Вопрос 23. Возникновение жизни на Земле.

Большинство современных ученых убеждены, что возникновение жизни на Земле есть естественный результат эволюции материи. Этот процесс прежде всего связан с геологической эволюцией планеты. Жизнь на Земле носит название углеродной или органической, т.к. основу живых организмов составляет углерод, который обладает уникальными свойствами - образовывать сложные молекулы с разнообразным строением.

Современная теория происхождения жизни основана на идеи о том, что биологические молекулы возникли из неорганических соединений, т.е. без участия живых организмов.

Основные положения естественнонаучной теории о происхождении жизни следующие:

1. Органические вещества сформировались из неорганических под действием физических факторов среды (определенной температуры и давления) в водах первичного океана.

2. Взаимодействуя между собой в воде, они образовали все более сложные вещества, в результате чего возникли ферменты и самовоспроизводящие системы в виде свободных генов.

3. Свободные гены соединяясь со сложными органическими соединениями превращались в высокомолекулярные структуры, которые покрывались белково-липидной оболочкой за счет которой изолировались от раствора и друг от друга.

Так возникла клетка, которая является основной элементарной единицей всего живого, способная к обмену веществ, размножению и т.д. Далее живые организмы развивались в результате биологической эволюции.

С момента возникновения они попадали под воздействие естественного отбора, который и обеспечивал их приспособляемость к условиям существования. Приобретенные полезные признаки закреплялись отбором. Первые простейшие организмы использовали для питания готовые органические вещества, находящиеся в воде в виде растворов, т.е. по типу питания они относились к гетеротрофным. По мере увеличения их численности запасы органических веществ уменьшались, и организмы стали искать способы синтеза органических веществ самостоятельным путем. Некоторые из них стали использовать энергию простых окислительно-восстановительных реакций, так появился хемосинтез. Хемосинтезирующие бактерии были первыми автотрофными организмами на Земле.

Следующим важным этапом биологической эволюции было создание пигментных систем, с помощью которых они могли использовать энергию Солнца, т.е. появился фотосинтез.

Первый организм, использующий свет как источник энергии в качестве источника водорода использовали воду, в результате чего стал выделяться свободный кислород. Накапливаясь в верхних слоях атмосферы кислород сформировал озоновый слой, который защитил поверхность Земли от ультрафиолетового излучения Солнца губительно действующее на все живое. Живые организмы, находящиеся под защитой воды смогли выйти на сушу и распространится по всей поверхности Земли.

Вопрос 24. Характеристика уровней организации живой материи (молекулярный, клеточный, тканевый, органный).

Мир живого довольно разнообразен и имеет довольно сложную структуру. Он состоит из нескольких уровней, но на всех уровнях проявляются все свойства живого. Каждый из уровней характеризуются своими особенностями, и связь между этими уровнями осуществляются благодаря обмену веществ и энергии.

1. Молекулярный уровень – представлен молекулами нуклеиновых кислот, белками, жирами, углеводами и биологически активными веществами (витамины, ферменты). Изучает – молекулярная биология. Все биологические молекулы синтезируются из низкомолекулярных соединений. В состав живых клеток входит до 100 элементов. Биологические молекулы в организме непрерывно превращаются за счет химических реакций и ферментов. Нуклеиновые кислоты выполняют основную роль в передачи генетической информации и информацию о составе белков данного организма. Они входят в состав ферментов, витаминов и др. биологически активных веществ. Белки выполняют роль строительного материала живых организмов, входят в состав всех клеток и биологически активных веществ. Углеводы и жиры являются энергетическим материалом, на этом уровне происходит превращение световой энергии в химическую и химическую в биологическую. Биологические молекулы обеспечивают преемственность между молекулярными и др. уровнями живых материй.

2. Клеточный уровень – изучает наука цитология и он представлен клетками, которые существуют и в качестве самостоятельных организмов и в качестве элементов многоклеточных организмов. Главным элементом этого уровня является то, что с клетки начинается жизнь. На этом уровне происходит разграничение процессов жизнедеятельности в пространстве и во времени. Специфичность клеточного уровня определяется специализацией клеток.

3. Тканевый уровень – изучает наука гистология и представлен тканями, состоящими из однотипных клеток. У живых различают следующие ткани: мышечную, соединительную, нервную, защитную, кровь и лимфа. На этом уровне происходят все физические процессы живого организма (дыхание, пищеварение, выделение).

4. Органный уровень – изучает наука анатомия. На этом уровне происходят все физиологические процессы живого организма: дыхание, пищеварение, кровообращение, выделение.