Hướng dẫn giải bài tập SGK Sinh học lớp 12 bài 32: Nguồn gốc sự sống

* Lý thuyết:

• Sự sống trên Trái Đất được phát sinh và phát triển qua các giai đoạn tiến hóa hóa học, tiến hóa tiền sinh học và tiến hóa sinh học.
• Sự sống đầu tiên trên Trái Đất được hình thành bằng con đường hóa học theo các bước: Hình thành các đơn phân hữu cơ từ các chất vô cơ, trùng phân các đơn phân thành các đại phân tử, tương tác giữa các đại phân tử hình thành 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 1: Trình bày thí nghiệm của Mile 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 thuỷ tinh 5 lít.
• Hỗn hợp khí CH₄, NH₃, và hơi nước được đặt trong điều kiện phóng điện liên tục suốt một tuần. 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: 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?

Để chứng minh các đơn phân như axit amin có thế kết hợp với nhau tạo nên các chuỗi pôlipeptit đơn giản trong điều kiện của Trái Đất nguyên thuỷ, vào những năm 1950, Fox và các cộng sự đã tiến hành thí nghiệm đun nóng hỗn hợp các axit amin khô ở nhiệt độ từ 150 -180°c và đã tạo ra được các chuỗi peptit ngắn được gọi là prôtêin nhiệt.

Bài 3: 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 như 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: Nêu vai trò của lipit trong quá trình tiến hóa tạo nên lớp màng bán thấm?

Màng lipit có vai trò rất quan trọng trong việc hình thành sự sống vì nhờ có màng mà các tập hợp của các chất hữu cơ khác bên trong màng được cách li với thế giới bên ngoài. Những tập hợp nào có được phần hoá học đặc biệt giúp chúng có khả năng tự nhân đôi (sinh sản) và lớn lên (sinh trưởng) thì tập hợp đó được CLTN duy trì.

Bài 5: Giải thích chọn lọc tự nhiên giúp hình thành lên các tế bào sơ khai như thế nào?

Khi các đại phân tử như lipit prôtêin, các nuclêic… xuất hiện trong nước và tập chung 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).