Гипотеза возникновения жизни на Земле

1.

Гипотеза Возникновения
Жизни на Земле
А.И.Опарина
Работу выполнила
ученица
11 «В» класса
Тер-Мартиросян Элины
Руководитель проекта
учитель биологии
Макарова Ирина Петровна.
5biologiya.net
МОУ Лицея № 12
г. Химки
2012 г.

2.

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.

3.

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.

4.

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.

5.

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.

6.

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

7.

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.

8.

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».

9.

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.

10.

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

11.

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

12.

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.

13.

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.

14.

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."