Современная биология вопросы (Темы 10 и 11)

1. Чем отличается живое от неживого?

2. Относятся ли вирусы к живым или неживым телам и почему?

3. Каков механизм действия вируса?

4. Каковы концепции происхождения жизни?

5. Какова модель происхождения жизни А. И. Опарина?

6. Зачем нужен озоновый слой в атмосфере?

7. Как образовалась атмосфера на Земле?

8. Что такое фотосинтез?

9. Чем отличается ДНК от РНК?

10. Какие виды РНК вы знаете?

11. Каков механизм воспроизводства жизни на молекуляр­ном уровне?

12. Что такое рибосома?

13. Что такое ген?

14. Чем занимается генная инженерия?

15. Какой вклад в теорию эволюции внесла генетика?

Литература

1. Кендрью Дж. Нить жизни. — М., 1968.

2. Краткий миг торжества. — М., 1989.

3. Мир вокруг нас. — М., 1983.

4. Опарин А.И., Фесенков В.Г. Жизнь во Вселенной. — М., 1956.

Практикум к семинару

I. Ответьте на вопросы.

1. Почему проблема происхождения жизни одна из самых трудных и интересных в науке?

2. Чем живое отличается от неживого?

3. Как Пастер доказал, что жизнь не может возникнуть сей­час сама по себе?

4. Как это связано с процессом пастеризации?

5. Что нужно, чтобы появилось и могло существовать жи­вое вещество.

6. Каковы современные представления о происхождении жизни?

7. Каковы стации происхождения жизни по А. Опарину?

8. Какое значение имеет то, что с точки зрения теории ве­роятностей вероятность возникновения жизни очень мала?

10. Почему деятельность живых систем сравнивают с рабо­той фабрики и одновременно со звучанием симфонии?

11. В чем суть процесса метаболизма и что происходит с по­требляемой пищей?

12. Что изучает генетика?

13. Что такое ген, ДНК, РНК, хромосома, рибосома, амино­кислота, мутация, генотип, фенотип, онтогенез, филоге­нез, доминантность и рецессивность?

14. Как из одной оплодотворенной клетки возникает орга­низм?

15. Что такое биосинтез и как он происходит в организме?

16. Что такое самовоспроизводство и каков механизм само­воспроизводства жизни на молекулярном уровне?

17. Если отрезать ногу, то можно ли назвать это мутацией?

18. Как определить, что приобретенные признаки не насле­дуются? Как это показали опыты А. Вейсмана с мышами?

19. Какова суть и основание возражения против теории эво­люции Дарвина?

20. Что такое общая теория эволюции? Каков ход эволюции на Земле?

II. Прокомментируйте высказывания.

«Специфичность жизни, отличие живых систем от неор­ганического мира хорошо видны с точки зрения химии. В живых системах протекает множество отдельных хими­ческих реакций, например, в человеческом организме в одну секунду совершается примерно 15 миллирдов актов реакций, многие из которых давно и хорошо изучены. Для живого специфичен определенный порядок этих ре­акций, их последовательность и объединение в целостную систему» (Из книги «Мир вокруг нас»).

«Вся совокупность современных биохимических данных показывает, что отдельные, индивидуальные реакции,

протекающие в живых телах, сравнительно просты и од­нообразны. Это хорошо известные и легко воспроизводи­мые в пробирке и колбе химика реакции окисления, вос­становления, гидролиза, фосфоролиза, альдольного уп­лотнения, переаминирования и т.д. Ни в одной из них нет ничего специфически жизненного. Специфическим для живых тел прежде всего является то, что в них эти отдельные реакции определенным образом организованы во времени, сочетаются в единую целостную систему, на­подобие того, как отдельные звуки сочетаются в какое-либо музыкальное произведение, например, симфонию. Стоит только нарушить последовательность звуков — по­лучится дисгармония, хаос. Аналогичным образом и для организации живых тел важно то, что совершающиеся в них реакции протекают не случайно, не хаотически, а в строго определенном гармоничном порядке, который ле­жит в основе как восходящей, так и нисходящей ветви обмена веществ. Такие жизненные явления, как, напри­мер, брожение, дыхание, фотосинтез, синтез белков и т.д., — это длинные цепи реакций окисления, восста­новления, альдольного уплотнения и т.д., сменяющих друг друга в совершенно точной последовательности, в строго определенном закономерном порядке. Но что осо­бенно важно, что принципиально отличает живые орга­низмы от всех систем неорганического мира — это прису­щая жизни общая направленность указанного выше по­рядка. Многие десятки и сотни тысяч химических реак­ций, совершающихся в живом теле, не только гармонич­но сочетаются в едином порядке, но и весь этот порядок закономерно обусловливает самосохранение и самовосп­роизведение всей жизненной системы в целом и в данных условиях внешней среды, в поражающем соответствии с этими условиями» (А.И. Опарин, В.Г. Фесенков).

«На бесчисленном множестве небесных тел нет жизни, многие из этих тел никогда и не будут ею обладать в тече­ние всего своего развития, так как оно здесь идет совер­шенно иными путями, чем это имеет место на нашей плане­те. Но из этого совершенно не следует, что только Земля является единственным обиталищем жизни. В нашей метагалактической системе имеются сотни миллионов галак­тик, и каждая отдельная галактика может состоять из миллиардов и сотен миллиардов звезд. Даже в нашей галак­тике, включающей примерно 150 миллиардов звезд, мо­гут быть сотни тысяч планет, на которых возможно воз­никновение и развитие жизни. Во всей бесконечной Все­ленной должно существовать также и бесконечное множе­ство обитаемых планет» (А. И. Опарин, В.Г. Фесенков).

«Органический синтез осуществлялся в период, предше­ствовавший образованию Солнечной системы и во время ее образования; он имел место уже на том этапе, когда Земля еще окончательно не сформировалась. По-видимо­му, такой синтез происходил в атмосферах углеродных звезд, в солнечной туманности, в планетозималях и про-топланетах» (Дж. Оро).

«Я полагаю, что обмен у первых организмов был направ­лен — а у первых синтетических организмов будет направ­лен — на синтез нуклеиновых кислот, способных служить матрицей в синтезе белка, а также на синтез одного или более белков, катализирующих образование нуклеиновых кислот и белков» (Дж. Холдейн).

«В некотором смысле живые системы можно сравнить с хорошо налаженным фабричным производством: с одной стороны, они являются вместилищем многочисленных химических превращений, с другой — демонстрируют ве­ликолепную пространственно-временную организацию с весьма неравномерным распределением биохимического материала» (И. Пригожий, И. Стенгерс).

«Из множества возникавших при неспецифической поли­меризации вариантов благодаря действию естественного отбора сохранялись только те, участие которых в метабо­лизме данной системы способствовало ее более длитель­ному существованию, росту и размножению. Так проис­ходило постепенное совершенствование как всей живой системы в целом, так и ее отдельных механизмов» (А.И. Опарин).

«Если бы в период первоначального синтеза таких моле­кул существовал свободный кислород, то они почти на­верное в конце концов разрушились бы в результате окис­ления. Только в среде, лишенной свободного кислоро­да, эти предшественники живых систем могли накапливаться в концентрациях, способных обеспечить их частое взаимодействие друг с другом..., что было необходимо для возникновения первых метаболических систем» (П. Хочачка, Дж. Сомерс).