Приложение 11 кл. Современные взгляды на возникновение жизни».

Приложение 11 кл

«Современные взгляды на возникновение жизни».

Литература:

Для учителя:1)Беляев Д.К., Дымшиц Г.М. Биология. 10-11 класс. Базовый уровень.10-11 класс - М: «Просвещение» 2012 г – 175 с.

2) Дымшиц Г.М., Саблина О.В. Программы для общеобразовательных учреждений. Биология. 10-11 классы. - М.: «Просвещение» 2010 – 44с.

Для ученика: Беляев Д.К., Дымшиц Г.М. Биология. 10-11 класс. Базовый уровень.10-11 класс - М: «Просвещение» 2012 г – 175 с.

Ход урока:

Деятельность учителя	Деятельность ученика
2. Актуализация знаний Фронтальный опрос. 1. Все многообразие гипотез сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения. Каким? Назовите их. 2. Кроме того, основные идеи, объясняющие происхождение жизни на Земле можно классифицировать по пяти направлениям. Каким? Рекомендую обратиться к Приложению 1. 3. Назовите основные идеиобъясняющие происхождение жизни на Земле? 4. Каковы были взгляды на происхождение жизни в древности? 5. Какова заслуга М.М. Тереховского? А Сейчас мы послушаем ответ по карточке. 3. Объяснение нового материала Открыли тетради и записали тему урока (Тема урока на доске). И вновь возникает вопрос: «Если жизнь возникла не на Земле, то, как она возникла вне Земли?» «Жизнь – это вечное познание. Бери свой посох и иди». Слова эпиграфа каждый из вас понимает по-своему. Сегодня мы должны с вами выяснить, в чем же сущность теории А.И.Опарина- Дж. Бернала. Мы познакомимся с новыми терминами и заслугами ученых, внесшими вклад в развитие представлений о зарождении жизни на Земле. Прежде, чем говорить о возникновении жизни на Земле, давайте вспомним о происхождении нашей планеты. Для этого обратимся к Приложению №2 Итак, мы имеем воды первичного океана на древней Земле. А что же дальше? 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. Вопрос №1 Этапы химической эволюции? Можете рассказать об абиогенном синтезе? (Можно обратить Приложению 3). Можно ли было проверить каким – либо образом эти предположения? Итак: 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). Сейас мы переходик к коацерватам, перед вами Приложение №4 и №5 можете ими пользоваться. 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). Показано на рисунке. Приложение 5. 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. Однако процессы химической эволюции не объясняют. Как возникли живые организмы. Процессы, которые привели к переходу от неживого к живому Дж. Бернал назвал биопоэзом. Биопоэз – это переход от неживого к живому. Этапы биопоэза должны были привести к появлению первых живых организмов. Основные этапы биопоэза: возникновение мембран у коацерватов, возникновение способности к самовоспроизведению, возникновение метаболизма, возникновение фотосинтеза, возникновение кислородного дыхания. А сейчас выполним такое задание: перед вами лежат карточки с вопросами, нужно ответить на вопросы используя текст учебника. Разбейтесь по группам. На все не больше пяти минут. Карточка №2 Каким образом образовались клеточные мембраны у коацерватов. Что в этом положительного? Прочему стало возможна способность к самовоспроизведению у коацерватов? Какой способ питания был у первых существ? Почему? С чем была связана необходимость появления автотрофных организмов? Почему первые живые организмы были анаэробными? Почему возникло аэробное дыхание? Почему стал возможен выход организмов из воды на сушу? А сейчас посмотрим, как вы поработали с книгой. (учитель зачитывает вопросы, а ученики отвечают). Исходя из всего сказанного, мы должны сделать вывод. Наиболее распространенной гипотезой происхождения жизни на Земле является гипотеза Опарина – Бернала. Жизнь возникла естественным путем из неорганической материи. Биологической эволюции предшествовала химическая. Я ни в коей мере не хочу перечеркнуть все выше сказанное, но у этой теории тоже есть противники. Самое трудное для гипотезы Опарина – Бернала объяснить появление способности живых систем к самовоспроизведению. Гипотезы по этому вопросу пока малоубедительны. Подробности перехода от сложных неживых веществ к простым организмам покрыты тайной.	1.Отвечают: Биогенез-«живое из живого». Абиогенез-« живое из неживого». 2.Отвечают по приложению. 3.Отвечают.Метафизическая (жизнь создана Богом).Теория панспермии (жизнь занесена из космоса).Теория самозарождения. Биохимическая гипотеза А.И. Опарина. Гипотеза геологической вечности жизни. 4. Отвечают: 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…». 5. Отвечают: Мартын Матвеевич в 1775 году запаял сосуд с бульоном и прокипятил его. Бульон хранился очень долго, но микроорганизмы в нем не появились. Ответ ученика по карточке: Премия была учреждена за попытку осветить по-новому вопрос о зарождении жизни на Земле. Премию получил в 1862 году Луи Пастер. Опыт Пастера: в сосуде с S- образным горлышком бульон хранился долгое время и оставался стерильным, так как микроорганизмы оседали на стенках изогнутой трубки и в бульон не попадали. Однако стоило обмыть изгиб трубки бульоном, как начиналось гниение, вызванное микроорганизмами. Л.Пастер доказал невозможность самопроизвольного зарождения жизни. Записывают тему урока Отвечают по Приложению №2 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. Записывают: Процесс формирования первых органических соединений на Земле называют химической эволюцией. Обращаются к приложению №3 и размышляют. 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. Можно, опытом Миллера. Пример ответа ученика: 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. Записывют: 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). Записывают: Коацерваты - это фазообособленные системы органических веществ. (пробионты, праорганизмы). Записывают: 4-й этап – возникновение молекул нуклеиновых кислот, способных к самовоспроизведению. 5-й этап. Поэтапное повторение – закрепление. Записывают: Биопоэз – это переход от неживого к живому. Работают с вопросами по карточке №2 1.Путем выстраивания молекул липидов на поверхности коацерватов. Это обеспечивало стабильность их формы. 2. Благодаря включению в состав коацерватов молекул нуклеиновых кислот. 3. Способ питания – гетеротрофный, так как в водах первичного океана было много готовых органических веществ. 4. Численность живых организмов увеличивалась и конкуренция обострялась. У некоторых организмов возникла способность к синтезу органических веществ из неорганических. С использованием энергии солнца (фотосинтез) или энергии химической реакции, (хемосинтез) возникли автотрофы. 5. Вероятно, в водной среде еще отсутствовал кислород. 6. Аэробное дыхание возникло потому, что появление фотосинтеза привело к накоплению в атмосфере кислорода. 7. Первоначально жизнь развивалась в водах океана, так как ультрафиолетовое излучение губительно влияло на них. А появление озонового слоя в результате накопления кислорода в атмосфере создало предпосылки выхода на сушу
Закрепление 1. Дайте определение химическая эволюция? 2. Дайте определение Коацерваты? 3. Назовите этапы химической эволюции.	Отвечают: 1.Процесс формирования первых органических соединений на Земле называют химической эволюцией. 2. Коацерваты - это фазообособленные системы органических веществ. (пробионты, праорганизмы). 3. Абиогенный синтез биомономеров; синтез биополимеров; появление коацерватов; возникновение молекул нуклеиновых кислот, способных к самовоспроизведению.
Вывод Наиболее распространенной гипотезой А.И. Опарина – Дж. Бернала, в соответствии с которой жизнь на земле возникла естественным путем из неорганической материи, Биологической эволюции предшествовала химическая эволюция, которая включала ряд этапов. Переход от неживого к живому – биопоэз. Всем спасибо за урок. До свидания!	Прощаются.

Карточка №1

В 1859 году Парижская академия наук учредила премию за попытку осветить по-новому вопрос о зарождении жизни на Земле. Кто и когда получил эту премию? В чем была его заслуга?

Карточка №2

1. Каким образом образовались клеточные мембраны у коацерватов. Что в этом положительного?

2. Прочему стало возможна способность к самовоспроизведению у коацерватов?

3. Какой способ питания был у первых существ? Почему?

4. С чем была связана необходимость появления автотрофных организмов?

5. Почему первые живые организмы были анаэробными?

6. Почему возникло аэробное дыхание?

7. Почему стал возможен выход организмов из воды на сушу?

Приложение№1

Основные идеи, объясняющие происхождение жизни на нашей планете

1. Жизнь на Земле создана Богом.

2. Жизнь на Землю занесена извне (например, с других планет)

3. Живое на планете неоднократно самозарождалось из неживого.

5. Жизнь существовала всегда.

4. Жизнь возникла в определенный период развития Земли как следствие биохимической эволюции (гипотеза А.И. Опарина.)

Приложение №2

Земля - атомарное газовое облако.

Земля – раскаленное уплотненное тело(t° поверхности - более 1000° C).

Охлаждение планеты.

Ливневые дожди.

Возникновение водоемов.

Приложение №3

Результат их воздействия.

Достаточно высокая температура поверхности планеты.

Активная вулканическая деятельность.

Грозовые электрические разряды.

Ультрафиолетовые излучения.

Комплекс условий.

Синтез органических веществ из неорганических соединений, протекающий в водной среде.

Приложение № 4

Признаки сходства коацерватной капли с живым организмом.

Коацерватная капля = сгусток органических веществ.

Увеличение размеров капли.

Распад одной капли на две или несколько более мелких.

Напоминает деление клетки живого организма.

Напоминает процесс роста у живого организма.

Характерные для нее процессы.

Поглощение веществ из внешней среды.

Синтез и распад (расщепление) молекул веществ внутри капли.

Выделение веществ из капли во внешнюю среду.

Напоминают процесс обмена веществ у живого организма.

Приложение № 5

Коацерватная капля