Урок биологии 10 класс по теме "Понятие жизнь"

Тема. Понятие «жизнь» и структурно-функциональный подход

в раскрытии его сущности.

Цели: - сформировать у учащихся понятие «жизнь»

- раскрыть сущность жизни

- расширение знаний учащихся об основных свойствах живых организмов, чертах сходства и различия живой материи от неживой.

Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Изучение нового материала. 

Сегодня на уроки мы рассмотрим, что же такое понятие «жизнь», и как можно определить и доказать является ли организм живым.

Слово «биология» дословно переводится как «наука (логос) о жизни (био)». А что же такое жизнь? В разные времена ученые давали различные определения понятию жизнь.

Вопрос: Как вы думаете, что такое жизнь?

Жизнь - способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белков. (Ф. Энгельс).

Основные свойства живых организмов

1)Живые организмы имеют сходный химический состав и единый принцип строения.

Живые организмы «построены» из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы. Однако соотношение их в живом и неживом различно. Живые организмы на 98% состоят из четырех элементов — углерода, кислорода, азота и водорода, которые участвуют в образовании сложных органических молекул (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры) Все живые организмы имеют клеточное строение. Клетка является единой структурно-функциональной единицей, а также единицей развития всех живых организмов на Земле.

1. 2)Все живые организмы представляют собой «открытые» системы. т. е. устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.

Зеленые растения используют солнечную энергию для синтеза органических веществ, из которых строится их тело. Другие организмы получают энергию в результате распада сложных органических веществ пищи на более простые.

Таким образом, живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступают энергия (солнечная или химическая) и питательные вещества извне.

3)Все живые организмы способны к обмену веществ с  окружающей средой: из нее они получают вещества, необходимые для жизни, а в нее выделяют продукты жизнедеятельности.

В неживой природе можно наблюдать, казалось бы, сходные процессы. Так, пламя костра или свечи никто не назовет живым. Однако в процессе горения поглощаются органические вещества (дрова, воск) и кислород воздуха, а выделяются углекислый газ и другие вещества. В основе работы многих механизмов, созданных человеком, также лежат «обменные процессы».

В отличие от обменных процессов в неживой природе живых организмов самыми важными стали процессы синтеза и распада.

Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава и строения организма, его рост, размножение и существование в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.

4)Живые организмы реагируют на изменение факторов окружающей их среды.

Реакция на внешнее воздействие (раздражители).

В процессе эволюции у живых организмов выработалась потребность избирательно реагировать на внешние воздействия. У одних реакции проявляются быстро (например, животные убегают, нападают, прячутся, сжимаются), других — медленно (например, растения поворачивают листья к свету).

5)Живые организмы развиваются.

Развитие характерно как для живой, так и для неживой материи. Но живым организмам свойственно упорядоченное, постепенное и последовательное развитие. У каждого живого организма развитие связано с реализацией наследственной программы и обычно сопровождается увеличением его массы. Последнее происходит за счет образования новых молекул, элементарных клеточных структур и самих клеток.

Развитие характерно не только для отдельного организма, но и для живой природы в целом. В результате исторического развития, или эволюции, появилось все многообразие живых организмов на нашей планете.

6)Все живое размножается.

Новые организмы — от бактерии до человека — возникают только в результате бесполого или полового размножения особей данного вида.

7)Все живые организмы обладают наследственностью и изменчивостью.

Наследственность — способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Информация о том, каким должен быть организм, закодирована в его генетическом материале — хромосомах и генах.

Хотя потомки похожи на родителей, двух совершенно одинаковых организмов не существует. Это объясняется тем, что в генетическом материале происходят случайные изменения, приводящие к появлению у организма новых признаков и свойств.

Изменчивость создает разнообразный материал для отбора наиболее приспособленных к конкретным условиям особей, а это, в свою очередь, приводит к появлению новых видов организмов.

8)Живые    организмы приспособлены к определенной среде обитания.

Способность живых организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов.

Даже по внешнему виду часто можно определить, какой образ жизни ведет данный организм. Например, вы сразу отличите хищную птицу от зерноядной, влаголюбивые растения от растений пустынь.

Таким образом, живые организмы резко отличаются от неживых систем сложностью строения и высокой упорядоченностью протекающих в них физиологических процессов. Эти отличия придают жизни качественно новые свойства.

Современное определение жизни.

Жизнь – особая форма существования белковых тел характеризуемая обменом веществ, раздражимостью, самовоспроизведением, самоуправлением, приспособленностью к среде, саморазвитием и, обычно, движением.

Как появилась жизнь на Земле?

С развитием науки было очень много различных теорий гипотез появления и развития жизни на планете. Сейчас мы кратко с некоторыми из них познакомимся:

а) Креационизм – жизнь была создана на Земле сверхъестественным существом – Богом.

б) Самопроизвольное зарождение – организмы самопроизвольно возникают из неживой материи.

в) Биогенез – любой организм появляется только от живых организмов.

С помощью биогенеза было доказано, что жизнь появляется только из живого, но это породило другую проблему: откуда же на Земле взялся самый первый живой организм?

г) Теория стационарного состояния – Земля существовала вечно.

д) Теория панспермии – жизнь занесена из космоса

е) Теория абиогенеза (теория Опарина).

В далеком прошлом Земля была совсем не похожа на нынешнюю. Температура ее поверхности была 4000–8000 градусов Цельсия и по мере ее остывания углерод и тугоплавкие металлы образовали земную кору.

Атмосфера была другой, она состояла в основном из воды, аммиака, двуокиси углерода и метана. До тех пор пока атмосфера Земли не остыла до 100 градусов Цельсия, вся вода находилась в парообразном состоянии. В атмосфере не было кислорода.

В 1923 году советский ученый биохимик академик А. И. Опарин высказал мнение, что органические вещества могли возникнуть в океане из более простых соединений. Энергию для этого синтеза, вероятно, доставляла интенсивная солнечная радиация, падавшая на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть, а так же энергия грозовых разрядов т.к. в тот период на Земле шли непрерывные дожди и сверкали многочисленные молнии.

Идея эта была не нова т. к. в 1871 году сходную мысль высказал Ч. Дарвин.

В 1953 году американские ученые П. Юри и Стэнли Миллер в ряде экспериментов смоделировали условия, происходящие на первобытной Земле, и синтезировали многие биологические вещества (аминокислоты, аденин, простые сахара).

Теория Опарина завоевала широкое признание, но она оставляет нерешенными проблемы связанные с переходом от органических веществ возникших в результате абиогенного синтеза к простым живым организмам.

Опарин предполагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Они способны к образованию коллоидных комплексов, которые способны обособляться от всей массы воды. Слияние таких комплексов приводит к образованию коацерватов (“коацервус” – сгусток, куча). Поэтому теорию Опарина еще называют коацерватной теорией. Возможно, они могли обмениваться со средой веществами и накапливать различные соединения. Затем по границе между коацерватами и водной средой выстраивались молекулы липидов, что привело к образованию первичной клеточной мембраны. В результате включения в коацерваты молекулы, способной к самовоспроизведению (подобие ДНК) могла возникнуть примитивная клетка - протобионт. Увеличение размеров и фрагментация могли привести к возникновению примитивного самовоспроизводящегося организма.

Данные, которыми мы сейчас располагаем, позволяют думать, что первые организмы были анаэробными гетеротрофами.

Затем, возможно, постепенно появились хемосинтетические организмы, а с накоплением на земле кислорода и фотоавтотрофы.

Накопление кислорода и озона позволило живым существам выйти на сушу.

Не смотря на все сказанное, проблема возникновения жизни остается нерешенной. Гипотезы, которая превратилась бы во всеобъемлющую теорию, пока не существует. Подробности перехода от сложных неживых веществ к простым существам до сих пор покрыты тайной.

Опрос

1. Какая теория больше вам нравится?

2. Какие условия Земли способствовали абиогенезу?

3. Возможен ли абиогенез сегодня?

4. Как вы считаете, существует ли жизнь на других планетах?

Заключение

Фрейд Хойл: “Мысль о возникновении живого в результате описанных выше случайных взаимодействий молекул столь же нелепа и неправдоподобна, как утверждение, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, может привести к сборке Боинга 747”.

Так что все, о чем мы сегодня говорили лишь гипотезы- научные предположения.

3.Домашнее задание

Докажите, что заданный организм является живым, используя в качестве доказательства его основные свойства как живого.

1) Корова

2) Дуб

3) Синица

4) Ящерица

5) Щука

6) Пчела