Deprecated: mysql_escape_string(): This function is deprecated; use mysql_real_escape_string() instead. in /var/www/spbtei_new/data/www/spb-tei.ru/engine/classes/mysqli.class.php on line 150 Естественнонаучные модели происхождения жизни.


Поиск по сайту:

Естественнонаучные модели происхождения жизни.
Раздел: Рефераты | 21 марта 2008 | Автор:быздря | просмотров: 7790 | печать
 (голосов: 0)


.: Интересное
  • Концепция современного естествознания о человеке.
  • Естествознание.
  • Учение В.И.Вернадского о биосфере
  • по астрономии.
  • Звезды.

  • Тема №38: «Естественнонаучные модели происхождения жизни
    Вначале в науке вообще не существовало проблемы возникновения жизни. Допускалась возможность постоянного зарождения живого из неживого. Великий Аристотель (IV в. до н.э.) не сомневался в самозарождении лягушек, мышей. В III в. н. э. философ Плотин (ярко выраженный идеалист) говорил о са¬мозарождении живых существ из земли в процессе гниения. В XVII в. голландский ученый Я.Б.Ван-Гельмонт составлял рецепты получения мышей из пшеницы и загрязненного потом белья. В.Гарвей, Р.Декарт, Г.Галилей, Ж.Б.Ламарк, Г.Ге¬гель тоже придерживались мысли о постоянно осуществляю¬щемся самопроизвольном зарождении живого из неживого.
    Но с XVII в. стали накапливаться данные против такого понимания. В 1668 г. тосканский врач Франческо Реди дока¬зал, что белые черви в гниющем мясе есть не что иное, как личинки мух. Через 100 лет итальянец Л.Спаллацани и рус¬ский М.Тереховский поставили под сомнение представления о самозарождении микроорганизмов. Окончательно же ученые отказались от подобных представлений лишь во второй полови¬не XIX в. В 1862 г. Луи Пастер убедительными опытами дока¬зал невозможность самопроизвольного зарождения простейших организмов в современных условиях и утвердил принцип «все живое из живого».
    После этого одни ученые поставили вопрос об историчес¬ком возникновении жизни в первобытных условиях Земли, дру¬гие же склонились к тому, что жизнь на нашей планете никог¬да не зарождалась, а была занесена на нее из Космоса, где она существует вечно. Однако такой подход просто снимает про¬блему возникновения жизни. Существует также точка зрения, что жизнь возникла чисто случайно и совершенно внезапно. Американский генетик Г.Меллер (лауреат Нобелевской пре¬мии) допускает, что живая молекула, способная размножать¬ся, могла возникнуть вдруг, случайно в результате взаимодей¬ствия простейших веществ. Он считает, что элементарная еди¬ница наследственности — ген — является и основой жизни. И жизнь в форме гена, по его мнению, возникла путем слу¬чайного сочетания атомных группировок и молекул, существо¬вавших в водах первичного океана. Но подсчеты показывают невероятность такого события. Трудно рассчитывать получить одну молекулу РНК вируса табачной мозаики за 109 лет даже в том случае, если бы весь Космос представлял собой реагирующую смесь нуклеотидов, входящих в РНК. Большинство уче¬ных отказалось от такого предположения.
    Ф.Энгельс одним из первых высказал мысль, что жизнь возникла не внезапно, а сформировалась в ходе длительной эволюции материи. Эволюционная идея положена в основу гипотезы сложного, многоступенчатого пути развития материи, предшествовавшего зарождению жизни на Земле, выдвинутой А.И. Опариным в 1924 г. и английским исследователем Дж. Холдейном в 1929 г.
    По проблеме происхождения жизни широко известна гипотеза А.И.Опарина о коацерватной стадии в процессе возникновения жизни.
    Коацерваты — это комплексы коллоидных частиц. Они мо¬гут возникать, например, из комплексных солей кобальта, кремнекислого натрия и нашатырного спирта, в растворе ацетилцеллюлозы, в хлороформе или бензоле, при смешивании растворов различных белков. Такой раствор, как правило, раз¬деляется на два слоя — слой, богатый коллоидными частица¬ми, и жидкость, почти свободную от них. В некоторых случа¬ях коацерваты образуются в виде отдельных капель, видимых под микроскопом. Для их образования необходимо присутствие в растворе нескольких (хотя бы двух) разноименно заряженных высокомолекулярных веществ. Поскольку в водах первичного океана это условие было соблюдено, образование в нем коа-церватов могло быть реальным.
    А.И.Опарин предположил, что в массе коацерватных ка¬пель должен был идти отбор наиболее устойчивых в существо¬вавших условиях. Многие миллионы лет шел процесс есте¬ственного отбора коацерватных капель. Сохранялась лишь нич¬тожная их часть. Способность к избирательной адсорбции по¬степенно преобразовалась в устойчивый обмен веществ. Вмес¬те с этим в процессе отбора оставались лишь те капли, которые при распаде на дочерние сохраняли особенности своей струк¬туры, т.е. приобретали свойство самовоспроизведения — важ¬нейшего признака жизни. По достижении этой стадии коацерватная капля превратилась в простейший живой организм. Коацерватные капли были местом встречи и взаимодействия до этого независимо возникавших простых белков, нуклеиновых кис¬лот, полисахаридов и липидов.
    Отдельная молекула, даже очень сложная, не может быть живой. Ученые считают, что первоначально на молекулярном уровне могли возникать лишь белково- и нуклеино-подобные полимеры, лишенные какой-либо биологической целесообраз¬ности своего строения. Только при объединении этих полиме¬ров в многомолекулярные фазовообособленные системы могло возникнуть взаимосогласование их структур и биологическое функционирование новых целостных систем. Это значит, что не разрозненные части определяют собой организацию целого, а целое, продолжая эволюционировать, обусловливает целесо¬образность строения частей. Где-то на той же стадии возникает и естественный отбор, способствующий сохранению наиболее совершенных и целесообразных структур. Здесь много неясно¬го, но в трудах ведущих синергетиков И.Пригожина и М.Эйгена и многих других ученых дается все более обосновываемая картина действия отбора на высокомолекулярном и надмолекулярном уровнях.
    Гипотеза А.И.Опарина способствовала конкретному изуче¬нию происхождения простейших форм жизни. Она положила начало физико-химическому моделированию процессов обра¬зования молекул аминокислот, нуклеиновых оснований, угле¬водородов в условиях предполагаемой первичной атмосферы Земли. После работ немецкого исследователя С.Мюллера и других стало известно, что под воздействием физических излу¬чений эти биоорганические молекулы могут образовываться в самых различных смесях, содержащих водород, азот, аммиак, воду, углекислый газ, метан, синильную кислоту и т.п.
    Имеется ли этот исходный материал в реальном космичес¬ком пространстве? Сейчас установлено наличие в межзвездной среде облаков пыли и газа, в которых обнаружены многие неорганические молекулы Н2О, NH3, SO, SiO, H2S и т.д. Осо¬бенно показательно присутствие в космосе таких органических соединений, как формальдегид, цианацетилен, ацетальдегид, формамид, метилформиат. Сенсацией явилось открытие кос¬мических облаков этилового спирта с температурой 200 К и с концентрацией молекул 1012-1013 в 1 см3. Подобные соедине¬ния близки к биоорганическим молекулам или легко могут пре¬вратиться в них. Таким образом, достоверно установлено, что в космосе имеются необходимые компоненты для синтеза бо¬лее сложных соединений, важных для формирования белков, углеводов, нуклеиновых полимеров и липидов.
    Следующие, более сложные звенья эволюционной цепочки обнаружены при изучении вещественного состава метеоритов и лунных пород, доставленных космическим аппаратом. В них обнаружены аминокислоты, алифатические и ароматические углеводороды, предшественники нуклеиновых кислот — аденин и гуанин, порфирин — простейший химический предше¬ственник хлорофилла. И на земле, в древних отложениях с возрастом порядка сотен миллионов и нескольких миллиардов лет, обнаружено множество органических соединений, кото¬рые подсказывают возможные пути возникновения жизни (ами¬нокислоты, углеводороды, порфирины и др.).
    Обращает на себя внимание следующий факт. В нашей га¬лактике наиболее распространены водород, углерод, азот, кис¬лород, составляющие основу живого. В земной же коре, в лунных породах и метеоритах их очень мало, а преобладают здесь кремний, алюминий, железо. Для первой, космической группы элементов характерна молекулярная форма существования и склонность к флюидному, текучему состоянию (жидкость, газ). Для планетарной группы элементов типично твердое агрегат¬ное состояние в виде бесконечных кристаллических структур, в которых невозможно выделить отдельные молекулы.
    Мертвые, застывшие, окаменевшие пространства Луны, Меркурия, Марса — результат утраты ими подвижных флюид¬ных элементов, осуществляющих транспортировку вещества и энергии. На Земле до сих пор продолжаются более активные химические процессы. И это благодаря остаткам флюидной группы элементов: наличию значительного количества воды, метана, аммиака, других газов и жидкостей в атмосфере, гидросфере, в твердой коре и глубинных породах, откуда лег¬кие соединения выделяются в форме вулканических газов или в виде общего газового обмена планеты и окружающей части космоса. Химическая эволюция на поверхности планет реали¬зуется тогда, когда энергия звездного излучения может превра¬титься в энергию возбуждения молекулярных структур. Поэто¬му решающим условием зарождения жизни на Земле явился фотосинтез.
    Возраст нашей Земли более 4 млрд лет, а следы остатков древних организмов насчитывают 3,2—3,8 млрд лет. Если сей¬час в атмосфере Земли 78% азота и 21% кислорода, то более 3 млрд лет назад в атмосфере Земли свободного кислорода прак¬тически не было. Тогда температура поверхности Земли была намного выше современной, а атмосфера состояла из паров воды и примеси вулканических газов (азота, углекислого газа, аммиака, метана и др.). Единственным источником ничтож¬ных количеств кислорода были реакции фотодиссоциации мо¬лекул воды в верхних частях атмосферы под воздействием сол¬нечной радиации. Около 3 млрд. лет назад на Земле пошли энер¬гичные процессы окисления за счет кислорода, источником которого явились фотосинтезирующие живые организмы. Ак¬тивность биосферы в конечном счете и определила современ¬ный состав атмосферы Земли. Первые достоверные следы жизни обнаружены в отложениях, возраст которых около 3 млрд. лет. К ним относятся следы, оставшиеся от сине-зеленых водорос¬лей в известняках Южной Африки, остатки организмов в пес¬чаниках Канады. Но им предшествовали более древние и при¬митивные формы жизни, а еще ранее — стадии предбиологической и химической эволюции.
    Существует новая гипотеза об особой роли малых молекул в первичном зарождении белково-нуклеиновых систем. На очередном совещании по философским вопросам совре¬менной медицины в Президиуме Российской академии меди T.A.Кировская сообщили следующее. «В последние десятиле¬тия накапливаются данные о том, что не белок и не ДНК/РНК, вероятно, положили начало доклеточным предшественникам современной жизни — гипотетическим пробионтам. Жизнь, что представляется все более правдоподобным в свете совре¬менных данных, эволюционировала на базе динамичной игры малых молекул (органических и неорганических). Это были ионы металлов (Fe2+, Zn2+, Аl3+, Ni+, Сu2+, Со2+, Mg2+, Са2+), соединения серы (дисульфиды, полисульфиды), фосфора (ор-тофосфат, нитрофосфат, полифосфаты), азота (особенно NO и N^O), а также небольшие органические молекулы типа ами¬нов (этаноламин, холин, гисталины и др.), аминокислот (осо¬бенно глицин, гдуатамат, аспартат), углеводородов (например, этилен). Имеется предположение, что даже функция на¬следственной передачи признаков, ныне выполняемая нуклеи¬новыми кислотами, первоначально зависела от «неоргани¬ческих генов» — матриц для синтеза молекул (вначале даже небелковой природы), построенных на основе алюмосилика¬тов глины. Первые биополимеры могли быть результатом авто¬каталитических реакций малых молекул. Имеется общий сце¬нарий «возникновения жизни в облаках», где мельчайшие дож¬девые капли, озаренные ультрафиолетом первобытного Солн¬ца и поглощающие частицы соединений металлов и неметал¬лов в ходе пыльных бурь, обеспечивали достаточную суммар¬ную поверхность для фотоиндуцированного гетерогенного ка¬тализа и последующего синтеза более сложных, органических молекул, поступавших с дождевыми потоками в океан, где жизнь «дозревала» уже в соответствии с опаринским сценари¬ем «первичного бульона» и «коацерватных капель».


     Скачать полную версию - estestvennonauchnye-modeli.zip [10.49 Kb] (cкачиваний: 28) 



    Информация
    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
     
    .: Навигация СПбТЭИ

    Рефераты
    Статьи
    Курсовые работы
    Дипломные работы
    Факультеты института
    Студенческое научное общество
    Основные контактные адреса и телефоны института
    Каталог
    История института
    Фотографии из жизни института

    .: Факультеты
  • Экономика товарного обращения
  • Основы товароведения и экспертизы товаров
  • Бухгалтерский учет в торговле
  • Торгово-технологические процессы на предприятиях торговли
  • Экономика, анализ и планирование деятельности предприятий торговли и общественного питания
  • Менеджмент
  • Ценообразование
  • Внешнеэкономическая деятельность предприятия торговли
  • Налоги и налоговое законодательство
  • Персональная информатика в маркетинге и менеджменте
  • Технология приготовления продуктов общественного питания
  • Деньги, кредит, банки
  • Стратегическое планирование
  • Финансы и кредит
  • Деловое общение
  • Мировая экономика
    .: Голосование

    Очень высокий
    Высокий
    Средний
    Ниже среднего
    Не могу оценить



    .: Самое популяное
    » Курсовая работа. Имидж Организации
    » Курсовая работа на тему "ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБОРОТНЫХ СРЕДСТВ"
    » Курсовая работа "Финансовый леверидж и его роль в управлении предприятием"
    » Взаимосвязь бухгалтерского баланса с отчетом о прибылях и убытках
    » Денежно-кредитная политика государства
    » Возникновение и Развитие Прямых Налогов
    » Курсовик - Целевые бюджетные и внебюджетные фонды в системе государственных финансов.
    » Курсовая работа. Анализ Рисков Корпоративных Инвестиционных Проектов
    » Пути Снижения Затрат на Производство Продукции
    » Реферат на тему "Компьютерные вирусы"
    » Источники Финансирования Инвестиционной Деятельности
    » Учение В.И.Вернадского о биосфере
    » Реферат - Классификация компьютерных сетей
    » Инфляция- экономические и социальные последствия инфляции
    » Налоговое Планирование в Организации
    » Кадровые стратегии
    » Монетарная политика государства
    » Издержки Производства и Себестоимость Продукции
    » Макс Вебер вклад в современную науку
    » Курсовая работа на тему "АМОРТИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ ФИРМЫ"
    » Экологическая культура
    » Предмет и методы микроэкономики
    » ЭКОНОМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
    » Затраты и результаты деятельности предприятия
    » Сущность Российского парламентаризма

    .: Реклама


    .: Архив
    Июль 2011 (1)
    Январь 2010 (1)
    Ноябрь 2009 (1)
    Август 2009 (28)
    Июль 2009 (38)
    Июнь 2009 (40)
    Май 2009 (47)
    Апрель 2009 (41)
    Март 2009 (41)
    Февраль 2009 (46)
    Январь 2009 (45)
    Декабрь 2008 (38)
    Ноябрь 2008 (39)
    Октябрь 2008 (38)
    Сентябрь 2008 (39)
    Август 2008 (40)
    Июль 2008 (37)
    Июнь 2008 (37)
    Май 2008 (41)
    Апрель 2008 (47)
    Март 2008 (42)
    Февраль 2008 (44)
    Январь 2008 (38)
    Декабрь 2007 (35)
    Ноябрь 2007 (35)
    Октябрь 2007 (39)
    Сентябрь 2007 (38)
    Август 2007 (37)
    Июль 2007 (33)
    Июнь 2007 (39)
    Май 2007 (54)
    Апрель 2007 (43)
    Март 2007 (40)
    Февраль 2007 (49)
    Январь 2007 (43)
    Декабрь 2006 (38)
    Ноябрь 2006 (37)
    Октябрь 2006 (42)
    Сентябрь 2006 (36)
    Август 2006 (40)
    Июль 2006 (38)
    Июнь 2006 (39)
    Май 2006 (30)
    Апрель 2006 (28)
    Март 2006 (30)
    Февраль 2006 (31)
    Январь 2006 (29)
    Декабрь 2005 (39)
    Ноябрь 2005 (30)
    Октябрь 2005 (37)
    Сентябрь 2005 (37)
    Август 2005 (39)
    Июль 2005 (31)
    Июнь 2005 (29)

    .: Авторизация
    Логин
    Пароль
     


  • Неофициальный сайт СПб ТЭИ - "Санкт-Петербургский торговоэкономический институт"
    Связь с администрацией | Статистика | Карта сайта
    Все права защищены 2007-2014 ©