Подробное решение параграф § 46 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Иванова Т.В. Базовый уровень 2018
Вспомните
1. Вопрос
Каковы особенности строения белков и нуклеиновых кислот?
Ответ:
Нуклеиновые кислоты — это линейные неразветвленные гетерополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды, связанные фосфодиэфирными связями.
Нуклеотиды — это органические вещества, молекулы которых состоят из остатка пентозы (рибозы или дезоксирибозы), к которому ковалентно присоединены остаток фосфорной кислоты и азотистое основание.
Азотистые основания в составе нуклеотидов делятся на две группы: пуриновые (аденин и гуанин) и пиримидиновые (цитозин, тимин и урацил).
Дезоксирибонуклеотиды включают в свой состав дезоксирибозу и одно из азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т), цитозин (Ц).
Рибонуклеотиды включают в свой состав рибозу и одно из азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), урацил (У), цитозин (Ц).
Белки — это биополимеры сложного строения, макромолекулы (протеины) которых, состоят из остатков аминокислот, соединенных между собой амидной (пептидной) связью. В структуре белка выделяют первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры
2. Вопрос
Положения клеточной теории о происхождении любой клетки.
Ответ:
Положения клеточной теории можно кратко сформулировать следующим образом:
Клетка — это сложная, целостная, способная к самовоспроизведению, открытая саморегулирующаяся система, связанная с внешней средой посредством обмена веществ и превращения энергии.
Клетка — единица развития: каждый многоклеточный организм возникает из одной исходной клетки — зиготы.
Клетка состоит из ядра и цитоплазмы с органоидами.
Вопросы
1. Вопрос
В чем сущность гипотезы Опарина?
Ответ:
Суть гипотезы Опарина заключается в следующем:
зарождение жизни на Земле — длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. Произошло это путем химической эволюции, в результате которой простейшие органические вещества образовались из неорганических под влиянием сильнодействующих физико-химических процессов.
Первый этап — химическая эволюция. Когда Земля была еще безжизненной (около 4 млрд лет назад), на ней происходили абиотический синтез углеродистых соединений и их последующая предбиологическая эволюция.
Второй этап — появление белковых веществ. Под воздействием на химические смеси первичного океана электрических разрядов, тепловой энергии и ультрафиолетовых лучей стало возможным образование сложных органических соединений — биополимеров и нуклеотидов, которые, постепенно объединяясь и усложняясь, превращались в протобионтов (доклеточных предков живых организмов). Итогом эволюции сложных органических веществ стало появление коацерватов, или коацерватных капель.
Коацерваты — комплексы коллоидных частиц, раствор которых разделяется на два слоя: слой, богатый коллоидными частицами, и жидкость, почти свободную от них. Коацерваты обладали способностью поглощать различные вещества, растворенные в водах первичного океана. В результате внутреннее строение коацерватов менялось в сторону повышения их устойчивости в постоянно меняющихся условиях.
Третий этап — формирование способности к самовоспроизводству, появление живой клетки.
В этот период начал действовать естественный отбор, т.е. в массе коацерватных капель происходил отбор коацерватов, наиболее устойчивых к данным условиям среды. Процесс отбора шел в течение многих миллионов лет. Сохранившиеся коацерватные капли уже обладали способностью к первичному метаболизму — главному свойству жизни. Вместе с тем, достигнув определенных размеров, материнская капля распадалась на дочерние, сохраняющие особенности материнской структуры. Таким образом, можно говорить о приобретении коацерватами свойства самовоспроизводства — одного из важнейших признаков жизни. По сути дела, на этой стадии коацерваты превратились в простейшие живые организмы.
Дальнейшая эволюция этих предбиологических структур была возможна только при усложнении обменных процессов внутри коацервата.
2. Вопрос
При каких условиях окружающей среды могла возникнуть жизнь согласно абиогенезу?
Ответ:
1. Возникновение жизни — результат химической эволюции соединений углерода.
2. Древняя атмосфера Земли имела восстановительный характер
3. Жизнь зародилась в особой среде (в воде, вулканических областях, на стыке моря и суши) в форме клеток (микроорганизмов) около 4 млрд. лет назад.
3. Вопрос
Существуют ли факты, доказывающие гипотезу абиогенеза? Ответ обоснуйте.
Ответ:
Американский ученый С. Фокс к середине ХХ века экспериментально доказал возможность абиогенного синтеза мономеров, синтезировав почти все аминокислоты и получив белковоподобные вещества, которые расщеплялись ферментами и обладали каталитической активностью, позднее была получена синтетические нуклеотиды и кислоты.
В последние десятилетия исследование проблемы происхождения жизни с позиции абиогенеза зашло в тупик. Разрыв между тем максимумом, который может дать химия
(абиогенные синтезы биополимеров), и тем минимумом, который требует биология (минимальная клетка) слишком велик, и непонятно, чем его можно заполнить.