Происхождение и эволюция жизни - реферат

Происхождение и эволюция жизни - реферат

СТОЛИЧНЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ ИНСТИТУТ

Отделение заочное

Факультет: «Государственная служба и менеджмент»

Специальность: «Государственное и городское управление»

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Концепции современного естествознания»

Тема: «Происхождение и эволюция жизни»

Студент I курса

Матвиенко Алексей Геннадьевич

Салехард-2002

ПЛАН

Введение…………………………………………………..3

Отличие живого от неживого……………………………3

Концепции появления жизни………………………4

Вещественная база жизни…………………………….4

Земля в период появления жизни………………….6

Начало жизни на Земле………………………………….8

Эволюция форм Происхождение и эволюция жизни - реферат жизни…………………………………..9

Перечень литературы………………………………………12

Введение.

Одним из более тяжелых и в то же время увлекательных в современном естествознании является вопрос о происхождении жизни. Он труден поэтому, что, когда наука подходит к дилеммам развития как сотворения отменно нового, она оказывается у предела собственных способностей как отрасли культуры, основанной на Происхождение и эволюция жизни - реферат подтверждении и экспериментальной проверке утверждений.

Ученые сейчас не в состоянии воспроизвести процесс появления жизни с таковой же точностью, как это было несколько млрд годов назад. Даже более кропотливо поставленный опыт будет только модельным тестом, лишенным рядом причин, сопровождавших возникновение живого на Земле. Трудность методологическая – в невозможности проведения прямого опыта по Происхождение и эволюция жизни - реферат появлению жизни (уникальность этого процесса препятствует использованию основного научного способа).

Вопрос о происхождении жизни увлекателен не только лишь сам по для себя, да и тесноватой связью с неувязкой отличия живого от неживого, также связью с неувязкой эволюции действовали при зарождении жизни. В чем суть живого? Как и как механизмы Происхождение и эволюция жизни - реферат эволюции действовали при зарождении жизни?

Отличие живого от неживого.

Итак, что такое живое и чем оно отличается от неживого. Есть не сколько базовых различий в вещественном, структурном и многофункциональном планах. В вещественном плане в состав живого непременно входят высокоупорядочные макромалекулярные органические соединения, именуемые биополимерами, - белки и нуклеиновые кислоты Происхождение и эволюция жизни - реферат (ДНК и РНК). В структурном плане живое отличается от неживого клеточным строением. В многофункциональном плане для живых тел типично воспроизводство самих себя. Устойчивость и проигрывание есть и в неживых системах. Но в живых телах имеет место процесс самовоспроизведения. Не что-то воспроизводит их, а они сами. Это принципно Происхождение и эволюция жизни - реферат новый момент.

Также живы тела отличаются от неживых наличием обмена веществ, способностью к росту и развитию, активной регуляцией собственного состава и функций, способностью к движению, раздражимостью, приспособленностью к среде и т. д. Неотъемлемым свойством живого является деятельность, активность. «все живы существа должны либо действовать либо погибнуть. Мышь должна находиться Происхождение и эволюция жизни - реферат в неизменном движении, птица летать, рыба плавать и даже растение должно расти» (Селье Г. От мечты к открытию. – М., 1987.-С. 32).

Но строго научное разграничение живого и неживого встречает определенные трудности. Имеются вроде бы переходные формы от нежизни к жизни. Так, к примеру, вирусы вне клеток другого организма не владеют Происхождение и эволюция жизни - реферат ни одним из атрибутов живого. У их есть наследный аппарат, но отсутствуют главные нужные для обмена веществ ферменты, и потому они могут расти и плодиться, только проникая в клеточки организма-хозяина и используя его ферментные системы. Зависимо от того, какой признак мы считаем важнейшим, мы относим вирусы к принципиальным системам либо Происхождение и эволюция жизни - реферат нет.

Концепции появления жизни.

Существует 5 концепций появления жизни: 1) креационизм – божественное сотворение живого; 2) концепция много кратного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества (ее придерживался еще Аристотель, которы считал, что живое может появляться и в итоге разложения земли); 3) концепция стационарного состояния, в согласовании с которой жизнь была всегда; 4) концепция панспермии – инопланетного происхождения Происхождение и эволюция жизни - реферат жизни; 5) концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошедшем в итоге процессов, подчиняющихся физическим и хим законам.

1-ая концепция является религиозной и к науке непосредственного отношения не имеет. Вторую опроверг изучающий деятельность микробов французский микробиолог XIX века – Луи Пастер (знакомый нам по слову пастеризация). 3-я из Происхождение и эволюция жизни - реферат-за собственной оригинальности и умозрительности всегда имела малость приверженцев.

К началу XX в. в науке властвовали две последние концепции. Концепция панспермии, согласно которой жизнь была занесена на Землю из вне, опиралась на обнаружение при исследовании метеоров и комет «предшественников живого» - органических соединений, которые может быть сыграли роль «семян».

У концепции возникновения Происхождение и эволюция жизни - реферат жизни на Земле в историческом прошедшем два варианта. Согласно одному, происхождение жизни – итог случайного образования единичной «живой молекулы», в строении которой был заложен весь план предстоящего развития живого. Французский биолог Ж. Моно пишет, что «жизнь не следует из законов физики, но совместима с ними. Жизнь – событие, исключительность которого нужно сознавать Происхождение и эволюция жизни - реферат». Согласно другой точке зрения, происхождение жизни – итог закономерной эволюции мамы.

Вещественная база жизни.

XX век привел к созданию первых научных моделей происхождения жизни. В 1924 году в книжке Александра Ивановича Опарина «Происхождение жизни» была в первый раз сформулирована естественнонаучная концепция, согласно которой появление жизни – итог долговременной эволюции на Земле – поначалу Происхождение и эволюция жизни - реферат хим, потом биохимической. Эта концепция получила наибольшее признание в научной среде.

Можно выделить последующие этапы живых систем, начиная с самых простых и потом следуя по пути постепенного усложнения. В вещественном плене для становления жизни нужен сначала углерод. Жизнь на Земле базирована на этом элементе, хотя в Происхождение и эволюция жизни - реферат принципе можно представить существование жизни и на кремниевой базе. Может быть где -то во Вселенной существует и «кремниевая цивилизация», но на Земле основой жизни является углерод.

Чем это обосновано? Атомы углерода вырабатываются в недрах огромных звезд в нужном для образования жизни количестве. Углерод способен создавать различные (несколько 10-ов миллионов), подвижные Происхождение и эволюция жизни - реферат, низкоэлектропроводные, студенистые, насыщенные водой, длинноватые скрученные цепеобразные структуры. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, фосфором, сероватой, железом владеют восхитительными каталитическими, строй, энергетическими, информационными и другими качествами.

Кислород, водород и азот вместе с углеродом можно отнести к «кирпичикам» живого. Клеточка состоит на 70% из кислорода, 17% углерода, 10% водорода, 3% азота. Все кирпичики живого принадлежат к Происхождение и эволюция жизни - реферат более устойчивым и всераспространенным во Вселенной хим элементам. Они просто соединяются меж собой, вступают в реакции и владеют малым атомным весом. Их соединения просто растворяются в воде.

По радиоастрономическим данным органические вещества появлялись не только лишь до возникновения жизни, ни и до формирования нашей планетки. Как следует, органические вещества Происхождение и эволюция жизни - реферат абиогенного происхождения присутствовали на Земле уже при ее образовании.

При образовании Земли из галлактической пыли (частиц железа и силикатов – веществ, в состав которых заходит кремний) и газа очень возможно, что на наружных участках Галлактики газы могли конденсироваться. Органические соединения могли синтезироваться и на поверхности пылинок.

Хим и Происхождение и эволюция жизни - реферат палеонтологические исследования древних докембрийских отложений и в особенности бессчетные модельные опыты, воспроизводящие условия, которые властвовали на поверхности первобытной Земли, позволяют осознать, как в этих критериях происходило образование все более сложных органических веществ.

Жизнь вероятна только при определенных физических и хим критериях (температура, присутствие воды, солей и т. д Происхождение и эволюция жизни - реферат.). прекращение актуальных процессов, к примеру, при высушивании семян либо глубочайшем замораживании маленьких организмов, не ведет к потере жизнеспособности. Если структура сохраняется не покоробленной, она при возращении к обычным условиям обеспечивает восстановление актуальных процессов.

Также и для появления жизни необходимы определенные спектры температуры, влажности, давления, уровня радиации, определенная направленность развития Вселенной и Происхождение и эволюция жизни - реферат время. Обоюдное удаление галактик приводит к тому, что их электрическое исследование приходит к нам очень ослабленным. Если б галактики сближались, то плотность радиации во Вселенной была бы настолько велика, что жизнь не могла бы существовать. Углерод синтезирован в звездах-гигантах несколько млрд годов назад. Если б возраст Вселенной Происхождение и эволюция жизни - реферат был меньше, то жизнь также не могла бы появиться. Планетки обязаны иметь определенную массу для того, чтоб удержать атмосферу.

Земля в период появления жизни.

Наша планетка – «золотая середина» в Солнечной системе, которая более подходит для зарождения жизни. Возраст Земли около 5 миллиардов. лет. Температура поверхности в исходный период была Происхождение и эволюция жизни - реферат 4000-8000ºС и по мере того как Земля остывала, углерод и поболее тугоплавкие металлы конденсировались и образовали земную кору. Атмосфера была совсем другой. Легкие газы – водород, гелий, азот, кислород – уходили из атмосферы, потому что гравитационное поле нашей еще недостаточно плотной планетки не могло их удержать. Но обыкновенные соединения, содержащие эти Происхождение и эволюция жизни - реферат элементы, удерживались.

Первичная атмосфера содержала водород и соединения углерода (метан) и азота (аммиак). Отсутствие в атмосфере кислорода было возможно нужным условием появления жизни: лабораторные опыты демонстрируют, что органические вещества еще легче создаются в восстановительной среде, чем в атмосфере, богатой кислородом. О том, что атмосфера была конкретно таковой, свидетельствуют самые Происхождение и эволюция жизни - реферат античные породы на Земле.

Есть различные точки зрения на делему жизни на Земле. По воззрению В.И. Вернадского жизнь появилась сразу с образованием Земли. А.И. Опарин считал, что периоду развития жизни предшествовал долгий период хим эволюции Земли, во время которого (3-5 миллиардов. лет тому вспять) образовались сложные органические вещества и Происхождение и эволюция жизни - реферат протоклетки. Появление последних положило начало биохимической эволюции.

Известны три метода синтеза природных органических веществ. Содержащие углерод и азот вещества могли появляться в расплавленных глубинах Земли и выноситься на поверхность при вулканической деятельности, попадая дальше в океан.

А.И. Опарин считал, что органические вещества могли создаваться и в Происхождение и эволюция жизни - реферат океане из более обычных соединений. Энергию для этих реакций синтеза, возможно, доставляла насыщенная солнечная реакция (приемущественно, ульрафиолетовая), падавшая на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать огромную ее часть. Обилие находящихся в океанах обычных соединений, площадь поверхности Земли, доступность

энергии и масштабы времени позволяют представить, что в Происхождение и эволюция жизни - реферат океанах равномерно накопились органические вещества и образовался тот «первичный бульон», в каком могла появиться жизнь.

В конце концов, органические соединения могли образоваться во Вселенной из неорганического галлактического «сырья».

Для построения хоть какого сложного органического соединения, входящего в состав живых тел, нужен маленькой набор блоков-мономеров (низкомолекулярных соединений): 29 мономеров (из Происхождение и эволюция жизни - реферат их 20 аминокислот, 5 азотистых оснований) обрисовывают биохимические строение хоть какого живого организма. Оно состоит из аминокислот (из которых построены все белки), азотистых соединений (составные части нуклеиновых кислот), глюкозы – источника энергии, жиров – структурного материала, идущего на построение в клеточке мембран и запасающего энергию.

После того, как углеродистые соединения образовали «первичный бульон», могли уже Происхождение и эволюция жизни - реферат организовываться биополимеры – белки и нуклеиновые кислоты, владеющие свойством самовоспроизводства для себя схожих. Нужная концентрация веществ для образования биополимеров могла появиться в итоге осаждения органических соединений в минеральных частичках, к примеру, на глине либо гидроокиси железа, образующих ил прогреваемого Солнцем мелководья. Не считая того, органические вещества могли образовать на поверхности Происхождение и эволюция жизни - реферат океана пленку, которую ветер и волны гнали к берегу, где она собиралась в большие слои. В химии известен также процесс объединения схожих молекул в разбавленных смесях.

В исходный период формирования Земли воды, пропитывающие земной грунт, безпрерывно перемещали растворенные в их вещества из мест их образования в Происхождение и эволюция жизни - реферат места скопления. Там формировались пробионты – системы органических веществ, способных вести взаимодействие с окружающей средой, т. е. расти и развиваться за счет поглощения из среды различных богатых энергией веществ.

Тут уже вероятен простой «отбор», ведущий к постепенному усложнению и упорядоченности как обеспечивающий преимущество в выживании. Механизм отбора действовал на самых ранешних стадиях зарождения Происхождение и эволюция жизни - реферат органических веществ – из огромного количества образующихся веществ сохранялись устойчивые к предстоящему усложнению.

Потом образуются микросферы – шаровидные тела, возникающие при растворении и конденсации абиогенно приобретенных белковоподобных веществ.

В доказательство способности абиогенного синтеза были проведены последующие опыты. Воздействуя смесь газов электронными зарядами, имитирующими молнию, и уф-излучением, ученые получали сложные Происхождение и эволюция жизни - реферат органические вещества, входящие в состав живых белков. Органические соединения, играющие огромную роль в обмене веществ, были искуствено получены при облучении аква смесей углекислоты. Южноамериканский ученый С. Миллер в 1953 году синтезировал ряд аминокислот при пропускании электронного заряда через смесь газов, предположительно составляющих земную атмосферу. Были синтезированы и обыкновенные нуклеиновые Происхождение и эволюция жизни - реферат кислоты. Этими тестами было подтверждено, что абиогенное образование органических соединений во Вселенной могло происходить в итоге воздействия термический энергии, ионизирующего и ультрафиолетового излучений и электронных разрядов. Первичным источником этих форм энергии служат термоядерные процессы, протекающие в недрах Земли.

Как указывает синергетика, энергия имела для появления жизни не наименьшее значения Происхождение и эволюция жизни - реферат, чем вещество. Уместно представить, считает И. Пригожин, что некие из первых стадий эволюции к жизни были связаны с появлением устройств, способных всасывать и трансформировать хим энергию, вроде бы выталкивая систему в очень неравновесные условия. Неравновесные структуры – переход к живому, но еще как бы нет воспроизводства. Итак, в образовании Происхождение и эволюция жизни - реферат органических соединений огромную роль игралось не только лишь вещество галлактического места, да и энергия звезд.

Начало жизни на Земле.

Начало жизни на Земле – возникновение нуклеиновых кислот, способных к воспроизводству белков. Переход от сложных органических веществ к обычным живым организмам пока неясен. Теория биохимической эволюции предлагает только общую схему. В Происхождение и эволюция жизни - реферат согласовании с ней на границе меж коацерватами – сгустками органических веществ – могли выстраиваться молекулы сложных углеводородов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. В итоге включения в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению, могла появиться примитивная клеточка, способная к росту.

Самое тяжелое для этой догадки – разъяснить способность живых Происхождение и эволюция жизни - реферат систем к самовоспроизведению, т. е. Сам переход от сложных неживых систем к обычным живым организмам. Непременно, в моделипроисхождения жизнибудут врубаться новые познания,и они будут все более обоснованными. Но повторимся, что чем более отменно новое отличается от старенького, тем сложнее разъяснить его появление. Потому тут и молвят о моделях и Происхождение и эволюция жизни - реферат догадках, а не о теориях.

Так либо по другому, последующим шагом в организации живого должно было быть образования мембран, которые отграничивали консистенции органических веществ от среды. С их возникновением и выходит клеточка – «единица жизни», главное структурное отличие живого от неживого. Все главные процессы, определяющие поведение живого организма, протекают в клеточках. Тыщи Происхождение и эволюция жизни - реферат хим реакций происходят сразу для того, чтоб клеточка могла получить нужные питательные вещества, синтезировать особые биомолекулы и удалить отходы. Большущее значение для био процессов в клеточке имеют ферменты. Они владеют нередко высочайшей специализированностью и могут оказывать влияние лишь на одну реакцию. Принцип их деяния в том Происхождение и эволюция жизни - реферат, что молекулы других веществ стремятся присоединиться к активным участкам молекулы фермента. Тем увеличивается возможность их столкновения, а , как следует, скорость хим реакции.

Синтез белка осуществляется в цитоплазме клеточки. Практически в каждой из клеток человека синтезируется выше 10000 различных белков. Величина клеток – от микрометра до более 1-го метра (у нервных клеток, имеющих отростки). Клеточки Происхождение и эволюция жизни - реферат могут быть дифференцированными (нервные, мышечные и т.д.). Большая часть из их обладает способностью восстанавливаться, но некие, к примеру, нервные – нет либо практически нет.

Эволюция форм жизни.

Клеточки без ядра, но имеющие нити ДНК, напоминают сегодняшние бактерии и сине-зеленые водные растения. Возраст таких самых старых организмов около 3 миллиардов Происхождение и эволюция жизни - реферат. лет. Их характеристики: 1) подвижность; 2) питание и способность записать еду и энергию; 3) защита от ненужных воздействий; 4) размножение; 5) раздражительность; 6) приспособление к изменяющимся наружным условиям; 7) способность к росту.

На последующем шаге (примерно 2 миллиардов. лет тому вспять) в клеточке возникает ядро. Одноклеточные организмы с ядром именуются простейшими. Их 25-30 тыс. видов. Самые Происхождение и эволюция жизни - реферат обыкновенные из их – амебы. Инфузории имеют к тому же ресницы. Ядро простых окружено двухмембранной оболочкой с порами и содержит фромосомы и нуклеоли. Ископаемые простые – радиолярии и фораминиферы – главные части осадочных горных пород. Многие простые владеют сложным двигательным аппаратом.

Приблизительно 1 миллиардов. лет тому вспять появились 1-ые многоклеточные организмы, и произошел Происхождение и эволюция жизни - реферат выбор растительного либо животного стиля жизни. 1-ый принципиальный итог растительной деятельности – фотосинтез – создание органического вещества из углекислоты и воды при использовании солнечной энергии, улавливаемой хлорофиллом. Продукт фотосинтеза – кислород в атмосфере.

Появление и распространение растительности привело к коренному изменению состава атмосферы, сначало имевшей сильно мало свободного кислорода. Растения, ассимилирующие углерод из углекислого Происхождение и эволюция жизни - реферат газа, сделали атмосферу, содержащую свободный кислород, который не только лишь активный хим агент, да и источник озона, преградившего путь маленьким ультрафиолетовым лучам к поверхности Земли.

Веками накапливавшиеся остатки растений образовали в земной коре превосходные энерго припасы органических соединений (уголь, торф), а развитие жизни в Мировом океане Происхождение и эволюция жизни - реферат привело к созданию осадочных горных пород, состоящих из скелетов и других остатков морских организмов.

К принципиальным свойствам живых систем относятся:

1. компактность. В 5х10-15гр. ДНК, содержащейся в оплодотворенной яйцеклетке кита, заключена информация для подавляющего большинства признаков животного, которое весит 5х10 7гр. (масса увеличивается на 22 порядка).

2. Способность создавать порядок из хаотического термического движения Происхождение и эволюция жизни - реферат молекул и тем противодействовать возрастанию энтропии. Живое потребляет отрицательную энтропию и работает против термического равновесия, увеличивая, но, энтропию среды. Чем более трудно устроено живое вещество, тем паче в нем сокрытой энергии и энтропии.

3. Обмен с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Живое способно ассимилировать приобретенные из вне вещества Происхождение и эволюция жизни - реферат, т. е. Перестраивать их, уподобляя своим вещественным структурам и из-за этого неоднократно воспроизводить их.

4. В метаболических функциях огромную роль играют петли оборотной связи, образующиеся при автокаталитических реакциях. «В то время как в неорганическом мире оборотная связь меж «следствиями» (конечными продуктами) нелинейных реакций породившими их «причинами» встречается сравнимо изредка Происхождение и эволюция жизни - реферат, в живых системах оборотная связь (как установлено молекулярной биологией), напротив, является быстрее правилом, чем исключением» (Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. – С.209). автокатализ, кросс-катализ и автоингибиция (процесс, обратный катализу – если находится данное вещество, оно не появляется в процессе реакции) имеет место в живых системах. Для сотворения новых Происхождение и эволюция жизни - реферат структур нужна положительная оборотная связь.

5. Жизнь отменно превосходит другие формы существования материи в плане обилия и трудности хим компонент и динамики протекающим в живом перевоплощений. Живы системы характеризуются еще более высочайшим уровнем упорядоченности и асимметрии в пространстве и времени. Структурная компактность и энергетическая экономичность живого – итог высокой упорядоченности на Происхождение и эволюция жизни - реферат молекулярном уровне.

6. В самоорганизации неживых систем молекулы ординарны, а механизмы реакций сложны; в самоорганизации живых систем, напротив, схемы реакций ординарны, а молекулы сложны.

7. У живых систем есть прошедшее, у неживых его нет. «Целостные структуры атомной физики состоит из определенного числа простых ячеек, атомного ядра и электронов и не обнаруживают никакого Происхождение и эволюция жизни - реферат конфигурации во времени, разве что испытывают нарушение снаружи. В случае такового наружного нарушения они, правда, как-то реагируют на него, но если нарушение было не очень огромным, они по прекращению его опять ворачиваются в начальное положение. Но организмы – не статические образования. Древнее сопоставление живого существа с пламенем Происхождение и эволюция жизни - реферат гласит о том, что живы организмы, подобно пламени, представляют собой такую форму, через которую материя в известном смысле проходит как поток» (Гейзенберг В. Цит. Соч.-С. 233).

8. жизнь организма находится в зависимости от 2-ух причин – наследственности, определяемой генетическим аппаратом, и изменчивости, зависящей от критерий среды и реакции на их индивидума. Любопытно Происхождение и эволюция жизни - реферат , что на данный момент жизнь на Земле не могла бы появиться из-за кислородной атмосферы и противодействия других организмов. Раз зародившись, жизнь находится в процессе неизменной эволюции.

9. Способность к лишнему самовоспроизводству. «Прогрессия размножения, настолько высочайшая, что она ведет к борьбе за жизнь и ее последствию – естественному отбору» (Дарвин Ч. Соч Происхождение и эволюция жизни - реферат. Т. З.-М-Л., 1939.-С 666).

Литература.

Горелов А.А Концепции современного естествознания. –М. Центр – 1997

Рукавин Г.И. Концепции современного естествознания. –М. ЮНИТИ - 1997



prohozhdeniya-proizvodstvennoj-proektnoj-praktiki.html
prohozhdeniya-vstupitelnih-ispitanij-dlya-abiturientov.html
proigral-sovest-programmu-prazdnovaniya-dnya-goroda-moskvi-bez-preuvelicheniya-mozhno-skazat-pridumivali-vsem-mirom.html