Урок 7. Химические предпосылки возникновения жизни

1. Опишите опыт С.Миллера по плану:
1) Цель опыта.
2) Ход опыта.
3) Результаты.
4) Выводы.

Цель опыта: проверить теорию о вечном бульоне. проверить возможность образования аминокислот в созданной газовой смеси.
Ход работы: Миллер смешал метан, пары воды и аммиак, после чего пропустил через эту смесь газов электрический ток.
Результат: он получил 3 аминокислоты из 20 возможных.
Вывод: теоретически первый белок мог получится таким способом, откуда вследствие возникла бы жизнь. Однако вскоре сам Миллер признался, что газовая смесь, которую он создал, не могла существовать в те времена.


2. Составьте характеристику первичной атмосферы, пользуясь текстом учебника.

Первичная атмосфера — воздушная оболочка Земли, образовав­шаяся около 6 млрд. лет назад из газов, поднимавшихся от горя­чей планеты в результате идущих там реакций. Состояла из сле­дующих химических соединений: воды в виде водяного пара, метана, аммиака, молекулярного водорода, диоксида углерода (углекислого газа), оксида углерода, сероводорода; молекуляр­ного кислорода не было. В настоящее время эти же газы выделя­ют действующие вулканы.

3. Приведите примеры химических реакций, подтверждающих возможность образования органических веществ из неорганических.

Al4C3+12HCl=3CH4+4AlCl3
C+H2=CH4
CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2


4. Перечислите условия среды на древней Земле, обеспечившие абиогенный синтез органических веществ.

По современным представлениям атмосфера примитивной Земли содержала азот, метан, водяные пары, сероводород, пары аммиака и некоторое количество водорода. Много аммиака было растворено в водах Первичного океана. Условиями для синтеза органических веществ на примитивной Земле являлись: ультрафиолетовое излучение и ударные источники энергии, порождающие короткие всплески высокой температуры и давления. К ударным источникам энергии можно отнести гигантские волны (например, вследствие вулканической деятельности), молнии, падающие метеориты. Электрический разряд вызывает образование первичных продуктов: цианистого водорода, формальдегида, цианоацетилена. Первичные продукты под воздействием ударных волн через целый ряд последовательных реакций, проходящих в водном растворе, превращаются в аминокислоты. Одним из продуктов превращения формальдегида является рибоза. Искровой раздяд так же способствует синтезу некоторых пуриновых и пиримидиновых оснований (входящих в состав РНК и ДНК).

5. Заполните таблицу, проставив в графах II и III знаки "+" или "-".

Вода - необходимое условие для жизни.



6. Запишите план ответа на вопрос: какую роль в возникновении жизни сыграло наличие воды в жидком состоянии?

Жизнь зародилась в воде. За последние десятилетия учёные, используя самые разные виды энергии, получили в лабораторных условиях самые разнообразные "органические" вещества. Во всех этих опытах моделировались условия первичной бескислородной атмосферы. Было установлено, что первичной бескислородной атмосфере древней Земли был возможен синтез "органических" молекул за счет энергии коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца, энергии электрических разрядов или за счет других геотермальных источников энергии.

7. Заполните таблицу, используя примеры из ботаники, зоологии, физиологии человека.

Функции воды в живом организме.

Функция воды Примеры
Растворитель

Реагент

Транспортная функция

Структурная функция
Многие химические реакции в клетке являются ионными, поэтому протекают только в водной среде

Вода участвует во многих химических реакциях: реакциях полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза

Передвижение по организму вместе с водой растворенных в ней веществ к различным его частям и выведение ненужных продуктов из организма

Цитоплазма клеток содержит от 60 до 95 % воды, и именно она придает клеткам их нормальную форму. У растений вода поддерживает тургор (упругость эндоплазматической мембраны) , у некоторых животных служит гидростатическим скелетом (медузы)