05.04.21 г. 303, 305, 306

ГРУППА 303 БИОЛОГИЯ

ТЕМА:Развитие представлений о возникновении жизни.

Современные взгляды на возникновении жизни.

Вопрос о происхождении жизни является одним из наиболее сложных вопросов естествознания. Точного ответа на него нет, но существует множество гипотез.

  

1. Гипотеза божественного происхождения жизни (креационизм)

  

Согласно этой гипотезе все живые организмы на Земле были созданы Богом. Они изначально целесообразны и сохраняются в неизменном виде. Причём сотворение мира произошло единожды, поэтому его изучение невозможно.

 

Креационизм принимает жизнь как данность и не предпринимает попыток объяснения происхождения жизни естественными законами природы.

  

2. Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни

  

Эта гипотеза подразумевает многократное самопроизвольное возникновение живых организмов из неживой материи. В Средние века многим «удавалось» наблюдать появление живых организмов (червей, личинок насекомых, мышей, плесневых грибов) в гниющих остатках организмов.

 

В 1668 г. итальянский врач Ф. Реди экспериментально опроверг эти представления. Он поместил кусочки мяса в сосуды, часть из которых закрыл марлей. В открытых сосудах вскоре появились личинки мух, а в закрытых их не было. Так была доказана невозможность самозарождения мух в гниющем мясе. Реди выдвинул принцип «всё живое — от живого».

 

 

Окончательно опровергнуть гипотезу спонтанного возникновения живых организмов удалось в 1859 г. французскому микробиологу Л. Пастеру. Он экспериментально установил, что не могут самопроизвольно появляться также и микроорганизмы. Стерильный бульон Пастер поместил в специальные колбы с длинными S-образными горлышками. Часть колб оставалась открытой. В открытых колбах вскоре появились и стали размножаться бактерии. В колбах с изогнутым вытянутым горлышком, которое служило своеобразной ловушкой для бактерий, бульон оставался стерильным.

 

 

К концу 19 в. практически все учёные признали, что живые организмы возникают только от других живых организмов.

 

3. Гипотеза панспермии

  

В 1865 г. немецкий учёный Г. Рихтер впервые высказал идею о космическом происхождении жизни на Земле. Согласно его гипотезе жизнь была занесена с других планет. Сторонники космического происхождения жизни считают, что жизнь на Землю была занесена случайно или преднамеренно космическими пришельцами. Но остаётся открытым вопрос о возникновении жизни в космосе.

 

4. Биохимическая гипотеза

 

УППА 305В 

1924 г. советский биохимик А. И. Опарин и в 1929 г. английский биохимик Дж. Холдейн выдвинули гипотезу о том, что жизнь возникла из неорганических веществ в специфических условиях древней Земли.

 

В 1947 г. английский учёный Дж. Бернал, базируясь на гипотезе Опарина — Холдейна, сформулировал гипотезу биопоэза, которая характеризует три этапа формирования жизни на Земле.

В основе современных научных представлений о происхождении жизни лежит гипотеза биохимической эволюции Опарина — Холдейна.

 

  Александр Опарин                   Джон Холдейн

 

Согласно теории биохимической эволюции формирование жизни на Земле шло в три этапа:

• абиогенный синтез органических веществ;
• образование биополимеров;
• формирование мембранных структур и появление самовоспроизведения.

 

Абиогенный синтез органических веществ

Согласно теории Опарина возникновение жизни на Земле возможно было только в условиях древней атмосферы и отсутствия живых организмов.

 

На первых этапах своего существования наша Земля представляла собой раскалённый шар.

По мере её остывания постепенно формировалась первичная атмосфера, состоящая из аммиака, метана, углекислого газа, цианистого водорода и паров воды. Ни кислорода, ни озона в атмосфере древней Земли не было.

 

При дальнейшем понижении температуры образовался первичный океан. Под действием различных видов энергии (электрические разряды, ядерные реакции, солнечная радиация, извержения вулканов) образовались простые органические соединения: формальдегид, спирты, муравьиная кислота, аминокислоты и т. д. 

 

Окисление образовавшихся веществ не происходило, так как отсутствовал свободный кислород. Синтезированные вещества в течение десятков миллионов лет постепенно накапливались в древнем океане. Их накопление в итоге привело к образованию однородной массы —  «первичного бульона». По мнению Опарина, именно в «первичном бульоне» и возникла жизнь.

 

Этот этап биохимической эволюции был подтверждён экспериментально биохимиками С. Миллером, Дж. Оро и другими учёными. В экспериментальных установках, моделирующих условия первобытной Земли, ими были получены альдегиды, аминокислоты, простые сахара, пуриновые и пиримидиновые основания, нуклеотиды.

Образование биополимеров

Из простых органических веществ при определённых условиях синтезировались биополимеры. Аминокислоты соединялись в полипептиды, простые сахара превращались в полисахариды, а нуклеотиды — в нуклеиновые кислоты. Карбоновые кислоты, соединяясь со спиртами, могли образовать липиды, которые покрывали поверхность водоёмов жирной плёнкой.

 

Возникшие белки формировали коллоидные комплексы, притягивающие к себе молекулы воды. Так появились коацерваты — сгустки органических веществ, обособленные от остальной массы воды. В коацерваты постоянно поступали органические соединения, в результате чего происходил синтез более сложных веществ. Они могли сливаться и увеличиваться в размерах.

 

 

Слияние коацерватных капель  

 

Образование биополимеров и коацерватов в условиях древней Земли подтверждено экспериментально работами Л. Орджела и С. Акабори. Ими были получены простейшие белки и нуклеотидные цепи.

Формирование мембранных структур и появление самовоспроизведения

Из липидных плёнок на поверхности коацерватов могла сформироваться биологическая мембрана.

  

Объединение коацерватов с нуклеиновыми кислотами привело к образованию примитивных  самовоспроизводящихся живых организмов — пробионтов. Эти первичные организмы были анаэробами и гетеротрофами и питались веществами «первичного бульона».

  

Таким образом, около 3,5 млрд лет назад, согласно этой гипотезе, завершилось зарождение жизни на Земле.

 

 

ГРУППА 305 БИОЛОГИЯ

ТЕМА: Возникновение и развитие эволюционных представлений.

Эволюционное учение — раздел биологии, изучающий общие закономерности и движущие силы исторического развития органического мира.

Термин «эволюция» ввёл в 1762 г. Шарль Бонне.

Биологическая эволюция — необратимое направленное развитие живых организмов и их сообществ, приводящий к более высокой ступени их развития.

Этапы развития представлений об эволюции живых организмов

Этап	Учёные	Вклад в развитие эволюционных представлений
Зарождение эволюционных взглядов	Древние философы	Высказывали идеи естественного развития живой природы
Метафизический	Карл Линней  (1707–1778 г.)	1. Описал более 10 000 биологических видов.  2. Ввёл бинарную номенклатуру.  3. Предложил первую классификацию живой природы, основанную на сравнении отдельных признаков.   Ошибки:  1. считал виды неизменными, созданными творцом, а приспособленность — изначально целесообразной.  2. Классификация оказалась искусственной, так как исследователь брал во внимание 1 или 2 признака.  3. Не учитывал родство организмов.    К концу жизни признал возможность изменения видов
Первое эволюционное учение	Жан Батист Ламарк (1744–1829 г.)	1. Создал первое эволюционное учение.  2. Понимал эволюцию как процесс постепенного усложнения организации от низших организмов к высшим. Ввёл понятие градации — постепенного развития от простого к сложному.  3. Считал, что виды находятся в постоянном движении — постепенно изменяются и превращаются в другие виды. Существуют только переходные формы.  4. Показал приспособительный характер изменений.  5. Впервые разделил животных на две большие  группы: беспозвоночных и позвоночных.    Ошибки:  1. неверно объяснял причины и движущие силы эволюции. Утверждал, что к изменениям приводит внутреннее стремление организмов к  усовершенствованию и способность организмов целесообразно реагировать на изменение условий.  2. Считал, что признаки могут изменяться в результате «упражнения и неупражнения» органов.  3. Утверждал, что полезные признаки обязательно передаются потомкам.  4. Отрицал реальность существования видов
Теория естественного отбора	Чарльз Дарвин (1809–1882 г.)	Создал учение о естественном отборе

 

ГРУППА 306 ХИМИЯ

ТЕМА : Степень электролитической диссоциации.

Приготовление раствора заданной концентрации. Степень электролитической диссоциации Поскольку электролитическая диссоциация - процесс обратимый, то в растворах электролитов наряду с их ионами присутствуют и молекулы. Другими словами, различные электролиты, согласно теории С. Аррениуса, диссоциируют на ионы в различной степени. Полнота распада (сила электролита) характеризуется количественной величиной – степенью диссоциации. Степень диссоциации (α – греческая буква альфа) -  это отношение числа молекул, распавшихся на ионы (n), к общему числу растворенных молекул (N): Степень диссоциации электролита определяется опытным путем и выражается в долях единицы или в процентах. Если α = 0, то диссоциация отсутствует, а если α = 1 или 100%, то электролит полностью распадается на ионы. Если же α = 20%, то это означает, что из 100 молекул данного электролита 20 распалось на ионы. Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, от концентрации электролита, температуры. 1.     Зависимость степени диссоциации от природы:  чем полярнее химическая связь в молекуле электролита и растворителя, тем  сильнее выражен процесс диссоциации электролита на ионы и тем выше значение степени диссоциации. 2.     Зависимость степени диссоциации от концентрации  электролита:  с уменьшением концентрации электролита, т.е. при разбавлении его водой, степень диссоциации всегда увеличивается. 3.     Зависимость степени диссоциации от температуры:  степень диссоциации возрастает при повышении температуры (повышение температуры приводит к увеличению кинетической энергии растворённых частиц, что способствует распаду молекул на ионы). Сильные и слабые электролиты В зависимости от степени диссоциации различают электролиты сильные и слабые. Электролиты со степенью диссоциации больше 30% обычно называют сильными, со степенью диссоциации от 3 до 30% — средними, менее 3% — слабыми электролитами. Классификация электролитов в зависимости от степени электролитической диссоциации (памятка) Классификация электролитов Сильные электролиты Средние электролиты Слабые электролиты Значение степени диссоциации (α) α>30% 3%≤α≤30% α<3% Примеры 1. Растворимые соли; 2. Сильные кислоты (НСl, HBr, HI, НNО3, НClO4, Н2SO4(разб.)); 3. Сильные основания – щёлочи. H3PO4 H2SO3 1. Почти все органические кислоты (CH3COOH, C2H5COOH и др.); 2. Некоторые неорганические кислоты (H2CO3, H2S и др.); 3. Почти все малорастворимые в воде соли, основания и гидроксид аммония (Ca3(PO4)2; Cu(OH)2; Al(OH)3; NH4OH); 4. Вода.  Определение сильных и слабых электролитов Тренажёр "Сильные и слабые электролиты" Практическая работа №1. ТЕМА:Приготовление раствора заданной концентрации. Цель: - научиться практически готовить растворы с заданной массовой долей растворённого вещества. Задачи: - повторить и использовать правила ТБ                  -повторить и практически применить знания о растворах и массовой доле растворённого вещества,                  - познакомиться с устройством лабораторных весов и правилами                  взвешивания,                  -формировать коммуникативные компетентности. Оборудование и реактивы: Весы лабораторные, химические стаканы (V = 50мл), стеклянные палочки, мензурки (V =50мл), дистиллированная вода, поваренная соль. Ход работы. Приготовление растворов солей с определённой массовой долей растворённого вещества. Теоретическая часть (закрепление знаний формул для расчетов массовой доли вещества, умение решения задач разных типов) 1.Приготовить 20 г.водного раствора соли массовой долей соли 5%. 2.Какую массу щелочи необходимо взять для приготовления 50 г 16%-ного раствора? 3. К 600 г 50% р-ра соли добавили 100 г воды. Чему равна массовая доля соли в полученном растворе? Ход работы (Практическая часть) Практическую часть начнём с проверки знаний правил ТБ, которые важно помнить при выполнении работы. 1) Нельзя пробовать вещества на вкус. 2) Нельзя брать вещества руками. 3) Если взяли реактива больше, чем требуется, нельзя высыпать ( выливать) обратно в банку (склянку). 4) Нюхать вещества с осторожностью. 5) Работать аккуратно и внимательно , соблюдая порядок и дисциплину. 6) По окончанию работы привести в порядок рабочее место и вымыть руки с мылом. Приготовление раствора с определенной массовой долей растворенного вещества.  Приготовить раствор хлорида натрия массой 300 г, в котором массовая доля соли равна 12%. Проведем расчеты по определению массы соли и объема воды для приготовления раствора: m(NaCl) = 300 · 0,12 = 36 (г); m(H2O) = 300 - 36 = 264 (г), что соответствует объему 264 мл воды. В колбу или стакан на 500-700 мл поместим предварительно взвешенную навеску соли массой 36 г и небольшими порциями при перемешивании стеклянной палочкой (осторожно!) или круговыми движениями сосуда добавляем предварительно отмеренную цилиндром воду объемом 264 мл. После полного растворения соли перельем раствор в сосуд с пробкой. На этикетке указываем дату приготовления раствора.          Вывод                  - Что такое массовая доля растворённого вещества?                  - Что говорит о растворе его массовая доля?