Nguồn gốc sự sống
Xét về hàng loạt quy trình tiến hóa, sự sống trên Trái Đất đã trải qua những quy trình tiến độ sau :
- Tiến hóa hóa học: sự hình thành và tiến hóa của các hợp chất hữu cơ
- Tiến hóa tiền sinh học: sự hình thành và tiến hóa của các tế bào sơ khai
- Tiến hóa sinh học: sự tiến hóa của các loài sinh vật trên Trái Đất cho đến ngày nay.
1. Tiến hoá hoá học
Quá trình hình thành các hợp chất hữu cơ theo phương thức hóa học dưới tác động của các tác nhân tự nhiên. Từ chất vô cơ → chất hữu cơ đơn giản → chất hữu cơ phức tạp
a. Quá trình hình thành các chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ
- Trong khí quyển nguyên thủy của trái đất (được hình thành cách đây khoảng 4,5 tỉ năm) có chứa các khí như hơi nước, khí CO2, NH3, và rất ít khí nitơ…Khí ôxi chưa có trong khí quyển nguyên thủy.
- Dưới tác động của nhiều nguồn năng lượng tự nhiên, các chất vô cơ đã hình thành các chất hữu cơ đơn giản gồm 2 nguyên tố C, H rồi đến các hợp chất có 3 nguyên tố C, H, O và 4 nguyên tố C, H, O, N.
- Theo Oparin và Handan (1920): Từ các chất vô cơ Q sấm sét, tia tử ngoại ⇒ các hợp chất hữu cơ đơn giản đầu tiên.
- Thí nghiệm của Milơ và Urây (1953): H.hợp khí H2, NH3, CH4, H2O Dòng điên cao thê ⇒ một số chất hữu cơ đơn giản (Axit amin)
b. Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ
- Các chất hữu cơ đơn giản hòa tan trong các đại dương nguyên thủy, trên nền đáy bùn sét của đại dương, chúng có thể được cô đọng lại và hình thành các chất trùng hợp như prôtêin và axit nucleic.
- Nhiều thực nghiệm đã chứng minh sự trùng hợp ngẫu nhiên của các đơn phân, các axit amin, thành các đại phân tử prôtêin trên nền bùn sét nóng.
-
TN của Fox và những tập sự ( 1950 ) : H.hợp axit amin khô 150 – 180 độC chuỗi peptit ngắn ( Prôtêin nhiệt ) .
⇒ Tóm lại:
-
Trong điều kiện kèm theo khí quyển không có O2 :
-
Từ những chất vô cơ Q sấm sét, tia tử ngoại ⇒ những hợp chất đơn thuần : aa, Nu, đường đơn, axit béo … phối hợp lại ⇒ những đại phân tử hữu cơ .
-
Từ những Nu Trùng phân ⇒ những ARN khác nhau về thành phần và L → ARN có năng lực nhân đôi tốt dưới công dụng của CLTN. Từ ARN → ADN vững chắc hơn, năng lực phiên mã đúng chuẩn hơn ⇒ ADN là nơi tàng trữ và dữ gìn và bảo vệ TTDT, còn ARN làm trách nhiệm dịch mã
- Cơ chế dịch mã có thể được hình thành:
-
Các aa link yếu với những Nu / ARN, còn ARN như khuôn mẫu để những aa bám vào và link với nhau → chuỗi p.peptit ngắn ” Prôtêin .
-
Nếu chuỗi polypeptit ngắn này có đặc tính của enzim xúc tác cho quy trình phiên mã và dịch mã thì sự tiến hóa sẽ xảy ra nhanh hơn .
2. Tiến hoá tiền sinh học
Tiến hóa tiền sinh học là quy trình tiến độ hình thành nên những tế bào sơ khai và sau đó hình thành nên những tế bào sống tiên phong .
-
Các đại phân tử : lipit, protit, a. nucleic … Open trong nước và tập trung chuyên sâu cùng nhau thì những phân tử lipit do đặc tính kị nước sẽ lập tức hình thành nên lớp màng phủ bọc lấy tập hợp những đại phân tử hữu cơ tạo nên những giọt nhỏ li ti khác nhau. Các giọt này chịu sự ảnh hưởng tác động của CLTN sẽ tiến hóa dần tạo nên những tế bào sơ khai ( protobiont ) .
-
Các protobiont nào có được tập hợp những phân tử giúp chúng có năng lực trao đổi chất và nguồn năng lượng với bên ngoài, có năng lực phân loại và duy trì thành phần hóa học thích hợp thì được giữ lại và nhân rộng .
-
Bằng thực nghiệm những nhà khoa học cũng đã tạo được những giọt gọi là lipôxôm khi cho lipit vào trong nước cùng với một số ít những chất hữu cơ khác nhau. Lipit đã tạo nên lớp màng bao lấy những hợp chất hữu cơ khác và một số ít li-pô-xôm cũng đã bộc lộ 1 số ít đặc tính sơ khai của sự sống như phân đôi, trao đổi chất với môi trường tự nhiên bên ngoài. Ngoài ra những nhà khoa học cũng tạo được những giọt côaxecva có năng lực tăng kích cỡ và duy trì cấu trúc không thay đổi trong dung dịch .
-
Sau khi những tế bào nguyên thủy được hình thành thì quá trinh tiến hóa sinh học tiếp nối, dưới ảnh hưởng tác động của những tác nhân tiến hóa đã tạo ra những loài sinh vật như ngày này. Tế bào nhân sơ ( cách đây 3,5 tỉ năm ), đơn bào nhân thực ( 1,5 – 1,7 tỉ năm ), đa bào nhân thực ( 670 triệu năm ) .
3. Tiến hoá sinh học
- Từ các tế bào nguyên thủy, dưới tác động của chọn lọc tự nhiên (trên cơ sở đột biến trong gen và chọn lọc của môi trường) sẽ tiến hóa hình thành nên các cơ thể đơn bào đơn giản – tế bào sinh vật nhân sơ cách đây 3.5 tỉ năm.
- Từ tế bào nhân sơ tổ tiên sẽ tiến hóa thành các sinh vật nhân sơ và nhân thực.
- Sự tiến hóa sinh học diễn ra cho đến ngày nay và tạo ra toàn bộ sinh giới ngày nay.
Sơ đồ kiến thức bài học
.PNG)
Ví dụ1: Chứng minh ADN có trước hay ARN có trước?
Gợi ý trả lời:
- Một số bằng chứng đã chứng minh ARN có thể tự nhân đôi không cần enzim nên ARN tiến hóa trước ADN.
- ARN có khả năng tự nhân đôi, CLTN sẽ chọn các phân tử ARN có khả năng tự sao tốt, có hoạt tính enzim tốt làm vật liệu di truyền. Từ ARN → ADN.
Ví dụ2: Trong điều kiện của Trái Đất hiện nay, các hợp chất hữu cơ có thể được hình thành từ các chất vô cơ nữa không?
Gợi ý trả lời:
Trái đất ngày này khác với khi mới được hình thành : khí quyển của toàn cầu trước kia không có Ôxi nên những chất hữu cơ được tao ra sẽ không bị ôxi hóa. Còn thời nay, nếu những chất hữu cơ được tạo ra bằng con đường hóa họcở đâu đó trên toàn cầu thì nó sẽ bị ôxy hóa nhanh gọn và bị những VSV phân hủy mà không hề lặp lại qt tiến hóa hóa học như trước kia …
