HOGY kerültünk ide?
Az ÉLET értelme
A tudósok és a filozófusok évezredek óta törik a fejüket azon, hogy „Mi az élet?”. Ám nem könnyű erre választ adni, ahogy az is örök talány, „Miként alakult ki az élet?”. több elmélet is kering ezekkel kapcsolatban, azt azonban egyik sem árulja el, pontosan hogyan és hol kezdődött az egész. egy biztos, a Föld 4,6 milliárd éves, és az egyszerű, egysejtű élőlények 3,5 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg a felszínén. Azóta az élet meglehetősen bonyolulttá vált!
7
Az élet értelme
Mi az
élet
Hogy „Mi az élet?”. ez aztán a fogós kérdés! Az emberek évezredek óta töprengenek rajta, mégsem született még rá egyértelmű válasz. A görög filozófus, Arisztotelész, elsőként próbált meg utánajárni ennek. Úgy gondolta, hogy élőlény az, ami növekedésre, önfenntartásra és szaporodásra képes. Mindez természetesen elmondható mindarról, amit általában élőnek gondolunk a rIsztotelész – állatokról, növényekről és gombákról. Azonban sok más dologra is igaz, amiket viszont nem tartunk élőlényeknek, ilyen pl. a tűz vagy a számítógépes vírusok. Én ÉLŐLÉNY vagyok, te meg csak egy csaló!
Mi a különbség közted és köztem? 8
Mi az élet?
Az igazság odaát van…
Arisztotelész óta sokan
próbálták leírni az élet jellemzőit, de valahogy mindig akad egy kakukktojás – vagyis egy olyan élettelen dolog, ami az összes feltételnek megfelel.
talán csak akkor leszünk képesek igazán meghatározni az élet mibenlétét, ha a világegyetem más részein is találunk élőlényeket. Most csak arról van fogalmunk, milyen az élet itt, ezen a bolygón. Úgy tudjuk, hogy az élet csak a Földön alakult ki, sehol máshol. Ugyanakkor az élő szervezetek összetevőinek nyomaira a világűrben is rábukkantunk már, így nem kizárt, hogy más életformák is léteznek valahol. egy másik bolygón egészen másként nézhetnek ki és viselkedhetnek az élőlények, mint nálunk. Még a végén kénytelenek leszünk felülbírálni mindazt,
amit eddig az életről gondoltunk!
az
élet jelleMzŐI Ahhoz, hogy valamit élőlénynek tartsunk (és ebben minden tudós egyetért), a következő FeltételeKNeK kell teljesülniük: • valamilyen formát (pl. testet) ölt, amelyet egymással együttműködő részek alkotnak, • energiát vesz fel és hasznosít, • képes a növekedésre, a fejlődésre és a változásra, • szaporodik, s eközben hasznos tulajdonságokat örökít át az utódainak, • reagál az olyan környezeti hatásokra, mint a napfény, szél, hőmérséklet és csapadék változásai, • a környezetéhez alkalmazkodva idővel továbbfejlődik.
9
Az élet értelme
Az élet
senkI seM tUDja a Pontos Választ arra,
hogY az élet hol és hogYan alakUlt kI.
Mérgező bolygó
A Föld körülbelül 4,6 milliárd éve született. Kezdetben csak forró, olvadt kőzet alkotta, amelyet mérgező gázok és halálos sugárzás vett körül. Bolygónk fokozatosan lehűlt, és a felszínén kéreg képződött. A kéreg alatt rekedt gázok a vulkánkitörések során a felszínre törtek, és ezáltal a légkörbe szén-dioxid, nitrogén és vízgőz került. A további lehűlés következtében a vízgőz kicsapódott és eső formájában lezúdult a földre, így jöttek létre az óceánok. Bár a Föld továbbra sem volt túl barátságos hely, készen állt az élet megjelenésére.
a
az
elsŐ sejtek
10
A tudósok számos elméletet dolgoztak már ki erre, de a Föld annyit változott, hogy egyetlen kézzelfogható bizonyíték sem árulkodik a kezdetekről. lehet, hogy az élet többször is megjelent és eltűnt, mielőtt a körülmények kellően stabillá váltak ahhoz, hogy az élőlények életben maradjanak.
az
ŐsleVes
Az élet kezdeteit valószínűleg a óceánok mélyén kell keresnünk. Az élő szervezeteket felépítő elemek – szén, hidrogén, nitrogén, oxigén, foszfor és kén – mind megtalálhatók voltak az akkori légkörben, de más összetételben, mint ma. A villámcsapások kémiai reakciókat indítottak be, és az így keletkező egyszerű vegyületek belemosódtak az óceánokba, ahol egymással is reakcióba lépve egyre bonyolultabb molekulákat képeztek. Néhány molekula idővel képessé vált arra, hogy lemásolja önmagát, ami felgyorsította az élet kialakulását.
VéDŐMeMBrán kIalakUlása
Az önmagukat lemásoló molekulák sérülékenyek voltak, és védelemre szorultak a zord körülményekkel szemben. Szerencsére azonban születtek olyan molekulák is (a foszfolipidek), amelyek kis buborékká tudtak alakulni, és magukba zárták a másoló molekulákat. ebben a védőburokban a molekulák zavartalanul léphettek kölcsönhatásba egymással, és újabb anyagokat hozhattak létre. ezek voltak az első sejtek – az élet alapvető építőkövei.
Az élet kezdete
KEZDETE a
VIlágŰrBŐl érkezett
elképzelhető, hogy az élet építőköveit alkotó vegyületek egy része a galaxis más szegletéből érkezett ide. Kezdetben ugyanis a Földre szinte záporoztak az üstökösök, aszteroidák és meteorok, és egyes meteoritokban a tudósok szénhidrátok és aminosavak nyomaira bukkantak. Mindkét anyagnak fontos M eteoresŐ szerepe van a fehérje nevű nagyobb molekulák létrejöttében, amelyek elengedhetetlenek a sejtek felépítéséhez és működéséhez.
M élYtengerI
kürtŐk
lehetséges, hogy az élet először az óceánok fenekén található nyílások, azaz mélytengeri (hidrotermikus) kürtők környékén tűnt fel. A kürtőkön kiáramló forró víz biztosíthatta a kémiai reakciókhoz szükséges hőenergiát. ezekben a nyílásokban olyan baktériumokat fedeztek fel, amelyeknek a túléléséhez elegendőek az itt kibocsátott kénvegyületek, és nincs szükségük sem fényre, sem oxigénre. A Föld kezdeti időszakában feltehetőleg ehhez nagyon hasonló viszonyok uralkodtak.
s ztroMatolItok
f üggetlen
élet
A sejtek kialakulásának legrégebbről származó fizikai bizonyítékai a sztromatolitoknak nevezett üledékszerkezetekben találhatók. ezek mintegy 3,5 milliárd évesek, bár egyes tudósok szerint az első sejtek 3,8 milliárd éve jelenhettek meg. A sztromatolitok fontos szerepet játszottak a szárazföldi élet kifejlődéséhez nélkülözhetetlen légköri oxigén biztosításában. A ma is létező sztromatolitokat cianobaktériumok (kékmoszatok) rétegei alkotják.
11
Az élet értelme
Az élet A Földön 92 természetes kémiai elem található. Minden más ezekből épül fel. A 92-ből 25 nélkülözhetetlen az
L étfontosságú
Ő felsége
a
S zén
Bolygónkon az élet legfontosabb építőköve a szén (vegyjele a C). Különlegessége, hogy változatos alakú molekulákat, pl. hosszú láncokat vagy hatszögű gyűrűket képes alkotni. A szént tartalmazó molekulákat szerves vegyületeknek nevezzük. A szénvegyületeknek 4 típusát különböztetjük meg: szénhidrátok, zsírok, fehérjék és nukleinsavak.
Nélkülem nincs élet! Nélkülözhetetlen vagyok minden élőlény számára!
Fehérjék nélkül nem léteznek élő szervezetek. Ezeknek a molekuláknak sokféle feladatuk van a sejtek (vagyis az élő szervezetek legegyszerűbb élő alkotóelemeinek) felépítésétől a kölcsönhatások felgyorsításán keresztül más molekulák szállításáig. A fehérjék nagy méretű molekulák, amelyek kisebb, amiA lipidek zsíros vagy nosavaknak nevezett egységekből viaszos anyagok, ide tartozállnak. Több mint 200 különnak a zsírok és az olajok. Szénböző aminosav létezik, de az és hidrogénatomok hosszú láncolaélőlények nagy részét alkotó tai alkotják őket. A lipidek a sejt fehérjékben ezekből csak membrán (a sejtek külső fala) kialakításáalig 20 fordul elő. hoz szükségesek, és az energia tárolására is jól használhatók. Bizonyos zsírokat a szervezetünk A szénhidrátokat A nukleinsavak is elő tud állítani, másokhoz az elfogyasztott széngyűrűk alkotják, amehordozzák a fehérjék táplálék révén jutunk hozzá, állati zsiralyekhez hidrogén- és oxigén felépítéséhez szükséges dékból, vajból vagy főzőolajból. atomok kapcsolódnak. A legegyutasításokat, valamint a szerűbb szénhidrátok mindössze egy sejtek működésére és osztódá széngyűrűből állnak, ilyenek az energia sára vonatkozó információt is. dús cukrok. Sokféle táplálékunk tartalmaz Két típusuk van: az RNS (ribo cukrokat, van bőven pl. a mézben, a gyümölnukleinsav) és a DNS (dezoxi csökben és a bogyókban. A bonyolultabb szénribonukleinsav). A DNS a test hidrátokat széngyűrűk hosszú és szerteágazó legfontosabb molekulája. láncolatai alkotják, ilyen szénhidrát pl. a növényekben található keményítő és cellulóz.
Az emberi testben az oxigén után szénből van a legtöbb.
12
szén
Az élet építőkövei
építőkövei élethez, 6 pedig az összes élő szervezetben megtalálható. Ezek a szén, a hidrogén, az oxigén, a nitrogén, a kén és a foszfor.
A nélkülözhetetlen DNS
A testünk minden egyes sejtjében megtalálható DNS tartalmazza a sejtek megfelelő működéséhez és osztódásához szükséges információt. A DNS olyan, mint egy kódolt használati utasítás. 4 különböző vegyületből épül fel, amelyeket nukleotidoknak nevezünk: ezek az adenin, a citozin, a timin és a guanin. A DNS-kódban az adenin mindig a timinnel alkot párt, a citozin pedig csak a guaninhoz kapcsolódik. Az így létrejövő párok spirál alakú láncot formáznak, amely leginkább egy csavarodó létrához hasonlít: ez az ún. kettős hélix.
M ásolat
készül
Valahányszor egy sejt osztódni kezd, a DNS „a létra fokainak” közepe mentén szétválik két külön lánccá. A szálak ezután felépítik a „létra” hiányzó másik felét, s így végül létrejön az eredeti DNS-lánc pontos másolata.
Timin
Adenin
Citozin
Guanin Új DNS-szál
F ehérjetermelés
Az emberi test több száz különböző típusú szénvegyületből épül fel.
A DNS a sejt számára nélkülöz hetetlen fehérjék létrehozásában is részt vesz. Amikor új fehérjére van szükség, az adott fehérjére vonatkozó információt kódoló DNS-szakasz leválik, majd egy úgynevezett hírvivő RNS-molekula lemásolja. Ezután a hírvivő RNS a lemásolt szakaszt elszállítja a sejtnek arra a részére, ahol végül létrejön az új fehérje.
A DNS kettéválása során mindkét szál mintául szolgál a hélix másik felének felépítésé hez, mivel a nukleotidok mindig ugyanazzal alkotnak párt. 13
