Гипотиза Опарина - Макарова Ирина Петровна

Гипотеза Возникновения
Жизни на Земле А.И.Опарина
Работу выполнила
ученица
11 «В» класса
Тер-Мартиросян Элины
Руководитель проекта
учитель биологии
Макарова Ирина Петровна.
МОУ Лицея № 12
г. Химки
2012 г.
План:
•
•
•
•
•
•
•
•
Биография А.И.Опарина.
Теория возникновения жизни на Земле.
Гипотезы самопроизвольного зарождения жизни.
Формирование атмосферы Земли.
Гипотеза биохимической эволюции.
Этапы возникновения жизни на Земле.
Гипотеза И.А.Опарина и Дж.Холдейна.
Заключение.
Биография
Александр Иванович Опарин родился
2 марта 1894 года в городе Угличе. В
1912г. окончил Вторую московскую
гимназию.
1912–1917 гг. – студент естественного
отделения физико-математического
факультета Московского
университета.
1915г. – химик фармацевтического
завода Всероссийского союза
городов.
1917г. – окончил естественное
отделение физико-математического
факультета Московского университета
и был оставлен при кафедре
физиологии растений для подготовки
к профессорскому званию.
Биография
Александр Иванович Опарин – создатель всемирно
признанной теории происхождения жизни, положения
которой
блестяще
выдержали
более
чем
полувековую
проверку
временем;
один
из
крупнейших советских биохимиков, заложивший
фундамент исследований в области эволюционной и
сравнительной биохимии, энзимологии, биохимии
растений и субклеточных структур, основатель
советской технической биохимии; выдающийся
педагог, организатор науки, общественный деятель и
блестящий популяризатор научных знаний.
Теория Возникновения Жизни на Земле.
Разрабатывая теоретические основы
биологии, А.И. Опарин выдвинул
теорию возникновения жизни на
Земле. На основе фактических
материалов из области астрономии,
химии, геологии и биологии А.И.
Опарин предложил гипотезу развития
материи,
объясняющую
возникновение жизни на Земле.
Проблему происхождения жизни он
рассматривал с материалистической
позиции и объяснял возникновение
жизни
как
определенный
и
закономерный качественный этап в
историческом развитии материи.
Гипотеза Самопроизвольного
Зарождения Жизни
А.И.Опарин появление
жизни рассматривал как
единый естественный
процесс, который состоял
из протекавшей в
условиях ранней Земли
первоначальной
химической эволюции,
перешедшей постепенно
на качественно новый
уровень - биохимическую
эволюцию.
Живая Клетка
Формирование Атмосферы Земли
Атмосфера Земли в то время была
бескислородной. В ее состав
входили азот, водяной пар,
углекислый газ, сероводород,
аммиак, метан и др. Свободный
кислород, который выделялся из
мантии, быстро расходовался на
процессы окисления.
В далеком прошлом Земля была
очень горячей (4000-8000 °С).
При падении температуры на
поверхности Земли ниже 1000 °C
образовались первичные водоемы.
По мере остывания
образовывалась земная кора, а из
воды, аммиака, двуокиси углерода
и метана - атмосфера.
Гипотеза биохимической эволюции
По мнению Опарина, в первичной атмосфере планеты,
насыщенной газами, при помощи различных разрядов, а также
под действием ультрафиолетового излучения и высокой
радиации образовывались органические соединения, которые
накапливались в океане, образуя «первичный бульон».
Гипотеза биохимической эволюции
Известно, что в концентрированных растворах органических веществ
(белков, нуклеиновых кислот, липидов) при определенных условиях могут
образовываться сгустки, называемые коацерватными каплями, или
коацерватами. Из раствора в них поступали химические вещества, в них
шел синтез новых соединений, в результате чего они росли и усложнялись.
Белковые коацерваты рассматривались А. И. Опариным как
пробионты — предшественники живого организма. Он предполагал,
что на определенном этапе белковые пробионты включили в себя
нуклеиновые кислоты, создав единые живые комплексы.
Установка Стэнли Миллера
В 1953 году американский
ученый Стенли Миллер в
созданной им установке
смоделировал условия,
предположительно
существовавшие в
первичной атмосфере
Земли. В результате опытов
были получены
аминокислоты. Сходные
опыты многократно
повторялись в различных
лабораториях и позволили
доказать принципиальную
возможность синтеза в таких
условиях практически всех
мономеров и биополимеров
Этапы возникновения жизни на Земле (по
И. А. Опарину)
Живая клетка
Протобионты
Коацерваты
Сложные органические соединения
(белки, липиды, углеводы,
нуклеиновые кислоты)
Простые органические соединения
(аминокислоты, сахара и т.д.)
Простые неорганические соединения
(H₂O, CO₂, N ₂, NH₃), ионы
металлов, минеральные кислоты
Этапы возникновения жизни на Земле
• Абиогенный синтез простейших
органических соединений из
неорганических.
• Абиогенный синтез полимеров (белков,
углеводов, нуклеиновых кислот) из
простейших органических соединений
• Образование коацерватов как
обособление в растворе более
высокомолекулярных веществ в виде
высококонцентрированного раствора.
• Взаимодействие коацерватов с
окружающей средой, сходство с живыми
организмами: рост, питание, дыхание,
обмен веществ, размножение.
• Возникновение генетического кода,
мембраны и начало биологической
эволюции.
Гипотеза И. А. Опарина и Дж. Холдейна
В 1929 г. английский биолог
Дж.Холдейн выдвинул
гипотезу происхождения
жизни из неживых
элементов. Теорию
биохимической эволюции
иногда называют теорией
Опарина - Холдейна.
Первенство в образовании жизни
А.И.Опарин отдавал белкам, а
Дж.Холдейн – нуклеиновым кислотам.
Заключение
Концепция А. И. Опарина в научном мире весьма популярна. Сильной ее
стороной является точное соответствие теории химической эволюции,
согласно которой зарождение жизни - закономерный результат. Аргументом
в пользу этой концепции служит возможность экспериментальной проверки
ее положений в лабораторных условиях.
Слабой стороной концепции А. И. Опарина является допущение возможности
самовоспроизведения коацерватных структур в отсутствие систем,
обеспечивающих генетическое кодирование. Теория оказалась неспособной
предложить решение проблемы точного воспроизведения - внутри
коацервата и в поколениях - единичных, случайно появившихся
эффективных белковых структур. В рамках концепции Опарина не решена
главная проблема - о движущих силах саморазвития химических систем и
перехода от химической эволюции к биологической, о причине
таинственного скачка от неживой материи к живой.
А. И. Опарин, пытался доказать случайность и спонтанность возникновения
живой клетки, но его труды не увенчаются успехом и он будет вынужден
признаться: "К сожалению происхождение клетки является самым туманным
вопросом, охватывающим теорию эволюции в целом."