Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

2.1. TEORIE O VZNIKU ŽIVOTA Autor: PhDr. Přemysl Štindl Recenze: Mgr. Vladimír Bádr, Ph.D.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "2.1. TEORIE O VZNIKU ŽIVOTA Autor: PhDr. Přemysl Štindl Recenze: Mgr. Vladimír Bádr, Ph.D."— Transkript prezentace:

1 2.1. TEORIE O VZNIKU ŽIVOTA Autor: PhDr. Přemysl Štindl Recenze: Mgr. Vladimír Bádr, Ph.D.

2 Obr. 1)

3  Společným rysem většiny současných vědeckých teorií je, že předpokládají vznik života postupným vývojem z neživé hmoty (abiogeneticky) přímo na Zemi (autochtonně). I přesto, že se názory vědců na jednotlivé fáze vzniku a vývoje života neztotožňují, hledají všichni odpověď na tři základní otázky.

4 1) Kdy život vznikl? (časové vymezení) 2) Kde život vznikl (v jakém prostředí) 3) Za jakých podmínek život vznikal (které vnější faktory se při formování živých soustav uplatňovaly)

5 Etapy evolučního vývoje  etapa chemické evoluce  vznikaly první organické látky  etapa biologické evoluce  popisuje vznik živých soustav a jejich vývoj až po dnešní dobu Obr. 2)Obr. 3)

6 Obr. 4) Jak asi probíhá evoluce?

7 Obr. 5) Nebo takto?

8 Nejvýstižnější je rozdělení etap podle Nováka (1972):  1) Etapa abiogenetická  Odpovídá chemické fázi.  Vznik prvních organických monomerů a anorganických sloučenin a jejich následná polymerace.  2) Etapa autoreprodukční  Období vzniku látek schopných vlastní autoreprodukce tzn. nukleových kyselin.  3) Etapa buněčná  Trvá do současné doby.  Představuje vznik a vývoj buněčných struktur až k dnešním mnohobuněčným organismům.

9 1. ETAPA ABIOGENETICKÁ

10 Nejstarší mikrofosilie  nejstarší mikrofosilie (3,7 miliardy let) nalezeny v Barbertonských horách v JAR (Nagyová 1973)  Lze předpokládat, že první organické látky vznikaly na Zemi již více než před 4 miliardami let, tedy při formování naší planety.  Nalezené mikrofosilie totiž patřily zbytkům organismů s prokaryoticky organizovanou buňkou a s rozvinutým fotosyntetickým aparátem. Mohli bychom je srovnat s dnešními sinicemi.

11 Atmosféra  v té době měla zpočátku redukční charakter  kyslík byl vázán do sloučenin  obsahovala velké množství vodních par (zemský povrch byl zahřát na 100 – 150°C a proto veškerá voda byla v plynném skupenství)  obsahovala CO 2, NH 3, HCN, H 2, N 2, jednoduché uhlovodíky a další  dalšími faktory byly elektrické výboje a silné ionizační záření, protože nebyla vytvořena ozonová vrstva  značná část viditelného záření byla pohlcena hustou vrstvou par.

12 Důkaz vzniku látek experimentálně  Vědci se snažili napodobit tyto podmínky a dokázat vznik látek experimentálně.  V roce 1828 syntetizoval Wöhler močovinu.  V roce 1861 syntetizoval Butlerov glukózu z anorganických látek.  Dnes je možné uměle vytvářet bílkoviny i celé geny.  Zajímavým experimentem bylo ostřelování oxidu uhličitého urychlenými částicemi z cyklotronu. Calvin analýzou dokázal v získaném roztoku kyselinu mravenčí, octovou, šťavelovou, jantarovou. Pro další pokusy použil směs amoniaku a kyseliny octové, po ozáření dostal nejjednodušší aminokyselinu – glycin.  V experimentech pokračovali Miller a Urey v roce Dokázali podobným způsobem připravit kyanovodík, Při jeho adici na aldehydy (kyanhydrinová reakce) vznikají aminokyseliny. Celkem jich Miller analyzoval 12 druhů.  K podobným výsledkům dospěl Palm, který zjistil ve vznikajících látkách heterocyklické sloučeniny – základy dusíkatých bází nukleových kyselin.

13  Uvedené pokusy doložily možnost abiogenetické tvorby základních stavebních monomerů dvou nejvýznamnějších látek v přírodě – bílkovin a nukleových kyselin.

14 Polymerace (polykondenzace)  Následným krokem musela být polymerace (polykondenzace).  Podle Oparinovy teorie se realizovala v praoceánech. Peptidy mohou vznikat přímou hydrolýzou kyanidových polymerů ve vodním prostředí (Moser 1968). Tehdy uvažovali vědci, že není pravděpodobné, aby taková reakce probíhala ve vodním prostředí.  Z tohoto vycházely i pokusy Foxovy. Fox v roce 1959 zahřál v bezvodém prostředí na polyfosfátovém podkladu směs dvaceti základních aminokyselin. Za teploty 150 – 180°C vznikaly jednoduché bílkoviny, zvané termální protenoidy. Úspěšné experimenty vedly k tvrzení, že první biopolymery se vytvářely na křemičitých a fosfátových horninách, možná v úbočí tehdejších sopek.

15 Prebiotické bahno  Organické sloučeniny vznikající abiogenetickou cestou téměř nepodléhaly rozkladu (v důsledku nepřítomnosti kyslíku) a hromadily se pravděpodobně v ohromném množství.  Pokrývaly dna oceánů a daly vzniknout tzv. prebiotickému bahnu.  Vytvořila se tak zásobárna pro následující biochemický vývoj.

16 2. ETAPA AUTOREPRODUKČNÍ

17  V této etapě vznikaly látky schopné produkovat vlastní kopie, dokázaly se tedy zdvojovat. Vznikaly jakési prototypy dnešních nukleových kyselin.  Předpokladem byl kontakt nukleových kyselin a bílkovin.  Existuje několik názorů na jejich vzájemnou koexistenci.

18 a) Koacervátová teorie – Oparin • Předpokládal, že na základě fyzikálních a chemických změn ztrácí molekuly náboj, shlukují se, vyvločkují z vodného roztoku a vytváří tzv. koacerváty. Tyto děje lze napodobit v laboratorním prostředí. Avšak praoceány byly daleko zředěnější. • Dále bylo zjištěno, že koacerváty mají schopnost absorbovat ze svého okolí makromolekulární látky, tedy především další bílkoviny a nukleové kyseliny.

19 b) Teorie mikrosfér – Fox • Ke svým experimentům použil termální protenoidy syntetizované v bezvodém prostředí. • Při styku s vodou docházelo k jejich hydrataci, bobtnání. • Vznikající útvary označil Fox jako mikrosféry. • Vykazovaly také vlastnosti jako koacerváty, tedy schopnost absorbovat ze svého okolí další makromolekulární látky, zvětšovat svůj objem a zároveň se rozpadat na nové dceřiné částice.

20 c) Teorie jílových částic – Bernal • Vychází z absorpčních vlastností částic jílu, rozptýlených ve vodním prostředí. • Tyto částice absorbovaly ze svého okolí nukleové kyseliny a bílkoviny, tak umožnily jejich vzájemný kontakt.

21 d) Teorie koacervátu v koacervátu - Liebl • Vysvětluje vznik genetických struktur. • Z okolí byly absorbovány do nitra koacervátů abiogenně vzniklé bílkoviny a nukleotidy. • Bílkoviny uvnitř působily jako biokatalyzátory při syntéze nukleových kyselin z nukleotidů a ty opět řídily syntézu nových molekul bílkovin. • Replikací a neoddělováním dceřiných molekul nukleových kyselin se postupně formovala dvojšroubovitá struktura DNA. • Na matrici DNA se vytvářely transkripcí molekuly RNA, které řídily syntézu již specifických bílkovin. • Kolem každé molekuly DNA se shromažďovaly odpovídající molekuly RNA a bílkoviny. Tím vznikalo v jednom koacervátu několik zárodků nových útvarů, které se postupně od ostatních oddělily membránovou strukturou (koacervát v koacervátu).

22 První živé soustavy  Nově vzniklé částice měly:  svůj metabolismus  jednoduchý genetický aparát  na povrchu zřejmě i selektivní membránu.  Lze tedy předpokládat jejich růst a rozmnožování  Můžeme je tak považovat z první živé soustavy nazývané eobionta nebo protobionta.  Společný předek všech živých forem se označuje jako progenot.

23 3. ETAPA BUNĚČNÁ Pokračuje v částech II. a III. Evoluce buňky

24 Literatura:  Dostál, P. (2004) Historický vývoj organismů. Univerzita Karlova v Praze – Pedagogická fakulta. Praha. s. 5 – 7.

25 Zdroje obrázků:  Obr.1)  Obr. 2)  Obr. 3)  Obr. 4)  Obr. 5)

26 KONEC 01/09PhDr. Přemysl Štindl


Stáhnout ppt "2.1. TEORIE O VZNIKU ŽIVOTA Autor: PhDr. Přemysl Štindl Recenze: Mgr. Vladimír Bádr, Ph.D."

Podobné prezentace


Reklamy Google