Giáo án Sinh 12 tiết 12: Sự phát sinh sự sống trên quả đất

Đ12 sự phát sinh sự sống trên quả đất
I .Mục đích yêu cầu:
Học sinh nắm được những điểm chính trong thuyết tiến hoá hoá học , tiền sinh học về các giai đoạn chủ yếu trong quá trình phát sinh sự sống trên quả đất
II.Đồ dùng dạy học: 
Hình 19,20 sgk phóng to
III. Tiến trình bài giảng:
1. ổn định, kiểm diện lớp 
2. Kiểm tra bài cũ:
 - Cơ sở vật chất của sự sống là gì?Khác với vật chất vô cơ ở những điểm nào?
3. Nội dung bài mới :
 Về nguồn gốc sự sống , dã có rất nhiều các giả thuyết khác nhau. Có trường phái cho sự sống luôn tồn tại trên trái đất . Trường phái khác lại bảo sự sống là từ 1 hành tinh khác đưa đến.
 Một số người khác thì quan niệm sự sống có được nhờ sự giúp sức của các lực lượng siêu nhiên (như thượng đế , chúa trời , thần linh)Tất cả các quan niệm trên đều không dưa ra được những bằng chứng thuyết phục.
 Ngày nay bằng các kiến thức KHKT đ
Quan niệm hiện đại xem sự phát sinh sự sống là quá trình tiến hoá của các hợp chất của C, dẫn tới sự hình thành hệ tương tác giữa các đại phân tử prôtêin và axit nuclêic có khả năng tự nhân đôi , tự đổi mới 
 Qúa trình này gồm 2 giai đoạn cơ bản:
 + Giai đoạn tiến hoá hoá học 
 + Giai đoạn tiến hoá tiền sinh học 
I. tiến hoá hoá học 
-Thế nào là tiến hoá hoá học ?
 Đó là quá trình tổng hợp những chất hưũ cơ từ các chất vô cơ theo phương thức hoá học 
Chất vô cơ đ chất hưũ cơ 
Các chất hưũ cơ này, thoạt tiên cấu trúc phân tử còn hết sức đơn giản, kích thước cũng như trọng lượng phân tử bé. Sau đó sẽ hình thành nên các phân tử hưũ cơ có cấu trúc phức tạp hơn rồi đến những đại phân tử và hệ đại phân tử 
hưũ cơ đơn giản đ hưũ cơ phức tạp đ đại phân tử đ hệ đại phân tử 
Hệ đại phân tử đã có kích thước và trọng lượng lớn hơn nhiều , khác xa trọng lượng những phân tử đầu tiên.
quá trình này diễn ra như sau:
1. quá trình hình thành chất hưũ cơ từ các chất vô cơ. 
 - Hoàn cảnh qủa đất nguyên thuỷ có đặc điểm gì?
- Hoàn cảnh qủa đất nguyên thuỷ
- Về thành phần khí quyển?
+khí quyển:Có các khí là hợp chất của C,H,O,N: CH4, CO, C2N2, NH3, hơi nước (nhưng chưa có O2 và N2 phân tử)
-Về thành phần thuỷ quyển?
+ Đại dương: có nước
-Về thành phần thạch quyển?
+ Đất đá
 Ngoài ra trên qủa đất lúc bấy giờ còn có:đ
+ Các nguồn năng lượng tự nhiên : bức xạ nhiệt của mặt trời , tia tử ngoại, sự phóng điện trong khí quyển do sấm sét,hoạt động của núi lửa, sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ.
 quá trình hình thành chất hưũ cơ diễn ra như sau: đ
- Quá trình hình thành:
4 nguyên tố hưũ cơ phổ biến của sự sống C,H,O,N
C H O N
Do tác động của các nguồn năng lượng tự nhiên , từ các chất vô cơ đã hình thành những chất hưũ cơ đơn giản chỉ gồm có 2 nguyên tố C và H. Đó chính là cácbua hiđro (CxHy)
hợp chất của Cvà H:
 cácbua hiđro (CxHy)
Tiếp đó , các CxHy có thể kết hợp với O của hơi nước để cho ra các phân tử có công thức tổng quát CxHyOz
CxHy+zOđ CxHyOz
 (Sáccarit , lipit, gluxit)
Các phân tử tương ứng có công thức tổng quát này có thể kể đến như Sáccarit , lipit, gluxit.
Tiếp đó , các CxHyOz có thể kết hợp với N trong C2N2, để cho ra những hợp chất có 4 nguyên tố CxHyOzNm như các axit amin , các nuclêôtit
CxHyOz+mNđ CxHyOzNm
 ( axit amin , axit nuclêic )
Cuối cùng, từ các axit amin đ prôtêin đơn giảnđ prôtêin phức tạp
Từ các nuclêôtitđ axit nuclêic 
Sau khi hình thành hệ các đại phân tử mà ở đây là prôtêin và axit nuclêic thì kích thước , trọng lượng phân tử các chất này so với các chất khác được hình thành trước đó như thế nào ?(lớn và nặng lên)
Cùng với những trận mưa ròng rã hàng ngàn năm thủa đó , các loại chất hưũ cơ hoà tan rơi xuống biển đnhìn trên sơ đồ , đại dương nguyên thuỷ chứa đầy các loại chất hưũ cơ hoà tan : axit amin , nuclêotit, axit béo, bazơ nitric.
quá trình này đã được chứng minh bằng thực nghiệmđ
Treo tranh hình sgk
2. Thực nghiệm chứng minh:
Đây là sơ đồ thí nghiệm của S.Milơ thiết lập năm 1953. Bếp điện đun sôi nước đlớp phân tử nước ở phía trên hoá hơi bay lên. Tại van đóng mở cho các khí CO2, CH4,NH3 đi vào. Cho tia điện cao thế phóng qua đ thu được 1 số loại axit amin 
Có thể tóm tắt như sau: đ
 tia điện
Hỗn hợp CO2, CH4,NH3, hơi H2O đ axit amin 
 cao thế
Cũng vậy khi chiếu tia tử ngoại qua hỗn hợp hơi H2O , CO, CH4,NH3 người ta cũng đã thu được axit amin 
 tia 
Hỗn hợp CO, CH4,NH3, hơi H2O đ axit amin
 tử ngoại
Hỗn hợp các axit amin này nếu được đun nóng ở nhiệt độ cao khoảng từ 150-180oC thì sẽ tạo thành những mạch polipeptit 
 150-180 oC 
Hỗn hợp axit amin đ polipeptit 
Như vậy trong những điều kiện hoá học và năng lượng tương tự h/c qủa đất nguyên thuỷ, các nhà khoa học đã chứng minh được sự ra đời của vật chất hưũ cơ từ vật chất vô cơ 
II tiến hoá tiền sinh học 
Kết thúc tiến hoá hoá học , như chúng ta đã biết , trong các đại dương chứa đầy các hợp chất hưũ cơ hoà tan , các prôtêin và axit nuclêic . Từ đây, mầm mống những cơ thể sinh vật đầu tiên bắt đầu được hình thành với 4 sự kiện nổi bật:
- Sự kiện thứ nhấtđ
1. Sự tạo thành các coaxecva:
Đầu tiên các chất hưũ cơ cao phân tử hoà tan trong nước tạo ra những dung dịch keođ
 Chất hưũ cơ hoà tan trong nước tạo dung dịch keo
Tiếp theo 2 hay nhiều các loại dung dịch keo đông tụ lại tạo thành các giọt sống rất nhỏ gọi là coaxecvađ
 các loại dung dịch keo đông tụ tạo coaxecva
Điều này đã được các nhà KH CM bằng thực nghiệm trong phòng thí nghiệm
Qua nghiên cứu dưới kính hiển vi người ta thấy rằng các coaxecva có thể hấp thụ các chất hưũ cơ trong dung dịch . Đây là biểu hiện sơ khai của quá trình trao đổi chất và năng lượng của các cơ thể sống sau nàyđ
 +TĐC và năng lượng 
Rồi nhờ hấp thu các chất hưũ cơ trong dung dịch mà các coaxecva dần lớn lên. Đây chính là biểu hiện sơ khai của quá trình sinh trưởng , phát triển đ
 + sinh trưởng,phát triển ị Dấu hiệu 
 của sự sống 
Các coaxecva cũng đã có thể biến đổi cấu trúc nội tại của chúng và dưới tác động cơ giới chúng có thể phân chia thành những giọt mới . Đây là các dấu hiệu sơ khai của quá trình sinh sản trong cơ thể sốngđ
 +sinh sản 
Như vậy , có thể nói đ
 ở các giọt sống coaxecva đã có những dấu hiệu sơ khai của các đặc tính trao đổi chất, sinh trưởng, sinh sản. Đây chính là những dấu hiệu cơ bản của sự sống. 
 Trong nước đại dương nguyên thuỷ , do có nhiều những loại chất hưũ cơ hoà tan nên cũng đã hình thành nhiều những coaxecva như vậy. Tuy nhiên , những coaxecva có khả năng hấp thụ các chất hưũ cơ ít, sự lớn lên cũng như khả năng phân chia kém thì sẽ bị đào thảiđ
 Dưới tác dụng của quy luật CLTN, cấu trúc và thể thức phát triển của coaxecva ngày càng hoàn thiện dần
- Sự kiện tiếp theo của sự tiến hoá tiền sinh học là đ
 2. Sự hình thành lớp màng:
Các phân tử prôtêin và lipit trong nước hình thành liên kết với nhau, sắp xếp theo những trật tự nhất định , tạo thành màng phân biệt coaxecva với môi trường đ
 Các phân tử prôtêin và lipit liên kết, sắp xếp theo những trật tự nhất định, đmàng
Nhờ có màng xuất hiện nên cấu trúc các phân tử hưũ cơ bên trong coaxecva được bảo vệđ coaxecva đã có thể tiến hành trao đổi chất với MT qua màngđ 
 coaxecva thực hiện trao đổi qua màng
Trong phòng thí nghiệm , người ta đã tạo được các coaxecva có màng bán thấm, đúng như giả thuyết về sự tiến hoá tiền sinh học xây dựng.
-Sự kiện thứ 3... đ
 3. Sự xuất hiện các enzim.
Qua nghiên cứu người ta cho rằng các enzim có thể là do các hợp chất hữu cơ có phân tử lượng thấp kết hợp với các ion kim loại và liên kết với các polipeptit làm thành đ
các hợp chất hữu cơ có phân tử lượng thấp + các ion kim loại + các polipeptit đ E
Chúng ta đã được học về vai trò của E trong sự trao đổi chất và năng lượng. Vậy sự xuất hiện E đóng vai trò gì trong quá trình tiến hoá của các coaxecva? đ
 E đóng vai trò xúc tác, làm cho các quá trình trao đổi chất: tổng hợp và phân giải chất hữu cơ diễn ra nhanh hơn đ tăng cơ hội tồn tại của coaxecva
Sự kiện cuối cùngđ
 4. Sự xuất hiện cơ chế tự sao chép.
 Đây là bước tiến bộ quan trọng, nhờ đó các dạng sống đã sản sinh ra những dạng giống chúng, di truyền đặc điểm của chúng cho các thế hệ sau.
 Treo tranh : hình 22 sgk phóng to
 Tóm lại, các giai đoạn chính trong quá trình phát sinh sự sống có thể được tóm tắt bằng hình vẽ sau:
 Đây là chất khởi đầu có trong hoàn cảnh trái đất nguyên thuỷ . Trải qua sự tiến hoá hoá học đã hình thành nhiều hệ tương tác giữa các loại đại phân tử như Saccarit-Lipit, prôtêin-lipit, prôtêin-axit nuclêic, prôtêin-prôtêin, axit nuclêic-axit nuclêic...
Qua quá trình CLTN, chỉ có hệ prôtêin - axit nuclêic có thể trải qua tiến hoá sinh học để phát triển thành các cơ thể sinh vật có khả năng tự nhân đôi , tự đổi mới đ
 Tiến hoá sinh học:Qua quá trình rất lâu dài, từ các coaxecva đã hình thành các dạng sống chưa có cấu tạo TB rồi đến cơ thể đơn bào và sau đó là cơ thể đa bào(TV,ĐV)
Kết luận: quá trình phát sinh sự sống là một lịch sử rất dài . Nếu quả đất được hình thành cách đây 4,7 tỷ năm thì khoảng 2 tỷ năm đầu là các giai đoạn tiến hoá hóa học và tiền sinh học (từ những hợp chất hữu cơ đơn giản đ sinh vật đầu tiên), hơn 2 tỷ năm tiếp theo là giai đoạn tiến hoá sinh học (từ những sinh vật đầu tiên đến toàn bộ sinh giới hiện nay)
Ngày nay sự sống có thể tiếp tục hình thành từ các chất vô cơ theo phương thức hoá học nữa không?(Không, vì thiều những điều kiện lịch sử cần thiết . Hơn nữa , nếu tại một nơi nào đó có chất hữu cơ được tạo thành ngoài cơ thể sống thì nó lập tức bị các vi khuẩn phân huỷ. Giờ đây trong thiên nhiên chất hữu cơ chỉ được tổng hợp theo phương thức sinh học trong các cơ thể sống.
4. Củng cố kiến thức :
 Thuyết tiến hoá hoá học - tiền sinh học đã chứng minh sự sống trên quả đất đã phát sinh từ chính quả đất và là kết quả quá trình tiến hoá của vật chất trong những điều kiện nhất định của lịch sử quả đất.
5. Hướng dẫn học tập:
 Đọc bài đọc thêm:"Sự sống trong vũ trụ".