Bài 32. Nguồn gốc sự sống

TRƯỜNG THPT SỐ 3 QUẢNG TRẠCH
Tiết 33: Nguồn gốc sự sống
TẠ THANH TÙNG
Thuyết sáng tạo đặc biệt
Theo thuyết này, tất cả các dạng thức sống khác nhau tồn tại được trên hành tinh Trái đất là nhờ vào sự sáng tạo của Chúa. Trong các cuốn Sách Sáng Thế, Kinh Thánh và Kinh Koran, Adam và Eva là người đàn ông và người đàn bà đầu tiên được Chúa tạo ra. Theo Ki-tô giáo, Hồi giáo và Do thái giáo, cuộc sống trên Trái đất được bắt đầu từ đó. Cả ba tôn giáo trên đều công nhận một điều đó là Chúa tạo dựng vũ trụ trong vòng 7 ngày, trong đó ngày thứ Sáu Người tạo ra con người (đàn ông và đàn bà). Vào ngày thứ bảy, Chúa nghỉ ngơi hoàn toàn để tạo nên ngày Sa-bát (ngày Chúa nhật).
Một số giả thuyết về nguồn gốc sự sống
Nguồn gốc sự sống ngoài vũ trụ (Panspermia) là một giả thuyết cho rằng sự sống tồn tại khắp nơi trong vũ trụ, được phân bố trong các mảnh thiên thạch, tiểu hành tinh và các ngôi sao. Theo thuyết này, sự sống có thể tồn tại trong các vật thể ngoài vũ trụ như vi khuẩn bị giữ lại trong các mảnh vỡ thiên thạch văng rộng khắp vũ trụ sau vụ va chạm giữa các hành tinh “chuyên chở” sự sống với các vật thể nhỏ trong hệ mặt trời.Vi khuẩn không dễ gì chết đi mà luôn ẩn chứa tại các vật thể vũ trụ trong một khoảng thời gian dài trước khi va chạm ngẫu nhiên với các hành tinh khác. Nếu gặp được những điều kiện lý tưởng trên bề mặt một hành tinh mới, các loại vi khuẩn sẽ trở nên linh động và sự sống sẽ được sinh sôi nảy nở
Thuyết sự sống ngoài vũ trụ
Thuyết vô cơ
Trong lĩnh vực khoa học tự nhiên, tạo sinh vô cơ hay phát sinh tự nhiên nghiên cứu về cách thức mà cơ thể sống được sinh ra từ các hợp chất vô cơ thông qua quá trình và phương pháp tự nhiên. Ở những điều kiện thích hợp, những vật chất không sống có thể giúp hình thành những phần cấu tạo nên tế bào sống như amino acid. Điều này đã được chứng minh qua thí nghiệm Urey-Miller do Stanley L. Miller và Harold C. Urey vào năm 1953. Trong tất cả sinh vật sống, các amino acid sắp xếp thành protein, sau đó được cung cấp các nguồn năng lượng cần thiết để bắt đầu liên kết với nhau và tạo ra tế bào protein. Đến lượt mình, protein là nguồn vật chất thô tiền đề của mọi sinh vật sống, từ vi khuẩn cho đến con người, có thể tồn tại và hoạt động.
Tiến hóa sự sống
Tiến hóa hóa học
Tiến hóa tiền sinh học
Tiến hóa sinh học
Các chất
vô cơ
Các hợp chất
hữu cơ
Các tế bào
Sơ khai
Những tế
bào sống
đầu tiên
Những tế
bào sống
đầu tiên
Các loài sinh
vật ngày nay
I. TIẾN HÓA HÓA HỌC
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ KHÍ QUYỂN NGUYÊN THỦY
CH4 C2N2 CO2
NH3 Hơi nước
H2
Giả thuyết của Oparin và Handan(năm 1920)
KHÍ QUYỂN TRÁI ĐẤT BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT HỮU CƠ HÌNH THÀNH
CH4 C2N2 CO
NH3 Hơi nước
H2
Hyđrocacbon: C ; H
Saccarit : C ; H ; O
A.amin Protein
Nu A. Nucleic
Giả thuyết của Oparin và Handan(năm 1920)
1. Hình thành các hợp chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ
Thí nghiệm của Mile-Urây
Cho tia tử ngoại chiếu qua một hỗn hợp
( NH3, CH4,CO2,H2O)

thu được axit amin
Trình bày thí nghiệm của Mile-Urây?
2.Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ:
2.Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ:
axit amin khô tạo thành những mạch pôlipeptit (ngắn) gọi là prôtêin nhiệt
150 – 1800C
Trình bày thí nghiệm tạo protein nhiệt của Fox và các cộng sự?
3. Sự xuất hiện cơ chế tự nhân đôi
a.ADN có trước hay ARN có trước?
Vì ARN :
*Có thể đóng vai trò như enzim trong quá trình tiến hóa đầu tiên
*Phân tử ARN bền vững hơn phân tử AND
*Có thể tự nhân đôi mà không cần đến enzim
*Thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền (cho quá trình dịch mã và giải mã)
Như vậy: vật chất di truyền đầu tiên được chọn lọc tự nhiên là ARN sau đó mới là ADN

Quá trình tiến hóa của cơ chế tự nhân đôi :
Các ribônuclêôtit kết hợp với nhau  nhiều phân tử ARN khác nhau ( thành phần nuclêotit, chiều dài )  chọn lọc ra các phân tử ARN (khả năng tự sao tốt, hoạt tính enzim tốt)  vật chất di truyền
ARN  AND ( có cấu trúc bền vững hơn và có khả năng sao chép chính xác hơn ARN) đã thay thế ARN làm chức năng lưu trữ và bảo quản thông tin di tuyền trong tế bào


CLTN
enzim
TÓM TẮT QUÁ TRÌNH TIẾN HÓA HÓA HỌC
Trong điều kiện bầu khí quyển nguyên thủy không có ôxy,N2 (hoặc rất ít) và có các khí như CH4, NH3, H2, H2O..
Do tác động của các tia bức xạ mặt trời, tia tử ngoại, sự phóng điện trong khí quyển ,hoạt động của núi lửa…….
Đã làm cho các chất vô cơ hình thành nên các chất hữu cơ đơn giản gồm 2 nguyên tố (C ,H) chất hữu cơ gồm 3 nguyên tố (C, H, O) như gluxit, lipit…. Chất hữu cơ có 4 nguyên tố (C, H, O, N) như axit amin, nuclêôtit…..
Trong những điều kiện nhất định các đơn phân kết hợp với nhau tạo thành các đại phân tử
Trong điều kiện trái đất hiện nay, các hợp chất hữu cơ có thể được hình thành từ các chất vô cơ nữa hay không?
Không thể vì:
Trái đất ngày nay khác hẳn với lúc nó mới hình thành(nguồn năng lượng, không có O2)
Nếu tạo ra các chất hữu cơ bằng con đường hóa học thì nó cũng bị oxi hóa hoặc bị các VSV phân hủy.
Pr
L
Pr
AN
Pr
KL+
Cacbonhyđrat
Lipit
Protein
Axit nucleic
CÁC CHẤT HỮU CƠ PHỨC TẠP HÒA TAN TRONG ĐẠI DƯƠNG
II. TIẾN HÓA TIỀN SINH HỌC
Pr
L
Pr
AN
Pr
KL+
CH4 C2N2 CO
NH3 Hoi nu?c
H2
Mầm sống xuất hiện và hoàn thiện dần
Cacbonhyđrat
Lipit
Protein
Axit nucleic
Côaxecva
Màng sinh chất
Enzim
Tự nh�n dơi
CH4 C2N2 CO
NH3 Hoi nu?c
H2
Kết quả của quá trình tiến hóa tiền sinh học
Cacbonhyđrat
Lipit
Protein
Axit nucleic
Tế bào sống đầu tiên
Màng sinh chất
Enzim
Tự nhân đôi
CLTN
Côaxecva
Pr
AN
Pr
AN
Pr
CLTN
CLTN
CLTN
II. TIẾN HÓA TIỀN SINH HỌC
Các đại phân tử ( lipit, protein, a.nu…) xuất hiện trong nước và tập trung cùng nhau
Phân tử lipit do đặc tính kị nước sẽ thực hiện vai trò là hình thành nên lớp màng để bao bọc lấy các đại phân tử hữu cơ để cách li với môi trường bên ngoài tạo điều kiện cho các phân tử này tương tác với nhau  tạo nên các giot nhỏ li ti khác nhau
Những giọt nhỏ này chịu sự tác động của CLTN các tế bào sơ khai (prôtbiont)
CH4 H2 NH3 H2O CO
Đường đơn, Axit amin, Nucleôtit .
Các giai đoạn chính trong quá trình phát sinh sự sống
Saccarit-Lipit
Polipeptit
Protein-Lipit
Polinucleotit
Protein Axitnucleic
Tiền sinh vật
Virut
Vi khuẩn
Thực vật
Động vật
CH4 H2 NH3 H2O CO2
Tiến hóa hóa học
Tiến hóa tiền sinh học
Tiến hóa sinh học
Câu hỏi
Nêu vai trò của lipit trong quá trình tiến hóa tạo nên lớp màng bám thấm?
Giải thích CLTN giúp hình thành nên các tế bào sơ khai như thế nào?