20. Биология. Происхождение и эволюция жизни. Вещественная основа жизни.

Отличия живого от неживого:

1). Вещественные(в состав живого входят высоко упорядоченные макромолекулярные соединения-биополимеры-белки, нуклеиновые кислоты(ДНК и РНК)).

2). Структурные. Живое отличается от неживого клеточны строением.

3). Функциональные. Для живых тел характерно воспроизводство самих себя.

Живые тела отличаются от неживых наличием обмена веществ, способностью к росту и развитию, активной регуляцией своего состава и функции, способностью к движению, раздражимостью, приспособленностью к среде и тд.

Теория происхождения жизни.

1. Креационизм.(Божественное создание живого)

2. Теория многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества.

3. Теория стационарного состояния(жизнь существовала всегда)

4. Неземное происхождение жизни

5. Теория происхождения жизни в историческом прошлом Земли в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам.

К началу 20 в. В науке господствовали 2 последние теории.

Теория внеземного происхождения опиралась на обнаружение при изучении метеоритов и комет, «предшественников» живого - сложных органических соединений.

В теории появления жизни на Земле в историческом прошлом имеется 2 варианта:

• Происхождение жизни - результат случайного образования единичной живой «молекулы», в которой был заложен весь план дальнейшего развития живого.

• Происхождение жизни - результат закогномерной эволюции материи.

Вещественные основы жизни.

Происхождение жизни не Земле –результат эволюции(сначала химической, затем биологической).

В вещественном плане для становления жизни нужен прежде всего углерод. Атомы углерода вырабатываются в недрах больших звезд в необходимом для жизни количестве. Углерод способен создавать разнообразные(неск. десятков миллионов), подвижные, низкоэлектропроводные, насыщенные водой, длинные, скрученные, цепеобразные соединения.

Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, фосфором, серой и железом обладают замечательными каталитическими, строительными, информационными, энергетическими и дургими свойствами. Кроме углерода к «кирпичикам» живого можно отнести водород, кислород и азот.

Живая клетка состоит: 70%-кислород, 17%-водород, 10%-углерод, 3% азот.

Они легко соединяю между собой, обладают малым атомарным весом. Их соединения легко растворяются в воде. По радиоастрономическим данным органические вещества возникали до появления планеты земля, т.е. они уже присутствовали на Земле при ее образовании. При образовании земли из космической пыли и газа весьма вероятно, что газы могли конденсироваться, в этих конденсатах и на поверхностях пылинок могли синтезироваться органические соединения.

Жизнь возможна только при определенных химических и физических условиях(температура, вода, давление и т.д.)

21. Земля в период возникновения жизни.

Возраст Земли – 4,5 миллиарда лет. Температура при возникновении 4500-8000 С. По мере того, как земля остывала, углерод и метанолы конденсировались и образовали земную кору. Атмосфера содержала водород, соединения азота, отсутствие в атмосфере кислорода, вероятно, было необходимым условием возникновения жизни. Это следует из лабораторных опытов и анализа древнейших пород.

По мнению Вернадского, жизнь появилась одновременно с образованием земли. Опарин считал, что периоду развития жизни предшествовал длительный период химической революции. Содержащие углерод и азот вещества могли возникать в расплавленных глубинах Земли и выноситься на поверхность при вулканической деятельности. Также органические вещества могли создаваться и в океане из более простых соединений. Энергию для этих реакций скорее всего доставляла интенсивная солнечная радиация.

Разнообразие находящихся в океанах простых соединений, площадь поверхности земли, доступность энергии и масштабы времени позволили предположить, что в океанах постепенно накопились органические вещества и образовался тот «первичный бульон», в котором и могла зародиться жизнь. Для построения любого сложного органического соединения, входящего в состав живых тел, нужен небольшой набор блоков-мономеров (низкомолекулярных соединений – аминокислот, азотистых оснований и др.).Эти мономеры описывают биохимичес­кое строение любого живого организма. Оно состоит из аминокислот (из которых построены все белки), азотистых соединений (составные части нуклеиновых кислот), глюкозы — источника энергии, жиров — структурного материала, идущего на построение в клетке мембран и запасающего энергию.

В «первичном океаническом бульоне» могли уже образовываться биополимеры(белки и нуклеиновые кислоты), обладающие свойством самовоспроизведения себе подобных.

Затем могли образовываться микросферы -шаровидные тела, возникающие при растворении и конденсации белковоподобных веществ.

В образовании органических соединений большую роль играл не только наличие веществ, но и наличие энергии произвольных реакций. В некоторые из первых стадий эволюции жизни были связаны с возникновением механизмов, способных поглощать и трансформировать химическую энергию.