ดอกไม้สรุป

“แนวคิดเรื่องกำเนิดชีวิต”-ปัญหา สารพันธุกรรมปฐมภูมิ ความยากหลักของสมมติฐาน ประเด็นใน วิทยาศาสตร์สมัยใหม่- วิวัฒนาการทางชีวเคมี ระดับของการสั่งซื้อ ทฤษฎีแพนสเปอร์เมีย พระอัครสังฆราชอัชเชอร์ โลกอาร์เอ็นเอ ปฏิสัมพันธ์. มีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับกำเนิดของชีวิต นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส นักชีววิทยาชาวอิตาลี สมมุติฐานพื้นฐานของทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีวเคมี ความคิดของคนรุ่นที่เกิดขึ้นเอง ผู้ก่อตั้งทฤษฎีแพนสเปิร์เมีย

“ปัญหาต้นกำเนิดและแก่นแท้ของชีวิต” – แนวทางประวัติศาสตร์ธรรมชาติ โอภารินทร์. แนวคิดเรื่องสภาวะคงตัว โมเลกุลดีเอ็นเอ ร่างกายของคนที่มีน้ำหนัก 70 กก. มีออกซิเจน 45.5 กก. คุณสมบัติของ chirality ลัทธิเนรมิต ไวรัส เมสเซนเจอร์ อาร์เอ็นเอ อนาซาโกรัส. แนวคิดเรื่องแพนสเปิร์เมีย ความคิดของคนรุ่นที่เกิดขึ้นเอง บทบัญญัติพื้นฐาน สัมมนาปัญหาการกำเนิดของชีวิต ไบโอโพลีเมอร์ บุญหลักของโอภารินทร์ แนวคิดเรื่องวิวัฒนาการทางชีวเคมี

“ชีวิตเกิดขึ้นบนโลกได้อย่างไร” - แนวคิดเรื่องการสร้างทางชีวภาพ การเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศของโลก ล. ปาสเตอร์. แวน เฮลมอนต์. ทฤษฎีสถานะคงตัว ต้นกำเนิดของชีวิตโดยธรรมชาติ การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก ทฤษฎีเอไอ โอปารินา. เอฟ.เรดี. พลังนิยม แอล. สปัลลันซานี่. แพนสเปิร์เมีย ชีวิตบนโลก กำเนิดชีวิตตามธรรมชาติ ประสบการณ์ของเอส.มิลเลอร์ ทฤษฎีการกำเนิดของชีวิต จุลินทรีย์. ชั้นบรรยากาศของโลก. ลัทธิเนรมิต ทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีวเคมี

“แนวคิดการกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลก” - การแผ่รังสีแพนสเปิร์เมีย เซลล์ ทฤษฎีวิวัฒนาการ โครงการฉุกเฉิน นักชีวเคมีชาวโซเวียต แพนสเปิร์เมียกำกับแบบย้อนกลับ เชื้อโรคแห่งชีวิต การทดลองเรื่องการสืบพันธุ์ของกรดอะมิโน นักเคมี สแตนลีย์ มิลเลอร์ เซลล์พืช ทฤษฎีแพนสเปอร์เมีย ลัทธิเนรมิต ชีวิตคืออะไร? เวอร์นาดสกี้. พาราเซลซัส องค์ประกอบทางเคมี เนื้อหาที่มีชีวิตของเซลล์ โพลีเปปไทด์ ทฤษฎีการกำเนิดตามธรรมชาติ ฟอร์มาลดีไฮด์ มุมมองสมัยใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต

“ทฤษฎีการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิต” – สารประกอบอินทรีย์ โคเซอร์เวต ขั้นตอนของการสร้างชีวิตตามโอภารินทร์ สิ่งมีชีวิตแตกต่างจากสิ่งไม่มีชีวิต สมมติฐานทางชีวภาพ วิธีการทางชีวภาพ แวน เฮลมอนต์. ทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีวเคมีของโอปาริน สมมติฐานของการกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลกโดยธรรมชาติ สมมติฐานสถานะคงที่ หลุยส์ ปาสเตอร์ นักจุลชีววิทยาชาวฝรั่งเศส สมมติฐานวิวัฒนาการทางชีวเคมี สมมติฐานของแพนสเปอร์เมีย ชีวิตคืออะไร? คุณสมบัติของโปรตีน

“สิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดในโลก” - สิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุด ไฟลัมแบรคิโอพอด. รายชื่อหน่วยชั่วคราว เราอยู่ในยุคไหน? ความคล้ายคลึงกัน ความเหมือนและความแตกต่าง อุปกรณ์. ตัวแทนสมัยใหม่ แจน แบปติสต์ แวน เฮลมอนต์ ทฤษฎีนี้เป็นวิวัฒนาการ ตัวแทนประเภทหอยสองฝา การกำเนิดแห่งชีวิต. ปราสาทหวี คลาสไทรโลไบต์ คลาสหอยสองฝา ตารางธรณีวิทยา ทฤษฎีต้นกำเนิดอันศักดิ์สิทธิ์

คำศัพท์เฉพาะทาง

1. เนบิวลา- การสะสมของก๊าซและฝุ่นจำนวนมากในจักรวาล

2. กาแล็กซี่– ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์รอบๆ

3. ระบบสตาร์- ระบบดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์ล้อมรอบ พัฒนามาจากเนบิวลาเดียว

4. ดาวเคราะห์- เทห์ฟากฟ้าเคลื่อนที่ในวงโคจรใกล้ดาวฤกษ์เป็นวงกลม มีแสงสะท้อน

5. การสังเคราะห์อะไบโอเจนิก– การก่อตัวของโมเลกุลอินทรีย์จากอนินทรีย์ภายนอกสิ่งมีชีวิต

6. พลังงาน– การวัดเชิงปริมาณทั่วไปของโมเมนตัมของสสาร

7. สารละลาย– ของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันของสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป กระจายอยู่ในตัวทำละลาย

8. การร่วมรักษา –การแยกสารละลาย BMC ออกเป็นเฟสที่มีความเข้มข้นของโมเลกุลสูงและต่ำลง

9. โคเซอร์เวต- ฟองของเหลวล้อมรอบด้วยฟิล์มโปรตีน

10. การดูดซับ– การดูดซึมสารจากตัวกลางของเหลวโดยพื้นผิวของวัตถุที่เป็นของแข็ง

คำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกและบนดาวเคราะห์ดวงอื่นของระบบดาวดวงอื่นทำให้มนุษย์กังวลตั้งแต่เวลาที่เขาเริ่มรับรู้ว่าตัวเองเป็นมนุษย์เริ่มเข้าใจตัวเองและโลกรอบตัวเขา ความพยายามครั้งแรกในการแก้ปัญหาในทางทฤษฎีนั้นย้อนกลับไปในสมัยโบราณและประทับรอยประทับของยุคสมัยและมุมมองเหล่านั้น ในประเด็นนี้ตั้งแต่สมัยโบราณมีมุมมองสองประการ: หนึ่งยืนยันความเป็นไปได้ของต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิต - นี่คือทฤษฎีของการเกิด abiogenesis อีกอัน - ทฤษฎีของ biogenesis - ปฏิเสธสิ่งที่เกิดขึ้นเอง ต้นกำเนิดของชีวิต มุมมองสมัยใหม่ช่วยให้เราสามารถโต้แย้งข้อโต้แย้งนี้บนพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เท่านั้นและด้วยเหตุนี้จึงยืนยันความถูกต้องของทฤษฎีการเกิดทางชีวภาพ

การเป็นตัวแทนของนักปรัชญาสมัยโบราณและยุคกลาง

ระดับความรู้ทั่วไปในโลกยุคโบราณนั้นต่ำ และทิวทัศน์ก็ยอดเยี่ยมมาก ความไม่รู้วิธีการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงถือว่าเป็นไปได้สำหรับการเกิดสิ่งมีชีวิตจากซากศพหรือสารอนินทรีย์ มุมมองเหล่านี้ได้รับการสนับสนุนจากคริสตจักร การค้นพบกล้องจุลทรรศน์ได้ขยายความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต แต่ทฤษฎีกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิตถูกปฏิเสธ การทดลองของ Redi ของอิตาลี (กลางศตวรรษที่ 17) พิสูจน์ว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมาจากสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีการกำเนิดสิ่งมีชีวิตโดยธรรมชาติจากสิ่งไม่มีชีวิตอยู่ในหูของนักวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลานาน การทดลองของแอล. ปาสเตอร์ชาวฝรั่งเศสได้ขจัดทฤษฎีนี้ออกไปในที่สุด จากงานของปาสเตอร์ได้มีการพัฒนาวิธีการฆ่าเชื้อและการเก็บรักษา เรื่องนี้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2413

ต่อจากนั้นคำถามนี้ถูกย้ายไปยังเซลล์และไม่ได้พิจารณาจุลินทรีย์อีกต่อไป พร้อมกับงานของปาสเตอร์ทฤษฎีเรื่องนิรันดร์ของชีวิตก็เกิดขึ้น ตามทฤษฎีของริกเตอร์ ในปี พ.ศ. 2408 สิ่งมีชีวิตถูกนำมายังโลกจากดาวเคราะห์ดวงอื่น ทฤษฎีนี้ไม่ได้เปิดเผยแก่นแท้ของต้นกำเนิดของชีวิต แต่เพียงพยายามอธิบายรูปลักษณ์ของมันเท่านั้น

สถานที่พิเศษในการแก้ไขปัญหานี้เป็นของทฤษฎีวัตถุนิยม ประเด็นสำคัญที่นี่คือความแตกต่างระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต นักวิทยาศาสตร์ใช้การก่อตัวของสารประกอบโปรตีนเป็นพื้นฐานในการกำเนิดของสิ่งมีชีวิต ตามทฤษฎีของชาวอังกฤษ เอลเลน ในปี ค.ศ. 1899 การปรากฏตัวครั้งแรกของสารประกอบไนโตรเจนบนโลกเกิดขึ้นพร้อมกับช่วงเวลาที่ไอน้ำควบแน่นเป็นน้ำและปกคลุมพื้นผิวโลก น้ำอิ่มตัวด้วยเกลือซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างและการทำงานของโปรตีน ในสารละลายร้อนนี้ เมื่อมีรังสีอัลตราไวโอเลต การปล่อยกระแสไฟฟ้า และคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก การกำเนิดของสิ่งมีชีวิตเริ่มต้นขึ้น ซึ่งต่อมาได้ผ่านเส้นทางวิวัฒนาการอันยาวนาน

ขณะสำรวจคำถามเกี่ยวกับกำเนิดของสิ่งมีชีวิต เราควรเข้าใจกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์ไปพร้อมๆ กัน ดาราศาสตร์และเคมีให้คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ วิธีการสำรวจอวกาศหลักคือสเปกโทรสโกปี การวิเคราะห์แสงที่ปล่อยออกมาจากดวงดาวทำให้ได้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับดาวฤกษ์เหล่านั้น องค์ประกอบทางเคมี- ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 มีผู้ลงทะเบียนแล้ว 2 ล้านคน สเปกตรัมของดวงดาว 15,000 ดวงและดวงอาทิตย์ สรุป - มีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกันทุกแห่งและใช้กฎทางกายภาพเดียวกัน การก่อตัวของดาวเคราะห์

องค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดคือไฮโดรเจน (H-H, H-He) ในเอกภพที่เกิดจากไฮโดรเจน ดาวฤกษ์จะก่อตัวขึ้นเป็นสสารปฐมภูมิ ปฏิกิริยานิวเคลียร์หลักคือการหลอมรวมนิวเคลียสของไฮโดรเจนเพื่อสร้างอะตอมฮีเลียมและปล่อยพลังงานออกมา พลังงานนี้ขับเคลื่อนจักรวาล ตามกฎการอนุรักษ์มวล พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการก่อตัวจะถูกแปลงเป็นพลังงานรังสี ปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบเพิ่มเติมจะนำไปสู่การก่อตัวขององค์ประกอบอื่น องค์ประกอบทางเคมี- ปฏิกิริยาเหล่านี้แสดงออกมาในรูปแบบของโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นและมวลรวมของพวกมัน - อนุภาคฝุ่น พวกมันก่อตัวเป็นกลุ่มก๊าซและฝุ่นในอวกาศ เช่น เนบิวลายักษ์ในกลุ่มดาวนายพราน เส้นผ่านศูนย์กลาง 15 ปีแสง ปริมาณฝุ่นเพียงพอที่จะก่อตัวดาวฤกษ์ขนาดดวงอาทิตย์ได้ 100,000 ดวง เนบิวลา ทางช้างเผือกมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100,000 ปีแสง เนบิวลานายพรานอยู่ใกล้เราที่สุด ในระยะทาง 1,500 ปีแสง โลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นก่อตัวขึ้นจากเมฆก๊าซและฝุ่นเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน ระบบสุริยะ- แม้จะมีต้นกำเนิดร่วมกันของดาวเคราะห์ แต่สิ่งมีชีวิตก็ปรากฏบนโลกเท่านั้นและมีความหลากหลายเป็นพิเศษ สำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก จำเป็นต้องมีเงื่อนไขของจักรวาลและดาวเคราะห์ ประการแรก สิ่งเหล่านี้คือขนาดที่เหมาะสมที่สุดของโลก ประการที่สอง การเคลื่อนที่ในวงโคจรเป็นวงกลมทำให้เกิดความร้อนคงที่ ประการที่สาม การแผ่รังสีคงที่ของดาวฤกษ์ โลกได้รับความพึงพอใจต่อเงื่อนไขทั้งหมดเหล่านี้ ซึ่งเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน เงื่อนไขได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อการพัฒนาสสารในระดับที่สูงขึ้นและวิวัฒนาการของมันไปสู่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิต

แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต แนวคิดสมัยใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกนั้นมีพื้นฐานมาจากการรับรู้ถึง abiogenic เช่น การเกิดขึ้นของสารอินทรีย์ที่ไม่ใช่ทางชีวภาพจากโมเลกุลอนินทรีย์ นี่คือความคิดเห็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย A.I. Oparin (1924)

วิวัฒนาการทางเคมี

ในระยะแรก โลกมีอุณหภูมิที่สูงมาก เมื่อมันเย็นตัวลง ธาตุหนักจะเคลื่อนไปที่ศูนย์กลาง ในขณะที่ธาตุเบายังคงอยู่บนพื้นผิว โลหะถูกออกซิไดซ์และไม่มีออกซิเจนอิสระในบรรยากาศ ประกอบด้วย H 2, CH 4, NH 3, HCN และมีลักษณะรีดิวซ์ สิ่งนี้ทำหน้าที่เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเกิดขึ้นของสารอินทรีย์โดยวิธีที่ไม่ใช่ทางชีวภาพ จนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 เชื่อกันว่าจะเกิดขึ้นได้เฉพาะในร่างกายเท่านั้น ในเรื่องนี้เรียกว่าอินทรีย์และสารต่างๆเรียกว่าแร่ธาตุอนินทรีย์ ในปี พ.ศ. 2496 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าโดยการส่งกระแสผ่านส่วนผสมของก๊าซ H 2, CH 4, NH 3, HCN ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนจะได้ส่วนผสมของกรดอะมิโน ต่อมาได้สารประกอบอินทรีย์หลายชนิดโดยวิธีทางชีวภาพ ต่อมาทั้งหมดถูกค้นพบในอวกาศ

เมื่อกว่า 4 พันล้านปีก่อน โลกทั้งใบกลายเป็น "กระติกน้ำของมิลเลอร์" ภูเขาไฟระเบิด ลาวาไหล ไอน้ำหมุนวน ฟ้าแลบวาบ เมื่อดาวเคราะห์เย็นลง ไอน้ำก็ควบแน่นและตกลงมาบนโลกเป็นเวลาหลายล้านปี มหาสมุทรปฐมภูมิก่อตัวขึ้น ร้อนและอิ่มตัวด้วยเกลือ นอกจากนี้ น้ำตาล กรดอะมิโน และกรดอินทรีย์ก็เข้าไปอยู่ที่นั่นด้วย เมื่อสภาพภูมิอากาศลดน้อยลง การก่อตัวของสารประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นก็เป็นไปได้ ส่งผลให้โพลีเมอร์ชีวภาพปฐมภูมิ ได้แก่ โพลีนิวคลีโอไทด์และโพลีเปปไทด์

มหาสมุทรดึกดำบรรพ์มีโมเลกุลอินทรีย์และอนินทรีย์หลายชนิดในรูปแบบที่ละลายน้ำได้ ความเข้มข้นของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและค่อยๆ น้ำกลายเป็น "น้ำซุป" ของสารประกอบอินทรีย์ที่มีคุณค่าทางโภชนาการ แต่ละโมเลกุลมีโครงสร้างโครงสร้างเฉพาะ: บ้างก็แยกตัวออก บ้างมีเปลือกไฮเดรชั่น โมเลกุลอินทรีย์มีน้ำหนักโมเลกุลขนาดใหญ่และมีโครงสร้างที่ซับซ้อน โมเลกุลที่ล้อมรอบด้วยเปลือกน้ำรวมกันเป็นสารเชิงซ้อนโมเลกุลสูง - coacervates ในมหาสมุทรดึกดำบรรพ์ หยด coacervate จะดูดซับสารอื่น ๆ หรือถูกทำลายหรือขยายใหญ่ขึ้น เป็นผลให้หยดมีความซับซ้อนมากขึ้นและปรับให้เข้ากับสภาพภายนอก ในบรรดาโคเซอร์เวต การเลือกรูปแบบที่ต้านทานได้มากที่สุดได้เริ่มต้นขึ้น ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างองค์ประกอบทางเคมีของภายในและ สภาพแวดล้อมภายนอก- จากวิวัฒนาการทางเคมี รูปแบบเหล่านั้นจึงได้รับการเก็บรักษาไว้โดยไม่สูญเสียลักษณะโครงสร้างเมื่อสลายตัวเป็นรูปแบบลูกสาว นี่คือความสามารถในการสืบพันธุ์ตัวเอง ในกระบวนการวิวัฒนาการ การเชื่อมโยงระหว่างกรดนิวคลีอิกและโมเลกุลโปรตีนทำให้เกิดรหัสพันธุกรรม ลำดับนิวคลีโอไทด์นี้ทำหน้าที่เป็นข้อมูลสำหรับลำดับกรดอะมิโนในโมเลกุลโปรตีน (การสืบพันธุ์แบบของตัวเอง). ชั้นไขมันรอบๆ โคเซอร์เวตค่อยๆ เปลี่ยนเป็นเยื่อหุ้มชั้นนอก สิ่งนี้ได้กำหนดเส้นทางวิวัฒนาการต่อไปไว้ล่วงหน้า การศึกษาระดับประถมศึกษา สิ่งมีชีวิตของเซลล์ถือเป็นจุดเริ่มต้นของวิวัฒนาการทางชีววิทยา

การเกิดขึ้นของโปรคาริโอต

การคัดเลือกโคเซอร์เวตดำเนินต่อไปประมาณ 750 ล้านปี เป็นผลให้โปรคาริโอตที่ปราศจากนิวเคลียร์ปรากฏขึ้น ตามวิธีการแก้ปัญหา พวกมันคือเฮเทอโรโทรฟ - พวกมันใช้อินทรียวัตถุในมหาสมุทรปฐมภูมิ ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนในบรรยากาศ พวกมันจะมีการเผาผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจน มันไม่ได้ผล เสบียงอาหารในมหาสมุทรก็ค่อยๆ หมดลง การแข่งขันด้านอาหารเริ่มขึ้นแล้ว

สิ่งมีชีวิตที่สามารถใช้งานได้ พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อการสังเคราะห์อินทรียวัตถุ นี่คือวิธีที่การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การเกิดขึ้นของแหล่งพลังงานใหม่ จากนั้นสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงก็เรียนรู้ที่จะใช้น้ำเป็นแหล่งไฮโดรเจน การดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์นั้นมาพร้อมกับการปล่อยออกซิเจนและการรวมตัวของคาร์บอนเข้ากับสารประกอบอินทรีย์ (ปัจจุบัน โปรคาริโอตที่ผิวมหาสมุทรผลิตออกซิเจนหมุนเวียนได้มากถึง 78%)

การเปลี่ยนจากบรรยากาศปฐมภูมิไปเป็นสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนถือเป็นเหตุการณ์ที่สำคัญมาก หน้าจอโอโซนถูกสร้างขึ้นในชั้นบนและเมแทบอลิซึมประเภทออกซิเจนที่ดีกว่าจะปรากฏขึ้น รูปแบบของชีวิตใหม่เริ่มเกิดขึ้นบนโลกพร้อมกับการใช้สิ่งแวดล้อมมากขึ้น

การเกิดขึ้นของยูคาริโอต

ยูคาริโอตเกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของโปรคาริโอตต่างๆ นี่คือวิธีที่บรรพบุรุษของโปรโตซัวที่มีเชื้อแฟลเจลที่มีชีวิตดึกดำบรรพ์เกิดขึ้น การรวมตัวกันของแฟลเจลเลตกับสาหร่ายหรือพืชสังเคราะห์แสง

ความสามารถของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวในการควบคุมแหล่งที่อยู่อาศัยนั้นมีจำกัด 2.6 พันล้านปีก่อน สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ปรากฏขึ้น พื้นฐานของแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดอธิบายโดยทฤษฎี phagocytella โดย I.I. สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์วิวัฒนาการมาจากแฟลเจลเลตในอาณานิคม พวกเขายังคงมีอยู่ในปัจจุบัน อาณานิคมเหล่านี้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายแต่ครบถ้วน

ดังนั้นการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกจึงเกี่ยวข้องกับกระบวนการวิวัฒนาการทางเคมีที่ยาวนาน การก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์มีส่วนทำให้เกิดวิวัฒนาการทางชีววิทยา ทั้งแบบที่ง่ายที่สุดและซับซ้อนที่สุดมีเซลล์ที่เป็นแกนกลางขององค์กรโครงสร้าง

คำถามเพื่อความปลอดภัย

1. ประวัติความคิดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต

2. ผลงานของแอล. ปาสเตอร์

3. ทฤษฎีความเป็นนิรันดร์ของชีวิต

4. การก่อตัวของสารอนินทรีย์และการก่อตัวของดาวเคราะห์

5. ทฤษฎีเอไอ โอปาริน่า.

6. วิวัฒนาการทางชีวภาพ

7. การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ตัวแรก

กำเนิดและระยะเริ่มต้นของการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลก- Ι ตัวเลือก.

1. สิ่งมีชีวิตแตกต่างจากสิ่งไม่มีชีวิต

เอ – องค์ประกอบของสารประกอบอนินทรีย์

B – การมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยา

B คือปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลระหว่างกัน

D – กระบวนการเมแทบอลิซึมที่รับประกันความคงตัวของโครงสร้าง

การจัดระบบการทำงานของระบบ

2. สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลกของเราคือ:

เอ – เฮเทอโรโทรฟแบบไม่ใช้ออกซิเจน

B – แอโรบิกเฮเทอโรโทรฟ

B - ออโตโทรฟ

G – สิ่งมีชีวิตที่คล้ายกัน

3. มีสมมุติฐานคือ

เอ – ภาพรวมเชิงตรรกะของประสบการณ์

B – การทดลองที่ดำเนินการทางวิทยาศาสตร์

B – สมมติฐานทางวิทยาศาสตร์

D – ศึกษาการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ

4. เรียกว่าระบบทางชีววิทยา

เอ – อวัยวะของสิ่งมีชีวิต

B – อวัยวะที่อยู่ติดกันหลายอวัยวะ

B - การรวมกันของเซลล์ที่เป็นเนื้อเดียวกัน

G – วัตถุทางชีววิทยาที่มีระดับความซับซ้อนต่างกันมีหลายรายการ

ระดับขององค์กร

5. วิวัฒนาการทางเคมีบนโลกโบราณสิ้นสุดลงแล้ว

เอ – การสังเคราะห์อะบิเจนิกของโมโนเมอร์ทางชีวภาพ

B – การก่อตัวของโพลีเปปไทด์

B – การสังเคราะห์โพลีเมอร์ชีวภาพ

D คือการรวมกันของโปรตีนและกรดนิวคลีอิกแบบสุ่ม

6. การทดลองของแอล. ปาสเตอร์พิสูจน์ความเป็นไปได้

เอ – รุ่นของชีวิตที่เกิดขึ้นเอง

B – การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งมีชีวิต

B – การแนะนำ “เมล็ดพันธุ์แห่งชีวิต”

G – วิวัฒนาการทางชีวเคมี

7. สำหรับวิวัฒนาการทางชีววิทยาบนโลก สภาวะของจักรวาล ดาวเคราะห์ และสารเคมีที่รับประกันการมีน้ำมีบทบาทชี้ขาด:

เอ – อยู่ในสถานะก๊าซ

บี – แข็ง

B - อยู่ในสถานะของเหลว

G – ในรูปของ “เสื้อ” น้ำที่ล้อมรอบโมเลกุลอินทรีย์

8. บุคคลกลุ่มแรกที่มีกระบวนการทางเพศในประวัติศาสตร์ของโลกคือ:

เอ – โปรโตไบโอนท์

B – แบคทีเรียแอโรบิก

B – ยูคาริโอต

G – โปรคาริโอต

9. ยูคาริโอตชนิดแรกที่ให้กำเนิดสัตว์ได้รับพลังงานที่จำเป็นสำหรับชีวิต

เอ – ก่อตัวเป็นไพโรฟอสเฟต

B – มีการดูดซึมแบคทีเรียแอโรบิก

B – “การสรุปความเป็นพันธมิตร” ด้วยการสังเคราะห์แสงเบื้องต้น

D - ใช้รังสีอัลตราไวโอเลต

10. โคเซอร์เวตคือ

เอ – ฟองของเหลวที่ล้อมรอบด้วยฟิล์มโปรตีน

B – ระบบแยกเฟสโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมภายนอกตามประเภท

ระบบเปิด

B – สารประกอบอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง

G – โมเลกุลล้อมรอบด้วยเปลือกน้ำ

กำเนิดและระยะเริ่มแรกของสิ่งมีชีวิตบนโลก Ι Ι ตัวเลือก

1. ตามทฤษฎีการกำเนิดชีวิตโดยธรรมชาติ:

ก – เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าจากสิ่งไม่มีชีวิต

B – นำมาสู่โลกของเราจากภายนอก

B – ถูกสร้างขึ้นโดยสิ่งเหนือธรรมชาติในช่วงเวลาหนึ่ง

G – เกิดขึ้นจากกระบวนการที่ปฏิบัติตามกฎหมายทางกายภาพและเคมี

2 ในที่สุดในปี พ.ศ. 2404 เขาได้ทดลองพิสูจน์ความเป็นไปไม่ได้ของการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิต

(การกำเนิดทางชีวภาพ) บนโลก:

เอ – เอฟ. เรดิ ค – เอ. ลีเวนฮุก

บี – ล. ปาสเตอร์ ก. – ล. สปัลลันซานี่

3 - เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2467 ที่เขาเสนอแนะถึงต้นกำเนิดของสารอินทรีย์ที่ไม่ก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิต

สารบนโลกและกำหนดสมมติฐาน coacervate:

เอ - เจ. ฮาลเดน ค - เอส. มิลเลอร์

บี – เอ. โอปาริน ก. – เจ. เบอร์นัล

4. ตามแนวคิดสมัยใหม่ สิ่งต่อไปนี้จำเป็นสำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก:

เอ – สารประกอบทางเคมีบางชนิดและการไม่มีก๊าซออกซิเจน

B – การมีอยู่ของแหล่งพลังงาน สารประกอบทางเคมีบางชนิด และระยะเวลาที่ยาวนานอย่างไม่สิ้นสุด

B - เป็นเวลานานอย่างไม่มีกำหนด สารเคมีบางชนิด และไม่มีก๊าซออกซิเจน

G - สารประกอบเคมีบางชนิด, การมีอยู่ของแหล่งพลังงาน, การไม่มีก๊าซออกซิเจน, เป็นเวลานานอย่างไม่สิ้นสุด

5. เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2496 มีการทดลองการสังเคราะห์สารอินทรีย์แบบอะบิเจนิกจากสารอนินทรีย์:

เอ – เอส. มิลเลอร์, จี. ยูริ c – เอส. ฟ็อกซ์, เอส. มิลเลอร์

B - A. Oparin, J. Haldane d - J. Haldane, G. Yuri

6 - การกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลกโดยธรรมชาติในยุคของเราดูไม่น่าเป็นไปได้เพราะ:

ตอบ – มีภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่น้อยเกินไปบนโลก

B – มีรังสีอัลตราไวโอเลตไม่เพียงพอที่จะให้พลังงานแก่กระบวนการ

B – กิจกรรมทางไฟฟ้าของบรรยากาศไม่เพียงพอสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบ

D – สารประกอบเคมีที่สิ่งมีชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้ในทันที

ออกซิไดซ์หรือดูดซึมโดยสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่

7. ตามสมมติฐานของ coacervate coacervates มีคุณสมบัติของชีวิตเพราะ:

A – ประกอบด้วยโมเลกุลโปรตีนและสารที่ถูกดูดซึมอย่างเฉพาะเจาะจง

B – มีความสามารถในการทำซ้ำและสร้างองค์ประกอบทางเคมีได้เอง

B - สารที่เลือกสรรดูดซับเพิ่มปริมาตรและสลายตัวภายใต้เงื่อนไขบางประการให้กลายเป็นสารที่มีขนาดเล็กลง

D – ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของสิ่งแวดล้อมและสารประกอบที่แยกออกมาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง

8. สิ่งมีชีวิตชนิดแรก (โพรไบโอนท์) ที่ปรากฏบนโลกตามวิธีการให้อาหาร ได้แก่:

A – เฮเทอโรโทรฟแบบไม่ใช้ออกซิเจน c – แอโรบิกเคมีบำบัด

B – โฟโตโทรฟแบบไม่ใช้ออกซิเจน d – แอโรบิกเฮเทอโรโทรฟ

9. ตามทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีวเคมี สิ่งมีชีวิต:

เอ - มีอยู่เสมอ

B - เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกจากสิ่งไม่มีชีวิต

B - นำมาสู่โลกของเราจากภายนอก

10. ตามทฤษฎีแพนสเปอร์เมีย ชีวิต

เอ - เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าจากสิ่งไม่มีชีวิต

B - นำมาสู่โลกของเราจากภายนอก

B - ถูกสร้างขึ้นโดยสิ่งเหนือธรรมชาติในช่วงเวลาหนึ่ง

G - เกิดขึ้นจากกระบวนการที่ปฏิบัติตามกฎหมายทางกายภาพและเคมี

ทดสอบในหัวข้อ:
“กำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลก”

ตัวเลือกที่ 1

ส่วน ก

1.

b) การมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยา;

d) กระบวนการเผาผลาญ

2.

ก) เฮเทอโรโทรฟแบบไม่ใช้ออกซิเจน
b) เฮเทอโรโทรฟแบบแอโรบิก;
c) ออโตโทรฟ;
d) สิ่งมีชีวิตที่คล้ายกัน

3. คุณสมบัติทั่วไปของสิ่งมีชีวิตเช่นการควบคุมตนเองรวมถึง:

ก) พันธุกรรม;
ข) ความแปรปรวน;
c) ความหงุดหงิด;
d) วิวัฒนาการ

4. สาระสำคัญของทฤษฎีการเกิดทางชีวภาพคือ:

ค) การสร้างโลกโดยพระเจ้า

5. คริสตัลไม่ใช่ระบบที่มีชีวิตเพราะว่า:

ก) เขาไม่สามารถเติบโตได้

c) เขาไม่มีลักษณะหงุดหงิด;

6. การทดลองของหลุยส์ ปาสเตอร์พิสูจน์ความเป็นไปได้ของ:

ก) การสร้างชีวิตโดยธรรมชาติ;


d) วิวัฒนาการทางชีวเคมี

7.

ก) กัมมันตภาพรังสี;
b) การมีน้ำของเหลว
c) การมีอยู่ของก๊าซออกซิเจน
d) มวลของดาวเคราะห์

8. คาร์บอนเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลก เพราะ... เขา:

9. กำจัดสิ่งที่ไม่จำเป็นออกไป:

ก) 1668;
b) เอฟ. เรดี;
ค) เนื้อสัตว์;
ง) แบคทีเรีย

10.

ก) แอล. ปาสเตอร์;
b) A. Levenguk;
ค) แอล. สปัลลันซานี;
ง) เอฟ. เรดี

ส่วนบี

เติมประโยคให้สมบูรณ์

1. ทฤษฎีที่ยืนยันการสร้างโลกโดยพระเจ้า (ผู้สร้าง) คือ….

2. สิ่งมีชีวิตก่อนนิวเคลียร์ที่ไม่มีนิวเคลียสถูกจำกัดด้วยเปลือกและออร์แกเนลที่สามารถสืบพันธุ์ได้เอง ได้แก่ ....

3. ระบบแยกเฟสที่มีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอกเช่นระบบเปิดคือ ....

4. นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียตผู้เสนอทฤษฎี coacervate เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตคือ ....

5. กระบวนการที่สิ่งมีชีวิตได้รับยีนที่รวมกันใหม่คือ….

ส่วนบี

ให้คำตอบสั้นๆ สำหรับคำถามต่อไปนี้

1. ลักษณะทั่วไปของสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตคืออะไร?

2. เหตุใดจึงไม่ควรมีออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของโลกเมื่อสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกเกิดขึ้น?

3. ประสบการณ์ของสแตนลีย์ มิลเลอร์คืออะไร อะไรสอดคล้องกับ “มหาสมุทรปฐมภูมิ” ในประสบการณ์นี้

4. ปัญหาหลักของการเปลี่ยนจากวิวัฒนาการทางเคมีไปสู่ชีววิทยาคืออะไร?

5. แสดงรายการบทบัญญัติหลักของทฤษฎี A.I. โอปาริน่า.

ตัวเลือกที่ 2

ส่วน ก

จดตัวเลขของคำถามและจดตัวอักษรของคำตอบที่ถูกต้องไว้ข้างๆ

1. สิ่งมีชีวิตแตกต่างจากสิ่งไม่มีชีวิต:

ก) องค์ประกอบของสารประกอบอนินทรีย์

c) ปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลซึ่งกันและกัน
d) กระบวนการเผาผลาญ

2. สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลกของเราคือ:

ก) เฮเทอโรโทรฟแบบไม่ใช้ออกซิเจน
b) เฮเทอโรโทรฟแบบแอโรบิก;
c) ออโตโทรฟ;
d) สิ่งมีชีวิตที่คล้ายกัน

3.

ก) เมแทบอลิซึม;
ข) การสืบพันธุ์;
c) ความหงุดหงิด;
d) วิวัฒนาการ

4. สาระสำคัญของทฤษฎีการสร้างทางชีวภาพคือ:

ก) ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิต
ข) ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งมีชีวิต
ค) การสร้างโลกโดยพระเจ้า
d) การแนะนำชีวิตจากอวกาศ

5. ดาวฤกษ์ไม่ใช่ระบบสิ่งมีชีวิตเพราะว่า:

ก) เธอไม่สามารถเติบโตได้

c) เธอไม่หงุดหงิด

6.

ก) การสร้างชีวิตโดยธรรมชาติ;
b) การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งมีชีวิตเท่านั้น
c) นำ "เมล็ดพันธุ์แห่งชีวิต" มาจากอวกาศ
d) วิวัฒนาการทางชีวเคมี

7. จากเงื่อนไขเหล่านี้ สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับการเกิดขึ้นของชีวิตคือ:

ก) กัมมันตภาพรังสี;
b) ความพร้อมของน้ำ
c) ความพร้อมของแหล่งพลังงาน
d) มวลของดาวเคราะห์

8. น้ำเป็นพื้นฐานของชีวิตเพราะว่า:

ก) เป็นตัวทำละลายที่ดี


d) มีคุณสมบัติที่ระบุไว้ทั้งหมด

9. กำจัดสิ่งที่ไม่จำเป็นออกไป:

ก) 1924;
b) แอล. ปาสเตอร์;
c) น้ำซุปเนื้อ;
ง) แบคทีเรีย

10. วางชื่อต่อไปนี้ตามลำดับตรรกะ:

ก) แอล. ปาสเตอร์;
b) เอส. มิลเลอร์;
ค) เจ. ฮาลเดน;
ง) เอไอ โอภารินทร์.

ส่วนบี

เติมประโยคให้สมบูรณ์

1. กระบวนการก่อตัวโดยสิ่งมีชีวิตของโมเลกุลอินทรีย์จากอนินทรีย์เนื่องจากพลังงานของแสงแดด - ....

2. การก่อตัวก่อนเซลล์ที่มีคุณสมบัติบางอย่างของเซลล์ (ความสามารถในการ การเผาผลาญ, การสืบพันธุ์ด้วยตนเอง ฯลฯ ) – … .

3. การแยกสารละลายโปรตีนที่มีสารอินทรีย์อื่น ๆ ออกเป็นเฟสที่มีความเข้มข้นของโมเลกุลสูงหรือต่ำลง - ....

4. นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้แนะนำว่าการดูดซับเป็นหนึ่งในขั้นตอนของความเข้มข้นของสารอินทรีย์ระหว่างวิวัฒนาการก่อนชีววิทยา - ....

5. ลักษณะระบบของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดในการบันทึกข้อมูลทางพันธุกรรมในโมเลกุล DNA ในรูปแบบของลำดับนิวคลีโอไทด์ - ....

ส่วนบี

1. ประสบการณ์ของสแตนลีย์ มิลเลอร์คืออะไร อะไรสอดคล้องกับ “สายฟ้า” ในประสบการณ์นี้

2. เหตุใดมวลของดาวเคราะห์ที่สิ่งมีชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้จึงไม่ควรเกิน 1/20 ของมวลดวงอาทิตย์

3. คำพูดของฮีโร่ของโกกอลสามารถนำมาประกอบกับการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลกได้ในช่วงใด:“ ฉันจำวันที่ไม่ได้ ไม่มีเดือนเช่นกัน นั่นคือสิ่งที่นรก?

4. เงื่อนไขใดที่จำเป็นสำหรับชีวิตที่จะเกิดขึ้น?

5. แพนสเปิร์เมียคืออะไร? นักวิทยาศาสตร์คนไหนที่คุณรู้จักปฏิบัติตามทฤษฎีนี้

ตัวเลือกที่ 3

ส่วน ก

จดตัวเลขของคำถามและจดตัวอักษรของคำตอบที่ถูกต้องไว้ข้างๆ

1. สิ่งมีชีวิตแตกต่างจากสิ่งไม่มีชีวิต:

ก) องค์ประกอบของสารประกอบอนินทรีย์
b) ความสามารถในการสืบพันธุ์;
c) ปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลซึ่งกันและกัน
d) กระบวนการเผาผลาญ

2. สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลกของเราคือ:

ก) เฮเทอโรโทรฟแบบไม่ใช้ออกซิเจน
b) เฮเทอโรโทรฟแบบแอโรบิก;
c) ออโตโทรฟ;
d) สิ่งมีชีวิตที่คล้ายกัน

3. ทรัพย์สินทั่วไปของสิ่งมีชีวิตเช่นการต่ออายุตัวเองรวมถึง:

ก) เมแทบอลิซึม;
ข) การสืบพันธุ์;
c) ความหงุดหงิด;
d) วิวัฒนาการ

4. สาระสำคัญของเนรมิตคือ:

ก) ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิต
ข) ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งมีชีวิต
ค) การสร้างโลกโดยพระเจ้า
d) การแนะนำชีวิตจากอวกาศ

5. แม่น้ำไม่ใช่ระบบที่มีชีวิตเพราะว่า:

ก) เธอไม่สามารถเติบโตได้
b) เธอไม่สามารถสืบพันธุ์ได้
c) เธอไม่สามารถหงุดหงิดได้
d) คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตไม่ได้มีอยู่ในนั้นทั้งหมด

6. การทดลองของ Francesco Redi พิสูจน์ความเป็นไปไม่ได้:

ก) การสร้างชีวิตโดยธรรมชาติ;
b) การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งมีชีวิตเท่านั้น
c) การแนะนำ "เมล็ดพันธุ์แห่งชีวิต" จากอวกาศ
d) วิวัฒนาการทางชีวเคมี

7. จากเงื่อนไขเหล่านี้ สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับการเกิดขึ้นของชีวิตคือ:

ก) กัมมันตภาพรังสี;
b) ความพร้อมของน้ำ
c) เวลาวิวัฒนาการที่ยาวนานอย่างไม่สิ้นสุด

8. ในช่วงที่สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้น ไม่ควรมีออกซิเจนในชั้นบรรยากาศโลก เนื่องจาก:

ก) เป็นสารออกซิไดซ์ที่ออกฤทธิ์
b) มีความจุความร้อนสูง
c) เพิ่มระดับเสียงเมื่อแช่แข็ง
d) ทั้งหมดข้างต้นรวมกัน

9. กำจัดสิ่งที่ไม่จำเป็นออกไป:

ก) 1953;
ข) แบคทีเรีย;
ค) เอส. มิลเลอร์;
d) การสังเคราะห์แบบอะบิเจนิก

10. วางชื่อต่อไปนี้ตามลำดับตรรกะ:

ก) แอล. ปาสเตอร์;
b) เอฟ. เรดี;
ค) แอล. สปัลลันซานี;
ง) เอไอ โอภารินทร์.

ส่วนบี

เติมประโยคให้สมบูรณ์

1. การก่อตัวของโมเลกุลอินทรีย์จากอนินทรีย์ภายนอกสิ่งมีชีวิต - ....

2. ฟองสบู่ที่ล้อมรอบด้วยฟิล์มโปรตีนที่เกิดขึ้นเมื่อเขย่าสารละลายโปรตีนคือ ....

3. ความสามารถในการสืบพันธุ์ระบบทางชีววิทยาที่คล้ายกันซึ่งแสดงออกมาในทุกระดับของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิตคือ ....

4. นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันผู้เสนอทฤษฎีทางความร้อนเกี่ยวกับต้นกำเนิดของโปรโตไบโอโพลีเมอร์คือ ....

5. โมเลกุลโปรตีนที่เร่งการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีในสารละลายน้ำที่ความดันบรรยากาศคือ ....

ส่วนบี

ให้คำตอบสั้น ๆ สำหรับคำถามที่ถูกโพสต์

1. อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเผาไม้และการ "เผา" กลูโคสในเซลล์?

2. อะไรคือมุมมองสมัยใหม่สามประการเกี่ยวกับปัญหาต้นกำเนิดของชีวิต?

3. ทำไมคาร์บอนจึงเป็นพื้นฐานของชีวิต?

4. ประสบการณ์ของสแตนลีย์ มิลเลอร์คืออะไร

5. ขั้นตอนหลักของวิวัฒนาการทางเคมีคืออะไร?

ตัวเลือกที่ 4

ส่วน ก

จดตัวเลขของคำถามและจดตัวอักษรของคำตอบที่ถูกต้องไว้ข้างๆ

1. สิ่งมีชีวิตแตกต่างจากสิ่งไม่มีชีวิต:

ก) องค์ประกอบของสารประกอบอนินทรีย์
b) ความสามารถในการควบคุมตนเอง
c) ปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลซึ่งกันและกัน
d) กระบวนการเผาผลาญ

2. สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลกของเราคือ:

ก) เฮเทอโรโทรฟแบบไม่ใช้ออกซิเจน
b) เฮเทอโรโทรฟแบบแอโรบิก;
c) ออโตโทรฟ;
d) สิ่งมีชีวิตที่คล้ายกัน

3. คุณสมบัติทั่วไปของสิ่งมีชีวิตในการสืบพันธุ์ด้วยตนเอง ได้แก่ :

ก) เมแทบอลิซึม;
ข) การสืบพันธุ์;
c) ความหงุดหงิด;
d) วิวัฒนาการ

4. สาระสำคัญของทฤษฎีแพนสเปิร์เมียคือ:

ก) ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิต
ข) ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งมีชีวิต
ค) การสร้างโลกโดยพระเจ้า
d) นำ "เมล็ดพันธุ์แห่งชีวิต" มายังโลกจากอวกาศ

5. ธารน้ำแข็งไม่ใช่ระบบที่มีชีวิตเพราะว่า:

ก) เขาไม่สามารถเติบโตได้
b) เขาไม่สามารถสืบพันธุ์ได้
c) เขาไม่สามารถหงุดหงิดได้
d) ไม่ใช่คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่มีอยู่ในตัวมัน

6. การทดลองของ L. Spallanzani พิสูจน์ความเป็นไปไม่ได้:

ก) การสร้างชีวิตโดยธรรมชาติ;
b) การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งมีชีวิตเท่านั้น
c) นำ "เมล็ดพันธุ์แห่งชีวิต" มาจากอวกาศ
d) วิวัฒนาการทางชีวเคมี

7. จากเงื่อนไขเหล่านี้ สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับการเกิดขึ้นของชีวิตคือ:

ก) กัมมันตภาพรังสี;
b) ความพร้อมของน้ำ
c) การมีอยู่ของสารบางชนิด;
d) มวลบางส่วนของดาวเคราะห์

8. คาร์บอนเป็นพื้นฐานของชีวิตเพราะว่า... เขา:

ก) เป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดในโลก
b) องค์ประกอบทางเคมีตัวแรกเริ่มมีปฏิกิริยากับน้ำ
c) มีน้ำหนักอะตอมต่ำ
d) สามารถสร้างสารประกอบที่เสถียรด้วยพันธะคู่และพันธะสาม

ที่จะดำเนินต่อไป

หน่วยงานการศึกษาของรัฐบาลกลาง

สถานะ สถาบันการศึกษาสูงกว่า

คณะเทคนิคมัธยมศึกษา

ภาควิชาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

ชีววิทยา

บันทึกการบรรยาย

สำหรับนักศึกษาชั้นปีที่ 1

การศึกษาทุกรูปแบบ

เคเมโรโว 2010

เรียบเรียงโดย:

ครู,

สอบทานและอนุมัติในที่ประชุมแล้ว

ภาควิชาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

คณะเทคนิคระดับมัธยมศึกษา

หลักสูตรชีววิทยาทั่วไปจะตรวจสอบประเด็นหลักของการดำรงอยู่และการทำงานของระบบสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับ สิ่งแวดล้อม- และยังรวมถึงพื้นฐานของการคัดเลือกสิ่งมีชีวิตและพันธุวิศวกรรมอีกด้วย มีการให้ความสนใจอย่างมากในการเปิดเผยทฤษฎีวิวัฒนาการ

© เขม ทิพพี, 2010

คำนำ

เวลาของเราโดดเด่นด้วยการพึ่งพาซึ่งกันและกันที่เพิ่มขึ้นอย่างมากของผู้คน ชีวิต สุขภาพ สภาพการทำงานและความเป็นอยู่ของบุคคลนั้นขึ้นอยู่กับการตัดสินใจที่ถูกต้องของคนอื่นๆ เกือบทั้งหมด ในทางกลับกัน กิจกรรมของแต่ละบุคคลก็มีอิทธิพลต่อชะตากรรมของอีกหลายคน นั่นคือสาเหตุว่าทำไมวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตจึงกลายเป็นส่วนสำคัญของโลกทัศน์ของทุกคน โดยไม่คำนึงถึงความสามารถพิเศษของเขาจึงเป็นเรื่องสำคัญมาก ผู้สร้าง นักเทคโนโลยี และผู้เชี่ยวชาญด้านการถมที่ดินต้องการความรู้ด้านชีววิทยาเช่นเดียวกับแพทย์หรือนักปฐพีวิทยา เพราะในกรณีนี้เท่านั้นที่พวกเขาจะเข้าใจถึงผลที่ตามมาจากกิจกรรมการผลิตที่มีต่อธรรมชาติและมนุษย์

เป้า หลักสูตรนี้การบรรยาย - เพื่อให้แนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นกฎทั่วไปส่วนใหญ่เพื่อแนะนำความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตและประวัติความเป็นมาของการพัฒนาบนโลก ด้วยเหตุนี้ จึงให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและเงื่อนไขด้านความมั่นคงของระบบนิเวศ หลักสูตรนี้ให้ตัวอย่างที่แสดงถึงลักษณะการอยู่ใต้บังคับบัญชาของมนุษย์ต่อกฎทางชีววิทยาที่ทราบทั้งหมด

ส่วนที่ 1 ต้นกำเนิดและขั้นตอนเริ่มต้นของการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลก

หัวข้อที่ 1.1 ความหลากหลายของโลกสิ่งมีชีวิต ขั้นพื้นฐาน

คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต

คำศัพท์เฉพาะทาง

1. สารประกอบอนินทรีย์- องค์ประกอบและสารที่เรียบง่ายและซับซ้อนที่เกิดขึ้นจากพวกมันซึ่งพบในปริมาณมากนอกสิ่งมีชีวิต

2. สารประกอบอินทรีย์- สารประกอบของคาร์บอนกับธาตุอื่น ๆ พบในสิ่งมีชีวิตเป็นส่วนใหญ่

3. ไบโอโพลีเมอร์– สารประกอบอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง โมโนเมอร์ซึ่งเป็นโมเลกุลอินทรีย์อย่างง่าย

4.เซลล์– หน่วยโครงสร้างและหน้าที่ เช่นเดียวกับหน่วยพัฒนาสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

5. สิ่งทอ- กลุ่มของเซลล์ที่มีโครงสร้างคล้ายกัน เชื่อมต่อกันด้วยการทำหน้าที่ทั่วไป

6. อวัยวะ- ชุดของเนื้อเยื่อที่แยกออกจากกันเชิงพื้นที่ซึ่งเชี่ยวชาญเพื่อทำหน้าที่บางอย่าง

7. ระบบชีวภาพ– วัตถุทางชีววิทยาที่มีระดับความซับซ้อนต่างกัน โดยมีหลายระดับของการจัดระเบียบ มีคุณสมบัติครบถ้วน

ชีววิทยาคือศาสตร์แห่งชีวิต ชีววิทยาศึกษาโครงสร้าง การสำแดงกิจกรรมของชีวิต และถิ่นที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลก สิ่งมีชีวิตบนโลกนี้มีรูปแบบที่หลากหลายเป็นพิเศษ สิ่งมีชีวิตหลายประเภท นักวิทยาศาสตร์ค้นหาและบรรยายถึงสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ใหม่อยู่ตลอดเวลา ทั้งที่มีอยู่และสูญพันธุ์ในยุคอดีต

ภารกิจหลักประการหนึ่งของชีววิทยาคือการค้นพบ คุณสมบัติทั่วไปสิ่งมีชีวิตและการอธิบายสาเหตุของความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต ระบุความเชื่อมโยงระหว่างโครงสร้างและสภาพความเป็นอยู่

สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งในวิทยาศาสตร์คือคำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดและกฎของการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลก - หลักคำสอนเรื่องวิวัฒนาการ การทำความเข้าใจกฎหมายเหล่านี้เป็นพื้นฐานของโลกทัศน์ทางวิทยาศาสตร์

ตามหัวข้อที่ศึกษา ชีววิทยาแบ่งออกเป็นวิทยาศาสตร์แยกกัน:

พฤกษศาสตร์;

สัตววิทยา;

กายวิภาคศาสตร์;

ยา;

นิเวศวิทยา ฯลฯ

วิทยาศาสตร์แต่ละสาขามีแผนกของตนเอง และด้วยความรู้ที่สั่งสมมา ทำให้มีความเชี่ยวชาญเพิ่มมากขึ้น

ตามระดับการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิตก็มี สาขาวิชาวิทยาศาสตร์: อณูชีววิทยา เซลล์วิทยา - การศึกษาเซลล์ มิญชวิทยา - การศึกษาเนื้อเยื่อ ฯลฯ

ชีววิทยาใช้มากที่สุด วิธีการต่างๆกำลังเรียน:

1. ประวัติศาสตร์

2. พรรณนา;

3. เครื่องดนตรี.

ในด้านต่างๆ ของชีววิทยา ความสำคัญของสาขาวิชาแนวเขตกำลังเพิ่มมากขึ้น: ชีวฟิสิกส์ ชีวเคมี และไบโอนิก

การเกิดขึ้นของชีวิตและการทำงานของสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดโดยกฎธรรมชาติ การรู้จักสิ่งเหล่านี้ช่วยให้คุณสร้างภาพโลกที่แม่นยำและนำไปใช้ในทางปฏิบัติได้

ความสำเร็จล่าสุดในด้านชีววิทยาได้นำไปสู่การกำเนิดของทิศทางใหม่ทางวิทยาศาสตร์ซึ่งได้กลายเป็นส่วนที่เป็นอิสระในคอมเพล็กซ์ (พันธุวิศวกรรม). การประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติความสำเร็จ ชีววิทยาสมัยใหม่ในปัจจุบันทำให้เราได้รับสารชีวภาพใหม่ๆ เช่น อาหาร ยา วัตถุดิบต่างๆ ความสามารถพิเศษในการรักษาตนเองของธรรมชาติได้สร้างภาพลวงตาของความคงกระพันและความไร้ขีดจำกัดของทรัพยากร แต่นั่นไม่เป็นความจริง ดังนั้นกิจกรรมของมนุษย์ทั้งหมดจะต้องเป็นไปตามหลักการของการจัดระเบียบของชีวมณฑล

ความสำคัญของชีววิทยาสำหรับมนุษย์นั้นมีมหาศาล กฎหมายชีวภาพทั่วไปถูกนำมาใช้เพื่อแก้ไขปัญหาต่างๆ ในหลายภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ ในด้านการเกษตร ประสบความสำเร็จอย่างมากในการพัฒนาพันธุ์พืชที่เพาะปลูก สายพันธุ์ของสัตว์เลี้ยง และสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ใหม่ๆ ในอนาคตความสำคัญของชีววิทยาในทางปฏิบัติจะเพิ่มมากขึ้น นี่เป็นเพราะการเติบโตอย่างรวดเร็วของประชากรโลกและจำนวนประชากรในเมืองที่เพิ่มขึ้น ในสถานการณ์เช่นนี้ การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรเป็นสิ่งสำคัญ การใช้ทรัพยากรธรรมชาติตามหลักวิทยาศาสตร์จะมีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้

สิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกปรากฏบนโลกของเราเมื่อ 3 พันล้านปีก่อน จากรูปแบบแรกเริ่มนี้ สิ่งมีชีวิตจำนวนนับไม่ถ้วนได้เกิดขึ้น เจริญรุ่งเรืองอยู่ระยะหนึ่งแล้วสูญพันธุ์ไป จากรูปแบบที่มีอยู่เดิม สิ่งมีชีวิตสมัยใหม่ได้วิวัฒนาการขึ้น ก่อตัวเป็นอาณาจักรแห่งธรรมชาติทั้งสี่:

สัตว์มากกว่า 1.5 ล้านสายพันธุ์

พืช 350,000 ชนิด;

เห็ดจำนวนมาก

สิ่งมีชีวิตหลายชนิดเป็นโปรคาริโอต

โลกแห่งสิ่งมีชีวิตรวมถึงมนุษย์นั้นถูกแสดงโดยระบบทางชีววิทยาขององค์กรโครงสร้างต่างๆ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์ เซลล์อาจเป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกันหรือเป็นส่วนหนึ่งของพืชหรือสัตว์หลายเซลล์ มันอาจจะง่ายหรือซับซ้อน เซลล์ใดๆ ก็ตามคือสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่สามารถทำหน้าที่ทั้งหมดเพื่อประกันชีวิตได้ เซลล์ที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีความเชี่ยวชาญพิเศษ โดยทำหน้าที่เดียวและไม่สามารถอยู่นอกร่างกายได้ ในสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้น การเชื่อมต่อและการพึ่งพาซึ่งกันและกันของเซลล์นำไปสู่การสร้างคุณภาพใหม่ที่ไม่เท่ากับผลรวมธรรมดา การรวมกันของพวกมันในกระบวนการวิวัฒนาการก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตที่มีคุณสมบัติบางอย่างซึ่งมีอยู่ในตัวมันเท่านั้น

ระดับการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต

ธรรมชาติที่มีชีวิตเป็นระบบที่มีการจัดระเบียบที่ซับซ้อน

การจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิตมีหลายระดับ:

1. โมเลกุล(0.1 – 1 มม.) 10ม.

กระบวนการชีวิตที่สำคัญที่สุดของร่างกายเริ่มต้นจากระดับนี้ ระบบใด ๆ ไม่ว่าจะซับซ้อนแค่ไหนก็ตามจะดำเนินการในระดับปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยา - โปรตีน, พอลิซูการ์, DNA

2. เซลล์(10 นาโนเมตร – 1µm) 1 ม.

เซลล์- หน่วยโครงสร้างที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ไม่มีรูปแบบชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์ ไวรัสเป็นข้อยกเว้นเนื่องจากพวกมันอาศัยอยู่ในเซลล์เท่านั้น

3. ผ้า(10µm – 100µm) 1ม.

สิ่งทอคือกลุ่มของเซลล์ที่มีโครงสร้างคล้ายกัน รวมกันเป็นหนึ่งเดียวด้วยฟังก์ชันทั่วไป

4.อวัยวะ(100µm – 1มม.) 1ม.

อวัยวะเป็นการผสมผสานระหว่างโครงสร้างและการทำงานของเนื้อเยื่อหลายประเภท

5. สิ่งมีชีวิต(1มม. – 1dm) 1ม.

สิ่งมีชีวิตเป็นระบบเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ที่ง่ายที่สุดที่สามารถดำรงอยู่ได้โดยอิสระ เกิดจากการรวมตัวกันของเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ

6. ประชากร-สายพันธุ์

การรวมตัวของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันรวมกัน ธรรมดาแหล่งที่อยู่อาศัยสร้างประชากรที่มีการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการเบื้องต้นเกิดขึ้น

7. ชีวจีโอซีโนติก

Biogeocenosis - กลุ่มของสิ่งมีชีวิต ประเภทต่างๆและความซับซ้อนที่แตกต่างกันขององค์กรด้วยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทั้งหมด

8. ชีวมณฑล.

นี่คือการจัดระเบียบชีวิตระดับสูงสุด ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิต สสารเฉื่อย และสสารเฉื่อยทางชีวภาพ

มวลชีวภาพของโลกอยู่ที่ 2.5·1,012 ตัน ในจำนวนนี้ 99% ของมวลสิ่งมีชีวิตบนบกมีพืชสีเขียวเป็นตัวแทน ในระดับชีวมณฑลมีการหมุนเวียนของสารและการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก

เกณฑ์สำหรับระบบสิ่งมีชีวิต

นี่คือระบบการประเมินที่แยกแยะระบบสิ่งมีชีวิตออกจากวัตถุที่ไม่มีชีวิต

1. คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีสิ่งมีชีวิตมีองค์ประกอบทางเคมีเช่นเดียวกับวัตถุที่ไม่มีชีวิต อย่างไรก็ตามอัตราส่วนของพวกเขาไม่เท่ากัน องค์ประกอบของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตแสดงโดย: O2, Si, Fe, Mg, Al, S, MeO, MeS, MeCO3 เป็นต้น ในสิ่งมีชีวิต 98% ขององค์ประกอบคือ O2, C, N2, H2 พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน ได้แก่ โปรตีน ดีเอ็นเอ คาร์โบไฮเดรต ไขมัน

2. การเผาผลาญอาหารสิ่งมีชีวิตทุกชนิดสามารถแลกเปลี่ยนสารกับสิ่งแวดล้อมได้ กระบวนการที่สำคัญที่สุดคือการสังเคราะห์และการสลายตัว สิ่งมีชีวิตดูดซับสารต่าง ๆ จากสิ่งแวดล้อมและแปรรูปพวกมัน ส่วนหนึ่งเป็นการสร้างร่างกาย ส่วนหนึ่งเป็นการเติมพลังงาน นี่คือการดูดซึมหรือการแลกเปลี่ยนพลาสติก นี่คือการบิดเบือนหรือ การเผาผลาญพลังงานเมื่อสารประกอบอินทรีย์แตกตัวเป็นสารประกอบที่ง่ายกว่าและปล่อยพลังงานออกมา การเผาผลาญช่วยให้เกิดสภาวะสมดุลของร่างกาย - นี่คือความคงตัวของโครงสร้างและหน้าที่ของมัน

3. หลักการเดียวของการจัดระเบียบโครงสร้างสิ่งมีชีวิตทุกชนิดไม่ว่าในระดับความซับซ้อนและขนาดใดก็ตามจะประกอบด้วยเซลล์

4. การสืบพันธุ์ในระดับสิ่งมีชีวิต การสืบพันธุ์จะแสดงออกในรูปแบบของการเพิ่มจำนวนของแต่ละบุคคล ลูกมีความคล้ายคลึงกับพ่อแม่ การสืบพันธุ์ด้วยตนเองขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของการสังเคราะห์เทมเพลตระหว่างการจำลอง DNA ด้วยตนเอง

5. พันธุกรรม- นี่คือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการถ่ายทอดลักษณะ คุณสมบัติ และความสามารถจากรุ่นสู่รุ่น พันธุกรรมช่วยให้มั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องของวัสดุตลอดหลายชั่วอายุคน

6. การเจริญเติบโตและการพัฒนาความสามารถในการพัฒนาเป็นทรัพย์สินสากลของสสาร การพัฒนาเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงโดยตรงในวัตถุทางธรรมชาติที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ เป็นผลให้เกิดสถานะใหม่เชิงคุณภาพของวัตถุองค์ประกอบและโครงสร้างของมันเปลี่ยนไป

ก) บุคคล – การสร้างยีน

B) ประวัติศาสตร์ – วิวัฒนาการทางวิวัฒนาการ

7. ความหงุดหงิดนี่คือคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตในการเลือกตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอก สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ตอบสนองต่อการระคายเคืองโดยการสะท้อนกลับ สิ่งมีชีวิตที่ไม่มี ระบบประสาททำปฏิกิริยากับเขตร้อน - ทิศทางของการเติบโตการเคลื่อนไหว (heliotropism - การเคลื่อนที่ไปทางดวงอาทิตย์)

8. ความรอบคอบ.นี่คือคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต มันเปลี่ยนจากง่ายไปสู่ซับซ้อน โครงสร้างที่ไม่ต่อเนื่องของสิ่งมีชีวิตเป็นพื้นฐานของลำดับโครงสร้าง

9. การควบคุมอัตโนมัติ- นี่คือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงเพื่อรักษาความคงที่ขององค์ประกอบทางเคมีและความเข้มข้นของกระบวนการทางสรีรวิทยา กิจกรรมนี้ควบคุมโดยการทำงานของระบบพิเศษ

10. การพึ่งพาพลังงานร่างกายที่มีชีวิตมีพลัง ระบบเปิด- กระบวนการเมแทบอลิซึมดำเนินการผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ (เยื่อหุ้มผิวหนัง) พวกเขารักษาความสอดคล้องขององค์ประกอบและความสามัคคีของระบบ สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ได้ด้วยการจัดหาสสารและพลังงานจากภายนอกอย่างต่อเนื่อง

ชีวิต– นี่คือการใช้งานโดยใช้พลังงานที่ได้รับจากภายนอก การบำรุงรักษาและการสืบพันธุ์ด้วยตนเองของโครงสร้างเฉพาะ

คำถามเพื่อความปลอดภัย

1. สาระสำคัญของคำว่า "ชีววิทยา"

2. ภาควิชาชีววิทยา ตามสาขาวิชาที่เรียน

3. การแบ่งวิชาชีววิทยาตามระดับองค์กร

4. ความสำคัญของชีววิทยาสำหรับมนุษย์

5. ความหลากหลายของโลกสิ่งมีชีวิต

6. ระบบชีวภาพ.

7. ระดับการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต

8. หลักเกณฑ์ระบบการดำรงชีวิต

หัวข้อที่ 1.2 การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก

คำศัพท์เฉพาะทาง

1. เนบิวลา- การสะสมของก๊าซและฝุ่นจำนวนมากในจักรวาล

2. กาแล็กซี่– ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์รอบๆ

3. ระบบสตาร์- ระบบดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์ล้อมรอบ พัฒนามาจากเนบิวลาเดียว

4. ดาวเคราะห์- เทห์ฟากฟ้าเคลื่อนที่ในวงโคจรใกล้ดาวฤกษ์เป็นวงกลม มีแสงสะท้อน

5. การสังเคราะห์อะไบโอเจนิก– การก่อตัวของโมเลกุลอินทรีย์จากอนินทรีย์ภายนอกสิ่งมีชีวิต

6. พลังงาน– การวัดเชิงปริมาณทั่วไปของโมเมนตัมของสสาร

7. สารละลาย– ของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันของสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป กระจายอยู่ในตัวทำละลาย

8. การร่วมรักษา –การแยกสารละลาย BMC ออกเป็นเฟสที่มีความเข้มข้นของโมเลกุลสูงและต่ำลง

9. โคเซอร์เวต- ฟองของเหลวล้อมรอบด้วยฟิล์มโปรตีน

10. การดูดซับ– การดูดซึมสารจากตัวกลางของเหลวโดยพื้นผิวของวัตถุที่เป็นของแข็ง

คำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกและบนดาวเคราะห์ดวงอื่นของระบบดาวดวงอื่นทำให้มนุษย์กังวลตั้งแต่เวลาที่เขาเริ่มรับรู้ว่าตัวเองเป็นมนุษย์เริ่มเข้าใจตัวเองและโลกรอบตัวเขา ความพยายามครั้งแรกในการแก้ปัญหาในทางทฤษฎีนั้นย้อนกลับไปในสมัยโบราณและประทับรอยประทับของยุคสมัยและมุมมองเหล่านั้น ในประเด็นนี้ตั้งแต่สมัยโบราณมีมุมมองสองประการ: หนึ่งยืนยันความเป็นไปได้ของต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิต - นี่คือทฤษฎีของการเกิด abiogenesis อีกอัน - ทฤษฎีของ biogenesis - ปฏิเสธสิ่งที่เกิดขึ้นเอง ต้นกำเนิดของชีวิต มุมมองสมัยใหม่ช่วยให้เราสามารถโต้แย้งข้อโต้แย้งนี้บนพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เท่านั้นและด้วยเหตุนี้จึงยืนยันความถูกต้องของทฤษฎีการเกิดทางชีวภาพ

การเป็นตัวแทนของนักปรัชญาสมัยโบราณและยุคกลาง

ระดับความรู้ทั่วไปในโลกยุคโบราณนั้นต่ำ และทิวทัศน์ก็ยอดเยี่ยมมาก ความไม่รู้วิธีการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงถือว่าเป็นไปได้สำหรับการเกิดสิ่งมีชีวิตจากซากศพหรือสารอนินทรีย์ มุมมองเหล่านี้ได้รับการสนับสนุนจากคริสตจักร การค้นพบกล้องจุลทรรศน์ได้ขยายความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต แต่ทฤษฎีกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิตถูกปฏิเสธ การทดลองของ Redi ของอิตาลี (กลางศตวรรษที่ 17) พิสูจน์ว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมาจากสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีการกำเนิดสิ่งมีชีวิตโดยธรรมชาติจากสิ่งไม่มีชีวิตอยู่ในหูของนักวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลานาน การทดลองของแอล. ปาสเตอร์ชาวฝรั่งเศสได้ขจัดทฤษฎีนี้ออกไปในที่สุด จากงานของปาสเตอร์ได้มีการพัฒนาวิธีการฆ่าเชื้อและการเก็บรักษา เรื่องนี้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2413

ต่อจากนั้นคำถามนี้ถูกย้ายไปยังเซลล์และไม่ได้พิจารณาจุลินทรีย์อีกต่อไป พร้อมกับงานของปาสเตอร์ทฤษฎีเรื่องนิรันดร์ของชีวิตก็เกิดขึ้น ตามทฤษฎีของริกเตอร์ ในปี พ.ศ. 2408 สิ่งมีชีวิตถูกนำมายังโลกจากดาวเคราะห์ดวงอื่น ทฤษฎีนี้ไม่ได้เปิดเผยแก่นแท้ของต้นกำเนิดของชีวิต แต่เพียงพยายามอธิบายรูปลักษณ์ของมันเท่านั้น

สถานที่พิเศษในการแก้ไขปัญหานี้เป็นของทฤษฎีวัตถุนิยม ประเด็นสำคัญที่นี่คือความแตกต่างระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต นักวิทยาศาสตร์ใช้การก่อตัวของสารประกอบโปรตีนเป็นพื้นฐานในการกำเนิดของสิ่งมีชีวิต ตามทฤษฎีของชาวอังกฤษ เอลเลน ในปี ค.ศ. 1899 การปรากฏตัวครั้งแรกของสารประกอบไนโตรเจนบนโลกเกิดขึ้นพร้อมกับช่วงเวลาที่ไอน้ำควบแน่นเป็นน้ำและปกคลุมพื้นผิวโลก น้ำอิ่มตัวด้วยเกลือซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างและการทำงานของโปรตีน ในสารละลายร้อนนี้ เมื่อมีรังสีอัลตราไวโอเลต การปล่อยกระแสไฟฟ้า และคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก การกำเนิดของสิ่งมีชีวิตเริ่มต้นขึ้น ซึ่งต่อมาได้ผ่านเส้นทางวิวัฒนาการอันยาวนาน

ขณะสำรวจคำถามเกี่ยวกับกำเนิดของสิ่งมีชีวิต เราควรเข้าใจกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์ไปพร้อมๆ กัน ดาราศาสตร์และเคมีให้คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ วิธีการสำรวจอวกาศหลักคือสเปกโทรสโกปี การวิเคราะห์แสงที่ปล่อยออกมาจากดวงดาวทำให้ได้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์ ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 มีผู้ลงทะเบียนแล้ว 2 ล้านคน สเปกตรัมของดวงดาว 15,000 ดวงและดวงอาทิตย์ สรุป - มีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกันทุกแห่งและใช้กฎทางกายภาพเดียวกัน การก่อตัวของดาวเคราะห์

องค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดคือไฮโดรเจน (H-H, H-He) ในเอกภพที่เกิดจากไฮโดรเจน ดาวฤกษ์จะก่อตัวขึ้นเป็นสสารปฐมภูมิ ปฏิกิริยานิวเคลียร์หลักคือการหลอมรวมนิวเคลียสของไฮโดรเจนเพื่อสร้างอะตอมฮีเลียมและปล่อยพลังงานออกมา พลังงานนี้ขับเคลื่อนจักรวาล ตามกฎการอนุรักษ์มวล พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการก่อตัวจะถูกแปลงเป็นพลังงานรังสี ปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบเพิ่มเติมนำไปสู่การก่อตัวขององค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ ปฏิกิริยาเหล่านี้แสดงออกมาในรูปแบบของโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นและมวลรวมของพวกมัน - อนุภาคฝุ่น พวกมันก่อตัวเป็นกลุ่มก๊าซและฝุ่นในอวกาศ เช่น เนบิวลายักษ์ในกลุ่มดาวนายพราน เส้นผ่านศูนย์กลาง 15 ปีแสง ปริมาณฝุ่นเพียงพอที่จะก่อตัวดาวฤกษ์ขนาดดวงอาทิตย์ได้ 100,000 ดวง เนบิวลาทางช้างเผือกมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100,000 ปีแสง เนบิวลานายพรานอยู่ใกล้เราที่สุด ในระยะทาง 1,500 ปีแสง โลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะก่อตัวขึ้นจากเมฆก๊าซและฝุ่นเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน แม้จะมีต้นกำเนิดร่วมกันของดาวเคราะห์ แต่สิ่งมีชีวิตก็ปรากฏบนโลกเท่านั้นและมีความหลากหลายเป็นพิเศษ สำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก จำเป็นต้องมีเงื่อนไขของจักรวาลและดาวเคราะห์ ประการแรก สิ่งเหล่านี้คือขนาดที่เหมาะสมที่สุดของโลก ประการที่สอง การเคลื่อนที่ในวงโคจรเป็นวงกลมทำให้เกิดความร้อนคงที่ ประการที่สาม การแผ่รังสีคงที่ของดาวฤกษ์ โลกได้รับความพึงพอใจต่อเงื่อนไขทั้งหมดเหล่านี้ ซึ่งเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน เงื่อนไขได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อการพัฒนาสสารในระดับที่สูงขึ้นและวิวัฒนาการของมันไปสู่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิต

แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต แนวคิดสมัยใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกนั้นมีพื้นฐานมาจากการรับรู้ถึง abiogenic เช่น แหล่งกำเนิดสารอินทรีย์ที่ไม่ใช่ทางชีวภาพจากโมเลกุลอนินทรีย์ นี่คือความคิดเห็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย (1924)

วิวัฒนาการทางเคมี

ในระยะแรก โลกมีอุณหภูมิที่สูงมาก เมื่อมันเย็นตัวลง ธาตุหนักจะเคลื่อนไปที่ศูนย์กลาง ในขณะที่ธาตุเบายังคงอยู่บนพื้นผิว โลหะถูกออกซิไดซ์และไม่มีออกซิเจนอิสระในบรรยากาศ ประกอบด้วย H2, CH4, NH3, HCN และมีลักษณะรีดิวซ์ สิ่งนี้ทำหน้าที่เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเกิดขึ้นของสารอินทรีย์โดยวิธีที่ไม่ใช่ทางชีวภาพ จนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 เชื่อกันว่าจะเกิดขึ้นได้เฉพาะในร่างกายเท่านั้น ในเรื่องนี้เรียกว่าอินทรีย์และสารต่างๆเรียกว่าแร่ธาตุอนินทรีย์ ในปี พ.ศ. 2496 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าโดยการส่งกระแสผ่านส่วนผสมของก๊าซ H2, CH4, NH3, HCN ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนจะได้ส่วนผสมของกรดอะมิโน ต่อมาได้สารประกอบอินทรีย์หลายชนิดโดยวิธีทางชีวภาพ ต่อมาทั้งหมดถูกค้นพบในอวกาศ

เมื่อกว่า 4 พันล้านปีก่อน โลกทั้งใบกลายเป็น "กระติกน้ำของมิลเลอร์" ภูเขาไฟระเบิด ลาวาไหล ไอน้ำหมุนวน ฟ้าแลบวาบ เมื่อดาวเคราะห์เย็นลง ไอน้ำก็ควบแน่นและตกลงมาบนโลกเป็นเวลาหลายล้านปี มหาสมุทรปฐมภูมิก่อตัวขึ้น ร้อนและอิ่มตัวด้วยเกลือ นอกจากนี้ น้ำตาล กรดอะมิโน และกรดอินทรีย์ก็เข้าไปอยู่ที่นั่นด้วย เมื่อสภาพภูมิอากาศลดน้อยลง การก่อตัวของสารประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นก็เป็นไปได้ ส่งผลให้โพลีเมอร์ชีวภาพปฐมภูมิ ได้แก่ โพลีนิวคลีโอไทด์และโพลีเปปไทด์

มหาสมุทรดึกดำบรรพ์มีโมเลกุลอินทรีย์และอนินทรีย์หลายชนิดในรูปแบบที่ละลายน้ำได้ ความเข้มข้นของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและค่อยๆ น้ำกลายเป็น "น้ำซุป" ของสารประกอบอินทรีย์ที่มีคุณค่าทางโภชนาการ แต่ละโมเลกุลมีโครงสร้างโครงสร้างเฉพาะ: บ้างก็แยกตัวออก บ้างมีเปลือกไฮเดรชั่น โมเลกุลอินทรีย์มีน้ำหนักโมเลกุลขนาดใหญ่และมีโครงสร้างที่ซับซ้อน โมเลกุลที่ล้อมรอบด้วยเปลือกน้ำรวมกันเป็นสารเชิงซ้อนโมเลกุลสูง - coacervates ในมหาสมุทรดึกดำบรรพ์ หยด coacervate จะดูดซับสารอื่น ๆ หรือถูกทำลายหรือขยายใหญ่ขึ้น เป็นผลให้หยดมีความซับซ้อนมากขึ้นและปรับให้เข้ากับสภาพภายนอก ในบรรดาโคเซอร์เวต การเลือกรูปแบบที่ต้านทานได้มากที่สุดได้เริ่มต้นขึ้น มีความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างองค์ประกอบทางเคมีของสภาพแวดล้อมภายในและภายนอก จากวิวัฒนาการทางเคมี รูปร่างเหล่านั้นจึงได้รับการเก็บรักษาไว้โดยไม่สูญเสียลักษณะทางโครงสร้างเมื่อแยกย่อยออกเป็นรูปแบบลูกสาว นี่คือความสามารถในการสืบพันธุ์ตัวเอง ในกระบวนการวิวัฒนาการ การเชื่อมโยงระหว่างกรดนิวคลีอิกและโมเลกุลโปรตีนทำให้เกิดรหัสพันธุกรรม ลำดับนิวคลีโอไทด์นี้ทำหน้าที่เป็นข้อมูลสำหรับลำดับกรดอะมิโนในโมเลกุลโปรตีน (การสืบพันธุ์แบบของตัวเอง). ชั้นไขมันรอบๆ โคเซอร์เวตค่อยๆ เปลี่ยนเป็นเยื่อหุ้มชั้นนอก สิ่งนี้ได้กำหนดเส้นทางวิวัฒนาการต่อไปไว้ล่วงหน้า การก่อตัวของสิ่งมีชีวิตเซลล์ปฐมภูมิถือเป็นจุดเริ่มต้นของวิวัฒนาการทางชีววิทยา

การเกิดขึ้นของโปรคาริโอต

การคัดเลือกโคเซอร์เวตดำเนินต่อไปประมาณ 750 ล้านปี เป็นผลให้โปรคาริโอตที่ปราศจากนิวเคลียร์ปรากฏขึ้น ตามวิธีการแก้ปัญหา พวกมันคือเฮเทอโรโทรฟ - พวกมันใช้อินทรียวัตถุในมหาสมุทรปฐมภูมิ ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนในบรรยากาศ พวกมันจะมีการเผาผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจน มันไม่ได้ผล เสบียงอาหารในมหาสมุทรก็ค่อยๆ หมดลง การแข่งขันด้านอาหารเริ่มขึ้นแล้ว

สิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการสังเคราะห์อินทรียวัตถุพบว่าตัวเองอยู่ในตำแหน่งที่ได้เปรียบมากกว่า นี่คือวิธีที่การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การเกิดขึ้นของแหล่งพลังงานใหม่ จากนั้นสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงก็เรียนรู้ที่จะใช้น้ำเป็นแหล่งไฮโดรเจน การดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์นั้นมาพร้อมกับการปล่อยออกซิเจนและการรวมตัวของคาร์บอนเข้ากับสารประกอบอินทรีย์ (ปัจจุบัน โปรคาริโอตที่ผิวมหาสมุทรผลิตออกซิเจนหมุนเวียนได้มากถึง 78%)

การเปลี่ยนจากบรรยากาศปฐมภูมิไปเป็นสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนถือเป็นเหตุการณ์ที่สำคัญมาก หน้าจอโอโซนถูกสร้างขึ้นในชั้นบนและเมแทบอลิซึมประเภทออกซิเจนที่ดีกว่าจะปรากฏขึ้น รูปแบบของชีวิตใหม่เริ่มเกิดขึ้นบนโลกพร้อมกับการใช้สิ่งแวดล้อมมากขึ้น

การเกิดขึ้นของยูคาริโอต

ยูคาริโอตเกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของโปรคาริโอตต่างๆ นี่คือวิธีที่บรรพบุรุษของโปรโตซัวที่มีเชื้อแฟลเจลที่มีชีวิตดึกดำบรรพ์เกิดขึ้น การรวมตัวกันของแฟลเจลเลตกับสาหร่ายหรือพืชสังเคราะห์แสง

ความสามารถของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวในการควบคุมแหล่งที่อยู่อาศัยนั้นมีจำกัด 2.6 พันล้านปีก่อน สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ปรากฏขึ้น พื้นฐานของแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดอธิบายได้โดยทฤษฎีฟาโกไซเทลลา สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์วิวัฒนาการมาจากแฟลเจลเลตในอาณานิคม พวกเขายังคงมีอยู่ในปัจจุบัน อาณานิคมเหล่านี้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายแต่ครบถ้วน

ดังนั้นการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกจึงเกี่ยวข้องกับกระบวนการวิวัฒนาการทางเคมีที่ยาวนาน การก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์มีส่วนทำให้เกิดวิวัฒนาการทางชีววิทยา ทั้งแบบที่ง่ายที่สุดและซับซ้อนที่สุดมีเซลล์ที่เป็นแกนกลางขององค์กรโครงสร้าง

คำถามเพื่อความปลอดภัย

1. ประวัติความคิดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต

2. ผลงานของแอล. ปาสเตอร์

3. ทฤษฎีความเป็นนิรันดร์ของชีวิต

4. การก่อตัวของสารอนินทรีย์และการก่อตัวของดาวเคราะห์

5. ทฤษฎี

6. วิวัฒนาการทางชีวภาพ

7. การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ตัวแรก

บท2 เซลล์วิทยา - การศึกษาเซลล์

หัวข้อที่ 2.1 การจัดระเบียบทางเคมีของเซลล์ มาโครและธาตุขนาดเล็ก

คำศัพท์เฉพาะทาง

1. องค์ประกอบทางชีวภาพ– องค์ประกอบทางเคมีที่เป็นพื้นฐานของโมเลกุลอินทรีย์

2.สารอาหารหลัก– องค์ประกอบทางเคมีที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของโมเลกุลอินทรีย์ในปริมาณเกิน 1%

3. องค์ประกอบขนาดเล็ก– องค์ประกอบทางเคมีที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของโมเลกุลอินทรีย์ในปริมาณไม่เกิน 0.001%

4. สภาวะสมดุล– สถานะของสมดุลแบบไดนามิกของระบบธรรมชาติซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยกิจกรรมของระบบการกำกับดูแล

5. สารละลายบัฟเฟอร์– สารละลายของสารอินทรีย์หรืออนินทรีย์ ซึ่งค่า pH จะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเติมอัลคาไลหรือกรดในปริมาณเล็กน้อย

จุลินทรีย์ที่ง่ายที่สุดคือแต่ละเซลล์ ร่างกายของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์จำนวนไม่มากก็น้อย ซึ่งเป็นกลุ่มบล็อกที่ก่อตัวเป็นสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าเซลล์นั้นจะเป็นอย่างไร ระบบที่สมบูรณ์หรือบางส่วนก็มีชุดคุณลักษณะร่วมกันในทุกเซลล์

การจัดระเบียบทางเคมีของเซลล์

เซลล์ประกอบด้วยธาตุประมาณ 70 ธาตุในตารางธาตุ ซึ่งพบได้ในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตเช่นกัน นี่เป็นหนึ่งในข้อพิสูจน์ถึงความธรรมดาของการมีชีวิตและไม่มีชีวิต อย่างไรก็ตามอัตราส่วนขององค์ประกอบการมีส่วนร่วมในการก่อตัวขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตนั้นแตกต่างกันอย่างมาก

ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนขององค์ประกอบในองค์ประกอบของร่างกายมีความโดดเด่น:

1. องค์ประกอบมาโคร (98% ของมวลเซลล์) H2, O2, C, N.

2. ธาตุติดตาม (1.5%) S, P, K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Cl. แต่ละคนทำหน้าที่สำคัญมากในเซลล์

3. อื่นๆ (0.5%) B, Zn, Cu, I2, F2CO, Se

องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้มีส่วนร่วมในการสร้างร่างกายทั้งในรูปของไอออนหรือเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบบางชนิด - โมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์

สารอนินทรีย์ในเซลล์

ซึ่งรวมถึงน้ำและเกลือแร่

น้ำ– สารประกอบอนินทรีย์ที่พบมากที่สุดในสิ่งมีชีวิต ปริมาณของมันมีตั้งแต่ 10% ในเคลือบฟันถึง 90% ในเซลล์สืบพันธุ์ ขึ้นอยู่กับอายุ ช่วงเวลาของวัน ช่วงเวลาของปี

โมเลกุลของน้ำแสดงด้วยไดโพล: ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ โมเลกุลสามารถเป็นอิสระหรือรวมกันเป็นกลุ่มโดยมีพันธะไฮโดรเจนอยู่ ธรรมชาติของไดโพลจะเป็นตัวกำหนดกิจกรรมทางเคมีที่สูงของน้ำ น้ำมีบทบาทเป็นสื่อกลางในเซลล์ โดยนำพาสารอาหารออกไป น้ำเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสหลายครั้ง น้ำมีคุณสมบัติการนำความร้อนได้ดี ช่วยควบคุมอุณหภูมิในเซลล์

เกลือแร่ -นี่คือสารประกอบอนินทรีย์ส่วนใหญ่ พวกมันอยู่ในรูปของไอออนหรือโมเลกุลที่ไม่แยกออกจากกัน คุ้มค่ามากมี K+, Na+, Ca+2 โดยให้ปริมาณน้ำและสภาพแวดล้อมของสารละลายคงที่ สภาพแวดล้อมการบัฟเฟอร์ช่วยให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอของกระบวนการภายในทั้งหมดในเซลล์

สารอินทรีย์ในเซลล์

พวกมันคิดเป็น 20-30% ของมวลเซลล์ ซึ่งรวมถึงโพลีเมอร์ชีวภาพ - โปรตีน, กรดนิวคลีอิก, คาร์โบไฮเดรต, ไขมัน, ATP เป็นต้น

ใน ประเภทต่างๆเซลล์มีสารประกอบอินทรีย์ในปริมาณไม่เท่ากัน คาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนมีอิทธิพลเหนือกว่าในเซลล์พืช ในขณะที่โปรตีนและไขมันมีอิทธิพลเหนือกว่าในเซลล์สัตว์ อย่างไรก็ตาม สารอินทรีย์แต่ละกลุ่มในเซลล์ประเภทใดก็ตามจะทำหน้าที่ต่างๆ เช่น ให้พลังงาน เป็นวัสดุก่อสร้าง นำส่งข้อมูล เป็นต้น

กระรอกในบรรดาสารอินทรีย์ เซลล์และโปรตีนครองอันดับหนึ่งในด้านปริมาณและความสำคัญ ในสัตว์พวกมันคิดเป็น 50% ของมวลแห้งของเซลล์

ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยโมเลกุลโปรตีนหลายประเภทที่แตกต่างกันและจากโปรตีนในสิ่งมีชีวิตอื่น

พันธะเปปไทด์:

เมื่อรวมกันแล้วโมเลกุลจะเกิดเป็นไดเปปไทด์ ไตรเปปไทด์ หรือโพลีเปปไทด์ นี่คือสารประกอบของกรดอะมิโนตั้งแต่ 20 ตัวขึ้นไป ลำดับการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนในโมเลกุลนั้นมีความหลากหลายมาก สิ่งนี้ทำให้สามารถดำรงอยู่ของตัวแปรที่แตกต่างกันในข้อกำหนดและคุณสมบัติของโมเลกุลโปรตีน

ลำดับของกรดอะมิโนในโมเลกุลเรียกว่าโครงสร้าง

ระดับประถมศึกษา – เชิงเส้น

รอง – เกลียว

ตติยภูมิ - กลม

Quaternary - สมาคมของทรงกลม (ฮีโมโกลบิน)

การสูญเสียโครงสร้างโครงสร้างโดยโมเลกุลเรียกว่าการสูญเสียสภาพธรรมชาติ เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ pH และการแผ่รังสี เมื่อสัมผัสเพียงเล็กน้อย โมเลกุลก็สามารถคืนคุณสมบัติของมันได้ มันถูกใช้ในทางการแพทย์ (ยาปฏิชีวนะ)

หน้าที่ของโปรตีนในเซลล์มีความหลากหลาย ที่สำคัญที่สุดคือการก่อสร้าง โปรตีนเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมดในออร์แกเนลล์ ฟังก์ชั่นการเร่งปฏิกิริยามีความสำคัญอย่างยิ่ง - เอนไซม์ทั้งหมดเป็นโปรตีน ฟังก์ชั่นมอเตอร์ให้โปรตีนที่หดตัว การขนส่ง - ประกอบด้วยการยึดองค์ประกอบทางเคมีและถ่ายโอนไปยังเนื้อเยื่อ ฟังก์ชั่นการป้องกันนั้นมาจากโปรตีนพิเศษ - แอนติบอดีที่เกิดขึ้นในเม็ดเลือดขาว โปรตีนทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน - เมื่อสลายโปรตีน 1 กรัมอย่างสมบูรณ์ จะปล่อยพลังงาน 11.6 กิโลจูลออกมา

คาร์โบไฮเดรตเหล่านี้เป็นสารประกอบของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน เป็นตัวแทนของน้ำตาล เซลล์มีมากถึง 5% ที่ร่ำรวยที่สุดคือเซลล์พืช - มากถึง 90% ของมวล (มันฝรั่ง, ข้าว) แบ่งออกเป็นแบบเรียบง่ายและซับซ้อน แบบง่าย - โมโนแซ็กคาไรด์ (กลูโคส) C6H12O6, น้ำตาลองุ่น, ฟรุกโตส ไดแซ็กคาไรด์ – (ซูโครส) C]2H22O11 บีท และ น้ำตาลอ้อย- โพลีซูการ์ (เซลลูโลส, แป้ง) (C6H10O5)n.

คาร์โบไฮเดรตทำหน้าที่ด้านการก่อสร้างและพลังงานเป็นหลัก เมื่อคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมถูกออกซิไดซ์ จะมีการปล่อย 17.6 kJ แป้งและไกลโคเจนทำหน้าที่เป็นพลังงานสำรองของเซลล์

ไขมันเหล่านี้เป็นไขมันและสารคล้ายไขมันในเซลล์ เป็นเอสเทอร์ของกลีเซอรอลและกรดอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง อาจเป็นของแข็งหรือของเหลวก็ได้ เช่น น้ำมัน ในพืชมีอยู่ในเมล็ดตั้งแต่ 5-15% ของของแห้ง

หน้าที่หลักคือพลังงาน - เมื่อไขมัน 1 กรัมถูกทำลาย จะปล่อยพลังงานออกมา 38.9 กิโลจูล ไขมันเป็นสารอาหารสำรอง ไขมันทำหน้าที่ก่อสร้างและเป็นฉนวนความร้อนที่ดี

กรดนิวคลีอิกเหล่านี้เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อน ประกอบด้วย C, H2, O2, N2, P. มีอยู่ในนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม

ก) DNA เป็นโพลีนิวคลีโอไทด์ทางชีวภาพที่ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์สองสาย นิวคลีโอไทด์ - ประกอบด้วยฐานไนโตรเจน 4 ฐาน: พิวรีน 2 ตัว - อะดีนีนและวาลีน, ไซโตซีนและกัวนีน 2 ไพริเมดีน รวมถึงน้ำตาล - ดีออกซีไรโบสและกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง

ในแต่ละสายนิวคลีโอไทด์เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ สายโซ่นิวคลีโอไทด์ก่อตัวเป็นเกลียว เกลียวดีเอ็นเอที่เต็มไปด้วยโปรตีนก่อให้เกิดโครงสร้างที่เรียกว่าโครโมโซม

b) RNA เป็นโพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์เป็นนิวคลีโอไทด์คล้ายกับ DNA ฐานไนโตรเจน - A, G, C แทนที่จะเป็นไทมีนก็มี Urace คาร์โบไฮเดรตใน RNA คือไรโบสและมีกรดฟอสฟอริกตกค้าง

RNA แบบเกลียวคู่เป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม สายโซ่เดี่ยว - นำข้อมูลเกี่ยวกับลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีน มี RNA แบบสายเดี่ยวหลายตัว:

ไรโบโซมอล - 3-5,000 นิวคลีโอไทด์;

ข้อมูล – นิวคลีโอไทด์;

การขนส่ง - 76-85 นิวคลีโอไทด์

การสังเคราะห์โปรตีนดำเนินการกับไรโบโซมโดยมีส่วนร่วมของ RNA ทุกประเภท

คำถามเพื่อความปลอดภัย

1. เซลล์เป็นสิ่งมีชีวิตหรือเป็นส่วนหนึ่งของมัน?

2. องค์ประกอบเบื้องต้นของเซลล์

3. น้ำและแร่ธาตุ

4.สารอินทรีย์ของเซลล์

6.คาร์โบไฮเดรต ไขมัน

หัวข้อที่ 2.2 โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์

คำศัพท์เฉพาะทาง

1. เยื่อหุ้มชีวภาพ– ชั้นฟอสโฟลิพิดที่มีโมเลกุลสองโมเลกุลซึ่งมีโมเลกุลโปรตีนต่างๆ ฝังอยู่ในนั้นจากด้านต่างๆ

2. สารอินทรีย์– มีโครงสร้างเฉพาะทางที่เข้มงวดปรากฏอยู่ในไซโตพลาสซึมอย่างต่อเนื่อง

3. ไซโตสเกเลตัน– ระบบไมโครทูบูลและเส้นใยโปรตีนที่ช่วยรักษารูปร่างของเซลล์และความกว้างขวางของโครงสร้างในไซโตพลาสซึม

4. ไมโตคอนเดรีย– สถานีพลังงานของเซลล์บนเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งมีการจัดเรียงเอนไซม์การเผาผลาญพลังงานอย่างเป็นระเบียบ

5. พลาสติด- ออร์แกเนลล์ที่มีการสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้น

6. การรวม- โครงสร้างที่ไม่มีอยู่ตลอดเวลาในไซโตพลาสซึมซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมสำคัญของเซลล์และทำหน้าที่เป็นแหล่งสารอาหาร.

การเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีมีความเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับโครงสร้างต่างๆ ของเซลล์ที่มีชีวิต ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการทำหน้าที่เฉพาะอย่าง โครงสร้างดังกล่าวเรียกว่าออร์แกเนล เนื่องจากทำหน้าที่เฉพาะเช่นเดียวกับอวัยวะของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ตามระดับขององค์กร (ระดับของความซับซ้อน) เซลล์ทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นโปรคาริโอตที่ไม่ใช่นิวเคลียร์และนิวเคลียส - ยูคาริโอต ปลอดนิวเคลียร์ ได้แก่ แบคทีเรีย และสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว ยูคาริโอต ได้แก่ เซลล์ของเชื้อรา สัตว์ และพืช

ดังนั้น วิทยาศาสตร์สมัยใหม่จึงจำแนกโครงสร้างเซลล์ออกเป็นสองระดับ: โปรคาริโอตและยูคาริโอต โปรคาริโอตยังคงรักษาลักษณะโบราณวัตถุเอาไว้: มีโครงสร้างที่เรียบง่ายมาก บนพื้นฐานนี้พวกเขาจะถูกแยกออกเป็นอาณาจักรอิสระ - เครื่องบด

เซลล์ยูคาริโอตประกอบด้วยนิวเคลียสที่ถูกจำกัดด้วยเปลือก เช่นเดียวกับ “สถานีพลังงาน” ที่ซับซ้อน - ไมโตคอนเดรีย กล่าวอีกนัยหนึ่ง เซลล์ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตนิวเคลียร์ได้รับการจัดระเบียบอย่างดี ปรับให้เข้ากับการใช้ออกซิเจน และดังนั้นจึงสามารถผลิตพลังงานจำนวนมากได้

โครงสร้างของโปรคาริโอต

แบคทีเรียเป็นโปรคาริโอตทั่วไป พวกมันอาศัยอยู่ทุกที่ ทั้งในน้ำ ดิน อาหาร รายการสภาพความเป็นอยู่แสดงให้เห็นว่าโปรคาริโอตที่สามารถปรับตัวได้ในระดับสูงมีอะไรบ้าง แม้ว่าโครงสร้างจะเรียบง่ายก็ตาม แบคทีเรียเป็นรูปแบบสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์และสามารถสันนิษฐานได้ว่าเกิดขึ้นในช่วงแรกสุดของการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลก แบคทีเรียเดิมอาศัยอยู่ในทะเล จุลินทรีย์สมัยใหม่มีต้นกำเนิดมาจากพวกมัน มนุษย์เริ่มคุ้นเคยกับโลกของจุลินทรีย์หลังจากสร้างเลนส์ที่มีกำลังขยายสูง