6.Тема теория возникновения жизни на земле

1. Жизнь - это вид взаимодействия материи, основным отличием которого от других известных видов взаимодействий материи является наличие объектов (генетических объектов), которые определяют процесс синтеза из потребляемой материи объектов с подобным набором генетических объектов.

Биогенез(от Био... и греч. genesis — происхождение) теории, отрицающие появление жизни на Земле в результате возникновения живых существ из неживой материи (ср. Абиогенез). В основе представлений о Б. лежат противопоставление живого неживому и идея вечности жизни (См. Жизнь). Сторонники Б. предполагали, что зародыши живых существ были занесены на Землю с других, более древних небесных тел — теория панспермии (См. Панспермия). Её поддерживали немецкий химик Ю. Либих, физик и физиолог Г. Гельмгольц, шведский химик С. А. Аррениус и др., противопоставлявшие теорию панспермии существовавшему в середине 19 в. представлению о самозарождении сложно организованных животных (червей, мух и др.) из гниющего мяса, грязи и т.п. Авторы теории Б. ссылались на то, что перенос зародышей теоретически возможен, т.к. при отсутствии кислорода и при низкой температуре космического пространства зародыши могли находиться в состоянии Анабиоза. Однако в дальнейшем выяснилось, что космические лучи оказывают губительное действие даже на весьма устойчивые споры бактерий. На ошибочность теории Б. указал Ф. Энгельс, считавший, что представление о требуемой теорией Б. устойчивости носителя жизни — белка — противоречит данным о его химических свойствах, а представление о вечности первичных носителей жизни несовместимо с историческим взглядом на живую природу.

Абиогене́з — образование органических соединений, распространённых в живой природе, вне организма без участия ферментов.

В широком смысле абиогенез — возникновение живого из неживого, то есть исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. Альтернативой абиогенеза в этом смысле является панспермия.

В 1924 году будущий академик Опарин опубликовал статью «Происхождение жизни», которая в 1938 году была переведена на английский и возродила интерес к теории самозарождения. Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их Коацерватные капли, или просто коацерваты. В 1953 году Стэнли Миллером экспериментально осуществлён абиогенный синтез аминокислот и других органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.

Абиогенез — составная часть эволюции: происхождения сложного из простого. Отсюда ученые попытались представить то, из чего могла бы появиться первая живая клетка. Так родилась доминирующая в современном научном мире[1] Гипотеза мира РНК, поскольку РНК, имея способность к саморепликации и синтезу аминокислот, проще ДНК.

БИОПОЭЗ - учение, признающее образование живого только от живого. Разновидностью биопоэза (биогенеза) служит космическая версия происхождения жизни, т. е. теория панспермии, допускающая занос живых организмов с других планет. В 1947 г. английский учёный Дж. Бернал сформулировал теорию биопоэза, согласно которой на первой стадии биопоэза допускалось абиоген-ное возникновение биологических мономеров; на второй стадии биопоэза из мономеров шло образование полимеров, а на третьей стадии формировались мембранные структуры и первичные организмы (пробионты).

Первым этапом эволюции неорганического мира можно считать этап образования атомов из элементарных частиц в течение нескольких десятков минут после Большого взрыва. Сначала это были самые простые атомы, в первую очередь водород, из которого в основном и состоит Вселенная. Затем из более сложных атомов стали образовываться молекулы, макромолекулы и т.д. Это и был следующие этапы эволюции.

2. Семинар - своеобразный коллективный труд, при котором ученики и преподаватель объединяются в один общий процесс его подготовки и проведения. Для обучаемых главная задача состоит в том, чтобы усвоить содержание учебного материала темы, которая выносится на обсуждение, подготовиться к выступлению и дискуссии. Преподаватель помимо собственной подготовки к семинару должен оказать действенную методическую помощь обучаемым. Начинается семинар со вступительного слова преподавателя. В нем педагог называет тему семинара, цель, замысел и задачи. обращает внимание на узловые проблемы для обсуждения, указывает порядок проведения занятия. По форме вступительное слово должно быть лаконичным, логически стройным, обладать эмоционально-психологической действенностью.

Важнейшей частью семинарского занятия является обсуждение вопросов. В зависимости от формы занятия преподаватель, сформулировав первый вопрос, предлагает выступить желающим или сделать сообщение (фиксированное выступление), заранее подготовленное учащимися. Успех семинара во многом зависит от содержания выступлений, докладов, рефератов учеников. Поэтому преподавателю важно определить к ним требования, которые должны быть достаточно четкими и в то же время не настолько регламентированными, чтобы сковывать творческую мысль обучаемых.

3.Лекция ( монологический способ изложения объемного материала. Используется, как правило, в старших классах и занимает весь или почти весь урок. Преимущество лекции заключается в возможности обеспечить законченность и целостность восприятия школьниками учебного материала в его логических опосредованиях и взаимосвязях по теме в целом. Актуальность использования лекции в современных условиях возрастает в связи в применением блочного изучения нового учебного материала по темам или крупным разделам. Школьная лекция может применяться также при повторении пройденного

материала. Такие лекции называются обзорными. Проводятся они по одной или нескольким темам для обобщения и систематизации изученного материала. Применение лекции как метода обучения в условиях современной школы позволяет значительно активизировать познавательную деятельность учащихся,

вовлекать их в самостоятельные поиски дополнительной научной информации для решения проблемных учебно-познавательных задач, выполнения тематических заданий, проведения самостоятельных опытов и экспериментов, граничащих с исследовательской деятельностью. Именно этим объясняется тот факт, что в старших классах удельный вес лекции в последнее время стал возрастать.

4.Тема возникновение жизни на земле.

Цель: изучить основные аспекты современной теории возникновения жизни на Земле

Задачи: Раскрыть сущность жизни. Выявить отличия живого от неживого. Ознакомить учащихся с различными взглядами на происхождение жизни.

Совершенствовать умения работать с дополнительной литературой, самостоятельно выбирать нужный материал при составлении сообщений. Продолжить формирование умений сравнивать и делать выводы. Расширять кругозор и эрудицию.

Воспитывать умение дискутировать, отстаивать свою точку зрения по той или иной проблеме.

Тип урока Изучение нового материала.

Ход урока: На последних уроках мы разобрали, как происходит размножение и развитие живых организмов на нашей планете, и отметили, что благодаря этой удивительной способности всех существ (способности к воспроизведению себе подобных) продолжается жизнь на нашей планете. Жизнь не заканчивается со смертью отдельной особи, она продолжается в ее потомках. Сохранение своего вида (рода) главнейшая задача всех живых организмов.

Вот мы говорим, что жизнь продолжается, жизнь сохраняется.

А что такое жизнь?

Откуда и как появились первые живые существа на Земле?

На эти вопросы мы и должны сегодня с вами постараться ответить.

План:1. Что такое жизнь?

Что такое жизнь? (Вопрос к учащимся).

а) Определение жизни по Ф. Энгельсу.

“ Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел”.

б) Основные признаки живых существ.

Живые существа, – открытые системы – совокупность упорядоченно взаимодействующих структур, образующих единое целое, обменивающаяся с окружающей средой веществом и энергией

По каким признакам мы отличаем живые системы от неживых? (Вопрос к учащимся).

Сложность и высокая степень организации.

Любая составная часть имеет свое назначение и функции.

Обмениваются веществом и энергией с окружающей средой.

Специфически реагируют на изменения окружающей среды.

Хорошо приспособлены к среде обитания.

Способны к самовоспроизведению.

в) Современное определение жизни.

Жизнь – особая форма существования белковых тел характеризуемая обменом веществ, раздражимостью, самовоспроизведением, самоуправлением, приспособленностью к среде, саморазвитием и, обычно, движением.

г) Уровни организации жизни на Земле.

Существует ли жизнь на уровне молекул?

Существует ли жизнь на уровне клеток?

Какие еще уровни жизни можно выделить? (Вопросы к учащимся).

А. Молекулярный.

Б. Клеточный.

В. Организменный.

Г. Популяционно-видовой.

Д. Биоценотический.

Е. Экосистемный

Ж. Биосферный.

2. Как появилась жизнь на Земле?

С развитием науки было очень много различных теорий гипотез появления и развития жизни на планете. Сейчас мы кратко с некоторыми из них познакомимся.

а) Креационизм – жизнь была создана на Земле сверхъестественным существом – Богом.

б) Самопроизвольное зарождение – организмы самопроизвольно возникают из неживой материи.

в) Биогенез – любой организм появляется только от живых организмов.

С помощью биогенеза было доказано, что жизнь появляется только из живого, но это породило другую проблему: откуда же на Земле взялся самый первый живой организм?

г) Теория стационарного состояния – Земля существовала вечно.

д) Теория панспермии – жизнь занесена из космоса.

е) Теория абиогенеза (теория Опарина).

лекция

В далеком прошлом Земля была совсем не похожа на нынешнюю. Температура ее поверхности была 4000–8000 градусов Цельсия и по мере ее остывания углерод и тугоплавкие металлы образовали земную кору.

Атмосфера была другой, она состояла в основном из воды, аммиака, двуокиси углерода и метана. До тех пор пока атмосфера Земли не остыла до 100 градусов Цельсия, вся вода находилась в парообразном состоянии. В атмосфере не было кислорода.

В 1923 году советский ученый биохимик академик А. И. Опарин высказал мнение, что органические вещества могли возникнуть в океане из более простых соединений. Энергию для этого синтеза, вероятно, доставляла интенсивная солнечная радиация, падавшая на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть, а так же энергия грозовых разрядов т.к. в тот период на Земле шли непрерывные дожди и сверкали многочисленные молнии.

Идея эта была не нова т. к. в 1871 году сходную мысль высказал Ч. Дарвин.

В 1953 году американские ученые П. Юри и Стэнли Миллер в ряде экспериментов смоделировали условия, происходящие на первобытной Земле, и синтезировали многие биологические вещества (аминокислоты, аденин, простые сахара).

Теория Опарина завоевала широкое признание, но она оставляет нерешенными проблемы связанные с переходом от органических веществ возникших в результате абиогенного синтеза к простым живым организмам.

Опарин предполагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Они способны к образованию коллоидных комплексов, которые способны обособляться от всей массы воды. Слияние таких комплексов приводит к образованию коацерватов (“коацервус” – сгусток, куча). Поэтому теорию Опарина еще называют коацерватной теорией. Возможно, они могли обмениваться со средой веществами и накапливать различные соединения. Затем по границе между коацерватами и водной средой выстраивались молекулы липидов, что привело к образованию первичной клеточной мембраны. В результате включения в коацерваты молекулы, способной к самовоспроизведению (подобие ДНК) могла возникнуть примитивная клетка - протобионт. Увеличение размеров и фрагментация могли привести к возникновению примитивного самовоспроизводящегося организма.

Данные, которыми мы сейчас располагаем, позволяют думать, что первые организмы были анаэробными гетеротрофами.

Затем, возможно, постепенно появились хемосинтетические организмы, а с накоплением на земле кислорода и фотоавтотрофы.

Накопление кислорода и озона позволило живым существам выйти на сушу.

Не смотря на все сказанное, проблема возникновения жизни остается нерешенной. Гипотезы, которая превратилась бы во всеобъемлющую теорию, пока не существует. Подробности перехода от сложных неживых веществ к простым существам до сих пор покрыты тайной.

Какая теория больше вам нравится?

Какие условия Земли способствовали абиогенезу?

Возможен ли абиогенез сегодня?

Как вы считаете, существует ли жизнь на других планетах? (Вопросы к учащимся).

Выставление оценок.