Bài 32: Nguồn gốc sự sống

Bài 1 (trang 139 SGK Sinh học 12):

Trình bày thí nghiệm của Milơ về sự hình thành của các hợp chất hữu cơ.

Năm 1953. Mile (Miller) và Urây đã làm thí nghiệm kiểm tra giả thuyết của Oparin và Handan.

Các ông đã tạo ra môi trường có thành phần hoá học giống khí quyển của Trái Đất nguyên thuỷ trong một bình thủy tinh 5 lít.
Trong bình chứa hỗn hợp khí CH₄, NH₃, và hơi nước được đặt trong điều kiện phóng tia lửa điện liên tục suốt 7 ngày.
Kết quả thu được một số chất hữu cơ đơn giản trong đó có các axit amin.

Sau thí nghiệm của Mile – Urây, nhiều nhà khoa học khác đã lặp lại thí nghiệm này với thành phần các chất vô cơ có thay đổi chút ít và họ đều nhận được các hợp chất hữu cơ đơn giản khác nhau.

Bài 2 (trang 139 SGK Sinh học 12):

Nêu thí nghiệm chứng minh các prôtêin nhiệt có thể tự hình thành từ các axit amin mà không cần đến các cơ chế dịch mã.

Vào những năm 1950, Fox và cộng sự đã tiến hành thí nghiệm đun nóng hỗn hợp các axit amin khô ở nhiệt độ 150 - 180^oC và tạo ra được các chuỗi peptit ngắn (gọi là prôtêin nhiệt).

Như vậy, trong điều kiện bầu khí quyển nguyên thuỷ không có ôxi (hoặc có rất ít), với nguồn năng lượng là các tia chớp, núi lửa, tia tử ngoại,… một số chất vô cơ kết hợp với nhau tạo nên các chất hữu cơ đơn giản như axit amin, nuclêôtit, đường đơn cũng như axit béo. Trong những điều kiện nhất định, các đơn phân kết hợp với nhau tạo thành các đại phân tử.

Bài 3 (trang 139 SGK Sinh học 12):

Giả sử ở một nơi nào đó trên Trái Đất hiện nay, các hợp chất hữu cơ được tổng hợp từ chất vô cơ trong tự nhiên thì liệu từ các chất này có thể tiến hoá hình thành nên các tế bào sơ khai đã từng xảy ra trong quá khứ? Giải thích.

Không vì điều kiện hiện này trên trái đất rất nhiều. Ngay cả khi các chất hữu cơ có thể được hình thành bằng con đường hoá học ở một nơi nào đó trên Trái Đất như hiện nay thì những chất này cũng rất dễ bị các sinh vật khác phân giải.

Bài 4 (trang 139 SGK Sinh học 12):

Nêu vai trò của lipit trong quá trình tiến hoá tạo nên lớp màng bán thấm.

Màng lipit có vai trò rất quan trọng trong việc hình thành sự sống vì màng sẽ bao bọc lấy tập hợp các đại phân tử hữu cơ tạo nên các giọt nhỏ li ti khác nhau. Những giọt nhỏ chứa các phân tử hữu cơ có màng bao bọc và chịu sự tác động của CLTN sẽ tiến hóa dần tạo nên các tế bào sơ khai với các cơ chế nhân đôi, phiên mã, dịch mã, trao đổi chất, sinh trưởng và sinh sản.

Bài 5 (trang 139 SGK Sinh học 12):

Giải thích CLTN giúp hình thành nên các tế bào sơ khai như thế nào?

Gợi ý trả lời bài 5

Khi các đại phân tử như lipit prôtêin, các nuclêic…xuất hiện trong nước và tập trung cùng nhau thì các phân tử lipit do đặc tính kị nước sẽ lập tức hình thành lên lớp màng bao bọc lấy tập hợp các đại phân tử tạo nên các giọt nhỏ li ti khác nhau. Những giọt nhỏ chứa các phân tử hữu cơ có màng bao bọc như vậy chịu sự tác động của chọn lọc tự nhiên sẽ tiến hóa dần tạo nên các tế bào sơ khai (prolobiont).
Các protobiont nào có được tập hợp các phân tử giúp chúng có khả năng trao đổi chất và năng lượng với bên ngoài, có khả năng phân chia và duy trì thành phần hóa học thích hợp thì được giữ lại và nhân rộng.