Главная / Биология / Технологическая карта "Гипотезы возникновения жизни на Земле"

Технологическая карта "Гипотезы возникновения жизни на Земле"

Скачать материал

Пусть лучше мой разум будет открыт сомнению,

чем ограничен убежденностью.

Д. Спенс



Тема урока:______________________________________________________________

  1. Задание: Что же такое жизнь? Что ассоциируется у вас с этим понятием?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Задание: Сформулируйте понятие “жизнь” с точки зрения биологии. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Задание: На основе анализа текста раскрыть различия в подходах с религиозных и научных позиций.

Заполнение таблицы

«Сравнительная характеристика

основных гипотез происхождения жизни на Земле».

Гипотеза

Автор

Основные положения

Подтверждена экспериментально или опровергнута?

Кем и когда?









































4. Задание: Назовите основные идеи, объясняющие происхождение жизни на Земле?


Гипотеза

Основные идеи, объясняющие происхождение жизни на Земле


















К какой гипотезе возникновения жизни вы склоняетесь? Почему? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рефлексия: Обратите внимание на слова, которые написаны на доске?

«Жизнь – это вечное познание. Бери свой посох и иди».

Как вы понимаете смысл этого выражения?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оценка за урок:_______________

Домашнее задание: разработать и представить схему преобразований на планете при абиогенном происхождении жизни.







Жизнь – это

  • питание, рост и одряхление” (Аристотель)

  • стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний” (Г. Тревиранус)

  • совокупность функций, сопротивляющихся смерти” (М. Биша)

  • химическая функция” (А. Лавуазье)

  • сложный химический процесс” (И.П. Павлов)

  • особая, очень сложная форма движения материи” (А.И. Опарин)

  • способ существования белковых тел, основным атрибутом которого является обмен веществ” (Ф. Энгельс)







































Гипотезы самопроизвольного зарождения жизни.

 Древние и средневековые представления о зарождении жизни. Многие считали, что жизнь постоянно самозарождается (Аристотель, Парацельс). Из ила появляются головастики, из гнили черви, из грязного белья с зерном – мыши, причём обоих полов и уже взрослые. Элементарные наблюдения и опыты показали, что все живые существа появлялись из живых икринок, яичек, семян и из живых организмов (Франческо Реди 1668 г). Из неорганических веществ даже на сей день человечество не синтезировано ни одной живой клетки. Научно не описано и не наблюдалось самозарождение жизни из неорганических веществ. Это и неудивительно, ведь для появления жизни нужен разум. В масштабах же не лаборатории, а Вселенной – нужен Бог.

В древнем мире была распространена идея самозарождения. Аристотель: черви появляются из гниющего мяса под влиянием «жизненной силы». Древнеримский философ Тит Лукреций Кар в I веке до нашей эры в произведении «О природе вещей» писал:

«Видеть бывает легко.
Как из кучи зловонной навоза,
Черви живые ползут, зарождаясь…». 

Например, средневековый алхимик Парацельс в 16 веке предложил рецепт создания маленького живого человека. Он рекомендовал выдержать разлагающуюся мочу определенное время в тыкве, а затем поместить ее в лошадиный желудок, где и будет развиваться гомункулюс. В поэтической форме эти идеи отражены в гениальном произведении И.В. Гете «Фауст». Такие представления сохранялись до 19 века. Но в 17-18 веках ученные пытались с помощью опытов доказать невозможность самозарождения жизни. В 17 веке Франческо Реди проделал опыты Сырое мясо в закрытом горшке.

(демонстрация рисунков на слайдах  «Опыты Реди»)

Сырое мясо в четырех сосудах было открыто, в 4х-прикрыто кисеёй- это легкая полупрозрачная хлопчатобумажная ткань. Результат: в открытых сосудах завелись личинки мясной мухи, а в закрытых самозарождения не произошло.

Опыты Пастера. Французский учёный Луи Пастер (1822-95 гг.) опроверг теорию самозарождения микроорганизмов. Вывод: даже одноклеточные микробы не могут сами по себе появиться, или возникнуть. Жизнь не может самозародиться из неживого.
Луи Пастер обрабатывал питательную среду через нагревание, которую размещал в колбах имеющие различные, в том числе S-образные трубочки. После обработки в колбах бульон сохранялся неограниченно долго. Так как колбы имели длинные изогнутые трубки то пыль в трубках оседала, не достигая бульона в колбе. И в бульон не попадали гнилостные бактерии, находящиеся на пыли. Если же трубки убирались и пыль оседала на бульон (на пыли содержались и микробы), то бульон вскоре прокисал.
Длительное сохранение продуктов путём пастеризации, консервации названо в честь Луи Пастера. Стерилизация операционных от микробов основана на этом же открытии. Премия была учреждена за попытку осветить по-новому вопрос о зарождении жизни на Земле. Премию получил в 1862 году Луи Пастер. Л.Пастер доказал невозможность самопроизвольного зарождения жизни. (демонстрация рисунков на слайдах  «Опыты Пастера»)































Гипотеза панспермии.

Была выдвинута немецким учёным Г. Рихтером в 1865 году и поддержанная Г. Гельмгольцем и С. Аррениусом. Шведский ученый Сванте Август Аррениус и Владимир Иванович Вернадский считали, что жизнь и ее зачатки занесены из космоса. Она называется теорией панспермии. Основатель немецкий химик Юстус Либих предполагал, что простейшие организмы или споры переносятся с планеты на планету метеоритами.Есть  учение о панспермии: жизнь, возникнув во вселенной, может начать распространяться вместе с метеоритами, кометами, космическими обломками и пылью, возможно, и направленно разумными существами. Там где условия подходящие, туда искусственно заносится жизнь.

Панспермия (греч. panspermía — смесь всяких семян, от παν (pan) — весь, всякий и σπερμα (sperma) — семя) — гипотеза о появлении жизни на Земле в результате переноса с других планет каких-либо «зародышей жизни».

Согласно панспермии, рассеянные в мировом пространстве зародыши жизни (например, споры микроорганизмов) переносятся с одного небесного тела на другое с метеоритами или под действием давления света. С помощью панспермии объясняли и появление жизни на Земле. После открытия космических лучей и выяснения действия радиации на биологические объекты позиция гипотезы весьма ослабла.

Доказательства:  Однако после того, как миссией Аполлон-12 были найдены живые земные микроорганизмы на прилунившемся зонде Сервейер-3, о ней стали говорить чаще. В последнее время особенно часто идеи панспермии упоминаются в контексте обмена веществом между Землёй и Марсом, когда на его поверхности ещё было много воды. Полученные в 2006 году результаты миссии Deep Impact по исследованию кометного вещества неопровержимо доказывают наличие в кометном веществе воды и простейших органических соединений. Это указывает на кометы как на один из возможных переносчиков жизни во Вселенной.

Теория панспермиии рассматривает вопрос о происхождении жизни именно на Земле  не абстрактно, а конкретно применительно к Земле,  как вообще возникла жизнь вопрос остаётся за скобками. Различают направленную (искусственную) и ненаправленную панспермии Насчёт первой нет никаких конкретных фактов, которые служили бы доводами в её пользу, а вторая исключительно маловероятна по современному уровню знания.





Гипотеза биохимической эволюции.

Теория А.И.Опарина- Дж. Бернала.

В соответствии с концепцией О.Ю. Шмидта более 5 млрд. лет назад в результате Большого взрыва из газово-пылевого облака образовалось Солнце. Из оставшейся части облака, вращающегося вокруг Солнца, формировались планеты Солнечной системы, в том числе и Земля.

Первоначально Земля была холодной, но благодаря распаду радиоактивных элементов она разогрелась, температура в ее недрах достигла выше 1000° C. В результате твердые породы начали плавиться и распределяться определенным образом: в центре – самые тяжелые. А на поверхности - самые легкие. Под влиянием высокой температуры вещества вступали в химические реакции.

Атмосфера Земли в то время была бескислородной. В ее состав входили азот, водяной пар, углекислый газ, сероводород, аммиак, метан и др. Свободный кислород, который выделялся из мантии, быстро расходовался на процессы окисления.

Затем наступил период охлаждения планеты. Температура на поверхности Земли снизилась до 100° C. Началась конденсация водяного пара в атмосфере, пошли проливные дожди, продолжавшиеся тысячелетия. Горячая вода заполняла впадины земной поверхности. Эту концепцию развили или углубили в своих работах в 1924 году А.И. Опарин, в 1929 году английский биолог Дж. Холдейн и в 1947 году английский физик Джон Бернал.Процесс формирования первых органических соединений на Земле называют химической эволюцией.

Небиологический, или абиогенный (от греческого «а» - отрицательная частица, «БИОС»- жизнь, «генезис»- происхождение). На этом этапе в атмосфере Земли и в водах первичного океана, насыщенных разнообразными неорганическими веществами, в условиях интенсивного солнечного излучения происходили химические реакции. В ходе этих реакций из неорганических веществ могли сформироваться простые органические вещества- аминокислоты, простые углеводы, спирты, жирные кислоты, азотистые основания.

Возможность синтеза органических веществ из неорганических в водах первичного океана подтвердилась в опытах американского ученого С.Миллера и отечественных ученых А.Г. Пасынского и Т.Е.Павловской.

Миллер сконструировал установку, в которую помещалась смесь газов: метана, аммиака, водорода, паров воды. Эти газы могли входить в состав первичной атмосферы. В другой части аппарата находилась вода, которая доводилась до кипения. Газы и водяной пар, циркулировавшие в аппарате под высоким давлением, в течение недели подвергались воздействию электрических разрядов. В результате в смеси образовалось около 150 аминокислот, часть из которых входит в состав белков.


1-й этап – абиогенный синтез низкомолекулярных органических веществ (биомономеров) из неорганических веществ.

2-й этап – образование биополимеров) – полинуклеотидов, белково-липидных систем и др.

3-й этап- появление коацерватов (пробионтов).

( коацерват.от латинского «коацервус»- сгусток, куча). Молекулы белков, обладающие амфотерностью, при определенных условиях могут самопроизвольно концентрироваться и образовывать коллоидные комплексы, которые получили название коацерватов. Коацерватные капли образуются при смешивании двух разных белков. Раствор одного белка в воде прозрачен. При смешивании разных белков раствор мутнеет, под микроскопом в нем заметны плавающие в воде капли. Такие капли коацерватов могли возникнуть в водах первичного океана, где находились разнообразные белки.

Определение: коацерваты - это фазообособленные системы органических веществ. (пробионты, праорганизмы) Коацерватные капли могут служить моделями первичных предбиологических систем – пробионтов.

4-й этап – возникновение молекул нуклеиновых кислот, способных к самовоспроизведению.

5-й этап. Поэтапное повторение – закрепление.
















Гипотеза биохимической эволюции.

В20-е годы XXв. Русский учёный А.И.Опарин и англичанин Дж.Холдейн высказали гипотезу о возникновении жизни в процессе биохимической эволюции углеродных соединений, которая и легла в основу современных представлений. Эта гипотеза завоевала много сторонников, т.к. получила экспериментальное подтверждение. Стенли Миллер смоделировал условия, предположительно существовавшие в первичной атмосфере Земли и в созданной им установке получил аминокислоты и т.д.

hello_html_m2f9c2426.png

Установка С.Миллера

hello_html_m25993b69.jpg

Земля в момент зарождения жизни.

Реакция Миллера указывает лишь на возможный принцип организации живого из неживого. «Химия жизни» только на первый взгляд однообразна.



Технологическая карта "Гипотезы возникновения жизни на Земле"

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Скачать материал
  • Биология
Описание:

 

Пусть лучше мой разум будет открыт сомнению,

 чем ограничен убежденностью.

Д. Спенс

  1. Учащиеся,  работая с картой урока  выполняют разные задания:

  Что же такое жизнь? Что ассоциируется у вас с этим понятием?

_ Сформулируйте  понятие “жизнь” с точки зрения биологии.  

3.  Задание: На основе анализа текста раскрыть различия в подходах с религиозных и научных позиций.

Заполнение таблицы: «Сравнительная характеристика

основных гипотез происхождения жизни на Земле».

Задание: Назовите основные идеи, объясняющие происхождение жизни на Земле?

К какой гипотезе возникновения жизни вы склоняетесь? Почему?  

Делают выводы.

 

Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Скачать материал
Автор Мельник Надежда Викторовна
Дата добавления 09.01.2015
Раздел Биология
Подраздел
Просмотров 1347
Номер материала 47410
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓