Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Дәріс 3.

Тақырыбы: Тіршіліктің пайда болуы және оның мәні

Мақсаты: Тіршіліктің пайда болуы және оның мәнімен таныстыру

Жоспары:

4. Организмнің ішкі реттік кезеңі (молекулалық - жасуша аралық - жасушалық, ұлпа-мүше - ағза)

5. Организмдердің түрлік - популяциялық - экожүйелік кезеңі

6. Кезеңдердің сатылары. Тірі жүйенің әр кезеңде даму және интеграциялық жетістіктеріне әдістемелік шолу

Тіршіліктің пайда болуы. Біздің ғаламшардағы тіршіліктің пайда болуын түсіндіретін үш гипотеза бар: 1 - креационистік; 2 - панспермия; 3 - көміртектік қосылыстар эволюциясы. Адамзат тарихында тіпті ХIX - ғасырдың ортасына дейінгі кезеңде барлық жағынан алып қарағандағы креацинистік гипотеза үстемдік алып келді. Креационистік тіршіліктің пайда болуын рухани бастау - Қүдыретті жаратушымен, жоғары интелектпен байланыстырады. XX ғасырдың басында панспермия гипотезасы кең тарала бастады, оған сэйкес тіршілік біздің ғаламшарға Ғарыштан әкелінген, ғарыштық денелерден таралған деген ережеге негізделеді. Бүл екі гипотеза да ресми түрде ғылыми дәлелденген жоқ. 1924-1929 жылдары А.И. Опарин Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы туралы өз болжамын ұсынды. Оның болжамы бойынша Жер бетіндегі тіршілік ұзақ уақытты қамтыған көміртегі қосылыстарынан пайда болған. Болжамның әрі қарай дамуына Холдейн үлкен үлес қосты. Соның нәтижесінде гипотеза ғылыми теория мәртебесін алды. Осы күнге дейін Опарин-Холдейн теориясы тіршіліктің пайда болуы туралы ғылыми ұғымдардың негізінде жатыр. Опарин-Холдейн теориясы бойынша біздің ғаламшарымызда тіршіліктің қалыптасуының 4 кезеңін бөліп қарау қарастырылған: алғашқы атмосфера газдарынан төменгі молекулярлы органикалык қосылыстардың синтезі; нәруыз жэне нуклеин кышкылдары тізбектерінің түзілуімен мономерлер полимеризациясы; қоршаған ортадан қарапайым жарғакшалармен (мембрана) оқшауландырылған, органикалық заттар жүйесінің пайда болуы; карапайым жасушалардың пайда болуы, олардағы тіріліктің қасиеттері, оның ішінде ата-ана жасушаларының барлық химиялық және метаболикалық қасиеттерін еншілес жасушаларына беруді кепілдендіретін, ұрпақ өрбіту аппараттары бар.

Алғашкы үш кезең - химиялық кезең, төртіншісі - биологиялық кезеңнің бастамасы. Опарин-Холдейн теориясының алғашкы эксперименталдық тұжырымын 1953 жылы Миллер мен Юри жасады. Олар метан, аммиак және су буы коспалары бар аузы жабылған колбаға разряд ұшқынымен әсер етті. Бұл қоспалар, авторлардың пікірінше, экспериментте Жердің алғашқы атмосферасының құрамын көрсетуі тиіс. Эксперименттің нәтижесінде колбада төменгі молекулалы органикалық молекулалар жиынтығы алынды.

Сөйтіп, алғашкы Жер атмосферасының болжамдық құрамын елестетіндей жүйелерде органикалық қосылыстардың абиогендік синтезінің мүмкіндігі алғаш рет дәлелденген болатын. Қазіргі заманғы ғылымның мәліметтері бойынша -Жердің жасы 4,6 млдр. жыл. Ондағы алғашкы тіршілік белгілері 3,8 млрд жыл бұрын пайда болған. Алғашқы атмосферада карапайым косылыстардан тұратын энергияның әртүрлі түрлерінің әсерінен амин кышқылдары, қант, азот негіздерінің, май қышқылдарының молекулалары синтезделді. Олар, ерітіндіде шоғырланған, онда минералдық және органикалық матрицалардың қатысуымен биополимерлер - карапайым белоктар, нуклеин қышкылдарының пайда болуы жүреді. Бұл полимерлер сыртқы ортамен ашық жүйе типі бойынша өзара әрекеттесуге қабілетті, фазаға' оқшауланған жүйелердің пайда болуымен көп молекулярлы кешендерге бірігеді. Мұндай жүйелердің біздің уақытымыздағы прототипі коацерваттты тамшылар - белоктар ерігенде және артынан конденсацияланғанда пайда болатын микросфералар мен коллоидтық бөлшектердің қоспасы болып табылады. 2 млрд. жыл бұрын көмірқышқыл газы мен судан органикалық қосылыстар синтездеу үшін жарык энергиясын пайдалануға қабілетті цианобактериялар сиякты фотосинтездейтін жасушалар пайда болған. Олар мұнда, Жердің алғашқы атмосферасының құрамын өзгерткен, оттегіні бөледі. Жер бетінде пайда болған тіршілік, оиын пайда болу мүмкіндігін жасаған, жағдайларды өзгертті Опарин-Холдейн теориясы бойынша тіршіліктің қалыптасуы мен дамуы, өзінің негізінде молекулярлық және молекулярлык үсті құрылымдар кешендерінің пайда болуымен олардың күрделенуіне жэне реттілігіне карай көміртегі қаңқасы бар, молекулалардың эволюциясымен байланыскан.

Тіршіліктің мәні туралы, тірі мен өлінің арасындағы шекара қай жерден өтеді деген мәселе қазіргі заманғы теориялык биологияның басты сұрақтарының бірі болып табылады. Осы дәрісте біз осы проблеманы бірнеше кырынан алып қарастыруға тырысамыз. 1964 жылы академик А.Н.Колмогоров тіршілікті аныктаудың қалыптаскан анықтамасын тұжырымдады: «Тірі жүйелер, өздері қабылдау, сақтау және өңдеуге қабілетті, заттар, энергия және ақпараттардың үздіксіз ағындарымен сипатталады».

Биологиялык жүйені екі түрғыда зерттеуге болады: оның құрылымы жағынан және оның міңез-құлқы тұрғысынан. Құрылымы бойынша биожүйелер, әдетте, бір-бірімен байланысқан элементтерге (кіші жүйелерге) бөлінеді.

Жүйелердің мінез-қүлқы - бұл қоршаған ортадан түсетін әрекеттерге оның реакцияларының нақты жиынтығы.

Жүйелер құрылымы бойынша тұйық, ашық және салыстырмалы оқшауланғанға бөлінеді. Тұйық жүйелер қоршаған ортадан тіпті де оқшауланған, оларда тек өздерінің элементтері арсындағы байланыс қана болады. Ашық жүйелерде - ішкі байланыстан басқа сыртқы байланыста болады. Салыстырмалы оқшауланған жүйелерде де ішкі және сыртқы байланыстар болады. Жүйенің сыртқы байланысы не кіру (сенсорлар), не шығу (эффекторлар) арқылы жүзеге асырылады.

Тіршілік ашық жүйе түрінде болады. Академик В.А. Энгельгарт (1969), биоэнергетиканың негізін қалаушылардың бірі, былай деген қағидаға келді: "Тірінің өліден түбірімен айырмашылығы молекулалардың жылы хаостық қозғалысынан тірінің тәртіп жасау қабілеттілігінен көрінеді".

Биожүйелердің тәртіпке келтірілу өлшеміне энтропия қызмет етеді. Термодинамиканың екінші заңына сэйкес энтропия - энергияның барлық түрлерінің жылуға ауысатын және оны табиғаттың барлық денелерінің арасына бірдей тарататын энергияның ыдырау процесі деп түсінуге болады.

Тірі табиғат жүйелерінде энергиялардың теңдесулері жүрмейді. 1935 жылы Э.С. Бауэр тірі жүйелердің түрақты теңсіздіктер принципін тұжырымдаған болатын: "Барлық тірі жүйелер ешқашанда тепе-теңдікте болмайды, жэне бос энергия есебінен, сыртқы болатын жағдайларда физика мен химия заңдары талап ететін, тепе-теңдікке карсы тұрақты жұмысты атқарады". Бірақ та ол, биожүйелердің термодинамиканың екінші заңына бағынбайды дегенді білдірмейді.

Биожүйелерге қолданылмалы энтропия туралы ұғымның дамуына біраз үлес қоскан австрия физигі, квантты механиканы жасаушылардың бірі Э. Шредингер болды. Энтропия түсінігіне басқа ол мынадай ережені тұжырымдады: "Тірінің тірі болып қалатыны тек коршаған ортадан теріс энтропия-негэнтропияны тұрақты алып отырудың аркасында ғана. Өсімдіктер үшін оның көзі - күн көзі, гетеротрофты организмдер үшін - автотрофтар синтездеген заттар болып табылады". Шредингер теориясын алмастыруға «мазмұнды ақпарат теориясы» келді.

Тіршілікті сипаттайтын үш негізгі заңдылықтарды бөлу кабылданған: өзін-өзі қалпына келтіруі, өздігінен көбеюі, өзін-өзі реттеуі. Өзін-өзі қалпына келтіру негізіне зат пен энергия ағымы; өздігінен көбею негізіне биожүйелердің генерациясының бір-біріне ауысу сабақтылығы жатады; өзін-өзі реттеу зат, энергия жэне ақпараттар ағымдарына негізделеді. Келтірілген заңдылықтар тіршіліктің негізгі белгілерін анықтайды, олардың саны 8: зат жэне энергия алмасуы, тітіркенгіштік, тұкым қуалаушылық, гомеостаз, ұрпақ өрбіту, өзгергіштік, онтогенез, филогенез.

Тіршіліктің пайда болу формаларының әркайсысының мәнін кыскаша анықтайық:

Зат және энергия алмасу - биожүйелер үшін олардың тіршілік етуі жалпы міндетті болып табылады. Зат алмасу заттар және энергия бойынша ашық, биожүйелердің аутожаңару жэне аутоүздіксіз өсуді қамтамасыз етіп отырады. Қоршаған орта организмге әсер етеді, дегенмен де тірі жүйе өзінің тіршілік әрекетінің нәтижесінде қоршаған ортаны өзгертеді;

тітіркенгіштігі - кез келген биожүйеге сыртқы ортадан ақпаратты берумен байланысқан және сол жүйелердің сыртқы әсерге реакциясынан көрінеді. Ағзалар қоршаған ортаның жағдайларына таңдап реакция береді, олар өзінің тіршілігі үшін олардан кажеттілігін ғана алуға кабілетті, сондықтан да, тітіркенгіштікпен зат, энергия жэне ақпарат алмасу байланысқан. Ақпарат биожүйелерде өзін-өзі реттеуді қамтамасыз етеді; гомеостаз - өзін-өзі реттеу есебінен ағзаның ішкі орта күрамынтүрақтылыкта (бірқальшта) үстауы. Биожүйелерге ұйымдастырудың әртүрлі дәрежелерінде бейімделуі тән - ол тірінің үздіксіз өзгеріп отыратын орта жағдайларына сәйкестенуі.

Бейімделу эволюцияда ең сәйкестендірілгендердің тірі қалуының салдары ретінде дағдыландырылған; ұрпақ өрбіту - биологиялық жүйенің әрқайсысының тіршілік етуі уақытпен шектелетінімен ескертіледі; кез келген деңгейде тіршілікті қалыпта үстау үрпақ өрбітумен байланысқан. Ұрпак өрбітудің арқасында биологиялық түрлердің кез келгенінің тіршілігі тоқталмайды, ғаламшардың барлық түрлерінің көбеюін биосфераның тіршілік етуі колдап отырады. Молекулярлық деңгейдегі үрпақ өрбіту зат алмасуды қамтамасыз етеді; тұқым қуалаушылық- ағзалар үрпақтары арасындағы генетикалық ақпараттар ағымын қамтамасыз етеді, бүл процесс нуклеин қышқылдарының қатысуымен молекулярлық деңгейде үрпақ өрбітумен байланысқан; өзгергіштік - әдеттегіден ерекшеленетін белгілердің пайда болуымен байланысқан тұқым қуалаушылыққа қарама-қарсы касиет. Өзгергіштіксіз органикалық элемнің эволюциясы мүмкін болмас еді, жаңа белгілер сүрыпталумен үсталып қалады жэне бекітіледі, сөйтіп, жаңа формалар, жаңа түрлер пайда болады; онтогенез - ағзаның зиготаның пайда болуынан өлгенге дейінгі жекеше даму процесі. Онтогенез молекулалар, жасушалар жэне баска да биологиялық құрылымдардың ұрпақ өрбітуіне, және де олардың саралануына негізделген, жекеше даму барысында тұкым қуалаушылық ақпаратты іске асыруды жорамалдайды; филогенез -прогрессивті көбеюге, тұқым қуалаушылық өзгергіштікке, тіршілік ету және сұраптау үшін күреске негізделеді. Прогрессивті эволюция, жасушалықка дейінгі және бір жасушалық формалардан күрделіге, көп жасушалыққа дейінгі бір қатар сатылардан өтті.

Ағзалардың барлық көптүрлілігі екі топқа бөлінеді - тіршіліктің жасушалық және жасушалық емес формалары. Тіршіліктің жасушалық емес формаларына әдетте вирустарды жатқызады. Олардың шығу тегі туралы біріңғай көзқарастар жоқ. Кейбір ғалымдар, олар тіршіліктің бастау көзінде тұратын қарапайым формалар болып табылады, деп есептейді, ал басқалары, вирустар күрделірек ұйымдастырылған, бірақ та паразиттік тіршілік етуден қауіпті қарапайымдалған организмдерден шыкты деп есептейді, үшінші көзқарастарға сәэйкес, вирустар - алғашқы қарапайымдылар да, дегенерацияланған да формалар кіретін, жиынтық топ. Жасушалық формалар - тірі тіршіліктің негізгі массасы. Органикалық әлемнің эволюция процесінде жасуша, тіршіліктің барлық көріністеріне тэн, жалғыз элементарлы жүйе болып табылды. Жасушалық формалар екі категорияға бөлінеді: прокариоттар және эукариоттар. Прокариоттардың қарапайым ядросы болмайды, ол негізінен бактериялар, олардың ДНК сакиналы, жасушаларында митохондрия, центриолдар, пластидтер болмайды.

Эукариоттарда типтік ядролық аппарат болады. Олардың арасында бір жасаушалы да, көп жасушалы да ағзалар бар. Эукариоттар екі патшалыққа бөлінеді - өсімдік (автотрофтар) және жануарларға (гетеротрофтар), соңғы уақытта оларға қосымша саңырауқүлақтар патшалығын қосады. Жануарлар - алғашқы гетеротрофты организмдер. Жасушаларының тығыз сыртқы кабығы болмайды. Әдетте ол белсенді-қозғалыстағы организмдер, бірақ та бекітілген формалары да болуы мүмкін. Олар да қорлық көмірсутектер гликоген түрінде жинақталады.

Өсімдіктер - автотрофтар, кейде екінші гетеротрофтар. Олардың жасушаларының целлюлозадан, кейде сирегірек - хитиннен тұратын тығыз қабырғасы болады. Өсімдіктердегі қорлық заттар крахмал түрінде жинақталады. Саңыраукұлақтар - алғашкы гетеротрофты ағзалар. Олардың жасушаларының хитиннен немесе целлюлозадан тұратын жақсы айқындалған қабықшасы болады. Әдетте саңырауқұлақтар бекітілген формаларда болып табылады. Оларда қорлық заттар гликоген түрінде жинақталады. Жануарлар әэлемінің ең жоғарысы - хордалылар типі, өсімдіктер әлемінің - жабық тұқымдылар типі.




Дата добавления: 2015-09-12; просмотров: 123 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

Биологияға кіріспе» пәнінің мақсаты | ПРЕРЕКВИЗИТТЕР ТІЗІМІ | Күнтізбелік-тақырыптық жоспар. | Педагогикалық пәндер» кафедрасы | Пән мазмұны | Семинарлық, практикалық сабақтар | Дәріс 1. | Дәріс 5. | Тақырыбы: Жалпы генетика және молекулалық биология | Тақырыбы: Тіршілік ұйымдасуының популяциялық–түрлік деңгейі. |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав