Система воспроизведения материальных основ жизни

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  УПРАВЛЕНИЯ»

ИНСТИТУТ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

 

     

Институт  ______________________________________________________________

 

Кафедра   ______________________________________________________________

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

по дисциплине

на тему

 

 

Выполнил(а) студент(ка)

заочной формы обучения

специальности ___________________

специализации ___________________

____ курса ________________ группы

№ студенческого билета

(зачетной книжки) ______________      _______________  ___________________

 

 

 

Руководитель 

 

_________________________                ________________   ___________________

 

 

 

 

 

Москва – 200_

 

 

 

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………………3

1. Проблема  сущности жизни……………………………………………………………………..4

2. Сущность  системы воспроизведения жизни…………………………………………………..6

3. Носитель генетической информации…………………………………………………………19

4. Генетические свойства. Генная инженерия, генетическая информация, генетическая карта, генетический анализ…………………………………………………………………………….21

Заключение………………………………………………………………………………………..27

Список литературы……………………………………………………………………………….28

 

 

 

 

 

 

 

Жизнь - это высшая по сравнению с физической и химической форма существования материи. Живые объекты отличаются от неживых обменом веществ - непрерывным условием жизни, способностью к размножению, росту, активной регуляции своего состава и функций, к различным формам движения, раздражимостью, приспособляемостью к среде и т. д.

Система воспроизведения содержит в закодированном виде полную информацию для построения из запасенного клеткой  органического вещества нужного  в данный момент белка. Она же управляет  механизмом извлечения и реализации программной информации. Свои функции система воспроизведения осуществляет посредством полимерных соединений — полинуклеотидов. Здесь ключевая роль принадлежит дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) и рибонуклеиновой кислоте (РНК). ДНК хранит генетическую информацию, а РНК воспроизводит ее и переносит в среду, содержащую необходимые для синтеза белка исходные вещества.

Введение

Переход от неживой материи к  живой произошел, по-видимому после  того, как на базе предшественников возникли и развились зачатки  двух основополагающих жизненных систем: системы обмена веществ и системы воспроизведения материальных основ живой клетки. Как это произошло — пока трудно даже предполагать. В современных организмах обе жизненные системы достигли высочайшего уровня совершенства. Одна и та же физико-химическая основа таких систем всех земных организмов независимо от степени их сложности указывает на то, что древо жизни выросло из одного черенка.

Назначение обмена веществ  — поддерживать равновесное состояние живого организма. Такая довольно сложная задача решается путем отбора веществ, из которых синтезируются нужные организму соединения. С другой стороны, эта система выводит из организма все то, что не может быть им усвоено или что появляется как шлак от процессов жизнедеятельности. Система обмена обеспечивает взаимосогласованные в высшей степени биохимические реакции синтеза и расщепления белков. Можно только завидовать тому, как экономно, надежно и точно осуществляет природа функцию обмена во всех живых системах — от простейшей клетки до высших организмов. Не случайно многие ученые с давних времен стремятся создать лабораторию живого организма.

Система воспроизведения  содержит в закодированном виде полную информацию для построения из запасенного клеткой органического вещества нужного в данный момент белка.

Цель работы – рассмотреть систему  воспроизведения материальных основ жизни.

 

 

 

1. Проблема сущности жизни

Жизнь - это высшая по сравнению с физической и химической форма существования материи. Живые  объекты отличаются от неживых обменом веществ - непрерывным условием жизни, способностью к размножению, росту, активной регуляции своего состава и функций, к различным формам движения, раздражимостью, приспособляемостью к среде и т. д.

Окончательного  и строгого определения понятия  «жизнь» нет до сих пор. Так, например, неясно, можно ли вирусы считать формой жизни, т. к. вне клеток хозяина они не проявляют никаких признаков жизни, например, они не могут размножаться.

Живые системы  характеризуются очень высоким  уровнем структурной и функциональной организации на молекулярном уровне, высочайшей информационной плотностью, самоорганизацией, способностью к самовосстановлению и т. п.

Существуют  следующие пять основных групп теорий о происхождении жизни.

1. Креационизм, утверждающий, что жизнь была создана сверхъестественным существом (Богом, космическим разумом и т.п.), к этому направлению примыкают теологи и философы-идеалисты. Этот процесс был произведен один раз, больше он не повторится и поэтому не доступен экспериментальной проверке. Поэтому эта теория выходит за рамки научного исследования.

Остальные направления  материалистичны.

2. Теория самопроизвольного зарождения - жизнь самозарождается при создании для этого подходящих условий, и это на протяжении всей истории Земли на ней происходило неоднократно, однако попытки создания жизни в искусственных лабораторных условиях (в «пробирке») химическим путем пока не удались.
3. Теория стационарного состояния. Жизнь существовала всегда, и только изменялись ее формы.
4. Теория панспермии. Жизнь на Землю была занесена из космоса, поскольку в нем зародыши жизни и белковые элементы непрерывно переносятся с планеты на планету (подтверждено исследованиями).
5. Теория биохимической революции - жизнь произошла естественным путем в результате саморазвития химических и физических процессов (примыкает ко второй группе теорий).

В настоящее время общепринято  считать следующие эры развития жизни на Земле:

• Архейская эра (начало жизни; считается, что жизнь возникла 3,5 млрд. лет назад);
• Протерозойская эра (одноклеточные, беспозвоночные, водоросли);
• Палеозойская эра (растения (псилофит), кистеперые рыбы, земноводные, насекомые);
• Мезозойская эра (пресмыкающиеся, млекопитающие);
• Кайнозойская эра (млекопитающие, птицы, человек).

Жизнь находится в самой тесной, совершенно неразрывной связи с организованностью нашей планеты, в частности биосферой. В биосфере жизнь исполняет совершенно определенные геологические функции, которые не будут существовать, если жизнь на планете исчезнет. Также следует признать, что жизнь являлась неизменной, такой же как теперь, являлась частью организованности биосферы за все нам известное течение геологического времени, т. е. в продолжении 3×10⁹ - 2×10 ⁹ лет. В древнейшем археозое она составляла такую же часть, в общем, единого строения биосферы, какую и теперь составляет.

И, наконец, нельзя сомневаться, что  жизнь может существовать на нашей  планете и на ней существует только благодаря непрерывному и, по-видимому, неизменному в течение геологического времени притоку космической  энергии, главным образом лучистой энергии Солнца. Если жизнь поддерживается и другими источниками энергии (например, атомной благодаря радиоактивным распадам химических элементов), то все же представляется научно установленным, что главным источником жизни является энергия Солнца.

Не только жизнь – в ее современном масштабе и, по существу, в современной структуре – существовала с археозоя, т. е. с начала нам известной геологической летописи, но она имела основой одно и то же – с колебаниями в ту и в другую сторону – количество земного вещества одного и того же химического элементарного состава.

Эти положения, как будто отвечающие всем нам известным научным фактам и научно им равноценным эмпирическим обобщениям, должны быть приняты во внимание при размышлении о начале жизни на Земле.

Теперь рассмотри более подробно каждую из существующих теорий.

2. Сущность системы воспроизведения жизни

Креационизм — концепция, объясняющая происхождение многообразия форм органического мира как акт божественного творения. Название учения происходит от латинского слова creatio, creations — “создание”, “сотворение”. Креационизм исходит из того, что, несмотря на присущее человеку стремление разрешить вопрос о происхождении мира, он сам по себе не может добиться этого без помощи Бога, которому мир обязан своим существованием.

Корни креационизма уходят в эпоху  глубокой античности. До сих пор  известен древневавилонский миф о герое-боге Мардуке, который, обладая колоссальной силой, разорвал надвое чудовище Тиамат и создал из его спины небо, а из живота — землю.

Исходя из имеющихся представлений о структуре живых организмов, основным компонентом которых является вода, в известной мере можно объяснить почему в поисках субстанций жизни упор всегда делался и на воду. На первых порах идея сотворения выглядела довольно просто: некто создает нечто и всегда из чего-то. Творец, созидатель (демиург) — это искусный мастер, копирующий некую модель.

На новый уровень креационисткие представления выходят уже в  библейские времена. Главная идея библейского  ответа на вопрос о происхождении жизни, как частного случая сотворения мира, в том, что Бог создал мир из ничего — не из готовой материи и не из собственного своего существа. Всему сущему предшествовала безначальная вечность, в которой творил один Господь. Именно им было положено новое начало, бытие — мир видимый и невидимый.

В соответствии с Библией, начало жизни  на Земле связано с пятым днем творения, когда появились рыбы и водяные твари, птицы и воздушные творения. На следующий день на земле являются разного рода животные, обитающие на суше. Не ясно было только — для кого все это? И на седьмой день Бог сотворил человека “по образу Нашему, и по подобию Нашему”.

Креационистские представления о  происхождении жизни и ее развитии господствовали в науке до возникновения эволюционного учения. Они являлись не только догмами официальной религии, их придерживалось подавляющее большинство естествоиспытателей. Отправляясь от факта многообразия форм органического мира, сторонники креационизма рассматривали это многообразие как результат Божественного творения. Они защищали идею неизменности видов и отрицали эволюцию.

Теория самопроизвольного  зарождения.

 Религиозные учения всех времен и всех народов приписывали обычно появление жизни тому или другому творческому акту божества. Весьма наивно решали этот вопрос и первые исследователи природы. Даже для такого выдающегося ума древности, каким являлся Аристотель, принять представление о том, что животные — черви, насекомые и даже рыбы — могли возникнуть из ила, не представляло особых затруднений. Напротив, этот философ утверждал, что всякое сухое тело, становясь влажным, и, наоборот, всякое мокрое тело, становясь сухим, родят животных.

Авторитет Аристотеля имел исключительное влияние на воззрения средневековых ученых. Мнение этого философа в их умах причудливо переплеталось с учением отцов церкви, зачастую давая нелепые и даже смешные на современный взгляд представления. Приготовление живого человека или его подобия, “гомункулуса”, в колбе, при помощи смешения и перегонки различных химических веществ, считалось в средние века хотя и весьма трудным и беззаконным, но, без сомнения, выполнимым делом. Получение же животных из неживых материалов представлялось ученым того времени настолько простым и обычным, что известный алхимик и врач Ван-Гельмонт прямо дает рецепт, следуя которому можно искусственно приготовить мышей, покрывая сосуд с зерном мокрыми и грязными тряпками.

Ряд сочинений, принадлежащих к XVI и XVII вв., подробно описывает превращение воды, камней и других неодушевленных предметов в пресмыкающихся, птиц и зверей. Гриндель фон Ах даже приводит изображение лягушек, образующихся из майской росы, а Альдрованд дает рисунки, показывающие, каким образом птицы и насекомые родятся из веток и плодов деревьев.

Чем дальше развивалось естествознание, чем большее значение в деле познания природы приобретали точное наблюдение и опыт, а не одни только рассуждения и мудрствования, тем более сужалась область применения теории самопроизвольного зарождения. Уже в половине XVII в. доктор Реди простыми опытами доказал неосновательность мнений о самозарождении червей в гниющем мясе. Он покрывал мясо легкой кисеей и таким образом преграждал доступ к нему мухам, из яиц которых развиваются черви. При этом мясо загнивало, но образования червей никогда не происходило. Так же просто было опровергнуто мнение о самозарождении насекомых.

Таким образом, относительно живых  существ, видимых простым глазом, предположение о самозарождении оказалось несостоятельным. Но в  конце XVII в. Кирхером и Левенгуком был  открыт мир мельчайших существ, невидимых простым глазом и различимых только в микроскоп. Этих “мельчайших живых зверьков” (так Левенгук называл открытые им бактерии и инфузории) можно было обнаружить всюду, где только происходило гниение, в долго стоявших отварах и Застоях растений, в гниющем мясе, бульоне, в кислом молоке, в испражнениях, в зубном налете. “В моем рту,— писал Левенгук,— их (микробов) больше, чем людей в соединенном королевстве”. Стоит только поставить на некоторое время в теплое место скоропортящиеся и легко загнивающие вещества, как в них сейчас же развиваются микроскопические живые существа, которых раньше там не было. Откуда же эти существа берутся? Неужели же они произошли из зародышей, случайно попавших в гниющую жидкость? Сколько, значит, должно быть повсюду этих зародышей! Невольно являлась мысль, что именно здесь, в гниющих отварах и настоях и происходит самозарождение живых микробов из неживой материи. Это мнение в середине XVIII в. получило сильное подтверждение в опытах шотландского священника Нидхэма. Нидхэм брал мясной бульон или отвары растительных веществ, помещал их в плотно закрывающиеся сосуды и короткое время кипятил. При этом, по мнению Нидхэма, должны были погибнуть все зародыши, новые же не могли попасть извне, так как сосуды были плотно закрыты. Тем не менее, спустя некоторое время в жидкостях появлялись микробы. Отсюда указанный ученый делал вывод, что он присутствует при явлении самозарождения.