Сущность жизни представления о возникновении жизни на земле 11 класс конспект

Обновлено: 05.07.2024

Цель занятия: Сформировать у обучающихся систему знаний о различных взглядах на происхождение жизни на Земле.

Происхождение жизни на нашей планете – предмет многовековых дискуссий, в которых участвовало не одно поколение человечества. Это интересная область знания, имеющая научное, философское и мировоззренческое значение, до сих пор привлекает внимание исследователей самых разных направлений.

Изучение различных теорий о возникновении жизни на Земле необходимо для составления целостного представления об историческом пути развития живой природы, формирования научного мировоззрения.

а) физика (устройство приборов, физические явления);
б) химия (состав атмосферы, химические вещества);
в) история (развитие науки);
г) философия (формирование научного мировоззрения);
д) иностранный язык (перевод терминов).

Сивоглазов В.И., Агафонов И.Б. Общая биология 10-11. – М.: Дрофа, 2005
Сивоглазов В.И., Сухова Т.С., Козлова Т.А. Общая биология. Пособие для учителя. – М.: АЙРИС ПРЕСС, 2004
Сухова Т.С. Урок биологии. Технология развивающего обучения. – М.: Вентана-Граф, 2001

Литература для обучающихся:

1. Сивоглазов В.И., Агафонов И.Б. Общая биология 10-11.– М.: Дрофа, 2005

Хронокарта занятия:

1. Организационный момент

Приветствие, проверка присутствующих по списку, пожелание успешной работы на занятии.

Цели:

Определить уровень знаний обучающихся.
Скорректировать уровень сложности подачи нового материала.

1.По каким основным признакам (критериям) можно отличить живой объект от неживого?

(Единство химического состава живых организмов, обмен веществ, раздражимость, рост, размножение, развитие, приспособленность к среде обитания, саморегуляция).

2. Где и когда возникли первые живые организмы? Какими они были? (Первые организмы появились около 3 млрд лет назад в водной среде, они были одноклеточными прокариотами, питались за счет органического вещества океана, анаэробы.)

3. Какие этапы в развитии растений на Земле вы можете назвать? (одноклеточные, многоклеточные; возникновение фотосинтеза, полового процесс; выход на сушу, развитие наземной растительности.)

4. Какие этапы в развитии животных на Земле вы можете назвать? (Одноклеточные, колониальные, многоклеточные; появление полового процесса; появление беспозвоночных и позвоночных животных; выход на сушу; усложнение в строении в связи с наземным образом жизни.)

5. Какие вещества входят в состав живых организмов?

(Неорганические (вода, минеральные соли) и органические (аминокислоты, белки, жиры, углеводы и др.))

3. Изучение нового материала (объяснение нового материала сопровождается показом презентации, в тексте указаны номера слайдов)

3.1. Постановка проблемы

Жизнь существует на Земле миллиарды лет. Она заполняет все уголки нашей планеты.

Как возникла и развивалась жизнь на нашей планете?
Как возникла клетка – структурная единица живого?
Как произошли все специфические живому вещества и структуры?
Как сформировался существующий обмен веществ? И т.д.

Нам предстоит познакомиться с гипотезами возникновения жизни, проанализировать их и сформировать представление о том, как возникла и развивалась жизнь на Земле.

3.2. Развитие представлений о возникновении жизни на Земле (слайд№1)

С незапамятных времен происхождение жизни было загадкой для человечества. С момента своего появления благодаря труду человек начинает выделяться среди остальных живых существ.

Но способность задать себе вопрос “откуда мы?” человек получает сравнительно недавно – 7-8 тыс. лет назад.

До этого времени человек с трудом отделял себя от других животных (человек был и охотником, и своеобразной дичью), но постепенно он стал отграничивать себя от природы своим внутренним духовным миром. Первые примитивные формы веры в нереальные, сверхъестественные или божественные силы, возникли уже 35-40 тыс. лет назад.

Креационизм (Слайд №3) Согласно этой теории, жизнь возникла в результате некоего сверхъестественного события в прошлом, что чаще всего означает божественное творение. Возникло представление о сотворении мира как о “творческом акте” бога, и этот миф лежит в основе всех религий.

Теория самопроизвольного зарожденияСторонники данной теории утверждали, что живые организмы возникали неоднократно из неживой материи путем самозарождения. – концепция абиогенеза(от греч. “а” – не, “bios” – жизнь, “genesis” – происхождение). (Слайд №4) Древнегреческие философы принимали идею возникновения живых существ из воды либо из различных влажных или гниющих материалов. Но еще Фалес (624-547 гг. до н.э.) оспаривал мифологические представления и создал стихийно-материалистическое мировоззрение с элементами диалектики. Согласно Фалесу и его последователям, возникновение живых существ из воды произошло без какого-либо вмешательства духовных сил; жизнь есть свойство материи. Согласно Аристотелю (384-322 гг. до н. э.), определенные частицы вещества несут в себе "активное начало", способное в подходящих условиях создать живой организм. Это "начало" можно обнаружить в оплодотворенном яйце, гниющем мясе, тине и солнечном свете:

"Таковы факты – живое может возникать не только в результате спаривания животных, но и разложения почвы. Некоторые растения развиваются из семян, а другие самозарождаются под действием сил природы из разлагающейся земли или определенных частей растений. "

Однако с приходом Христианства, особенно в Средние века, теория спонтанного зарождения оказалась под гнетом Церкви. Ее считали атрибутом колдовства и проявлением дьявольщины. Тем не менее, она продолжала существовать.

На рубеже XVI-XVIIв.в. Ван Гельмонт (1579 – 1644 г.г.) описал эксперимент, в котором ему удалось из грязного белья и пшеницы, помещенных в темный шкаф, получить мышей. Активным началом зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот. (Слайд №5) – концепция биогенеза (от греч. “bios” – жизнь, “genesis” – происхождение). (Слайд № 6)

В 1668г. итальянский врач Франческо Реди (1626-1698 гг.) доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть, пока они свежие, и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей. Из этого Ф. Реди сделал вывод о возникновении живого только из живого). (Слайд №7) В 1765 году Ладзардо Спалланцани (1729-1799 гг.) подвергнул мясные и овощные отвары кипячению и сразу же запечатал их. Через несколько дней он исследовал отвары и не обнаружил никаких признаков жизни. Из этого он заключил, что высокая температура уничтожила все живое, и ничего нового уже не могло возникнуть. (Слайд №8)

Дж. Нидхем – сторонник витализма (от лат. vita – жизнь), объяснил отрицательные результаты, полученные Л. Спалланцани, тем, что тот подвергал свои настои слишком жесткой обработке, в результате которой разрушалась их "жизненная сила". (Слайд №9) По мнению виталистов, “жизненная сила” присутствует всюду. Достаточно лишь “вдохнуть” её, и неживое станет живым.

В 1862 г. великий французский ученый Луи Пастер (1822-1895 гг.) публикует свои наблюдения по проблеме произвольного самозарождения. Он доказывает, что внезапное возникновение (“спонтанное самозарождение”) микробов в различных видах гниющих настоек или экстрактов не есть возникновение жизни. Гниение и брожение – это результат жизнедеятельности микроорганизмов, внесенных извне. Его исследования окончательно разрушили вековые предрассудки о спонтанном самозарождении.

Рис.1. Опыт Л. Пастера в колбах с S-образными горлами:

1 — колба с подсахаренной дрожжевой водой; после стерилизации и охлаждения остается стерильной в течение длительного времени;

2 — та же колба через 48 ч после удаления изогнутого горла; наблюдается рост микроорганизмов. (слайды №10,11)

Теория стационарного состояния (Слайд №12)

Теория панспермии (Слайд №13)

В V в. до н.э. греческий философ Анаксагором высказал идею космического посева – панспермии (от греч. “pan” – все и “sperma” – семя). По его учению жизнь возникла из семени, которое существует “всегда и везде”. Согласно этой теории, зародыши жизни занесены на Землю метеоритами или космической пылью. Данная теория не предлагает никакого механизма возникновения жизни, просто выдвигая постулат о внеземном ее происхождении. Утверждается, что жизнь могла возникать неоднократно в различное время и в разных местах Вселенной.

4. Современные представления о возникновении жизни (Слайд 14)

Современная теория происхождения жизни основана на идее о том, что биологические молекулы могли возникнуть в далеком геологическом прошлом неорганическим путем.

Теория биохимической эволюции (Слайд №15)

1 этап – абиогенное возникновение органических мономеров Наша планета возникла около 4,6 млрд лет назад. Постепенное уплотнение планеты сопровождалось выделением огромного количества тепла, распадались радиоактивные соединения, от Солнца шел поток жесткого ультрафиолетового излучения. Спустя 500 млн. лет началось медленное остывание Земли. Образование земной коры сопровождалось активной вулканической деятельностью. Считается, что первичная атмосфера состояла преимущественно из аммиака, воды, метана, окиси и двуокиси углерода. Отсутствие кислорода придавало ей восстановительные свойства. 3 мая 1924 г. на собрании Русского ботанического общества молодой ученый А. И. Опарин высказал мнение, что в условиях первичной атмосферы Земли, значительно отличающейся от нынешней, мог происходить синтез всех необходимых для зарождения жизни веществ-предшественников.

В таких условиях органические вещества могли создаваться гораздо проще и могли сохраняться, не претерпевая распада длительное время. А.И.Опарин полагал, что сложные вещества могли синтезироваться из более простых в условиях океана. Необходимая для реакций энергия приносилась солнечной радиацией, т.к. защитного озонового экрана еще не существовало; также синтез имел место в условиях грозовых разрядов.

Условия на первобытной Земле (слайды №16,17):

Разнообразие находившихся в океане простых соединений и большие масштабы времени позволяют предположить возможность накопления в океане большого количества органики, образовавшей "первичный бульон", в котором могла зародиться жизнь.

Схема образования “первичного бульона”

Подтверждение эта теория нашла в экспериментах С. Миллера, проведенных в 1953 году. (Слайд 18)

Рис.2. Схема прибора С. Миллера:

1 — реакционная колба; 2 — вольфрамовые электроды; 3 — искровой разряд; 4 — колба с кипящей водой; 5 — холодильник; 6 — ловушка; 7 — кран, через который в аппарат подается газовая смесь

Через газовую смесь, содержащую метан, аммиак, молекулярный водород и пары воды, т. е. имитирующую атмосферный состав первобытной Земли, он пропускал электрические разряды, а затем анализировал образующиеся продукты реакции. В реакционную колбу, содержащую смесь газов, были вмонтированы вольфрамовые электроды. В течение недели пропускали искровые разряды напряжением 60000 В. В другой колбе (малой) воду поддерживали в состоянии кипения. Пары воды проходили через реакционную колбу и конденсировались в холодильнике. В процессе циркуляции они захватывали из реакционной колбы продукты реакции и переносили их в ловушку, где и осуществлялось их концентрирование. При идентификации продуктов реакции были обнаружены органические соединения: мочевина, молочная кислота и некоторые аминокислоты.

2 этап – образование биологических полимеров и коацерватов (Слайд №19)

А.И. Опарин считал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Молекулы белков образовывали комплексы с молекулами окружающей их воды. Слияние таких комплексов друг с другом приводило к их отделению от водной среды, образовывались коацерваты (от лат. “coacervus” – сгусток). Капли-коацерваты были способны: обмениваться веществами с окружающей средой, накапливать различные соединения. Поглощение коацерватами ионов металлов приводило к образованию ферментов. Белки в коацерватах защищали нуклеиновые кислоты от разрушающего действия ультрафиолета. В самих каплях происходили дальнейшие химические превращения попавших туда веществ. На границе капель с внешней средой выстраивались молекулы липидов, образуя примитивную мембрану, повышающую стабильность всей системы.

3 этап – формирование мембранных структур и первичных организмов (пробионтов) Вокруг коацерватов, богатых органическими соединениями, возникли слои липидов, отделивших коацерват от окружающей водной среды. Липиды преобразовались в ходе эволюции в наружную мембрану, существенно повысившую жизнеспособность и устойчивость организмов. Так возникли пробионты – примитивные гетеротрофные организмы, питавшиеся органическими веществами первичного бульона. Произошло это 3,5 – 3,8 млрд лет назад. Закончилась химическая эволюция.

Сущность теории А.И. Опарина можно сформулировать в виде трёх постулатов:

1. Жизнь – одна из стадий эволюции Вселенной. 2. Возникновение жизни – закономерный результат химической эволюции соединений углерода. 3. Для перехода от химической эволюции к биологической необходимы формирование и естественный отбор целостных обособленных от среды, но постоянно с ней взаимодействующих многомолекулярных систем, которые были названы пробионтами.

4. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);

Абиогенез, автотрофность, биогенез, коацерваты, открытые системы, первичная атмосфера Земли.

Абиогенез - процесс превращения неживой природы в живую

Биогенез - образование органических соединений живыми организмами.

Коацервация — расслоение коллоидной системы с образованием коллоидных скоплений коацерватов в виде двух жидких слоев или капель

Открытые системы - организмы, устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды (они обменивается веществом и энергией с внешним по отношению к системе миром)

Первичная атмосфера Земли - газовая оболочка, состоящая из метана, аммиака и углекислого газа, окружающая планету Земля, одна из геосфер.

5. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);

Обязательная литература:

Дополнительные источники:

1. Общая биология 10-11, дидактические материалы/ авт.-сост. С.С. Красновидова, С. А. Павлов, А.Б. Павлов, - М. Просвещение, 2000г., стр.83-104

2. Общая биология 10-11 классы: подготовка к ЕГЭ. Контрольные и самостоятельные работы/ Г.И. Лернер. – М.:Эксмо, 2007.стр 160-164

3. Биология: общая биология. 10-11 классы: учебник/ А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. - М.:Дрофа, 2018. Стр.340-347

6. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

7. теоретический материал для самостоятельного изучения;

Как возникла жизнь на Земле?

Все теории можно разделить на две группы: одни утверждают, что живые организмы созданы высшей силой, а другие - что жизнь появилась естественным путем.

1. гипотеза панспермии.

2. Гипотеза самозарождения (древний Китай, Древний Египет, Аристотель)

Существуют определенные частицы вещества содержащие активное начало, которое приведет к созданию живого организма. Например, активное начало можно найти в оплодотворенном яйце)

3. Гипотеза стационарного состояния. (Индуизм, Буддизм).

Земля никогда не возникала, а существовала вечно.

4. Гипотеза биохимической эволюции – белково–коацерватная теория (1924 г. А.И. Опарин и 1953г. С. Миллер)

Процесс возникновения жизни разделён на три этапа:

Возникновение органических веществ.
Возникновение белков
Возникновение белковых тел

Всё многообразие органического мира планеты – это творение некого верховного существа (божества)

Эта концепция находится вне поля научных изысканий и не даёт ответ на вопрос о причинах возникновения и существования самого верховного существа.

Основные этапы биохимической эволюции:

Все звёзды и планеты возникли из газопылевого облака, содержащего водород, аммиак, воду и метан.
В первичном океане были созданы производные углеводородов. А их них образовались углеводы и белки.
Под влиянием УФ стали синтезироваться и другие органические вещества, например, нуклеиновые кислоты.
Белки возникли в результате образования коацерватных капель (молекулы органических веществ, окружённые молекулами воды)
В коацерватах происходил процесс полимеризации и образования более крупных молекул из мономеров.
Огромные, растущие капли, стали размножаться благодаря возникшим сложным процессам, таким как синтез РНК.
В возникших клетках стал происходить процесс обмена веществ.
С этого момента возникает биологическая эволюция.

Таким образом геологическая и геохимическая история Земли неотделима от биологических процессов.

8. Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).

«Живые тела, существующие на Земле, представляют собой ________, саморегулирующие и самовоспроизводящие системы, построенные из биополимеров

Правильный вариант:

жизнь, 1. белковых, 7.открытые, 5. биополимеров, 4. нуклеиновых

Подсказка: если затрудняетесь ответить, посмотрите еще раз видеоролик

Задания для автоматически заполняемого кроссворда:

тип питания первых пробионтов.
Организмы, получающие энергию в результате окисления неорганических соединений.
Организмы, использующие энергию солнечного света.
Сильный окислитель, появившийся в атмосфере Земли.

Правильные варианты:

Слова, которые автоматически вписываются в кроссворд: (отдалённая гибридизация в селекции растений)

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Открытый урок биологии по теме "Возникновение жизни на Земле"

Раскрыть сущность жизни.
Выявить отличия живого от неживого.
Ознакомить учащихся с различными взглядами на происхождение жизни.
Изучить основные аспекты современной теории возникновения жизни на Земле - гипотезы А. И. Опарина -Дж. Холдейна.
Сформировать у учащихся систему знаний об условиях и этапах возникновения жизни на Земле в ходе биохимической эволюции.

Развивающие:

Воспитательные:

Воспитывать умение дискутировать, отстаивать свою точку зрения по той или иной проблеме.
Пробудить у учащихся интерес и позитивное отношение к биологической науке и поиску всеобъемлющей теории по проблеме возникновению жизни на Земле.

Тип урока: урок формирования и совершенствования знаний.

Вид урока: урок взаимного обучения.

Оборудование: Таблицы, портреты ученых, графопроэктор.

I. Организационный момент.

II. Изучение нового материала.

III. Закрепление материала.

Обобщающая беседа по ходу изучения нового материала, ответы на вопросы.
Заполнение таблицы.

IV. Задание на дом.

Учитель: Сегодня, мы познакомимся с многообразием взглядов на проблему происхождения жизни на Земле, изучим сущность современной теории происхождения жизни. На последних уроках мы разобрали, как происходит размножение и развитие живых организмов на нашей планете, и отметили, что благодаря этой удивительной способности всех существ (способности к воспроизведению себе подобных), жизнь продолжается на нашей планете. Жизнь не заканчивается со смертью отдельной особи, она продолжается в ее потомках. Сохранение своего вида (рода) главнейшая задача всех живых организмов. Все многообразие гипотез сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения, каким? Назовите их. (Биогенез - "живое из живого".

Абиогегнез - "живое из неживого".

Основные идеи, объясняющие происхождение жизни на Земле можно классифицировать по направлениям, назовите эти направления.(метафизическая - жизнь создана Богом, панспермия - жизнь занесена из космоса, самозарождения, биохимическая теория А. И. Опарина).
Каким образом образовалась клеточная мембрана у коацерватов. Что в этом положительного? (Путем выстраивания молекул липидов на поверхности коацерватов. Это обеспечивало стабильность их формы).
Почему стало возможна способность к самовоспроизведению у коацерватов? ( благодаря включению в состав молекул нуклеиновых кислот)
Какой способ питания был у первых существ? Почему? (Способ питания - гетеротрофный, так как в водах первичного океана было много готовых органических веществ).
С чем была связана необходимость появления автотрофных организмов? (Численность живых организмов увеличивалась и конкуренция обострялась. У некоторых организмов возникла способность к синтезу органических веществ из неорганических. С использованием энергии солнца или энергии химической реакции возникли автотрофы).
Почему первые живые организмы были анаэробными?. (вероятно в водной среде еще отсутствовал кислород).
Почему возникло аэробное дыхание? (Аэробное дыхание возникло потому что появление фотосинтеза привело к накоплению кислорода в атмосфере).
Почему стал возможен выход организмов из воды на сушу? ( Первоначально жизнь развивалась в водах океана, так как ультрафиолетовое излучение губительно влияло на них, а появление озонового слоя в результате накопления кислорода в атмосфере создало предпосылки выхода на сушу

На эти вопросы мы и должны сегодня постараться ответить в конце нашего занятия.

Известно, что живые организмы и тела неживой природы состоят из одних и тех же химических элементов. В клетках живых организмов обнаружено свыше 60 элементов периодической системы. Сходство элементарного состава живой и неживой природы указывает на их материальное единство. И вместе с тем в силу качественного своеобразия живого мы без труда одни тела относим к живым, а другие - к неживым. Вот мы говорим, что жизнь продолжается, жизнь сохраняется Что такое жизнь? Дать точное определение жизни непросто. Но все - таки попытки были предприняты неоднократно.

Рассмотрим наиболее известные определения:

Определения жизни по Ф. Энгельсу и В. М. Волькеннштейну. (Определения высвечиваются на экране).

"Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка". (Ф.Энгельс)
"Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот". (М.В. Волькенштейн)

Жизнь - это комплекс свойств: обмен веществ, способность к росту и развитию, воспроизведению себе подобных, раздражимость и подвижность.

Современное определение жизни

Таким образом, по Энгельсу, материальным носителем жизни является белок, способ ее существования - самообновление, а механизмом самообновления является обмен веществ. Волькештейн . указывает, что важнейшие свойства живых организмов являются: открытость , саморегуляция, самовоспроизведение.

Дать точное определение жизни чрезвычайно трудно. Единственный способ описать жизнь - это перечислить основные свойства живых организмов. К этим свойствам относят. Перечислите, пожалуйста эти свойства. (учащиеся перечисляют свойства, учитель записывает на доске).

Перечисляют свойства живых организмов:

обмен веществ;
самовоспроизведение;
наследственность;
изменчивость;
рост и развитие;
раздражимость;
дискретность;
саморегуляция;
ритмичность;
энергозависимость.

На основании перечисленных свойств живого, попробуйте дать определение "жизни". (Учащиеся предлагают свои определения, учитель открывает современное определение "жизни" на графопроэкторе).

Учитель: Итак, при определении понятия "жизнь", что учитывается?

Учащиеся: При определении понятии "жизнь" должны учитываться, все свойства живого.

Знания полученные вследствие развития астрофизики, геохимии, биофизики, молекулярной биологии позволили расширить исследования по проблеме возникновения жизни на Земле, но все гипотезы о происхождении жизни на Земле сводились к двум взаимоисключающим точкам зрения - биогенез и абиогенезу.

Биогенез - все живое происходит только от живого. Абиогенез - происхождение живого из неживого. Борьба сторонников биогенеза и абиогенеза - одна из увлекательнейших страниц в истории науки. Многие ученые Средневековья допускали. Что рябы могли зарождаться из ила, черви - из почвы, мыши - из грязи, мухи - из мяса. Наиболее распространенными теориями возникновения жизни на Земле являются следующие:

жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время (креационизм);
жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (самопроизвольное зарождение);
жизнь существовала всегда (теория стационарного состояния);
жизнь занесена на нашу планету извне ( панспермия);
жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам (биохимическая эволюция);

Гипотезы происхождения жизни

Теории возникновения жизни на Земле

Жизнь возникла в результате божественного творения

Организмы возникают из неживой материи. (Биопоэз).

Панспермия или вечная жизнь

Жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету

Теория стационарного состояния

Земля никогда не возникала, существовала вечно.

Жизнь возникла в результате химических и физических процессов

Учитель: Существуют разные гипотезы происхождения жизни. Какой именно придерживаетесь вы лично? Почему?

Учитель: Предложите эксперимент. Который опровергнул бы идею о возможности самопроизвольного зарождения микроорганизмов в питательной среде.

Учащиеся: Отвечают на вопросы.

Вывод: Таким образом, вопрос о возникновении жизни на Земле сводится к выяснению того, как возникла столь универсальная система биохимических превращений и в каких реальных условиях было возможно появление живой материи и осуществление начальных этапов ее развития.

Учитель: В настоящее время наиболее широкое признание получила гипотеза о происхождении жизни академика А. И. Опарина. В далеком прошлом Земля была совсем не похожа на нынешнюю. Температура ее поверхности была 4000 - 8000 градусов по Цельсию,и по мере ее остывания углерод и тугоплавкие металлы образовали земную кору. Атмосфера была другой. Она состояла в основном из воды, аммиака, оксида углерода и метана, до тех пор пока атмосфера Земли не остыла до 100 градусов, вся вода находилась в парообразном состоянии. В атмосфере не было кислорода.

В 1923 году советский ученый биохимик академик А. И. Опарин высказал мнение, что органические вещества могли возникнуть в океане из более простых соединений. Энергию для этого синтеза, вероятно, доставляла интенсивная солнечная радиация, падавшая на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть, а так же энергия грозовых разрядов. Так как в тот период на Земле шли непрерывные дожди и сверкали многочисленные молнии.

Идея эта была не нова. Так как в 1871 году сходную мысль высказал Ч. Дарвин.

Опарин предполагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Они способны к образованию коллоидных комплексов, которые способны обособляться от всей массы воды. Слияние таких комплексов приводит к образованию коацерватов ("коацервус" - сгусток, куча). Возможно они могли обмениваться со средой веществами и накапливать различные соединения. Затем по границе между коацерватами и водной средой выстраивались молекула липидов, что привело к образованию первичной клеточной мембраны. В результате включения в коацерваты молекулы, способной к самовоспроизведению (подобие ДНК) могла возникнуть примитивная клетка - пробионт. Увеличение размеров и фрагментация могли привести к возникновению примитивного самовоспроизводящегося организма.

Таким образом, по теории Опарина возникновения первых предшествовал длительный отбор коацерватных капель.

Вначале занятия я вам предложила ряд вопросов, на которые мы должны ответить после изучения темы. У каждого есть перечень вопросов на бумажном носителе:

Исходя из всего сказанного, мы должны сделать вывод.

Вывод: наиболее распространенной гипотезой является гипотеза Опарина, жизнь возникла естественным путем из неорганической материи, биологической эволюции предшествовала химическая. Я не в коей мере не хочу перечеркнуть все выше сказанное, но у этой теории тоже есть противники.

Один из них Фред Хоил - астроном. Недавно он высказал мнение, что мысль о возникновении живого в результате описанных выше случайных взаимодействий молекул " столь же нелепа и неправдоподобна, как утверждение, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, может привести к сборке "Боинга -747". Этот вопрос является "белым пятном" в биологической науке.

Жизнь возникла на Земле абиогенным путем. В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение. Возможность повторного возникновения жизни на Земле исключена.

Цель: сформировать у учащихся систему знаний об условиях и этапах возникновения жизни на Земле.

Образовательные - ознакомить учащихся с различными взглядами на происхождение жизни, изучить основные аспекты современной теории возникновения жизни на Земле - гипотезы А. И. Опарина - Дж. Холдейна.

Развивающие - продолжить формирование умений сравнивать и делать выводы, убедить учащихся в неповторимости жизни как способа существования, расширять кругозор и эрудицию.

Воспитательные - пробудить у учащихся интерес и позитивное отношение к биологической науке и поиску всеобъемлющей теории по проблеме возникновению жизни на Земле; воспитание культуры умственного труда.

Тип урока: урок открытия новых знаний, комбинированный.

Форма проведения урока: практическая работа, исследование.

Форма организации учебной деятельности: групповая, фронтальная.

Методы обучения: активный (проблемный).

Технология: технология критического мышления.

1.Организационный момент (проверка готовности к уроку, проверка присутствия) (2 мин).

2.Актуализация опорных знаний(5 мин).

-Дайте определение жизни по Ф.Энгельсу и комментируйте его.

-Почему определение жизни, данное М. Волькенштейном,более точно отражает сущность жизни?

-Что понимают под экосистемной организацией живого?

-Докажите, что амёба изменчивая – живой организм.

Жизнь существует на Земле миллиарды лет. Она заполняет все уголки нашей планеты.

С глубокой древности и до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни.

Решая проблему возникновения жизни, необходимо ответить на вопосы:

Как возникла и развивалась жизнь на нашей планете?

Как возникла клетка – структурная единица живого?

Как произошли все специфические живому вещества и структуры?

Как сформировался существующий обмен веществ? И многие другие.

(Запись в тетрадь темы урока).

Тема: Происхождение жизни на Земле.

Вот и мы сегодня постараемся решить несколько проблемных вопросов.

Сформулируйте те проблемные вопросы, которые нам предстоит решить:

Как возникла жизнь на Земле?

Какие существуют взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле?

Какая из них наиболее убедительна?

В разные времена у разных народов существовали свои гипотезы о возникновении жизни.

Вопрос: Что такое гипотеза? (ответ: гипотеза — предположение или утверждение, предполагающее доказательство).

4.Осмысление содержания (25 мин)

Учитель. Все многообразие гипотез сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения -

(Запись в тетрадь) Биогенез - "живое из живого";

Абиогегнез - "живое из неживого".

Борьба сторонников биогенеза и абиогенеза - одна из увлекательнейших страниц в истории науки.

Была ли жизнь создана сверхъестественным существом в определенное время, создана ли Высшим Разумом (Богом, Творцом); была ли занесена на нашу планету из вне спорами или метеоритами; или жизнь существовала всегда; или жизнь возникала неоднократно из неживого вещества – вопрос, на который никто не даст однозначный ответ. Есть гипотезы о том или ином происхождении, есть сторонники определённых взглядов, но есть и противники и по сей день

(Запись в тетрадь)

Теория Опарина –Холдейна.

Учитель. Мы сегодня выполняем практическую работу в группах. Каждая группа получает текст с описанием одной гипотезы, учащиеся изучают свою гипотезу происхождения жизни, составляют часть общей таблицы и готовят отчёт о выполненной работе. Затем вместе оформляем общую сводную таблицу в тетрадь. Для выполнения работы используйте также текст параграфов 46, 47.

Практическая работа № 4 (самостоятельная групповая работа).

Тема: Анализ и оценка различных теорий происхождения жизни.

Цель: знакомство с различными гипотезами происхождения жизни на Земле.

Оборудование: инструктивная карточка.

1.Прочитать текст и заполнить таблицу.

Название теории (гипотезы)

(ее основная идея)

1 группа. Теория креоционизма.

2 группа. Теория самозорождения жизни.

Комиссия вынесла вердикт: опыты Пастера убедительны. Спор окончился победой теории биогенеза. Это было в 1862 г. Этой теории придерживались Антони Левенгук, Спалланцани и др. Доказанность невозможности самопроизвольного зарождения жизни породила другую проблему. Если для возникновения живого организма необходим другой живой организм, то откуда взялся первый живой организм?

3 группа. Теория вечности жизни.

Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание. Гипотеза стационарного состояния была выдвинута немецким учёным В. Прейером в 1880 г. Взгляды Прейера поддерживал академик Владимир Иванович Вернадский, автор учения о биосфере. Вернадский считал, что жизнь — такая же вечная основа космоса, которыми являются материя и энергия. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте. Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.

Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, теория не имеет чётких убедительных доказательств.

4 группа. Теория панспермии.

5 группа. Теория биохимической эволюции

Из всех теорий происхождения жизни наиболее распространенной и признанной в научном мире является теория биохимической эволюции, предложенная в 1924 г. советским биохимиком академиком А.И. Опариным. В 1923 году советский ученый биохимик академик А. И. Опарин высказал мнение, что органические вещества могли возникнуть в океане из более простых соединений. А.И. Опарин основывались на том, что всё имеет историю, в том числе и клетка. Ей предшествовало создание более простых образований. Скорее всего, вначале возникли вещества, из которых состоит клетка – белки, нуклеиновые кислоты, АТФ и др. Эти вещества сложные, они могли возникнуть также в результате длительной эволюции.

Читайте также: