Биологиялық эволюцияның бастапқы кезеңдері

Сабақтың тақырыбы: Биологиялық эволюцияның бастапқы кезеңдері: фотосинтездің жүруі, эукариоттардың, жынысты көбеюдің және көпжасушалылықтың пайда болуы
Сабақтың мақсаттары: 1. Білімділік: Оқушыларға биологиялық эволюцияның бастапқы кезеңдері: фотосинтездің жүруі, эукариоттардың, жынысты көбеюдің және көпжасушалылықтың пайда болуын ғылыми тұрғыдан түсіндіру;
2. Дамытушылық: Оқушылардың салыстыру, қорытынды жасай алу қабілеттерін дамыту;
3. Тәрбиелік: Оқушылардың пәнге деген қызығушылықтарын арттыру.
Сабақтың түрі: аралас
Қолданылатын әдіс - тәсілдер: сұрақ - жауап, түсіндіру
САБАҚТЫҢ БАРЫСЫ:
1. Ұйымдастыру кезеңі
2. Үй тапсырмасын сұрау
Терминдермен жұмыс:
 Протобионттар;
 Гомеостаз;
 Табиғи катализатор;
 Генетикалық код;
 РНҚ, ДНҚ;
 Ферменттер.
Деңгейлік тапсырмалар. Сұрақтар:
А деңгейі: 1. Протобионттар қандай организмдер тобына жатады?
2. Жер ғаламшарының алғашқы атмосферасында қандай өзгерістер орын алды?
3. гомеостаз ұғымы нені білдіреді?
В деңгейі: 1. Протобионттардың эволюциясында қандай жағдайлар шешуші рөл атқарды?
2. Тіршілікте қандай органикалыө қосылыстар катализатор қызметін атқарады?
3. Т. Чек қандай ғылыми жаңалық ашты?
С деңгейі: 1. Генетикалық код деген ұғым нені білдіреді?
2. А. И. Опарин мен Дж. Холдейн теориясы бойынша бейорганикалық қосылыстардан күрделі органикалық қосылыстардың түзілуі қандай кезеңдерге бөлінді?
3. Ішкі ортаның тұрақтылығы деген ұғым нені білдіреді?
3. Жаңа тақырып
Биологиялық эволюцияның басты күрделі өзгерістеріне фотосинтездің, жынысты жолмен көбеюдің, біржасушалы эукариоттардың және көпжасушалы организмдердің п. б. жатады.
Соңғы кездегі ғылыми деректер бойынша ең алғашқы тіршілік іздері Гренландиядағы апатитті жыныстарда сақталған көміртекті қосылыстардың изотоптары арқылы анықталған. Оның жасы бұдан бұрынғы 3, 8 млрд жыл уақытты қамтиды. Дегенмен маман ғалымдар Жер бетінде бұдан 3, 5 млрд жыл бұрын бактерияларға ұқсас әртүрлі микроорганизмдердің тіршілік еткені атап көрсетеді. Дәл осы кезеңде микробтар бірлестіктерінің тіршілік әрекеттерінен пайда болған көп қабатты минералды түзілістерден алғашқы строматолиттердің қалдық іздері Оңт. Африкадағы жыныстардың арасынан да табылған. Осындай қалдық іздері тасқа айналған микроорганизмдердің пішіні қазіргі кезде кездеспейтін кейбір бактерияларға ұқсас екендігі байқалады. Қазіргі кезде ғылыми зерттеулер ең алғашқы тіршілік иелерінің 3, 5 - 3, 8 млрд жыл бұрын тіршілік еткендігін жоққа шығармайды.
Жер бетінде алғаш пайда болған организмдердің бәрі де гетеротрофты организмдерге жатады. Олар органикалық қосылыстардан анаэробты тотығу кезінде бөлінетін энергияны пайдаланған деген пікірлер бар.
Маман ғалымдардың пікірі бойынша ең алғашқы тірі организмдер қазіргі прокариотты (ядросыз) организмдерге ұқсас болған. Олардың жасушасының ішінде болатын органоидтар қызметін жасуша мембранасының ісінген бөлігі атқарған және олардың тұқым қуалау материалы, негізінен, РНҚ болып саналған.
Ең алғашқы прокариоттар хемоавтотрофтар деп аталған, олар тотығу және тотықсыздану реакциялары кезінде бөлінетін энергияны қажетіне пайдаланатын организмдер болып саналады. Қазіргі кезде прокариотты организмдердің қатарына архебактериялар мен эубактерияларды жатқызады. Архебактериялардың сыртқы құрылысы мен тіршілік әрекеттері бактрияларға ұқсас, тек молекулалық деңгейдегі құрылысы арқылы айырмашылық жасайды. Архебактериялар гендердегі нуклеотидтердің орналасу реттілігімен, жасуша мемранасының, рибосомасының, кейбір басты ферменттерінің, т. б. құрылысымен бактериялардан ерекшеленеді және архебактериялар көбіне ыстық суда әрі жер қыртысының терең қабаттарында кездеседі.
Шамамен 3 млрд. жыл бұрын ең алғаш рет жарықты пайдалана отырып, су және көмірқышқыл газынан органикалық заттарды синтездей алатын цианобактериялар пайда болған. Олар органикалық заттарды синтездеу кезінде оттек бөлу арқылы алғашқы атмосфера құрамының өзгеруіне де әсер еткен. Сонымен қатар цианобактериялар жер бетінде өсімдіктердің пайда болуында да негізгі рөл атқарған.
Барлық фотосинтездеуші организмдердің құрамында бір немесе бірнеше органикалық пигменттер болады. Олар сол арқылы күн сәулесін химиялық реакцияларға пайдаланады.
Фотосинтездің пайда болуы
Эубактериялар қазіргі кезде кеңінен таралған прокариотты организмдер болып саналады. Сонымен қатар оларда зат алмасу процесі түрліше жүреді. оларға тән басты қасиет – фотосинтез.
Фотосинтездеуші прокариоттардың тіршілік әрекеттерінің нәтижесінде атмосфера құрамындағы оттектің мөлшері біртіндеп қазіргі кездегі мөлшеріне жетті. Фотосинтез жер бетінде көмірқышқыл газының көптеп шоғырлануына кедергі жасайды және фотосинтез нәтижесінде түзілген озон қабаты тірі организмдерді Күннің ультракүлгін сәулелерінен қорғап тұрады.
Қазіргі кезде біздің ғаламшарымызда барлық тірі организмдердің тіршілік етуі тікелей фотосинтез процесімен байланысты.
«Қазіргі кезде неліктен тіршілік химиялық және биологиялық эволюция негізінде пайда болмайды?» деген заңды сұрақ тууы мүмкін. Қазіргі кезде тіршіліктің мұндай жолмен пайда болуы мүмкін емес. Өйткені жер бетіндегі қазіргі табиғи жағдайлар тіпті өзгеше және органикалық заттардың көптеп жинақталуына ешбір мүмкіндік жоқ. Пайда болған органикалық заттарды тез арада басқа организмдер қорек ретінде пайдаланады.
Біржасушалы эукариотты организмдердің пайда болуы
Алғашқы біржасушалы эукариотты организмдердің пайда болуын симбиогенез теориясы арқылы түсіндіреді. Бұл теорияны орыс ғалымы А. С. Фаминцын (1835 - 1918) ұсынған.
Қазіргі кезде симбиогенез немесе эндосимбиоз (селбесу) теориясы бойынша ірі анаэробты архебактериялар мен аэробты бактерия жасушаларының селбесуінен алғашқы біржасушалы эукариоттар 2 - 2, 2 млрд жыл бұрын пайда болған деген пікірлер бар. Бұл кезде ірі анаэробты бактериялар тотығуға қабілеттілігімен митохондриялардың пайда болуына септігін тигізген.
Жынысты көбеюдің пайда болуы
Эукариотты организмдер эволюциясында 900 млн жылдай бұрын жасушаның жынысты мейоз жолымен көбеюге қабілеттілігінің пайда болуы күрделі эволюциялық процесс деп есептеледі. Бұл кезде хромосомалар саны екі есе азайып, бұрын болмаған гендердің жаңа топтамалары түзіледі. Организм ұрпақтарының орта жағдайларына бейімделушілігі арта түсіп, сан алуан түрлердің пайда болуына мүмкіндік туады. Сол арқылы эволюциялық процестерге қажетті материалдар жинақталады, яғни хромосомалардың саны, пішіні, мөлшері өзгеріп, түрлі ауытқулар пайда болуы да мүмкін. Мейоз жолымен көбею арқылы орта жағдайларына барынша бейімделген даралар пайда болады.
Көпжасушалы организмдердің пайда болуы
70 - 800 млн жыл бұрын көпжасушалы организмдердің пайда болуы эукариоттар эволюциясындағы күрделі өзгеріске жатады.
Көпжасушалы организмдердің пайда болуы қазіргі кезде көрнекті орыс ғалымы И. И. Мечниковтің (1845 - 1916) фагоцителла теориясы арқылы түсіндіріледі.
Біржасушалы шоғырлы талшықты организмдерге фагоцитоз құбылысы тән. Сондықтан ондағы жасуша шоғырлары арасында әртүрлі қызмет атқаруға бейімделушілік қабілет пайда болып, организмдер түрлі табиғи орта жағдайларында тіршілік етуге бейімделеді.
Біржасушалы организмдерден көпжасушалы организмдердің пайда болуы олардың онтогенездік мерзімінің ұзаруына, көп ұрпақ беруіне және олардың ішкі ортасының тұрақты болуына, түрлі орта жағдайларына бейімделушілік қасиеттерінің артуына ықпал етеді.
Қорыта айтқанда, архей заманында күрделі эволюциялық процестер нәтижесінде фотосинтез бен біржасушалы эукариотты организмдер пайда болды. Ал көптеген маман ғалымдардың пікірі бойынша жынысты көбею мен көпжасушалы организмдер архей және протерозой замандарының шекарасында пайда болған деген болжамдар бар.
4. Жаңа тақырыпты бекіту, қорытындылау
Берілген терминдерге түсініктеме бер:
• Прокариоттар;
• Цианобактериялар, эубактериялар, архебактериялар;
• Хемоавтотрофтар, гетеротрофтар, автотрофтар;
• Фотосинтездеуші организмдер, көпжасушалы организмдер;
• Симбиогенез теориясы, фагоцителла теориясы;
Биологиялық эволюцияның басты өзгерістеріне кесте сызып, әрқайсысына тән ерекшеліктерін атап көрсетіңдер.
Биологиялық эволюцияның басты өзгерістері Оларға тән ерекшеліктер
1. Фотосинтездің пайда болуы
2. Біржасушалы эукариотты организмдердің пайда болуы
3. Жынысты көбеюдің пайда болуы
4. Көпжасушалы организмдержің пайда болуы
5. Оқушыларды бағалау