Открытый урок по биологии на тему "современные представления о происхождении жизни на земле". Презентация происхождение жизни на земле Презентация о возникновении
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВОЗНИКНОВЕНИИ ЖИЗНИ
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
- Познакомить с основными гипотезами возникновения жизни;
- Развивать умения обобщать, делать выводы, самостоятельно работать с научно-популярной литературой и учебником;
- Показать как менялись взгляды на возникновение жизни по мере накопления знаний.
- "Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка"
Теорий возникновения жизни на Земле существует довольно много, их можно разделить на группы
1. КРЕАЦИОНИЗМ
2. ТЕОРИЯ САМОЗАРОЖДЕНИЯ
3. ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ
4.ТЕОРИЯ ПАНСПЕРМИИ
5. ТЕОРИЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ
Божественное сотворение мира.
- Креационизм (создание) –
религиозно-философская
концепция, в рамках которой все
живые существа и сама планета в
целом созданы Богом.
Гипотеза креационизма находится вне поля научных изысканий, так как она неопровержима: невозможно научно доказать, как то что Бог не создавал жизнь, так и то, что Бог её сотворил.
Самозарождение жизни
- На протяжении тысячелетий
люди верили в самопроизвольное
зарождение жизни, считая его
обычным способом появления
живых существ из неживой
384-322 гг. до н.э.
Например, Аристотель приписывал вшам происхождение из мяса, дождевым червям – из ила прудов.
описал, как за три недели, он создал мышей.
Для этого всего-то нужно:
грязная рубашка, темный шкаф и горсть пшеницы, а чтобы процесс начался – человеческий пот.
Франческо Реди 1626 -1698 Итальянский естествоиспытатель и врач.
Он провел опыт с сосудами, в которые положил мясо, часть сосудов оставил открытыми, другие закрыл тканью. В открытых сосудах мухи отложили яички и там появились личинки мух, в закрытых сосудах личинок не было.
Таким образом была окончательно доказана невозможность самозарождения живых организмов
Эксперимент Л. Пастера с колбами с изогнутыми горлышками
Согласно гипотезе стационарного состояния
Земля не возникала,
а существовала вечно.
- Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды также существовали всегда. Эту гипотезу называют иногда гипотезой этернизма (от лат. eternus - вечный).
- Выдвинута немецким ученым В. Прейером в 1880 г
Теория панспермии имеет
Теория панспермии Предполагают, что жизнь на Землю занесена извне с метеоритами, кометами или даже НЛО
- Появление на Земле НЛО
- Наскальные рисунки с изображением предметов, похожих на ракеты и космонавтов
- Встречи с инопланетянами
- Находки метеоритов, содержащих органические соединения
Теория биохимической эволюции имеет наибольшее количество сторонников среди современных ученых
Александр Иванович Опарин
В 1924 г. А. И. Опарин в работе «Происхождение жизни» выдвинул коацерватную гипотезу, согласно которой начальные этапы химической эволюции были связаны с формированием белковых структур.
В дальнейшем ПЕРВИЧНАЯ атмосфера Земли вновь образовалась из более тяжелых вулканических газов
Она состояла из
водяного пара Н 2 О
углекислого газа СО 2
аммиака NH 3
метана CH 4
В 1924 г. Российский ученый А.И. Опарин предложил первую концепцию химической эволюции
В 1953 г. американские ученые Г. Юри и С. Миллер в условиях, приближённых к атмосфере молодой Земли, синтезировали аминокислоты, нуклеиновые кислоты и простые сахара. В лабораторных условиях они подвергли действию электрических разрядов смесь из углекислоты, аммиака, метана, водорода и воды. В ходе эксперимента были получены биологически важные органические соединения
В атмосфере Земли и в водах
первичного океана
из неорганических веществ сформировались простые органические вещества: аминокислоты, простые углеводы, спирты, азотистые основания, жирные кислоты
Стенли Миллер
Результат – синтез аминокислот, мочевины, молочной кислоты
Электрические разряды (60000 В)
Давление (n Па)
Температура (+80˚С)
Смесь газов (CO 2 , CH 4 , NH 3 , H 2 , пары воды)
этап химической эволюции – синтез белков-полипептидов, которые могли образоваться в водах первичного океана.
Белки-полипептиды
аминокислоты
Свойства коацерватов
- Избирательно поглощают из окружающей среды вещества
- Увеличиваются в размерах
- Не способны к самовоспроизведению
Коацерватные капли
возникновение мембраны, молекул нуклеиновых кислот, способных к самовоспроизведению
Пробионты
- Английский биохимик, генетик и физиолог. Автор гипотезы о « первичном бульоне», один из основоположников популяционной генетики
Гипотезы абиогенеза: гипотеза биохимической эволюции
Эволюция на уровне молекул РНК в коацерватах шла миллионы лет . Так возник древний мир РНК. Мутации и рекомбинации в популяциях РНК создавали все большее разнообразие этого мира.
Параллельно идет эволюция связей между РНК и синтезом полипептидов, обеспечивающими их более надежное существование.
На следующем этапе возникает ДНК, их двуцепочечное строение обеспечивает устойчивость и точную репликацию (удвоение).
Новые открытия функций РНК
Открытие новых функций РНК, а точнее так называемых малых РНК, стало важнейшим научным событием. В 2003 году были обнаружены новые подтверждения того, что молекулы РНК - не просто посредники между ДНК и белками в процессе белкового синтеза. Появляется всё больше аргументов в пользу того, что РНК способны регулировать ("включать/ выключать") определённые гены, тем самым играя важнейшую роль в процессе дифференциации организма, а также его текущей жизнедеятельности.
- Многие из теорий, которые прозвучали сегодня используют почти одни и те же данные, но делают упор на разные аспекты. Научные теории могут быть сверхфантастическими, с одной стороны, сверхскептическими с другой. Теологические соображения тоже находят себе место в этих рамках в зависимости от религиозных взглядов их авторов. Каждая из гипотез имеет свои сильные и слабые стороны, но ни одна не дает точного ответа на вопрос о происхождении жизни.
Самозарождение Гипотеза самозарождения «была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму. После того как к концу XVII века была доказана невозможность самозарождения мышей, атеисты продолжали верить в самозарождение бактерий. Споры о том, могут или нет бактерии самозарождаться из грязи продолжались до второй половины XIX века. Только Луи Пастер (1822–1895) экспериментальным путем доказал невозможность самозарождения бактерии. Назад
При каких условиях возможно появление живых организмов? Ч.Дарвин г «…отсутствие живых организмов». А.И.Опарин в 1924 г. «..отсутствие свободного кислорода в атмосфере.»
Аппарат Стэнли Миллера. Стэнли Миллер и Сидни Фокс сконструировали аппарат, в котором содержались газы первичной атмосферы. Через эту смесь они пропускали электрические разряды. Сов. учёные А. Г. Пасынский и Т. Е. Павловская (1956) показали возможность образования аминокислот при ультрафиолетовом облучении газовой смеси формальдегида и солей аммония
При каких условиях возможно появление живых организмов? С ответьте на вопросы. 1. Какие процессы на древней Земле привели к образованию на ней газовой оболочки? 2.Каков состав первичной атмосферы? 3.Из –за чего Земля остывала? 4.Какие вещества накапливались в океане? 5.Что, по мнению учёных, привело к появлению органических соединений? 6.Почему изменялся состав веществ в океане?
Этапы возникновения живых организмов 1.Образование аминокислот и мономеров для органических молекул 2.Образование биополимеров, таких как белки, углеводы и жиры, способные образовывать комплексы – коацерватные капли. 3.Коацерваты. 4.Возникновение способности к самовоспроизведению (на основе матричного синтеза)
Этапы возникновения живых организмов Модельные опыты, проводимые А. И. Опариным и сотрудниками с коацерватными каплями выделяющимися из водного раствора разнообразных органических полимеров, показали, что эти системы обладают способностью поглощать из окружающего их раствора разнообразные богатые энергией вещества и за их счёт расти, увеличиваясь в размерах и массе.
Тема: «Современные представления о возникновении жизни на Земле».
Цель:
- продолжить формировать знания учащихся о возникновении жизни на Земле;
- познакомить с основными положениями современной теории А.И. Опарина;
- развивать умение анализировать предложенную информацию;
Оборудование: презентация Microsoft Office PowerPoint «Современные представления о возникновении жизни на Земле».
Ход урока
- Организационный момент.
Приветствие.
– Подготовка аудитории к работе.
- Мотивация учебной деятельности.
Сообщение темы и цели урока.
- Проверка знаний учащихся.
Учитель : Проблемы возникновения и развития жизни на Земле с давних пор привлекают внимание всех философов и натуралистов. Каковы же были первые взгляды на вопросы возникновения жизни на Земле?
Учащийся: рассказ о первых взглядах на вопросы возникновения жизни на Земле с использованием материалов презентации.
Презентация. Слайд № 3,4,5,6
Учитель: Как развивались представления о возникновении жизни позже?
Учащийся: Рассказ об опыте Франческо Реди с использованием анимационного видеофрагмента. Презентация. Слайд №7
Учитель: Итак, впервые была предпринята попытка доказать несостоятельность абиогенеза, самозарождения живых организмов, но это не разрушило идею о самозарождении жизни. Кто продолжил развитие идей Ф. Реди в дальнейшем?
Учащийся: Рассказ об опыте Луи Пастера с использованием анимационного видеофрагмента. Презентация. Слайд №8
Учитель: Итак, после достаточно убедительных опытов Ф. Реди и Л. Пастера была окончательно опровержена позиция абиогенеза и подтверждены идеи биогенеза, что вызвало ряд новых вопросов: как и когда, возникла изначально жизнь на Земле.
Какие же гипотезы сформировались об изначальном появлении жизни на Земле?
Учащийся: В поисках ответа на вопрос - «Как и когда, возникла жизнь на Земле?» сформировались следующие основные гипотезы:
1. Жизнь на нашу планету занесена извне, из Вселенной – это Теория панстпермии.
2. Жизнь на Земле существовала всегда, но она претерпевала различные катаклизмы – это теория стационарного состояния.
3. Жизнь возникла на Земле в результате биохимических процессов в условиях еще молодой планеты. Эту современную гипотезу называют теорией биохимической эволюции.
Презентация. Слайд №9
Учитель: Все эти теории возникновения жизни на Земле существуют, каждая из них по-своему интересная и заслуживают внимания. Но мы сегодня обсудим последнюю, современную теорию о возникновении жизни на Земле.
IX. Изучение нового материала.
Итак, тема урока «Современные представления о возникновении жизни на Земле».
Цель: познакомиться с основными положениями современной теории А.И.Опарина
(записать дату и тему урока в тетрадь)
Презентация. Слайд №10,11
Учитель: Современные взгляды на происхождение жизни на Земле формировались на протяжении первой половины XX века. И большой вклад в развитие современной теории – теории эволюции живой материи внёс наш отечественный ученый-биохимик А. И. Опарин.
(Сообщение об Опарине). Презентация. Слайд №12
Учитель: Презентация. Слайд №13
Итак, Опарин предложил теорию – теорию эволюции живой материи, которую позже поддержали многие ученые всего мира. Основными идеями его теории являются:
- Первоначально жизнь возникла в Мировом океане как результат химической эволюции, т.е . абиогенно;
- Развитие живой материи и появление большого разнообразия форм жизни произошли в процессе биологической эволюции, т.е. биогенно.
Как же появилась жизнь на Земле? В каких условиях шло её формирование и развитие?
Сейчас я предлагаю вам внимательно посмотреть видеофрагмент о возникновении жизни на Земле, после просмотра которого, вам предстоит заполнить таблицу «Условия возникновения жизни на Земле».
Просмотр видеофрагмента. Диск «Основы общей биологии. 9 класс»
Учитель: Заполните таблицу «Условия возникновения жизни на Земле» опираясь на материал фильма и учебника на стр. 122-123
(заполнение таблицы)
Обсуждение таблицы.
Презентация. Слайд №14
- Закрепление материала .
Презентация. Слайд №15
- Какие же этапы в возникновении жизни на Земле выделил Опарин в своей теории?
- Возможно ли сейчас образование жизни небиологическим путем?
- Тестирование.
- Итог урока.
Презентация. Слайд №16
Выставление оценок.
- Домашнее задание.
- § 33.
- СОСТАВИТЬ ПЯТЬ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЗНАНИЙ ПО ТЕМЕ.
Обобщающий урок по теме: «Основы учения о наследственности и изменчивости»
В – I
Часть «А»
Выберите один правильный ответ из четырёх предложенных
- Благодаря митозу число хромосом в клетках тела:
- Удваивается;
- Уменьшается вдвое;
- Оказывается одинаковым;
- Изменяется с возрастом.
- В процессе деления клетки наиболее существенные преобразования претерпевают:
- Рибосомы;
- Хромосомы;
- Митохондрии;
- Лизосомы
- В ядре яйцеклетки животного содержится 16 хромосом, а в ядре сперматозоида этого животного:
- 24; 2) 8; 3) 16; 4) 32
- Совокупность всех внешних и внутренних признаков организма составляет:
- Генофонд; 2) Генотип; 3) Фенотип; 4) Код ДНК
- Цвет волос у человека контролируют парные гены, которые расположены в гомологичных хромосомах и называются:
- Доминантными; 2) рецессивными 3) аллельными; 4) сцепленными
- Преобладающий признак, который проявляется у гибридов потомства, называют:
- Доминантным; 2) рецессивным; 3) гибридным; 4) мутантным
- Укажите генотип человека, если по фенотипу он светловолосый и голубоглазый (рецессивные признаки):
1). ААВВ; 2) АаВв 3) аавв 4) Аавв
- При скрещивании морских свинок с генотипами ААвв и ааВВ получится потомство с генотипом:
- ААВв 2) АаВв; 3) АаВВ; 4) ааВВ
- При скрещивании собак с чёрной и рыжей шерстью появилось 5 щенков, и все - чёрные, что свидетельствует о появлении:
- Закона независимого наследования;
- Правила единообразия;
- Промежуточного характера наследования;
- Сцепленного с полом наследования
- Если при моногибридном скрещивании во втором поколении гибридов наблюдается расщепление по фенотипу 1:2:1, то это следствие:
- Неполного доминирования;
- Полного доминирования;
- Взаимодействие генов;
- Сцепленного наследования
Часть «В»
Выберите несколько правильных ответов:
- Чем митоз отличается от мейоза?
- Происходят два следующих друг за другом деления
- Происходит одно деление, состоящее из четырёх фаз
- Образуются две дочерние клетки, идентичные материнской;
- Образуются 4 гаплоидные клетки;
- К полюсам расходятся и гомологичные хромосомы и гомологичные хроматиды.
- Выберите правильное утверждение:
- Гаплоидный организм может быть гетерозиготным;
- Гаплоидный организм не может иметь гомологичных хромосом;
- Гаметы гетерозиготны;
- Закон чистоты гамет нарушается для диплоиных организмов;
- У диплоидных организмов ген представлен двумя аллелями.
- Установите последовательность фаз в митозе:
- Профаза
- Телофаза
- анафаза
- Метафаза
Возникновение жизни на Земле История представлений о возникновении жизни. Современные представления о возникновении жизни. Теории происхождения протобиополимеров. Эволюция протобионтов. Начальные этапы биологической эволюции. Возникновение жизни на Земле Истории представлений о возникновении жизни Теории происхождения протобиополимеров. Эволюция протобионтов. Представления философов Современные представления о возникновении жизни Начальные этапы биологической эволюции. Образование планетных систем Работы Л.Пастера Первичная атмосфера Земли Теории вечности жизни Источники энергии и возраст Земли Теории происхождения жизни Условия среды на древней Земле Часто утверждают, что в настоящее время имеются все условия для возникновения примитивных живых существ, которые имелись когда-то. Но если бы сейчас в каком-либо водоеме, содержащем все необходимые соли аммония и фосфаты и доступном воздействию света, тепла, электричества и т.п., химически образовался белок, способный к дальнейшим все более сложным превращениям, то этот белок немедленно был бы разрушен или поглощен, что было невозможно в период до возникновения живых существ. Чарльз Дарвин Представления древних и средневековых философов. Общий уровень знаний в древнем мире был невысок, и господствовавшие в то время представления отличались своей фантастичностью. Так, Эмпедокл (5 в. до н.э.) приписывал деревьям способность нести яйца. Неудивительно поэтому, что даже такой крупный ученый, как Аристотель (4 в. до н. э.), высказывал аналогичные, нелепые с нашей точки зрения, взгляды. Например, Аристотель Работы Л.Пастера. Работы Л.Пастера явились переломным моментом в истории учения о происхождении жизни. Вопрос о самозарождении разрешился, и принцип «все живое- из живого» для всех известных существ мог считаться справедливым и не знающим не одного исключения. Наряду с этим вновь появились старые представления о возникновении и вечности Теории происхождения жизни. Все религии, и в частности христианская, учат, что растения животные и люди при “сотворении мира” были созданы богом примерно такими же, каковы они сейчас. Следовательно, по религиозным представлениям, наша планета была с самого начала заселена одними и теми же видами живых существ. Утверждение церкви опроверг великий английский ученый Чарльз Дарвин. Он сумел научно доказать, что все современные нам высокоорганизованные существа произошли от организмов, более просто устроенных, путем эволюции, т. е. путем последовательного развития. Исследование ископаемых остатков, сохранившихся в земной коре от некогда населявших нашу планету живых существ, полностью подтвердило учение Дарвина. Земля не всегда была заселена одними и теми же видами живых существ. Ныне живущие существа возникли в результате последовательного развития сравнительно просто устроенных живых организмов. Чем древнее ископаемые остатки организмов, тем проще устройство этих организмов. Как же возникли тогда первичные организмы - родоначальники всего живого на Земле? Перед таким вопросом остановился в раздумье и сам Дарвин. В конце прошлого века Ф. Энгельс высказал предположение, что подобные примитивные живые существа могли возникнуть только в результате развития безжизненной материи. В конце прошлого века Ф. Энгельс высказал предположение, что подобные примитивные живые существа могли возникнуть только в результате развития безжизненной материи. Однако в то время конкретно представить себе последовательные ступени развития неживой материи в живые организмы ученые еще не могли. Это удалось лишь в XX в., когда было накоплено достаточное количество научных сведений. История углерода. История образования Земли показывает, что при формировании нашей планеты и в первые периоды ее существования на поверхности земного шара возникали громадные количества простейших органических веществ. Сейчас в астрономии считается общепринятым, что Земля и другие планеты солнечной системы образовались из гигантского облака газопылевой материи. Такая газопылевая материя есть в межзвездном пространстве и сейчас. Астрономы научились определять ее состав. В ней обнаружен метан (СН4). Возможно, там имеются и более сложные углеводороды. Когда частички газопылевого облака объединились в большие планеты (Юпитер, Сатурн), метан и другие газы сохранились в первичной атмосфере формировавшихся планет. Там астрономы обнаруживают эти газы и теперь. А в составе Земли - она ведь сравнительно небольшая планета - углерод остался лишь в виде графита и карбидов (соединений углерода с металлами). Из карбидов при их взаимодействии с водой образуются углеводороды, а в состав Земли входила и вода - в виде гидратов различных горных пород. Следовательно, углеводороды и их простейшие производные неизбежно должны были образоваться на Земле задолго до появления на ней живых существ. От углерода к белкам. Возраст Земли определяется наукой различными способами в пределах 5 млрд. лет, жизнь на ней существует более 2 млрд. лет. Таким образом, наибольший период своего существования наша планета была безжизненной. А углеводороды и простейшие органические вещества, возникшие из них стали появляться на земной поверхности с самого начала ее образования. Они послужили исходным звеном той длинной цепи превращений, которые в конце концов привели к возникновению на земной поверхности, в ее водной оболочке и в атмосфере большого числа разнообразных и иногда очень сложных веществ. В самой природе углеводородов уже заложена возможность таких превращений. Но для того чтобы они происходили, нужен достаточный приток энергии извне. Такая энергия на земной поверхности имелась в нескольких формах: лучистая энергия Солнца, в частности ультрафиолетовый свет, Возможность возникновения сложных органических соединений в тех условиях, которые были на поверхности Земли в начальные периоды ее существования, можно доказать даже непосредственными лабораторными опытами. Недавно американский исследователь С. Миллер искусственно воспроизвел обстановку первичной атмосферы Земли: он пропускал тихие электрические разряды через смесь метана, водорода, аммиака и паров воды. В результате получились аминокислоты - основные составные части белковой молекулы. Индийский ученый К. Бахадур в подобном же опыте получил аминокислоты воздействием солнечного света. Этот опыт путем применения ультрафиолетовых лучей значительно уточнили наши ученые в Институте биохимии им. А. Н. Баха Академии наук СССР. Опыты японского ученого Ш. Акабори тоже показали, как в условиях первичных периодов существования Земли из соединения аминокислот точнее, из их ближайших предшественников - могли образоваться белковоподобные вещества. Возраст Земли Возраст Земли определяется наукой различными способами в пределах 5 млрд. лет, жизнь на ней существует более 2 млрд. лет. Таким образом, наибольший период своего существования наша планета была безжизненной. А углеводороды и простейшие органические вещества, возникшие из них, стали появляться на земной поверхности с самого начала ее образования. Они послужили исходным звеном той длинной цепи превращений, которые в конце концов привели к возникновению на земной поверхности, в ее водной оболочке и в атмосфере большого числа разнообразных и иногда очень сложных веществ. В самой природе углеводородов уже заложена возможность таких превращений. Но для того чтобы они происходили, нужен достаточный приток энергии извне. Такая энергия на земной поверхности имелась в нескольких формах: лучистая энергия Солнца, в частности ультрафиолетовый свет, электрические разряды в атмосфере, энергия атомного распада природных радиоактивных веществ. Возникновение первичных организмов Когда на Земле возникли такие белковоподобные вещества, начался новый этап в развитии материи - переход от органических соединений к живым существам. Сначала органические вещества находились в морях и океанах в виде растворов. В них не было какого-либо строения, какой-либо структуры. Но когда растворы белков или других подобных органических соединений смешиваются между собой, из растворов выделяются особые полужидкие, Хотя коацерватные капельки жидкие, но они обладают определенным внутренним строением. Частицы вещества в них расположены не беспорядочно, как в растворе, а с определенной закономерностью. При образовании коацерватов возникают зачатки организации, правда, еще очень примитивной и неустойчивой. Для самой капельки эта организация имеет большое значение. Любая коацерватная капелька способна улавливать из раствора, в котором плавает, те или иные вещества. Они химически присоединяются к веществам самой капельки. Таким образом в ней протекает процесс созидания, роста. Но в любой капельке наряду с созиданием наблюдается и распад. Тот или иной из этих процессов, в зависимости от ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ. Строение этих первичных живых организмов было гораздо совершеннее, чем у коацерватных капелек. Но все же оно было несравненно проще даже самых простых из нынешних живых существ. Естественный отбор, начавшийся в коацерватных капельках, продолжался и с появлением жизни. Проходили века, тысячелетия, и строение живых существ все более улучшалось, приспособлялось к условиям существования. На заре жизни и растения, и животные были мельчайшими одноклеточными существами, подобными живущим в наше время бактериям, сине-зеленым водорослям, амебам. Большим событием в истории последовательного развития живой природы стало возникновение многоклеточных организмов, т. е. живых существ, состоящих из многих клеток, объединенных в один организм. Постепенно, но значительно быстрее, чем раньше, живые организмы становились все сложнее и разнообразнее. The end … Над презентацией работала: Ученица 10 3 класса гимназии №13 Ибрагимова Хазина
