Начальные этапы биологической эволюции. Презентация к уроку биологии "Современные теории происхождения жизни",10 класс Этапы биологической эволюции презентация

Возникновение фотосинтеза -аэробный обмен в-в -появление эукариот -появление многоклеточности. События:

Под эволюцией фотосинтеза понимают последовательное становление и изменение процесса преобразования солнечной энергии в химическую для синтеза сахаров из углекислого газа, с выделением кислорода в качестве побочного продукта. Возникновение фотосинтеза

В ходе развития жизни на земле первые фотосинтезирующие организмы появились достаточно рано и в качестве источников электронов использовали мощные восстановители, такие как водород или сероводород, поэтому изначально весь фотосинтез был аноксигенным (бескислородным).

Будучи окруженными близкими по составу, но еще неживыми органическими соединениями, первичные существа могли осуществлять в бескислородной среде анаэробный гетеротрофный тип питания с помощью небольшого набора ферментов. Постепенное истощение и деградация органических веществ, синтезированных абиогенным путем, сопровождались накоплением все более окисленных соединений, вплоть до появления наиболее бедного энергией соединения углерода - углекислоты. Это влекло за собой необходимость все большего и большего совершенствования и усложнения ферментативного аппарата, необходимого для ассимиляции все более окисленных веществ.

В этих условиях, которые все еще характеризовались отсутствием в среде кислорода, вполне вероятно возникновение первичных автотрофных организмов, которые осуществляли восстановление углекислоты за счет химической энергии, полученной из минеральных веществ. Такой тип питания получил название хеморедукции. Среди современных организмов известна группа сульфатредуцирующих микроорганизмов, которые восстанавливают сульфаты до сероводорода, используя для этой цели молекулярный водород.

Появление в этот период, который характеризовался сильно восстановительными условиями среды, светпоглощающих пигментов фотосенсибилизаторов привело, очевидно, к замене химической энергии в процессах хеморедукции на световую. Возник простейший тип фотоавтотрофного питания, который получил название фоторедукции и бактериального фотосинтеза. Такой тип питания осуществляют современные фототрофные бактерии - пурпурные серобактерии (Thiorhodaceae) и зеленые серобактерии (Chlorobacteriaceae),

Пурпурные и зеленые серобактерии восстанавливают углекислоту за счет энергии света, используя в качестве Н-донора сероводород (H2S):

Вода является более окисленным соединением по сравнению с сероводородом. Использование ее в качестве донора водорода связано с необходимостью дополнительной затраты энергии и стало возможно благодаря дальнейшему совершенствованию фотохимического аппарата, которое состояло в появлении у растений (начиная с сине-зеленых водорослей) хлорофилла (вместо бактериохлорофилла) и дополнительной фотохимической системы, так называемой «фотосистемы П».

Появление на Земле фотосинтеза было обусловлено всем ходом предшествовавшей биологической эволюции и явилось поворотным пунктом в переходе от анаэробного к аэробному типу обмена веществ.

Около 2 млрд.250 лет назад в верхних слоях атмосферы Земли появился озоновый экран, не пропускающий коротковолновое ультрафиолетовое излучение.

Примерно 3,5 млрд лет тому назад на Земле уже существовали прокариоты. Именно таков возраст самых древних пород, в которых находят их ископаемые остатки. Бактерии безраздельно господствовали на протяжении значительной части архея (4,0-2,5 млрд лет назад) и протерозоя (2,5-0,6 млрд лет назад) и сформировали первую в истории Земли биосферу - прокариотную. Важнейшим ее компонентом были цианобактерии - одни из наиболее сложно устроенных прокариот, обладающие способностью к фотосинтезу. ЭВОЛЮЦИЯ ЭУКАРИОТ.

Первые ископаемые эукариоты датируются возрастом примерно в 1,5 млрд лет. Предками эукариот, по-видимому, были гетеротрофные прокариоты. Первым шагом на пути становления эукариотной организации должна была стать утрата жесткой клеточной стенки. Это позволило перейти к питанию посредством пино- и фагоцитоза, что кардинальным образом изменило способности организма по части использования источников питания. Появилась возможность заглатывать крупные частицы пищи, включая другие микроорганизмы. ПОЯВЛЕНИЕ ЭУКАРИОТ.

Симбиоз с бактерией, обладающей способностью к аэробному расщеплению простых органических соединений, давал протоэукариотной клетке несомненный энергетический выигрыш, поскольку аэробный метаболизм в энергетическом плане намного выгоднее анаэробного. Постепенно симбионт превратился в клеточную органеллу - митохондрию. Хлоропласты формировались сходным способом, но симбионтом в этом случае были обладающие способностью к фотосинтезу цианобактерии. Дальнейшая эволюция эукариот шла по пути формирования различных многоклеточных организмов. Возникали состоящие из одинаковых клеток слоевища, которые в дальнейшем дали начало водорослям, а на основе колониальных форм впоследствии сформировались животные. Именно многоклеточные организмы стали играть ведущую роль в формировании биосфер протерозоя и фанерозоя (около 0,6 млрд лет назад - до наших дней). Клетка эукариот формировалась в середине протерозоя на основе совершенствования организации прокариот. Митохондрии и хлоропласты были приобретены в результате симбиоза древних эукариот с бактериями.

«Теория возникновения жизни» - Теории возникновения жизни на Земле. Опыт Миллера и Юри. Самозарождение жизни. Эксперимент повторялся несколько раз в 1953-1954 годах. Споры микроорганизмов оседали на изогнутой трубке и не могли проникнуть в питательную среду. Теория биопоэза. Последующие дожди растворяли полипептиды. Панспермия. Был проведён в 1953 году Миллером и Юри.

«Гипотеза А.И.Опарина» - Первичная атмосфера Земли имела восстановительный характер. Гипотеза происхождения жизни А.И.Опарина. Общие выводы по теории А.И.Опарина. Опыты Г.Юри и С.Миллера (1955). Абиогенный синтез простейших органических соединений из неорганических. Этапы возникновения жизни на Земле. Возникновение генетического кода, мембраны и начало биологической эволюции.

«Развитие органического мира» - Длительность: ОТ 408 ДО 360 МЛН. Архейская эра. Длительность: ОТ 248 ДО 213 МЛН. Длительность: ОТ 25 ДО 5 МЛН. В более теплых областях земного шара раскинулись обширные степи. Мезойская эра. Силурийский период. Первые многоклеточные животные возникли 900-1000 млн. лет назад. Ордовикский период. Длительность: ОТ 0,01 МЛН.

«Развитие Земли» - Отдыхая на берегу, мы укрылись от палящего зноя в тени саксаулового леса, раскинувшегося у самой воды. ЗАЛ № 1 Практическая работа: 1. Изучить предложенные экспонаты. 2. Определить: а) Какие образцы являются ископаемыми остатками организмов(окаменелости) б) Какие образцы являются реконструируемыми. 3. Сформулировать вывод: Для чего необходимо изучать ископаемые остатки организмов? 4. Из предложенных букв сложить название науки, изучающей древние окаменелости.

«Происхождение жизни» - Биохимическая эволюция. Теория стационарного состояния. Самопроизвольное зарождение жизни. Опровержение теории самозарождения. Теории происхождения жизни. Работу готовила ученица 10 «А» класса. Креационизм. Опыты Луи Пастера. Дмитрюкова Екатерина. Теория панспермии. В каждой молекуле есть определенная структурная организация.

«Продолжительность жизни» - За одну единицу физического времени единица массы прирастает на cm(t) единиц массы. Определение q(t) и tmax для птиц. Аппроксимация зависимостей w(M) и (qcrit/q0)(M). Единица физиологического времени имеет размерность [энергия/масса/время]. Наиболее строгое определение дал Дж. – Единица внутреннего времени ([T]).

Всего в теме 20 презентаций

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, про-блемного изложения, объясни-тельно-иллюстративный.

Цель:

Формирование у учащихся целостной системы знаний о живой природе, ее системной организации и эволюции;

Умения давать аргументированную оценку новой информации по биоло-гическим вопросам;

Воспитание гражданской ответственности, самостоятельности, инициативности

Задачи:

Образовательные : о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;

Развитие творческихспособностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;

Воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем

ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ- УУД

Личностные результаты обучения биологии :

1. воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину; осознание своей этнической принадлежности; усвоение гуманистических и традиционных ценностей многонационального российского общества; воспитание чувства ответственности и долга перед Родиной;

2. формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;

Метапредметные результаты обучения биологии:

1. умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

2. овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы;

3. умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно популярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и

оценивать информацию;

Познавательные : выделение существенных признаков биологических объектов и процессов; приведение доказательств (аргументация) родства человека с млекопитающими животными; взаимосвязи человека и окружающей среды; зависимости здоровья человека от состояния окружающей среды; необходимости защиты окружающей среды; овладение методами биологической науки: наблюдение и описание биологических объектов и процессов; постановка биологических экспериментов и объяснение их результатов.

Регулятивные: умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).

Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру-гих видов деятельности.

Технологии: Здоровьесбережения, проблем-ного, раз-вивающего обучения, групповой деятельно-сти

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Ход урока

Задачи

Сформировать представление о начальных эта-пах биологической эволюции. Проанализировать значение появления эукари-от, полового процесса, фотосинтеза, многоклеточности для дальнейшего развития жизни на Земле.

Продолжить работу над общебиологическими понятиями, умением учащихся устанавливать би-ологические закономерности.

Основные положения

1.Первыми живыми организмами на планете были гетеротрофные прокариотеские организмы

2,.Истощение органических запасов первичного океана вызвало появление автотрофного питания, в частности фотосинтеза.

Появление эукариотических организмов сопровождалось возникновением диплоидности и ограниченного оболочкой ядра.

На рубеже архейской и протерозойской эр произошли первые многоклеточные.

Начальные этапы биологической эволюции

Наиболее важными событиями биологической эволюции после возникновения фотосинтеза и аэробного типа обмена следует считать появление эукариот и многоклеточности.

В результате взаимополезного сожительства — симбио-за — различных прокариотических клеток возникли ядер- ные, или эукариотические, организмы. Сущность гипотезы симбиогенеза заключается в следующем. Основ-ной «базой» для симбиоза была, по-видимому, гетеротроф-ная амебоподобная клетка. Пищей ей служили более мел-кие клетки. Одним из объектов питания такой клетки мог-ли стать дышащие кислородом аэробные бактерии, способные функционировать и внутри клетки-хозяина, про-изводя энергию. Те крупные амебовидные клетки, в теле ко-торых аэробные бактерии оставались невредимыми, оказа-лись в более выгодном положении, чем клетки, продолжав-шие получать энергию анаэробным путем — брожением. В дальнейшем бактерии-симбионты превратились в мито-хондрии. Когда к поверхности клетки-хозяина прикрепи-лась вторая группа симбионтов — жгутикоподобных бакте-рий, сходных с современными спирохетами, возникли жгу-тики и реснички. В результате подвижность и способность к нахождению пищи у такого организма резко возросли. Так возникли примитивные животные клетки — предшествен-ники ныне живущих жгутиковых простейших.

Образовавшиеся подвижные эукариоты путем симбиоза с фотосинтезирующими (возможно, цианобактериями) орга-низмами дали водоросль, или растение. Очень важно то об-стоятельство, что строение пигментного комплекса у фото-синтезирующих анаэробных бактерий поразительно сходно с пигментами зеленых растений. Такое сходство не случайно и указывает на возможность эволюционного преобразования фотосинтезирующего аппарата анаэробных бактерий в ана-логичный аппарат зеленых растений. Изложенная гипотеза о возникновении эукариотических клеток через ряд последо-вательных симбиозов хорошо обоснована, и ее приняли мно-гие ученые. Во-первых, одноклеточные водоросли и сейчас легко вступают в союз с животными-эукариотами. Например, в теле инфузории туфельки обитает водоросль хлорелла. Во- вторых, некоторые органоиды клетки, такие как митохонд-рии и пластиды, по строению своей ДНК удивительно похожи на прокариотические клетки — бактерии и цианобактерии.

Возможности эукариот по освоению среды еще боль-шие . Связано это с тем, что организмы, обладающие ядром, имеют диплоидный набор всех наследственных задатков — генов, т. е. каждый из них представлен в двух вариантах.

привел к значительному увеличению разнообразия живых организмов благодаря созданию новых многочислен-ных комбинаций генов. Одноклеточные организмы быстро размножились на планете. Однако их возможности в освое-нии среды обитания ограничены. Они не могут и расти бес-предельно. Объясняется это тем, что дыхание простейших организмов осуществляется через поверхность тела. При увеличении размеров клетки одноклеточного организма его поверхность возрастает в квадратичной зависимости, а объем — в кубической, в связи с чем биологическая мем-брана, окружающая клетку, неспособна обеспечить кис-лородом слишком большой организм. Иной эволюционный путь осуществился позже, около 2,6 млрд лет назад, когда появились организмы, эволюционные возможности кото-рых значительно шире, — многоклеточные организмы.

Первая попытка разрешения вопроса о происхождении многоклеточных организмов принадлежит немецкому био-логу Э. Геккелю (1874). В построении своей гипотезы он ис-ходил из исследований эмбрионального развития ланцетни-ка, проведенных к тому времени А. О. Ковалевским и дру-гими зоологами. Основываясь пабиогенетическом законе,

Э. Геккель полагал, что каждая стадия онтогенеза повторяет какую-то стадию, пройденную предками данного вида во время филогенетического развития. По его представлени-ям, стадия зиготы соответствует одноклеточным предкам, стадия бластулы — шарообразной колонии жгутиковых. В дальнейшем, в соответствии с этой гипотезой, произошло впячивание (инвагинация) одной из сторон шарообразной колонии (как при гаструляции у ланцетника) и образовался гипотетический двухслойный организм, названный Гекке-лем гастреей, поскольку он похож на гаструлу.

Представления Э. Геккеля получили название теории гастреи. Несмотря на механистичность рассуждений Гекке-ля, отождествлявшего стадии онтогенеза со стадиями эво-люции органического мира, теория гастреи сыграла важную роль в истории науки, так как способствовала утверждению

монофилетических(из одного корня) представлений о про-исхождении многоклеточных.

Основу современных представлений о возникновении многоклеточных организмов составляет гипотеза И. И. Меч-никова (1886) — гипотеза фагоцителлы. По предположе-нию ученого, многоклеточные произошли от колониальных простейших — жгутиковых. Пример такой органи-зации — ныне существующие колониальные жгутиковые типа вольвокс.

Среди клеток колонии выделяются движущие, снабжен-ные жгутиками; питающие, фагоцитирующие добычу и уно-сящие ее внутрь колонии; половые, функцией которых яв-ляется размножение. Первичным способом питания таких примитивных колоний был фагоцитоз. Клетки, захватив-шие добычу, перемещались внутрь колонии. Затем из них образовалась ткань — энтодерма, выполняющая пищева-рительную функцию. Клетки, оставшиеся снаружи, выпол-няли функцию восприятия внешних раздражений, защиты и функцию движения. Из подобных клеток развивалась по-кровная ткань — эктодерма. Часть клеток специализиро-валась на выполнении функции размножения. Они стали половыми клетками. Так колония превратилась в прими-тивный, но целостный многоклеточный организм.

Подтверждением гипотезы фагоцителлы служит строение примитивного многоклеточного организма — трихоплакса. Русский ученый А. В. Иванов установил, что трихоплакс по своему строению соответствует гипотетическому существу — фагоцителле и должен быть выделен в особый тип живот-ных — фагоцитпеллоподобных, занимающих промежуточ-ное положение между многоклеточными и одноклеточными организмами.

Потребность в увеличении скорости передвижения, не-обходимого для захвата пищи, благоприятствовала дальней-шей дифференцировке, что обеспечило эволюцию многокле-точных — животных и растений, и привела к увеличению многообразия форм живого.

Основные этапы хими-ческой и биологической эволюции.

Таким образом, возникновение жизни на Земле носит за-кономерный характер, и ее появление связано с длительным процессом химической эволюции, происходившей на нашей планете. Формирование структуры, отграничивающей орга-низм от окружающей среды, — мембраны с присущими ей свойствами — способствовало появлению живых организ-мов и ознаменовало начало биологической эволюции. Как простейшие живые организмы, возникшие около 3 млрд лет назад, так и более сложно устроенные в основе своей струк-турной организации имеют клетку.

Самостоятельная работа

проверка

Нажав на кнопку "Скачать архив", вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям. Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.

Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку "Скачать архив"

Подобные документы

История представлений о возникновении жизни на Земле. Гипотезы возникновения жизни на Земле. Образование первичных органических соединений. Что считать жизнью? Эволюция жизни на Земле. Появление высокоорганизованных форм жизни.

реферат , добавлен 17.05.2003


Проблема происхождения жизни на Земле. Возможности существования жизни в других областях Вселенной. Креационизм. Теория стационарного состояния, самопроизвольного самозарождения, панспермии. Современные возрения на происхождение жизни на Земле.

реферат , добавлен 04.10.2008


Тайна появления жизни на Земле. Эволюция зарождения жизни на Земле и сущность концепций эволюционной химии. Анализ биохимической эволюции теории академика Опарина. Этапы процесса, приведшего к возникновению жизни на Земле. Проблемы в теории эволюции.

реферат , добавлен 23.03.2012


Характеристика общих представлений об эволюции и основных свойствах живого, которые важны для понимания закономерностей эволюции органического мира на Земле. Обобщение гипотез и теорий происхождения жизни и этапы эволюции биологических форм и видов.

курсовая работа , добавлен 27.01.2010


Гипотеза Опарина о постепенном возникновении жизни на Земле из неорганических веществ путем длительной абиогенной (небиологической) молекулярной эволюции. Роль появления коацерватов и химической эволюции в развитии клетки и ходе биологической эволюции.

статья , добавлен 18.05.2009


Вопрос о возникновении жизни на Земле - борьба религии и науки, идеализма и материализма. Проблема отличия живого от неживого. Современное двуединое понятие первобытного бульона и самозарождения жизни - теория Опарина-Холдейна о происхождении жизни.

реферат , добавлен 09.05.2009


Сравнение основных определений понятия "жизнь". Анализ проблемы происхождения и эволюции жизни на Земле. Общая характеристика современных теорий возникновения жизни, а также процесса эволюции ее форм. Сущность основных законов биологической эволюции.

курсовая работа , добавлен 04.10.2010