Происхождение жизни. Происхождение клетки

1. Происхождение жизни Происхождение клетки

Лектор – д.б.н.,
профессор
Ясакова Н.Т.

2. Цели и задачи лекции:

• знакомство с основными гипотезами
происхождения Жизни на Земле;
• дать представление об основных
этапах происхождения Жизни, а
также – про- и эукариотической
клетки.

3. Происхождение жизни

• Биологической эволюции
предшествовала химическая
эволюция, которая включала ряд
этапов. Переход от неживого к
живому получил название
биопоэз.

4. Происхождение жизни

• Согласно гипотезам панспермии.
жизнь была занесена на Землю
случайно или намеренно и
впоследствии эволюционировала
применительно к условиям Земли.

5. Происхождение жизни

• В 1865 г. немецкий врач Г.Рихтер
выдвинул гипотезу космозоев
(космических зачатков), в соответствии с
которой жизнь является вечной, и
зачатки, населяющие мировое
пространство, могут переноситься с
одной планеты на другую.

6. Происхождение жизни

Простейшие органические
вещества попадали на Землю из
разных источников:

7. Происхождение жизни

• образовывались
абиогенным
путем в
результате
вулканической
деятельности

8. Происхождение жизни

• попадали на
Землю из
космоса

9. Происхождение жизни

• Древняя Земля
подвергалась
постоянной
бомбардировке
метеоритами и
кометами

10. Происхождение жизни

• С космической
пылью на Землю
пришло около
10 млрд. тонн
органических
соединений.

11. Происхождение жизни

В космосе найдены сразу восемь
типов сложных органических
молекул, в том числе, простейшая
аминокислота глицин.

12. Происхождение жизни

• Цикл
формирования
органических
молекул в
космосе

13. Происхождение жизни

• Абиогенез - идея о
происхождении живого из
неживого в условиях Земли исходная гипотеза современной
теории происхождения жизни.

14. Происхождение жизни

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

15. Происхождение жизни

Опарин А.И.
(1894-1980)

16. Этапы происхождения жизни по Опарину:

• формирование карбосферы;
• образование первичного
бульона;
• возникновение коацерватов.

17. Происхождение жизни

• В 1955 г.
американский
исследователь
С.Миллер, пропускал
электрические заряды
через смесь газов и
паров.

18. Происхождение жизни

• В результате он
получил простейшие
жирные кислоты,
мочевину, уксусную и
муравьиную кислоты
и несколько
аминокислот.

19. Клеточный уровень организации

Схема
происхождения
жизни по
А.И.Опарину

20. Происхождение жизни

• Коацерваты - это обособленные в растворе
органические многомолекулярные
структуры. Это еще не живые существа. Их
возникновение – стадия развития
преджизни.

21. Клеточный уровень организации

Схема
происхождения
жизни согласно
современной
концепции
первичности РНК

22. Клеточный уровень организации

Воды древнего
океана стали
местом
зарождения
Жизни на Земле

23. Происхождение жизни

• В океане слишком
много воды для
зарождения
жизни, поэтому ее
синтез шел на
тонких пленках
слизи.

24. Происхождение жизни

• Определенные сорта глины могут
выступать своего рода
катализатором образования
клеточных "мешочков", содержащих
жидкость.

25. Происхождение жизни

• Добавив в глину жирные кислоты,
которые являются основным
строительным материалом клеточной
мембраны, ученые скоро обнаружили
сформированные "клетки", которые
адсорбировали жидкость и
увеличивались в размерах.

26. Происхождение жизни

• Уильям Мартин (Германия) и Майкл
Рассел (Великобритания) утверждают,
что первые живые организмы на Земле
могли появиться внутри камней,
выстилающих дно океана.

27. Происхождение жизни

• Крошечные
полости внутри
минералов могли
выступить в роли
клеток. Эти ячейки
– идеальное место
для возникновения
жизни

28. Происхождение клетки

Главную роль в образовании
первых мембран сыграли
амфипатические молекулы
фосфолипидов

29. Происхождение клетки

• Амфипатические молекулы
имеют концы с разными
свойствами: гидрофильный и
гидрофобный

30. Происхождение клетки

31. Происхождение клетки

32. Происхождение клетки

• Появление эукариот было
эталонным ароморфозом. Его
можно назвать вторым по
значению событием после
появления самой Жизни.

33. Происхождение клетки

• Обособление клеточного ядра
(хранилища наследственной
информации) от цитоплазмы (области
активного метаболизма) позволило
формировать, в зависимости от условий,
морфологически и функционально
различные клетки при неизменном
геноме.

34. Происхождение клетки

Одна из гипотез происхождения ядра

35. Происхождение клетки

Автор
оригинальных
моделей
строения
клеточного ядра,
митоза и мейоза.
Создатель пяти
учебных
фильмов.

36. Происхождение клетки

Эволюционная
схема
происхождения
ядра
принадлежит
профессору
А.Н.Мосолову

37. Происхождение клетки

38. Происхождение клетки

• Бактерии и археи возникли на Земле от
общего предка – так называемого
прогенота – около 4 млрд. лет назад, а
эукариоты, по данным палеонтологов,
появились на Земле через 500
млн. лет после прокариот.

39. Происхождение клетки

• Предполагается, что три класса
органелл – митохондрии, реснички и
фотосинтезирующие пластиды –
произошли от свободно живущих
бактерий.

40. Происхождение клетки

41. Происхождение клетки

Этапы
ранней
эволюции
жизни на
Земле

42. Происхождение клетки

• Эукариоты сумели
завоевать мир в
первую очередь
потому, что
придумали
митохондрии –
специализированные
энергетические узлы
клетки (на этой
модели они показаны
розовым)

43. Происхождение клетки

Ключом к появлению эукариот стало не
формирование ядра
(как рассуждали учёные 70 лет),
а возникновение митохондрий.
В результате на каждый свой ген эукариоты
располагают на четыре-пять порядков
большим запасом энергии, чем бактерии

44. Происхождение клетки

• Число митохондрий
(показаны красным) в
одной клетке
варьируется от
единственного
экземпляра (в основном
в одноклеточных
эукариотах) до двух
тысяч (например, в
клетках печени
человека)

45. Ссылки:

1. Биология. В 2 кн. Под ред. В.Н. Ярыгина.
2. http://rudocs.exdat.com/docs/index39127.html?page=17
3. http://www.razlib.ru/nauchnaja_literatura_prochee/kon
cepcii_sovremennogo_estestvoznanija_konspekt_lekcii
/p6.php
4. http://evolution.powernet.ru/library/great_symbiosis.ht
ml
5. http://ru.wikibooks.org/wiki/Биология_клетки/Много
страничная_версия/Клетка_—_основа_жизни