какие химические элементы и их соединения были в первичной атмосфере земли

Какие химические элементы и их соединения были в первичной атмосфере земли

Подробное решение Раздел стр. 184 по биологии для учащихся 9 класса, авторов С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, И.Б. Агафонова, Н.И. Сонин 2016

Вопрос 1. Какие химические элементы и их соединения были в первичной атмосфере Земли?

Как только Земля остыла, вокруг неё, из выделенных газов, сформировалась атмосфера. Точное процентное соотношение элементов химического состава первичной атмосферы, к сожалению, определить не представляется возможным, но можно с точностью предположить, что газы, входящие в её состав, были подобны тем, которые теперь выбрасываются вулканами – углекислый газ, водяной пар и азот. Вулканические газы в виде перегретых паров воды, углекислого газа, азота, водорода, аммиака, кислых дымов, благородных газов и кислорода формировали праатмосферу. В это время накопление кислорода в атмосфере не происходило, поскольку он расходовался на окисление кислых дымов (HCl, SiO2, H2S).

Вопрос 2. Укажите условия, необходимые для абиогенного образования органических соединений.

Следовательно, образование разнообразных органических соединений из неорганических веществ в тех условиях было закономерным процессом химической эволюции.

Вопрос 3. Какие соединения были растворены в водах первичного океана?

Первичный океан, по-видимому, содержал в растворённом виде различные органические и неорганические молекулы, попадающие в него из атмосферы и вымываемые из поверхностных слоёв Земли. Концентрация органических соединений постоянно увеличивалась, и в конце концов вода океана стала «бульоном» из отдельных аминокислот, белковоподобных веществ – пептидов, а также нуклеиновых кислот и других органических соединений.

Вопрос 4. Что такое коацерваты?

Молекулы различных веществ объединялись, образовывали многомолекулярные комплексы – коацерваты, чьё содержимое было отделено от основного раствора. В дальнейшем они приобрели способность поглощать из окружающей среды те вещества, которые обеспечивали их устойчивость, а также выделять наружу некоторые продукты происходящих в них химических превращений. Это уже напоминало простейший обмен веществ между средой и коацерватной каплей.

Вопрос 5. В чём сущность химической эволюции на ранних этапах существования Земли?

Химическая эволюция — это совокупность процессов, протекавших в Космосе и на ранних этапах существования Земли, приведших к возникновению жизни. На первом этапе образовались литосфера, гидросфера, атмосфера. Литосфера возникла вследствие вулканизма. Ежегодно вулканы выбрасывают на поверхность Земли около 1 км. За время существования Земли, при нынешней активности вулканов, было выброшено такое количество лавы, которой достаточно для образования коры Земли.

Вопрос 6. Почему формирование липидной мембраны вокруг коацерватов предопределило дальнейшее возникновение клетки?

Появление биологической мембраны, отделяющей содержимое коацервата от окружающей среды и обладающей способностью к избирательной проницаемости, предопределило направление дальнейшей химической эволюции по пути развития всё более совершенных саморегулирующихся систем, вплоть до возникновения первых примитивно устроенных клеток.

Вопрос 7. Когда на Земле появились первые клеточные организмы?

Земля образовалась примерно 4,6 млрд. лет назад, а первые примитивные формы жизни, по мнению ученых, могли появиться 3,9 млрд. лет назад.

Вопрос 8. Какие вам известны иные гипотезы происхождения жизни на нашей планете?

Проблема жизни и живого является объектом исследования многих естественных дисциплин, начиная с биологии и завершая философией, математикой, рассматривающих абстрактные модели феномена живого, а также физикой, определяющей жизнь с позиций физических закономерностей.

Вокруг этой главной проблемы концентрируются все другие более частные проблемы и вопросы, а также строятся философские обобщения и выводы.

В соответствии с двумя мировоззренческими позициями — материалистической и идеалистической — еще в древней философии сложились противоположные концепции происхождения жизни: креационизм и материалистическая теория происхождения органической природы из неорганической.

Сторонники креационизма утверждают, что жизнь возникла в результате акта божественного творения, свидетельством чего является наличие в живых организмах особой силы, управляющей всеми биологическими процессами.

Сторонники происхождения жизни из неживой природы утверждают, что органическая природа возникла благодаря действию естественных законов. Позднее эта концепция была конкретизирована в идее самозарождения жизни.

Концепция самозарождения, несмотря на ошибочность, сыграла позитивную роль; опыты, призванные ее подтвердить, представили богатый эмпирический материал для развивающейся биологической науки. Окончательный отказ от идеи самозарождения произошел только в XIX в.

В XIX в. также была выдвинута гипотеза вечного существования жизни и ее космического происхождения на Земле. Было высказано предположение, что жизнь существует в космосе и переносится с одной планеты на другую.

В начале XX в. идею космического происхождения биологических систем на Земле и вечности существования жизни в космосе развивал русский ученый академик В.И. Вернадский.

Вопрос 9. Подготовьтесь к конференции на тему «Гипотезы происхождения жизни на Земле», выбрав для себя определённую роль (защитника одной из гипотез, журналиста, ведущего конференции и др.).

Замечания к теории происхождения жизни и возникновении биосферы

В современной науке принята гипотеза абиогенного (небиологического) происхождения жизни под действием естественных причин в результате длительного процесса космической, геологической и химической эволюции — абиогенеза, основой которой явилась гипотеза академика А. И. Опарина. Абиогенезная концепция не исключает возможности существования жизни в космосе и ее космического происхождения на Земле.

Однако, исходя из современных достижений науки, к гипотезе А.И. Опарина напрашиваются следующие уточнения.

Жизнь не могла возникнуть на поверхности (или около нее) воды Океана, поскольку в те далекие времена Луна находилась много ближе к Земле, чем в настоящее время. Приливные волны должны были быть огромной высоты, большой разрушительной силы. Протобионты в этих условиях просто не могли образоваться.

Из-за отсутствия озонового слоя под воздействие жесткого ультрафиолетового излучения протобионты так же не могли существовать. Это говорит о том, что жизнь могла появиться только в толще воды.

Из-за особых условий жизнь могла появиться только в воде первичного Океана, но не на поверхности, а на дне в тонких пленках органического вещества, адсорбированного поверхностями кристаллов пирита и апатитов, видимо, около геотермальных источников. Поскольку, установлено, что органические соединения образуются в продуктах извержения вулканов, а вулканическая деятельность под Океаном в древности была весьма активной. Растворенного кислорода в древнем Океане, способного окислить органические соединения, не было.

Сегодня считается, что протобионты представляли собой молекулы РНК, но не ДНК, так как доказано, что процесс эволюции шел от РНК к белку, а затем к образованию молекулы ДНК, у которой С-Н связи были более прочными, чем С-ОН связи у РНК. Однако понятно, что молекулы РНК не могли возникнуть в результате плавного эволюционного развития. Вероятно, имел место скачек со всеми чертами самоорганизации вещества, механизм которого к настоящему времени не ясен.

Первичная биосфера в толще воды, вероятно, была представлена богатым функциональным разнообразием. И первое появление жизни должно было произойти не в виде какого-то одного вида организма, а в совокупности организмов. Сразу должны были появиться многие первичные биоценозы. Они состояли из простейших одноклеточных организмов, способных выполнять все без исключения функции живого вещества в биосфере.

Эти простейшие организмы были гетеротрофами (питались готовыми органическими соединениями), были прокариотами (организмами без ядра), были анаэробами (использовали дрожжевое брожение как источник энергии).

Из-за особых свойств углерода жизнь появилась именно на этой основе. Однако никакие современные данные не противоречат вероятности появления жизни не только на углеродной основе.

Источник

1. Охарактеризуйте химический состав первичной атмосферы Земли.
Температура на поверхности Земли была очень высока. Более тяжелые соединения перемещались к центру, а более легкие (СО2, Н2) шли на поверхность. Металлы соединялись с кислородом, поэтому свободного кислорода в атмосфере не было. Она состояла из водорода и различных газов: метана, водяного пара, аммиака и некоторых других.

2. Перечислите основные источники энергии, под действием которых в первичной атмосфере протекали химические взаимодействиями между ее компонентами.
Компоненты газовой оболочки атмосферы подвергались воздействию различных видов энергии: жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, высокой температуры в области грозовых разрядов, в районах вулканической активности и других. В результате этого компоненты вступали между собой в реакции, изменяясь и усложняясь. Возникали более крупные молекулы.

3. Закончите предложение.
Обнаружение в космических объектах органических соединений свидетельствует о возможности их небиологического синтеза.

4. Приведите краткий список «ранних» и «поздних» продуктов, образующихся в атмосфере и первичном океане абиогенным путем.
1. «Ранние» продукты: сахара, аминокислоты, органические кислоты, азотистые основания.
2. «Поздние» продукты: полипептиды, полинуклеотиды, появление коацерватов.

5. Подчеркните правильный ответ на вопрос.
Как называются дискретные частицы, самопроизвольно образующиеся в растворах высокомолекулярных органических веществ?
Ответ: прокариоты, коацерваты, жидкие кристаллы, вирусы.

6. Закончите предложение.
Веществами, составившими основу (матрицу) первичных биомембран, явились жиры (липиды).

7. Ответьте, какие преимущества получили предшественники клеток в связи с возникновением биологических мембран.
Появление мембраны позволило отделить содержимое коацервата от внешней среды, свойство избирательной проницаемости у мембраны вместе с этим предопределило дальнейшее развитие химической эволюции по пути развития все более совершенных и саморегулирующихся структур, вплоть до появления первых клеток.

8. Допишите предложение.
Приблизительный возраст первых клеточных организмов составляет около 3 млрд. лет.

Источник

Какие химические элементы и их соединения были в первичной атмосфере Земли

Ответ оставил Гуру

Если тебя не устраивает ответ или его нет, то попробуй воспользоваться поиском на сайте и найти похожие ответы по предмету Биология.

А. Выберите один правильный ответ
1. Главный признак живого организма:
а) изменение формы,
б) изменение размера,
в) обмен веществ,
г) пассивное передвижение

А 2. Все живые организмы в отличие от неживых:
а) размножаются, растут, развиваются,
б) существуют независимо от среды,
в) изменяют форму,
г) изменяются под воздействием среды.

А 3. В предложенном перечне найди название систематической категории:
а) вид,
б) собака,
в) роза,
г) человек.

А 4. Группа особей, скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство – это:
а) вид,
б) род,
в) тип,
г) отряд

А 5. Главная задача систематики – это изучение:
а) этапов эволюции,
б) отношений организмов и окружающей среды,
в) приспособленности организмов к условиям обитания,
г) рганизмов и объединение их в группы на основе родства.

Вариант 2
Б 1. Вирусы обладают такими признаками живого, как
1) питание
2) рост
3) обмен веществ
4) наследственность.

Б 2. Преемственность поколений обеспечивается за счет
1) развития
2) роста
3) размножения
4) обмена веществ.

Б 3. Удвоение ДНК происходит на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3)органо-тканевом
4) организменном

Б 4. Круговорот воды в природе наблюдается на уровне организации жизни
1) популяционно-видовом
2) биосферном
3) экосистемном
4) организменном.

Б 5. Цветение черемухи обыкновенной наблюдается на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3)органо-тканевом
4) организменном

Б 6. Деление ядра – это пример проявления жизни на уровне
1) клеточном
2) молекулярном
3)органо-тканевом
4) организменном..

Б 7. Динамика численности уссурийского тигра – это пример на уровне
1) популяционно-видовом
2) биосферном
3) экосистемном
4) организменном.

Б 8. На каком уровне организации живого происходят генные мутации?
1) организменном
2) клеточном
3) видовом
4) молекулярном

Б 9. Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют:
1) воспроизведением
2) эволюцией
3) раздражимостью
4) нормой реакции

Б 10. Живое от неживого отличается способностью
1) изменять свойства объекта под воздействием среды
2) участвовать в круговороте веществ
3) воспроизводить себе подобных
4) изменять размеры объекта под воздействием среды

Б 12. Для изучения строения клетки необходимо:
1) рассмотреть под микроскопом орган растения, например, лист;
2) приготовить тонкий срез какого либо растения и рассмотреть его под микроскопом;
3) выделить из органа одну клетку и рассмотреть ее под микроскопом;
4) поставить опыт по изучению значения света в жизни растения и наблюдать за ним

Источник