Что такое биогенез что такое абиогенез
Биогенез
Смотреть что такое «Биогенез» в других словарях:
биогенез — биогенез … Орфографический словарь-справочник
БИОГЕНЕЗ — [ Словарь иностранных слов русского языка
биогенез — биогенезис Словарь русских синонимов. биогенез сущ., кол во синонимов: 2 • биогенезис (1) • … Словарь синонимов
БИОГЕНЕЗ — БИОГЕНЕЗ, основной принцип биологии, заключающийся в том, что все живые организмы происходят от родителей (родителя), которые аналогичны им самим. Этот принцип, уже давно общепризнанный, первоначально был выдвинут в противоположность идее… … Научно-технический энциклопедический словарь
биогенез — концепция, утверждающая, что между живой и неживой материей лежит непреодолимая преграда, а, следовательно, все живое может происходить только от живого. Ср. абиогенез. (Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М: Дрофа, 2006 г.) … Словарь микробиологии
БИОГЕНЕЗ — [(βιος; (αиос) жизнь; γένεσις (генезис) происхождение] учение о происхождении одних живых организмов от других. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н.… … Геологическая энциклопедия
БИОГЕНЕЗ — (от греч. bios жизнь и genesis род, происхождение) англ. biogenesis; нем. Biogenese. Процесс образования живого из неживой материи. Antinazi. Энциклопедия социологии, 2009 … Энциклопедия социологии
БИОГЕНЕЗ — (от греч. bios жизнь и genesis происхождение),, термин, обозначающий, в противоположность абиогенезу, происхождение всего живого за весь исторический период земли только от живого, при чем не допускается возможность появления его из… … Большая медицинская энциклопедия
Что такое абиогенез? Сущность гипотезы, сторонники концепции и эксперименты
В этой статье дается определение термина “абиогенез” и рассматриваются доказательства, подтверждающие эту теорию. Мы также обсудим раннюю Землю и возможности для зарождения первой жизни на планете с чисто научной точки зрения.
Определение
Как возникла жизнь на Земле? Когда все началось? Эти вопросы оставались загадкой на протяжении тысячелетий человеческой истории. Мы знаем, что возраст Земли составляет около 4,5 миллиардов лет, и что первые бактерии уже обитали на нашей планет более 3,5 миллиард лет назад. Теория эволюции дает нам объяснение того, как жизнь началась с одноклеточных бактерий и распространилась на миллионы видов животных, растений, грибов и бактерий. Но откуда взялась первая живая клетка?
Абиогенез — это научная теория, утверждающая, что жизнь на Земле появилась спонтанным естественным путем благодаря существующим в то время условиям. Другими словами, живая материя возникла из неживой.
Абиогенез предполагает, что первые созданные формы жизни были очень примитивными и постепенно становились все более сложными. Биогенезу, в котором жизнь возникает в результате воспроизводства другой жизни, предположительно предшествовал абиогенез, который стал невозможным, когда атмосфера Земли приняла свой нынешний состав.
Ранняя Земля
Представьте себе безжизненную Землю: постоянные извержения вулканов, мощные грозы, кипящие океаны, частые землетрясения и атмосфера с высоким уровнем токсичных газов.
Так как же и почему возникла жизнь в этих условиях? Эта тема интересовала многих ученых, которые хотели найти достоверный ответ на столь важный вопрос.
Теория Опарина — Холдейна
Оба также подозревали, что первые формы жизни появились в теплом примитивном океане и были гетеротрофными (получая предварительно сформированные питательные вещества из соединений, существовавших на ранней Земле), а не автотрофными (синтезирующими питательные вещества из солнечного света или неорганических веществ).
Опарин считал, что жизнь возникла из коацерватов, микроскопических спонтанно сформированных сферических агрегатов липидных молекул, которые удерживаются вместе за счет электростатических сил и, возможно, были предшественниками клеток. Работа Опарина с коацерватами подтвердила, что ферменты, лежащие в основе биохимических реакций метаболизма, функционируют более эффективно, когда они содержатся в мембраносвязанных сферах, чем когда они свободны в водных растворах.
Холдейн, незнакомый с коацерватами Опарина, полагал, что сначала образуются простые органические молекулы, а в присутствии ультрафиолетового света они становятся все более сложными, в конечном итоге формируя клетки. Идеи Холдейна и Опарина легли в основу многих исследований абиогенеза, проводившихся в последующие десятилетия.
Эксперимент Миллера — Юри
В 1953 году американские химики Гарольд Клейтон Юри и Стэнли Миллер проверили теорию Опарина — Холдейна. В своем эксперименте они использовали аппарат с колбой, наполненной водой и химическими веществами, которые, как считалось, существовали на ранней Земле. Ученые обнаружили, что эти химические вещества при определенных условиях спонтанно образуют органические молекулы. Эксперимент предполагает, что органические молекулы могли самопроизвольно образоваться на молодой Земле, став фундаментом для появления первых живых существ.
Некоторые ученые считают, что условия эксперимента Миллера — Юри не соответствовали реальным, но последующие эксперименты с измененной атмосферой показали аналогичные результаты спонтанного образования аминокислот, липидов и нуклеотидов.
РНК пришла первой
В течение многих лет ученые спорили о том, что важнее — ДНК или РНК. ДНК служит основным средством хранения генетической информации. РНК — это рибонуклеиновая кислота, которая может выступать в качестве генетической библиотеки и катализировать реакции. Эта способность делает РНК идеальным кандидатом для зарождения первой жизни на Земле.
Так откуда же взялась РНК? Может ли РНК самопроизвольно образовываться? Сначала рассмотрим структуру РНК, состоящую из четырех нуклеотидных оснований:
Эти четыре нуклеотида являются строительными блоками РНК. Если они могут быть синтезированы самопроизвольно в условиях ранней Земли, тогда можно будет решить большую часть головоломки о том, как зародилась жизнь. И вот, недавно было обнаружено, что некоторые молекулы действительно могут образовывать все четыре нуклеотида в присутствии ультрафиолетового излучения или солнечного света.
Первые клетки
Итак, если органические молекулы и РНК могут спонтанно образовываться, то как насчет клеток? Как создаются клеточные мембраны?
Липиды – это молекулы, которые составляют слой клеточной мембраны. Как стало ясно из эксперимента Миллера — Юри, липиды могут спонтанно образовываться при определенных атмосферных условиях. Они имеют гидрофильную и гидрофобную стороны. В то время как гидрофильная сторона может взаимодействовать с водой, гидрофобная сторона – нет, и поэтому они образуют кластеры в воде. Гидрофильная сторона, обращена наружу, а гидрофобная – внутрь. Это похоже на то, как масло в лавовой лампе никогда не смешивается с жидкостью.
В липидном бислое молекулы ориентированы таким образом, что их полярные части направлены в сторону водной фазы и формируют две гидрофильные стороны, а неполярные «хвосты» формируют гидрофобную внутри бислоя. Это препятствует прохождению воды между ними и образует мембрану клетки. Вода из клетки не выходит наружу, и вода снаружи клетки не проникает внутрь. Из-за структуры липида он может спонтанно собираться в бислой в присутствии воды. Зная все это, можно предположить, что некоторые из первых структур РНК были заключены в примитивную клетку, состоящую из липидного бислоя, заполненного водой, неорганическими и органическими молекулами. Эти примитивные клетки затем дали начало первым живым клеткам.
Другие гипотезы
Хотя научные доказательства абиогенеза являются авторитетной научной теорией, некоторые ученые сформулировали другие гипотезы для объяснения происхождения жизни на Земле. Одной из таких гипотез является панспермия, которая утверждает, что жизнь прибыла на Землю из космоса и, следовательно, возникла в других частях галактики. Это интересная гипотеза, но ее трудно проверить.
Подведение итогов
Теория абиогенеза говорит, что жизнь возникла спонтанно при определенных условиях из неживой материи. Как ученые пришли к этой гипотезе? Эксперименты показывают, что органические молекулы, нуклеотиды РНК и клеточные мембраны могут самопроизвольно образовываться в условиях, схожих на раннюю Землю. РНК – это нуклеиновая кислота, которая может действовать как генетическая библиотека и катализировать реакции, поэтому, вероятно, первая жизнь на Земле была способна функционировать исключительно с РНК. За миллионы лет эти молекулы РНК развили новые каталитические способности и в конечном итоге превратились в сложные клетки, которые мы знаем сегодня.
Абиогенез
Смотреть что такое «Абиогенез» в других словарях:
абиогенез — абиогенез … Орфографический словарь-справочник
Абиогенез — Абиогенез образование органических соединений, распространённых в живой природе, вне организма без участия ферментов. Александр Опарин (справа) в лаборатории … Википедия
абиогенез — 1) теория происхождения жизни путем постепенного усложнения веществ неорганической природы и возникновения биополимеров, которым присущи свойства живого и, прежде всего, способность к обмену веществ как непременному условию их существования; 2)… … Словарь микробиологии
абиогенез — сущ., кол во синонимов: 1 • теория (21) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
АБИОГЕНЕЗ — (от а. и биогенез), термин относится к теории происхождения жизни на Земле: процесс образования органических соединений в условиях первичной бескислородной атмосферы в результате неорганических (абиологич.) реакций, т. е. без участия живых… … Экологический словарь
АБИОГЕНЕЗ — (от греч. а отриц. част., bios жизнь и genesis происхождение),син. архигония, первичное зарождение, гипотеза Геккеля о появлении живых организмов без родителей непосредственно из не органич. материи (аутогония) или же из организованной живой… … Большая медицинская энциклопедия
абиогенез — Самозарождение живых организмов [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN abiogenesis … Справочник технического переводчика
абиогенез — abiogenesis абиогенез. Oбразование вне организма свойственных живой природе органических веществ: в широком понимании А. возникновение жизни из неживого материала. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А.,… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
Биогенез
В другом значении биогенез — эмпирическое обобщение, утверждающее, что всё живое происходит только от живого. В XIX веке биогенез противопоставляли ненаучным представлениям о самозарождении микроорганизмов (бактерий и простейших) из неорганического вещества. Как гипотеза о вечности жизни биогенез несостоятелен.
Биогенез клеточных структур
Процессы транскрипции и трансляции — первый этап на пути формирования внутриклеточных структур. Следующие этапы — сборка надмолекулярных комплексов и их доставка в определенные участки клетки. Первичная структура белка, т. е. последовательность аминокислот в молекуле полипептида, определяет его вторичную и третичную структуры. Взаимодействие белковых молекул с другими белковыми и небелковыми органическими соединениями приводит к образованию четвертичной структуры белков и их встраиванию в те надмолекулярные комплексы, для которых эти белки предназначены. Все эти этапы превращений белковой молекулы, начиная от синтеза ее рибонуклеиновой матрицы и до вхождения наряду с другими соединениями в состав определенных компонентов клетки, связаны с процессами самосборки. Именно эти процессы лежат в основе формирования и биогенеза клеточных структур. В общем смысле закон биогенеза — это утверждение: всё живое может происходить только от живого (лат. Omne vivum ex ovo), основанное на огромном количестве опытов и экспериментов. Это очень важный научный закон, доказанный Луи Пастером и другими исследователями.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Биогенез» в других словарях:
биогенез — биогенез … Орфографический словарь-справочник
БИОГЕНЕЗ — [ Словарь иностранных слов русского языка
биогенез — биогенезис Словарь русских синонимов. биогенез сущ., кол во синонимов: 2 • биогенезис (1) • … Словарь синонимов
БИОГЕНЕЗ — БИОГЕНЕЗ, основной принцип биологии, заключающийся в том, что все живые организмы происходят от родителей (родителя), которые аналогичны им самим. Этот принцип, уже давно общепризнанный, первоначально был выдвинут в противоположность идее… … Научно-технический энциклопедический словарь
биогенез — концепция, утверждающая, что между живой и неживой материей лежит непреодолимая преграда, а, следовательно, все живое может происходить только от живого. Ср. абиогенез. (Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М: Дрофа, 2006 г.) … Словарь микробиологии
БИОГЕНЕЗ — [(βιος; (αиос) жизнь; γένεσις (генезис) происхождение] учение о происхождении одних живых организмов от других. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н.… … Геологическая энциклопедия
БИОГЕНЕЗ — (от греч. bios жизнь и genesis род, происхождение) англ. biogenesis; нем. Biogenese. Процесс образования живого из неживой материи. Antinazi. Энциклопедия социологии, 2009 … Энциклопедия социологии
БИОГЕНЕЗ — (от греч. bios жизнь и genesis происхождение),, термин, обозначающий, в противоположность абиогенезу, происхождение всего живого за весь исторический период земли только от живого, при чем не допускается возможность появления его из… … Большая медицинская энциклопедия
Что такое биогенез? Сущность теории, ее сторонники и эксперименты
В этой статье вы узнаете о биогенезе, важной теории в биологии. Мы рассмотрим саму теорию и краткую историю о том, как она возникла.
Определение биогенеза
Откуда берутся котята? А что насчет птенцов? Нет, это не философские вопросы. Котят рожают кошки, а птенцы вылупляются из птичьих яиц. Точно так же микроорганизмы происходят от других микроорганизмов. Это кажется довольно очевидным, правда? Что ж, так было не всегда.
Фактически, происхождение микроорганизмов стало предметом серьезных споров после их открытия в 1670-х годах Антони ван Левенгуком. Только в 1850–1860-х годах, почти 200 лет спустя, ученые пришли к выводу, что все живые организмы произошли от других живых организмов. Эта теория называется биогенезом (био означает «жизнь», а генезис – «начало»).
Биогенез — теория, согласно которой живой организм должен происходить от родительского организма, подобного самому себе. Понятие биогенез может также относиться к биохимическим процессам, протекающим в живых организмах.
Термин биогенез был введен Генри Чарльтоном Бастианом для обозначения возникновения жизни из неживой материи, однако Томас Генри Хаксли выбрал термин абиогенез и переопределил биогенез для жизни, возникающей из уже существовавшей жизни. Возникновение жизни из неживого материала называется абиогенезом, и предполагается, что это процесс произошел по крайней мере один раз в истории Земли, когда впервые возникла жизнь.
Немного предыстории
Вернемся немного назад. Во что верили люди в течение 200 лет после открытия Левенгука? Ответ: в так называемое самозарождение, когда живые существа просто появляются, обычно из-за пищи. На самом деле, люди раньше полагали, что это касается не только микроорганизмов. Например, если оставить в углу дома еду, то появятся мыши. Их появление объяснили как спонтанное зарождение, то есть буквально они там появились.
К тому времени, когда были открыты микроорганизмы, мало кто верил, что животные более высокого порядка, такие как мыши, произошли от спонтанного зарождения. Однако почти 200 лет существовало поверье, что микробы образуются таким образом.
Теория биогенеза
Некоторые ученые скептически относились к гипотезе спонтанного зарождения, особенно в более поздний период. В 1858 году ученый по имени Рудольф Вирхов выдвинул контргипотезу, утверждая, что жизнь может возникнуть только из жизни. Однако у него не было никаких экспериментов, подтверждающих это. В 1861 году Луи Пастер решил эту проблему, поставив свои собственные эксперименты для проверки гипотезы биогенеза. Его эксперименты были успешными, поэтому биогенез сейчас является твердой теорией, а не просто гипотезой.
Эксперименты Пастера были разработаны, чтобы доказать, что микроорганизмы живут в воздухе и могут загрязнять пищу и жидкости, но сам воздух не является первоначальным источником этих микробов. Они не просто появляются. Сначала он сварил говяжий бульон в нескольких разных емкостях. В то время люди уже знали, что жар убивает микроскопические организмы, и эксперименты Пастера подтвердили это.
После того, как бульон закипел, Пастер немедленно запечатал некоторые емкости, но оставил другие открытыми для охлаждения. В закрытых контейнерах микробы не развивались, но в открытых они появлялись. На другом этапе этого эксперимента Пастер разработал специальную колбу с S-образным отверстием, которое предотвращало попадание микробов, даже если оно было открыто для воздуха. Горлышко колбы было резко изогнутым, очень похоже на шею лебедя. Эта извилистая конструкция улавливала микробы в изгибе, так что они не могли добраться до говяжьего бульона, хотя воздух мог проникнуть внутрь.
Вместе эти эксперименты опровергли спонтанное зарождение и подтвердили теорию биогенеза. Работа Луи Пастера стала значительным вкладом в научное сообщество, а биогенез — выдающейся теорией в области микробиологии.
Подведение итогов
Давайте рассмотрим то, что мы узнали. Биогенез — это теория, согласно которой живые существа могут происходить только из других себе подобных живых существ. Она была разработана в 1858 году Рудольфом Вирховым в качестве контргипотезы против спонтанного зарождения. До Вирхова было широко распространено мнение, что микроорганизмы просто появляются в результате спонтанного зарождения. Помните, что микроорганизмы — это живые существа, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Фактически, спонтанное зарождение было доминирующей гипотезой в течение 200 лет между открытием Антонио ван Левенгука и экспериментами, проведенными Луи Пастером. В 1861 году Пастер провел эксперименты в поддержку теории биогенеза.