик, эволюционист, физиолог, биохимик, биометрист), популяризатор и философ науки.
Один из основоположников современной популяционной, математической, молекулярной и биохимической генетики, а также синтетической теории эволюции.

Слайд №28

Гипотеза Опарина - Холдейна утверждает, жизнь на Земле возникла абиогенным путем («живое от неживого»).

Самозарождение Гипотеза самозарождения «была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму. После того как к концу XVII века была доказана невозможность самозарождения мышей, атеисты продолжали верить в самозарождение бактерий. Споры о том, могут или нет бактерии самозарождаться из грязи продолжались до второй половины XIX века. Только Луи Пастер (1822–1895) экспериментальным путем доказал невозможность самозарождения бактерии. Назад

При каких условиях возможно появление живых организмов? Ч.Дарвин г «…отсутствие живых организмов». А.И.Опарин в 1924 г. «..отсутствие свободного кислорода в атмосфере.»

Аппарат Стэнли Миллера. Стэнли Миллер и Сидни Фокс сконструировали аппарат, в котором содержались газы первичной атмосферы. Через эту смесь они пропускали электрические разряды. Сов. учёные А. Г. Пасынский и Т. Е. Павловская (1956) показали возможность образования аминокислот при ультрафиолетовом облучении газовой смеси формальдегида и солей аммония

При каких условиях возможно появление живых организмов? С ответьте на вопросы. 1. Какие процессы на древней Земле привели к образованию на ней газовой оболочки? 2.Каков состав первичной атмосферы? 3.Из –за чего Земля остывала? 4.Какие вещества накапливались в океане? 5.Что, по мнению учёных, привело к появлению органических соединений? 6.Почему изменялся состав веществ в океане?

Этапы возникновения живых организмов 1.Образование аминокислот и мономеров для органических молекул 2.Образование биополимеров, таких как белки, углеводы и жиры, способные образовывать комплексы – коацерватные капли. 3.Коацерваты. 4.Возникновение способности к самовоспроизведению (на основе матричного синтеза)

Этапы возникновения живых организмов Модельные опыты, проводимые А. И. Опариным и сотрудниками с коацерватными каплями выделяющимися из водного раствора разнообразных органических полимеров, показали, что эти системы обладают способностью поглощать из окружающего их раствора разнообразные богатые энергией вещества и за их счёт расти, увеличиваясь в размерах и массе.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель занятия: Сформировать у обучающихся систему знаний о различных взглядах на происхождение жизни на Земле.

Задачи занятия:

I. Образовательные:

1. Показать роль эксперимента в решении научных споров о происхождении жизни.
2. Обучить анализировать основные научные гипотезы о происхождении жизни.

II. Развивающие:

1. Продолжить развивать стремление к самостоятельной познавательной активности.
2. Продолжить формирование формально-логических умений объяснения, конкретизации, определения, обобщения.

III. Воспитательные:

1. Интеллектуальные – продолжить формирование научного мировоззрения.
2. Экологические – закрепление знаний о взаимосвязи живой и неживой природы.
3. Нравственные – формирование знаний и убеждений учащихся об ответственности человека за сохранение целостности биосферы нашей планеты.

Мотивация:

Происхождение жизни на нашей планете – предмет многовековых дискуссий, в которых участвовало не одно поколение человечества. Это интересная область знания, имеющая научное, философское и мировоззренческое значение, до сих пор привлекает внимание исследователей самых разных направлений.

Изучение различных теорий о возникновении жизни на Земле необходимо для составления целостного представления об историческом пути развития живой природы, формирования научного мировоззрения.

Обучающиеся должны знать:

1. Основные положения теорий о возникновении жизни;
2. Современные представления о возникновении жизни на Земле (теория биохимической эволюции).

Обучающиеся должны уметь:

1. Раскрыть ключевые положения основных теорий о возникновении жизни на Земле;
2. Дать описание опытам Ф. Реди, Л. Спалланцани, Л.Пастера, С.Миллера, раскрыть их значение для решения вопроса о происхождении жизни;
3. Раскрыть основные положения современных представлений о возникновении жизни на Земле (теории биохимической эволюции);
4. Сформулировать основные положения теории А.И.Опарина.

Оснащение занятия:

• план занятия;
• конспект;
• раздаточный материал;
• задания для контроля;
• презентация;
• ноутбук;
• мультимедийный проектор;
• экран.

Междисциплинарные связи:

а) физика (устройство приборов, физические явления);
б) химия (состав атмосферы, химические вещества);
в) история (развитие науки);
г) философия (формирование научного мировоззрения);
д) иностранный язык (перевод терминов).

Литература для преподавателя:

1. Сивоглазов В.И., Агафонов И.Б. Общая биология 10-11. – М.: Дрофа, 2005
2. Сивоглазов В.И., Сухова Т.С., Козлова Т.А. Общая биология. Пособие для учителя. – М.: АЙРИС ПРЕСС, 2004
3. Сухова Т.С. Урок биологии. Технология развивающего обучения. – М.: Вентана-Граф, 2001

Литература для обучающихся:

1. Сивоглазов В.И., Агафонов И.Б. Общая биология 10-11.– М.: Дрофа, 2005

Приветствие, проверка присутствующих по списку, пожелание успешной работы на занятии.

Цели:

• Определить уровень знаний обучающихся.
• Скорректировать уровень сложности подачи нового материала.

1.По каким основным признакам (критериям) можно отличить живой объект от неживого?

(Единство химического состава живых организмов, обмен веществ, раздражимость, рост, размножение, развитие, приспособленность к среде обитания, саморегуляция).

2. Где и когда возникли первые живые организмы? Какими они были? (Первые организмы появились около 3 млрд лет назад в водной среде, они были одноклеточными прокариотами, питались за счет органического вещества океана, анаэробы.)

3. Какие этапы в развитии растений на Земле вы можете назвать? (одноклеточные, многоклеточные; возникновение фотосинтеза, полового процесс; выход на сушу, развитие наземной растительности.)

4. Какие этапы в развитии животных на Земле вы можете назвать? (Одноклеточные, колониальные, многоклеточные; появление полового процесса; появление беспозвоночных и позвоночных животных; выход на сушу; усложнение в строении в связи с наземным образом жизни.)

5. Какие вещества входят в состав живых организмов?

(Неорганические (вода, минеральные соли) и органические (аминокислоты, белки, жиры, углеводы и др.))

3. Изучение нового материала (объяснение нового материала сопровождается показом презентации, в тексте указаны номера слайдов)

3.1. Постановка проблемы

Жизнь существует на Земле миллиарды лет. Она заполняет все уголки нашей планеты.

С глубокой древности и до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни. Специфичность живого определяет ряд вопросов, на которые необходимо ответить, решая проблему возникновения жизни:

• Как возникла и развивалась жизнь на нашей планете?
• Как возникла клетка – структурная единица живого?
• Как произошли все специфические живому вещества и структуры?
• Как сформировался существующий обмен веществ? И т.д.

Нам предстоит познакомиться с гипотезами возникновения жизни, проанализировать их и сформировать представление о том, как возникла и развивалась жизнь на Земле.

3.2. Развитие представлений о возникновении жизни на Земле (слайд№1)

С незапамятных времен происхождение жизни было загадкой для человечества. С момента своего появления благодаря труду человек начинает выделяться среди остальных живых существ.

Но способность задать себе вопрос “откуда мы?” человек получает сравнительно недавно – 7-8 тыс. лет назад.

До этого времени человек с трудом отделял себя от других животных (человек был и охотником, и своеобразной дичью), но постепенно он стал отграничивать себя от природы своим внутренним духовным миром. Первые примитивные формы веры в нереальные, сверхъестественные или божественные силы, возникли уже 35-40 тыс. лет назад.

3.3. Основные теории происхождения жизни на Земле (Слайд №2)

• Креационизм
(Слайд №3)

"Таковы факты – живое может возникать не только в результате спаривания животных, но и разложения почвы... Некоторые растения развиваются из семян, а другие самозарождаются под действием сил природы из разлагающейся земли или определенных частей растений..."

Однако с приходом Христианства, особенно в Средние века, теория спонтанного зарождения оказалась под гнетом Церкви. Ее считали атрибутом колдовства и проявлением дьявольщины. Тем не менее, она продолжала существовать.

На рубеже XVI-XVIIв.в. Ван Гельмонт (1579 – 1644 г.г.) описал эксперимент, в котором ему удалось из грязного белья и пшеницы, помещенных в темный шкаф, получить мышей. Активным началом зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот. (Слайд №5) – концепция биогенеза (от греч. “bios” – жизнь, “genesis” – происхождение).(Слайд № 6)

В 1668г. итальянский врач Франческо Реди (1626-1698 гг.) доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть, пока они свежие, и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей. Из этого Ф. Реди сделал вывод о возникновении живого только из живого). (Слайд №7) В 1765 году Ладзардо Спалланцани (1729-1799 гг.) 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 все живое, и ничего нового уже не могло возникнуть. (Слайд №8)

Дж. Нидхем – сторонник витализма (от лат. vita – жизнь), объяснил отрицательные результаты, полученные Л. Спалланцани, тем, что тот подвергал свои настои слишком жесткой обработке, в результате которой разрушалась их "жизненная сила". (Слайд №9) По мнению виталистов, “жизненная сила” присутствует всюду. Достаточно лишь “вдохнуть” её, и неживое станет живым.

В 1862 г. великий французский ученый Луи Пастер (1822-1895 гг.) публикует свои наблюдения по проблеме произвольного самозарождения. Он доказывает, что внезапное возникновение (“спонтанное самозарождение”) микробов в различных видах гниющих настоек или экстрактов не есть возникновение жизни. Гниение и брожение – это результат жизнедеятельности микроорганизмов, внесенных извне. Его исследования окончательно разрушили вековые предрассудки о спонтанном самозарождении.

Рис.1. Опыт Л. Пастера в колбах с S-образными горлами:

1 - колба с подсахаренной дрожжевой водой; после стерилизации и охлаждения остается стерильной в течение длительного времени;

2 - та же колба через 48 ч после удаления изогнутого горла; наблюдается рост микроорганизмов. (слайды №10,11)

• Теория стационарного состояния
(Слайд №12)

Если следовать этой теории, Земля существовала вечно, никогда не возникая, всегда была способна поддерживать жизнь, и любые изменения на ней являлись совершенно незначительными. Эта теория в настоящее время не выдерживает никакой критики.

• Теория панспермии
(Слайд №13)

В V в. до н.э. греческий философ Анаксагором высказал идею космического посева – панспермии (от греч. “pan” – все и “sperma” – семя). По его учению жизнь возникла из семени, которое существует “всегда и везде”. Согласно этой теории, зародыши жизни занесены на Землю метеоритами или космической пылью. Данная теория не предлагает никакого механизма возникновения жизни, просто выдвигая постулат о внеземном ее происхождении. Утверждается, что жизнь могла возникать неоднократно в различное время и в разных местах Вселенной.

Современная теория происхождения жизни основана на идее о том, что биологические молекулы могли возникнуть в далеком геологическом прошлом неорганическим путем.

Наибольшее распространение в ХХ в. получила теория биохимической эволюции, предложенная независимо друг от друга российским химиком А.И.Опариным (1894 – 1980 г.г.) и английским биологом Д. Холдейном (1892 – 1964 г.г.).

• Теория биохимической эволюции
(Слайд №15)

1 этап – абиогенное возникновение органических мономеров Наша планета возникла около 4,6 млрд лет назад. Постепенное уплотнение планеты сопровождалось выделением огромного количества тепла, распадались радиоактивные соединения, от Солнца шел поток жесткого ультрафиолетового излучения. Спустя 500 млн. лет началось медленное остывание Земли. Образование земной коры сопровождалось активной вулканической деятельностью. Считается, что первичная атмосфера состояла преимущественно из аммиака, воды, метана, окиси и двуокиси углерода. Отсутствие кислорода придавало ей восстановительные свойства. 3 мая 1924 г. на собрании Русского ботанического общества молодой ученый А. И. Опарин высказал мнение, что в условиях первичной атмосферы Земли, значительно отличающейся от нынешней, мог происходить синтез всех необходимых для зарождения жизни веществ-предшественников.

В таких условиях органические вещества могли создаваться гораздо проще и могли сохраняться, не претерпевая распада длительное время. А.И.Опарин полагал, что сложные вещества могли синтезироваться из более простых в условиях океана. Необходимая для реакций энергия приносилась солнечной радиацией, т.к. защитного озонового экрана еще не существовало; также синтез имел место в условиях грозовых разрядов.

Условия на первобытной Земле (слайды №16,17):

Разнообразие находившихся в океане простых соединений и большие масштабы времени позволяют предположить возможность накопления в океане большого количества органики, образовавшей "первичный бульон", в котором могла зародиться жизнь.

Схема образования “первичного бульона”

Подтверждение эта теория нашла в экспериментах С. Миллера, проведенных в 1953 году. (Слайд 18)

Рис.2. Схема прибора С. Миллера:

1 - реакционная колба; 2 - вольфрамовые электроды; 3 - искровой разряд; 4 - колба с кипящей водой; 5 - холодильник; 6 - ловушка; 7 - кран, через который в аппарат подается газовая смесь

Через газовую смесь, содержащую метан, аммиак, молекулярный водород и пары воды, т. е. имитирующую атмосферный состав первобытной Земли, он пропускал электрические разряды, а затем анализировал образующиеся продукты реакции. В реакционную колбу, содержащую смесь газов, были вмонтированы вольфрамовые электроды. В течение недели пропускали искровые разряды напряжением 60000 В. В другой колбе (малой) воду поддерживали в состоянии кипения. Пары воды проходили через реакционную колбу и конденсировались в холодильнике. В процессе циркуляции они захватывали из реакционной колбы продукты реакции и переносили их в ловушку, где и осуществлялось их концентрирование. При идентификации продуктов реакции были обнаружены органические соединения: мочевина, молочная кислота и некоторые аминокислоты.

2 этап – образование биологических полимеров и коацерватов (Слайд №19)

А.И. Опарин считал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Молекулы белков образовывали комплексы с молекулами окружающей их воды. Слияние таких комплексов друг с другом приводило к их отделению от водной среды, образовывались коацерваты (от лат. “coacervus” – сгусток). Капли-коацерваты были способны: обмениваться веществами с окружающей средой, накапливать различные соединения. Поглощение коацерватами ионов металлов приводило к образованию ферментов. Белки в коацерватах защищали нуклеиновые кислоты от разрушающего действия ультрафиолета. В самих каплях происходили дальнейшие химические превращения попавших туда веществ. На границе капель с внешней средой выстраивались молекулы липидов, образуя примитивную мембрану, повышающую стабильность всей системы.

3 этап – формирование мембранных структур и первичных организмов (пробионтов) Вокруг коацерватов, богатых органическими соединениями, возникли слои липидов, отделивших коацерват от окружающей водной среды. Липиды преобразовались в ходе эволюции в наружную мембрану, существенно повысившую жизнеспособность и устойчивость организмов. Так возникли пробионты – примитивные гетеротрофные организмы, питавшиеся органическими веществами первичного бульона. Произошло это 3,5 – 3,8 млрд лет назад. Закончилась химическая эволюция.

Сущность теории А.И. Опарина можно сформулировать в виде трёх постулатов:

1. Жизнь – одна из стадий эволюции Вселенной. 2. Возникновение жизни – закономерный результат химической эволюции соединений углерода. 3. Для перехода от химической эволюции к биологической необходимы формирование и естественный отбор целостных обособленных от среды, но постоянно с ней взаимодействующих многомолекулярных систем, которые были названы пробионтами.

Выводы. (Слайд №20)