☰ Mundarija · Biologiya

Kimyoviy evolutsiya. Arxey va proterozoy

Darslar 56–57 · 2 ta dars · A. G‘afurov, A. Abdukarimov, J. Tolipova, O. Ishankulov, M. Umaraliyeva, I. Abdurahmonova. Biologiya, 10-sinf, 1-nashr. «Sharq» nashriyot-matbaa aksiyadorlik kompaniyasi, Toshkent, 2017
56

Biokimyoviy evolutsiya nazariyasi

Darslik: 221–222-betlar
MaqsadBiokimyoviy (kimyoviy) evolutsiya nazariyasi bosqichlarini – abiogen sintez, polimerlar, koatservatlar, protobiontlar, birinchi hujayralar – hamda ularga doir tajribalarni tushuntirish.
Yangi so‘zlar
abiogen sintez · abiogenic synthesiskoatservat · coacervateprotobiont · protobiontmatritsali sintez · template synthesis
Tushuntirish

Biokimyoviy evolutsiya nazariyasini A. I. Oparin (1924) va J. Xoldeyn (1929) ilgari surgan: hayot Yerdagi qadimgi sharoitda anorganik moddalardan sekin kimyoviy evolutsiya orqali paydo bo‘lgan. Yer taxminan 4,5 mlrd yil oldin hosil bo‘lgan; birinchi hayot izlari kamida 3,5 mlrd yil oldin. Bosqichlar: 1) oddiy organik moddalarning (aminokislotalar, azotli asoslar, shakarlar) abiogen sintezi – dastlabki atmosfera (suv bug‘i, karbonat angidrid, azot, metan, ammiak va vodorod aralashmalari) va energiya manbalari: chaqmoq, ultrabinafsha nur, vulqon issiqligi ta’sirida; 2) suvda ularning polimerlarga (polipeptid, polinukleotid) birikishi; 3) polimerlardan koatservat tomchilari (A. Oparin) – suvdan ajralgan, atrof muhit bilan modda almashinuvchi tomchilar – yoki mikrosferalar hosil bo‘lishi; 4) protobiontlar – membranaga o‘xshash qobiq va katalitik xususiyatli tuzilmalar; 5) nuklein kislotalar va oqsillar o‘zaro bog‘lanib, matritsali sintez va irsiyat paydo bo‘lishi – birinchi hujayralar. Tajribalar: S. Miller (1953) gaz aralashmasidan elektr uchquni bilan aminokislotalar oldi; J. Oro adeninni sintez qildi; S. Foks aminokislotalardan proteinoid oqsilsimon moddalar oldi. Zamonaviy gipotezalar: «RNK dunyosi» (RNK ham irsiy axborotni saqlay oladi, ham katalizator – ribozim sifatida ishlay oladi), okean tubidagi gidrotermal manbalarda sintez. Dastlabki hujayralar anaerob geterotroflar (tayyor organik moddalar bilan oziqlangan) bo‘lgan; keyin avtotroflar – fotosintezlovchi sianobakteriyalar – kislorod ajratib, atmosferani o‘zgartirgan; ozon qatlami hosil bo‘lgan; aerob nafas va eukariotlar paydo bo‘lgan. Eukariot organoidlari (mitoxondriya, xloroplast) simbiogenez – bir hujayra boshqasini ichiga olib, birga yashashi natijasi (L. Margulis) deb hisoblanadi. Bu nazariyaning ko‘p bosqichlari tajribada sinalgan, lekin hayotning aniq paydo bo‘lishi hali tadqiqot sohasi.

Namunalar
Miller qurilmasi: yopiq shisha sistema, bir qismida suv qaynaydi, gaz aralashmasi orqali elektr uchquni o‘tkaziladi, sovitgichda moddalar suvga cho‘kadi. Bir necha kundan keyin suvda aminokislotalar (masalan, glitsin) topilgan: ular abiogen yo‘l bilan hosil bo‘lishi mumkin ekanini ko‘rsatgan.
Fotosintezning paydo bo‘lishi (sianobakteriyalar) – yirik aromorfoz: organik moddani yorug‘likdan hosil qilish tayyor moddalar zaxirasiga qaramlikni kamaytirdi va atmosferada kislorod to‘plana boshladi; kislorod aerob nafasni va ozon qatlamini yuzaga keltirdi.
Sinfda faoliyat

«Hayot zinapoyasi»: kartochkalarda kimyoviy evolutsiya bosqichlari aralash; guruhlar ularni to‘g‘ri tartibda terib, har bir bosqich uchun tajriba yoki dalil yozadi.

Mashq
1
Biokimyoviy evolutsiyaning besh bosqichini tartib bilan yozing.
2
Miller tajribasi nimani isbotladi?
3
Miller tajribasi 1953-yilda o‘tkazilgan. Oparin nazariyasidan keyin necha yil o‘tgan (1924 → 1953)? (Faqat son.)
4
Nima uchun dastlabki organizmlar geterotrof va anaerob bo‘lgan?