Jiná situace byla na povrchu Země.
Zde uhlovodíky, které se původně objevily, musely vstoupit do chemické interakce s látkami, které je obklopují, především s vodní párou zemské atmosféry. Uhlovodíky obsahují obrovský chemický potenciál. Četné studie řady chemiků, zejména práce ruského akademika A. Favorského a jeho školy, ukazují výjimečnou schopnost uhlovodíků pro různé chemické přeměny, nás zajímá zejména schopnost uhlovodíků poměrně snadno do sebe přidávat vodu . Není pochyb o tom, že ty uhlovodíky, které primárně vznikly na povrch Země, hlavní hmota by měla být spojena s vodou. V důsledku toho se v zemské atmosféře vytvořily nové a rozmanité látky. Dříve byly molekuly uhlovodíků stavěny pouze ze dvou prvků: uhlíku a vodíku. Voda ale kromě vodíku obsahuje i kyslík. Proto molekuly nově vzniklých látek již obsahovaly atomy tří různých prvků – uhlíku, vodíku a kyslíku. Brzy se k nim připojil čtvrtý prvek – dusík.
V atmosféře velké planety(Jupiter a Saturn) můžeme spolu s uhlovodíky vždy detekovat další plyn – čpavek. Tento plyn je nám dobře známý, protože jeho roztok ve vodě tvoří to, co nazýváme amoniak. Amoniak je sloučenina dusíku a vodíku. Tento plyn byl v době své existence, kterou nyní popisujeme, přítomen ve významných množstvích v zemské atmosféře. Proto se uhlovodíky spojují nejen s vodní párou, ale také s amoniakem. V tomto případě vznikly látky, jejichž molekuly byly již postaveny ze čtyř různých prvků – uhlíku, vodíku, kyslíku a dusíku.
Takže v době, kterou popisujeme, byla Země holá kamenná koule, zahalená na povrchu v atmosféře vodní páry. V této atmosféře se ve formě plynů nacházely i ty různé látky, které se získávaly z uhlovodíků. Tyto látky můžeme právem nazývat organickými látkami, ačkoliv vznikly dávno předtím, než se objevily první živé bytosti. Svou strukturou a složením byly podobné některým chemickým sloučeninám, které lze izolovat z těl zvířat a rostlin.
Země postupně chladla a odevzdávala své teplo chladnému meziplanetárnímu prostoru. Nakonec se teplota jejího povrchu přiblížila ke 100 stupňům a poté se vodní pára atmosféry začala srážet do kapiček a v podobě deště se vrhla na horký pouštní povrch Země. Silné lijáky se lily na Zemi a zaplavovaly ji a vytvořily primární vroucí oceán. Organické látky v atmosféře byly také odneseny těmito přeháňkami a přešly do vod tohoto oceánu.
Co se s nimi mělo stát dál? Dokážeme na tuto otázku rozumně odpovědět? Ano, v současné době můžeme tyto nebo podobné látky snadno připravit, uměle získat v našich laboratořích z těch nejjednodušších uhlovodíků. Vezmeme vodný roztok těchto látek a necháme stát při více či méně vysoké teplotě. Zůstanou pak tyto látky nezměněny nebo projdou různými typy chemických přeměn? Ukazuje se, že ani v krátkém časovém období, během kterého můžeme provádět svá pozorování v laboratořích, nezůstávají organické látky nezměněny, ale přeměňují se na jiné chemické sloučeniny. Přímá zkušenost nám ukazuje, že v takových vodných roztocích organická hmota proměny jsou tak četné a rozmanité, že je dokonce obtížné je stručně popsat. Ale hlavní obecný směr těchto přeměn se scvrkává na skutečnost, že relativně jednoduché malé molekuly primárních organických látek se navzájem spojují tisíci způsoby a tvoří tak větší a větší a složitější molekuly.
Pro upřesnění zde uvedu pouze dva příklady. Již v roce 1861 náš slavný krajan, chemik A. Butlerov, ukázal, že když se formaldehyd rozpustí ve vápenné vodě a tento roztok se nechá stát na teplém místě, získá po nějaké době sladkou chuť. Ukazuje se, že za těchto podmínek se šest molekul formaldehydu spojí do jedné větší, složitější molekuly cukru.
Nejstarší člen naší Akademie věd Alexej Nikolajevič Bakh nechal vodný roztok formaldehydu a kyanidu draselného dlouho stát. V tomto případě vznikly ještě složitější látky, než jaké byly u Butlerova. Měly obrovské molekuly a svou strukturou se blížily proteinům, hlavním složkám každého živého organismu.
Takových příkladů jsou desítky a stovky. Nepochybně dokazují, že nejjednodušší organické látky ve vodním prostředí lze snadno přeměnit na mnohem složitější sloučeniny, jako jsou cukry, bílkoviny a další látky, z nichž se staví těla živočichů a rostlin.
Podmínky, které byly vytvořeny ve vodách primárního horkého oceánu, se příliš nelišily od podmínek reprodukovaných v našich laboratořích. Proto v kterémkoli bodě oceánu té doby, v jakékoli vysychající louži, měly vzniknout stejné složité organické látky, které získal Butlerov, Bach a v experimentech jiných vědců.
Takže v důsledku interakce mezi vodou a nejjednoduššími deriváty uhlovodíků, prostřednictvím řady po sobě jdoucích chemických přeměn, se ve vodách prvotního oceánu vytvořil materiál, ze kterého jsou v současnosti všechny živé bytosti stavěny. Toto však bylo spravedlivé konstrukční materiál. Aby mohly vzniknout živé bytosti – organismy, musel tento materiál získat potřebnou strukturu, určitou organizaci. Abych tak řekl, byly to pouze cihly a cement, ze kterých lze postavit budovu, ale ještě to není budova samotná.
Pokud najdete chybu, zvýrazněte část textu a klikněte Ctrl+Enter.
VEŘEJNÁ LEKCE
„PŮVOD ŽIVOTA NA ZEMI
cíle: 1. Poskytnout znalosti o původu života na Zemi.
2. Formování vědeckého vidění světa a pocitu vlastenectví u studentů.
3. Rozvíjet dovednosti samostatná práce a zodpovědnost.
Testování na lekci: „Vznik života na Zemi“
1.Kde vznikly první anorganické sloučeniny?
a) v útrobách Země;
b) v primárním oceánu;
c) v primární atmosféře.
2. Co bylo předpokladem pro vznik primárního oceánu?
a) chlazení atmosféry;
b) sedání půdy;
c) vzhled podzemních zdrojů.
3. Jaké byly první organické látky, které vznikly ve vodách oceánu?
a) proteiny;
b) tuky;
c) sacharidy;
d) nukleární reakce.
4. Jaké vlastnosti měly koacerváty?
a) růst;
b) metabolismus;
c) reprodukce.
5. Louis Pasteur svými experimenty dokázal:
a) je možné spontánní generování života;
b) nemožnost spontánního generování života.
Téma lekce: Evoluční vyučování
Cíle lekce:
1. Seznámení studentů s principy historismu ve vývoji evolučních představ.
2. Utváření znalostí o evoluci
3. Formování vědeckého vidění světa mezi studenty
Plán lekce
Seznámení studentů s historií evolučního procesu
Evoluční hypotézy Zh.B. Lamarck
Prezentace evolučního učení Charlese Darwina
Vybavení: portréty J.B. Lamarck, C. Darwin.
Během vyučování
1. Opakování toho, co se naučili:
– Jaké úrovně organizace života jste se naučili v poslední lekci?
– Co studuje předmět „Obecná biologie“?
2. Studujte nové téma:
V současnosti věda zná asi 3,5 milionu druhů zvířat a 600 tisíc rostlin, 100 tisíc hub, 8 tisíc bakterií a 800 druhů virů. A spolu s těmi vyhynulými na ní v průběhu historie Země žila nejméně 1 miliarda druhů živých organismů.
–Právě jsem vám řekl slovo „druh“ - co to znamená?
– Studovali jste rostliny a zvířata? Vyjmenujte od každého 5 druhů?
– Jak vzniklo tolik druhů?
– Může někdo říci, že je stvořil Bůh? Jiní najdou odpověď ve vědecké teorii
vývoj živé přírody.
Při studiu nauky o evoluci je potřeba ji brát v úvahu ve vývoji.
Jak se toto učení vyvíjelo?
Podívejme se na samotný koncept „evoluce“ - (lat.evoluce - rozvinutí ). V biologii ji poprvé použil švýcarský přírodovědec C. Bonnet. Zní to blízko k tomuto slovurevoluce.
Tohle slovo znáte. Co to znamená?
Revoluce – radikální změna, náhlý přechod z jednoho stavu do druhého.
Vývoj – postupné nepřetržité přizpůsobování živých věcí neustálým změnám podmínek životní prostředí.
Vývoj je proces historický vývoj organický svět.
Ve středověku se zřízením křesťanská církev V Evropě se šíří oficiální názor, založený na biblických textech: vše živé je stvořeno Bohem a zůstává nezměněno. Vytvořil je ve dvojicích, takže žijí zpočátku cílevědomě. To znamená, že byly vytvořeny za určitým účelem. Kočky jsou stvořeny k tomu, aby chytaly myši, a myši k tomu, aby je kočky sežraly. Přes převahu názorů na neměnnost druhů vzrostl zájem o biologii již v 17. století. Myšlenky evoluce se začínají vysledovat v dílech G.V. Leibniz. V 18. století nastal rozvoj evolučních názorů, které rozvinuli J. Buffon a D. Diderot. Dále vyvstávají pochybnosti o neměnnosti druhů, které vedou ke vzniku teorietransformismus - důkaz přirozené proměny živé přírody. Přívrženci jsou: M.V. Lomonosov, K.F. Wolf, E.J. Saint-Hilaire.
Do konce 18. stol. Obrovské množství materiálu se nahromadilo v biologii, kde můžete vidět:
I zdánlivě daleké výhledy vnitřní struktura vykazují určité podobnosti.
Moderní druhy se liší od fosilií, které žily na Zemi po dlouhou dobu.
Vzhled, struktura a produktivita zemědělských rostlin a zvířat se výrazně mění se změnami podmínek jejich pěstování.
Myšlenky transformismu rozvinul J.B. Lamarck vytvořil evoluční koncept vývoje přírody. Jeho evoluční myšlenka je pečlivě rozvinuta, podpořena fakty, a proto se stává teorií. Je založen na myšlence vývoje, postupného a pomalého, od jednoduchého ke složitému, a na úloze vnějšího prostředí při přeměně organismů.
J.B. Lamarck (1744-1829) – tvůrce první evoluční doktríny, také, jak již víte, zavedl termín „biologie“. Své názory na vývoj organického světa publikoval v knize „Filosofie zoologie“.
1. Podle jeho názoru evoluce probíhá na základě vnitřní touhy organismů po pokroku a dokonalosti, která je hlavní hnací silou. Tento mechanismus je vlastní každému živému organismu.
2. Zákon přímého přizpůsobení. Lamarck uznává, že vnější prostředí ovlivňuje živé organismy. Lamarck věřil, že reakce na změny vnějšího prostředí je adaptivní adaptivní reakcí na změny vnějšího prostředí (teplota, vlhkost, světlo, výživa). Stejně jako všichni jeho současníci věřil, že změny vznikající pod vlivem prostředí lze zdědit. Jako příklad uvádíme rostlinu Arrow leaf. List šípu tvoří ve vodě list ve tvaru stuhy, na hladině plovoucí zaoblený list a ve vzduchu list ve tvaru šípu.
3. "Zákon cvičení a necvičení orgánů." Lamarck reprezentoval vznik nových charakteristik v evoluci takto: po změně podmínek bezprostředně následuje změna návyků. V důsledku toho si organismy vytvoří užitečné návyky a začnou cvičit některé orgány, které dříve nepoužívaly. Věřil, že intenzivní cvičení orgánů vede k jejich zvětšení a nedostatek pohybu vede k degeneraci. Na tomto základě Lamarck formuluje zákon cvičení a necvičení. Například dlouhé nohy a krk žirafy jsou dědičnou změnou spojenou s neustálým používáním těchto částí těla při získávání potravy. Pobřežní ptáci (volavka, jeřáb, čáp), kteří plavou neochotně, ale při hledání potravy jsou nuceni žít u vody, jsou neustále v nebezpečí, že se ponoří do bahna. Aby se tomu vyhnuli, vynakládají veškeré úsilí, aby si nohy protáhli a prodloužili co nejvíce. Neustálé cvičení orgánů silou zvyku, řízené vůlí zvířete, vede k jeho evoluci. Podobným způsobem se podle jeho názoru vyvíjejí všechna zvláštní přizpůsobení u zvířat: vzhled rohů u zvířat, prodloužení jazyka mravenečníka.
4. "Zákon dědění získaných vlastností." Podle tohoto „zákona“ se prospěšné změny přenášejí na potomky. Většinu příkladů ze života živých organismů ale nelze vysvětlit z pohledu Lamarckovy teorie.
Závěr: J.B. Lamarck jako první navrhl podrobný koncept transformismu – variability druhů.
Lamarckova evoluční doktrína nebyla dostatečně průkazná a mezi jeho současníky se jí nedostalo širokého uznání.
Největším evolučním vědcem je Charles Robert Darwin (1809-1882).
3. Zpráva – informace o Charlesi Darwinovi
V první polovině 19. stol. Anglie se stala nejvyspělejší kapitalistickou zemí, s vysoká úroveň průmyslový rozvoj a Zemědělství. Chovatelé hospodářských zvířat dosáhli mimořádných úspěchů ve vývoji nových plemen ovcí, prasat, skotu, koní, psů a kuřat. Pěstitelé rostlin získali nové odrůdy obilí, zeleniny, okrasných plodin, bobulovin a ovocných plodin. Tyto pokroky jasně ukázaly, že zvířata a rostliny se pod vlivem člověka mění.
Velké geografické objevy, které obohatily svět o informace o nových druzích rostlin a zvířat, zvláštních lidech ze zámořských zemí.
Rozvíjejí se vědy: astronomie, geologie, chemie, botanika a zoologie se výrazně obohatily o poznatky o druzích rostlin a živočichů.
Darwin se narodil v takovém historickém okamžiku.
Charles Darwin se narodil 12. února 1809 v anglickém městě Shrewsbury v rodině lékaře. S raná léta vyvinul zájem o komunikaci s přírodou, o pozorování rostlin a zvířat v jejich přirozeném prostředí. Hluboké pozorování, vášeň pro shromažďování a systematizaci materiálu, schopnost provádět srovnání a široká zobecnění, filozofické myšlení byly přirozené osobnostní rysy Charlese Darwina. Po absolvování školy studoval na University of Edinburgh a Cambridgeské univerzity. V tomto období se setkal se slavnými vědci: geologem A. Sedgwickem a botanikem J. Hensloem, kteří přispěli k rozvoji jeho přirozených schopností a seznámili ho s metodami terénního výzkumu.
Darwin byl s evolučními myšlenkami Lamarcka, Erasma Darwina a dalších evolucionistů, ale nepovažoval je za přesvědčivé.
Zlomem v Darwinově biografii byla jeho plavba (1831-1836) jako přírodovědce na lodi Beagle. Během cesty nasbíral velké množství faktografického materiálu, jehož zobecnění vedlo k závěrům, které vedly k přípravám na ostrou revoluci v jeho vidění světa. Darwin se vrací do Anglie jako přesvědčený evolucionista.
Po návratu do vlasti se Darwin usadil ve vesnici, kde strávil celý svůj život. 20 let. Začíná dlouhé období vývoje koherentní evoluční teorie založené na pitvěmechanismus evolučního procesu .
Konečně 1859 Byla vydána Darwinova kniha „Původ druhů pomocí prostředků“. přírodní výběr»
Jeho náklad (1250 výtisků) byl vyprodán během jednoho dne – úžasný jev v tehdejším knižním obchodu.
V roce 1871 Vyšlo třetí základní dílo „Původ člověka a sexuální selekce“, které završilo trilogii hlavních Darwinových děl o evoluční teorii.
Celý Darwinův život byl zasvěcen vědě a byl korunován úspěchy, které byly zahrnuty do fondu největších zobecnění přírodních věd.
Velký vědec zemřel 19. dubna 1882 a byl pohřben vedle Newtonova hrobu.
POKRAČOVÁNÍ UČITEL
Darwinův objev evoluční teorie společnost zaskočil. Jeden z jeho přátel, velmi uražen skutečností, že je přirovnáván k opicím, mu poslal zprávu: "Váš bývalý přítel, nyní potomek opice."
Darwin ve svých dílech ukázal, že druhy, které dnes existují, se přirozeně vyvinuly z jiných, starověkých druhů.
Účelnost – pozorovaná v živé přírodě, je výsledkem přirozeného výběru vlastností užitečných pro tělo.
ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ EVOLUČNÍ TEORIE
Všechny typy Žíjící bytostinebyly nikdy nikým vytvořeny
Druhy původu , přirozeněpostupně transformována a zlepšil se
V srdci transformace druhjsou variabilita, dědičnost, přirozený výběr
Výsledkem evoluce je adaptabilita organismů na životní podmínky (prostředí) a druhová rozmanitost v přírodě.
4. UPEVŇOVÁNÍ :
Práce na kartách úkolů a jejich kontrola.
V každé řadě určím jednoho zodpovědného studenta, který rozdá karty úkolů. Studenti plní úkoly. Odpovědná osoba shromažďuje a kontroluje odpovědi a přiděluje známky. O čemž budeme hovořit v další lekci.
Závěr :
Hnacími silami (faktory) evoluce (podle Darwina) jsou boj o existenci a přírodní výběr založený na dědičné variabilitě.
Charles Darwin vytvořil evoluční teorii, která byla schopna odpovědět na nejdůležitější otázky: o faktorech evolučního procesu a důvodech adaptability živých bytostí na podmínky existence. Darwinovi se podařilo vidět vítězství své teorie; Jeho popularita za jeho života byla obrovská.
Testování na lekci: Evoluční vyučování.
1. Výsledkem evoluce bylo:
A – umělý a přirozený výběr;
B – dědičná variabilita;
B – adaptabilita organismů na jejich prostředí;
G – rozmanitost druhů.
2. Kdo vytvořil holistickou evoluční teorii:
A – Roulier;
B – Lamarck;
B – Darwin
3 . Hlavní faktor, hlavní hnací síla evolučního procesu:
A – mutační variabilita;
B – boj o existenci;
B – přirozený výběr;
G – variabilita modifikace.
4. Moderní druhy zvířat a rostlin nestvořil Bůh, vznikly od předků zvířat a rostlin evolucí. Druhy nejsou věčné, měnily se a mění. Kterému vědci se to podařilo dokázat?
A-Lamarck;
B- Darwin,
B-Linnaeus;
G-Timiryazev;
D-Roulier.
5. Hnací a vůdčí silou evoluce je:
A – odlišnost postav;
B – rozmanitost podmínek prostředí;
B – přizpůsobivost podmínkám prostředí;
G – přirozený výběr dědičných změn.
Americkému vědci Stanley Millerovi se poprvé podařilo získat organické molekuly – aminokyseliny – v laboratorních podmínkách simulujících ty, které byly na primitivní Zemi. Pak se tyto experimenty staly senzací a jejich autor získal celosvětovou slávu. V současné době pokračuje ve výzkumu v oblasti prebiotické (před životem) chemie na University of California. Instalace, na které byl proveden první experiment, byla soustava baněk, v jedné z nich bylo možné získat silný elektrický výboj o napětí 100 000 V. Miller tuto baňku naplnil přírodními plyny - metanem, vodíkem a čpavkem, které byly přítomny v atmosféře primitivní Země. Baňka dole obsahovala malé množství vody, simulující oceán. Elektrický výboj se svou silou blížil blesku a Miller očekával, že pod jeho působením vzniknou chemické sloučeniny, které když se dostanou do vody, budou spolu reagovat a vytvoří složitější molekuly. Výsledek předčil všechna očekávání. Poté, co večer zařízení vypnul a druhý den ráno se vrátil, Miller zjistil, že voda v baňce získala nažloutlou barvu. Vznikla polévka aminokyselin, stavebních kamenů bílkovin. Tento experiment tedy ukázal, jak snadno lze vytvořit základní složky života. Stačila jen směs plynů, malý oceán a trocha blesků.
Jiní vědci se přiklánějí k názoru, že starověká atmosféra Země se liší od atmosféry, kterou modeloval Miller, a s největší pravděpodobností se skládala z oxid uhličitý a dusík. Pomocí tohoto směs plynů a Millerovo experimentální zařízení se chemici pokoušeli vyrábět organické sloučeniny. Jejich koncentrace ve vodě však byla tak nepatrná, jako kdyby se kapka potravinářského barviva rozpustila v bazénu. Přirozeně je těžké si představit, jak by v tak zředěném roztoku mohl vzniknout život. Pokud byl skutečně příspěvek pozemských procesů k vytváření zásob primární organické hmoty tak nepatrný, kde se tedy vůbec vzal? Možná z vesmíru? Asteroidy, komety, meteority a dokonce i částice meziplanetárního prachu by mohly nést organické sloučeniny, včetně aminokyselin. Tyto mimozemské objekty by mohly poskytnout dostatečné množství organických sloučenin pro vznik života, který by mohl vstoupit do prvotního oceánu nebo malé vodní plochy. Posloupnost a časový interval událostí, počínaje tvorbou primární organické hmoty a konče objevením se života jako takového, zůstává a pravděpodobně navždy zůstane tajemstvím, které znepokojuje mnoho badatelů, stejně jako otázka, co to vlastně je. považován za život.
Proces vzniku prvních organických sloučenin na Zemi se nazývá chemická evoluce. Předcházela biologická evoluce. Stupně chemické evoluce identifikoval A. I. Oparin.
Fáze I– nebiologické, nebo abiogenní (z řeckého u, un – negativní částice, bios – život, geneze – původ). V této fázi probíhaly chemické reakce v zemské atmosféře a ve vodách primárního oceánu, nasycených různými anorganickými látkami, v podmínkách intenzivního slunečního záření. Při těchto reakcích mohly z anorganických látek vznikat jednoduché organické látky – aminokyseliny, jednoduché sacharidy, alkoholy, mastné kyseliny, dusíkaté zásady.
Možnost syntetizovat organické látky z anorganických ve vodách primárního oceánu potvrdily experimenty amerického vědce S. Millera a domácích vědců A.G.Pasynského a T.E.Pavlovské.
Miller navrhl instalaci, ve které byla umístěna směs plynů – metan, čpavek, vodík, vodní pára. Tyto plyny mohly být součástí primární atmosféry. V další části aparatury byla voda, která byla přivedena k varu. Plyny a vodní pára cirkulující v aparatuře pod vysokým tlakem byly vystaveny elektrickým výbojům po dobu jednoho týdne. Díky tomu se ve směsi vytvořilo asi 150 aminokyselin, z nichž některé jsou součástí bílkovin.
Následně byla experimentálně potvrzena možnost syntézy dalších organických látek včetně dusíkatých zásad.
Etapa II- syntéza proteinů - polypeptidů, které by mohly vzniknout z aminokyselin ve vodách primárního oceánu.
Stupeň III– vzhled koacervátů (z latinského coacervus - sraženina, hromada). Molekuly bílkovin, které jsou amfoterní, se za určitých podmínek mohou spontánně koncentrovat a vytvářet koloidní komplexy, které se nazývají koacerváty.
Koacervátové kapičky se tvoří, když se smíchají dva různé proteiny. Roztok jednoho proteinu ve vodě je průhledný. Při smíchání různých proteinů se roztok zakalí a pod mikroskopem jsou vidět kapky plovoucí ve vodě. Takové kapky - koacerváty mohly vzniknout ve vodách prvotního oceánu, kde se nacházely různé proteiny.
Některé vlastnosti koacervátů jsou navenek podobné vlastnostem živých organismů. Například „absorbují“ z prostředí a selektivně akumulují určité látky a zvětšují se. Lze předpokládat, že látky uvnitř koacervátů vstoupily do chemických reakcí.
Protože chemické složení„Vývar“ v různých částech primárního oceánu se měnil a chemické složení a vlastnosti koacervátů byly různé. Mezi koacerváty se mohly vytvořit konkurenční vztahy pro látky rozpuštěné ve „vývaru“. Koacerváty však nelze považovat za živé organismy, protože postrádaly schopnost reprodukovat svůj vlastní druh.
Etapa IV– vznik molekul nukleové kyseliny schopných samoreprodukce.
Výzkum ukázal, že krátké řetězce nukleových kyselin jsou schopné zdvojení bez jakéhokoli spojení s živými organismy – ve zkumavce. Nabízí se otázka: jak se genetický kód objevil na Zemi?
Americký vědec J. Bernal (1901-1971) dokázal, že minerály hrají velkou roli při syntéze organických polymerů. Ukázalo se, že řada hornin a minerálů - čedič, jíl, písek - má informační vlastnosti, například na jílech lze provádět syntézu polypeptidů.
Zřejmě původně sám o sobě vznikl „mineralogický kód“, v němž roli „písmen“ hrály kationty hliníku, železa a hořčíku, střídajíce se v různých minerálech v určitém pořadí. V minerálech se objevují tří-, čtyř- a pětipísmenné kódy. Tento kód určuje sekvenci aminokyselin spojujících se do proteinového řetězce. Pak role informační matice přesunuty z minerálů na RNA a poté na DNA, která se ukázala jako spolehlivější pro přenos dědičných vlastností.
Procesy chemické evoluce však nevysvětlují, jak živé organismy vznikly. Procesy, které vedly k přechodu od neživého k živému, nazval J. Bernal biopoiesis. Biopoéza zahrnuje stádia, která musela předcházet objevení se prvních živých organismů: objevení se membrán v koacervátech, metabolismus, schopnost reprodukce, fotosyntéza a dýchání kyslíku.
Vznik prvních živých organismů mohl být způsoben tvorbou buněčných membrán uspořádáním molekul lipidů na povrchu koacervátů. Tím byla zajištěna stálost jejich tvaru. Začlenění molekul nukleové kyseliny do koacervátů zajistilo jejich schopnost samoreplikace. V procesu samoreprodukce molekul nukleových kyselin vznikaly mutace, které sloužily jako materiál pro přirozený výběr.
Takže na základě koacervátů mohly vzniknout první živé bytosti. Zjevně byli heterotrofní a živili se energeticky bohatými, komplexními organickými látkami obsaženými ve vodách prvotního oceánu.
Jak se počet organismů zvyšoval, konkurence mezi nimi zesílila, protože zásoba živin ve vodách oceánu se snižovala. Některé organismy získaly schopnost syntetizovat organické látky z anorganických pomocí solární energie nebo energie chemických reakcí. Tak vznikly autotrofy schopné fotosyntézy nebo chemosyntézy.
První organismy byly anaeroby a energii získávaly oxidačními reakcemi bez kyslíku, jako je fermentace. Nástup fotosyntézy však vedl k hromadění kyslíku v atmosféře. Výsledkem bylo dýchání, aerobní oxidační cesta na bázi kyslíku, která je asi 20krát účinnější než glykolýza.
Zpočátku se život vyvíjel v oceánských vodách, protože silné ultrafialové záření mělo škodlivý účinek na organismy na souši. Vznik ozonové vrstvy v důsledku akumulace kyslíku v atmosféře vytvořil předpoklady pro to, aby se živé organismy dostaly na pevninu.
V současné době existuje několik vědeckých definic života, ale všechny nejsou přesné. Některé z nich jsou tak široké, že pod ně padají neživé předměty jako oheň nebo krystaly minerálů. Jiné jsou zase příliš úzké a mezky, které nerodí, nejsou podle nich uznány jako živé.
Jeden z nejúspěšnějších definuje život jako soběstačný chemický systém schopný chovat se v souladu se zákony darwinovské evoluce. To znamená, že za prvé, skupina žijících jedinců musí produkovat potomky podobné jim, kteří zdědí vlastnosti svých rodičů. Za druhé, v generacích potomků se musí projevit důsledky mutací – genetické změny, které dědí další generace a způsobují populační variabilitu. A do třetice je nutné, aby fungoval systém přirozeného výběru, v jehož důsledku někteří jedinci získávají výhodu nad ostatními a přežívají ve změněných podmínkách a plodí potomstvo.
Jaké prvky systému byly nutné, aby měl vlastnosti živého organismu? Velké číslo biochemici a molekulární biologové věří, že molekuly RNA měly potřebné vlastnosti. Ribonukleové kyseliny jsou speciální molekuly. Některé z nich se mohou replikovat, mutovat a přenášet tak informace, a proto by se mohly účastnit přirozeného výběru. Pravda, samy nejsou schopny katalyzovat proces replikace, i když vědci doufají, že v blízké budoucnosti bude nalezen fragment RNA s takovou funkcí. Další molekuly RNA se podílejí na „čtení“ genetické informace a jejím přenosu do ribozomů, kde dochází k syntéze molekul bílkovin, na níž se podílí třetí typ molekul RNA.
Nejprimitivnější živý systém by tedy mohl představovat molekuly RNA, které se duplikují, procházejí mutacemi a podléhají přirozenému výběru. V průběhu evoluce na bázi RNA vznikly specializované molekuly DNA - strážci genetické informace - a neméně specializované molekuly proteinů, které převzaly funkce katalyzátorů pro syntézu všech v současnosti známých biologických molekul.
V určitém okamžiku našel „živý systém“ DNA, RNA a proteinu úkryt uvnitř vaku tvořeného lipidovou membránou a tato struktura, více chráněná před vnějšími vlivy, sloužila jako prototyp úplně prvních buněk, které daly vzniknout ke třem hlavním odvětvím života, které jsou zastoupeny v moderní svět bakterie, archaea a eukaryota. Pokud jde o datum a sekvenci výskytu takových primárních buněk, to zůstává záhadou. Navíc podle jednoduchých pravděpodobnostních odhadů pro evoluční přechod z organické molekuly Na první organismy není dost času – první nejjednodušší organismy se objevily příliš náhle.
Po mnoho let se vědci domnívali, že je nepravděpodobné, že by se život mohl objevit a vyvinout během období, kdy Zemi neustále narážely velké komety a meteority, tedy období, které skončilo přibližně před 3,8 miliardami let. Nedávno však byly v nejstarších sedimentárních horninách na Zemi, nalezených v jihozápadním Grónsku, objeveny stopy složitých buněčných struktur starých nejméně 3,86 miliardy let. To znamená, že první formy života mohly vzniknout miliony let předtím, než se zastavilo bombardování naší planety velkými vesmírnými tělesy. Pak je ale možný úplně jiný scénář (obr. 4). Organická hmota spadla na Zemi z vesmíru spolu s meteority a dalšími mimozemskými objekty, které bombardovaly planetu stovky milionů let od jejího vzniku. V dnešní době je srážka s meteoritem poměrně vzácnou událostí, ale i nyní z vesmíru spolu s meziplanetárním materiálem stále přicházejí na Zemi úplně stejné sloučeniny jako na úsvitu života.
Padlý na Zemi vesmírných objektů mohly hrát ústřední roli při vzniku života na naší planetě, protože podle řady výzkumníků mohly buňky podobné bakteriím vzniknout na jiné planetě a poté dorazit na Zemi spolu s asteroidy. Jeden důkaz podporující teorii o mimozemském původu života byl nalezen uvnitř meteoritu ve tvaru brambory s názvem ALH84001. Tento meteorit byl původně kusem marťanské kůry, který byl poté vymrštěn do vesmíru v důsledku exploze při srážce obrovského asteroidu s povrchem Marsu, k níž došlo asi před 16 miliony let. A před 13 tisíci lety, po dlouhé cestě dovnitř Sluneční Soustava Tento fragment marťanského kamene v podobě meteoritu přistál v Antarktidě, kde byl nedávno objeven. Podrobná studie meteoritu odhalila tyčovité struktury připomínající zkamenělé bakterie uvnitř meteoritu, což dalo podnět k vášnivé vědecké debatě o možnosti života hluboko v marťanské kůře. Tyto spory bude možné vyřešit nejdříve v roce 2005, kdy Národní úřad pro letectví a kosmonautiku Spojených států amerických zavede program letu meziplanetární kosmické lodi na Mars za účelem odebrání vzorků marťanské kůry a doručení vzorků na Zemi. A pokud se vědcům podaří prokázat, že mikroorganismy kdysi obývaly Mars, pak můžeme s větší mírou jistoty mluvit o mimozemském původu života a možnosti, že život bude přenesen z vesmíru.
Proces vzniku prvních organických sloučenin na Zemi se nazývá chemická evoluce. Předcházelo biologické evoluci. Stupně chemické evoluce identifikoval A. I. Oparin.
Stádium I je nebiologické, neboli abiogenní (z řeckého u, un - negativní částice, bios - život, geneze - původ). V této fázi probíhaly chemické reakce v zemské atmosféře a ve vodách primárního oceánu, nasycených různými anorganickými látkami, v podmínkách intenzivního slunečního záření. Při těchto reakcích mohly z anorganických látek vznikat jednoduché organické látky – aminokyseliny, alkoholy, mastné kyseliny, dusíkaté zásady.
Možnost syntetizovat organické látky z anorganických ve vodách primárního oceánu potvrdily experimenty amerického vědce S. Millera a domácích vědců A.G.Pasynského a T.E.Pavlovské.
Miller navrhl instalaci, ve které byla umístěna směs plynů – metan, čpavek, vodík, vodní pára. Tyto plyny mohly být součástí primární atmosféry. V další části aparatury byla voda, která byla přivedena k varu. Plyny a vodní pára cirkulující v aparatuře pod vysokým tlakem byly vystaveny elektrickým výbojům po dobu jednoho týdne. Díky tomu se ve směsi vytvořilo asi 150 aminokyselin, z nichž některé jsou součástí bílkovin.
Následně byla experimentálně potvrzena možnost syntézy dalších organických látek včetně dusíkatých zásad.
Stupeň II - syntéza proteinů - polypeptidů, které by mohly vzniknout z aminokyselin ve vodách primárního oceánu.
Stupeň III - vzhled koacervátů (z latinského coacervus - sraženina, hromada). Molekuly bílkovin, které jsou amfoterní, se za určitých podmínek mohou spontánně koncentrovat a vytvářet koloidní komplexy, které se nazývají koacerváty.
Koacervátové kapičky se tvoří, když se smíchají dva různé proteiny. Roztok jednoho proteinu ve vodě je průhledný. Při smíchání různých proteinů se roztok zakalí a pod mikroskopem jsou vidět kapky plovoucí ve vodě. Takové kapky – koacerváty – mohly vzniknout ve vodách prvotního oceánu, kde se nacházely různé proteiny.
Některé vlastnosti koacervátů jsou navenek podobné vlastnostem živých organismů. Například „absorbují“ z prostředí a selektivně akumulují určité látky a zvětšují se. Lze předpokládat, že látky uvnitř koacervátů vstoupily do chemických reakcí.
Protože se chemické složení „vývaru“ v různých částech prvotního oceánu lišilo, chemické složení a vlastnosti koacervátů nebyly stejné. Mezi koacerváty se mohly vytvořit konkurenční vztahy pro látky rozpuštěné ve „vývaru“. Koacerváty však nelze považovat za živé organismy, protože postrádaly schopnost reprodukovat svůj vlastní druh.
Stádium IV – vznik molekul nukleové kyseliny schopných samoreprodukce.
Výzkum ukázal, že krátké řetězce nukleových kyselin jsou schopné zdvojení bez jakéhokoli spojení s živými organismy – ve zkumavce. Nabízí se otázka: jak se genetický kód objevil na Zemi?
Americký vědec J. Bernal (1901-1971) dokázal, že minerály hrají velkou roli při syntéze organických polymerů. Ukázalo se, že řada hornin a minerálů - čedič, jíl, písek - má informační vlastnosti, například na jílech lze provádět syntézu polypeptidů.
Zřejmě původně sám o sobě vznikl „mineralogický kód“, v němž roli „písmen“ hrály kationty hliníku, železa a hořčíku, střídajíce se v různých minerálech v určitém pořadí. V minerálech se objevují tří-, čtyř- a pětipísmenné kódy. Tento kód určuje sekvenci aminokyselin spojujících se do proteinového řetězce. Poté úloha informační matrice přešla z minerálů na RNA a poté na DNA, která se ukázala jako spolehlivější pro přenos dědičných vlastností.
Procesy chemické evoluce však nevysvětlují, jak živé organismy vznikly. Procesy, které vedly k přechodu od neživého k živému, nazval J. Bernal biopoiesis. Biopoéza zahrnuje stádia, která musela předcházet objevení se prvních živých organismů: objevení se membrán v koacervátech, metabolismus, schopnost reprodukce, fotosyntéza a dýchání kyslíku.
Vznik prvních živých organismů mohl být způsoben tvorbou buněčných membrán uspořádáním molekul lipidů na povrchu koacervátů. Tím byla zajištěna stálost jejich tvaru. Začlenění molekul nukleové kyseliny do koacervátů zajistilo jejich schopnost samoreplikace. V procesu samoreprodukce molekul nukleových kyselin vznikly mutace, které sloužily jako materiál pro.
Takže na základě koacervátů mohly vzniknout první živé bytosti. Zjevně byli heterotrofní a živili se energeticky bohatými, komplexními organickými látkami obsaženými ve vodách prvotního oceánu.
Jak se počet organismů zvyšoval, konkurence mezi nimi zesílila, protože zásoba živin ve vodách oceánu se snižovala. Některé organismy získaly schopnost syntetizovat organické látky z anorganických pomocí sluneční energie nebo energie chemické reakce. Tak vznikly autotrofy schopné fotosyntézy nebo chemosyntézy.
První organismy byly anaeroby a energii získávaly oxidačními reakcemi bez kyslíku, jako je fermentace. Nástup fotosyntézy však vedl k hromadění kyslíku v atmosféře. Výsledkem bylo dýchání, aerobní oxidační cesta na bázi kyslíku, která je asi 20krát účinnější než glykolýza.
Zpočátku se život vyvíjel v oceánských vodách, protože silné ultrafialové záření mělo škodlivý účinek na organismy na souši. Vznik ozonové vrstvy v důsledku akumulace kyslíku v atmosféře vytvořil předpoklady pro to, aby se živé organismy dostaly na pevninu.
SYSTÉM KONTROLY ZNALOSTÍ A DOVEDNOSTÍ V OBECNÉ BIOLOGII V 10. TŘÍDĚ
4 testy a 1 závěrečný test:
Ověřovací práce na téma „Původ života na Zemi“
Část A Zapište si čísla otázek, vedle nich zapište písmena správných odpovědí.
1. Živé věci se liší od neživých věcí:
a) složení anorganických sloučenin;
b) přítomnost katalyzátorů;
c) vzájemné interakce molekul;
D) metabolické procesy.
2. První živé organismy na naší planetě byly:
a) anaerobní heterotrofy; b) aerobní heterotrofy;
c) autotrofy; d) symbiontní organismy.
3. Podstatou teorie abiogeneze je:
c) stvoření světa Bohem;
4. Experimenty Louise Pasteura prokázaly nemožnost:
a) spontánní generování života;
b) vznik živých věcí pouze z živých věcí;
c) přinášet „semínka života“ z vesmíru;
d) biochemický vývoj.
5. Z uvedených stavů je pro vznik života nejdůležitější:
a) radioaktivita;
b) přítomnost kapalné vody;
c) přítomnost plynného kyslíku;
d) hmotnost planety.
6. Uhlík je základem života na Zemi, protože. On:
a) je nejběžnějším prvkem na Zemi;
b) první z chemické prvky začal interagovat s vodou;
c) má nízkou atomovou hmotnost;
d) schopné tvořit stabilní sloučeniny s dvojnými a trojnými vazbami.
7. Podstatou kreacionismu je:
a) původ živých věcí z neživých věcí;
b) původ živých věcí z živých věcí;
c) stvoření světa Bohem;
d) zavedení života z vesmíru.
8. Kdy začala geologická historie Země:
a) více než 6 miliard;
b) 6 milionů;
c) před 3,5 miliardami let?
9. Kde vznikly první anorganické sloučeniny:
A) v útrobách Země;
b) v primárním oceánu;
c) v primární atmosféře?
10. Co bylo předpokladem pro vznik primárního oceánu:
a) chlazení atmosféry;
b) sedání půdy;
c) vzhled podzemních zdrojů?
11. Jaké byly první organické látky, které vznikly ve vodách oceánu:
12. Jaké vlastnosti měly konzervační látky:
a) růst; b) metabolismus; c) reprodukce?
13. Jaké vlastnosti jsou vlastní probiontu:
a) metabolismus; b) růst; c) reprodukce?
14. Jaký druh výživy měly první živé organismy:
a) autotrofní; b) heterotrofní?
15. Jaké organické látky vznikly s nástupem fotosyntetických rostlin:
a) proteiny; b) tuky; c) sacharidy; d) nukleové kyseliny?
16. Vznik kterých organismů vytvořil podmínky pro rozvoj světa zvířat:
a) bakterie; b) modrozelené řasy; c) zelené řasy?
Část B Doplňte věty.
1. Teorie postulující stvoření světa Bohem (Stvořitelem) –….
2. Předjaderné organismy, které nemají jádro ohraničené schránkou a organely schopné samoreprodukce - ....
3. Fázově oddělený systém interagující s vnějším prostředím podle typu otevřený systém, – … .
4. Sovětský vědec, který navrhl koacervátní teorii vzniku života - ....
Část C Odpovězte na otázku.
Uveďte hlavní ustanovení teorie A.I. Oparina.
Proč je kombinace nukleových kyselin s koacervátovými kapkami považována za nejdůležitější fázi vzniku života?
Testová práce na téma „Chemická organizace buňky“
Možnost 1
Test "Otestujte se"
1. Která skupina chemických prvků tvoří 98 % vlhké hmoty buňky: a) organogeny (uhlík, dusík, kyslík, vodík); b) makroprvky; c) mikroelementy?
2. Jaké chemické prvky jsou obsaženy v buňce
makroprvky: a) kyslík; b) uhlík; c) vodík; d) dusík; e) fosfor; f) síru; g) sodík; h) chlor; i) draslík; j) vápník; l) železo; m) hořčík; n) zinek?
3. Jaký je průměrný podíl vody v buňce: a) 80 %; b) 20 %; v 1%?
Které zásadní složení důležité spojení zahrnuje železo: a) chlorofyl; b) hemoglobin; c) DNA; d) RNA?
Které sloučeniny jsou monomery proteinových molekul:
a) glukóza; b) glycerin; c) mastné kyseliny; d) aminokyseliny?
6. Jaká část molekul aminokyselin je od sebe odlišuje: a) radikál; b) aminoskupina; c) karboxylová skupina?
7. Prostřednictvím čeho chemická vazba aminokyseliny jsou navzájem spojeny v molekule proteinu primární struktury: a) disulfid; b) peptid; c) vodík?
8. Kolik energie se uvolní při odbourání 1 g bílkovin: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
9. Jaké jsou hlavní funkce bílkovin: a) konstrukce; b) katalytické; c) motor; d) doprava; e) ochranný; f) energie; g) vše výše uvedené?
10. Které sloučeniny ve vztahu k vodě jsou lipidy: a) hydrofilní; b) hydrofobní?
11. Kde se tuky syntetizují v buňkách: a) v ribozomech; b) plastidy; c) EPS?
12. Jaký význam mají tuky pro rostlinné tělo: a) stavba membrán; b) zdroj energie; c) termoregulace?
13. V důsledku jakého procesu vznikají organické látky
anorganické: a) biosyntéza proteinů; b)) fotosyntéza; c) syntéza ATP?
14. Které sacharidy jsou monosacharidy: a) sacharóza; b) glukóza; c) fruktóza; d) galaktóza; e) ribóza; e) deoxyribóza; g) celulóza?
15. Jaké polysacharidy jsou charakteristické pro rostlinné buňky: a) celulóza; b) škrob; c) glykogen; d) chitin?
Jaká je role sacharidů v živočišné buňce:
a) stavebnictví; b) doprava; c) energie; d) složka nukleotidů?
17. Co je součástí nukleotidu: a) aminokyselina; b) dusíkaté báze; c) zbytek kyseliny fosforečné; d) sacharidy?
18. Jaký druh šroubovice je molekula DNA: a) jednoduchá; b) dvojnásobek?
19. Která nukleová kyselina má největší délku a molekulovou hmotnost:
A) DNA; b) RNA?
doplň věty
Sacharidy se dělí do skupin ………………….
Tuky jsou …………………
Vazba mezi dvěma aminokyselinami se nazývá …………………
Hlavní vlastnosti enzymů jsou …………..
DNA plní funkce ………………….
RNA plní funkce …………………..
Možnost 2
1. Obsah čtyř prvků v buňce je obzvláště vysoký: a) kyslík; b) uhlík; c) vodík; d) dusík; e) železo; e) draslík; g) síru; h) zinek; i) zlato?
2. Která skupina chemických prvků tvoří 1,9 % mokré hmotnosti
buňky; a) organogeny (uhlík, vodík, dusík, kyslík); c) makroprvky; b) mikroelementy?
Jakou životně důležitou sloučeninu hořčík zahrnuje: a) chlorofyl; b) hemoglobin; c) DNA; d) RNA?
Jaký význam má voda pro život buněk:
a) je prostředím pro chemické reakce; b) rozpouštědlo; c) zdroj kyslíku při fotosyntéze; d) chemické činidlo; d) vše výše uvedené?
5. V čem jsou tuky rozpustné: a) ve vodě; b)aceton; c) vysílání; d) benzín?
6. Jaké je chemické složení molekuly tuku: a) aminokyseliny; b) mastné kyseliny; c) glycerin; d) glukóza?
7. Jaký význam mají tuky pro tělo zvířete: a) stavba membrány; b) zdroj energie; c) termoregulace; d) zdroj vody; d) vše výše uvedené?
Kolik energie se uvolní při odbourání 1 g tuku: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
Co vzniká jako výsledek fotosyntézy: a) bílkoviny; b) tuky; c) sacharidy?
10. Které sacharidy patří mezi polymery: a) monosacharidy; b) disacharidy; c) polysacharidy?
11. Jaké polysacharidy jsou charakteristické pro živočišné buňky: a) celulóza; b) škrob; c) glykogen; d) chitin?
12.Jaká je úloha sacharidů v rostlinné buňce: a) stavba; b) energie; c) doprava; d) složka nukleotidů?
13. Kolik energie se uvolní při štěpení 1 g sacharidů: a) 17,6 kJ; b) 38,9 kJ?
Kolik ze známých aminokyselin se podílí na syntéze bílkovin: a) 20; b) 23; c) 100?
Ve kterých buněčných organelách jsou syntetizovány proteiny: a) v chloroplastech; b) ribozomy; c) v mitochondriích; d) v EPS?
16. Které struktury molekul bílkovin lze při denaturaci narušit a poté opět obnovit: a) primární; b) sekundární; c) terciární; d) čtvrtohory?
17. Co je to monomer nukleové kyseliny:
a) aminokyselina; b) nukleotid; c) molekula proteinu?
18. K jakým látkám patří ribóza: a) bílkoviny; b) tuky; c) sacharidy?
19. Jaké látky jsou součástí nukleotidů DNA: a) adenin; b) guanin; c) cytosin; d) uracil; e) thymin; f) kyselina fosforečná: g) ribóza; h) deoxyribóza?
II. doplň věty
1. Sacharidy se dělí do skupin……………………….
2. Tuky jsou …………………
3. Vazba mezi dvěma aminokyselinami se nazývá ……………
4. Hlavní vlastnosti enzymů jsou…………..
5. DNA plní funkce…………………..
6. RNA plní funkce …………………..
DEKODÉR
Možnost 1
Ia: 2-d, f, g, h, i, j, 1, m; 3-a; 4 GB; 5-g; 6-a; 7-6; 8-a; 9-f; 10-6; 11-v; 12-a,b; 13-6; 14-b,c,d,f; 15-a,b; 16. století; 17-b, c, d; 18-6; 19-a.
Možnost č. 2
l-a,b,c,d; 2-6; 3-a; 4-d; 5-b, c, d; 6-b,c; 7-d; 8-6; 9 palců; 10-a,b; 11. století; 12-a.b,d; 13-a; 14-a; 15-b; 16-b,c,d; 17-6; 18-v; 19-a.b.c,e,f,3.
1. monosacharidy, oligosacharidy, polysacharidy
2. estery glycerolu a vyšších mastných kyselin
3. peptid
4. specifičnost a rychlostní závislost katalýzy závisí na teplotě, pH, substrátu a koncentraci enzymu
5. ukládání a přenos dědičných informací
6. Messenger RNA přenášejí informace o struktuře proteinu z RK do místa syntézy proteinů, určují umístění aminokyselin v molekulách proteinu. Transferové RNA dodávají aminokyselinu do místa syntézy proteinů. Ribozomální RNA jsou součástí ribozomů, určují jejich strukturu a fungování.
Testová práce na téma „Struktura a vitální aktivita buněk“
Možnost 1
I. Jaké vlastnosti živé buňky závisí na fungování biologických membrán:
a) selektivní propustnost; b) absorpce a zadržování vody; c) výměna iontů; d) izolace od okolí a spojení s ním; d) vše výše uvedené?
2. Kterými částmi membrány prochází voda: a) lipidová vrstva; b) proteinové póry?
3. Které cytoplazmatické organely mají jednomembránovou strukturu: a) vnější buněčná membrána; b) ES; c) mitochondrie; d) plastidy; e) ribozomy; e) Golgiho komplex; g) lysozomy?
4. Jak je buněčná cytoplazma oddělena od okolí: a) membrány ES (endoplazmatické retikulum); b) vnější buněčná membrána?
Z kolika podjednotek se skládá ribozom: a) z jedné; b) dva; c) tři?
Co je součástí ribozomů: a) proteiny; b) lipidy; c) DNA; d) RNA?
7. Podle jaké funkce mitochondrie dostaly jméno - dýchací centrum buňky: a) syntéza ATP; b) oxidace organických látek na C0 2 a N2 O; c) rozpad ATP?
Které organely jsou charakteristické pouze pro rostlinné buňky: a) ES; b) ribozomy; c) mitochondrie; d) plastidy?
Které z plastidů jsou bezbarvé: a) leukoplasty; b) chloroplasty; c) chromoplasty?
10. Které plastidy provádějí fotosyntézu: a) leukoplasty; b) chloroplasty; c) chromoplasty?
11. Které organismy se vyznačují jádrem: a) prokaryota; b) eukaryota?
12. Která jaderná struktura se podílí na sestavování ribozomálních podjednotek: a) jaderný obal; b) jadérko; c) jaderná šťáva?
13. Která z membránových složek určuje vlastnost selektivní permeability: a) proteiny; b) lipidy?
14. Jak procházejí velké molekuly bílkovin a částice membránou: a) fagocytóza; b) pinocytóza?
15. Které cytoplazmatické organely mají nemembránovou strukturu: a) ES; b) mitochondrie; c) plastidy; d) ribozomy; d) lysozomy?
16. Která organela spojuje buňku v jediný celek, transportuje látky, podílí se na syntéze bílkovin, tuků, komplexních sacharidů: a) vnější buněčná membrána; b) ES; c) Golgiho komplex?
17. Ve které jaderné struktuře dochází ke skládání ribozomálních podjednotek: a) v jaderné míze; b) v jadérku; c) v jaderném obalu?
18. Jakou funkci plní ribozomy: a) fotosyntéza; b) syntéza proteinů; c) syntéza tuků; d) syntéza ATP; d) dopravní funkce?
19. Jaká je struktura molekuly ATP: a) biopolymer; b) nukleotid; c) monomer?
20. Ve kterých organelách se v rostlinné buňce syntetizuje ATP: a) v ribozomech; b) v mitochondriích; c) v chloroplastech?
21. Kolik energie obsahuje ATP: a) 40 kJ; b) 80 kJ; c) 0 kJ?
22. Proč se nazývá disimilace energetický metabolismus: a) energie je absorbována; b) uvolňuje se energie?
23. Co zahrnuje asimilační proces: a) syntéza organických látek s absorpcí energie; b) rozklad organických látek s uvolněním energie?
24. Jaké procesy probíhající v buňce jsou asimilační: a) syntéza bílkovin; b) fotosyntéza; c) syntéza lipidů; d) syntéza ATP; d) dýchání?
25. V jaké fázi fotosyntézy vzniká kyslík: a) tmavý; b) světlo; c) neustále?
26. Co se děje s ATP ve světelné fázi fotosyntézy: a) syntéza; b) dělení?
27. Jakou roli hrají enzymy ve fotosyntéze: a) neutralizují; b) katalyzovat; c) rozdělit?
28. Jaký typ výživy má člověk: a) autotrofní; b) heterotrofní; c) smíšené?
29. Jaká je funkce DNA při syntéze proteinů: a) autoduplikace; b) transkripce; c) syntéza tRNA a rRNA?
30. Čemu odpovídá informace jednoho genu molekuly DNA: a) proteinu; b) aminokyselina; c) gen?
31. Čemu odpovídá triplet a RNA: a) aminokyselina; b) veverka?
32. Co vzniká v ribozomu při biosyntéze proteinu: a) protein terciární struktury; b) protein sekundární struktury; a) polypeptidový řetězec?
Možnost 2
Z jakých molekul se skládá biologická membrána: a) proteiny; b) lipidy; c) sacharidy; d) voda; d) ATP?
Přes které části membrány procházejí ionty: a) lipidová vrstva; b) proteinové póry?
Které cytoplazmatické organely mají dvoumembránovou strukturu: a) ES; b) mitochondrie; c) plastidy; d) Golgiho komplex?
4. Které buňky mají na vnější buněčné membráně celulózovou stěnu:
zelenina; b) zvířata?
Kde se tvoří ribozomální podjednotky, a) v cytoplazmě; b) v jádře; c) ve vakuolách?
Ve kterých buněčných organelách se nacházejí ribozomy?
a) v cytoplazmě; b) v hladkém ES; c) v hrubém ES; d) v mitochondriích; e) v plastidech; e) v jaderném obalu?
7. Proč se mitochondrie nazývají energetické stanice buněk: a) provádějí syntézu bílkovin; b) syntéza ATP; c) syntéza sacharidů; d) rozpad ATP?
8. Jaké organely jsou společné pro rostlinné a živočišné buňky: a) ES; b) ribozomy; c) mitochondrie; d) plastidy? 9. Které plastidy jsou oranžově červené barvy: a) leukoplasty; b) chloroplasty; c) chromoplasty?
10. Které plastidy uchovávají škrob: a) leukoplasty; b) chloroplasty; c) chromoplasty?
11. Která jaderná struktura nese dědičné vlastnosti organismu: a) jaderná membrána; b) jaderná šťáva; c) chromozomy; d) jadérko?
12. Jaké jsou funkce jádra: a) ukládání a přenos dědičné informace; b) účast na buněčném dělení; c) účast na biosyntéze proteinů; d) syntéza DNA; e) syntéza RNA; e) tvorba ribozomálních podjednotek?
13. Jak se jmenují? vnitřní struktury mitochondrie: a) grana; b) cristae; c) matice?
14. Jaké struktury tvoří vnitřní membrána chloroplastu: a) tylakoidní grana; b) stromální thylakoidy; c) stroma; d) cristae?
15. Které plastidy mají zelená barva a) leukoplasty; b) chloroplasty; c) chromoplasty?
16. Které plastidy dodávají barvu okvětním lístkům, plodům a podzimnímu listí:
a) leukoplasty; b) chloroplasty; c) chromoplasty?
17. S objevením jaké struktury se jádro oddělilo od cytoplazmy: a) chromozomy; b) jadérko; c) jaderná šťáva; d) jaderná membrána?
18. Co je jaderný obal: a) spojitý obal; b) porézní obal?
19. Jaké sloučeniny jsou součástí ATP: a) dusíkatá báze; b) sacharid; c) tři molekuly kyseliny fosforečné; d) glycerin; d) aminokyselina?
20. Ve kterých organelách se v živočišné buňce syntetizuje ATP: a) ribozomy; b) mitochondrie; c) chloroplasty?
21. V důsledku toho, jaký proces probíhající v mitochondriích je syntetizován ATP: a) fotosyntéza; b) dýchání; c) biosyntéza bílkovin?
22. Proč se asimilace nazývá plastická výměna: a) vznikají organické látky; b) rozkládají se organické látky?
23. Co zahrnuje proces disimilace: a) syntéza organických látek s absorpcí energie; c) rozklad organických látek za uvolnění energie?
24. Jak se liší oxidace organických látek v mitochondriích?
ze spalování stejných látek: a) uvolňování tepla; b) uvolňování tepla a syntéza ATP; c) syntéza ATP; d) oxidační proces probíhá za účasti enzymů; e) bez účasti enzymů?
25. Ve kterých buněčných organelách probíhá proces fotosyntézy: a) v mitochondriích; b) ribozomy; c) chloroplasty; d) chromoplasty?
26. Při rozkladu které sloučeniny se během fotosyntézy uvolňuje volný kyslík:
A) CO 2; b) H20; c) ATP?
27. Které rostliny vytvářejí největší biomasu a uvolňují nejvíce kyslíku:
a) sporonosné; b) semeno; c) řasy?
28. Které buněčné složky se přímo účastní biosyntézy proteinů: a) ribozomy; b) jadérko; c) jaderná membrána; d) chromozomy?
29. Která jaderná struktura obsahuje informaci o syntéze jedné bílkoviny: a) molekula DNA; b) triplet nukleotidů; c) gen?
30. Jaké složky tvoří tělo ribozomu: a) membrány; b) proteiny; c) sacharidy; d) RNA; d) tuky?
31. Kolik aminokyselin se účastní biosyntézy bílkovin, a) 100; b) 30; ve 20?
32. Kde se tvoří složité struktury molekul bílkovin: a) v ribozomu; b) v cytoplazmatické matrici; c) v kanálcích endoplazmatického retikula?
Zkouška
Možnost 1:
1d; 2b; 3a, f, g; 4b; 5 B; 6a, d; 7b; 8 g; 9a; 10b; 11b; 12b; 13b; 14a; 15 g; 16b; 17b; 18b; 19b,c; 20b,c; 21b; 22b; 23a; 24a, b, c, d; 25b; 26a; 27 a, b, c; 28b; 29b, c; 30a; 31a; 32c.
Možnost 2:
la,b; 2a4 3b,c; 4a; 5 B; 6a, c, d, e; 7b; 8a, b, c; 9c; 10a; 11c; 12všechny; 13b; 14a,b; 15b; 16c; 17 g; 18b; 19a,b,c: 20b; 21b; 22a; 23b; 24c,d; 25v; 26b; 26b; 28a,d; 29c; 30b,d; 31c; 32c.
Testová práce na téma „Rozmnožování a vývoj organismů“
"Rozmrazit"
Jaký je životní cyklus buňky?
Jaké jsou různé typy postembryonálního vývoje?
Jaká je struktura blastuly?
Jaké funkce plní chromozomy?
Co je mitóza?
Co je buněčná diferenciace?
Jaká je struktura gastruly?
Jaké zárodečné vrstvy se tvoří během embryonálního vývoje?
Jmenujte tři ruské vědce, kteří významně přispěli k rozvoji embryologie.
Co je metamorfóza?
Vyjmenujte fáze embryonálního vývoje mnohobuněčných živočichů.
Co je to embryonální indukce?
Jaké jsou výhody nepřímého vývoje oproti přímému?
Na jaká období se dělí? individuální rozvoj organismy?
Co je ontogeneze?
Jaká fakta potvrzují, že embryo je integrální systém?
Jaká je sada chromozomů a DNA v profázi 1 a profázi 2 meiózy?
Jaké je reprodukční období?
Jaká je sada chromozomů a DNA v metafázi 1 a metafázi 2 meiózy?
Jaký je počet chromozomů a DNA během anafáze mitózy a anafáze 2 meiózy?
Vyjmenujte typy nepohlavního rozmnožování.
Vyjmenujte fáze embryogeneze.
Kolik chromozomů a DNA bude v buňkách během metafáze mitózy a telofáze meiózy 2?
Jaký je vegetativní pól v blastule?
Pojmenujte typy chromozomů (podle struktury).
Co jsou blastocoel a gastrocoel?
Formulujte biogenetický zákon.
Co je buněčná specializace?
Co je meióza?
Jaký je počet chromozomů v buňkách na začátku a na konci mitózy?
co je stres?
Vyjmenujte fáze meiózy.
Kolik vajíček a spermií se tvoří v důsledku gametogeneze?
Co jsou to bivalenty?
Kdo jsou zvířata s primární a sekundární dutinou?
Co je to neurula?
Z jakých období se interfáze skládá?
V jaké biologický význam oplodnění?
Jak končí druhé meiotické dělení?
Co je homeostáza?
Co je sporulace?
Jaký je biologický význam reprodukce?
Co je neurulace?
Jaký význam má reprodukce v přírodě?
Co je gastrula?
Z jakých částí se skládá ptačí vejce?
Jaké jsou funkce zygoty?
Jak se regenerace projevuje u vysoce organizovaných zvířat a lidí?
Jaké zárodečné vrstvy se tvoří u mnohobuněčných živočichů ve stádiu gastruly?
Vyjmenujte fáze meiózy.
Jakými fázemi procházejí zvířata během vývoje a metamorfózy?
Co je přímý a nepřímý rozvoj?
Jak se liší štěpení od mitotického dělení?
Jaká stádia se rozlišují v postembryonálním vývoji člověka?
Co je amitóza?
Jaké orgány se vyvinou z mezodermu v lidském embryu?
Jaká je sada chromozomů a DNA v anafázi 1 a anafázi 2 meiózy?
Vyjmenujte fáze mitózy.
Co je embryonální vývoj zvířat?
Jaký je počet chromozomů a DNA v buňkách v profázi mitózy a anafázi 2 meiózy?
Jaké funkce plní vajíčko a spermie?
Jaká je struktura chromozomu?
Kolik chromozomů a DNA bude v buňce v anafázi mitózy a metafázi 1 meiózy?
Co se stane s buňkou v interfázi?
Uveďte hlavní fáze tvorby vajec.
Co je regenerace?
Jaká je sada chromozomů a DNA v telofázi 1 a telofázi 2 meiózy?
Kdo vytvořil biogenetický zákon?
Co je konjugace?
Co jsou zkřížené chromozomy?
K čemu přechod vede?
Co jsou to chromozomy?
Jak můžeme vysvětlit rozdíly ve velikosti vajec mezi ptáky a lidmi?
Jaká je struktura blastuly?
V jaké fázi meiózy dochází ke konjugaci a co to je?
Jak se nazývají fáze oogeneze?
V jaké fázi meiózy dochází k překračování a co to je?
Jaký je biologický význam přechodu?
Z jaké zárodečné vrstvy se tvoří lidské srdce?
Jak končí první meiotické dělení?
Test "Otestujte se"
Možnost 1
1. Jaký typ buněčného dělení není doprovázen poklesem počtu chromozomů: a) amitóza; b) meióza; c) mitóza?
2. Jaká sada chromozomů se získá při mitotickém dělení diploidního jádra: a) haploidní; b) diploidní?
3. Kolik chromatid je v chromozomu na konci mitózy: a) dva; b) sám?
4. Které dělení je doprovázeno snížením (poklesem) počtu chromozomů v buňce na polovinu: a) mitóza; 6) amitóza; c) meióza? 5. V jaké fázi meiózy dochází ke konjugaci chromozomů: a) v profázi 1; 6) v metafázi 1; c) v profázi 2?
6. Který způsob rozmnožování se vyznačuje tvorbou gamet: a) vegetativní; b) asexuální; c) sexuální?
7. Jakou sadu chromozomů mají spermie: a) haploidní; b) diploidní?
8. Ve které zóně během gametogeneze dochází k dělení meiotických buněk:
a) v růstové zóně; 6) v chovné zóně; c) v zóně zrání?
9. Která část spermie a vajíčka je nositelkou genetické informace: a) membrána; b) cytoplazma; c) ribozomy; d) jádro?
10. Vývoj které zárodečné vrstvy souvisí se vznikem sekundární tělesné dutiny: a) ektoderm; b) mezoderm; c) endoderm?
11. Díky jaké zárodečné vrstvě vzniká notochord: a) ektoderm; b) endoderm; c) mezoderm?
Možnost 2
1. Jaké dělení je charakteristické pro somatické buňky: a) amitóza; b) mitóza; c) meióza?
2. Kolik chromatid je v chromozomu na začátku profáze: a) jedna; b) dva?
3. Kolik buněk se vytvoří v důsledku mitózy: a) 1, b) 2, c) 3, d) 4?
4. Výsledkem jakého typu buněčného dělení jsou čtyři haploidní buňky:
a) mitóza; b) meióza; c) amitóza?
Jakou sadu chromozomů má zygota: a) haploidní; b) diploidní?
Co se tvoří v důsledku oogeneze: a) spermie; b) vejce; c) zygota?
7. Který způsob rozmnožování organismů vznikl později než všechny ostatní v procesu evoluce: a) vegetativní; b) asexuální; c) sexuální?
8. Jakou sadu chromozomů mají vejce: a) haploidní; b) diploidní?
9. Proč se stadium dvouvrstvého embrya nazývá gastrula:
a) vypadá jako žaludek; b) má střevní dutinu; c) má žaludek?
10. Objevením které zárodečné vrstvy začíná vývoj tkání a orgánových systémů:
a) ektoderm; b) endoderm; c) mezoderm?
11. Jaká zárodečná vrstva tvoří míchu: a) ektoderm; b) mezoderm; c) endoderm?
Zkouška
Možnost 1
1v; 2b; 3b; 4c; 5a; 6c; 7a; 8c; 9 g; 10b; 11v
Možnost č. 2
lb; 2b; 3b; 4b; 5 B; 6b; 7c; 8a; 9b; 10v; 11a.
Závěrečné testování
TESTOVACÍ PRÁCE KE KURZU"Obecná biologie" 10. třída
Možnost 1.
Pokyny pro studenty
Test se skládá z částí A, B, C. Na vypracování je vyhrazeno 60 minut. Přečtěte si pozorně každý úkol a případně navrhované možnosti odpovědí. Odpovídejte až poté, co porozumíte otázce a zvážíte všechny možné odpovědi.
Dokončete úkoly v pořadí, v jakém jsou zadány. Pokud vám některý úkol dělá potíže, přeskočte jej a pokuste se splnit ty, na které jste si jistí odpověďmi. Pokud máte čas, můžete se vrátit ke zmeškaným úkolům.
Za splnění úkolů různé složitosti se uděluje jeden nebo více bodů. Body, které získáte za splněné úkoly, se sčítají. Snažte se splnit co nejvíce úkolů a získat co nejvíce bodů.
Přejeme vám úspěch!
