Nguồn gốc sự sống

Söï soáng xuất hiện töø khi naøo?ï á ø ø Bài 32: NGUỒN GỐC SỰ SỐNG Đây là bức tranh toàn cảnh của trái đất nguyên thủy trước khi xuất hiện sự sống I. Tiến hóa hóa học: Là giai đoạn hình thành nên các hợp chất hữu cơ từ các chất vô cơ II. Tiến hóa tiền sinh học: Giai đoạn hình thành nên các tế bào sơ khai và sau đó hình thành nên những tế bào sống đầu tiên III. Tiến hóa sinh học: Giai đoạn tiến hóa từ những tế bào đầu tiên hình thành nên các loài sinh vật dưới tác động của các nhân tố tiến hóa Theo quan niệm hiện đại sự phát sinh sự sống trên trái đất có thể chia thành các giai đoạn: Tiến hoá hoá học là gì ? Bao gồm những sự kiện nào? I. Tiến hóa hóa học Quả đất hình thành cách đây khoảng 4,7 tỉ năm, trong khí quyển nguyên thủy của quả đất có các khí: CH4, NH3, C2N2 CO, hơi nước I. Tiến hóa hóa học 1. Quaù trình hình thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn töø caùc chaát voâ cô : Giả thuyết của Oparin và Haldane về tiến hóa hóa học như thế nào? - Giả thuyết của Oparin và Haldane: Caùc chaát voâ cô coù trong khí quyeån nguyeân thuûy nhôø nguoàn naêng löôïng laø saám seùt, tia töû ngoaïi, nuùi löûa… taïo neân caùc hôïp chaát höõu cô ñôn giaûn ñaàu tieân. Haõy trình baøy thí nghieäm cuûa Miller vaø Uray chöùng minh cho giaû thuyeát cuûa Oparin vaø Haldane? I. Tiến hóa hóa học 1. Quaù trình hình thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn töø caùc chaát voâ cô : - Giả thuyết của Oparin và Haldane: Caùc chaát voâ cô coù trong khí quyeån nguyeân thuûy nhôø nguoàn naêng löôïng laø saám seùt, tia töû ngoaïi, nuùi löûa… taïo neân caùc hôïp chaát höõu cô ñôn giaûn ñaàu tieân. - Thí nghieäm cuûa Milô vaø Uraây: hoãn hôïp khí CH4, NH3, H2 vaø hôi nöôùc ñöôïc ñaët trong ñieàu kieän phoùng ñieän lieân tuïc suoát moät tuaàn. Keát quaû thu ñöôïc 1 soá chaát höõu cô ñôn giaûn trong ñoù coù caùc axit amin. Sau thí nghieäm cuûa Milô vaø Uraây, nhieàu nhaø khoa hoïc khaùc ñaõ laëp laïi thí nghieäm naøy vôùi thaønh phaàn caùc chaát voâ cô thay ñoåi vaø hoï ñeàu nhaän caùc hôïp chaát höõu cô ñôn giaûn khaùc nhau Hỗn hợp CO2, CH4, NH3 Điện cao thế Hỗn hợp hơi Nước, CO, CH4, NH3 Tia tử ngoại Thiết bị kín Thu được các axit amin Thu được các axit amin I. Tiến hóa hóa học 1. Quaù trình hình thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn töø caùc chaát voâ cô : 2. Quaù trình truøng phaân taïo neân caùc phaân töû höõu cô : 1500C - 1800C Ñieän cao theá Trình baøy thí nghieäm cuûa Fox (1950)? Hỗn hợp H2, CH4, NH3 Axít amin Mạch Pôlipeptit I. Tiến hóa hóa học 1. Quaù trình hình thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn töø caùc chaát voâ cô : 2. Quaù trình truøng phaân taïo neân caùc phaân töû höõu cô : - Naêm 1950 Fox vaø coäng söï ñaõ laøm thí nghieäm taïo ñöôïc protein nhieät töø caùc axit amin. Baàu khí quyeån coå xöa goàm nhöõng chaát khí naøo? Döôùi taùc duïng cuûa yeáu toá naøo chaát õu cô ñöôïc toång hôïp töø chaát khí naøy? I. Tiến hóa hóa học 1. Quaù trình hình thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn töø caùc chaát voâ cô : 2. Quaù trình truøng phaân taïo neân caùc phaân töû höõu cô : - Trong ñieàu kieän baàu khí quyeån nguyeân thuûy khoâng coù oxi (hoaëc coù raát ít) vôùi nguoàn naêng löôïng laø caùc tia chôùp, nuùi löûa, tia töû ngoại, … 1 soá chaát voâ cô keát hôïp vôùi nhau taïo neân caùc chaát höõu cô ñôn giaûn nhö axit amin, nucleotit, ñöôøng ñôn, caùc axit beùo. Trong nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh, caùc ñôn phaân keát hôïp vôùi nhau taïo thaønh caùc ñaïi phaân töû: ARN, ADN, protein. I. Tiến hóa hóa học 1. Quaù trình hình thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn töø caùc chaát voâ cô : 2. Quaù trình truøng phaân taïo neân caùc phaân töû höõu cô : - Trong các đại phân tử, vật chất di truyền đầu tiên là ARN vì nó có thể nhân đôi mà không cần đến enzim (protein) và do đó có thể xem ARN xuất hiện trước ADN. Trong quá trình tiến hóa tiếp theo, từ ARN, chức năng tích lũy thông tin di truyền được chuyển cho ADN, còn chức năng xúc tác được chuyển cho protein và ARN chỉ đóng vai trò phân tử truyền đạt thông tin di truyền như hiện nay. Cơ chế nhân đôi và cơ chế dịch mã trong giai đoạn tiến hoá hoá học đã được các nhà khoa học mô tả như thế nào? Trong ñieàu kieän cuûa Traùi Ñaát hieän nay, caùc hôïp chaát höõu cô coù theå ñöôïc hình thaønh töø caùc chaát voâ cô nöõa khoâng? Sự tạo thành các mạch polypeptit chứng minh điều gì? Liệu ta có thể tạo ra các chất sống nhân tạo được không? Vì sao? Sự tạo thành các polypeptit chứng minh từ các chất vô cơ có thể tạo thành các chất hữu cơ, không thể tạo chất sống theo kiểu như vậy vì thiếu những điều kiện lịch sử ban đầu của trái đất, hơn nữa nếu tổng hợp thì bị các vi khuẩn phân huỷ. II. Tiến hoá tiền sinh học Theá naøo laø tieán hoaù tieàn sinh hoïc Sự tạo thành giọt côaxecva Hãy mô tả quá trình tiến hoá hình thành tế bào sơ khai từ các đại phân tử hữu cơ xuất hiện trong nước ? II. Tiến hoá tiền sinh học - Các đại phân tử xuất hiện trong nước và tập trung với nhau thì các phân tử lipit do đặc tính kị nước sẽ lập tức hình thành nên lớp màng bao bọc lấy các đại phân tử hữu cơ -> giọt nhỏ liti khác nhau (Côaxecva) CLTN Các tế bào sơ khai CLTN Các tế bào sơ khai có các phân tử hữu cơ giúp chúng có khả năng trao đổi chất và năng lượng, có khả năng phân chia và duy trì thành phần hoá học. - Từ các TB sơ khai THSH các loài ngày nay Nhân tố TH Thực nghiệm chứng minh hỗn hợp hai dung dịch keo khác nhau sẽ tạo ra hiện tượng đông tụ thành những giọt nhỏ gọi là côaxecva, có khả năng hấp thụ chất hữu cơ trong dung dịch Æ lớn lên, phân chia và tạo được những côaxecva có màng bán thấm. Có thể tóm tắt các giai đoạn chính trong quá trình phát sinh sự sống? Chất vô cơ Chất hữu cơ Sinh vật đầu tiên Sinh vật ngày nay QL Lí, hoá Bắt đầu có sự chi phối của QL sinh học Hoàn toàn chịu chi phối của QL sinh học Trên 2 tỉ năm Trên 2 tỉ năm Khoảng 4,7 tỉ năm CỦNG CỐ Chỉ tiêu so sánh Tiến hoá hoá học Tiến hoá tiền sinh học Khái niệm Nhân tố tác động Kết quả Chỉ tiêu so sánh Tiến hoá hoá học Tiến hoá tiền sinh học Khái niệm Nhân tố tác động Kết quả Là giai đoạn hình thành nên các hợp chất hữu cơ từ các chất vô cơ Nguoàn naêng löôïng töï nhieân Là giai đoạn hình thành nên các tế bào sơ khai và sau đó hình thành nên những tế bào sống đầu tiên. Chaát höõu cô ñôn giaûn ñeán phöùc taïp Tế bào sơ khai và tế bào sống đầu tiên. Chọn lọc tự nhiên Caâu 1: Vì sao söï soáng ngaøy nay khoâng ñöôïc hình thaønh theo phöông thöùc hoaù hoïc? A) Thieáu nhöõng ñieàu kieän lòch söû nhaát ñònh. B) Caùc chaát höõu cô ñöôïc hình thaønh seõ bò caùc vi khuaån phaân huyû. C) Ngaøy nay söï soáng chæ hình thaønh theo con ñöôøng sinh hoïc. D) Thieáu nhöõng chaát voâ cô caàn thieát. CHỌN CÂU TRẢ LỜI ĐÚNG NHẤT Đúng Caâu 2: Töø thí nghieäm cuûa Milô vaø nhöõng thí nghieäm töông töï, ta coù theå ruùt ra ñöôïc nhaän ñònh naøo? A) Cho tia töû ngoaïi chieáu qua moät hoãn hôïp hôi nöôùc, cacbon oxit, meâtan, ammoniac…. Ngöôøi ta thu ñöôïc moät soá loaïi axit amin B) Chaát höõu cô phöùc taïp ñöôïc toång hôïp töø chaát höõu cô ñôn giaûn trong ñieàu kieän cuûa ñòa caàu nguyeân thuûy C) Cô theå soáng coù tính phöùc taïp, ña daïng vaø ñaëc thuø D) Caùc vaät theå soáng toàn taïi treân quaû ñaát laø nhöõng heä môû, caáu taïo bôûi protein vaø axit nucleic ñaëc tröng Caâu 3: Söï phaùt sinh söï soáng treân quaû ñaát laø do: A) Töï noù sinh ra B) Töø haønh tinh khaùc chuyeån ñeán C) Söï tieán hoùa caùc hôïp chaát cacbon D) Thöôïng ñeá taïo ra Caâu 4: Giai ñoaïn tieán hoùa hoùa hoïc töø caùc chaát voâ cô ñaõ hình thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn roài phöùc taïp laø nhôø: A) Söï xuaát hieän cô cheá töï sao cheùp B) Taùc ñoäng cuûa nhieät ñoä C) Taùc ñoäng cuûa enzim D) Taùc duïng cuûa nguoàn naêng löôïng töï nhieân Câu 5: Thí nghieäm cuûa S. Mi lô khi cho tia ñieän cao theá phoùng qua hoãn hôïp hôi nöôùc, CH4, H2, NH3 thì thu ñöôïc caùc A. protein. B. axit amin. C. axit nucleic. D. lipit.