1924. aastal sõnastas vene teadlane Aleksandr Ivanovitš Oparin esmakordselt prebioloogilise evolutsiooni kontseptsiooni aluspõhimõtted. Ta käsitles elu tekkimist kui ühtset looduslikku protsessi, mis seisnes varajase Maa tingimustes toimunud esialgses keemilises evolutsioonis, mis liikus järk-järgult kvalitatiivselt uuele tasemele – biokeemilisele evolutsioonile.

Hüpoteesi olemus oli järgmine: elu tekkimine Maal on pikk evolutsiooniline protsess elusaine tekkeks elutu aine sügavustes. Ja see juhtus keemilise evolutsiooni kaudu, mille tulemusena tekkisid tugevate füüsikalis-keemiliste tegurite mõjul anorgaanilistest kõige lihtsamad orgaanilised ained.

Arvestades elu tekkimise probleemi biokeemilise evolutsiooni kaudu, eristab Oparin eluta ainelt elusainele ülemineku kolme etappi: 1. etapp algsete orgaaniliste ühendite sünteesil anorgaanilistest ainetest varajase Maa primaarse atmosfääri tingimustes; Maa primaarsetes reservuaarides kogunenud orgaanilistest ühenditest biopolümeeride, lipiidide, süsivesinike moodustumise 2. etapp;

3. etapp - keeruliste orgaaniliste ühendite iseorganiseerumine, nende põhjal tekkimine ja ainevahetusprotsesside evolutsiooniline paranemine ja orgaaniliste struktuuride taastootmine, mis kulmineerub kõige lihtsama raku moodustumisega.

Esimesel etapil, umbes 4 miljardit aastat tagasi, kui Maa oli elutu, toimus sellel süsinikuühendite abiootiline süntees ja sellele järgnev prebioloogiline evolutsioon. Seda Maa evolutsiooni perioodi iseloomustasid arvukad vulkaanipursked, mille käigus vabanes tohutul hulgal kuuma laavat. Kui planeet jahtus, kondenseerus atmosfääris olev veeaur ja sadas Maale, moodustades tohutuid veealasid.

Kuna Maa pind jäi endiselt kuumaks, siis vesi aurustus ja seejärel atmosfääri ülemistes kihtides jahtudes langes uuesti planeedi pinnale. Need protsessid kestsid miljoneid aastaid. Seega lahustati primaarse ookeani vetes mitmesuguseid sooli. Lisaks sisaldas see ka orgaanilisi ühendeid: suhkruid, aminohappeid, lämmastikaluseid, orgaanilisi happeid jne, mis tekkisid atmosfääris pidevalt ultraviolettkiirguse, kõrge temperatuuri ja aktiivse vulkaanilise tegevuse mõjul.

Tõenäoliselt sisaldas ürgookean lahustunud kujul mitmesuguseid orgaanilisi ja anorgaanilisi molekule, mis sisenesid sinna Maa atmosfäärist ja pinnakihtidest. Orgaaniliste ühendite kontsentratsioon kasvas pidevalt ja lõpuks sai ookeaniveest valgulaadsete ainete - peptiidide "puljong".

Teises etapis, kui tingimused Maal pehmenesid, sai primaarse ookeani keemiliste segude elektrilahenduste, soojusenergia ja ultraviolettkiirte mõjul võimalikuks keerukate orgaaniliste ühendite - biopolümeeride ja nukleotiidide moodustumine, mis järk-järgult ühinevad ja muutuvad keerukamaks, muutusid protobiontideks (elusorganismide rakueelsed esivanemad). Keeruliste orgaaniliste ainete evolutsiooni tulemuseks oli koatservaatide ehk koatservaatide tilkade ilmumine.

Koatservaadid on kolloidosakeste kompleksid, mille lahus jaguneb kaheks kihiks: kolloidosakeste rikkaks kihiks ja nendest peaaegu vabaks vedelikuks. Koacervaatidel oli võime absorbeerida mitmesuguseid esmase ookeani vetes lahustunud aineid. Selle tulemusena muutus koatservaatide sisemine struktuur, mis tõi kaasa kas nende lagunemise või ainete kuhjumise ehk kasvu ja keemilise koostise muutumise, suurendades nende stabiilsust pidevalt muutuvates tingimustes.

Biokeemilise evolutsiooni teooria käsitleb koatservaate prebioloogiliste süsteemidena, mis on veekestaga ümbritsetud molekulide rühmad. Koatservaadid osutusid võimeliseks absorbeerima väliskeskkonnast erinevaid orgaanilisi aineid, mis andis võimaluse esmaseks ainevahetuseks keskkonnaga.

Kolmandas etapis, nagu Oparin eeldas, hakkas toimima looduslik valik. Koatservaadi tilkade massis toimus koatservaatide valik, mis olid antud keskkonnatingimustele kõige vastupidavamad. Valikuprotsess toimus miljonite aastate jooksul, mille tulemusena säilis vaid väike osa koatservaate. Säilitatud koatservaadi tilkadel oli aga võime läbida esmane metabolism. Ja ainevahetus on elu peamine omadus.

Samal ajal võis ematilk pärast teatud suuruse saavutamist laguneda tütartilkadeks, mis säilitasid emastruktuuri tunnused. Seega võime rääkida enesepaljunemise omaduse - ühe oluliseima elumärgi - omandamisest koacervaatide poolt. Tegelikult muutusid koatservaadid selles etapis kõige lihtsamateks elusorganismideks.

Nende prebioloogiliste struktuuride edasine areng oli võimalik ainult metaboolsete ja energiaprotsesside komplikatsiooniga koatservaadis. Ainult membraan suudab tagada sisekeskkonna tugevama isolatsiooni välismõjude eest. Orgaaniliste ühendite rikaste koatservaatide ümber tekkisid lipiidide kihid, mis eraldasid koatservaadi ümbritsevast vesikeskkonnast. Evolutsiooni käigus muudeti lipiidid välismembraaniks, mis suurendas oluliselt organismide elujõulisust ja stabiilsust.

Protorakkudes, nagu katservaadid või mikrosfäärid, toimusid nukleotiidide polümerisatsioonireaktsioonid, kuni neist moodustus protogeen - esmane geen, mis on võimeline katalüüsima teatud aminohappejärjestuse - esimese valgu - teket. Tõenäoliselt oli esimene selline valk DNA või RNA sünteesi katalüüsiva ensüümi eelkäija.

Need protorakud, milles tekkis primitiivne pärilikkuse ja valgusünteesi mehhanism, jagunesid kiiremini ja võtsid endasse kõik esmase ookeani orgaanilised ained. Selles etapis oli sigimise kiiruse jaoks juba käimas looduslik valik; biosünteesi paranemine märgati ja uued protorakud asendasid kõik varasemad.

A.I. Oparini teooriat toetas soojalt Cambridge'i professor John Haldane. Ta avas arutelu elu tekke üle 1929. aastal ajakirjas Rationalist Annual avaldatud artiklis. Selles esitas D. Haldane hüpoteesi, et primitiivsele Maale kogunes tohututes kogustes orgaanilisi ühendeid, moodustades selle, mida ta nimetas kuumaks lahjendatud supiks (hiljem juurdus nimetus ürgsupp).

Charles Darwin uskus, et elutut ainet saab muuta elavaks aineks elektri abil – lõppude lõpuks avaldas tema vanaisale Erasmus Darwinile suurt muljet Mary Shelley kirjutatud Frankenstein. Mõte, et pürotehnilised harjutused elektriga võivad tekitada elu, oli tohutult köitev; seega pole üllatav, et Stanley Milleri katse vastu, mille tulemused avaldati 1953. aastal, tunti suurt huvi.

Milleri eksperiment, mis sai selles vallas pöördepunktiks, oli äärmiselt lihtne. Seade koosnes kahest suletud ahelas ühendatud klaaskolvist. Ühte kolbi asetatakse välguefekte simuleeriv seade - kaks elektroodi, mille vahel toimub tühjenemine umbes 60 tuhande volti pingega; Teises kolvis keeb vesi pidevalt. Seejärel täidetakse seade atmosfääriga, mis arvatavasti eksisteeris iidsel Maal: metaan, vesinik ja ammoniaak.

Aparaat töötas nädala, seejärel uuriti reaktsiooniprodukte. Põhimõtteliselt osutus see juhuslike ühendite viskoosseks segaduseks; lahusest leiti ka teatud kogus orgaanilisi aineid, sealhulgas lihtsamaid aminohappeid - glütsiini (NH 2 COOH) ja alaniini (NH 2 CH(CH 3) COOH).

Milleri katse andmete avaldamine äratas enneolematut huvi ja peagi hakkasid paljud teised teadlased seda katset kordama. Avastati, et katsetingimuste muutmine võimaldab saada väikeses koguses teisi aminohappeid. Katse kordamine oli aga keeruline ja paljud tulemused saadi alles pärast mitmeid ebaõnnestunud katseid. Teatati, et katsete käigus tekkisid eluks vajalikud põhikomponendid.

Sektsioonid: Bioloogia

"Tänapäevane teooria elu tekke kohta maa peal on A.I hüpotees. Oparin – J. Haldane"

Tunni tüüp: teadmiste kujundamise ja täiendamise tund.

Tunni tüüp: kaaslaste õppimise tund.

Sihtmärk: uurige tänapäevase elu tekke teooriat Maal - A.I. Haldane'i hüpoteesi.

Ülesanded:

1. Moodustada õpilastes teadmiste süsteem elu tekkimise tingimuste ja etappide kohta Maal biokeemilise evolutsiooni käigus.
2. Parandada õpilaste võimet võrrelda ja analüüsida erinevaid hüpoteese, neid vastavalt nende olulistele tunnustele õigesti tuvastada
3. Äratada õpilastes huvi ja positiivset suhtumist bioloogiateaduste vastu ning otsida kõikehõlmavat teooriat elu tekkimise probleemist Maal.
4. Veenda õpilasi elu kui eksisteerimisviisi ainulaadsuses.

Juhtivad kontseptsioonid: keemiline evolutsioon, abiogeenne süntees, koatservaadid, biopoees.

Interdistsiplinaarsed sidemed: astronoomiaga – O.Yu kontseptsioon. Schmidt; geoloogiaga - meie planeedi kujunemine ja areng; ajalooga - elu tekke ideede arendamine Maal iidsetest aegadest tänapäevani; keemiaga - orgaaniliste ainete moodustumine; ökoloogiaga - seotud terminite väljatöötamine (autotroofid, heterotroofid, prokarüootid, eukarüootid, aeroobid, anaeroobid jne).

1. etapp. Organisatsiooniline osa.

2. etapp. Sissejuhatav vestlus.

Õpetaja: Viimases tunnis tutvustati meile suurt hulka hüpoteese, teooriaid ja kontseptsioone elu tekke kohta Maal. Igaüks teist koostas uuritava teema kohta ettekande. Tööd olid väga huvitavad. Jälgime ja meenutame veel kord, kuidas arenesid ideed uuritava probleemi kohta.

3. etapp. Käsitletava materjali kordamine (küsitlus).

Individuaalne küsitlus: kaartidega töötamine tahvli juures.

Kaart nr 1.

Kui kaua on eksisteerinud ideed organismide spontaanse tekke kohta? Mis on Francesco Redi teene selles küsimuses?

Kaart nr 2.

1859. aastal asutas Pariisi Teaduste Akadeemia preemia katse eest heita uut valgust elu tekke küsimusele Maal. Kes ja millal selle auhinna sai? Mis oli tema teene?

Frontaalne uuring:

1. Hüpoteeside mitmekesisus taandub kahele teineteist välistavale vaatepunktile. Milline? Nimetage need. Vastus: Biogenees – “elamisest elamine”. Abiogenees - "elus elust".

2. Lisaks saab põhiideed, mis selgitavad elu tekkimist Maal, liigitada viide valdkonda. Milline?Õpetaja soovitab pöörduda 1. lisa poole.

3. Too välja peamised ideed. Elu päritolu selgitamine Maal?

Vastus:

1. Metafüüsiline (elu on loonud Jumal).
2. Panspermia (ilmakosmosest toodud elu) teooria.
3. Spontaanse genereerimise teooria.
4. A.I biokeemiline hüpotees. Oparina.
5. Hüpotees elu geoloogilisest igavikulisusest.

Õpetaja esitab gümnaasiumiõpilaste küsitluse statistilised andmed. 87 küsitletud õpilasest usub 42 inimest, et elu on loonud Jumal; Nad usuvad panspermia-28 teooriasse; elu tekkis spontaanselt - 5 inimest; A.I teooriasse. Oparina - 12 inimest; Keegi ei usu biogeneesi teooriasse.

Õpetaja: Ligi pooled küsitletud õpilastest usuvad kristlikku religiooni, mis on alati olnud lahkuse ja halastuse sümbol. Ja kuna noored usuvad heasse tulevikku, siis on meie riigis kõik hästi.

4. Millised olid vaated elu tekkele muinasajal? Vastus: Spontaanse põlvkonna idee oli iidses maailmas laialt levinud. Aristoteles: ussid väljuvad mädanenud lihast "elujõu" mõjul. Vana-Rooma filosoof Titus Lucretius Carus 1. sajandil eKr teoses "Asjade olemusest" kirjutas:

"Seda võib olla lihtne näha.
Nagu haisva sõnniku hunnikust,
Elavad ussid roomavad, sünnivad...”

5. Räägi meile homunkulusest? Vastus: Keskaegne alkeemik Paracelsus pakkus 16. sajandil välja retsepti väikese elava inimese loomiseks. Lagunevat uriini soovitas ta hoida teatud aja kõrvitsas ja seejärel panna see hobuse makku, kus areneks homunkulus. Poeetilises vormis kajastuvad need ideed I. V. hiilgavas loomingus. Goethe "Faust"

6. Mis on M.M. Terekhovski? Vastus: Martyn Matvejevitš sulges 1775. aastal anuma puljongiga ja pani selle keema. Puljongit säilitati väga kaua, kuid selles ei ilmnenud ühtegi mikroorganismi.

7. Õpilane vastab tahvli juures. Kaart nr 1. Vastus: Ideed püsisid 19. sajandini. Kuid 17. ja 18. sajandil püüdsid teadlased katsetega tõestada elu spontaanse põlvkonna võimatust. 17. sajandil tegi Francesco Redi katseid: (Joonis nr 1.)

1. Toores liha suletud potis.
2. Toores liha neljas anumas oli lahtine, neljas oli kaetud musliiniga. Kisey (rõhk tähel “I”) on hele poolläbipaistev puuvillane kangas. Tulemus: avatud anumates ilmusid kärbse vastsed, kuid suletud anumates spontaanset teket ei toimunud.

Joonis nr 1.

8. Kuidas olid Charles Darwini perekonnaga seotud küsimused elu päritolu kohta? Vastus: Erasmus Darwin (Charles Darwini vanaisa) tunnistas ka spontaanset põlvkonda. Samal aastal ilmus Charles Darwini raamat "Liikide päritolu" ja tekkis küsimus: "Kuidas tekkis elu Maal?"

9. Õpilane vastab tahvli kaardi nr 2 juures. Vastus: Auhind asutati katse eest heita uut valgust elu tekke küsimusele Maal. Auhinna sai 1862. aastal Louis Pasteur. Pasteuri eksperiment: S-kujulise kaelaga anumas hoiti puljongit pikka aega ja see jäi steriilseks, kuna mikroorganismid settisid kõvera toru seintele ega sattunud puljongisse. Kuid niipea, kui toru käänaku sai puljongiga läbi pesta, algas mikroorganismide põhjustatud mädanemine. L. Pasteur tõestas elu spontaanse tekke võimatust. (Joonis nr 2.).

Joonis nr 2.

10. Mis on pastöriseerimine? Miks seda protsessi nii nimetatakse? Vastus: See on meetod mikroobide hävitamiseks vedelikes ja toiduainetes, kuumutades neid üks kord temperatuuril tavaliselt 60–70 °C erinevatel perioodidel 15–30 minutit. See nimi on seotud selle avastuse teinud teadlase nimega. Louis Pasteur.

11. Mida sa tead elu igaviku hüpoteesist? Vastus: Rootsi teadlane Svante August Arrhenius ja Vladimir Ivanovitš Vernadski uskusid, et elu ja selle algus on toodud kosmosest. Seda nimetatakse panspermia teooriaks. Asutaja, saksa keemik Justus Liebig oletas, et meteoriitide abil kandusid planeedilt planeedile lihtsad organismid või eosed.

Õpetaja: Ja taas kerkib küsimus: "Kui elu ei tekkinud Maal, siis kuidas see tekkis väljaspool Maad?"

"Tänapäevane teooria elu tekke kohta maa peal on A.I hüpotees. Oparin – John Bernal."

"Elu on igavene teadmine. Võtke oma töötajad ja mine."

Igaüks teist mõistab epigraafi sõnu omal moel. Ja tunni lõpus peate vastama küsimusele: "Miks võetakse neid sõnu epigraafina?"

Õpetaja: Täna peame välja selgitama, mis on Oparin-J. Tutvume järgmiste terminite ja teadlaste saavutustega, kes aitasid kaasa ideede väljatöötamisele elu päritolu kohta Maal. (Joon. nr 3).

Joonis nr 3

Enne kui räägime elu tekkimisest Maal, meenutagem meie planeedi päritolu.

Treeni! Minge tahvlile ja rääkige visuaalset materjali kasutades Otto Julievitš Schmidti kontseptsioonist.

(Õpilane vastab tahvlil)

Publik võib viidata 2. lisale ja joonised nr 4, nr 5; “Suur pauk”, “Maa sünd”, “Kuidas Maal elu tekkis”.

Joonis nr 4

Joonis nr 5

(Õpilane räägib O.Yu. Schmidti kontseptsioonist)

Vastavalt O.Yu kontseptsioonile. Schmidt, rohkem kui 5 miljardit aastat tagasi, Suure Paugu tulemusena tekkis Päike gaasi-tolmupilvest. Ülejäänud Päikese ümber tiirleva pilve osast tekkisid päikesesüsteemi planeedid, sealhulgas Maa.

Algselt oli Maa külm, kuid tänu radioaktiivsete elementide lagunemisele see soojenes, temperatuur selle sügavustes tõusis üle 1000 ° C. Selle tulemusena hakkasid tahked kivimid sulama ja jaotuma teatud viisil: keskel. - kõige raskem. Ja pealtnäha on need kõige kergemad. Kõrge temperatuuri mõjul sisenesid ained keemilistesse reaktsioonidesse.

Maa atmosfäär oli sel ajal hapnikuvaba. See koosnes lämmastikust, veeaurust, süsinikdioksiidist, vesiniksulfiidist, ammoniaagist, metaanist jne. Vahevööst eraldunud vaba hapnik kulus oksüdatsiooniprotsessides kiiresti ära.

Siis saabus planeedi jahenemise periood. Temperatuur Maa pinnal langes 100° C. Algas veeauru kondenseerumine atmosfääris, algasid tugevad vihmasajud, mis kestsid aastatuhandeid. Kuum vesi täitis maapinna lohud.

Õpetaja: Niisiis, meil on ürgse ookeani veed iidsel Maal.

Seda kontseptsiooni arendas või süvendas oma töödes 1924. aastal A.I. Oparin, 1929. aastal inglise bioloog J. Haldane ja 1947. aastal inglise füüsik John Bernal.

Esimeste orgaaniliste ühendite moodustumise protsessi Maal nimetatakse keemiliseks evolutsiooniks.

(Vt joonist nr 6 ja nr 7). Need on peamised tabelid, millega õppetükis töötame).

Joonis nr 6

Joonis nr 7

Õpetaja: Küsimus nr 1. Keemilise evolutsiooni etapid (tahvlil).

Täna aitab mind klassis kahest õpilasest koosnev loominguline rühm.

Esimene õpilane: räägib abiogeensest sünteesist. ( Vaadake joonist fig. nr 5 ja lisa 3).

Mittebioloogiline ehk abiogeenne (kreeka keelest "a" - negatiivne osake, "BIOS" - elu, "genees" - päritolu). Selles etapis toimusid intensiivse päikesekiirguse tingimustes Maa atmosfääris ja erinevate anorgaaniliste ainetega küllastunud esmase ookeani vetes keemilised reaktsioonid. Nende reaktsioonide käigus võis anorgaanilistest ainetest tekkida lihtsaid orgaanilisi aineid - aminohappeid, lihtsüsivesikuid, alkoholisid, rasvhappeid, lämmastiku aluseid.

Õpetaja: Kas neid eeldusi oli võimalik kuidagi kontrollida?

Teine õpilane: räägib Milleri kogemusest. (Vt joonist nr 8)..

Joonis nr 8

Võimalus sünteesida orgaanilisi aineid anorgaanilistest ainete esmase ookeani vetes leidis kinnitust Ameerika teadlase S. Milleri ja kodumaiste teadlaste A.G. katsetes. Pasynsky ja T.E. Pavlovskaja.

Miller kavandas paigaldise, millesse paigutati gaaside segu: metaan, ammoniaak, vesinik, veeaur. Need gaasid võisid olla osa primaarsest atmosfäärist. Teises aparaadi osas oli vesi, mis pandi keema. Aparaadis kõrgsurve all ringlevad gaasid ja veeaur puutusid nädala jooksul kokku elektrilahendustega. Selle tulemusena tekkis segus umbes 150 aminohapet, millest osa on osa valkudest.

Õpetaja:

Niisiis:

1. etapp– madala molekulmassiga orgaaniliste ainete (biomonomeeride) abiogeenne süntees anorgaanilistest ainetest. (Näidake joonistel nr 6 ja nr 7).

2. etapp- biopolümeeride moodustumine, (näidata joonisel nr 6)– polünukleotiidid, valk-lipiidisüsteemid jne.

3. etapp- koatservaatide (probiontide) ilmumine.

Õpetaja: lugu koacervaatidest. (lisa 4, lisa 5): ladinakeelsest sõnast “coacervus” - tromb, kuhi. Amfoteersed valgumolekulid võivad teatud tingimustel spontaanselt kontsentreerida ja moodustada kolloidseid komplekse, mida nimetatakse koatservaatideks. Kahe erineva valgu segamisel tekivad koacervaadi tilgad. Ühe valgu lahus vees on läbipaistev. Erinevate valkude segamisel muutub lahus häguseks ning mikroskoobi all on näha vees hõljuvaid tilka. Sellised koatservaatide tilgad võisid tekkida ürgookeani vetes, kus paiknesid erinevad valgud.

Definitsioon: Koacervaadid on faasiliselt eraldatud orgaaniliste ainete süsteemid. (probiondid, esivanemate organismid). (Näita joonisel. Lisa 5).

Koacervaadi tilgad võivad olla primaarsete prebioloogiliste süsteemide - probiontide - mudelid.

4. etapp– isepaljunemisvõimeliste nukleiinhappemolekulide teke.

5. etapp. Samm-sammult kordamine – konsolideerimine.

Küsimused

1. Defineeri: keemiline evolutsioon (see on orgaaniliste ühendite moodustumise protsess Maal).

2. Nimeta keemilise evolutsiooni etapid.

• biomonomeeride abiogeenne süntees;
• biopolümeeride süntees;
• koacervaatide välimus;
• isepaljunemiseks võimeliste nukleiinhappemolekulide tekkimine.

3. Kes kinnitas eksperimentaalselt abiogeenset sünteesi? (S. Miller, A.G. Pasynsky, T.E. Pavlovskaja).

4. Mis on koatservaadid?

(Need on orgaaniliste ainete faasidest eraldatud süsteemid).

Õpetaja: Keemilise evolutsiooni protsesse aga ei seletata. Kuidas elusorganismid tekkisid?

J. Bernal nimetas protsesse, mis viisid üleminekuni mitteelusalt elusalt biopoeesiks.

Definitsioon: Biopoeesis on üleminek elutust elavaks.

Biopoeesi etapid oleksid pidanud viima esimeste elusorganismide ilmumiseni.

Biopoeesi peamised etapid:

1. membraanide ilmumine koatservaatides,
2. enesepaljunemise võime tekkimine,
3. ainevahetuse tekkimine
4. fotosünteesi toimumine,
5. hapniku hingamise tekkimine. (näita laual).

Harjutus:Õpilased töötavad paarides. Õpetaja annab igale lauale paberil küsimuste nimekirja. Iga minirühm vastab küsimustele. Vastus tuleb leida õpiku tekstist.

1. Kuidas rakumembraanid koatservaatides tekkisid? Mis on selles positiivset? (Koatservaatide pinnal lipiidimolekulide joondamisega. See tagas nende kuju stabiilsuse)
2. Miks sai koatservaatides võimalikuks isepaljunemise võime? (Nukleiinhappemolekulide kaasamise tõttu koatservaatidesse)
3. Mis tüüpi toitumine oli esimestel olenditel? Miks? (Söötmisviis on heterotroofne, kuna esmase ookeani vetes oli palju valmis orgaanilisi aineid)
4. Mis oli autotroofsete organismide ilmumise vajaduse põhjuseks? (Elusorganismide arv suurenes ja konkurents tihenes. Osadel organismidel tekkis võime sünteesida anorgaanilistest orgaanilisi aineid. Kasutades päikeseenergiat (fotosüntees) või keemilise reaktsiooni energiat (kemosüntees), tekkisid autotroofid)
5. Miks olid esimesed elusorganismid anaeroobsed? (Tõenäoliselt polnud veekeskkonnas veel hapnikku)
6. Miks tekkis aeroobne hingamine? (Aeroobne hingamine tekkis, kuna fotosünteesi tulek viis hapniku akumuleerumiseni atmosfääri)
7. Miks sai organismidel võimalikuks veest maale kerkida? (Algselt arenes elu ookeani vetes, kuna ultraviolettkiirgus mõjus neile halvasti. Ja osoonikihi tekkimine hapniku akumuleerumise tagajärjel atmosfääri lõi eeldused maale jõudmiseks)

Viimane töö kinnitamise samm koos laiendatud selgitustega

Õpetaja! Kõige öeldu põhjal peame tegema järelduse.

Kõige levinum hüpotees elu tekke kohta Maal on Oparin-Bernali hüpotees.

Elu tekkis loomulikult anorgaanilisest ainest. Bioloogilisele evolutsioonile eelnes keemiline evolutsioon.

Ümberlükkamine (teooria vastased).

Õpetaja. Ma ei taha kuidagi kustutada kõike ülal öeldut, kuid sellel teoorial on ka vastaseid.

Üks neist on astronoom Fred Hoyle. Ta väitis hiljuti, et idee, et elu tekkis ülalkirjeldatud molekulide juhuslikest vastasmõjudest, on "sama absurdne ja ebausutav kui idee, et prügimäge läbiv orkaan võib viia Boeing 747 kokkupanemiseni."

Oparin-Bernali hüpoteesi jaoks on kõige keerulisem seletada elussüsteemide taastootmisvõime tekkimist. Hüpoteesid selles küsimuses ei ole endiselt veenvad. Keerulistelt elututelt ainetelt lihtsatele organismidele ülemineku üksikasjad on varjatud saladustega.

See küsimus on bioloogiateaduses pime koht.

Õpetaja: Poisid! Vastus. Palun vastake küsimusele. antud tunni alguses. Miks on tahvlile kirjutatud sõnad epigraafiks?

Õpilane: Ilmselt sellepärast, et igaühel meist on elus oma tee.

Õpetaja: Jah. Kindlasti! Igaühel teist on elus oma tee. Nad kõik on erinevad. Ja võib-olla saab keegi teist bioloogiks ja lahendab probleemi, mida proovisime selles õppetükis lahendada. Tahaksin öelda teile lahkumissõnad ja väljendada end Ema Teresa sõnadega. Ema Teresa (Agnes Gonxha Bojaxhiu, sündinud Skopjes, tänapäeva Jugoslaavia, elas 1910-1997) on naine, kes tegeles väsimatult heategevusega. Katoliku nunn, kes on kogu maailmas tuntud oma misjonitöö poolest, pälvis 1979. aastal Nobeli preemia. Sellest nimest on saanud juba üldnimetus. Kuid maailm mäletab teda.

"Elu on võimalus, kasutage seda ära"
Elu on ilu, imetle seda
Elu on unistus, tee see teoks
Elu on mäng, mängi seda."

Tunni kokkuvõte: Kõigest täna öeldust võime teha järelduse.

Kõige tavalisem hüpotees A.I. Oparin – J. Bernal, mille kohaselt tekkis elu maa peal loomulikult anorgaanilisest ainest.

Üleminek mitteelusalt elavaks on biopoees.

Õpetaja: Aitäh kõigile, kes töötasid aktiivselt: (nimekiri). Vähesed vastasid (loetelu).

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

Bibliograafia:

1. Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Üldbioloogia". Õpik üldharidusasutuste 10. klassile. G.M. reaktsioonil. Dymshitsa. Moskva: Haridus, 2001.
2. Beljajev D.K. "Üldbioloogia". Õpik 10-11 klassile üldharidusasutustes. Toimetanud Dymshits - Moskva, Haridus, 2001.
3. Myagkova A.N., Komissarov B.D. "Üldbioloogia õpetamise meetodid." Käsiraamat õpetajatele. Moskva: Valgustus, 1973.
4. Kulev A.V. “Üldbioloogia” 10. klass, õppevahend. Peterburi: Pariteet, 2001.
5. Oparin AI. "Elu päritolu". Moskva: Noor kaardivägi, 1954.
6. Matthews Rupert Kuidas elu algas. Raamatusarjast “Mis juhtus enne meie ajastut”. Volgograd: "Raamat", 1992.

ettekannete kokkuvõte

Oparini teooria

Slaidid: 12 Sõnad: 576 Helid: 0 Efektid: 0

Elu tekkimine ja areng maa peal. Maapealse elu tekke põhiteooriad. 1. Elu jumalik päritolu. Sisu: elu sai alguse üleloomulikust sündmusest minevikus. Kõik elav ja elutu on Jumala loodud. Elu kosmilise päritolu teooria. Objektid meteoriidis, mida teadlased ei suutnud seletada. Spontaanse genereerimise teooria. Põhiolemus: elusolendite spontaanne genereerimine elututest asjadest on võimalik. Õhk pääses vabalt kolbi, kuid mikroobid settisid kaela ega sattunud puljongisse. Möödusid kuud ja kolvi sisu jäi steriilseks. Biokeemilise evolutsiooni teooria (abiogeense sünteesi teooria, A. I. Oparin 1923). - Oparini teooria.ppt

Evolutsiooni etapid

Slaidid: 9 Sõnad: 350 Helid: 0 Efektid: 44

Biokeemilise evolutsiooni hüpotees. Üldised omadused Eluarengu etapid I etapp. Bioloogiliste monomeeride süntees primaaratmosfääri gaasidest II etapp. Bioloogiliste polümeeride moodustumine III etapp. Protobiontide moodustumine IV etapp. Lihtsamate rakkude tekkimine Kirjandus. 1924. aastal biokeemik A. I. Oparin ja hiljem inglise teadlane J. Üldised omadused. Elu kujunemise etapid. Tänapäevaste ideede kohaselt tekkis Maa umbes 4,6 miljardit aastat tagasi. Koostis: CH4, NH3, CO2, H2, H2O. Ameerika biokeemik Cyril Ponnaperuma saavutas nukleotiidide ja ATP moodustumise. - Evolutsiooni etapid.ppt

Oparini hüpotees

Slaidid: 15 Sõnad: 939 Helid: 0 Efektid: 14

Hüpotees elu tekkest Maal, autor A.I. A.I. Oparini elulugu. Biograafia. Aleksandr Ivanovitš Oparin. Elu tekke teooria Maal. Elu spontaanse tekke hüpotees. Maa atmosfääri teke. Biokeemilise evolutsiooni hüpotees. Trombid, mida nimetatakse koacerveerivateks tilkadeks. Stanley Milleri paigaldus. Elav rakk. Elu tekkimise etapid Maal. Inglise bioloog. Kontseptsioon. Oparini hüpotees. - Oparini hüpotees.ppt

A.I.Oparini hüpotees

Slaidid: 7 Sõnad: 414 Helid: 0 Efektid: 0

Elu päritolu hüpotees, A. I. Oparin. Elu tekkimise etapid Maal. Lihtsamate orgaaniliste ühendite abiogeenne süntees anorgaanilistest. Geneetilise koodi, membraani tekkimine ja bioloogilise evolutsiooni algus. Kolm erinevust Maa primitiivse atmosfääri ja tänapäevase atmosfääri vahel: G. Juri ja S. Milleri katsed (1955). Üldised järeldused Oparini teooria kohta. Elu tekkis Maal abiogeenselt. Bioloogilisele evolutsioonile eelnes pikk keemiline evolutsioon. Maa esmane atmosfäär oli redutseeriva iseloomuga. - Hüpotees A.I. Oparin.ppt

Biokeemiline evolutsioon

Slaidid: 10 Sõnad: 421 Helid: 0 Efektid: 30

Abiogeneesi hüpoteesid: biokeemilise evolutsiooni hüpotees. Elu tekkimise etapid Maal: esimene etapp. Teine faas. Kolmas etapp. Orgaaniliste ainete moodustumine anorgaanilistest. Atmosfäär ja ookean on küllastunud aldehüüdide, alkoholide ja aminohapetega. Avatud süsteemidena toimivate koacervaatide moodustumine. Kolmandas etapis ilmneb maatriksi süntees, nukleiinhapete isepaljunemine koatservaatides. Malli süntees algas RNA-st. Selliste RNA-dega stabiilsemad koatservaadid tekitasid probioone. Evolutsioon koatservaatides RNA molekulide tasemel kestis miljoneid aastaid. Nii tekkis RNA iidne maailm. - Biokeemiline evolutsioon.ppt

Opariini biokeemiline areng

Slaidid: 10 Sõnad: 295 Helid: 0 Efektid: 4

Biokeemiline evolutsioon. Oparini teooria. Akadeemik A.I. Oparin avaldas 1924. aastal oma teose “Elu tekkimine”, mis visandas põhimõtteliselt uue hüpoteesi elu tekke kohta. Hüpoteesi olemus oli järgmine... 1894-1980. Elu tekkimine Maal on pikk evolutsiooniline protsess elusaine tekkeks elutu aine sügavustes. Arvestades elu tekke probleemi biokeemilise evolutsiooni kaudu, eristab Oparin eluta ainelt elusainele ülemineku kolme etappi. 1) Algsete orgaaniliste ühendite süntees anorgaanilistest ainetest primitiivse Maa primaarse atmosfääri tingimustes. - Oparin.ppt biokeemiline areng

Biokeemilise evolutsiooni teooria

Slaidid: 20 Sõnad: 1664 Helid: 0 Efektid: 0

Biokeemilise evolutsiooni hüpotees. Elu lõi üleloomulik olend. Biokeemilise evolutsiooni teooria. Hüpotees, mis käsitleb elu pika evolutsiooni tulemuseks. Tavaliselt eristatakse nelja etappi. Protsessid, mille tulemusena võib Maal tekkida elu. Õhkkond oli ilmselt taastav. Vaba hapniku puudumine. Lihtsad molekulid. Stanley Miller. Ameerika keemik S. Fox koostas aminohapete segusid. Kolmandat etappi iseloomustas eraldumine. Ainete kontsentratsioon koacervaadi tilkades. Paljude ainete molekulid. Membraani struktuuri kujunemine. - Biokeemilise evolutsiooni teooria.pptx

Biokeemilise evolutsiooni hüpotees

Slaidid: 12 Sõnad: 646 Helid: 0 Efektid: 0

Maa tekkimine

Slaidid: 9 Sõnad: 278 Helid: 0 Efektid: 66

Bioloogia ettekanne teemal: Kaasaegsed ideed elu tekke kohta Maal. Teaduse areng. Kaasaegsete hüpoteeside tekkimine elu tekke kohta. Keemilise evolutsiooni teooria. Suure Paugu teooria". Kaasaegsed hüpoteesid elu tekke kohta Maal. Gaasi-tolmu udukogu evolutsioon ja protoplanetaarse ketta teke. Planeedisüsteemi moodustumine prototähe ketta perifeeriasse jäänud gaasidest ja tolmust. Maa atmosfääri teke. Protobiopolümeeride moodustumise termodünaamilise barjääri probleem polükondensatsiooniprotsessis. Universumi pidev paisumine. - Maa tekkimine.ppt

Vana kontseptsioon Maast

Slaidid: 4 Sõnad: 63 Helid: 0 Efektid: 6

Muistsete inimeste ettekujutused Maast. Vanade egiptlaste esitused. Vanade indiaanlaste esitused. Elevandid, kes seisavad kilpkonnal, hoiavad poolkera ja kilpkonn seisab keerdunud mao peal. Ferdinand Magellani ümbermaailmareis. - Vana idee Maast.ppt

Keemiline evolutsioon

Slaidid: 26 Sõnad: 1320 Helid: 0 Efektid: 0

Keemiline evolutsioon ja biogenees. Protostar - Päike. Päike soojendas sisemust. Maa keemiline evolutsioon. Seerianumbri kasvades elementide levimus väheneb. Radioaktiivsus. Elemendid, mis moodustavad planeetide tahke kesta. Maa on siseplaneetide seas suurim. Geokronoloogia. Maa geoloogiline ajalugu on lahutamatu selle bioloogilisest evolutsioonist. Geokronoloogiline skaala. Iseorganiseerumise mõiste keemias. Prebioloogia uurib bioloogiliste süsteemide materiaalset alust. On teada umbes 8 miljonit keemilist ühendit. Elava ehitamisel osaleb vaid paarsada. - Keemiline evolutsioon.ppt

Biogeneesi ja abiogeneesi teooriad

Slaidid: 19 Sõnad: 1027 Helid: 0 Efektid: 0

Biogeneesi ja abiogeneesi teooriad elusaine päritolu kohta. Kreatsionism. Kreatsionistid. Maa ei tekkinud kunagi. Spontaanse genereerimise teooria. Spontaanse genereerimise teooria. Demokritos Ussid. Klassikalise spontaanse põlvkonna doktriini tõus. Biogeneesi ja abiogeneesi teooriad. Biogeneesi ja abiogeneesi teooriad. Panspermia teooria pooldajad. Biokeemilise evolutsiooni teooria. Biogeneesi ja abiogeneesi teooriad. Aminohapped. Elusorganismide puudumine. Inglise biokeemik ja geneetik John Haldane. Elu tekkimise etapid Maal. Kirjeldage keemilise evolutsiooni biokeemilist etappi. -

Esitluse kirjeldus üksikute slaidide kaupa:

1 slaid

Slaidi kirjeldus:

2 slaidi

Slaidi kirjeldus:

1924. aastal sõnastas vene teadlane Aleksandr Ivanovitš Oparin esmakordselt prebioloogilise evolutsiooni kontseptsiooni aluspõhimõtted. Ta käsitles elu tekkimist kui ühtset looduslikku protsessi, mis seisnes varajase Maa tingimustes toimunud esialgses keemilises evolutsioonis, mis liikus järk-järgult kvalitatiivselt uuele tasemele – biokeemilisele evolutsioonile. 1924. aastal sõnastas vene teadlane Aleksandr Ivanovitš Oparin esmakordselt prebioloogilise evolutsiooni kontseptsiooni aluspõhimõtted. Ta käsitles elu tekkimist kui ühtset looduslikku protsessi, mis seisnes varajase Maa tingimustes toimunud esialgses keemilises evolutsioonis, mis liikus järk-järgult kvalitatiivselt uuele tasemele – biokeemilisele evolutsioonile.

3 slaidi

Slaidi kirjeldus:

Hüpoteesi olemus oli järgmine: elu tekkimine Maal on pikk evolutsiooniline protsess elusaine tekkeks elutu aine sügavustes. Ja see juhtus keemilise evolutsiooni kaudu, mille tulemusena tekkisid tugevate füüsikalis-keemiliste tegurite mõjul anorgaanilistest kõige lihtsamad orgaanilised ained. Hüpoteesi olemus oli järgmine: elu tekkimine Maal on pikk evolutsiooniline protsess elusaine tekkeks elutu aine sügavustes. Ja see juhtus keemilise evolutsiooni kaudu, mille tulemusena tekkisid tugevate füüsikalis-keemiliste tegurite mõjul anorgaanilistest kõige lihtsamad orgaanilised ained.

4 slaidi

Slaidi kirjeldus:

Arvestades elu tekkimise probleemi biokeemilise evolutsiooni kaudu, tuvastab Oparin kolm eluta ainelt elusaineks ülemineku etappi: Arvestades elu tekkimise probleemi biokeemilise evolutsiooni kaudu, tuvastab Oparin kolm eluta ainelt elusaineks ülemineku etappi: Algsete orgaaniliste ühendite sünteesi 1. etapp anorgaanilistest ainetest algtingimustes varajase Maa atmosfäär; Maa primaarsetes reservuaarides kogunenud orgaanilistest ühenditest biopolümeeride, lipiidide, süsivesinike moodustumise 2. etapp;

5 slaidi

Slaidi kirjeldus:

3. etapp - keeruliste orgaaniliste ühendite iseorganiseerumine, nende põhjal tekkimine ja ainevahetusprotsesside evolutsiooniline paranemine ja orgaaniliste struktuuride taastootmine, mis kulmineerub kõige lihtsama raku moodustumisega. 3. etapp - keeruliste orgaaniliste ühendite iseorganiseerumine, nende põhjal tekkimine ja ainevahetusprotsesside evolutsiooniline paranemine ja orgaaniliste struktuuride taastootmine, mis kulmineerub kõige lihtsama raku moodustumisega.

6 slaidi

Slaidi kirjeldus:

Esimesel etapil, umbes 4 miljardit aastat tagasi, kui Maa oli elutu, toimus sellel süsinikuühendite abiootiline süntees ja sellele järgnev prebioloogiline evolutsioon. Seda Maa evolutsiooni perioodi iseloomustasid arvukad vulkaanipursked, mille käigus vabanes tohutul hulgal kuuma laavat. Kui planeet jahtus, kondenseerus atmosfääris olev veeaur ja sadas Maale, moodustades tohutuid veealasid. Esimesel etapil, umbes 4 miljardit aastat tagasi, kui Maa oli elutu, toimus sellel süsinikuühendite abiootiline süntees ja sellele järgnev prebioloogiline evolutsioon. Seda Maa evolutsiooni perioodi iseloomustasid arvukad vulkaanipursked, mille käigus vabanes tohutul hulgal kuuma laavat. Kui planeet jahtus, kondenseerus atmosfääris olev veeaur ja sadas Maale, moodustades tohutuid veealasid.

7 slaidi

Slaidi kirjeldus:

Teises etapis, kui tingimused Maal pehmenesid, sai primaarse ookeani keemiliste segude elektrilahenduste, soojusenergia ja ultraviolettkiirte mõjul võimalikuks keerukate orgaaniliste ühendite - biopolümeeride ja nukleotiidide moodustumine, mis järk-järgult ühinevad ja muutuvad keerukamaks, muutusid protobiontideks (elusorganismide rakueelsed esivanemad). Keeruliste orgaaniliste ainete evolutsiooni tulemuseks oli koatservaatide ehk koatservaatide tilkade ilmumine. Teises etapis, kui tingimused Maal pehmenesid, sai primaarse ookeani keemiliste segude elektrilahenduste, soojusenergia ja ultraviolettkiirte mõjul võimalikuks keerukate orgaaniliste ühendite - biopolümeeride ja nukleotiidide moodustumine, mis järk-järgult ühinevad ja muutuvad keerukamaks, muutusid protobiontideks (elusorganismide rakueelsed esivanemad). Keeruliste orgaaniliste ainete evolutsiooni tulemuseks oli koatservaatide ehk koatservaatide tilkade ilmumine.

8 slaidi

Slaidi kirjeldus:

Koatservaadid on kolloidosakeste kompleksid, mille lahus jaguneb kaheks kihiks: kolloidosakeste rikkaks kihiks ja nendest peaaegu vabaks vedelikuks. Koacervaatidel oli võime absorbeerida mitmesuguseid esmase ookeani vetes lahustunud aineid. Selle tulemusena muutus koatservaatide sisemine struktuur, mis viis kas nende lagunemiseni või ainete kuhjumiseni, s.o. kasvule ja keemilise koostise muutustele, suurendades nende stabiilsust pidevalt muutuvates tingimustes. Koatservaadid on kolloidosakeste kompleksid, mille lahus jaguneb kaheks kihiks: kolloidosakeste rikkaks kihiks ja nendest peaaegu vabaks vedelikuks. Koacervaatidel oli võime absorbeerida mitmesuguseid esmase ookeani vetes lahustunud aineid. Selle tulemusena muutus koatservaatide sisemine struktuur, mis viis kas nende lagunemiseni või ainete kuhjumiseni, s.o. kasvule ja keemilise koostise muutustele, suurendades nende stabiilsust pidevalt muutuvates tingimustes.

Slaid 9

Slaidi kirjeldus:

Kolmandas etapis, nagu Oparin eeldas, hakkas toimima looduslik valik. Koatservaadi tilkade massis toimus koatservaatide valik, mis olid antud keskkonnatingimustele kõige vastupidavamad. Valikuprotsess toimus miljonite aastate jooksul, mille tulemusena säilis vaid väike osa koatservaate. Säilitatud koatservaadi tilkadel oli aga võime läbida esmane metabolism. Ja ainevahetus on elu peamine omadus. Kolmandas etapis, nagu Oparin eeldas, hakkas toimima looduslik valik. Koatservaadi tilkade massis toimus koatservaatide valik, mis olid antud keskkonnatingimustele kõige vastupidavamad. Valikuprotsess toimus miljonite aastate jooksul, mille tulemusena säilis vaid väike osa koatservaate. Säilitatud koatservaadi tilkadel oli aga võime läbida esmane metabolism. Ja ainevahetus on elu peamine omadus.

10 slaidi

Slaidi kirjeldus:

A.I. Oparini teooriat toetas soojalt Cambridge'i professor John Haldane. Ta avas arutelu elu tekke üle 1929. aastal ajakirjas Rationalist Annual avaldatud artiklis. A.I. Oparini teooriat toetas soojalt Cambridge'i professor John Haldane. Ta avas arutelu elu tekke üle 1929. aastal ajakirjas Rationalist Annual avaldatud artiklis. Selles esitas D. Haldane hüpoteesi, et primitiivsele Maale kogunes tohututes kogustes orgaanilisi ühendeid, moodustades selle, mida ta nimetas kuumaks lahjendatud supiks (hiljem juurdus nimetus ürgsupp).

Slaid 13

Slaidi kirjeldus:

Milleri katse andmete avaldamine äratas enneolematut huvi ja peagi hakkasid paljud teised teadlased seda katset kordama. Avastati, et katsetingimuste muutmine võimaldab saada väikeses koguses teisi aminohappeid. Katse kordamine oli aga keeruline ja paljud tulemused saadi alles pärast mitmeid ebaõnnestunud katseid. Milleri katse andmete avaldamine äratas enneolematut huvi ja peagi hakkasid paljud teised teadlased seda katset kordama. Avastati, et katsetingimuste muutmine võimaldab saada väikeses koguses teisi aminohappeid. Katse kordamine oli aga keeruline ja paljud tulemused saadi alles pärast mitmeid ebaõnnestunud katseid. Teatati, et katsete käigus tekkisid eluks vajalikud põhikomponendid.

1 44-st

Ettekanne – Biokeemiline evolutsioon

Selle esitluse tekst

Abiogeneesi teooria (biokeemiline evolutsioon). Modell A. Oparin -J. Haldane. S. Milleri katsed. Teooria probleemid ja vastuolud

1923. aastal töötas Nõukogude biokeemik Aleksei Oparin välja biokeemilise evolutsiooni teooria.

A. I. Oparin, vene biokeemik, akadeemik, avaldas oma esimese raamatu elu tekke probleemist biokeemilise evolutsiooni kaudu juba 1924. aastal.
2. märts 1894 – 21. aprill 1980. a

Miljardeid aastaid tagasi, planeedi tekke ajal, olid esimesteks orgaanilisteks aineteks süsivesinikud, mis tekkisid ookeanis lihtsamatest ühenditest.
Selle teooria aluseks oli idee:

A. Oparin käsitles elu tekkimist kui ühtset looduslikku protsessi, mis seisnes varajase Maa tingimustes toimunud esialgses keemilises evolutsioonis, mis liikus järk-järgult kvalitatiivselt uuele tasemele – biokeemilisele evolutsioonile.

Hüpoteesi olemus:
Elu tekkimine Maal on pikk evolutsiooniline protsess elusaine tekkeks elutu aine sügavustes.
See toimus keemilise evolutsiooni kaudu, mille tulemusena tekkisid tugevate füüsikalis-keemiliste tegurite mõjul anorgaanilistest kõige lihtsamad orgaanilised ained.

Oparin tuvastab kolm eluta ainelt elusainele ülemineku etappi:
1) algsete orgaaniliste ühendite sünteesi staadium anorgaanilistest ainetest varajase Maa primaarse atmosfääri tingimustes; 2) Maa primaarsetes reservuaarides kogunenud orgaanilistest ühenditest biopolümeeride, lipiidide, süsivesinike moodustumise staadium; 3) keeruliste orgaaniliste ühendite iseorganiseerumise staadium, orgaaniliste struktuuride ainevahetus- ja taastootmisprotsesside tekkimine ja evolutsiooniline paranemine nende alusel, mis kulmineeruvad kõige lihtsama raku moodustumisega.

Esimene etapp (umbes 4 miljardit aastat tagasi)
Kui planeet jahtus, kondenseerus atmosfääris olev veeaur ja sadas Maale, moodustades tohutuid veealasid.
Kuna Maa pind jäi kuumaks, vesi aurustus ja seejärel atmosfääri ülemistes kihtides jahtudes langes tagasi planeedi pinnale.
Nii lahustusid primaarse ookeani vetes mitmesugused soolad ja orgaanilised ühendid
Need protsessid kestsid miljoneid aastaid

Teine faas
Tingimused Maal pehmenevad esmase ookeani keemiliste segude elektrilahenduste, soojusenergia ja ultraviolettkiirte mõjul, on muutunud võimalikuks moodustada keerukaid orgaanilisi ühendeid - biopolümeere ja nukleotiide, mis järk-järgult ühinevad ja muutuvad keerukamaks.
Keeruliste orgaaniliste ainete evolutsiooni tulemuseks oli koatservaatide ehk koatservaatide tilkade ilmumine.

Koacervaadid on kolloidosakeste kompleksid, mille lahus on jagatud kahte kihti:
kolloidosakeste rikas kiht
vedelik neist peaaegu vaba
Koatservaadid osutusid võimeliseks absorbeerima väliskeskkonnast erinevaid orgaanilisi aineid, mis andis võimaluse esmaseks ainevahetuseks keskkonnaga.

säilinud koacervaadi tilkadel oli võime läbida esmane metabolism
Kolmas etapp
Looduslik valik hakkas tegutsema
selle tulemusena säilis vaid väike osa koatservaate
Teatud suuruse saavutamisel võis ematilk laguneda tütartilkadeks, mis säilitasid vanemstruktuuri tunnused

Hiljem töötati biokeemilise evolutsiooni teooria välja inglise teadlase John Haldane'i töödes

Inglise geneetik ja biokeemik J. Haldane arendas alates 1929. aastast A.I. ideedega kooskõlas olevaid ideid.

Elu oli pikkade evolutsiooniliste süsinikuühendite tulemus. Süsivesinike baasil tekkisid oma keemilise koostise poolest sarnased ained valkude ja muude elusorganismide aluseks olevate orgaaniliste ühenditega.
John Haldane sõnastas hüpoteesi

Seejärel muutus keskkonnast valgulisi aineid neelates koatservaatide struktuur keerulisemaks ja need muutusid sarnaseks primitiivsete, kuid juba elavate rakkudega ning nende sisemise koostise keemilised ühendid võimaldasid neil kasvada, muteeruda, metaboliseeruda ja paljuneda.
Coacervate (ladina keelest coacervātus - "kogutud hunnikusse") või "primaarne puljong" on multimolekulaarne kompleks, tilgad või kihid, mille lahjendatud aine kontsentratsioon on suurem kui ülejäänud sama keemilise koostisega lahuses.

Aleksei Oparini väljendatud biokeemilise evolutsiooni ja elu tekke teooriat Maal tunnustavad paljud teadlased, kuid eelduste ja oletuste arvukuse tõttu tekitab see mõningaid kahtlusi.

Postuleerib, et elu tekkis Maal just elutust ainest tingimustes, mis eksisteerisid planeedil miljardeid aastaid tagasi. Need tingimused hõlmasid energiaallikate olemasolu, teatud temperatuurirežiimi, vett ja muid anorgaanilisi aineid - orgaaniliste ühendite lähteaineid. Atmosfäär oli siis hapnikuvaba (hapniku allikaks on tänapäeval taimed, aga siis neid polnud).
"Oparin-Haldane'i hüpotees"

Elu arengu etapid Maal Oparin-Haldane'i hüpoteesi järgi
Ajavahemik Elu tekke etapid Maal toimuvad sündmused
6,5–3,5 miljardit aastat tagasi 1 Metaani, ammoniaaki, süsinikdioksiidi, vesinikku, süsinikmonooksiidi ja veeauru sisaldava primaarse atmosfääri moodustumine
2 Planeedi jahutamine (temperatuur alla +100 °C selle pinnal); veeauru kondenseerumine; esmase ookeani moodustumine; gaaside ja mineraalide lahustumine selle vees; võimsad äikesetormid Lihtsate orgaaniliste ühendite – aminohapete, suhkrute, lämmastikualuste – süntees võimsate elektrilahenduste (välk) ja ultraviolettkiirguse toimel
3 Lihtsamate valkude, nukleiinhapete, polüsahhariidide, rasvade moodustumine; koacerveerib
3,5–3 miljardit aastat tagasi 4 Selektiivse läbilaskvusega membraanide tekkimise ning nukleiinhapete ja valkude vastastikmõjuga protobiontide moodustumine, mis on võimelised isepaljunema ja reguleeritud ainevahetust
3 miljardit aastat tagasi 5 Rakulise struktuuriga organismide tekkimine (primaarsed prokarüootid-bakterid)

Väga veenvad tõendid eluarengu 2. ja 3. etapi rakendamise võimalikkusest saadi arvukate bioloogiliste monomeeride kunstliku sünteesi katsete tulemusena.

Esimest korda lõi S. Miller (USA) 1953. aastal üsna lihtsa installatsiooni, milles tal õnnestus ultraviolettkiirguse ja elektrilahenduste mõjul gaaside ja veeauru segust sünteesida hulk aminohappeid ja muid orgaanilisi ühendeid.

Ajakirjas Science avaldatud väljaanne kirjeldab andmeid, millest teadlased enam kui 50 aastat tagasi ei pääsenud.
Chicago ülikooli noor töötaja Stanley Miller viib läbi oma kuulsaid katseid bioloogiliste molekulide sünteesil. 1953. aastal //San Diego California ülikooli keemiaosakonna arhiiv

Siis Nobeli preemia laureaat Harold Urey, kes sai prestiižse auhinna raske vee avastamise eest ja tundis seejärel huvi kosmokeemia probleemide vastu,
inspireeris üht oma õpilast Stanley Millerit eelajaloolise abiootilise supi teooria, millest välistegurite mõjul tekkisid esimesed orgaanilised molekulid.
29. aprill 189 – 5. jaanuar 1981 (vanus 87)

Et taasluua reaktsioonid laboris tingimustes, mis sarnanesid Maal miljardeid aastaid tagasi valitsenud tingimustega, töötas Miller välja originaalse keemilise seadme.

Seade koosneb suurest metaani, ammoniaagi ja vesiniku aure sisaldavast reaktsioonikolvist, millesse pumbatakse altpoolt kuuma veeauru. Peal on volframelektroodid, mis tekitavad sädelahendust. Sel viisil aktiivse rannikuvulkaani läheduses äikesetormi tingimusi simuleerides lootis Miller saada sünteesi teel bioloogilisi molekule.
Keev vesi (1) tekitab aurujoa, mida võimendab aspiraatori otsik (sisend), kahe elektroodi (2) vahele hüppav säde käivitab keemiliste muundumiste komplekti, külmik (3) jahutab veeauru, mis sisaldab reaktsiooniproduktid, mis settivad lõksus (4).//Ned Shaw, Indiana Ülikool.

Oma katses kasutas Miller gaasisegu, mis koosnes:
ammoniaak
metaan
vesinik
veeaur
Milleri oletuse kohaselt oli just see segu Maa primaarses atmosfääris ülekaalus.

Kuna need gaasid ei saanud looduslikes tingimustes reageerida, eksponeeris Miller need elektrienergiaga, simuleerides äikeselahendusi, millest energiat pidi saama varajases atmosfääris.
Temperatuuril 100 ° C keedeti segu nädal aega, puutudes kokku süstemaatiliselt elektrilahendustega.
Nädala lõpus läbi viidud kemosünteesi analüüs näitas, et kahekümnest aminohappest, mis moodustavad valgu aluse, tekkis vaid kolm.

Pärast Stephen Milleri surma avastasid lähedased ja kolleegid tema päevikuid ja arhiive sorteerides 50ndate teostega seotud märkmeid, samuti mitu pudelit allkirjadega.
Allkirjad näitasid, et kolbide sisu oli midagi muud kui sünteesiproduktid Milleri aparaadis, mida autor on säilitanud puutumatul kujul.

Stanley Milleri katsed, kes üritasid katseklaasis korrata elu tekkimist Maal, olid palju edukamad, kui Miller ise uskus. Kaasaegsed meetodid on võimaldanud leida mitte viis, vaid kõik 22 aminohapet keemianõudest, mille teadlased on aastakümneid tagasi sulgenud.

Järgmise 20 aasta jooksul asutati:
Milleri kogemuse õhkkond oli väljamõeldud
Maa varajane atmosfäär ei koosnenud metaanist ja ammoniaagist, vaid lämmastikust, süsihappegaasist ja veeaurust ning Milleri katse polnud midagi muud kui otsene vale.
Katsetes võtsid nad aminohapete saamiseks valmis ammoniaaki ja iseenesest moodustub see abiogeensel viisil ainult kõrgel rõhul ja temperatuuril vesiniku ja lämmastiku ekvivalentsest segust katalüsaatori juuresolekul.

Miller kasutas katses "külma lõksu" mehhanismi, st saadud aminohapped eraldati kohe väliskeskkonnast.
Ilma selle mehhanismita hävitaksid atmosfääritingimused need molekulid kohe.

Miller, kasutades "külma lõksu" meetodit, purustas ise oma väite aminohapete vaba moodustumise võimaluse kohta atmosfääris.
Selle tulemusena näitasid kõik jõupingutused, et isegi ideaalsetes laboritingimustes on võimatu sünteesida aminohappeid ilma "külma lõksu" mehhanismita, mis takistab aminohapete lagunemist juba nende enda keskkonna mõjul, seega ei saa rääkida nende juhuslik esinemine looduses.

Milleri katsete teaduslikud probleemid
Saadud aminohapped osutusid “elutuks”: need olid vales pöörlemissuunas – “kiraalsuse” efekt. Katse tulemusena saadi palju D-aminohappeid. D-aminohapped elusorganismi struktuuris puuduvad.

“kiraalsuse probleemid” Eksperimendi tulemusena saadi kujuteldavalt teljest erineva pöördega (orientatsiooniga) aminohappeid, mistõttu on nende ühendamine valguks peaaegu võimatu (b-ok)

kiraalsus
Mõiste "kiraalsus" pärineb kreeka sõnast "chiros" - käsi.