Урок 3. Развитие жизни в криптозое

Задачи. Сформировать знания о делении истории развития жизни на Земле на эоны, эры и периоды. Дать характеристику первым двум эрам криптозойского эона — архейской и протерозойской, рассмотреть основные ароморфозы каждой эры.

Проверить знания учащихся и повторить материал по теме "Возникновение жизни на Земле".

Оборудование. Демонстрационный материал: слайды, таблицы по общей биологии, кодограмма (приложение 1), презентация.

Ход урока:

Повторение.

Письменная работа с карточками на 10 мин.

1. Первый этап биохимической эволюции.

2. Второй и третий этапы биохимической эволюции.

3. Появление эукариотической клетки путем симбиогенеза.

4. Значение фотосинтеза в эволюции жизни на Земле.

Работа с карточкой у доски: приложение 2.

Компьютерное тестирование: приложение 3.

Устное повторение.

Изучение нового материала. Объяснение с помощью слайдов, таблиц, кодограммы, презентации.

Архейская эра

 

Живые организмы появились на Земле около 3,5 млрд. лет назад. Начиная с этого времени историю развития жизни делят на эоны, эры и периоды. Эонов два — криптозой (скрытая жизнь) и фанерозой (явная жизнь). Криптозой включает две эры — архейскую и протерозойскую; фанерозой — три эры: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. За 3,5 млрд. лет на Земле образовалось около 2 млн. видов живых организмов.

Архей — древнейшая жизнь. Продолжался около 1 млрд. лет, от 3500 до 2500 млн. лет. Остатков органической жизни немного. Горные породы архея содержат много графита, считается, что графит образовался из остатков живых организмов. Обнаружены строматолиты — конусообразные известковые образования биогенного происхождения. Бактериальное происхождение имеют запасы серы, железа, меди, никеля, кобальта. Живые организмы архея были представлены сначала анаэробными прокариотами, позже появляются синезеленые. Фотосинтез синезеленых — важнейший ароморфоз архейской эры. Благодаря их жизнедеятельности атмосфера начинает обогащаться кислородом.

Важным ароморфозом архея является появление у пурпурных и зеленых серобактерий фотоавтотрофного типа питания, они стали использовать энергию света для синтеза органических веществ. Донором водорода служил сероводород, при фотосинтезе выделялась сера. Эта фотосистема получила название фотосистема-1.

СО₂ + 2Н₂S + Q → (СН₂О) + 2S + Н₂О

Еще более важным ароморфозом стало появление синезеленых (цианобактерий) с фотосистемой-2, способной использовать в качестве донора водорода воду. Анаэробные прокариоты сменяются аэробными бактериями-окислителями. Фотосинтез синезеленых сопровождается накоплением кислорода в атмосфере и образованием озонового экрана.

СО₂ + 2Н₂О + Q → (СН₂О) + О₂ + Н₂О

Кислород в атмосфере остановил процесс абиогенного синтеза органических соединений, но в протерозое приведет к появлению энергетически более выгодного процесса — дыхания.

 

Протерозойская эра

Протерозой — эра первичной жизни. Продолжительность от 2500 млн. лет до 570 млн. лет, то есть около 2 млрд. лет. Поверхность планеты представляла собой голую пустыню, жизнь развивалась, в основном, в морях. Для этой самой продолжительной эры характерно образование крупнейших залежей железных руд, образованных за счет деятельности бактерий. В протерозойскую эру произошли основополагающие ароморфозы:

1. Появляются аэробные бактерии, у которых продукты гликолиза подвергаются дальнейшему окислению с помощью кислорода до углекислого газа и воды. И если при гликолизе образуется 2 моль АТФ на моль глюкозы, то при дальнейшем окислении продуктов гликолиза образуется еще 36 моль АТФ. Около 2 млрд. лет назад количество кислорода в атмосфере достигло «точки Пастера» – 1% от современного уровня. Считается, что такое количество кислорода делает возможным существование аэробных бактерий.

2. Около 1,8—2 млрд. лет назад появляются эукариоты, ядерные организмы, господство прокариот сменяется расцветом эукариотических организмов.

3. Симбиоз большой анаэробной эукариотическй клетки с аэробными бактериями оказался взаимовыгодным, причем бактерии со временем утратили самостоятельность и превратились в митохондрии, а симбиоз с цианобактериями привел к появлению хлоропластов.

4. Около 1,5—2 млрд. лет назад появились первые многоклеточные организмы — созданы предпосылки для специализации клеток, увеличения размеров и усложнения организмов;

5. Около 1,5—2 млрд. лет назад возникло половое размножение (комбинативная изменчивость), при котором слияние генетического материала разных особей поставляло материал для естественного отбора;

6. Важнейшим ароморфозом стало образование двусторонней симметрии у активно передвигающихся организмов.

В эту эру образуются все отделы водорослей, слоевище у многих становится пластинчатым. Для животных того времени характерно отсутствие скелетных образований, протерозой образно называют "веком медуз". Появляются кольчатые черви, от них произошли моллюски и членистоногие. К концу протерозоя количество кислорода в атмосфере достигло 5-6% от современного уровня, появляются и бурно развиваются все типы животных, кроме вторичноротых — иглокожих и хордовых, появляются животные с внешним скелетом.

 

Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.

Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.

 

Приложение 1. Кодограмма к уроку                                            Приложение 2. Карточка у доски

			Запишите номера вопросов, против них — правильные ответы:   1. Кто доказал невозможность самозарождения микроорганизмов в колбе с питательным бульоном? 2. Какая гипотеза утверждает, что жизнь на Землю занесена из космоса? 3. Что произошло, согласно гипотезе А.С.Опарина, на первом этапе зарождения жизни на Земле? 4. Что произошло, согласно гипотезе А.С.Опарина, на втором этапе зарождения жизни на Земле? 5. Что произошло, согласно гипотезе А.С.Опарина, на третьем этапе зарождения жизни на Земле: 6. Кем были первые живые организмы по типу питания и дыхания? 7. Каково значение фотосинтеза для эволюции жизни на Земле? 8. Как появились хлоропласты согласно гипотезе симбиогенеза? 9. Как появились митохондрии согласно гипотезе симбиогенеза?   Запишите ответы и садитесь на место.

 

Приложение 3. Тестовое задание.

 

Задание 10. "Возникновение жизни на Земле. Гипотеза А.И.Опарина"

Тест 1. Доказал невозможность самозарождения личинок мух в сосудах с мясом, рыбой, угрями и змеей:

1. Л.Пастер.

2. Ф.Реди.

3. В.Гельмонт.

4. Спалланцани.

Тест 2. Доказал невозможность самозарождения микроорганизмов в колбе с питательным бульоном:

1. Л.Пастер.

2. Ф.Реди.

3. В.Гельмонт.

4. Спалланцани.

Тест 3. Появление жизни на Земле с помощью «Высшей силы» объясняет:

1. Теория панспермии.

2. Теории биогенеза.

3. Теории абиогенеза.

4. Теория креационизма.

Тест 4. Утверждает, что жизнь на Землю занесена из космоса:

1. Теория панспермии.

2. Теория биогенеза.

3. Теория абиогенеза.

4. Теория креационизма.

Тест 5. В 1924 году предположение, что в первичной атмосфере могли возникнуть простейшие органические соединения под влиянием электрических разрядов, было высказано:

1. С.Миллером.

2. А.Г.Пасынским.

3. Т.Е.Павловской.

4. А.И.Опариным.

5. Л.Пастером.

Тест 6. Согласно гипотезе А.С.Опарина, на первом этапе зарождения жизни на Земле:

1. Появились коацерваты.

2. Происходил абиогенный синтез органических веществ.

3. Образовались биополимеры.

4. Появился матричный синтез.

Тест 7. Согласно гипотезе А.С.Опарина, на втором этапе зарождения жизни на Земле:

1. Появились пробионты.

2. Появились простейшие клетки.

3. Образовались биополимеры, объединяющиеся в коацерваты.

4. Появился матричный синтез.

Тест 8. Согласно гипотезе А.С.Опарина, на третьем этапе зарождения жизни на Земле::

1. Появились коацерваты.

2. Происходил абиогенный синтез органических веществ.

3. Появились простейшие клетки.

4. Появился матричный синтез.

Тест 9. Первые живые организмы по типу обмена веществ были:

1. Аэробными автотрофами.

2. Анаэробными автотрофами.

3. Аэробными гетеротрофами.

4. Анаэробными гетеротрофами.

**Тест 10. В состав первичной атмосферы входили:

1. Кислород.                                                    5. Метан.

2. Азот.                                                              6. Аммиак.

3. Водород.                                                      7. Пары воды.

4. Углекислый газ.