סוכנות החינוך הפדרלית
מוסד חינוך ממלכתי להשכלה גבוהה
סגל טכני משני
המחלקה למתמטיקה ומדעי הטבע
ביולוגיה
הערות הרצאה
לתלמידי שנה א'
כל צורות החינוך
קמרובו 2010
חובר על ידי:
מוֹרֶה,
נבדק ואושר בישיבה
החוג למתמטיקה ומדעי הטבע
סגל טכני משני
הקורס לביולוגיה כללית בוחן את ההיבטים העיקריים של קיומן ותפקודן של מערכות חיות ביחס לסביבה. וגם, היסודות של בחירת אורגניזמים חיים והנדסה גנטית. תשומת לב רבה מוקדשת לחשיפת תורת האבולוציה.
© Kem TIPP, 2010
הַקדָמָה
הזמן שלנו מאופיין בתלות הדדית מוגברת ביותר של אנשים. חייו של אדם, בריאותו, תנאי העבודה והחיים שלו תלויים כמעט לחלוטין בנכונות ההחלטות שקיבלו כל כך הרבה אנשים אחרים. בתורו, פעילותו של אדם משפיעה על גורלם של רבים אחרים. לכן חשוב מאוד שמדעי החיים יהפכו לחלק בלתי נפרד מתפיסת העולם של כל אדם, ללא קשר להתמחות שלו. בנאי, טכנולוג, מומחה להשבחת קרקעות זקוק לידע בביולוגיה באותו אופן כמו רופא או אגרונום, כי רק במקרה זה הם יבינו את ההשלכות של פעילות הייצור שלהם על הטבע והאדם.
מטרת קורס הרצאות זה היא לתת מושג על מבנה החומר החי, חוקיו הכלליים ביותר, להציג את מגוון החיים ואת ההיסטוריה של התפתחותם על פני כדור הארץ. בהתאם לכך, מוקדשת תשומת לב מיוחדת לניתוח היחסים בין אורגניזמים והתנאים ליציבותן של מערכות אקולוגיות. הקורס מספק דוגמאות המאפיינות את כפיפות האדם לכל החוקים הביולוגיים המוכרים.
סעיף 1 מוצא ושלבים ראשוניים של התפתחות החיים על פני כדור הארץ
נושא 1.1 המגוון של עולם החיים. בסיסי
תכונות של יצורים חיים
טרמינולוגיה
1. תרכובות אנאורגניות- יסודות וחומרים פשוטים ומורכבים שנוצרו על ידם, המצויים בכמויות גדולות מחוץ לאורגניזמים חיים.
2. תרכובות אורגניות- תרכובות של פחמן עם יסודות אחרים, המצויים בעיקר באורגניזמים חיים.
3. ביופולימרים– תרכובות אורגניות במשקל מולקולרי גבוה, שהמונומרים שלהן הם מולקולות אורגניות פשוטות.
4.תָא- יחידה מבנית ותפקודית, כמו גם יחידת התפתחות של כל היצורים החיים.
5. טֶקסטִיל– אוסף של תאים דומים במבנה, המחוברים על ידי ביצוע פונקציות נפוצות.
6. אֵיבָר- קבוצה של רקמות מבודדות מרחבית המתמחות לבצע פונקציות מסוימות.
7. מערכת ביולוגית- אובייקטים ביולוגיים בדרגות שונות של מורכבות, בעלי מספר רמות ארגון. בעל תכונות של השלם.
ביולוגיההוא מדע החיים. ביולוגיה חוקרת את המבנה, הביטוי של פעילות החיים ובית הגידול של כל היצורים החיים על פני כדור הארץ. יצורים חיים על הפלנטה מיוצגים על ידי מגוון יוצא דופן של צורות, סוגים רבים של יצורים חיים. מדענים מוצאים ומתארים כל הזמן מינים חדשים, קיימים ונכחדו בתקופות קודמות.
אחת המשימות העיקריות של הביולוגיה היא לחשוף את התכונות הכלליות של אורגניזמים חיים ולהסביר את הסיבות לגיוון שלהם, זיהוי קשרים בין מבנה ותנאי חיים.
יש חשיבות רבה במדע לשאלות המקור וחוקי ההתפתחות של החיים על פני כדור הארץ - תורת האבולוציה. הבנת החוקים הללו היא הבסיס לתפיסת העולם המדעית.
על פי נושא המחקר, הביולוגיה מחולקת למדעים נפרדים:
בּוֹטָנִיקָה;
זוֹאוֹלוֹגִיָה;
אֲנָטוֹמִיָה;
תרופה;
אקולוגיה וכו'.
לכל אחד מהמדעים הללו יש חטיבות משלו, ובזכות הידע המצטבר הוא מתמחה יותר ויותר.
בהתאם לרמת הארגון של החומר החי, נבדלות דיסציפלינות מדעיות: ביולוגיה מולקולרית, ציטולוגיה - חקר תאים, היסטולוגיה - חקר רקמות וכו'.
ביולוגיה משתמשת במגוון שיטות לימוד:
1. היסטורי;
2. תיאורי;
3. אינסטרומנטלי.
בתחומים שונים של הביולוגיה, החשיבות של דיסציפלינות גבוליות הולכת וגוברת: ביופיסיקה, ביוכימיה, ביוניקה.
הופעת החיים ותפקודם של אורגניזמים חיים נקבעים על ידי חוקי טבע. הכרתם מאפשרת ליצור תמונה מדויקת של העולם ולהשתמש בו למטרות מעשיות.
ההישגים האחרונים בביולוגיה הובילו להופעתם של כיוונים חדשים במדע, שהפכו לחלקים עצמאיים במתחם. (הנדסה גנטית). היישום המעשי של הישגי הביולוגיה המודרנית מאפשר להשיג כיום חומרים ביולוגיים חדשים - מזון, תרופות, חומרים. יכולתו יוצאת הדופן של הטבע לריפוי עצמי יצרה אשליה של חוסר פגיעותו וחוסר הגבול של משאביו. אבל זה לא נכון. לכן, כל הפעילויות האנושיות חייבות להתבסס על עקרונות הארגון של הביוספרה.
חשיבות הביולוגיה לבני אדם היא עצומה. חוקים ביולוגיים כלליים משמשים לפתרון מגוון נושאים במגזרים רבים של הכלכלה הלאומית. בחקלאות הושגה הצלחה רבה בפיתוח זנים חדשים של צמחים תרבותיים, גזעים של חיות בית וזנים של מיקרואורגניזמים. בעתיד, החשיבות המעשית של הביולוגיה תגדל עוד יותר. זאת בשל הגידול המהיר של אוכלוסיית כדור הארץ והאוכלוסייה העירונית הגדלה. במצב כזה יש חשיבות להעצמת הייצור החקלאי. השימוש המבוסס מדעית במשאבי טבע ישחק תפקיד חשוב בכך.
היצורים החיים הראשונים הופיעו על הפלנטה שלנו לפני 3 מיליארד שנים. מהצורות המוקדמות הללו צמחו אינספור מינים של אורגניזמים חיים שהופיעו, פרחו במשך תקופה מסוימת, ואז גוועו. מצורות קיימות בעבר, אורגניזמים חיים מודרניים התפתחו, ויצרו את ארבע ממלכות הטבע:
יותר מ-1.5 מיליון מיני בעלי חיים;
350 אלף מיני צמחים;
מספר לא מבוטל של מיני פטריות;
אורגניזמים רבים הם פרוקריוטים.
עולם היצורים החיים, כולל בני האדם, מיוצג על ידי מערכות ביולוגיות של ארגונים מבניים שונים. כל היצורים החיים מורכבים מתאי. תא יכול להיות אורגניזם נפרד או חלק מצמח או בעל חיים רב תאי. זה יכול להיות פשוט או מורכב. כל תא הוא אורגניזם שלם המסוגל לבצע את כל הפונקציות כדי להבטיח חיים. התאים המרכיבים אורגניזם רב תאי הם מיוחדים - הם מבצעים תפקיד אחד ואינם מסוגלים להתקיים מחוץ לגוף. באורגניזמים גבוהים יותר, החיבור והתלות ההדדית של תאים מובילים ליצירת איכות חדשה שאינה שווה לסכום פשוט. השילוב שלהם בתהליך האבולוציה יוצר אורגניזם אינטגרלי עם תכונות מסוימות הטבועות רק בו.
רמות הארגון של החומר החי
הטבע החי הוא מערכת מאורגנת בצורה מורכבת.
ישנן מספר רמות של ארגון של יצורים חיים:
1. מולקולרית(0.1 - 1 מ"מ.) 10 מ'.
תהליכי החיים החשובים ביותר של הגוף מתחילים מרמה זו. כל מערכת, לא משנה כמה היא מורכבת, מתבצעת ברמת האינטראקציה של מקרומולקולות ביולוגיות - חלבונים, רב סוכרים, DNA.
2. תָאִי(10 ננומטר - 1 מיקרומטר) 1 מטר.
תָא- היחידה המבנית הקטנה ביותר מכל היצורים החיים. אין צורות חיים לא תאיות. וירוסים הם חריגים מכיוון שהם חיים רק בתא.
3. בד(10µm - 100µm) 1m.
טֶקסטִילהוא אוסף של תאים דומים במבנה, המאוחדים בפונקציה משותפת.
4.אֵיבָר(100 מיקרומטר - 1 מ"מ) 1 מ'.
אֵיבָרהוא שילוב מבני ותפקודי של מספר סוגים של רקמות.
5. אורגנימי(1 מ"מ - 1 ד"מ) 1 מ'.
אורגניזםהיא המערכת החד-תאית או הרב-תאית הפשוטה ביותר המסוגלת לקיום עצמאי. הוא נוצר על ידי אוסף של רקמות ואיברים.
6. אוכלוסייה-מינים.
קבוצה של אורגניזמים מאותו מין, המאוחדת על ידי בית גידול משותף, יוצרת אוכלוסייה שבה מתרחשות טרנספורמציות אבולוציוניות יסודיות.
7. ביוגאוקנוטי.
Biogeocenosis הוא אוסף של אורגניזמים ממינים שונים ומורכבות משתנה של ארגון עם כל הגורמים הסביבתיים.
8. ביוספירה.
זוהי הרמה הגבוהה ביותר של ארגון חיים. זה כולל חומר חי, חומר אינרטי וחומר ביו אינרטי.
הביומסה של הפלנטה היא 2.5·1012 טון מתוכם, 99% מהמסה של אורגניזמים יבשתיים מיוצגים על ידי צמחים ירוקים. ברמת הביוספרה, יש מחזור של חומרים והתמרה של אנרגיה הקשורה לפעילות החיים של כל האורגניזמים החיים על הפלנטה.
קריטריונים למערכות חיים
זוהי מערכת הערכות המבדילה בין מערכות חיים לבין עצמים דוממים.
1. תכונות של ההרכב הכימי.יצורים חיים מכילים את אותם יסודות כימיים כמו עצמים דוממים. עם זאת, היחס שלהם אינו זהה. אלמנטים של טבע דומם מיוצגים על ידי: O2, Si, Fe, Mg, Al, S, MeO, MeS, MeCO3, וכו 'באורגניזמים חיים, 98% מההרכב הוא O2, C, N2, H2. הם חלק ממולקולות אורגניות מורכבות: חלבונים, DNA, פחמימות, שומנים.
2. חילוף חומרים.כל היצורים החיים מסוגלים להחליף חומרים עם סביבתם. התהליכים החשובים ביותר הם סינתזה וריקבון. יצורים חיים סופגים חומרים שונים מהסביבה ומעבדים אותם. חלק הולך לבניית הגוף, חלק לחידוש עלויות האנרגיה. זוהי הטמעה או חילופי פלסטיק. זהו התפזרות או חילופי אנרגיה, כאשר תרכובות אורגניות מתפרקות לפשוטות ומשתחררת אנרגיה. מטבוליזם מבטיח הומאוסטזיס של הגוף - זוהי הקביעות של המבנה והתפקודים שלו.
3. עיקרון יחיד של ארגון מבני.כל האורגניזמים בכל רמת מורכבות וגודל מורכבים מתאי.
4. שִׁעתוּק.ברמת האורגניזם, רבייה מתבטאת בצורה של ריבוי של פרטים. הצאצאים דומים להורים. רבייה עצמית מבוססת על התגובה של סינתזת תבנית במהלך שכפול עצמי של DNA.
5. תוֹרָשָׁה. זוהי יכולתם של אורגניזמים להעביר את תכונותיהם, תכונותיהם ויכולותיהם מדור לדור. תורשה מבטיחה המשכיות חומרית לאורך מספר דורות.
6. גדילה והתפתחות.היכולת להתפתח היא תכונה אוניברסלית של החומר. התפתחות מובנת כשינוי בלתי הפיך ומכוון באובייקטים טבעיים. כתוצאה מכך, נוצר מצב חדש ואיכותי של האובייקט, הרכבו ומבנהו משתנה.
א) אינדיבידואל - אונטוגנזה.
ב) היסטורי - פילוגניה.
7. נִרגָנוּת.זוהי תכונתם של אורגניזמים חיים להגיב באופן סלקטיבי להשפעות חיצוניות. אורגניזמים רב-תאיים מגיבים לגירוי באמצעות רפלקס. אורגניזמים שאין להם מערכת עצבים מגיבים עם טרופיזמים - כיוון הצמיחה, תנועה (הליוטרופיזם - תנועה לכיוון השמש).
8. דיסקרטיות.זוהי תכונה של חומר חי. זה עובר מפשוט למורכב. המבנה הבדיד של האורגניזם הוא הבסיס לסדר המבני שלו.
9. ויסות אוטומטי. זוהי יכולתם של אורגניזמים חיים בסביבה משתנה לשמור על קביעות ההרכב הכימי ועל עוצמת התהליכים הפיזיולוגיים. פעילות זו מוסדרת על ידי הפונקציה של מערכות מיוחדות.
10. תלות באנרגיה.גופים חיים הם מערכות פתוחות מבחינה אנרגטית. תהליכים מטבוליים מבוצעים בהם דרך ממברנות (ממברנות, עור). הם שומרים על עקביות ההרכב והאחדות של המערכת. יצורים חיים קיימים עם אספקה מתמדת של חומר ואנרגיה מבחוץ.
חַיִים- זהו פעיל, עם הוצאת אנרגיה המתקבלת מבחוץ, תחזוקה ושחזור עצמי של מבנה ספציפי.
שאלות בקרה
1. מהות המונח "ביולוגיה".
2. מחלקה לביולוגיה לפי נושא לימוד.
3. חלוקה של הביולוגיה לפי רמת ארגון.
4. חשיבות הביולוגיה לבני אדם.
5. גיוון של עולם החי.
6. מערכות ביולוגיות.
7. רמות ארגון של יצורים חיים.
8. קריטריונים למערכות חיים.
נושא 1.2 הופעת החיים על פני כדור הארץ
טרמינולוגיה
1. עַרְפִּילִית- הצטברות גדולה של חומר גז ואבק ביקום.
2. גָלַקסִיָה– כוכב וכוכבי הלכת הסובבים אותו.
3. מערכת כוכבים- מערכת כוכבים עם כוכבי לכת מסביב, המתפתחת מערפילית אחת.
4. כוכב לכת- גוף שמימי נע במסלול קרוב למעגלי סביב כוכב, זוהר באור מוחזר.
5. סינתזה אביוגנית- היווצרות מולקולות אורגניות ממולקולות אנאורגניות מחוץ לאורגניזמים חיים.
6. אֵנֶרְגִיָה– מדד כמותי כללי לתנופת החומר.
7. פִּתָרוֹן- תערובות הומוגניות של שני חומרים או יותר המופצים בממס.
8. Coacervation -הפרדה של תמיסת BMC לשלבים עם ריכוז גבוה ונמוך יותר של מולקולות.
9. Coacervate- בועות נוזל מוקפות בסרטי חלבון.
10. סְפִיחָה- ספיגה של חומר ממדיום נוזלי על ידי פני השטח של גוף מוצק.
שאלת מקור החיים על פני כדור הארץ, וגם, כנראה, בכוכבי לכת אחרים של מערכות כוכבים אחרות הדאיגה את האדם מאז שהחל לזהות את עצמו כבן אדם, התחיל להבין את עצמו ואת העולם הסובב אותו. הניסיונות הראשונים לפתור את הבעיה באופן תיאורטי חוזרים לימי קדם ונושאים את חותמם של אותם תקופות והשקפות. ישנן שתי נקודות מבט בנושא זה מאז ימי קדם: האחת מאשרת את האפשרות של מקורם של יצורים חיים מדברים שאינם חיים - זוהי תורת האביוגנזה, השנייה - תורת הביוגנזיס - שוללת את המקור הספונטני של חַיִים. השקפות מודרניות רק מאפשרות לנו לשים את המחלוקת הזו על בסיס מדעי ובכך לבסס את נכונותה של תיאוריית האביוגנזה.
ייצוגים של פילוסופים עתיקים וימי הביניים
רמת הידע הכללית בעולם העתיק הייתה נמוכה, והנופים היו פנטסטיים. אי ידיעה של שיטות הרבייה של אורגניזמים הייתה הסיבה לכך שנחשבה אפשרית להופעתם של יצורים חיים משאריות מתות או חומרים אנאורגניים. דעות אלו נתמכו על ידי הכנסייה. גילוי המיקרוסקופ הרחיב את ההבנה של מבנה האורגניזמים; התיאוריה על מקורם של יצורים חיים מדברים שאינם חיים נדחתה. הניסויים של Redi האיטלקי (אמצע המאה ה-17) הוכיחו שכל היצורים החיים מגיעים מיצורים חיים. עם זאת, התיאוריה של יצירה ספונטנית של יצורים חיים מדברים שאינם חיים התקיימה באוזניהם של מדענים במשך זמן רב. הניסויים של הצרפתי ל. פסטר פיטרו סופית את התיאוריה הזו. על בסיס עבודתו של פסטר פותחו שיטות עיקור ושימור. זה קרה ב-1870.
לאחר מכן, שאלה זו הועברה לתא, ומיקרואורגניזמים לא נחשבו עוד. במקביל לעבודתו של פסטר, עלתה התיאוריה של נצח החיים. לפי התיאוריה של ריכטר, בשנת 1865 הובאו לכדור הארץ חיים מכוכבי לכת אחרים. תיאוריה זו אינה חושפת את מהות מקור החיים, היא רק מנסה להסביר את הופעתם.
מקום מיוחד בפתרון הסוגיה שייך לתיאוריות החומרניות. הנושא המרכזי כאן הוא ההבדלים בין יצורים חיים לדברים שאינם חיים. מדענים לוקחים את היווצרות תרכובות חלבון כבסיס למקורם של יצורים חיים. לפי התיאוריה של אלן האנגלית ב-1899. ההופעה הראשונה של תרכובות חנקן על כדור הארץ עולה בקנה אחד עם התקופה שבה אדי המים התעבו למים וכיסו את פני כדור הארץ. המים היו רוויים במלחים, שהם בעלי חשיבות רבה ליצירת חלבון ופעילותו. בתמיסה החמה הזו, בנוכחות קרינה אולטרה סגולה, פריקות חשמליות וכמות גדולה של פחמן דו חמצני, החלה לידת יצורים חיים, שעברו לאחר מכן דרך ארוכה של אבולוציה.
תוך כדי בחינת שאלת מקורם של יצורים חיים, יש להבין בו-זמנית את התהליכים המתרחשים במהלך היווצרות הפלנטה. אסטרונומיה וכימיה מספקות את התשובה לשאלות אלו. השיטה העיקרית לחקר החלל היא ספקטרוסקופיה. ניתוח האור הנפלט מכוכבים מספק מידע עשיר על ההרכב הכימי שלהם. מסוף המאה ה-19. נרשמו 2 מיליון. ספקטרום של 15 אלף כוכבים והשמש. מסקנה - אותם יסודות כימיים קיימים בכל מקום ואותם חוקים פיזיקליים חלים. היווצרות כוכב הלכת.
היסוד הנפוץ ביותר הוא מימן (H-H, H-He). ביקום שנוצר ממימן, כוכבים נוצרים כחומר העיקרי. התגובה הגרעינית העיקרית היא היתוך של גרעיני מימן ליצירת אטום הליום ושחרור אנרגיה. אנרגיה זו מניעה את היקום. על פי חוק שימור המסה, האנרגיה המשתחררת במהלך היווצרות מומרת לאנרגיית קרינה. אינטראקציה נוספת של יסודות מובילה להיווצרות של יסודות כימיים אחרים. תגובות אלו מתבטאות ביצירת מולקולות מורכבות יותר והאגרגטים שלהן - חלקיקי אבק. הם יוצרים מקבצים של חומרי גז ואבק בחלל. לדוגמה, ערפילית ענקית בקבוצת הכוכבים אוריון. קוטרו 15 שנות אור, כמות האבק מספיקה ליצירת 100 אלף כוכבים בגודל השמש. קוטר של ערפילית שביל החלב הוא 100 אלף שנות אור. ערפילית אוריון היא הקרובה ביותר אלינו, במרחק של 1500 שנות אור. כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים במערכת השמש נוצרו מענן גז ואבק לפני 4.5 מיליארד שנים. למרות המוצא המשותף של כוכבי הלכת, החיים הופיעו רק על פני כדור הארץ והגיעו לגיוון יוצא דופן. להופעתם של חיים על פני כדור הארץ, היו נחוצים תנאים קוסמיים ופלנטריים. ראשית, אלה הגדלים האופטימליים של כדור הארץ. שנית, תנועה במסלול מעגלי מספקת חום קבוע. שלישית, הקרינה המתמדת של הכוכב. את כל התנאים הללו סיפק כדור הארץ, שעליו נוצרו לפני כ-4.5 מיליארד שנים תנאים לרמה גבוהה יותר של התפתחות החומר והתפתחותו לקראת הופעת החיים.
רעיונות מודרניים על מקור החיים. כל הרעיונות המודרניים על מקור החיים על פני כדור הארץ מבוססים על הכרה במקור אביוגני, כלומר, לא ביולוגי של חומרים אורגניים ממולקולות אנאורגניות. זו דעתו של מדען רוסי (1924).
אבולוציה כימית
בשלבים הראשונים הייתה לכדור הארץ טמפרטורה גבוהה מאוד. כשהתקרר, אלמנטים כבדים עברו למרכזו, בעוד אלמנטים קלים נשארו על פני השטח. מתכות התחמצנו ולא היה חמצן חופשי באטמוספירה. הוא כלל H2, CH4, NH3, HCN והיה בעל אופי מפחית. זה שימש תנאי מוקדם להופעתם של חומרים אורגניים באמצעים לא ביולוגיים. עד תחילת המאה ה-20, האמינו שהם יכולים להתרחש רק בגוף. בהקשר זה, הם נקראו אורגניים, והחומרים נקראו מינרלים, אנאורגניים. בשנת 1953 הוכח כי על ידי העברת זרם דרך תערובת של גזים H2, CH4, NH3, HCN בהיעדר חמצן, התקבלה תערובת של חומצות אמינו. לאחר מכן, תרכובות אורגניות רבות התקבלו בצורה אביוגנית. כולם התגלו לאחר מכן בחלל.
לפני יותר מ-4 מיליארד שנים, כל הגלובוס היה "הבקבוק של מילר". הרי געש התפרצו, לבה זרמה, אדים הסתחררו, ברק הבזיק. כשהכוכב התקרר, אדי המים התעבו וירדו על פני כדור הארץ במשך מיליוני שנים. נוצר אוקיינוס ראשוני, חם ורווי מלחים; בנוסף, הסוכרים, חומצות האמינו והחומצות האורגניות שהתקבלו הגיעו לשם. ככל שהאקלים התמתן, התאפשרה יצירת תרכובות מורכבות יותר, וכתוצאה מכך הופעתם של ביו-פולימרים ראשוניים - פולינוקלאוטידים ופוליפפטידים.
האוקיינוס הקדמון הכיל מולקולות אורגניות ואי-אורגניות שונות בצורה מסיסה. ריכוזם גדל ללא הרף ובהדרגה הפכו המים ל"מרק" של תרכובות אורגניות מזינות. לכל מולקולה יש ארגון מבני מסוים: חלקם מנותקים, חלקם בעלי קליפות הידרציה. למולקולות אורגניות יש משקל מולקולרי גדול ומבנה מורכב. מולקולות המוקפות במעטפת מימית משתלבות ויוצרות קומפלקסים עתירי מולקולרי - קואצרבטים. באוקיינוס הקדמון, טיפות קואסרווטיות ספגו חומרים אחרים או נהרסו או הוגדלו. כתוצאה מכך, הטיפות הפכו מורכבות יותר ומותאמות לתנאים חיצוניים. בין הקואסרבטים החלה בחירת הצורות העמידות ביותר. התגלו הבדלים בין ההרכב הכימי של הסביבה הפנימית והחיצונית. כתוצאה מהאבולוציה הכימית נשתמרו הצורות הללו שלא איבדו את התכונות המבניות שלהן כשהן התפרקו לצורות בת. זוהי היכולת לשחזר את עצמה. בתהליך האבולוציה, החיבור של חומצות גרעין ומולקולות חלבון הוביל להופעתו של הקוד הגנטי. רצף זה של נוקלאוטידים שימש מידע לרצף חומצות האמינו במולקולת החלבון. (שכפול מסוגו). בהדרגה, שכבות הליפידים סביב הקואצרבטים הפכו לממברנה חיצונית. זה קבע מראש את הדרך להמשך האבולוציה. היווצרותם של אורגניזמים תאיים ראשוניים סימנה את תחילתה של האבולוציה הביולוגית.
הופעתם של פרוקריוטים
בחירת הקואצרבטים נמשכה כ-750 מיליון שנים. כתוצאה מכך הופיעו פרוקריוטים נטולי גרעין. לפי שיטת הפתרון הם היו הטרוטרופים - הם השתמשו בחומר האורגני של האוקיינוס הראשוני. בהיעדר חמצן אטמוספרי, היה להם חילוף חומרים אנאירובי. זה לא יעיל. בהדרגה, אספקת המזון באוקיינוס התרוקנה. התחרות על האוכל החלה.
אורגניזמים המסוגלים להשתמש באנרגיה סולארית לסינתזה של חומר אורגני מצאו את עצמם בעמדה מועילה יותר. כך נוצרה הפוטוסינתזה. זה הוביל להופעתו של מקור כוח חדש. ואז אורגניזמים פוטוסינתטיים למדו להשתמש במים כמקור למימן. ספיגת הפחמן הדו-חמצני שלהם לוותה בשחרור חמצן ובשילוב פחמן בתרכובות אורגניות. (כיום, פרוקריוטים משטח האוקיינוס מייצרים עד 78% מהחמצן המתחדש.)
המעבר מהאטמוספרה הראשונית לסביבת חמצן הוא אירוע חשוב מאוד. מסך אוזון נוצר בשכבות העליונות, ומופיע סוג חמצן נוח יותר של חילוף חומרים. צורות חיים חדשות החלו לצוץ על פני כדור הארץ עם שימוש רב יותר בסביבה.
הופעת איקריוטים
אוקריוטים התעוררו כתוצאה מסימביוזה של פרוקריוטים שונים. כך קמו האבות הקדמונים של הפרוטוזואה הפרימיטיבית החיה. סימביוזה של דגלים עם אצות או צמחים פוטוסינתטיים.
היכולות של אורגניזמים חד-תאיים להשתלט על בית הגידול שלהם היו מוגבלות. לפני 2.6 מיליארד שנים הופיעו אורגניזמים רב-תאיים. הבסיס של רעיונות מודרניים על המקור מוסבר על ידי התיאוריה של phagocytella. אורגניזמים רב-תאיים התפתחו מדגמים קולוניאליים. הם קיימים עד היום. מושבות אלו הפכו לאורגניזם פשוט אך אינטגרלי.
לפיכך, הופעת החיים על פני כדור הארץ קשורה לתהליך ארוך של אבולוציה כימית. היווצרות מעטפת הממברנה תרמה לתחילת האבולוציה הביולוגית. גם לפשוטים וגם למורכבים ביותר יש תא בליבת הארגון המבני שלהם.
שאלות בקרה
1. תולדות רעיונות על מקור החיים.
2. עבודות מאת ל. פסטר.
3. תורת נצח החיים.
4. היווצרות חומרים אנאורגניים והיווצרות כדור הארץ.
5. תיאוריה.
6. אבולוציה ביולוגית.
7. הופעתם של האורגניזמים הרב-תאיים הראשונים.
פֶּרֶק2 ציטולוגיה - חקר התא
נושא 2.1 ארגון כימי של התא. מאקרו ומיקרו-אלמנטים
טרמינולוגיה
1. ביולוגים– יסודות כימיים שהם הבסיס למולקולות אורגניות.
2.מקרונוטריינטים- יסודות כימיים הכלולים בהרכב של מולקולות אורגניות בכמות העולה על 1%.
3. מיקרו-אלמנטים- יסודות כימיים הכלולים בהרכב מולקולות אורגניות בכמות שאינה עולה על 0.001%.
4. הומאוסטזיס- מצב של שיווי משקל דינמי של מערכת טבעית, הנתמך על ידי פעילות מערכות רגולטוריות.
5. פתרונות מאגר– תמיסה של חומרים אורגניים או אנאורגניים, שערך ה-pH שלהם אינו משתנה כאשר מוסיפים כמויות קטנות של אלקלי או חומצה.
המיקרואורגניזמים הפשוטים ביותר הם תאים בודדים. הגוף של כל האורגניזמים הרב-תאיים מורכב ממספר גדול או קטן יותר של תאים, שהם בלוקים היוצרים אורגניזם חי. לא משנה אם תא הוא מערכת אינטגרלית או חלק ממנה, יש לו סט של מאפיינים המשותפים לכל התאים.
ארגון כימי של תאים
תאים מכילים כ-70 יסודות של הטבלה המחזורית, שנמצאים גם בטבע הדומם. זוהי אחת ההוכחות למשותף של הטבע החי והדומם. עם זאת, יחס היסודות, תרומתם להיווצרות היסודות המרכיבים את האורגניזם והדברים שאינם חיים, שונים באופן חד.
בהתאם ליחס האלמנטים בהרכב הגוף, הם נבדלים:
1. מאקרו-אלמנטים (98% ממסת התא) H2, O2, C, N.
2. יסודות קורט (1.5%) S, P, K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Cl. כל אחד מהם מבצע פונקציות חשובות מאוד בתא.
3. אחר (0.5%) B, Zn, Cu, I2, F2CO, Se.
כל היסודות הללו משתתפים בבניית הגוף או בצורת יונים או כחלק מתרכובות מסוימות - מולקולות של תרכובות אורגניות ואי-אורגניות.
חומרים אנאורגניים בתא
אלה כוללים מים ומלחי מינרלים.
מים- התרכובת האנאורגנית הנפוצה ביותר באורגניזמים חיים. הכמות שלו נעה בין 10% באמייל השן ל-90% בתאי נבט. זה תלוי בגיל, שעה ביום, זמן בשנה.
מולקולות מים מיוצגות על ידי דיפולים: בהתאם לטמפרטורה, המולקולות יכולות להיות חופשיות או משולבות לקבוצות עם נוכחות של קשרי מימן. הטבע הדיפול קובע את הפעילות הכימית הגבוהה של המים. מים ממלאים את התפקיד של תווך בתא; הם מביאים ומובילים חומרים מזינים. מים עוברים תגובות הידרוליזה רבות. לאחר מוליכות תרמית טובה, מים מווסתים את הטמפרטורה בתא.
מלח מינרלי -זה רוב התרכובות האנאורגניות. הם בצורת יונים או מולקולות לא מפורקות. K+, Na+, Ca+2 הם בעלי חשיבות רבה. הם מספקים תכולת מים קבועה, סביבת פתרון. סביבת החציצה מבטיחה את הקביעות של כל התהליכים הפנימיים בתא.
חומרים אורגניים בתא
הם מהווים 20-30% ממסת התא. אלה כוללים ביופולימרים - חלבונים, חומצות גרעין, פחמימות, שומנים, ATP וכו'.
סוגים שונים של תאים מכילים כמויות שונות של תרכובות אורגניות. פחמימות מורכבות שולטות בתאי הצמח, בעוד חלבונים ושומנים שולטים בתאי בעלי חיים. עם זאת, כל קבוצה של חומרים אורגניים בכל סוג של תא מבצעת פונקציות: אספקת אנרגיה, היותה חומר בניין, נשיאת מידע וכו'.
סנאים.בין החומרים האורגניים, תאים וחלבונים תופסים את המקום הראשון בכמות ובחשיבות. אצל בעלי חיים הם מהווים 50% מהמסה היבשה של התא.
גוף האדם מכיל סוגים רבים של מולקולות חלבון הנבדלות זו מזו ומחלבונים באורגניזמים אחרים.
 |
קשר פפטיד:
בשילוב נוצרות המולקולות: דיפפטיד, טריפפטיד או פוליפפטיד. זוהי תרכובת של 20 או יותר חומצות אמינו. סדר השינוי של חומצות אמינו במולקולה הוא מגוון מאוד. זה מאפשר קיום של גרסאות השונות בדרישות ובתכונות של מולקולות החלבון.
רצף חומצות האמינו במולקולה נקרא מבנה.
ראשוני - ליניארי.
משני - ספירלה.
שלישוני - כדוריות.
רבעוני - אסוציאציה של כדוריות (המוגלובין).
אובדן הארגון המבני על ידי מולקולה נקרא דנטורציה. זה נגרם על ידי שינויים בטמפרטורה, pH וקרינה. בחשיפה קלה, המולקולה יכולה לשחזר את תכונותיה. הוא משמש ברפואה (אנטיביוטיקה).
תפקידי החלבונים בתא מגוונים. הכי חשוב זה בנייה. חלבונים מעורבים ביצירת כל ממברנות התא באברונים. התפקוד הקטליטי חשוב ביותר - כל האנזימים הם חלבונים. תפקוד מוטורי מסופק על ידי חלבונים מתכווצים. הובלה - מורכבת מהצמדת יסודות כימיים והעברתם לרקמות. תפקוד ההגנה מסופק על ידי חלבונים מיוחדים - נוגדנים הנוצרים בלויקוציטים. חלבונים משמשים כמקור אנרגיה - עם פירוק מלא של 1 גרם חלבון, משתחררים 11.6 קילו-ג'יי.
פחמימות.אלו הן תרכובות של פחמן, מימן וחמצן. מיוצג על ידי סוכרים. התא מכיל עד 5%. העשירים ביותר הם תאי צמחים - עד 90% מהמסה (תפוחי אדמה, אורז). הם מחולקים לפשוטים ומורכבים. פשוט - חד סוכרים (גלוקוז) C6H12O6, סוכר ענבים, פרוקטוז. דיסכריד – (סוכרוז) C]2H22O11 סלק וסוכר קנים. פוליסוכרים (צלולוזה, עמילן) (C6H10O5)n.
פחמימות מבצעות בעיקר פונקציות בנייה ואנרגיה. כאשר 1 גרם של פחמימה מתחמצן, משתחררים 17.6 קילו-ג'יי. עמילן וגליקוגן משמשים כמאגרי האנרגיה של התא.
ליפידים.אלו שומנים וחומרים דמויי שומן בתא. הם אסטרים של גליצרול וחומצות רוויות ובלתי רוויות במשקל מולקולרי גבוה. הם יכולים להיות מוצקים או נוזליים - שמנים. בצמחים הם כלולים בזרעים, בין 5-15% מהחומר היבש.
התפקיד העיקרי הוא אנרגיה - כאשר 1 גרם של שומן מתפרק, משתחררים 38.9 קילו-ג'יי. שומנים הם עתודות תזונה. שומנים ממלאים תפקיד בנייה ומהווים מבודד חום טוב.
חומצות גרעין.אלו תרכובות אורגניות מורכבות. מורכבים מ-C, H2, O2, N2, P. הכלולים בגרעינים ובציטופלזמה.
 |
א) DNA הוא פולינוקלאוטיד ביולוגי המורכב משתי שרשראות של נוקלאוטידים. נוקלאוטידים - מורכבים מ-4 בסיסים חנקניים: 2 פורינים - אדנין ו-וואלין, 2 פירמדינים ציטוזין וגואנין, וכן סוכר - דאוקסיריבוז ושארית חומצה זרחתית.
בכל שרשרת, נוקלאוטידים מחוברים בקשרים קוולנטיים. שרשראות של נוקלאוטידים יוצרות סלילים. סליל DNA עמוס בחלבונים יוצר מבנה - כרומוזום.
ב) RNA הוא פולימר שהמונומרים שלו הם נוקלאוטידים הדומים ל-DNA, בסיסים חנקניים - A, G, C. במקום thymine יש Urace. הפחמימה ב-RNA היא ריבוז ויש שאריות חומצה זרחתית.
RNA דו-גדילי הם נשאים של מידע גנטי. שרשרת יחידה - נושאת מידע על רצף חומצות האמינו בחלבון. ישנם מספר RNA חד גדילי:
ריבוזומל - 3-5 אלף נוקלאוטידים;
מידע – נוקלאוטידים;
תחבורה - 76-85 נוקלאוטידים.
סינתזת חלבון מתבצעת על ריבוזומים בהשתתפות כל סוגי ה-RNA.
שאלות בקרה
1. האם תא הוא אורגניזם או חלק ממנו?
2. הרכב תאים אלמנטרי.
3. מים ומינרלים.
4. חומרים אורגניים של התא.
6. פחמימות, שומנים.
נושא 2.2 מבנה התא ותפקודיו
טרמינולוגיה
1. קרום ביולוגי– שכבה דו-מולקולרית של פוספוליפידים ובה מולקולות חלבון שונות טבולות מצדדים שונים.
2. אורגנואידים- מבנים מיוחדים למהדרין נמצאים כל הזמן בציטופלזמה.
3. שלד ציטוס– מערכת של מיקרוטובולים וסיבי חלבון המבטיחה שמירה על צורת התא ומרווחת המבנים בציטופלזמה.
4. מיטוכונדריה– תחנות אנרגיה של התא, שעל הממברנות שלהן מסודרים אנזימים של חילוף חומרים אנרגטי בצורה מסודרת.
5. פלסטידים- אברונים שבהם מתרחשת פוטוסינתזה.
6. תכלילים- מבנים שאינם נמצאים כל הזמן בציטופלזמה, שהם תוצרים של פעילות חיונית של התא ומשמשים אספקה של חומרים מזינים.
טרנספורמציות ביוכימיות קשורות קשר בל יינתק עם מבנים שונים של תא חי, האחראים על ביצוע תפקיד מסוים. מבנים כאלה נקראים אברונים מכיוון שבדומה לאיברים של אורגניזם שלם, הם מבצעים תפקיד מסוים. לפי רמת הארגון (דרגת המורכבות), כל התאים מחולקים לא-גרעיניים - פרוקריוטים וגרעיניים - אוקריוטים. חסרי גרעין כוללים חיידקים ואצות כחולות ירוקות. אוקריוטים כוללים תאים של פטריות, בעלי חיים וצמחים.
לפיכך, המדע המודרני מבחין בין שתי רמות של ארגון תאי: פרוקריוטי ואיקריוטי. פרוקריוטים שומרים על תכונות של עתיקות קיצוניות: הם בנויים בפשטות. על בסיס זה, הם מופרדים לממלכה עצמאית - מגרסה.
תאים אוקריוטיים מכילים גרעין מוגבל על ידי קליפה, כמו גם "תחנות אנרגיה" מורכבות - מיטוכונדריה. במילים אחרות, כל התאים של אורגניזמים גרעיניים מאורגנים מאוד, מותאמים לצריכת חמצן ולכן יכולים לייצר כמויות גדולות של אנרגיה.
המבנה של פרוקריוטים
חיידקים הם פרוקריוטים טיפוסיים. הם חיים בכל מקום: במים, באדמה, באוכל. רשימת תנאי החיים מראה איזו מידה גבוהה של הסתגלות יש לפרוקריוטים, למרות פשטות המבנה שלהם. חיידקים הם צורות חיים פרימיטיביות וניתן להניח כי התעוררו בשלבים המוקדמים ביותר של התפתחות החיים על פני כדור הארץ. חיידקים חיו במקור בים. מקורם של מיקרואורגניזמים מודרניים מהם. האדם התוודע לעולם החיידקים לאחר שיצר עדשה בהגדלה גבוהה.
1.
א) הרכב תרכובות אנאורגניות; ב) נוכחות של זרזים;
2.
3. תכונה כללית כזו של יצורים חיים כמו ויסות עצמי כולל:
א) תורשה; ב) שונות; ג) עצבנות; ד) אונטוגניה.
4. המהות של תורת האביוגנזה היא:
5. גביש אינו מערכת חיה כי:
ג) הוא אינו מאופיין בעצבנות; ד) לא כל התכונות של יצור חי טבועות בו.
6. הניסויים של לואי פסטר הוכיחו את האפשרות של:
7.
א) רדיואקטיביות; ב) הימצאות מים נוזליים; ג) נוכחות חמצן גזי; ד) מסת כוכב הלכת.
8. פחמן הוא הבסיס לחיים על פני כדור הארץ, כי... הוא:
א) הוא היסוד הנפוץ ביותר על פני כדור הארץ;
ב) הראשון מהיסודות הכימיים החל לקיים אינטראקציה עם מים; ג) בעל משקל אטומי נמוך;
9. בטל את המיותר: א) 1668; ב) פ' רדי; ג) בשר; ד) חיידקים.
10.
א) ל פסטר; ב) א' לבנגוק; ג) ל' ספאלנצני; ד) פ' רדי.
חלק ב'השלם את המשפטים. 1. התיאוריה המניחה את בריאת העולם על ידי אלוהים (הבורא) היא ....
2. אורגניזמים טרום-גרעיניים שאין להם גרעין מוגבל על ידי קליפה ואברונים המסוגלים להתרבות עצמית הם ....
3. מערכת מופרדת שלבים המקיימת אינטראקציה עם הסביבה החיצונית כמו מערכת פתוחה היא ....
4. המדען הסובייטי שהציע את תיאוריית ה-coacervate של מקור החיים הוא ....
5. התהליך שבו אורגניזם רוכש שילוב חדש של גנים הוא ...
חלק ג'תן תשובות קצרות לשאלות הבאות.
1. מהם המאפיינים המשותפים של חומר חי ושל חומר שאינו חי?
2. מדוע לא יהיה חמצן באטמוספירה של כדור הארץ כאשר היצורים החיים הראשונים התעוררו?
3. מה הייתה הניסיון של סטנלי מילר? מה התאים ל"אוקיינוס הראשוני" בחוויה הזו?
4. מהי הבעיה העיקרית של המעבר מאבולוציה כימית לביולוגית?
5. רשום את ההוראות העיקריות של התיאוריה של A.I. אופרינה.
נושא "מקור החיים על פני כדור הארץ" אפשרות 2 חלק א רשום את התשובות הנכונות.
1. יצורים חיים שונים מדברים שאינם חיים:
ג) אינטראקציה של מולקולות זו עם זו; ד) תהליכים מטבוליים.
2. האורגניזמים החיים הראשונים על הפלנטה שלנו היו:
א) הטרוטרופים אנאירוביים; ב) הטרוטרופים אירוביים; ג) אוטוטרופים; ד) אורגניזמים סימביונים.
3.
4. המהות של התיאוריה של ביוגנזה היא:
א) מקורם של יצורים חיים מדברים שאינם חיים; ב) מקורם של יצורים חיים מיצורים חיים;
ג) בריאת העולם על ידי אלוהים; ד) הכנסת חיים מהחלל.
5. כוכב אינו מערכת חיה כי:
ג) היא לא עצבנית; ד) לא כל התכונות של יצורים חיים טבועים בו.
6.
א) יצירה ספונטנית של חיים; ב) הופעת יצורים חיים רק מיצורים חיים;
ג) הכנסת "זרעי חיים" מהחלל; ד) אבולוציה ביוכימית.
7. מבין התנאים הללו, החשוב ביותר להופעת החיים הוא:
א) רדיואקטיביות; ב) זמינות מים; ג) זמינות של מקור אנרגיה; ד) מסת כוכב הלכת.
8. מים הם הבסיס לחיים כי:
א) הוא ממס טוב; ב) בעל קיבולת חום גבוהה;
ג) מגדיל את נפחו בהקפאה; ד) יש את כל המאפיינים הרשומים.
9. לחסל את המיותר: א) 1924; ב) ל' פסטר; ג) מרק בשר; ד) חיידקים.
10. מקם את השמות הבאים בסדר הגיוני:
א) ל פסטר; ב) ש' מילר; ג) J. Haldane; ד) א.י. אופרין.
חלק ב'השלם את המשפטים. 1. תהליך היווצרות על ידי אורגניזמים חיים של מולקולות אורגניות מאלו אורגניות עקב אנרגיית אור השמש - .... 2. תצורות פרה-תאיות שהיו להן כמה תכונות של תאים (היכולת לבצע חילוף חומרים, רבייה עצמית וכו') - ....
3. הפרדה של תמיסת חלבון המכילה חומרים אורגניים אחרים לשלבים עם ריכוז גבוה או נמוך יותר של מולקולות - ....
4. פיזיקאי אנגלי שהציע שספיחה היא אחד משלבי הריכוז של חומרים אורגניים במהלך האבולוציה הפרה-ביולוגית - ....
5. מערכת האופיינית לכל האורגניזמים החיים לרישום מידע תורשתי במולקולות DNA בצורה של רצף של נוקלאוטידים - ....
חלק ג'
1. מה הייתה הניסיון של סטנלי מילר? מה התאים ל"ברק" בחוויה הזו?
2. מדוע המסה של כוכב לכת שעליו יכולים להתעורר חיים לא תהיה יותר מ-1/20 ממסת השמש?
3. לאיזה שלב של התפתחות החיים על פני כדור הארץ ניתן לייחס את דבריו של גיבורו של גוגול: "אני לא זוכר את התאריך. זה גם לא היה חודש. מה זה היה לעזאזל?
4. אילו תנאים נחוצים כדי שהחיים יתעוררו?
5. מהי פנספרמיה? מי מהמדענים שאתה מכיר דבק בתיאוריה הזו?
נושא "מקור החיים על פני כדור הארץ" אפשרות 3 חלק א רשום את התשובות הנכונות.
1. יצורים חיים שונים מדברים שאינם חיים:
א) הרכב תרכובות אנאורגניות; ב) היכולת לשכפל את עצמה;
ג) אינטראקציה של מולקולות זו עם זו; ד) תהליכים מטבוליים.
2. האורגניזמים החיים הראשונים על הפלנטה שלנו היו:
א) הטרוטרופים אנאירוביים; ב) הטרוטרופים אירוביים; ג) אוטוטרופים; ד) אורגניזמים סימביונים.
3. תכונה כללית כזו של יצורים חיים כמו חידוש עצמי כולל:
א) חילוף חומרים; ב) רבייה; ג) עצבנות; ד) אונטוגניה.
4. מהות הבריאתנות היא:
א) מקורם של יצורים חיים מדברים שאינם חיים; ב) מקורם של יצורים חיים מיצורים חיים;
ג) בריאת העולם על ידי אלוהים; ד) הכנסת חיים מהחלל.
5. נהר אינו מערכת חיה כי:
א) היא אינה מסוגלת לצמוח; ב) היא אינה מסוגלת להתרבות;
ג) היא אינה מסוגלת לעצבנות; ד) לא כל התכונות של יצורים חיים טבועים בו.
6. הניסוי של פרנצ'סקו רדי הוכיח את חוסר האפשרות:
א) יצירה ספונטנית של חיים; ב) הופעת יצורים חיים רק מיצורים חיים;
ג) הכנסת "זרעי חיים" מהחלל; ד) אבולוציה ביוכימית.
7. מבין התנאים הללו, החשוב ביותר להופעת החיים הוא:
א) רדיואקטיביות; ב) זמינות מים; ג) זמן אבולוציוני ארוך לאין שיעור; ד) מסה מסוימת של כוכב הלכת.
8. במהלך תקופת הופעת החיים, לא היה צריך להיות חמצן באטמוספירה של כדור הארץ, כי:
א) זהו חומר מחמצן פעיל; ב) בעל קיבולת חום גבוהה;
ג) מגדיל את נפחו בהקפאה; ד) כל האמור לעיל בשילוב.
9. לחסל את המיותר: א) 1953; ב) חיידקים; ג) ש' מילר; ד) סינתזה אביוגנית.
10.
א) ל פסטר; ב) פ' רדי; ג) ל' ספאלנצני; ד) א.י. אופרין.
חלק ב'השלם את המשפטים. 1. היווצרות מולקולות אורגניות ממולקולות אנאורגניות מחוץ לאורגניזמים חיים -...
2. בועות נוזלים מוקפות בסרטי חלבון המתעוררים בעת ניעור תמיסות מימיות של חלבונים הן ....
3. היכולת לשחזר מערכות ביולוגיות דומות, המתבטאת בכל רמות הארגון של החומר החי, היא ....
4. המדען האמריקאי שהציע את התיאוריה התרמית של מקורם של פרוטוביופולימרים הוא ....
5. מולקולות חלבון שמאיצות מהלך של טרנספורמציות ביוכימיות בתמיסות מימיות בלחץ אטמוספרי -
חלק ג'תן תשובה קצרה לשאלה שנשאלה.
1. מה ההבדל העיקרי בין שריפת עצים ל"שריפת" גלוקוז בתאים?
2. מהן שלוש נקודות מבט מודרניות על בעיית מקור החיים?
3. מדוע פחמן הוא הבסיס לחיים?
4. מה הייתה הניסיון של סטנלי מילר?
5. מהם השלבים העיקריים של האבולוציה הכימית?
נושא "מקור החיים על פני כדור הארץ" אפשרות 4 חלק א רשום את התשובות הנכונות.
1. יצורים חיים שונים מדברים שאינם חיים:
א) הרכב תרכובות אנאורגניות; ב) יכולת ויסות עצמי;
ג) אינטראקציה של מולקולות זו עם זו; ד) תהליכים מטבוליים.
2. האורגניזמים החיים הראשונים על הפלנטה שלנו היו:
א) הטרוטרופים אנאירוביים; ב) הטרוטרופים אירוביים; ג) אוטוטרופים; ד) אורגניזמים סימביונים.
3. תכונה כללית כזו של יצורים חיים כמו רבייה עצמית כוללת:
א) חילוף חומרים; ב) רבייה; ג) עצבנות; ד) אונטוגניה.
4. המהות של תיאוריית הפנספרמיה היא:
א) מקורם של יצורים חיים מדברים שאינם חיים; ב) מקורם של יצורים חיים מיצורים חיים;
ג) בריאת העולם על ידי אלוהים; ד) הבאת "זרעי חיים" לכדור הארץ מהחלל.
5. קרחון אינו מערכת חיה כי:
א) הוא אינו מסוגל לצמוח; ב) הוא אינו מסוגל להתרבות;
ג) הוא אינו מסוגל לעצבנות; ד) לא כל התכונות של יצור חי טבועות בו.
6. הניסוי של ל' ספאלנצאני הוכיח את חוסר האפשרות:
א) יצירה ספונטנית של חיים; ב) הופעת יצורים חיים רק מיצורים חיים;
ג) הכנסת "זרעי חיים" מהחלל; ד) אבולוציה ביוכימית.
7. מבין התנאים הללו, החשוב ביותר להופעת החיים הוא:
א) רדיואקטיביות; ב) זמינות מים; ג) נוכחות של חומרים מסוימים; ד) מסה מסוימת של כוכב הלכת.
8. פחמן הוא הבסיס לחיים כי... הוא:
א) הוא היסוד הנפוץ ביותר על פני כדור הארץ; ג) בעל משקל אטומי נמוך;
ב) הראשון מהיסודות הכימיים החל לקיים אינטראקציה עם מים;
ד) מסוגל ליצור תרכובות יציבות עם קשרים כפולים ומשולשים.
9. לחסל דברים מיותרים: א) DNA; ב) קוד גנטי; ג) כרומוזום; ד) קרום התא.
10. מקם את השמות הבאים בסדר הגיוני:
א) א.י. אופרין; ב) ל' פסטר; ג) ש' מילר; ד) י.הלדאן.
חלק ב'השלם את המשפטים. 1. לאורגניזמים שיש להם גרעין מוגבל על ידי קליפה, יש אברונים מתרבים בעצמם, ממברנות פנימיות ושלד ציטוס - ....
2. מערכת האופיינית לכל האורגניזמים לרישום מידע תורשתי במולקולות DNA בצורה של רצף של נוקלאוטידים - ....
3. היכולת לשחזר מערכות דומות מבחינה ביולוגית, המתבטאת בכל רמות הארגון של החומר החי, היא ....
4. היוצרים של תיאוריית הטמפרטורה הנמוכה של מקור הפרוטוביופולימרים הם ....
5. תצורות פרה-תאיות שהיו להן כמה תכונות של תאים: יכולת חילוף חומרים, רבייה עצמית וכו' - ....
חלק ג'תן תשובה קצרה לשאלה שנשאלה.
1. איזה תפקיד מילאו חקר המטאוריטים בפיתוח התיאוריה של מקור החיים?
2. מהן גזעמיזציה וכיראליות?
3. מדוע היו מים בשלב הנוזל תנאי הכרחי להופעתם של חיים?
4. מה הייתה הניסיון של סטנלי מילר? מה היה הרכב הגז של ה"אטמוספירה"?
5. מהם השלבים העיקריים בחקר שאלת מקור החיים על פני כדור הארץ?
תשובותאופציה 1 חלק א : 1ד, 2a, 3c, 4a, 5d, 6b, 7b, 8d, 9d, 10d, b, c, a.
חלק ב' : 1 - בריאתנות; 2 - פרוקריוטים; 3 - coacervate; 4 - א.י. אופרין; 5 - תהליך מיני.
חלק ג'. 1. חומר חי וחומר שאינו חי מורכבים מאותם יסודות כימיים; תהליכים פיזיקליים וכימיים בהשתתפותם מתנהלים על פי חוקים כלליים.
2. חמצן הוא חומר מחמצן חזק, וכל המולקולות האורגניות החדשות שנוצרו יתחמצנו מיד.
3. "האוקיינוס הראשוני" בניסוי זה תואם לבקבוק עם מים רותחים.
4. הבעיה העיקרית של המעבר מאבולוציה כימית לביולוגית היא להסביר את הופעתן של מערכות ביולוגיות (תאים) מתרבות עצמית בכלל והקוד הגנטי בפרט.
5. ההוראות העיקריות של התיאוריה של אופרין:
החיים הם אחד השלבים באבולוציה של היקום;
- הופעת החיים היא תוצאה טבעית של האבולוציה הכימית של תרכובות פחמן;
- לצורך המעבר מאבולוציה כימית לאבולוציה ביולוגית, היווצרות והברירה הטבעית של מערכות מולטימולקולריות אינטגרליות, המבודדות מהסביבה, אך מקיימות עמה אינטראקציה מתמדת, נחוצות.
אפשרות 2 חלק א : 1 ב, ד, 2a, 3b, 4b, 5d, 6a, 7b, 8d, 9a, 10 a, d, c, b.
חלק ב' : 1 - פוטוסינתזה; 2 - פרוטוביונטים; 3 - coacervation; 4 - ג'יי ברנאל; 5 - קוד גנטי.
חלק ג' . 1. בשנת 1953, יצר ש' מילר מיצב ניסיוני שבו הודמו התנאים של כדור הארץ הקדמון והושגו מולקולות של תרכובות אורגניות חשובות מבחינה ביולוגית באמצעות סינתזה אביוגנית. "ברק" בניסוי זה דומה על ידי פריקות חשמליות במתח גבוה.
2. אם המסה של כוכב לכת היא יותר מ-1/20 ממסת השמש, מתחילות בו תגובות גרעיניות עזות, מה שמעלה את הטמפרטורה שלו, והוא מתחיל לזהור באור שלו.
3. לשלב הראשוני של האבולוציה הביוכימית של כדור הארץ.
4. כדי שהחיים יתעוררו, נחוצים התנאים הבסיסיים הבאים:
נוכחות של כימיקלים מסוימים (כולל מים בשלב הנוזל);
- זמינות מקורות אנרגיה;
- אווירה משקמת.
תנאים נוספים עשויים לכלול את מסת כוכב הלכת ורמה מסוימת של רדיואקטיביות.
5. פנספרמיה היא הכנסת "זרעי חיים" לכדור הארץ מהחלל. תומכים: י' ליביג, ג' הלמהולץ, ש' ארניוס, וי. ורנדסקי.
אפשרות 3 חלק א : 1 ב, ד, 2a, 3a, 4c, 5d, 6a, 7b, 8a, 9b, 10 b, c, a, d.
חלק ב' : 1 - סינתזה אביוגנית; 2 - microspheres; 3 - רבייה עצמית; 4 - S.Fox; 5 - אנזימים.
חלק ג' . 1. כאשר עץ בוער, כל האנרגיה המשתחררת מתפזרת בצורה של אור וחום. כאשר גלוקוז מתחמצן בתאים, אנרגיה מאוחסנת בקשרים עתירי אנרגיה של ATP.
2. ישנן שלוש גישות עיקריות לבעיית מקור החיים:
אין בעיה, כי החיים נוצרו על ידי אלוהים (בריאתנות) או שהם קיימים ביקום מאז מוצאם והתפשטו באופן אקראי (פנספרמיה);
- הבעיה אינה פתירה בגלל ידע לא מספיק וחוסר האפשרות לשחזר את התנאים שבהם התעוררו החיים;
- ניתן לפתור את הבעיה (A.I. Oparin, J. Bernal, S. Fox וכו').
3. פחמן הוא ארבע ערכי ומסוגל ליצור תרכובות יציבות עם קשרים כפולים ומשולשים, מה שמגביר את התגובתיות של התרכובות שלו.
4. בשנת 1953, יצר ס' מילר מיצב ניסיוני שבו הודמו תנאי כדור הארץ הקדמוני והושגו מולקולות של תרכובות אורגניות חשובות מבחינה ביולוגית באמצעות סינתזה אביוגנית.
5. אטומים --> תרכובות כימיות פשוטות --> תרכובות ביו-אורגניות פשוטות --> מקרומולקולות --> מערכות מאורגנות.
אפשרות 4 חלק א : 1 ב, ד, 2a, 3b, 4d, 5d, 6a, 7c, 8d, 9d, 10 b, a, d, c.
חלק ב' : 1 - איקריוטים; 2 - קוד גנטי; 3 - רבייה עצמית; 4 - C. Simonescu, F. Denes; 5 - פרוטוביונטים.
חלק ג' . 1. ניתוח ההרכב הכימי של מטאוריטים הראה שחלקם מכילים חומצות אמינו (חומצה גלוטמית, פרולין, גליצין ועוד) וחומצות שומן (17 סוגים). לפיכך, חומר אורגני אינו רק תכונה של כדור הארץ, אלא ניתן למצוא אותו גם בחלל.
2. Racemization היא תגובה של המרה הדדית של צורות D ו-L של כל סטריאואיזומר; כיראליות היא קיומם של שניים או יותר סטריאואיזומרים אסימטריים בתמונת מראה של תרכובת כימית.
3. אורגניזמים מורכבים מ-80% מים או יותר.
4. בשנת 1953, יצר ס' מילר מיצב ניסיוני שבו הודמו תנאי כדור הארץ הקדמוני והושגו מולקולות של תרכובות אורגניות חשובות מבחינה ביולוגית באמצעות סינתזה אביוגנית.
הרכב הגז של ה"אטמוספירה": מתאן, אמוניה, אדי מים, מימן.
5. מימי קדם ועד לניסויים של F. Redi - תקופה של אמונה אוניברסלית באפשרות של יצירה ספונטנית של יצורים חיים; 1668-1862 (לפני הניסויים של ל. פסטר) - בירור ניסיוני של חוסר האפשרות של יצירה ספונטנית; 1862-1922 (לפני נאומו של A.I. Oparin) - ניתוח פילוסופי של הבעיה; 1922-1953 - פיתוח השערות מדעיות לגבי מקור החיים ובדיקתם הניסויית; משנת 1953 ועד היום - מחקרים ניסיוניים ותיאורטיים של נתיבי המעבר מאבולוציה כימית לביולוגית.
הערה
התשובות בחלק א' שוות נקודה אחת, חלק ב' - 2 נקודות, חלק ג' - 3 נקודות. מספר הנקודות המרבי למבחן הוא 35.
כיתה 5 : 26-35 נקודות; כיתה 4 : 18-25 נקודות; כיתה 3 : 12-17 נקודות; כיתה 2 : פחות מ-12 נקודות.
"מקור היצורים החיים"
INבימי הביניים, אנשים האמינו בקלות שהאווזים מגיעים מעצי אשוח, וכבשים נולדו מפירות עץ המלון. תחילתם של רעיונות אלה, הנקראים "תורת הדור הספונטני", הונחה על ידי הפילוסוף היווני הקדום אריסטו. במאה ה-17 פ' רדי הציע שיצורים חיים נולדים רק מיצורים חיים ואין דור ספונטני. הוא הכניס נחש, דג, צלופח ונתח בקר לארבע צנצנות וכיסה אותם בגזה כדי לשמור על האוויר בחוץ. הוא מילא עוד ארבע צנצנות דומות באותם חתיכות בשר, אך השאיר אותן פתוחות. בניסוי שינתה Redi רק תנאי אחד - האם הצנצנת הייתה פתוחה או סגורה. זבובים לא הצליחו להיכנס לצנצנת סגורה. לאחר זמן מה הופיעו תולעים בבשר ששכבו בכלי הפתוחים (השליטה). לא נמצאו תולעים בצנצנות הסגורות.
במאה ה 19 מכה רצינית לתיאוריית היצירה הספונטנית ספגה ל. פסטר, שהציע שהחיים הוכנסו לאמצעי הזנה יחד עם אוויר בצורת נבגים. המדען עיצב בקבוק עם צוואר דומה לצוואר של ברבור, מילא אותו במרק בשר והרתיח אותו על תנור אלכוהול. לאחר הרתיחה, הבקבוק הושאר על השולחן, וכל אבק החדר והחיידקים באוויר, שחדרו פנימה בקלות דרך פתח הצוואר, התמקמו על העיקול מבלי להיכנס למרק. תכולת הבקבוק נותרה ללא שינוי במשך זמן רב. עם זאת, אם אתה שובר את הצוואר (המדען השתמש בצלוחיות בקרה), המרק נעשה מעונן במהירות. לפיכך, פסטר הוכיח שמקור החיים אינו במרק, אלא מובאים מבחוץ יחד עם אוויר המכיל נבגי פטריות וחיידקים. כתוצאה מכך, מדענים, על ידי עריכת הניסויים שלהם, הפריכו את אחד הטיעונים החשובים ביותר של תומכי תיאוריית הדור הספונטני, שהאמינו כי האוויר הוא "העיקרון הפעיל" המבטיח את הופעת יצורים חיים מדברים שאינם חיים.
C2. מלא את הטבלה "מאפיינים השוואתיים של הניסויים של F. Redi ו- L. Pasteur" בעמודות המצוינות במספרים 1, 2, 3. בעת השלמת המשימה, אין צורך לשרטט מחדש את הטבלה. מספיק לרשום את מספר העמודה ואת תוכן האלמנט החסר.
מאפיינים השוואתיים של ניסויים
ו. REDI AND L. PASTER
C3.בעזרת תוכן הטקסט "מאפיינים השוואתיים של הניסויים של פ. רדי ול. פסטר" והכרת הקורס, הסבירו מהם בשר ומרק בשר בניסויים המתוארים ומדוע היה צורך בהם.
|
(מותר ניסוח אחר של התשובה שאינו מעוות את משמעותה) |
נְקוּדָה |
|
את עמודות הטבלה יש למלא באופן הבא: 1) מושא לימוד. 2) צלוחיות עם צוואר בצורת צוואר ברבור, מנורת אלכוהול. 3) פתחו צנצנות ללא גזה. |
|
|
שלוש עמודות בטבלה ממולאות כהלכה. |
|
|
כל שתי עמודות בטבלה ממולאות כהלכה. |
|
|
כל עמודה אחת בטבלה ממולאת כהלכה. |
|
|
כל השדות ממולאים בצורה שגויה או לא הושלמו. |
|
|
ציון מקסימלי |
C3. התשובה הנכונה חייבת להכיל את המרכיבים הבאים:
1) בשר ומרק בשר הם אמצעי תזונה.
2) בשר הוא מדיום להתפתחות זחלי זבובים.
3) מרק בשר הוא מדיום להתפתחות חיידקים ונבגי פטריות.
דרווין הראה שהגורמים העיקריים באבולוציה של העולם האורגני, כלומר השונות התורשתית, המאבק על הקיום והברירה הטבעית, ישימים גם על האבולוציה האנושית. בזכותם, גופו של הקוף הקדום עבר מספר שינויים מורפופיזיולוגיים, שבעקבותיהם התפתחה הליכה אנכית והופרדו תפקודי הידיים והרגליים.
כדי להסביר אנתרופוגנזה, חוקים ביולוגיים לבדם אינם מספיקים. מקוריותו האיכותית נחשפה על ידי פ. אנגלס, תוך שהוא מצביע על גורמים חברתיים: עבודה, חיי חברה, תודעה ודיבור. העבודה היא הגורם החשוב ביותר באבולוציה האנושית
העבודה מתחילה בייצור כלים. זהו, לפי אנגלס, "התנאי היסודי הראשון של כל חיי האדם, ובמידה כזו שבמובן מסוים עלינו לומר: העבודה יצרה את האדם בעצמו". הכוח המניע העיקרי של האנתרופוגנזה היה העבודה, שבמהלכה האדם עצמו יוצר כלים. בעלי החיים המאורגנים ביותר יכולים להשתמש בחפצים ככלים מוכנים, אך אינם מסוגלים ליצור אותם . בעלי חיים משתמשים רק במתנות הטבע, אבל בני האדם משנים אותו בתהליך העבודה. גם בעלי חיים משנים את הטבע, אבל לא בכוונה, אלא רק בגלל שהם וחיים בטבע. השפעתם על הטבע זניחה בהשוואה להשפעת בני האדם עליו.
נכון יותר יהיה לקרוא לתמורות המורפולוגיות והפיזיולוגיות של אבותינו דמויי הקופים אנתרופומורפוזות, שכן הגורם העיקרי שגרם להן - לידה - היה ספציפי רק לאבולוציה האנושית. הופעתה של הליכה ישרה הייתה חשובה במיוחד. גודלם ומשקל הגוף של הקופים גדלו, הופיע עיקול בצורת S של עמוד השדרה המקנה לו גמישות, נוצרה כף רגל קפיצית קשתית, האגן התרחב, העצה התחזקה, מנגנון הלסת נעשה קל יותר וכו'. יציבה זקופה לא הוקמה מיד. זה היה תהליך ארוך מאוד של בחירת שינויים תורשתיים שימושיים בחיי העבודה. זה נמשך כביכול מיליוני שנים. מבחינה ביולוגית, הליכה זקופה הביאה סיבוכים רבים לבני אדם. זה הגביל את מהירות תנועתו, שלל את הקודקוד של הניידות, מה שהקשה על הלידה; עמידה ממושכת ונשיאת חפצים כבדים מובילה לעיתים לכפות רגליים שטוחות ולוורידים מוגדלים ברגליים. אבל הודות להליכה זקופה, הידיים התפנו לכלים. הופעתה של הליכה זקופה, על פי צ'ארלס דרווין ולאחר מכן פ. אנגלס, הפכה לצעד מכריע בדרך מקוף לאדם. הודות להליכה זקופה באבות בני האדם דמויי הקופים, הזרועות השתחררו מהצורך לתמוך בגוף בעת תנועה על הקרקע ורכשו את היכולת למגוון תנועות.
בתחילת תהליך היווצרות האדם, ידו לא הייתה מפותחת ויכלה לבצע רק את הפעולות הפשוטות ביותר. אנשים עם שינויים תורשתיים בגפיים העליונות, שימושיים לניתוחי לידה, נשמרו בעיקר בגלל הברירה הטבעית. פ' אנגלס כתב שהיד היא לא רק איבר עבודה, אלא גם תוצר של עבודה. ההבדל בין היד האנושית לבין היד של הקופים הגדולים הוא עצום: אף קוף אחד לא יכול לעשות אפילו את סכין האבן הפשוטה ביותר במו ידיו. לקח הרבה מאוד זמן לאבותינו דמויי הקופים לעבור משימוש בחפצים מהסביבה הטבעית ככלי ליצירתם. הכלים הפרימיטיביים ביותר מקלים על התלות של האדם בטבע הסובב, מרחיבים את אופקו, מגלים תכונות חדשות, לא ידועות בחפצים טבעיים; לבסוף, הם משמשים לשיפור כלים נוספים.
התפתחות פעילות העבודה מובילה להחלשת פעולת החוקים הביולוגיים ולעלייה בתפקידם של גורמים חברתיים באנתרופוגנזה.
אורח חיים חברתי כגורם באבולוציה האנושית. מההתחלה העבודה הייתה חברתית, שכן קופים חיו בעדרים. פ. אנגלס ציין כי יהיה זה לא נכון לחפש את אבותיו של האדם, היצור החברתי ביותר בטבע, בקרב בעלי חיים לא חברתיים. אופי העדר של אבות קופי האדם התפתח להתנהגות חברתית בהשפעת גורם מיוחד. גורם כזה היה עבודה, הקשור קשר הדוק להפיכת היד לאיבר עבודה. העבודה תרמה לאחדות חברי החברה; הם הגנו על עצמם באופן קולקטיבי מפני בעלי חיים, צדו וגידלו ילדים. חברי החברה המבוגרים לימדו את הצעירים למצוא חומרים טבעיים וליצור כלים, לימדו טכניקות של ציד ושימור האש. עם התפתחות תהליך העבודה, היתרונות של תמיכה הדדית וסיוע הדדי התבררו יותר ויותר.
כלי הציד והדיג העתיקים ביותר מעידים על כך שאבותינו אכלו בשר בשלב מוקדם. מעובד ומבושל על אש, זה הפחית את העומס על מנגנון הלעיסה. הציצה הקדמית, שאליו מחוברות שיני לעיסה חזקות בקופים, איבדה את המשמעות הביולוגית שלה, הפכה חסרת תועלת ונעלמה בהדרגה בתהליך הברירה הטבעית; מאותה סיבה, המעבר ממזון צמחי למזון מעורב הוביל לקיצור המעיים. השימוש באש סייע בהגנה מפני קור ובעלי חיים.
ניסיון החיים המצטבר בהכרת הטבע השתפר מדור לדור. כשחיים בחברה, היו הזדמנויות גדולות לתקשורת זה עם זה: הפעילות המשותפת של חברי החברה חייבה איתות באמצעות מחוות וצלילים. המילים הראשונות היו קשורות לפעולות עבודה וציינו פעולה, עבודה ושמות של חפצים הופיעו מאוחר יותר. הגרון הבלתי מפותח ומנגנון הפה של אבות האדם, כתוצאה משונות תורשתית וברירה טבעית, הפכו לאיברים של דיבור אנושי רהוט. האדם, כמו חיות, קולט אותות מהעולם הסובב באמצעות גירוי ישיר של החושים – זוהי מערכת האיתות הראשונה. אבל אדם מסוגל לתפוס אותות במילים - יש לו מערכת איתות שניה. הוא מהווה הבדל איכותי בין הפעילות העצבית הגבוהה יותר של בני אדם ובעלי חיים.
הופעת הדיבור חיזקה את התקשורת של אבותינו על בסיס תהליך העבודה המשותף, ובתמורה תרמה לפיתוח היחסים החברתיים. האבולוציה של אבותינו התרחשה בהשפעה משולבת של גורמים חברתיים וביולוגיים. הברירה הטבעית איבדה בהדרגה את חשיבותה באבולוציה של החברה האנושית. כל תהליכי העבודה המורכבים יותר ויותר של ייצור כלים וחפצי בית, ביטוי דיבור ומחוות והבעות פנים תרמו להתפתחות המוח ואיברי החישה.
התפתחות המוח, החשיבה והתודעה עוררו בו זמנית את שיפור העבודה והדיבור. ההמשכיות של ניסיון העבודה על פני הדורות התממשה ביתר שאת. רק בחברה יכלה החשיבה האנושית להגיע להתפתחות כה גבוהה.
אם המאפיינים המורפולוגיים והפיזיולוגיים של אדם עוברים בתורשה, אז היכולות לפעילות עבודה קולקטיבית, חשיבה ודיבור מעולם לא עברו בתורשה ואינן מועברות כעת. תכונות ספציפיות אלו התעוררו באופן היסטורי ושופרו בהשפעת גורמים חברתיים ומתפתחות אצל כל אדם בתהליך התפתחותו האישית רק בחברה הודות לחינוך והשכלה.
אז, הכוחות המניעים של האנתרופוגנזה היו גורמים ביולוגיים (שונות תורשתית, מאבק על קיום וברירה טבעית) וגורמים חברתיים (פעילות עבודה, אורח חיים חברתי, דיבור וחשיבה).
בקרה נכנסת:
| שְׁאֵלָה | תשובה אפשרית | |
| פִּתָרוֹן: | א) ריכוז, הצטברות של חומרים כלשהם בסדר מסוים. | |
| Coacervation: | ב) ספיגת חומר מתווך נוזלי על ידי שכבת פני השטח של מוצק, לרוב בעלת שטח גדול. | |
| Coacervate: | ג) בועות נוזל מוקפות בסרטי חלבון המתעוררים בעת ניעור תמיסות מימיות של חלבונים. | |
| מיקרוספרות פוקס: | ד) שלב תמיסה עם ריכוז גבוה יותר של חומרים, מוקף בדיפולי מים בכיוון מסוים. | |
| סְפִיחָה: | ה) הפרדה של תמיסה של תרכובות מולקולריות גבוהות לשלבים עם ריכוז גבוה יותר ונמוך יותר של מולקולות. | |
| ריכוז: | ו) תערובות הומוגניות של שני חומרים או יותר המופצים בממס בצורה של אטומים בודדים, יונים או מולקולות. |
התקדמות העבודה:
משימה מס' 1
קרא את הטקסט "מגוון התיאוריות של מקור החיים על פני כדור הארץ", שים את התוצאות בטבלה:
ענה על השאלה: לאיזו תיאוריה אתה דבק באופן אישי? למה?
משימה מס' 2
קרא את הטקסט "השערות למקור האדם", שים את התוצאות בטבלה:
ענה על השאלה: אילו דעות על מוצא האדם הכי קרובות אליך? למה?
משימה מס' 3
מצא בספר הלימוד תיאור של קווי הדמיון וההבדלים בין בני אדם לקופים גדולים, שים את התוצאות בטבלה:
"הבדל בין בני אדם לקופים"
| מאפיינים דומים | בן אנוש | קופי אדם |
| תכונות של מבנה השלד | ||
| מָשׁוֹט | ||
| רכסי גבות | ||
| תנוחת גוף בהליכה | ||
| עַמוּד הַשִׁדרָה | ||
| בית החזה | ||
| אורך זרוע | ||
| אֲגוּדָל | ||
| מפרק כף היד | ||
| כף רגל | ||
| קַטלִית | ||
| תפקוד יד | ||
| סגנון חיים | ||
| יחסים עם הסביבה | ||
| פעילות עצבית גבוהה יותר (תפקודי מוח) | ||
| תכונות של מבנה המוח | ||
| אמצעי תקשורת |
נספח מס' 1
נספח מס' 2
נספח 3
בקרת פלט:
מצא את ההתאמה בין המושג להגדרתו, שים את התשובות בטבלה:
| שְׁאֵלָה | תשובה אפשרית | |
| האיש המבוגר ביותר: | א. תנועה לאורך הקרקע על הגפיים האחוריות, מה ששחרר את הזרועות להגנה ולחילוץ מזון. | |
| ניאנדרתלי: | ב. האנשים המודרניים הראשונים התאפיינו בהליכה זקופה והיו בעלי דיבור רהוט. | |
| קרו-מניון: | ב.קבוצת אנשים שחיו לפני פחות מ-200 אלף שנה. | |
| הליכה זקופה: | ד. קבוצה הטרוגנית של אנשים השייכים לסוג בני אדם וכוללים Pithecanthropus, Sinanthropus וכו'. הם חיו לפני כמיליון שנים. | |
| הדמיון של כל תהליכי החיים של פרטים מאותו מין: | ד. סוג של פעילות תקשורתית אנושית שבה השימוש באמצעי שפה לתקשורת מקבל אופי רעיוני יציב. |
נספח מס' 4
הסיק מסקנה כללית בהתאם למטרות שהוצבו לך בעבודה זו.
בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה:
מקורות עיקריים:
- Zakharov V.B., Mamontov S.G., Sonin N.I. ביולוגיה כללית. 10 כיתות חוברת עבודה. – מ', 2009.
- Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. ביולוגיה כללית. כיתות י'-י"א – מ', 2009.
- קונסטנטינוב V.M., Ryazanova A.P. ביולוגיה כללית. ספר לימוד מדריך עבור SPO. – מ', 2010.
- Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Loshilina E.N. ביולוגיה כללית. 10 כיתות ספר לימוד. – מ', 2010.
- Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Loshilina E.N. ביולוגיה כללית. כיתה י"א ספר לימוד. – מ', 2010.
- Chebyshev N.V. ביולוגיה. ספר לימוד למכללות. – מ', 2010.
משאבי אינטרנט:
1. www.twirpx.com - חומרים חינוכיים;
2. tana.ucoz.ru - אתר אישי של מורה לביולוגיה;
3. www.amgpgu.ru - קורס הרצאה;
4. www.uchportal.ru - פורטל המורה;
5. http://o5-5.ru – 5 ו-5 חומר חינוכי;
6. http://pptx.ru/ - אוסף מצגות PowerPoint.
מקורות נוספים:
מידע קשור.
« מוצא ושלבים ראשוניים של מוצא החיים"
I. 1. מה קובעת תורת האביוגנזה: א) מקור חיים ספונטני; ב) מקור החיים; ג) אפשרות מקורם של יצורים חיים מדברים שאינם חיים; ד) התפתחות של חומר דומם.
2. מהי מהות התיאוריה של ריכטר: א) הופעת החיים מענן גז-אבק; ב) חיים על פני כדור הארץ נוצרו מחומרים אנאורגניים;
ג) חיים הובאו מכוכבי לכת אחרים;
ד) חיים נוצרו מחומרים שאינם חיים
3. מה היה אופי הרעיונות של אנשים קדומים על מקור החיים: א) כאוטי; ב) חומרני באופן ספונטני; ג) מתודי;
ד) מדעי
4. מה פירוש המונח "ספקטרוסקופיה": א) נקודה על קו ישר; ב) נקודת המגע החשובה ביותר בין אסטרונומיה לכימיה; ג) ניתוח ספקטרלי;
ד) לימוד הספקטרום
5. פרוטוסטארים הם: א) עננים; ב) עננים; ג) כוכבים; ד) כוכבי לכת
6. איזה יסוד כימי כלול בהרכב החומרים הכוכביים והשמשיים: א) בריום; ב) כלור; ג) מימן; ד) חמצן
7. מה הכשרון הגדול של התיאוריה של א' אופרין ב: א) יצירת תיאוריית הקואצרבטים; ב) ריכוזי כימיקלים; ג) בהפרש בין מהירות לזמן; ד) השגת חומרים אורגניים
8. מי השיג חומצות אמינו: א) האקל ומולר;
ב) אריסטו ואמפדוקלס; ג) יורי ומילר;
ד) פסטר ופלוגר
9. קואצרבטים הם: א) מולקולות המוקפות בקליפה צפופה;
ב) מולקולות המוקפות במעטפת מימית, המשולבות לקומפלקסים רב מולקולריים; ג) מקרומולקולות המתפרקות למונומרים; ד) מולקולות שנשרפות בחמצן אטמוספרי
10. חומרים אורגניים שאינם מתמוססים במים נקראים:
א) הידרופובי; ב) הידרציה; ג) מודרן; ד) הידרופילי
11. המהות של תהליך הפוטוסינתזה היא: א) חילוף חומרים;
ב) בהובלת חומרים; ג) סינתזה של חומרים אורגניים; ד) נוכחות של ואקוולים
12. חומר חשוב הדרוש לתהליך הפוטוסינתזה:
א) נוכחות של לויקופלסטים; ב) נוכחות של כלורופלסטים; ג) נוכחות של קריוטיפ;
ד) נוכחות של קרום פלזמה
13. מה חל על אורגניזמים אוטוטרופיים: א) חיידקים; ב) צמחים;
ג) פטריות; ד) בעלי חיים
14. חיידקים החיים בסביבה נטולת חמצן נקראים: א) אנאירוביים;
ב) פרוטוביונטים; ג) אירובי; ד) אוטוטרופי
15. פגוציטוזיס הוא תהליך של: א) ספיגה של מוצרים נוזליים;
ב) שחרור פחמן דו חמצני; ג) ספיגת חלקיקים מוצקים;
ד) חילוף חומרים
II. בחר את הנכונים מבין פסקי הדין המוצעים.
תורת האביוגנזה מניחה את האפשרות של מקורם של יצורים חיים רק מיצורים חיים.
ל. פסטר עם הניסויים שלו הוכיח את האפשרות של יצירה ספונטנית של חיים.
המאפיין המשמעותי ביותר של ההשערה של A.I. Oparin הוא הסיבוך ההדרגתי של המבנה הכימי והחלפה המורפולוגית של מבשרי החיים בדרך לאורגניזמים חיים.
הרמה הנמוכה והעתיקה ביותר של ארגון החיים היא רמת החיים התאית.
Coacervates אינם מסוגלים לספוח חומרים מהתמיסה המקיפה אותם.
הגוף הוא מערכת מורכבת המסוגלת לוויסות עצמי.
Coacervates הם היצורים החיים העתיקים הראשונים.
החיים התעוררו ביוגנית.
יצורים חיים מאופיינים ביכולת התפתחות היסטורית ושינוי מפשוט למורכב.
ל. פסטר, בניסויים שלו, הוכיח את חוסר האפשרות של הדור הספונטני של החיים.
III. התאמה.
א – אביוגנזה. ב' - ההשערה של אופרין. B - coacervates. G – מערכת פתוחה. ד - הטרוטרופים. E – אוטוטרופים. F – ביוגיאוכימיה. Z - החיים. וגם - מוות. K - כוכב לכת.
גוף אלוהי.
הופעת גופים חיים מחומרים בעלי טבע אנאורגני.
שיטת קיום של גופי חלבון, שהנקודה המהותית בה היא החלפה מתמדת של חומרים עם סביבתם הסובבת.
היווצרותם של חומרים אורגניים מאלה אורגניים התרחשה במימי האוקיינוס הראשוני לפני יותר מ-3.5 מיליארד שנים, בעוד שבסביבה נטולת חמצן הייתה האטמוספרה רוויה באלדהידים, אלכוהול וחומצות אמינו.
בועות נוזל מוקפות בסרטי חלבון.
גוף חי.
אורגניזמים המסנתזים חומרים אורגניים הנחוצים לחיים מחומרים אנאורגניים.
מדע החוקר את ההרכב הכימי של החומר החי ואת התהליכים הגיאוכימיים המתרחשים ללא הרף בביוספרה בהשתתפות אורגניזמים חיים.
אורגניזמים המשתמשים בחומרים אורגניים מוכנים לתזונתם.
מוות של אדם באוכלוסייה.
תשובות: 1c, 2c, 3b, 4b, 5a, 6c, 7a, 8c, 9b, 10a, 11c, 12b, 13b, 14c, 15c
תשובות: 3,6,10
תשובות: 1-ק, 2-a, 3-z, 4-b, 5-c, 6-d, 7-e, 8-g, 9-d, 10-i.
"פיתוח כדור הארץ" - מותשים, תומכים זה בזה, שורפים את רגלינו על החול הלוהט, הלכנו במשך חמישה ימים בסבך נמוך של שיחי אקליפטוס קוצניים. אולם מס' 2 1. על סמך הציורים המוצעים, קבע את השם והצג את האזורים הטבעיים הללו על המפה. 2. צלילים שאנו מזהים. מה פירוש השם? אולם מס' 1 עבודה מעשית: 1. למד את המוצגים המוצעים. 2. קבעו: א) אילו דגימות הן שרידי מאובנים של אורגניזמים (מאובנים) ב) אילו דגימות ניתנות לשחזור. 3. נסח מסקנה: מדוע יש צורך לחקור שרידי מאובנים של אורגניזמים? 4. מהאותיות הנתונות, צרו את שם המדע החוקר מאובנים עתיקים.
"הופעת החיים והתפתחותם" - הרקליטוס. האפשרות של חיים חוזרים על כדור הארץ אינה נכללת. החיים התעוררו על פני כדור הארץ בצורה אביוגנית. העולם מורכב מחמישה יסודות: אדמה, מים, אוויר, אש ואתר. הבסיס של הכל הוא אש... אריסטו. התחלות היקום הן אטומים וריקנות. הופעתם והתפתחותם הראשונית של החיים על פני כדור הארץ.
"התפתחות העולם האורגני" - היום אנו חווים את אחת מתקופות ההתחממות. יבשת העל גונדוואנה משתרעת על פני קו המשווה. עידן הפלאוקן (תקופה שלישונית). צמחייה כשהאקלים התקרר, ערבות החליפו את היערות. משך הזמן: מ-570 עד 500 מיליון. CENIOZOIC ERA (עידן של חיים חדשים). משך זמן: מ-65 עד 55 מיליון.
"תורת החיים" - מדעי. בואו נזכור את המונותאיזם. מונותאיזם הוא אחד מכיווני הבריאתנות. בואו נסתכל על הדוגמה של הנצרות. אבל בכל זאת, בדת מצרים העתיקה ישנם אלים רבים. מקור חיים ספונטני: עבור דמוקריטוס, תחילת החיים הייתה בבוץ, עבור תלס - במים, עבור אנקסגורס - באוויר. מצרים העתיקה.
"חינוך החיים" - פליאוזואיקון. היווצרות כוכבים. ארכיאה. פרוטרוזואיקון.
"פיתוח החיים על פני כדור הארץ" - הפרויקט מיועד לשבועיים. פרויקט בנושא שלבי התפתחות החיים על פני כדור הארץ. כותרת יצירתית "שוויון נפש בכל דבר, הרמוניה מלאה בטבע" F.I. Tyutchev. התפתחותית: קידום פיתוח תרבות מידע וגיבוש עניין בעבודת מחקר. נושא: ביולוגיה. © מוסד חינוכי עירוני בית הספר התיכון ליובימסקאיה, 2010
יש 20 מצגות בסך הכל
מהי אגדה ואיך הם דומים?
מסמכים שצורפו לערעור מה מצורף לערעור
החזר עיקר החוב על ההלוואה רצף פירעון חוב ההלוואה
"8 פסיכוטיפים צבעוניים: מי אתה?
מארק טונגייט - ההיסטוריה העולמית של הפרסום