Godine 1924. ruski naučnik Aleksandar Ivanovič Oparin prvi je formulisao osnovne principe koncepta prebiološke evolucije. Nastanak života posmatrao je kao jedinstveni prirodni proces, koji se sastojao od početne hemijske evolucije koja se odvijala u uslovima rane Zemlje, koja je postepeno prešla na kvalitativno novi nivo - biohemijsku evoluciju.

Suština hipoteze bila je sljedeća: nastanak života na Zemlji dug je evolucijski proces formiranja žive tvari u dubinama nežive tvari. I to se dogodilo kroz kemijsku evoluciju, kao rezultat toga, najjednostavnije organske tvari nastale su od neorganskih pod utjecajem jakih fizičko-hemijskih faktora.

Razmatrajući problem nastanka života biohemijskom evolucijom, Oparin identifikuje tri stadijuma prelaska iz nežive u živu materiju: 1. faza sinteze početnih organskih jedinjenja iz neorganskih supstanci u uslovima primarne atmosfere rane Zemlje; 2. faza formiranja biopolimera, lipida, ugljovodonika iz akumuliranih organskih jedinjenja u primarnim rezervoarima Zemlje;

Faza 3 - samoorganizacija složenih organskih spojeva, nastanak na njihovoj osnovi i evolutivno poboljšanje metaboličkih procesa i reprodukcija organskih struktura, što kulminira formiranjem najjednostavnije ćelije.

U prvoj fazi, prije oko 4 milijarde godina, kada je Zemlja bila beživotna, na njoj se odvijala abiotička sinteza ugljikovih spojeva i njihova kasnija prebiološka evolucija. Ovaj period evolucije Zemlje obilježile su brojne vulkanske erupcije uz oslobađanje ogromnih količina vrele lave. Kako se planeta hladila, vodena para u atmosferi se kondenzovala i padala na Zemlju, formirajući ogromne vodene površine.

Pošto je površina Zemlje i dalje bila vruća, voda je isparila, a zatim, hlađenjem u gornjim slojevima atmosfere, ponovo pala na površinu planete.Ti procesi su se nastavljali milionima godina. Tako su različite soli rastvorene u vodama primarnog okeana. Osim toga, sadržavao je i organske spojeve: šećere, aminokiseline, dušične baze, organske kiseline itd., koji su se kontinuirano formirali u atmosferi pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, visoke temperature i aktivnog vulkanskog djelovanja.

Primordijalni okean je vjerovatno sadržavao u otopljenom obliku različite organske i neorganske molekule koji su u njega ušli iz atmosfere i površinskih slojeva Zemlje. Koncentracija organskih jedinjenja stalno se povećavala, i na kraju su okeanske vode postale "bujon" proteinskih supstanci - peptida.

U drugoj fazi, kako su uslovi na Zemlji omekšavali, pod uticajem električnih pražnjenja, toplotne energije i ultraljubičastih zraka na hemijske mešavine primarnog okeana, postalo je moguće formiranje složenih organskih jedinjenja - biopolimera i nukleotida, koji su postepeno kombinujući se i postajući složeniji, pretvoreni u protobionte (prećelijske pretke živih organizama). Rezultat evolucije složenih organskih tvari bila je pojava koacervata, odnosno kapi koacervata.

Koacervati su kompleksi koloidnih čestica, čija je otopina podijeljena u dva sloja: sloj bogat koloidnim česticama i tekućina gotovo bez njih. Koacervati su imali sposobnost da apsorbuju različite supstance rastvorene u vodama primarnog okeana. Kao rezultat toga, došlo je do promjene unutarnje strukture koacervata, što je dovelo ili do njihovog raspadanja ili do nakupljanja tvari, odnosno do rasta i promjene u kemijskom sastavu, povećavajući njihovu stabilnost u uvjetima koji se stalno mijenjaju.

Teorija biohemijske evolucije koacervate smatra prebiološkim sistemima, koji su grupe molekula okružene vodenom ljuskom. Pokazalo se da koacervati mogu apsorbirati različite organske tvari iz vanjskog okruženja, što je omogućilo primarni metabolizam sa okolinom.

U trećoj fazi, kako je Oparin pretpostavio, počela je djelovati prirodna selekcija. U masi kapljica koacervata došlo je do selekcije koacervata koji su bili najotporniji na date uslove okoline. Proces selekcije se odvijao milionima godina, što je rezultiralo očuvanjem samo malog dijela koacervata. Međutim, sačuvane kapljice koacervata imale su sposobnost da se podvrgnu primarnom metabolizmu. A metabolizam je primarno svojstvo života.

Istovremeno, nakon što je dostigla određenu veličinu, matična kap se mogla raspasti u ćerke kapi, koje su zadržale karakteristike matične strukture. Dakle, možemo govoriti o sticanju od strane koacervata svojstva samoreprodukcije - jednog od najvažnijih znakova života. Zapravo, u ovoj fazi koacervati su se pretvorili u najjednostavnije žive organizme.

Dalja evolucija ovih prebioloških struktura bila je moguća samo uz komplikaciju metaboličkih i energetskih procesa unutar koacervata. Samo membrana bi mogla da obezbedi jaču izolaciju unutrašnje sredine od spoljašnjih uticaja. Oko koacervata, bogatih organskim jedinjenjima, pojavili su se slojevi lipida koji odvajaju koacervat od okolne vodene sredine. Tokom procesa evolucije, lipidi su se transformisali u vanjsku membranu, što je značajno povećalo vitalnost i stabilnost organizama.

U protoćelijama kao što su kacervati ili mikrosfere, odvijale su se reakcije polimerizacije nukleotida sve dok se od njih nije formirao protogen – primarni gen koji je sposoban da katalizira pojavu određene sekvence aminokiselina – prvog proteina. Vjerovatno je prvi takav protein bio prekursor enzima koji katalizira sintezu DNK ili RNK.

One protoćelije u kojima je nastao primitivni mehanizam naslijeđa i sinteze proteina podijelile su se brže i uzele u sebe sve organske tvari primarnog oceana. U ovoj fazi, prirodna selekcija je već bila u toku za brzinu reprodukcije; bilo kakvo poboljšanje u biosintezi je zabilježeno, a nove protoćelije zamijenile su sve prethodne.

Teoriju AI Oparina toplo je podržao profesor s Cambridgea John Haldane. On je otvorio debatu o poreklu života u članku objavljenom u Rationalist Annual 1929. U njoj je D. Haldane iznio hipotezu da su se ogromne količine organskih jedinjenja akumulirale na primitivnoj Zemlji, formirajući ono što je on nazvao topla razrijeđena supa (kasnije se ukorijenio naziv prvobitna supa).

Čarls Darvin je verovao da se neživa materija može transformisati u živu materiju uz pomoć struje – uostalom, njegov deda, Erazmus Darvin, bio je pod velikim utiskom Frankenštajna, koji je napisala Meri Šeli. Ideja da pirotehničke vežbe sa strujom mogu izazvati život imala je ogromnu privlačnost; pa ne čudi veliko interesovanje za eksperiment Stanleya Millera, čiji su rezultati objavljeni 1953. godine.

Millerov eksperiment, koji je postao prekretnica u ovoj oblasti, bio je krajnje jednostavan. Aparat se sastojao od dvije staklene tikvice povezane u zatvoreni krug. U jednu od tikvica postavljen je uređaj koji simulira efekte munje - dvije elektrode, između kojih dolazi do pražnjenja na naponu od oko 60 hiljada volti; U drugoj tikvici voda stalno ključa. Aparat se tada puni atmosferom za koju se vjeruje da je postojala na drevnoj Zemlji: metanom, vodonikom i amonijakom.

Aparat je radio nedelju dana, nakon čega su ispitani produkti reakcije. U osnovi se ispostavilo da je to bila viskozna zbrka nasumičnih jedinjenja; U otopini je pronađena i određena količina organskih tvari, uključujući najjednostavnije aminokiseline - glicin (NH 2 COOH) i alanin (NH 2 CH(CH 3) COOH).

Objavljivanje podataka iz Millerovog eksperimenta izazvalo je neviđeno interesovanje i ubrzo su mnogi drugi naučnici počeli da ponavljaju ovaj eksperiment. Otkriveno je da modifikacija eksperimentalnih uslova omogućava dobijanje malih količina drugih aminokiselina. Međutim, ponavljanje eksperimenta je bilo teško, a mnogi rezultati su dobiveni tek nakon mnogo neuspjelih pokušaja. Prijavljeno je da su tokom procesa eksperimenata nastale osnovne komponente neophodne za život.

Odjeljci: Biologija

„Savremena teorija o poreklu života na Zemlji je hipoteza A.I. Oparin - J. Haldane"

Vrsta lekcije: lekcija formiranja i usavršavanja znanja.

Vrsta lekcije: lekcija vršnjačkog učenja.

Cilj: proučavaju glavne aspekte moderne teorije o poreklu života na Zemlji - hipotezu A.I. Oparin-J. Haldanea.

Zadaci:

1. Formirati kod učenika sistem znanja o uslovima i fazama nastanka života na Zemlji tokom biohemijske evolucije.
2. Poboljšati sposobnost učenika da porede i analiziraju različite hipoteze, da ih ispravno identifikuju prema njihovim bitnim karakteristikama
3. Pobuditi kod učenika interesovanje i pozitivan odnos prema biološkoj nauci i traženju sveobuhvatne teorije o problemu nastanka života na Zemlji.
4. Uvjeriti studente u jedinstvenost života kao načina postojanja.

Vodeći koncepti: hemijska evolucija, abiogena sinteza, koacervati, biopoeza.

Interdisciplinarne veze: sa astronomijom - koncept O.Yu. Schmidt; sa geologijom - formiranje i razvoj naše planete; sa istorijom - razvoj ideja o nastanku života na Zemlji od davnina do danas; s hemijom - stvaranje organskih tvari; sa ekologijom - razvoj srodnih pojmova (autotrofi, heterotrofi, prokarioti, eukarioti, aerobi, anaerobi itd.).

1. faza. Organizacioni dio.

2. faza. Uvodni razgovor.

Učitelj: U prošloj lekciji smo se upoznali sa velikim brojem hipoteza, teorija i koncepata o nastanku života na Zemlji. Svako od vas je pripremio izvještaj o temi koja se proučava. Radovi su bili veoma zanimljivi. Hajdemo još jednom da pratimo i prisjetimo se kako su se razvijale ideje o proučavanom problemu.

3. faza. Ponavljanje obrađenog materijala (anketa).

Individualna anketa: rad sa karticama na tabli.

Kartica br. 1.

Koliko dugo postoje ideje o spontanom nastanku organizama? Koja je zasluga Francesca Redija po ovom pitanju?

Kartica br. 2.

Godine 1859. Pariška akademija nauka ustanovila je nagradu za pokušaj da se baci novo svjetlo na pitanje porijekla života na Zemlji. Ko je i kada dobio ovu nagradu? Koja je bila njegova zasluga?

Frontalna anketa:

1. Čitava raznolikost hipoteza svodi se na dva međusobno isključiva gledišta. Koji? Imenujte ih. Odgovor: Biogeneza – “živjeti od življenja”. Abiogeneza – “živo od neživog”.

2. Osim toga, glavne ideje koje objašnjavaju nastanak života na Zemlji mogu se svrstati u pet oblasti. Koji? Nastavnik preporučuje da pogledate Dodatak 1.

3. Navedite glavne ideje. Objašnjavanje nastanka života na Zemlji?

odgovor:

1. Metafizički (život je stvorio Bog).
2. Teorija panspermije (život donesen iz svemira).
3. Teorija spontane generacije.
4. Biohemijska hipoteza A.I. Oparina.
5. Hipoteza geološke vječnosti života.

Nastavnik iznosi statističke podatke iz ankete srednjoškolaca. Od 87 ispitanih učenika, 42 osobe vjeruju da je život stvorio Bog; Oni vjeruju u teoriju panspermije-28; život je spontano nastao - 5 osoba; U teoriju A.I. Oparina - 12 osoba; Niko ne veruje u teoriju biogeneze.

Učitelj: Gotovo polovina ispitanih studenata vjeruje u kršćansku religiju, koja je oduvijek bila simbol dobrote i milosrđa. A pošto mladi vjeruju u dobru budućnost, onda će u našoj državi sve biti u redu.

4. Kakvi su bili stavovi o nastanku života u antičko doba? Odgovor: Ideja o spontanoj generaciji bila je raširena u antičkom svijetu. Aristotel: Crvi nastaju iz trulog mesa pod uticajem „vitalne sile“. Antički rimski filozof Tit Lukrecije Kar u 1. veku pre nove ere u delu “O prirodi stvari” je napisao:

“To može biti lako vidjeti.
Kao iz gomile smrdljive balege,
Živi crvi puze, rađaju se...”

5. Recite nam nešto o homunculusu? Odgovor: Srednjovekovni alhemičar Paracelzus je u 16. veku predložio recept za stvaranje male žive osobe. Preporučio je da se raspadnuti urin neko vrijeme drži u bundevi, a zatim da se stavi u konjski stomak, gdje će se razviti homunkulus. U pjesničkom obliku, ove ideje se odražavaju u briljantnom djelu I.V. Gete "Faust"

6. Koja je zasluga M.M. Terekhovsky? Odgovor: Martyn Matveevich je 1775. zapečatio posudu s čorbom i prokuhao je. Juha se čuvala jako dugo, ali se u njoj nisu pojavili mikroorganizmi.

7. Učenik odgovara na tabli. Kartica br. 1. Odgovor: Ideje su se zadržale sve do 19. vijeka. Ali u 17. i 18. veku, naučnici su pokušali da dokažu eksperimentima nemogućnost spontanog nastajanja života. U 17. veku Frančesko Redi je izveo eksperimente: (Sl. br. 1.)

1. Sirovo meso u zatvorenoj posudi.
2. Sirovo meso u četiri posude je bilo otvoreno, u 4 prekriveno muslinom. Kisey (naglasak na slovu "I") je lagana prozirna pamučna tkanina. Rezultat: larve puhača pojavile su se u otvorenim posudama, ali u zatvorenim posudama nije došlo do spontanog stvaranja.

Slika br. 1.

8. Kako su pitanja o porijeklu života bila povezana s porodicom Charlesa Darwina? Odgovor: Erazmo Darvin (djed Charlesa Darwina) je također priznao spontano nastajanje; spor je izbio 1859. nakon objavljivanja rasprave liječnika Poucheta o spontanom nastanku organizama. Iste godine objavljena je knjiga “Porijeklo vrsta” Charlesa Darwina i postavilo se pitanje: “Kako je nastao život na Zemlji?”

9. Učenik odgovara na tabli Kartica br. 2. Odgovor: Nagrada je ustanovljena za pokušaj da se baci novo svjetlo na pitanje porijekla života na Zemlji. Nagradu je 1862. primio Louis Pasteur. Pasteurov eksperiment: u posudi s grlom u obliku slova S, juha je dugo čuvana i ostala je sterilna, jer su se mikroorganizmi naselili na stijenke zakrivljene cijevi i nisu ušli u juhu. Međutim, čim je zavoj cijevi ispran juhom, počelo je truljenje uzrokovano mikroorganizmima. L. Pasteur je dokazao nemogućnost spontanog nastanka života. (Sl. br. 2.).

Slika br. 2.

10. Šta je pasterizacija? Zašto je ovaj proces nazvan na ovaj način? Odgovor: Ovo je metoda uništavanja mikroba u tekućinama i hrani jednokratnim zagrijavanjem na temperaturi obično 60-70°C u različitim periodima od 15 do 30 minuta. Ovo ime je povezano sa imenom naučnika koji je napravio ovo otkriće. Louis Pasteur.

11. Šta znaš o hipotezi o vječnosti života? Odgovor: Švedski naučnik Svante August Arrhenius i Vladimir Ivanovič Vernadsky vjerovali su da su život i njegovi počeci doneseni iz svemira. To se zove teorija panspermije. Osnivač, njemački hemičar Justus Liebig, pretpostavio je da se jednostavni organizmi ili spore prenose s planete na planet meteoritima.

Učitelj: I opet se postavlja pitanje: "Ako život nije nastao na Zemlji, kako je onda nastao van Zemlje?"

„Savremena teorija o poreklu života na Zemlji je hipoteza A.I. Oparin - Džon Bernal."

“Život je vječno znanje. Uzmi štap i idi."

Svako od vas razumije riječi epigrafa na svoj način. I na kraju lekcije morat ćete odgovoriti na pitanje: "Zašto su ove riječi uzete kao epigraf?"

Učitelj: Danas moramo saznati šta je suština teorije A.I. Oparina-J. Bernala. Upoznat ćemo se sa sljedećim pojmovima i zaslugama naučnika koji su doprinijeli razvoju ideja o nastanku života na Zemlji. (sl. br. 3).

Slika br. 3

Prije nego što govorimo o nastanku života na Zemlji, prisjetimo se porijekla naše planete.

Vježbajte! Idite do ploče i, koristeći vizuelni materijal, razgovarajte o konceptu Otta Yulievicha Schmidta.

(Učenici odgovaraju na tabli)

Publika se može pozvati na Dodatak 2, i crteži br. 4, br. 5; “Veliki prasak”, “Rođenje Zemlje”, “Kako je nastao život na Zemlji”.

Slika br. 4

Slika br. 5

(Učenik govori o konceptu O.Yu. Schmidta)

U skladu sa konceptom O.Yu. Schmidt, prije više od 5 milijardi godina, kao rezultat Velikog praska, Sunce je nastalo od oblaka plina i prašine. Od preostalog dijela oblaka koji kruži oko Sunca formirane su planete Sunčevog sistema, uključujući i Zemlju.

U početku je Zemlja bila hladna, ali se zahvaljujući raspadu radioaktivnih elemenata zagrijala, temperatura u njenim dubinama dostigla je iznad 1000 ° C. Kao rezultat toga, čvrste stijene su se počele topiti i raspoređivati ​​na određeni način: u centru - najteži. I na površini su najlakši. Pod uticajem visoke temperature, supstance su stupile u hemijske reakcije.

Zemljina atmosfera je u to vrijeme bila bez kiseonika. Sastojao se od dušika, vodene pare, ugljičnog dioksida, sumporovodika, amonijaka, metana, itd. Slobodni kisik koji se oslobađao iz plašta brzo se trošio oksidacijskim procesima.

Zatim je nastupio period hlađenja planete. Temperatura na Zemljinoj površini pala je na 100° C. Počela je kondenzacija vodene pare u atmosferi i počele su obilne kiše koje su trajale milenijumima. Vruća voda ispunila je udubljenja zemljine površine.

Učitelj: Dakle, imamo vode primordijalnog okeana na drevnoj Zemlji.

Ovaj koncept je u svojim radovima 1924. razvio ili produbio A.I. Oparin, 1929. godine engleski biolog J. Haldane i 1947. engleski fizičar John Bernal.

Proces formiranja prvih organskih jedinjenja na Zemlji naziva se hemijska evolucija.

(Pogledajte slike br. 6 i br. 7) Ovo su glavne tabele sa kojima ćemo raditi u lekciji).

Slika br. 6

Slika br. 7

Učitelj: Pitanje br. 1. Faze hemijske evolucije (na tabli).

Danas će mi na času pomagati kreativna grupa od dva učenika.

Prvi učenik: govori o abiogenoj sintezi. ( Pogledajte sl. br. 5 i Dodatak 3).

Nebiološki ili abiogeni (od grčkog "a" - negativna čestica, "BIOS" - život, "genesis" - porijeklo). U ovoj fazi odvijale su se hemijske reakcije u Zemljinoj atmosferi iu vodama primarnog okeana, zasićenim raznim neorganskim supstancama, u uslovima intenzivnog sunčevog zračenja. Tokom ovih reakcija, od neorganskih supstanci mogu nastati jednostavne organske supstance - aminokiseline, jednostavni ugljeni hidrati, alkoholi, masne kiseline, azotne baze.

Učitelj: Da li je bilo moguće provjeriti ove pretpostavke na bilo koji način?

Drugi učenik: govori o Millerovom iskustvu. (Pogledajte sliku br. 8)..

Slika br. 8

Mogućnost sintetiziranja organskih tvari iz neorganskih u vodama primarnog okeana potvrđena je u eksperimentima američkog naučnika S. Millera i domaćih naučnika A.G. Pasynski i T.E. Pavlovskaya.

Miller je dizajnirao instalaciju u koju je postavljena mješavina plinova: metana, amonijaka, vodika, vodene pare. Ovi plinovi su mogli biti dio primarne atmosfere. U drugom dijelu aparata bila je voda, koja je dovedena do ključanja. Gasovi i vodena para koji su kružili u aparatu pod visokim pritiskom bili su izloženi električnim pražnjenjima nedelju dana. Kao rezultat, u smjesi je nastalo oko 150 aminokiselina, od kojih su neke dio proteina.

Učitelj:

dakle:

1. faza– abiogena sinteza organskih tvari male molekularne mase (biomonomera) iz neorganskih tvari. (Prikaži na sl. br. 6 i br. 7).

2. faza– formiranje biopolimera, (prikazano na sl. br. 6)– polinukleotidi, proteinsko-lipidni sistemi itd.

3. faza- pojava koacervata (probionta).

Učitelj: priča o koacervatima. (Dodatak 4, Dodatak 5): od latinskog “coacervus” - ugrušak, gomila. Proteinski molekuli koji su amfoterni, pod određenim uslovima, mogu se spontano koncentrirati i formirati koloidne komplekse, koji se nazivaju koacervati. Koacervatne kapljice nastaju kada se pomiješaju dva različita proteina. Rastvor jednog proteina u vodi je providan. Kada se pomiješaju različiti proteini, otopina postaje mutna, a pod mikroskopom su vidljive kapljice koje plutaju u vodi. Takve kapi koacervata mogle su nastati u vodama prvobitnog okeana, gdje su se nalazili različiti proteini.

definicija: Koacervati su fazno odvojeni sistemi organskih supstanci. (probioti, organizmi predaka). (Prikaži na slici. Dodatak 5).

Kapljice koacervata mogu poslužiti kao modeli primarnih prebioloških sistema – probionata.

4. faza– pojava molekula nukleinskih kiselina sposobnih za samoreprodukciju.

5. faza. Ponavljanje korak po korak – konsolidacija.

Pitanja

1. Definisati: hemijsku evoluciju (ovo je proces stvaranja organskih jedinjenja na Zemlji).

2. Navedite faze hemijske evolucije.

• abiogena sinteza biomonomera;
• sinteza biopolimera;
• pojava koacervata;
• pojava molekula nukleinskih kiselina sposobnih za samoreprodukciju.

3. Ko je eksperimentalno potvrdio abiogenu sintezu? (S. Miller, A.G. Pasynsky, T.E. Pavlovskaya).

4. Šta su koacervati?

(To su fazno razdvojeni sistemi organskih supstanci).

Učitelj: Međutim, procesi hemijske evolucije nisu objašnjeni. Kako su nastali živi organizmi?

J. Bernal je procese koji su doveli do prelaska sa neživog na živo nazvao biopoezom.

definicija: Biopoeza je prijelaz iz neživog u živo.

Faze biopoeze trebale su dovesti do pojave prvih živih organizama.

Glavne faze biopoeze:

1. pojava membrana u koacervatima,
2. pojava sposobnosti samoreprodukcije,
3. nastanak metabolizma
4. pojava fotosinteze,
5. pojava disanja kiseonika. (prikaži na stolu).

vježba: Učenici rade u parovima. Nastavnik daje listu pitanja na papiru uz svaku tabelu. Svaka mini grupa odgovara na pitanja. Odgovor se mora naći u tekstu udžbenika.

1. Kako su se formirale ćelijske membrane u koacervatima? Šta je pozitivno u ovome? (Poravnavanjem molekula lipida na površini koacervata. Time je osigurana stabilnost njihovog oblika)
2. Zašto je sposobnost samoreprodukcije postala moguća kod koacervata? (Zbog uključivanja molekula nukleinske kiseline u koacervati)
3. Koju su vrstu ishrane imala prva stvorenja? Zašto? (Način hranjenja je heterotrofičan, jer je u vodama primarnog okeana bilo puno gotovih organskih tvari)
4. Šta je bio razlog potrebe za pojavom autotrofnih organizama? (Broj živih organizama se povećao i konkurencija se pojačala. Neki organizmi su razvili sposobnost sinteze organskih tvari iz anorganskih. Koristeći energiju sunca (fotosinteza) ili energiju kemijske reakcije (kemosinteza), nastali su autotrofi.
5. Zašto su prvi živi organizmi bili anaerobni? (Vjerovatno još nije bilo kisika u vodenoj sredini)
6. Zašto je došlo do aerobnog disanja? (Aerobno disanje je nastalo jer je pojava fotosinteze dovela do nakupljanja kisika u atmosferi)
7. Zašto je postalo moguće da organizmi izađu iz vode na kopno? (U početku se život razvijao u okeanskim vodama, jer je ultraljubičasto zračenje na njih štetno djelovalo. A pojava ozonskog omotača kao rezultat nakupljanja kisika u atmosferi stvorila je preduslove za dolazak na kopno)

Poslednji korak verifikacije posla sa proširenim objašnjenjima

Učitelju! Na osnovu svega rečenog, moramo izvući zaključak.

Najčešća hipoteza o nastanku života na Zemlji je Oparin-Bernalova hipoteza.

Život je nastao prirodno iz neorganske materije. Biološkoj evoluciji prethodila je hemijska evolucija.

Pobijanje (protivnici teorije).

Učitelju. Ni na koji način ne želim da izbrišem sve što je gore rečeno, ali ova teorija ima i protivnike.

Jedan od njih je Fred Hoyle, astronom. Nedavno je sugerirao da je ideja da je život nastao iz nasumičnih interakcija gore opisanih molekula “apsurdna i nevjerojatna kao i ideja da bi uragan koji prolazi kroz deponiju smeća mogao dovesti do sklapanja Boeinga 747”.

Najteža stvar za Oparin-Bernalovu hipotezu je objasniti nastanak sposobnosti živih sistema da se sami razmnožavaju. Hipoteze o ovom pitanju su još uvijek neuvjerljive. Detalji prelaska sa složenih neživih supstanci na jednostavne organizme obavijeni su velom misterije.

Ovo pitanje je slepa tačka u biološkoj nauci.

Učitelj: Momci! Odgovori. Odgovorite na pitanje. dati na početku lekcije. Zašto su riječi ispisane na ploči epigraf?

student: Vjerovatno zato što svako od nas ima svoj put u životu.

Učitelj: Da. Svakako! Svako od vas ima svoj put u životu. Svi će oni biti drugačiji. A možda će neko od vas postati biolog i riješiti problem koji smo pokušali riješiti u ovoj lekciji. Želio bih da vam uputim riječi na rastanku i izrazim se riječima Majke Tereze. Majka Tereza (Agnes Gonxha Bojaxhiu, rođena u Skoplju, moderna Jugoslavija, živela 1910-1997) je žena koja se neumorno bavila dobrotvornim radom. Katolička časna sestra, poznata širom svijeta po svom misionarskom radu, dobila je Nobelovu nagradu 1979. godine. Ovo ime je već postalo poznato. Ali svijet je pamti.

"Život je prilika, iskoristi je"
Život je lepota, divite joj se
Život je san, ostvari ga
Život je igra, igraj je."

Sažetak lekcije: Iz svega što je danas rečeno možemo izvući zaključak.

Najčešća hipoteza A.I. Oparin - J. Bernal, prema kojem je život na Zemlji nastao prirodnim putem iz neorganske materije.Biološkoj evoluciji prethodila je hemijska evolucija koja je uključivala niz faza.

Prelazak iz neživog u živo je biopoeza.

Učitelj: Hvala svima Aktivno radio: (list). Nekoliko odgovora (spisak).

Set: 9 - "5", 12-"4", 3-"3".

Bibliografija:

1. Ivanova T.V., Kalinova G.S., Mjagkova A.N. “Opća biologija.” Udžbenik za 10. razred opšteobrazovnih ustanova. Pod reakcijom G.M. Dymshitsa. Moskva: Obrazovanje, 2001.
2. Belyaev D.K. "Opća biologija". Udžbenik za 10-11 razred opšteobrazovnih ustanova. Uredio Dymshits - Moskva, Obrazovanje, 2001.
3. Myagkova A.N., Komissarov B.D. "Metodika nastave opće biologije." Priručnik za nastavnike. Moskva: Prosveta, 1973.
4. Kulev A.V. „Opšta biologija“ 10. razred, nastavno sredstvo. Sankt Peterburg: Paritet, 2001.
5. Oparin AI. "Poreklo života". Moskva: Mlada garda, 1954.
6. Matthews Rupert Kako je život počeo. Iz serije knjiga “Šta se dogodilo prije naše ere.” Volgograd: „Knjiga“, 1992.

sažetak prezentacija

Oparinova teorija

Slajdova: 12 Riječi: 576 Zvukovi: 0 Efekti: 0

Pojava i razvoj života na Zemlji. Osnovne teorije o nastanku života na Zemlji. 1. Božansko porijeklo života. Suština: Život je nastao iz natprirodnog događaja u prošlosti. Sve živo i neživo je stvorio Bog. Teorija kosmičkog porijekla života. Objekti u meteoritu koje naučnici nisu mogli objasniti. Teorija spontane generacije. Suština: moguće je spontano nastajanje živih bića iz neživih bića. Vazduh je slobodno prolazio u tikvicu, ali mikrobi su se naselili u vratu i nisu ušli u bujon. Prolazili su mjeseci, a sadržaj tikvice je ostao sterilan. Teorija biohemijske evolucije (teorija abiogene sinteze A.I. Oparina 1923). - Oparinova teorija.ppt

Faze evolucije

Slajdovi: 9 Riječi: 350 Zvukovi: 0 Efekti: 44

Hipoteza biohemijske evolucije. Opšte karakteristike Faze formiranja života I stadij. Sinteza bioloških monomera iz gasova primarne atmosfere Faza II. Formiranje bioloških polimera III faza. Formiranje protobionata Faza IV. Pojava najjednostavnijih ćelija Literatura. Godine 1924. biohemičar A.I. Oparin, a kasnije engleski naučnik J. Opće karakteristike. Faze formiranja života. Prema modernim idejama, Zemlja je nastala prije oko 4,6 milijardi godina. Sastav: CH4, NH3, CO2, H2, H2O. Američki biohemičar Cyril Ponnaperuma postigao je formiranje nukleotida i ATP-a. - Faze evolucije.ppt

Oparinova hipoteza

Slajdova: 15 Riječi: 939 Zvukovi: 0 Efekti: 14

Hipoteza o poreklu života na Zemlji A.I. Oparina. Biografija A.I. Oparina. Biografija. Aleksandar Ivanovič Oparin. Teorija o nastanku života na Zemlji. Hipoteza o spontanom nastanku života. Formiranje Zemljine atmosfere. Hipoteza biohemijske evolucije. Ugrušci koji se nazivaju koacervatne kapljice. Instalacija od strane Stanley Millera. Živa ćelija. Faze nastanka života na Zemlji. engleski biolog. Koncept. Oparinova hipoteza. - Oparinova hipoteza.ppt

A.I.Oparinova hipoteza

Slajdova: 7 Riječi: 414 Zvukovi: 0 Efekti: 0

Hipoteza o nastanku života A. I. Oparina. Faze nastanka života na Zemlji. Abiogena sinteza najjednostavnijih organskih spojeva iz neorganskih. Pojava genetskog koda, membrane i početak biološke evolucije. Tri razlike između primitivne Zemljine atmosfere i moderne: Eksperimenti G. Yurija i S. Millera (1955). Opći zaključci o teoriji A.I. Oparina. Život je nastao na Zemlji abiogeno. Biološkoj evoluciji prethodila je duga hemijska evolucija. Primarna atmosfera Zemlje bila je redukujuće prirode. - Hipoteza A.I. Oparina.ppt

Biohemijska evolucija

Slajdova: 10 Riječi: 421 Zvukovi: 0 Efekti: 30

Hipoteze abiogeneze: hipoteza biohemijske evolucije. Faze nastanka života na Zemlji: Prva faza. Druga faza. Treća faza. Formiranje organskih tvari iz neorganskih. Atmosfera i okean su zasićeni aldehidima, alkoholima i aminokiselinama. Formiranje koacervata koji djeluju kao otvoreni sistemi. U trećoj fazi javlja se sinteza matriksa, samoreprodukcija nukleinskih kiselina u koacervatima. Sinteza šablona počela je sa RNK. Stabilniji koacervati s takvim RNK stvaraju probionte. Evolucija na nivou molekula RNK u koacervatima trajala je milionima godina. Tako je nastao drevni svijet RNK. - Biohemijska evolucija.ppt

Biohemijska evolucija Oparina

Slajdova: 10 Reči: 295 Zvukovi: 0 Efekti: 4

Biohemijska evolucija. Oparinova teorija. Akademik A.I. Oparin je 1924. objavio svoje djelo “Postanak života” koje je iznijelo fundamentalno novu hipotezu o nastanku života. Suština hipoteze je bila sledeća... 1894-1980. Nastanak života na Zemlji je dug evolucijski proces formiranja žive materije u dubinama nežive materije. Razmatrajući problem nastanka života kroz biohemijsku evoluciju, Oparin identifikuje tri stupnja prelaska iz nežive u živu materiju. 1) Sinteza početnih organskih jedinjenja iz neorganskih supstanci u uslovima primarne atmosfere primitivne Zemlje. - Biohemijska evolucija Oparin.ppt

Teorija biohemijske evolucije

Slajdova: 20 Riječi: 1664 Zvukovi: 0 Efekti: 0

Hipoteza biohemijske evolucije. Život je stvorilo natprirodno biće. Teorija biohemijske evolucije. Hipoteza koja smatra da je život rezultat duge evolucije. Konvencionalno se razlikuju četiri faze. Procesi zbog kojih bi na Zemlji mogao nastati život. Atmosfera je očigledno bila obnavljajuća. Nedostatak slobodnog kiseonika. Jednostavni molekuli. Stanley Miller. Američki hemičar S. Fox sastavio je mješavine aminokiselina. Treću fazu karakterisalo je razdvajanje. Koncentracija tvari u koacervatnim kapljicama. Molekule mnogih supstanci. Formiranje strukture membrane. - Teorija biohemijske evolucije.pptx

Hipoteza biohemijske evolucije

Slajdova: 12 Riječi: 646 Zvukovi: 0 Efekti: 0

Nastanak Zemlje

Slajdova: 9 Riječi: 278 Zvukovi: 0 Efekti: 66

Prezentacija o biologiji na temu: Savremene ideje o nastanku života na Zemlji. Razvoj nauke. Pojava modernih hipoteza o nastanku života. Teorija hemijske evolucije. Teorija velikog praska". Moderne hipoteze o nastanku života na Zemlji. Evolucija magline gas-prašina i formiranje protoplanetarnog diska. Formiranje planetarnog sistema od preostalih gasova i prašine na periferiji protozvezdanog diska. Formiranje Zemljine atmosfere. Problem termodinamičke barijere za stvaranje protobiopolimera u procesu polikondenzacije. Konstantno širenje Univerzuma. - Pojava Zemlje.ppt

Drevni koncept Zemlje

Slajdova: 4 Reči: 63 Zvukovi: 0 Efekti: 6

Ideje starih ljudi o Zemlji. Predstave starih Egipćana. Predstave starih Indijanaca. Slonovi, koji stoje na kornjači, drže hemisferu, a kornjača stoji na namotanoj zmiji. Putovanje Ferdinanda Magellana oko svijeta. - Drevna ideja Zemlje.ppt

Hemijska evolucija

Slajdova: 26 Riječi: 1320 Zvukovi: 0 Efekti: 0

Hemijska evolucija i biogeneza. Protostar - Sunce. Sunce je grijalo unutrašnjost. Hemijska evolucija Zemlje. Kako se serijski broj povećava, prevalencija elemenata se smanjuje. Radioaktivnost. Elementi koji formiraju čvrste ljuske planeta. Zemlja je najveća među unutrašnjim planetama. Geohronologija. Geološka istorija Zemlje neodvojiva je od njene biološke evolucije. Geohronološka skala. Koncept samoorganizacije u hemiji. Prebiologija proučava materijalnu osnovu bioloških sistema. Poznato je oko 8 miliona hemijskih jedinjenja. Samo nekoliko stotina učestvuje u izgradnji živog. - Hemijska evolucija.ppt

Teorije biogeneze i abiogeneze

Slajdova: 19 Riječi: 1027 Zvukovi: 0 Efekti: 0

Teorije biogeneze i abiogeneze o poreklu žive materije. Kreacionizam. Kreacionisti. Zemlja nikada nije nastala. Teorija spontane generacije. Teorija spontane generacije. Demokrit Crvi. Uspon klasične doktrine spontane generacije. Teorije biogeneze i abiogeneze. Teorije biogeneze i abiogeneze. Zagovornici teorije panspermije. Teorija biohemijske evolucije. Teorije biogeneze i abiogeneze. Amino kiseline. Nedostatak živih organizama. Engleski biohemičar i genetičar John Haldane. Faze nastanka života na Zemlji. Opišite biohemijsku fazu hemijske evolucije. -

Opis prezentacije po pojedinačnim slajdovima:

1 slajd

Opis slajda:

2 slajd

Opis slajda:

Godine 1924. ruski naučnik Aleksandar Ivanovič Oparin prvi je formulisao osnovne principe koncepta prebiološke evolucije. Nastanak života posmatrao je kao jedinstveni prirodni proces, koji se sastojao od početne hemijske evolucije koja se odvijala u uslovima rane Zemlje, koja je postepeno prešla na kvalitativno novi nivo - biohemijsku evoluciju. Godine 1924. ruski naučnik Aleksandar Ivanovič Oparin prvi je formulisao osnovne principe koncepta prebiološke evolucije. Nastanak života posmatrao je kao jedinstveni prirodni proces, koji se sastojao od početne hemijske evolucije koja se odvijala u uslovima rane Zemlje, koja je postepeno prešla na kvalitativno novi nivo - biohemijsku evoluciju.

3 slajd

Opis slajda:

Suština hipoteze bila je sljedeća: nastanak života na Zemlji dug je evolucijski proces formiranja žive tvari u dubinama nežive tvari. I to se dogodilo kroz kemijsku evoluciju, kao rezultat toga, najjednostavnije organske tvari nastale su od neorganskih pod utjecajem jakih fizičko-hemijskih faktora. Suština hipoteze bila je sljedeća: nastanak života na Zemlji dug je evolucijski proces formiranja žive tvari u dubinama nežive tvari. I to se dogodilo kroz kemijsku evoluciju, kao rezultat toga, najjednostavnije organske tvari nastale su od neorganskih pod utjecajem jakih fizičko-hemijskih faktora.

4 slajd

Opis slajda:

Razmatrajući problem nastanka života kroz biohemijsku evoluciju, Oparin identifikuje tri stadijuma prelaska iz nežive materije u živu materiju: Razmatrajući problem nastanka života kroz biohemijsku evoluciju, Oparin identifikuje tri faze prelaska iz nežive materije u živu materiju: 1. faza sinteze početnih organskih jedinjenja iz neorganskih supstanci u primarnim uslovima atmosfere rane Zemlje; 2. faza formiranja biopolimera, lipida, ugljovodonika iz akumuliranih organskih jedinjenja u primarnim rezervoarima Zemlje;

5 slajd

Opis slajda:

Faza 3 - samoorganizacija složenih organskih spojeva, nastanak na njihovoj osnovi i evolutivno poboljšanje metaboličkih procesa i reprodukcija organskih struktura, što kulminira formiranjem najjednostavnije ćelije. Faza 3 - samoorganizacija složenih organskih spojeva, nastanak na njihovoj osnovi i evolutivno poboljšanje metaboličkih procesa i reprodukcija organskih struktura, što kulminira formiranjem najjednostavnije ćelije.

6 slajd

Opis slajda:

U prvoj fazi, prije oko 4 milijarde godina, kada je Zemlja bila beživotna, na njoj se odvijala abiotička sinteza ugljikovih spojeva i njihova kasnija prebiološka evolucija. Ovaj period evolucije Zemlje obilježile su brojne vulkanske erupcije uz oslobađanje ogromnih količina vrele lave. Kako se planeta hladila, vodena para u atmosferi se kondenzovala i padala na Zemlju, formirajući ogromne vodene površine. U prvoj fazi, prije oko 4 milijarde godina, kada je Zemlja bila beživotna, na njoj se odvijala abiotička sinteza ugljikovih spojeva i njihova kasnija prebiološka evolucija. Ovaj period evolucije Zemlje obilježile su brojne vulkanske erupcije uz oslobađanje ogromnih količina vrele lave. Kako se planeta hladila, vodena para u atmosferi se kondenzovala i padala na Zemlju, formirajući ogromne vodene površine.

7 slajd

Opis slajda:

U drugoj fazi, kako su uslovi na Zemlji omekšavali, pod uticajem električnih pražnjenja, toplotne energije i ultraljubičastih zraka na hemijske mešavine primarnog okeana, postalo je moguće formiranje složenih organskih jedinjenja - biopolimera i nukleotida, koji su postepeno kombinujući se i postajući složeniji, pretvoreni u protobionte (prećelijske pretke živih organizama). Rezultat evolucije složenih organskih tvari bila je pojava koacervata, odnosno kapi koacervata. U drugoj fazi, kako su uslovi na Zemlji omekšavali, pod uticajem električnih pražnjenja, toplotne energije i ultraljubičastih zraka na hemijske mešavine primarnog okeana, postalo je moguće formiranje složenih organskih jedinjenja - biopolimera i nukleotida, koji su postepeno kombinujući se i postajući složeniji, pretvoreni u protobionte (prećelijske pretke živih organizama). Rezultat evolucije složenih organskih tvari bila je pojava koacervata, odnosno kapi koacervata.

8 slajd

Opis slajda:

Koacervati su kompleksi koloidnih čestica, čija je otopina podijeljena u dva sloja: sloj bogat koloidnim česticama i tekućina gotovo bez njih. Koacervati su imali sposobnost da apsorbuju različite supstance rastvorene u vodama primarnog okeana. Kao rezultat toga, unutrašnja struktura koacervata se promijenila, što je dovelo ili do njihovog raspadanja ili do nakupljanja tvari, tj. na rast i promjene u hemijskom sastavu, povećavajući njihovu stabilnost u uvjetima koji se stalno mijenjaju. Koacervati su kompleksi koloidnih čestica, čija je otopina podijeljena u dva sloja: sloj bogat koloidnim česticama i tekućina gotovo bez njih. Koacervati su imali sposobnost da apsorbuju različite supstance rastvorene u vodama primarnog okeana. Kao rezultat toga, unutrašnja struktura koacervata se promijenila, što je dovelo ili do njihovog raspadanja ili do nakupljanja tvari, tj. na rast i promjene u hemijskom sastavu, povećavajući njihovu stabilnost u uvjetima koji se stalno mijenjaju.

Slajd 9

Opis slajda:

U trećoj fazi, kako je Oparin pretpostavio, počela je djelovati prirodna selekcija. U masi kapljica koacervata došlo je do selekcije koacervata koji su bili najotporniji na date uslove okoline. Proces selekcije se odvijao milionima godina, što je rezultiralo očuvanjem samo malog dijela koacervata. Međutim, sačuvane kapljice koacervata imale su sposobnost da se podvrgnu primarnom metabolizmu. A metabolizam je primarno svojstvo života. U trećoj fazi, kako je Oparin pretpostavio, počela je djelovati prirodna selekcija. U masi kapljica koacervata došlo je do selekcije koacervata koji su bili najotporniji na date uslove okoline. Proces selekcije se odvijao milionima godina, što je rezultiralo očuvanjem samo malog dijela koacervata. Međutim, sačuvane kapljice koacervata imale su sposobnost da se podvrgnu primarnom metabolizmu. A metabolizam je primarno svojstvo života.

10 slajd

Opis slajda:

Teoriju AI Oparina toplo je podržao profesor s Cambridgea John Haldane. On je otvorio debatu o poreklu života u članku objavljenom u Rationalist Annual 1929. Teoriju AI Oparina toplo je podržao profesor s Cambridgea John Haldane. On je otvorio debatu o poreklu života u članku objavljenom u Rationalist Annual 1929. U njoj je D. Haldane iznio hipotezu da su se ogromne količine organskih jedinjenja akumulirale na primitivnoj Zemlji, formirajući ono što je on nazvao topla razrijeđena supa (kasnije se ukorijenio naziv prvobitna supa).

Slajd 13

Opis slajda:

Objavljivanje podataka iz Millerovog eksperimenta izazvalo je neviđeno interesovanje i ubrzo su mnogi drugi naučnici počeli da ponavljaju ovaj eksperiment. Otkriveno je da modifikacija eksperimentalnih uslova omogućava dobijanje malih količina drugih aminokiselina. Međutim, ponavljanje eksperimenta je bilo teško, a mnogi rezultati su dobiveni tek nakon mnogo neuspjelih pokušaja. Objavljivanje podataka iz Millerovog eksperimenta izazvalo je neviđeno interesovanje i ubrzo su mnogi drugi naučnici počeli da ponavljaju ovaj eksperiment. Otkriveno je da modifikacija eksperimentalnih uslova omogućava dobijanje malih količina drugih aminokiselina. Međutim, ponavljanje eksperimenta je bilo teško, a mnogi rezultati su dobiveni tek nakon mnogo neuspjelih pokušaja. Prijavljeno je da su tokom procesa eksperimenata nastale osnovne komponente neophodne za život.

1 od 44

Prezentacija - Biohemijska evolucija

Tekst ove prezentacije

Teorija abiogeneze (biohemijska evolucija). Model A. Oparin -J. Haldane. Eksperimenti S. Millera. Problemi i kontradikcije teorije

Godine 1923. sovjetski biohemičar Aleksej Oparin razvio je teoriju biohemijske evolucije.

A. I. Oparin, ruski biohemičar, akademik, objavio je svoju prvu knjigu o ovom problemu nastanka života kroz biohemijsku evoluciju još 1924.
2. marta 1894. – 21. aprila 1980

Prije više milijardi godina, tokom formiranja planete, prve organske tvari bili su ugljovodonici, koji su nastali u okeanu od jednostavnijih jedinjenja.
Osnova ove teorije bila je ideja:

A. Oparin je nastanak života smatrao jedinstvenim prirodnim procesom, koji se sastojao od početne hemijske evolucije koja se odvijala u uslovima rane Zemlje, koja je postepeno prešla na kvalitativno novi nivo - biohemijsku evoluciju.

Suština hipoteze:
Nastanak života na Zemlji je dug evolucijski proces formiranja žive materije u dubinama nežive materije.
To se dogodilo kemijskom evolucijom, uslijed koje su najjednostavnije organske tvari nastale od neorganskih pod utjecajem jakih fizičko-hemijskih faktora.

Oparin identificira tri stupnja prijelaza iz nežive u živu materiju:
1) faza sinteze početnih organskih jedinjenja iz neorganskih supstanci u uslovima primarne atmosfere rane Zemlje; 2) faza formiranja biopolimera, lipida, ugljovodonika iz akumuliranih organskih jedinjenja u primarnim rezervoarima Zemlje; 3) faza samoorganizacije složenih organskih jedinjenja, nastanak na njihovoj osnovi i evoluciono poboljšanje procesa metabolizma i reprodukcije organskih struktura, što kulminira formiranjem najjednostavnije ćelije.

Prva faza (prije oko 4 milijarde godina)
Kako se planeta hladila, vodena para u atmosferi se kondenzovala i padala na Zemlju, formirajući ogromne vodene površine.
Kako je Zemljina površina ostala vruća, voda je isparila, a zatim se, hlađenjem u gornjim slojevima atmosfere, vratila na površinu planete.
Tako su u vodama primarnog okeana rastvorene različite soli i organska jedinjenja
Ovi procesi su nastavljeni milionima godina

Druga faza
Uvjeti na Zemlji se omekšavaju; pod utjecajem električnih pražnjenja, toplinske energije i ultraljubičastih zraka na kemijske smjese primarnog okeana, postalo je moguće formiranje složenih organskih spojeva - biopolimera i nukleotida, koji se postepeno spajaju i postaju sve složeniji.
Rezultat evolucije složenih organskih tvari bila je pojava koacervata, odnosno kapi koacervata.

Koacervati su kompleksi koloidnih čestica, čija je otopina podijeljena u dva sloja:
sloj bogat koloidnim česticama
tečnost gotovo bez njih
Pokazalo se da koacervati mogu apsorbirati različite organske tvari iz vanjskog okruženja, što je omogućilo primarni metabolizam sa okolinom.

sačuvane koacervatne kapi imale su sposobnost primarnog metabolizma
Treća faza
Prirodna selekcija je počela da deluje
kao rezultat toga, sačuvan je samo mali dio koacervata
Postigavši ​​određenu veličinu, matična kapljica se mogla raspasti u kćerke kapi, koje su zadržale karakteristike matične strukture

Kasnije je teorija biohemijske evolucije razvijena u radovima engleskog naučnika Johna Haldanea

J. Haldane, engleski genetičar i biohemičar, od 1929. razvijao je ideje u skladu sa idejama A. I. Oparina.

Život je bio rezultat dugih evolucijskih spojeva ugljika. Tvari slične po svom hemijskom sastavu proteinima i drugim organskim spojevima koji čine osnovu živih organizama nastale su na bazi ugljikovodika.
John Haldane je formulirao hipotezu

Nakon toga, apsorbirajući proteinske tvari iz okoline, struktura koacervata je postala složenija, te su postale slične primitivnim, ali već živim stanicama, a kemijski spojevi njihovog unutarnjeg sastava omogućili su im da rastu, mutiraju, metaboliziraju i umnožavaju.
Koacervat (od latinskog coacervātus - "sakupljen u gomilu") ili "primarni bujon" je multimolekularni kompleks, kapi ili slojevi s većom koncentracijom razrijeđene tvari nego u ostatku otopine istog kemijskog sastava.

Teoriju biohemijske evolucije i nastanka života na Zemlji, koju je izrazio Aleksej Oparin, priznaju mnogi naučnici, međutim, zbog velikog broja pretpostavki i pretpostavki, izaziva određene sumnje.

Postulati da je život na Zemlji nastao upravo iz nežive materije, u uslovima koji su postojali na planeti pre više milijardi godina. Ovi uslovi su uključivali prisustvo izvora energije, određeni temperaturni režim, vodu i druge neorganske supstance – prekursore organskih jedinjenja. Atmosfera je tada bila bez kiseonika (izvor kiseonika danas su biljke, ali tada ih nije bilo).
"Oparin-Haldane hipoteza"

Faze razvoja života na Zemlji prema Oparin-Haldane hipotezi
Vremenski period Faze nastanka života Događaji koji se dešavaju na Zemlji
Od prije 6,5 do 3,5 milijardi godina 1 Formiranje primarne atmosfere koja sadrži metan, amonijak, ugljični dioksid, vodonik, ugljični monoksid i vodenu paru
2 Hlađenje planete (ispod temperature od +100 °C na njenoj površini); kondenzacija vodene pare; formiranje primarnog okeana; rastvaranje gasova i minerala u njegovoj vodi; snažne oluje s grmljavinom Sinteza jednostavnih organskih spojeva - aminokiselina, šećera, dušičnih baza - kao rezultat djelovanja snažnih električnih pražnjenja (munja) i ultraljubičastog zračenja
3 Formiranje najjednostavnijih proteina, nukleinskih kiselina, polisaharida, masti; koacervate
Od prije 3,5 do 3 milijarde godina 4 Formiranje protobionta sposobnih za samoreprodukciju i regulirani metabolizam kao rezultat pojave membrana sa selektivnom permeabilnosti i interakcija nukleinskih kiselina i proteina
prije 3 milijarde godina 5 Pojava organizama sa ćelijskom strukturom (primarni prokarioti-bakterije)

Kao rezultat brojnih eksperimenata na vještačkoj sintezi bioloških monomera dobijeni su vrlo uvjerljivi dokazi o mogućnosti implementacije 2. i 3. faze životnog razvoja.

Prvi put 1953. S. Miller (SAD) stvorio je prilično jednostavnu instalaciju u kojoj je uspio sintetizirati niz aminokiselina i drugih organskih spojeva iz mješavine plinova i vodene pare pod utjecajem ultraljubičastog zračenja i električnih pražnjenja

Publikacija u časopisu Science opisuje podatke koji su izmicali naučnicima prije više od 50 godina.
Mladi zaposlenik na Univerzitetu u Čikagu, Stanley Miller, provodi svoje čuvene eksperimente o sintezi bioloških molekula. 1953 //Arhiv Odsjeka za hemiju Univerziteta Kalifornije u San Diegu

Tada je nobelovac Harold Urey, koji je dobio prestižnu nagradu za otkriće teške vode, a potom se zainteresirao za probleme kosmohemije,
inspirisao je jednog od svojih učenika, Stenlija Milera, teorijom o praistorijskoj abiotičkoj supi, iz koje su, pod uticajem spoljnih faktora, nastali prvi organski molekuli.
29. aprila 189. – 5. januara 1981. (87 godina)

Da bi rekreirao reakcije u laboratoriji u uslovima sličnim onima koji su vladali na Zemlji prije milijardi godina, Miller je razvio originalni hemijski uređaj.

Uređaj se sastoji od velike reakcione tikvice koja sadrži pare metana, amonijaka i vodika, u koju se odozdo upumpava topla vodena para. Na vrhu su volframove elektrode koje stvaraju varničko pražnjenje. Simulirajući na ovaj način uslove grmljavine u blizini aktivnog obalnog vulkana, Miller se nadao da će sintezom dobiti biološke molekule.
Kipuća voda (1) stvara mlaz pare, koji se pojačava mlaznicom aspiratora (uložak), iskra koja skače između dvije elektrode (2) pokreće niz hemijskih transformacija, hladnjak (3) hladi mlaz vodene pare koji sadrži produkti reakcije koji se talože u zamci (4).// ​​Ned Shaw, Indiana University.

U svom eksperimentu, Miller je koristio mješavinu plinova koja se sastoji od:
amonijak
metan
vodonik
vodena para
Prema Millerovoj pretpostavci, upravo je ova mješavina prevladavala u Zemljinoj primarnoj atmosferi.

Pošto ovi gasovi nisu mogli da reaguju u prirodnim uslovima, Miller ih je izložio električnoj energiji, simulirajući pražnjenja groma iz kojih je energija trebalo da se dobije u ranoj atmosferi.
Na temperaturi od 100 ° C, smjesa je kuhana tjedan dana, sistematski izložena električnim pražnjenjima.
Analiza kemosinteze obavljena krajem sedmice pokazala je da su od dvadeset aminokiselina koje čine osnovu bilo kojeg proteina nastale samo tri

Nakon smrti Stephena Millera, listajući njegove dnevnike i arhivu, rođaci i kolege su otkrili bilješke vezane za djela iz 50-ih, kao i nekoliko boca sa potpisima.
Potpisi su ukazivali da sadržaj tikvica nije ništa drugo do produkti sinteze u Millerovom aparatu, koje je autor sačuvao u neprikosnovenom obliku.

Eksperimenti Stenlija Milera, koji je pokušao da ponovi poreklo života na Zemlji u epruveti, bili su mnogo uspešniji nego što je sam Miller verovao. Savremene metode su omogućile da se pronađe ne pet, već sve 22 aminokiseline u hemijskim posudama koje su naučnici zatvorili pre mnogo decenija.

U narednih 20 godina osnovano je:
Atmosfera u Millerovom iskustvu bila je fiktivna
Rana Zemljina atmosfera nije bila napravljena od metana i amonijaka, već od dušika, ugljičnog dioksida i vodene pare, a Millerov eksperiment nije bio ništa drugo do čista laž.
U eksperimentima su za dobijanje aminokiselina uzimali gotov amonijak, a sam po sebi, na abiogeni način, nastaje samo pri visokom pritisku i temperaturama iz jednake mešavine vodika i azota, u prisustvu katalizatora.

Miller je u eksperimentu koristio mehanizam “hladne zamke”, odnosno dobivene aminokiseline su odmah izolirane iz vanjskog okruženja.
Bez ovog mehanizma, atmosferski uslovi bi odmah uništili ove molekule.

Miller je, koristeći metodu "hladne zamke", i sam srušio vlastitu tvrdnju o mogućnosti slobodnog stvaranja aminokiselina u atmosferi.
Kao rezultat, svi napori su pokazali da je čak i u idealnim laboratorijskim uslovima nemoguće sintetizirati aminokiseline bez mehanizma “hladne zamke” koji bi spriječio razgradnju aminokiselina već pod utjecajem vlastite okoline, tako da ne može biti govora o njihova slučajna pojava u prirodi.

Naučni problemi Millerovih eksperimenata
Dobivene aminokiseline su se ispostavile kao "nežive": bile su u pogrešnom smjeru rotacije - efekat "kiralnosti". Kao rezultat eksperimenta, dobijene su mnoge D-aminokiseline. D-aminokiseline su odsutne u strukturi živog organizma.

“problemi kiralnosti” Kao rezultat eksperimenta, aminokiseline su dobijene sa različitim rotacijama (orijentacijama) od imaginarne ose, zbog čega je gotovo nemoguće kombinovati ih u proteine ​​(b-ok)

kiralnost
Izraz "hiralnost" dolazi od grčke riječi "chiros" - ruka.