TIẾN HÓA HÓA HỌC

Trong giai đoạn này có sự tổng hợp những chất hữu cơ từ chất vô cơ theo phương thức hoá học. Thoạt tiên hình thành những phân tử hữu cơ đơn giản đến những phân tử phức tạp hơn, rồi đến những đại phân tử và những hệ đại phân tử. 1. Trong khí quyển nguyên thuỷ của quả đất đã có các khí như mêtan (CH4), amôniac (NH3), xianôgen (C2N2), cacbon ôxit (CO) hơi nước (H2O); lúc đó chưa có O2, N2. Do tác động của nhiều nguồn năng lượng tự nhiên (bức xạ nhiệt của mặt trời,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TIẾN HÓA HÓA HỌC TIẾN HÓA HÓA HỌC Trong giai đoạn này có sự tổng hợp những chất hữu cơ từ chất vô cơ theophương thức hoá học. Thoạt tiên hình thành những phân tử hữu cơ đơn giảnđến những phân tử phức tạp hơn, rồi đến những đại phân tử và những hệ đạiphân tử.1. Trong khí quyển nguyên thuỷ của quả đất đã có các khí như mêtan(CH4), amôniac (NH3), xianôgen (C2N2), cacbon ôxit (CO) hơi nước (H2O);lúc đó chưa có O2, N2.Do tác động của nhiều nguồn năng lượng tự nhiên (bức xạ nhiệt của mặttrời, tia tử ngoại, sự phóng điện trong khí quyển, hoạt động của núi lửa, sựphân rã của các nguyên tố phóng xạ...) từ các chất vô cơ đã hình thànhnhững hợp chất hữu cơ đơn giản gồm 2 nguyên tố C và H (cacbua hyđrô) rồiđến những hợp chất gồm 3 nguyên tố C, H, O như saccarit, lipit. Sau đó đếnnhững hợp chất có 4 nguyên tố C, H, O, N như axit amin, nuclêôtit. Từ cácaxit amin hình thành nên các prôtêin đơn giản rồi đến prôtêin phức tạp, từnuclêôtit hình thành nên các axit nuclêic. Càng trở nên phức tạp các hợp chấthữu cơ càng nặng, chúng theo những trận mưa ròng rã hàng ngàn năm thuởđó mà rơi xuống biển. Nước đại dương nguyên thuỷ chứa đầy các loại chấthữu cơ hoà tan.2. Quá trình hình thành các chất hữu cơ bằng con đường hoá học đãđược chứng minh bằng nhiều công trình thực nghiệ m trong những năm 50và 60 của thế kỷ này. Ví dụ cho 1 tia điện cao thế phóng qua 1 hỗn hợp hơinước, CO2, CH4, NH3 người ta đã thu được một số loại axit amin.Cho tia tử ngoại chiếu qua 1 hỗn hợp hơi nước, mêtan, amôniac, cacbon ôxitngười ta cũng đã thu được những axit amin. Được đun nóng từ 150oCđến180oC, 1 số hỗn hợp axit amin đã tạo thành những mạch pôlipeptit.Trong hàng loạt thí nghiệm, với những điều kiện hoá học và năng lượngtương tự các điều kiện giả thiết như trên quả đất nguyên thuỷ, các nhà khoahọc đã tổng hợp được những chất hữu cơ phức tạp, kể cả 1 số pôlipeptit,pôlinuclêôtit.TIẾN HÓA TIỀN SINH HỌC Đây là giai đoạn hình thành mầm mống những cơ thể đầu tiên, có 4 sựkiện nổi bạt:1. Sự tạo thành các Côaxecva. Các chất hữu cơ cao phân tử hoà tan trongnước tạo ra những dung dịch keo. Trong phòng thí nghiệm người ta đãchứng minh hỗn hợp hai dung dịch keo khác nhau sẽ tạo ra hiện t ượng đôngtụ thành những giọt rất nhỏ gọi là Côaxecva.Nghiên cứu dưới kính hiển vi có thể thấy các Côaxecva hấp thụ các chất hữucơ trong dung dịch, nhờ đó lớn dần lên, biến đổi cấu trúc nội tại của chúngvà dưới tác động cơ giới chúng có thể phân chia thành những giọt mới. Cóthể nói côaxecva đã có những dấu hiệu sơ khai của các đặc tính trao đổichất, sinh trưởng, sinh sản. Trong nước đại dương nguyên thuỷ đầy nhữngloại chất hữu cơ cao phân tử hoà tan cũng đã hình thành những côaxecvanhư vậy. Dưới tác động của qui luật chọn lọc tự nhiên, cấu trúc và thể thứcphát triển của côaxecva ngày càng được hoàn thiện.2. Sự hình thành lớp màng phân biệt côaxecva với môi trường. Lớpmàng này gồm những phân tử prôtêin và lipit sắp xếp theo trật tự xác định.Thông qua màng, côaxecva thực hiện sự trao đổi chất với môi trường. Trongphòng thí nghiệm đã tạo được những côaxecva có màng bán thấm.3. Sự xuất hiện các enzim đóng vai trò xúc tác, làm cho quá trình tổng hợpvà phân giải các chất hữu cơ diễn ra nhanh hơn. Tiền thân của các enzim cóthể là những chất hữu cơ phân tử lượng thấp kết hợp với các iôn kim loại vàliên kết với các pôlipeptit.4. Sự xuất hiện cơ chế tự sao chép. Đây là bước tiến bộ quan trọng, nhờ đócác dạng sống đã sản sinh ra những dạng giống chúng, di truyền đặc điểmcủa chúng cho các thế hệ sau. Khi sự tiến hoá hoá học đã đạt tới mức độ nhất định thì có thể đã hìnhthành nhiều hệ tương tác giữa các loại đại phân tử như prôtêin – lipit, prôtêin– saccarit, prôtêin – prôtêin...Qua chọn lọc tự nhiên, chỉ hệ prôtêin – axitnuclêic có thể phát triển thành các cơ thể sinh vật có khả năng tự nhân đôi,tự đổi mới.Qua quá trình rất lâu dài, từ các côaxecva đã hình thành các dạng sống chưacó cấu tạo tế bào rồi đến cơ thể đơn bào và sau đó là cơ thể đa bào. Quá trình phát sinh sự sống là 1 lịch sử rất dài. Nếu quả đất được hìnhthành cách đây 4,7 tỉ năm thì khoảng 2 tỉ năm đầu là các giai đoạn tiến hoáhoá học và tiền sinh học (từ những hợp chất hữu cơ đơn giản đến sinh vậtđầu tiên), hơn 2 tỉ năm tiếp theo là giai đoạn tiến hoá sinh học (từ nhữngsinh vật đầu tiên đến toàn bộ sinh giới hiện nay). Ngày nay không còn khả năng sự sống tiếp tục hình thành từ chất vô cơtheo phương thức hoá học vì thiếu những điều kiện lịch sử cần thiết. Hơnnữa, nếu tại một nơi nào đó có chất hữu cơ được tạo thành ngoài cơ thể sốngthì nó lập tức bị các vi khuẩn phân huỷ. Bây giờ đây trong thiên nhiên chấthữu cơ chỉ được tổng hợp theo phương thức sinh học trong các cơ thể sống. ...