องค์ประกอบทางเคมีของดาวเคราะห์มีความแตกต่างกันหรือไม่? ปฏิกิริยาเคมีแตกต่างจากปฏิกิริยานิวเคลียร์อย่างไร?
หน้าปัจจุบัน: 3 (หนังสือมีทั้งหมด 18 หน้า) [ข้อความอ่านที่มีอยู่: 12 หน้า]
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเนบิวลาเป็นขั้นตอนหนึ่งในการก่อตัวของกาแลคซีหรือขนาดใหญ่ ระบบดาว- ในแบบจำลองของทฤษฎีประเภทนี้ ดาวเคราะห์เป็นผลพลอยได้จากการกำเนิดดาวฤกษ์ มุมมองนี้แสดงออกมาครั้งแรกในศตวรรษที่ 18 I. Kant และพัฒนาโดย P. Laplace, D. Kuiper, D. Alfven และ R. Cameron ได้รับการยืนยันจากหลักฐานหลายประการ
พบดาวฤกษ์อายุน้อยภายในเนบิวลา ซึ่งเป็นบริเวณที่มีก๊าซและฝุ่นระหว่างดาวค่อนข้างเข้มข้นซึ่งมีขนาดพาดผ่านหลายปีแสง เนบิวลาพบได้ทั่วกาแลคซีของเรา เชื่อกันว่าดาวฤกษ์และระบบดาวเคราะห์ที่เกี่ยวข้องก่อตัวขึ้นภายในเมฆสสารขนาดมหึมาเหล่านี้
จากการใช้สเปกโทรสโกปี พบว่าสสารระหว่างดวงดาวประกอบด้วยก๊าซ ไฮโดรเจน ฮีเลียม และนีออน และอนุภาคฝุ่น วัดได้หลายไมครอนและประกอบด้วยโลหะและองค์ประกอบอื่นๆ เนื่องจากอุณหภูมิต่ำมาก (10–20 K) สสารทั้งหมดจะถูกแช่แข็งบนอนุภาคฝุ่น ยกเว้นก๊าซที่กล่าวถึง ธาตุที่หนักกว่าและไฮโดรเจนบางส่วนมาจากดาวฤกษ์รุ่นก่อนๆ ดาวฤกษ์เหล่านี้บางดวงระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา ส่งไฮโดรเจนที่เหลืออยู่กลับคืนสู่ตัวกลางระหว่างดาวและเพิ่มองค์ประกอบที่หนักกว่าซึ่งก่อตัวในส่วนลึกของพวกมัน
ความเข้มข้นของก๊าซโดยเฉลี่ยในอวกาศระหว่างดวงดาวอยู่ที่ 0.1 อะตอม N/cm 3 เท่านั้น ในขณะที่ความเข้มข้นของก๊าซในเนบิวลาอยู่ที่ประมาณ 1,000 อะตอม N/cm 3 หรือมากกว่า 10,000 เท่า (อากาศ 1 ซม. 3 มีโมเลกุลประมาณ 2.7 × 10 19)
เมื่อเมฆก๊าซและฝุ่นมีขนาดใหญ่เพียงพออันเป็นผลจากการตกตะกอนและการยึดเกาะ (การสะสม) ของก๊าซและฝุ่นระหว่างดาวอย่างช้าๆ ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง เมฆนั้นจะไม่เสถียร - ความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกับสมดุลระหว่างความดันและแรงโน้มถ่วงนั้น กระจัดกระจาย แรงโน้มถ่วงมีชัย ดังนั้นเมฆจึงหดตัว ในช่วงแรกของการบีบอัด ความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อพลังงานความโน้มถ่วงถูกแปลงเป็นพลังงานรังสีออกจากเมฆได้ง่ายเนื่องจากความหนาแน่นสัมพัทธ์ของวัสดุต่ำ เมื่อความหนาแน่นของสสารเพิ่มขึ้นใหม่ การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ- เนื่องจากความโน้มถ่วงและการผันผวนอื่นๆ เมฆขนาดใหญ่จึงถูกแยกออกเป็นเมฆขนาดเล็ก ซึ่งสุดท้ายจะก่อตัวเป็นชิ้นส่วนที่มีมวลและขนาดใหญ่กว่าระบบสุริยะของเราหลายเท่า (รูปที่ 2.2; 1–5) เมฆดังกล่าวเรียกว่า โปรโตสตาร์แน่นอนว่าดาวฤกษ์บางดวงมีมวลมากกว่าระบบสุริยะของเราและก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าและร้อนกว่า ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่าจะก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่าและเย็นกว่าซึ่งวิวัฒนาการช้ากว่าดาวดวงแรก ขนาดของดาวฤกษ์โปรโตสตาร์ถูกจำกัดด้วยขีดจำกัดบน ซึ่งเกินกว่านั้นจะเกิดขึ้นจากการกระจัดกระจายเพิ่มเติม และขีดจำกัดล่างซึ่งกำหนดโดยมวลขั้นต่ำที่จำเป็นต่อการสนับสนุนปฏิกิริยานิวเคลียร์
ข้าว. 2.2. วิวัฒนาการของเนบิวลาฝุ่นก๊าซและการก่อตัวของดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์
ประการแรก พลังงานความโน้มถ่วงศักย์ที่ถูกแปลงเป็นความร้อน (พลังงานการแผ่รังสี) จะถูกแผ่ออกไปด้านนอกระหว่างการบีบอัดด้วยแรงโน้มถ่วง แต่เมื่อความหนาแน่นของสารเพิ่มขึ้น พลังงานรังสีก็จะถูกดูดซับมากขึ้นเรื่อยๆ และส่งผลให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น สารประกอบระเหยที่เริ่มแข็งตัวบนอนุภาคฝุ่นจะเริ่มระเหย ตอนนี้ก๊าซเช่น NH 3, CH 4, H 2 O (ไอ) และ HCN ผสมกับ H 2, He และ Ne ก๊าซเหล่านี้จะดูดซับพลังงานรังสีส่วนต่อมา แยกตัวออกและเกิดไอออไนซ์
แรงอัดแรงโน้มถ่วงจะดำเนินต่อไปจนกว่าพลังงานรังสีที่ปล่อยออกมาจะกระจายไปในระหว่างการระเหยและการแตกตัวเป็นไอออนของโมเลกุลในอนุภาคฝุ่น เมื่อโมเลกุลแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนกระทั่งการบีบอัดเกือบจะหยุดลงเมื่อความดันของก๊าซเริ่มปรับสมดุลแรงโน้มถ่วง ดังนั้นระยะของการบีบอัดแรงโน้มถ่วงอย่างรวดเร็ว (ยุบ) จึงสิ้นสุดลง
ณ จุดนี้ของการพัฒนา ดาวฤกษ์ต้นแบบที่สอดคล้องกับระบบของเราคือจานที่มีความหนาตรงกลางและมีอุณหภูมิประมาณ 1,000 เคลวินที่ระดับวงโคจรของดาวพฤหัสบดี ดิสก์ก่อกำเนิดดาวฤกษ์ดังกล่าวยังคงมีวิวัฒนาการต่อไป มีการปรับโครงสร้างใหม่เกิดขึ้น และดิสก์จะหดตัวอย่างช้าๆ ดาวฤกษ์ก่อกำเนิดนั้นค่อยๆ มีขนาดเล็กลง มีมวลมากขึ้น และร้อนขึ้น เนื่องจากความร้อนสามารถแผ่ออกมาจากพื้นผิวของมันเท่านั้น ความร้อนถูกถ่ายเทจากส่วนลึกของดาวฤกษ์ก่อกำเนิดไปยังพื้นผิวโดยใช้กระแสการพาความร้อน บริเวณจากพื้นผิวดาวฤกษ์จนถึงระยะห่างเทียบเท่าวงโคจรของดาวพลูโตเต็มไปด้วยหมอกก๊าซและฝุ่น
ในระหว่างการหดตัวที่ซับซ้อนนี้ซึ่งเชื่อกันว่าต้องใช้เวลาประมาณ 10 ล้านปี โมเมนตัมเชิงมุมของระบบควรได้รับการอนุรักษ์ไว้ กาแล็กซีทั้งหมดหมุนรอบตัวเอง โดยมีการปฏิวัติ 1 ครั้งทุกๆ 100 ล้านปี เมื่อเมฆฝุ่นอัดตัว โมเมนตัมเชิงมุมของพวกมันก็ไม่เปลี่ยนแปลง ยิ่งบีบอัดมากเท่าไรก็ยิ่งหมุนเร็วขึ้นเท่านั้น เนื่องจากการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมรูปร่างของการบีบอัด เมฆฝุ่นเปลี่ยนจากทรงกลมเป็นรูปทรงดิสก์
เมื่อสสารที่เหลืออยู่ของดาวฤกษ์ก่อกำเนิดหดตัว อุณหภูมิของมันก็สูงพอที่จะเริ่มต้นปฏิกิริยาฟิวชันของอะตอมไฮโดรเจนได้ เมื่อมีพลังงานไหลเข้ามามากขึ้นจากปฏิกิริยานี้ อุณหภูมิจึงสูงพอที่จะรักษาสมดุลของแรงอัดแรงโน้มถ่วงเพิ่มเติม
ดาวเคราะห์ที่เกิดจากก๊าซและฝุ่นที่เหลืออยู่บริเวณรอบนอกของดิสก์ก่อกำเนิดดาวฤกษ์ (รูปที่ 2.3) การรวมตัวกันของฝุ่นระหว่างดวงดาวภายใต้อิทธิพลของแรงดึงดูดโน้มถ่วงทำให้เกิดการก่อตัวของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ในเวลาประมาณ 10 ล้านปี (1–4) ดาวฤกษ์เข้าสู่แถบลำดับหลัก (4) และคงอยู่ในสถานะนิ่ง (คงที่) เป็นเวลาประมาณ 8,000 ล้านปี และค่อยๆ แปรสภาพไฮโดรเจน จากนั้นดาวฤกษ์จะออกจากลำดับหลัก ขยายตัวจนกลายเป็นดาวยักษ์แดง (5 และ 6) และ "กลืนกิน" ดาวเคราะห์ของมันในอีก 100 ล้านปีข้างหน้า หลังจากกระเพื่อมเป็นดาวแปรแสงเป็นเวลาหลายพันปี (7) มันก็ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา (8) และพังทลายลงมาในที่สุด ดาวแคระขาว(9) แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วดาวเคราะห์จะถือเป็นวัตถุขนาดใหญ่ น้ำหนักรวมของดาวเคราะห์ทั้งหมดคิดเป็นเพียง 0.135% ของมวลของระบบสุริยะ
ข้าว. 2.3. การก่อตัวของระบบดาวเคราะห์
ดาวเคราะห์ของเราและดาวเคราะห์ที่น่าจะก่อตัวขึ้นในดิสก์ก่อกำเนิดดาวใดๆ ก็ตามนั้น ตั้งอยู่ในสองโซนหลัก โซนชั้นในก็คือ ระบบสุริยะทอดยาวจากดาวพุธไปยังแถบดาวเคราะห์น้อยเป็นโซน ดาวเคราะห์น้อย ประเภทดิน- ในช่วงที่ดาวฤกษ์เกิดการหดตัวช้า อุณหภูมิจะสูงมากจนโลหะระเหยไป บริเวณเย็นด้านนอกประกอบด้วยก๊าซ เช่น H 2 O, He และ Ne และอนุภาคที่เคลือบด้วยสารระเหยเยือกแข็ง เช่น H 2 O, NH 3 และ CH 4 โซนชั้นนอกของดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสนี้มีสสารมากกว่าโซนชั้นในเพราะมันมีขนาดใหญ่และเพราะว่าสารระเหยส่วนใหญ่ที่พบในโซนชั้นในถูกผลักออกไปด้านนอกโดยกิจกรรมของดาวฤกษ์ก่อนเกิด
วิธีหนึ่งในการสร้างภาพวิวัฒนาการของดาวฤกษ์และคำนวณอายุของดาวฤกษ์คือการวิเคราะห์ดาวฤกษ์ตัวอย่างจำนวนมาก ในขณะเดียวกันก็วัดระยะทางถึงดวงดาว ความสว่างที่ปรากฏ และสีของดาวแต่ละดวง
หากทราบความสว่างปรากฏและระยะห่างระหว่างดาวฤกษ์ ก็สามารถคำนวณขนาดสัมบูรณ์ได้ เนื่องจากความสว่างที่ตามองเห็นของดาวฤกษ์แปรผกผันกับระยะห่างของดาวฤกษ์ ขนาดสัมบูรณ์ของดาวฤกษ์ขึ้นอยู่กับอัตราการปล่อยพลังงาน โดยไม่คำนึงถึงระยะห่างจากผู้สังเกตการณ์
สีของดาวฤกษ์ถูกกำหนดโดยอุณหภูมิ: สีน้ำเงินหมายถึงดาวที่ร้อนมาก ดาวสีขาวถึงร้อน และสีแดงถึงดาวที่ค่อนข้างเย็น
รูปที่ 2.4 แสดงแผนภาพเฮิร์ตสปรัง-รัสเซลล์ ที่คุณรู้จักจากหลักสูตรดาราศาสตร์ ซึ่งสะท้อนถึงความสัมพันธ์ระหว่างค่าสัมบูรณ์ ขนาดและสีสำหรับ จำนวนมากดาว เนื่องจากแผนภาพคลาสสิกนี้รวมดาวทุกขนาดและทุกวัย จึงสอดคล้องกับดาวฤกษ์ "เฉลี่ย" ในระยะต่างๆ ของวิวัฒนาการ
ข้าว. 2.4. แผนภาพเฮิร์ตซสปริง-รัสเซลล์
ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่จะอยู่บนส่วนตรงของแผนภาพ พวกมันจะพบกับการเปลี่ยนแปลงสมดุลอย่างค่อยเป็นค่อยไปเมื่อไฮโดรเจนที่มีอยู่นั้นถูกเผาไหม้ ในส่วนนี้ของแผนภาพ เรียกว่าลำดับหลัก ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะมีอุณหภูมิสูงกว่า ในนั้นปฏิกิริยาฟิวชั่นของอะตอมไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นและอายุขัยก็สั้นลง ดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์จะมีอุณหภูมิต่ำกว่า การหลอมรวมของอะตอมไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นช้ากว่า และอายุขัยของพวกมันก็ยาวนานขึ้น เมื่อดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักใช้ไฮโดรเจนไปประมาณ 10% ของปริมาณไฮโดรเจนที่มีอยู่เดิม อุณหภูมิของมันจะลดลงและการขยายตัวจะเกิดขึ้น เชื่อกันว่าดาวยักษ์แดงเป็นดาว "แก่" ทุกขนาดซึ่งก่อนหน้านี้อยู่ในแถบลำดับหลัก ในการกำหนดอายุของดาวฤกษ์อย่างแม่นยำ จะต้องคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ด้วย การคำนวณโดยคำนึงถึงพวกมันแสดงให้เห็นว่าไม่มีดาวดวงใดในกาแลคซีของเราที่มีอายุมากกว่า 11,000 ล้านปี ดาวฤกษ์ขนาดเล็กบางดวงมีอายุเท่านี้ อื่น ๆ อีกมากมาย ดาวใหญ่อายุน้อยกว่ามาก ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากที่สุดสามารถอยู่บนแถบลำดับหลักได้ไม่เกิน 1 ล้านปี ดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ที่มีขนาดใกล้เคียงกันใช้เวลาประมาณ 10,000 ล้านปีในลำดับหลักก่อนจะถึงขั้นดาวยักษ์แดง
จุดยึด
1. สสารมีความเคลื่อนไหวและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
2. วิวัฒนาการทางชีวภาพเป็นขั้นตอนเชิงคุณภาพในการวิวัฒนาการของสสารโดยรวม
3. การแปลงธาตุและโมเลกุลให้เป็น นอกโลกเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วต่ำมาก
1. ปฏิกิริยาคืออะไร นิวเคลียร์ฟิวชั่น- ยกตัวอย่าง.
2. ตามสมมติฐานของคานท์-ลาปลาซ ระบบดาวก่อตัวจากสสารก๊าซ-ฝุ่นอย่างไร
3.มีความแตกต่างอะไรบ้าง. องค์ประกอบทางเคมีดาวเคราะห์ระบบดาวเดียวกัน?
ด้วยมุมมองข้างต้นเกี่ยวกับกำเนิดของระบบดาวเคราะห์ จึงเป็นไปได้ที่จะประมาณค่าองค์ประกอบองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศปฐมภูมิของโลกได้อย่างสมเหตุสมผล แน่นอนว่าส่วนหนึ่งของมุมมองสมัยใหม่นั้นขึ้นอยู่กับความโดดเด่นอย่างมหาศาลของไฮโดรเจนในอวกาศ มันถูกพบในดวงอาทิตย์ด้วย ตารางที่ 2.2 แสดงองค์ประกอบองค์ประกอบของดาวฤกษ์และสสารแสงอาทิตย์
ตารางที่ 2.2. องค์ประกอบของสสารดาวฤกษ์และแสงอาทิตย์
สันนิษฐานว่าบรรยากาศของโลกดึกดำบรรพ์ซึ่งมีอุณหภูมิเฉลี่ยสูง มีลักษณะเช่นนี้ ก่อนที่จะสูญเสียแรงโน้มถ่วง ไฮโดรเจนประกอบขึ้นเป็นส่วนใหญ่ และส่วนประกอบโมเลกุลหลักคือ มีเธน น้ำ และแอมโมเนีย น่าสนใจที่จะเปรียบเทียบ องค์ประกอบองค์ประกอบสสารดาวฤกษ์ที่มีองค์ประกอบของโลกสมัยใหม่และสิ่งมีชีวิตบนโลก
องค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตคือไฮโดรเจนและฮีเลียม รองลงมาคือคาร์บอน ไนโตรเจน ซิลิคอน และแมกนีเซียม โปรดทราบว่าสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลบนพื้นผิวโลกประกอบด้วยไฮโดรเจน ออกซิเจน คาร์บอน และไนโตรเจนเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งแน่นอนว่าเป็นสิ่งที่คาดหวังได้ เมื่อพิจารณาจากธรรมชาติขององค์ประกอบเหล่านี้
บรรยากาศเริ่มแรกของโลกสามารถเปลี่ยนแปลงได้อันเป็นผลจากกระบวนการต่างๆ มากมาย โดยหลักแล้วเป็นผลจากการแพร่ของไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของบรรยากาศ องค์ประกอบเหล่านี้เบาที่สุด และน่าจะสูญหายไปจากชั้นบรรยากาศ เนื่องจากสนามโน้มถ่วงของโลกเรามีขนาดเล็กเมื่อเปรียบเทียบกับสนามของดาวเคราะห์ยักษ์ บรรยากาศเริ่มแรกของโลกส่วนใหญ่ต้องสูญหายไปในเวลาอันสั้นมาก ดังนั้นจึงสันนิษฐานว่าก๊าซปฐมภูมิในชั้นบรรยากาศโลกจำนวนมากเป็นก๊าซที่ถูกฝังอยู่ในบาดาลของโลกและถูกปล่อยออกมาอีกครั้งอันเป็นผลมาจากความร้อนของหินโลกอย่างค่อยเป็นค่อยไป บรรยากาศปฐมภูมิของโลกอาจประกอบด้วยสารอินทรีย์ชนิดเดียวกับที่พบในดาวหาง ได้แก่ โมเลกุลที่มีพันธะคาร์บอน-ไฮโดรเจน คาร์บอน-ไนโตรเจน ไนโตรเจน-ไฮโดรเจน และพันธะออกซิเจน-ไฮโดรเจน นอกจากนี้ในระหว่างที่แรงโน้มถ่วงของโลกร้อนขึ้นอาจมีไฮโดรเจนมีเทนคาร์บอนมอนอกไซด์แอมโมเนียน้ำ ฯลฯ สิ่งเหล่านี้เป็นสารที่ทำการทดลองส่วนใหญ่เพื่อจำลองบรรยากาศปฐมภูมิ
อะไรจะเกิดขึ้นได้จริงภายใต้เงื่อนไขของโลกดึกดำบรรพ์? เพื่อระบุสิ่งนี้ จำเป็นต้องรู้ว่าพลังงานประเภทใดที่อาจส่งผลต่อบรรยากาศมากที่สุด
การพัฒนาและการเปลี่ยนแปลงของสสารโดยไม่มีพลังงานไหลเข้ามาเป็นไปไม่ได้ ให้เราพิจารณาแหล่งพลังงานที่กำหนดวิวัฒนาการเพิ่มเติมของสสารซึ่งไม่ได้อยู่ในอวกาศอีกต่อไป แต่บนโลกของเรา - บนโลก
การประเมินบทบาทของแหล่งพลังงานไม่ใช่เรื่องง่าย ในกรณีนี้จำเป็นต้องคำนึงถึงสภาวะที่ไม่สมดุลการระบายความร้อนของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาและระดับการป้องกันจากแหล่งพลังงาน
เห็นได้ชัดว่าแหล่งพลังงานใด ๆ (ตาราง 2.3) มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงของสสารบนโลกของเรา มันเกิดขึ้นได้อย่างไร? แน่นอนว่าไม่มีหลักฐานที่เป็นกลางเลย อย่างไรก็ตาม กระบวนการที่เกิดขึ้นบนโลกของเราในสมัยโบราณสามารถจำลองได้ ประการแรก มีความจำเป็นต้องกำหนดขอบเขตของเวลา และประการที่สอง เพื่อสร้างเงื่อนไขในแต่ละยุคสมัยของการดำรงอยู่ของโลกให้ถูกต้องที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
เพื่อหารือเกี่ยวกับคำถามเกี่ยวกับกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลก นอกเหนือจากความรู้เกี่ยวกับแหล่งพลังงานที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงของสสารแล้ว เราต้องมีความคิดที่ชัดเจนเกี่ยวกับเวลาของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ด้วย
ตารางที่ 2.3. แหล่งพลังงานที่เป็นไปได้สำหรับวิวัฒนาการทางเคมีปฐมภูมิ
ตารางที่ 2.4. ครึ่งชีวิตและข้อมูลอื่นๆ ขององค์ประกอบบางอย่างที่ใช้ในการกำหนดอายุของโลก
การพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์กายภาพทำให้นักชีววิทยาได้รับความรู้หลายประการ วิธีการที่มีประสิทธิภาพการกำหนดอายุของบางสายพันธุ์ เปลือกโลก- สาระสำคัญของวิธีการเหล่านี้คือการวิเคราะห์อัตราส่วนของไอโซโทปต่างๆ และผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการสลายตัวของนิวเคลียร์ในตัวอย่าง และเชื่อมโยงผลการวิจัยกับเวลาฟิชชันขององค์ประกอบดั้งเดิม (ตารางที่ 2.4)
การใช้วิธีการดังกล่าวทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างมาตราส่วนเวลาของประวัติศาสตร์โลกตั้งแต่ช่วงเวลาที่โลกเย็นลงเมื่อ 4,500 ล้านปีก่อนจนถึงปัจจุบัน (ตารางที่ 2.5) หน้าที่ของเราในตอนนี้คือการกำหนดว่าสภาพบนโลกยุคดึกดำบรรพ์เป็นอย่างไร บรรยากาศที่โลกมี อุณหภูมิและความดันเป็นอย่างไร มหาสมุทรก่อตัวขึ้นเมื่อใด และโลกก่อตัวอย่างไร
ตารางที่ 2.5. ระดับธรณีวิทยา
ปัจจุบัน การสร้างเงื่อนไขที่ "เอ็มบริโอแห่งชีวิต" ตัวแรกถือกำเนิดขึ้นใหม่มีความสำคัญขั้นพื้นฐานสำหรับวิทยาศาสตร์ ความยิ่งใหญ่คือข้อดีของ A.I. Oparin ซึ่งในปี 1924 ได้เสนอแนวคิดแรกของวิวัฒนาการทางเคมีตามที่เสนอบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจนเป็นจุดเริ่มต้นในการทดลองในห้องปฏิบัติการเพื่อสร้างสภาพของโลกดึกดำบรรพ์
ในปี 1953 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน G. Urey และ S. Miller เปิดเผยส่วนผสมของมีเธน แอมโมเนีย และน้ำ จนเกิดกระแสไฟฟ้า (รูปที่ 2.5) เป็นครั้งแรกที่มีการระบุกรดอะมิโน (ไกลซีน, อะลานีน, แอสปาร์ติกและกรดกลูตามิก) ในผลิตภัณฑ์ผลลัพธ์โดยใช้การทดลองดังกล่าว
การทดลองของมิลเลอร์และอูเรย์กระตุ้นการวิจัยเกี่ยวกับวิวัฒนาการของโมเลกุลและต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตในห้องปฏิบัติการหลายแห่ง และนำไปสู่การศึกษาปัญหาอย่างเป็นระบบ ในระหว่างที่มีการสังเคราะห์สารประกอบที่สำคัญทางชีวภาพ เงื่อนไขหลักบนโลกดึกดำบรรพ์ที่นักวิจัยนำมาพิจารณาแสดงไว้ในตารางที่ 2.6
ความกดดัน..เหมือน. องค์ประกอบเชิงปริมาณบรรยากาศเป็นเรื่องยากที่จะคำนวณ การประมาณการโดยคำนึงถึงผลกระทบจาก "ภาวะเรือนกระจก" นั้นเป็นไปตามอำเภอใจมาก
การคำนวณที่คำนึงถึงปรากฏการณ์เรือนกระจกตลอดจนความเข้มโดยประมาณของรังสีดวงอาทิตย์ในยุคที่ไม่มีชีวิตทำให้ค่าสูงกว่าอุณหภูมิเยือกแข็งหลายสิบองศา การทดลองเกือบทั้งหมดเพื่อสร้างสภาพของโลกยุคดึกดำบรรพ์ขึ้นใหม่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 20–200 °C ขีดจำกัดเหล่านี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยการคำนวณหรือการประมาณค่าข้อมูลทางธรณีวิทยาบางส่วน แต่มีแนวโน้มมากที่สุดโดยคำนึงถึงขีดจำกัดอุณหภูมิของความเสถียร สารประกอบอินทรีย์.
การใช้ส่วนผสมของก๊าซคล้ายกับก๊าซในชั้นบรรยากาศปฐมภูมิ หลากหลายชนิดพลังงานที่เป็นลักษณะเฉพาะของโลกของเรา 4–4.5 × 10 เมื่อ 9 ปีที่แล้ว และเมื่อคำนึงถึงสภาพภูมิอากาศ ธรณีวิทยา และอุทกศาสตร์ในช่วงเวลานั้น ทำให้ห้องปฏิบัติการหลายแห่งที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาต้นกำเนิดของชีวิตสามารถค้นหาหลักฐานของ เส้นทางของแหล่งกำเนิดทางชีวภาพของโมเลกุลอินทรีย์ เช่น อัลดีไฮด์ ไนไตรต์ กรดอะมิโน มอนอแซ็กคาไรด์ พิวรีน พอร์ไฟริน นิวคลีโอไทด์ เป็นต้น
ข้าว. 2.5. อุปกรณ์มิลเลอร์
ตารางที่ 2.6. สภาพบนโลกดึกดำบรรพ์
การเกิดขึ้นของโปรโตไบโอโพลีเมอร์ทำให้เกิดปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้น ความจำเป็นในการดำรงอยู่ของพวกมันในทุกระบบสิ่งมีชีวิตนั้นชัดเจน พวกเขามีความรับผิดชอบ กระบวนการโปรโตเอ็นไซม์(ตัวอย่างเช่น, ไฮโดรไลซิส, ดีคาร์บอกซิเลชัน, อะมิเนชัน, เดอะมิเนชัน, เปอร์ออกซิเดชัน ฯลฯ) สำหรับกระบวนการง่ายๆ บางอย่าง เช่น การหมักและสำหรับคนอื่นๆ ก็มีความซับซ้อนมากขึ้นเช่นกัน เคมีแสงปฏิกิริยา โฟโตฟอสโฟรีเลชั่น การสังเคราะห์ด้วยแสง และฯลฯ
การมีอยู่ของน้ำบนโลกของเรา (มหาสมุทรหลัก) ทำให้โปรโตไบโอโพลีเมอร์เกิดขึ้นได้ในกระบวนการปฏิกิริยาเคมี - การควบแน่น ดังนั้นเพื่อการศึกษาใน สารละลายที่เป็นน้ำพันธะเปปไทด์ตามปฏิกิริยา:
จำเป็นต้องมีรายจ่ายด้านพลังงาน ต้นทุนพลังงานเหล่านี้เพิ่มขึ้นหลายครั้งเมื่อผลิตโมเลกุลโปรตีนในสารละลายที่เป็นน้ำ การสังเคราะห์โมเลกุลขนาดใหญ่จาก “ไบโอโมโนเมอร์” ต้องใช้วิธีเฉพาะ (เอนไซม์) ในการกำจัดน้ำ
กระบวนการทั่วไปของการวิวัฒนาการของสสารและพลังงานในจักรวาลประกอบด้วยหลายขั้นตอนติดต่อกัน ในหมู่พวกเขามีการก่อตัวของเนบิวลาอวกาศสามารถรับรู้การพัฒนาและโครงสร้างของระบบดาวเคราะห์ได้ การเปลี่ยนแปลงของสสารที่เกิดขึ้นบนดาวเคราะห์ถูกกำหนดโดยกฎธรรมชาติทั่วไปบางประการและขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดาวเคราะห์ภายในระบบดาว ดาวเคราะห์บางดวงเหล่านี้ เช่นเดียวกับโลก มีลักษณะพิเศษที่ทำให้สามารถพัฒนาสสารอนินทรีย์จนกลายเป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนต่างๆ ได้
จุดยึด
1. บรรยากาศปฐมภูมิของโลกประกอบด้วยไฮโดรเจนและสารประกอบของมันเป็นหลัก
2. โลกอยู่ในระยะห่างที่เหมาะสมที่สุดจากดวงอาทิตย์และรับ ปริมาณที่เพียงพอพลังงานเพื่อรักษาน้ำให้อยู่ในสถานะของเหลว
3. ในสารละลายที่เป็นน้ำ เนื่องมาจากแหล่งพลังงานที่หลากหลาย สารประกอบอินทรีย์ที่ง่ายที่สุดจึงเกิดขึ้นโดยไม่ใช้ทางชีวภาพ
ทบทวนคำถามและการมอบหมายงาน
1. ทำรายการข้อกำหนดเบื้องต้นของจักรวาลและดาวเคราะห์สำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา
2. การเกิดขึ้นของโมเลกุลอินทรีย์จากสิ่งที่ไม่ใช่มีความสำคัญอย่างไร อินทรียฺวัตถุบนโลกมีลักษณะลดลงของชั้นบรรยากาศปฐมภูมิหรือไม่?
3. อธิบายเครื่องมือและวิธีการดำเนินการทดลองโดย S. Miller และ P. Urey
โดยใช้ พจนานุกรมหัวข้อ “คำศัพท์” และ “สรุป” แปลเป็น ภาษาอังกฤษรายการ "จุดยึด"
คำศัพท์เฉพาะทาง
สำหรับแต่ละคำศัพท์ที่ระบุในคอลัมน์ด้านซ้าย ให้เลือกคำจำกัดความที่เกี่ยวข้องซึ่งระบุไว้ในคอลัมน์ด้านขวาในภาษารัสเซียและอังกฤษ
เลือกคำจำกัดความที่ถูกต้องสำหรับทุกคำในคอลัมน์ด้านซ้ายจากรูปแบบภาษาอังกฤษและรัสเซียที่แสดงอยู่ในคอลัมน์ด้านขวา
2.3. ทฤษฎีกำเนิดโปรโตไบโอโพลีเมอร์ประเด็นสำหรับการอภิปราย
คุณคิดว่าแหล่งพลังงานหลักบนโลกโบราณคืออะไร เราจะอธิบายอิทธิพลที่ไม่เฉพาะเจาะจงของแหล่งพลังงานต่างๆ ที่มีต่อกระบวนการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ได้อย่างไร
การประเมินธรรมชาติของสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันบนโลกดึกดำบรรพ์นำไปสู่การสร้างเงื่อนไขการทดลองที่แตกต่างกันซึ่งมีพื้นฐานที่เหมือนกัน แต่ไม่ใช่ผลลัพธ์ที่เหมือนกันเสมอไป
ลองพิจารณาทฤษฎีที่สำคัญที่สุดบางประการเกี่ยวกับการเกิดขึ้นของโครงสร้างโพลีเมอร์บนโลกของเราซึ่งอยู่ที่ต้นกำเนิดของการก่อตัวของโพลีเมอร์ชีวภาพซึ่งเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต
ทฤษฎีความร้อนปฏิกิริยาการควบแน่นที่จะนำไปสู่การก่อตัวของโพลีเมอร์จากสารตั้งต้นที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำสามารถทำได้โดยการให้ความร้อน เมื่อเปรียบเทียบกับส่วนประกอบอื่นๆ ของสิ่งมีชีวิต การสังเคราะห์โพลีเปปไทด์เป็นการศึกษาที่ดีที่สุด
ผู้เขียนสมมติฐานของการสังเคราะห์โพลีเปปไทด์ด้วยวิธีทางความร้อนคือนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันเอส. ฟ็อกซ์ซึ่งศึกษาความเป็นไปได้ของการก่อตัวของเปปไทด์ภายใต้เงื่อนไขที่มีอยู่บนโลกดึกดำบรรพ์มาเป็นเวลานาน หากส่วนผสมของกรดอะมิโนถูกให้ความร้อนถึง 180–200 °C ภายใต้สภาวะบรรยากาศปกติหรือในสภาพแวดล้อมเฉื่อย ผลิตภัณฑ์โพลีเมอไรเซชัน ซึ่งเป็นโอลิโกเมอร์ขนาดเล็กซึ่งมีโมโนเมอร์เชื่อมต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์ เช่นเดียวกับโพลีเปปไทด์จำนวนเล็กน้อยจะเกิดขึ้น ในกรณีที่ผู้ทดลองเสริมส่วนผสมเริ่มต้นของกรดอะมิโนด้วยกรดอะมิโนที่เป็นกรดหรือกรดพื้นฐาน เช่น กรดแอสปาร์ติกและกลูตามิก สัดส่วนของโพลีเปปไทด์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ น้ำหนักโมเลกุลของโพลีเมอร์ที่ได้รับในลักษณะนี้อาจสูงถึงหลายพัน D (D คือ Dalton ซึ่งเป็นหน่วยวัดมวลเชิงตัวเลขเท่ากับมวล 1/16 ของอะตอมออกซิเจน)
โพลีเมอร์ที่ได้รับความร้อนจากกรดอะมิโน - โปรตีนออยด์ - แสดงคุณสมบัติจำเพาะหลายประการของไบโอโพลีเมอร์ชีวภาพประเภทโปรตีน อย่างไรก็ตาม ในกรณีของการควบแน่นด้วยความร้อนของนิวคลีโอไทด์และโมโนแซ็กคาไรด์ที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน การก่อตัวของกรดนิวคลีอิกและโพลีแซ็กคาไรด์ที่ทราบในปัจจุบันดูเหมือนจะไม่น่าเป็นไปได้
ทฤษฎีการดูดซับข้อโต้แย้งหลักในการอภิปรายเกี่ยวกับต้นกำเนิดของโครงสร้างโพลีเมอร์ที่ไม่ก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตคือความเข้มข้นของโมเลกุลต่ำและการขาดพลังงานสำหรับการควบแน่นของโมโนเมอร์ในสารละลายเจือจาง ตามการประมาณการบางอย่าง ความเข้มข้นของโมเลกุลอินทรีย์ใน "น้ำซุปหลัก" อยู่ที่ประมาณ 1% ความเข้มข้นดังกล่าวเนื่องจากความหายากและการสุ่มของการสัมผัสของโมเลกุลต่าง ๆ ที่จำเป็นสำหรับการควบแน่นของสารไม่สามารถรับประกันการก่อตัวของโปรโตไบโอโพลีเมอร์ที่ "รวดเร็ว" เช่นเดียวกับในกรณีบนโลกตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าว วิธีแก้ปัญหาประการหนึ่งสำหรับปัญหานี้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเอาชนะอุปสรรคด้านความเข้มข้นดังกล่าว ได้รับการเสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ดี. เบอร์นัล ซึ่งเชื่อว่าความเข้มข้นของสารละลายเจือจางของสารอินทรีย์เกิดขึ้นผ่าน "การดูดซับของพวกมันในตะกอนดินเหนียวที่เป็นน้ำ"
อันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาของสารในระหว่างกระบวนการดูดซับ พันธะบางส่วนจะอ่อนลง ซึ่งนำไปสู่การทำลายบางส่วนและการก่อตัวของสารประกอบเคมีอื่นๆ
ทฤษฎีอุณหภูมิต่ำผู้เขียนทฤษฎีนี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวโรมาเนีย C. Simonescu และ F. Denes ดำเนินการจากแนวคิดที่แตกต่างกันเล็กน้อยเกี่ยวกับเงื่อนไขของการเกิด abiogenic ของสารประกอบอินทรีย์ที่ง่ายที่สุดและการควบแน่นเป็นโครงสร้างโพลีเมอร์ ผู้เขียนให้ความสำคัญกับพลังงานของพลาสมาเย็นในฐานะแหล่งพลังงาน ความคิดเห็นนี้ไม่มีมูลความจริง
พลาสมาเย็นแพร่หลายในธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า 99% ของจักรวาลอยู่ในสถานะพลาสมา สถานะของสสารนี้ก็เกิดขึ้นเช่นกัน โลกสมัยใหม่ในรูปแบบของลูกบอลสายฟ้า แสงออโรร่า และพลาสมาชนิดพิเศษ - ไอโอโนสเฟียร์
ไม่ว่าธรรมชาติของพลังงานบนโลกที่ไม่มีชีวิตจะเป็นเช่นไรก็ตาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงของสารประกอบทางเคมี โมเลกุลอินทรีย์ให้เป็นอนุภาคออกฤทธิ์ เช่น อนุมูลอิสระชนิดโมโนและโพลีฟังก์ชัน อย่างไรก็ตาม วิวัฒนาการเพิ่มเติมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงาน ซึ่งเด่นชัดที่สุดในกรณีของการใช้พลาสมาเย็น
ผลจากการทดลองที่ซับซ้อนและอุตสาหะโดยใช้พลาสมาเย็นเป็นแหล่งพลังงานสำหรับการสังเคราะห์อะบิเจนิกของโปรโตไบโอโพลีเมอร์ นักวิจัยจึงสามารถได้รับทั้งโมโนเมอร์เดี่ยวๆ และโครงสร้างโพลีเมอร์ชนิดเปปไทด์และไขมัน
โอปารินเชื่อว่าการเปลี่ยนจากวิวัฒนาการทางเคมีไปสู่ทางชีวภาพจำเป็นต้องมีการเกิดขึ้นของระบบที่แยกเฟสแต่ละระบบซึ่งมีความสามารถในการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมภายนอกโดยรอบ โดยใช้สสารและพลังงานของมัน และบนพื้นฐานนี้จึงสามารถเติบโต เพิ่มจำนวน และอยู่ภายใต้การคัดเลือกโดยธรรมชาติ .
ดูเหมือนว่าการแยกระบบหลายโมเลกุลออกจากสารละลายอินทรีย์ที่เป็นเนื้อเดียวกันนั้นจะต้องดำเนินการซ้ำๆ กัน มันยังคงแพร่หลายมากในธรรมชาติ แต่ภายใต้เงื่อนไขของชีวมณฑลสมัยใหม่สามารถสังเกตได้โดยตรงเพียงระยะเริ่มแรกของการก่อตัวของระบบดังกล่าว วิวัฒนาการของพวกมันมักจะมีอายุสั้นมากเมื่อมีจุลินทรีย์ที่ทำลายสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ดังนั้นเพื่อทำความเข้าใจระยะนี้ของการเกิดขึ้นของชีวิต จึงจำเป็นต้องได้รับการแยกเฟสแบบเทียม ระบบอินทรีย์ในการควบคุมอย่างเข้มงวด สภาพห้องปฏิบัติการและบนแบบจำลองที่ก่อตัวในลักษณะนี้ ให้กำหนดทั้งเส้นทางของวิวัฒนาการที่เป็นไปได้ในอดีตและรูปแบบของกระบวนการนี้ เมื่อทำงานกับสารประกอบอินทรีย์โมเลกุลสูงในสภาพห้องปฏิบัติการ เราต้องเผชิญกับการก่อตัวของระบบแยกเฟสประเภทนี้อยู่ตลอดเวลา ดังนั้นเราจึงสามารถจินตนาการถึงวิธีการเกิดขึ้นและทดลองระบบต่างๆ ในสภาพห้องปฏิบัติการ ซึ่งหลายๆ ระบบสามารถใช้เป็นแบบอย่างของระบบต่างๆ ที่เคยเกิดขึ้น พื้นผิวโลกการก่อตัว ตัวอย่างเช่น เราสามารถตั้งชื่อบางส่วนได้: "ฟองสบู่"โกลด์เอเคอร์, "ไมโครสเฟียร์"สุนัขจิ้งจอก "เจย์วาน"กฤษณา "โพรไบโอนท์"เอกามิ และอื่นๆ อีกมากมาย
บ่อยครั้งเมื่อทำงานร่วมกับระบบประดิษฐ์ที่แยกตัวเองออกจากสารละลายจะให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความคล้ายคลึงทางสัณฐานวิทยาภายนอกกับสิ่งมีชีวิต แต่นี่ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา แต่เป็นการที่ระบบสามารถโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมภายนอก โดยใช้สสารและพลังงานของมันเหมือนกับระบบเปิด และบนพื้นฐานนี้ จะเติบโตและเพิ่มจำนวนขึ้น ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด
รุ่นที่มีแนวโน้มมากที่สุดในเรื่องนี้คือ โคเซอร์เวตหยด
แต่ละโมเลกุลมีความเฉพาะเจาะจง การจัดโครงสร้างกล่าวคืออะตอมที่รวมอยู่ในองค์ประกอบนั้นตั้งอยู่ในอวกาศเป็นประจำ เป็นผลให้เกิดขั้วที่มีประจุต่างกันในโมเลกุล ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของน้ำ H 2 O ก่อตัวเป็นไดโพลโดยส่วนหนึ่งของโมเลกุลมีประจุบวก (+) และอีกส่วนหนึ่งมีประจุลบ (-) นอกจากนี้ โมเลกุลบางชนิด (เช่น เกลือ) จะแยกตัวออกเป็นไอออนในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ เนื่องจากคุณสมบัติดังกล่าว องค์กรเคมีโมเลกุลที่อยู่รอบตัวในน้ำ น้ำ “เสื้อ” เกิดขึ้นจากโมเลกุลของน้ำที่มุ่งเน้นไปในทางใดทางหนึ่ง จากตัวอย่างโมเลกุล NaCl คุณจะสังเกตได้ว่าไดโพลของน้ำที่อยู่รอบ Na + ไอออนมีขั้วลบหันเข้าหามัน (รูปที่ 2.6) และขั้วบวกหันหน้าไปทาง Cl - ไอออน
ข้าว. 2.6. ไฮเดรตโซเดียมไอออนบวก
ข้าว. 2.7. การประกอบโคเซอร์เวต
โมเลกุลอินทรีย์จะมีขนาดใหญ่ น้ำหนักโมเลกุลและการกำหนดค่าเชิงพื้นที่ที่ซับซ้อน ดังนั้นพวกมันจึงถูกล้อมรอบด้วยเปลือกน้ำ ความหนาซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของประจุของโมเลกุล ความเข้มข้นของเกลือในสารละลาย อุณหภูมิ ฯลฯ
ที่ เงื่อนไขบางประการเปลือกน้ำจะมีขอบเขตที่ชัดเจนและแยกโมเลกุลออกจากสารละลายที่อยู่รอบๆ โมเลกุลที่ล้อมรอบด้วยเปลือกน้ำสามารถรวมกันเป็นสารเชิงซ้อนหลายโมเลกุลได้ - coacervates(รูปที่ 2.7)
หยด Coacervate ยังเกิดขึ้นจากการผสมโพลีเมอร์หลายชนิดอย่างง่าย ๆ ทั้งที่ได้จากธรรมชาติและที่ได้จากการประดิษฐ์ ในกรณีนี้การประกอบโมเลกุลโพลีเมอร์ด้วยตนเองจะเกิดขึ้นในรูปแบบที่แยกเฟสหลายโมเลกุล - หยดที่มองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (รูปที่ 2.8) โมเลกุลโพลีเมอร์ส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในนั้น ในขณะที่สิ่งแวดล้อมแทบไม่มีเลย
หยดแยกออกจากกัน สิ่งแวดล้อมอินเตอร์เฟซที่คมชัด แต่สามารถดูดซับสารจากภายนอกได้เหมือนระบบเปิด
ข้าว. 2.8. Coacervate หยดที่ได้จากการทดลอง
โดยผสมผสานต่างๆ ตัวเร่งปฏิกิริยา(รวมถึงเอนไซม์ด้วย) สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาได้หลายอย่าง โดยเฉพาะการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ที่มาจากสภาพแวดล้อมภายนอก ด้วยเหตุนี้หยดจึงสามารถเพิ่มปริมาตรและน้ำหนักได้จากนั้นจึงแยกออกเป็นการก่อตัวของลูกสาว
ตัวอย่างเช่น กระบวนการที่เกิดขึ้นในการหยดโคเซอร์เวตจะแสดงในวงเล็บเหลี่ยม และสสารที่อยู่ในสภาพแวดล้อมภายนอกจะถูกวางไว้ด้านนอก:
กลูโคส-1-ฟอสเฟต → [กลูโคส-1-ฟอสเฟต → แป้ง → มอลโตส] → มอลโตส
หยด coacervate ที่เกิดจากโปรตีนและกัมอาราบิกจะถูกจุ่มลงในสารละลายของกลูโคส-1-ฟอสเฟต กลูโคส-1-ฟอสเฟตเริ่มหยดและรวมตัวเป็นแป้งภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยาฟอสโฟรีเลส เนื่องจากแป้งที่ก่อตัวขึ้น หยดจึงเพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถระบุได้ง่ายทั้งโดยการวิเคราะห์ทางเคมีและโดยการวัดด้วยกล้องจุลทรรศน์โดยตรง หากมีตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นซึ่งก็คือบี-อะไมเลสรวมอยู่ในหยด แป้งจะแตกตัวเป็นมอลโตส ซึ่งถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก
ดังนั้นวิธีที่ง่ายที่สุด การเผาผลาญสารเข้าสู่หยด เกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ ทำให้เกิด ความสูงและเมื่อมันสลายไป ผลิตภัณฑ์ของความเสื่อมนี้ก็จะออกมาสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกซึ่งไม่เคยมีอยู่มาก่อน
อีกแผนภาพหนึ่งแสดงการทดลองโดยที่โพลีเมอร์คือโพลีนิวคลีโอไทด์ หยดที่ประกอบด้วยโปรตีนฮิสโตนและกัมอาราบิกล้อมรอบด้วยสารละลาย ADP
เมื่อเข้าสู่หยด ADP จะเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ภายใต้อิทธิพลของโพลีเมอเรสเป็นกรดโพลีอะดีนีลิกซึ่งทำให้หยดเพิ่มขึ้นและฟอสฟอรัสอนินทรีย์จะเข้าสู่สภาพแวดล้อมภายนอก
ADP → [ADP → โพลี-A + F] → F
ในกรณีนี้การลดลงระหว่าง ช่วงเวลาสั้น ๆปริมาณมากขึ้นกว่าเท่าตัว
ทั้งในกรณีของการสังเคราะห์แป้งและการก่อตัวของกรดโพลีอะดีนีลิกที่อุดมด้วยพลังงาน (มาโครเออร์จิค)การเชื่อมต่อ เนื่องจากพลังงานของสารประกอบเหล่านี้มาจากสภาพแวดล้อมภายนอก จึงเกิดการสังเคราะห์โพลีเมอร์และการเติบโตของหยดโคเซอร์เวต ในการทดลองอีกชุดหนึ่งโดยนักวิชาการ A.I. Oparin และเพื่อนร่วมงานของเขา แสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการกระจายพลังงานสามารถเกิดขึ้นได้ในหยด coacervate ด้วยเช่นกัน
ในระหว่างปฏิกิริยาเคมี สารชนิดหนึ่งจะก่อให้เกิดอีกสารหนึ่ง (อย่าสับสนกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งในปฏิกิริยาชนิดนั้น องค์ประกอบทางเคมีกลายเป็นอย่างอื่น)
ปฏิกิริยาเคมีใด ๆ อธิบายได้ด้วยสมการทางเคมี:
สารตั้งต้น → ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา
ลูกศรแสดงทิศทางของปฏิกิริยา
ตัวอย่างเช่น:
ในปฏิกิริยานี้ มีเทน (CH 4) ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน (O 2) ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2) และน้ำ (H 2 O) หรือที่เจาะจงกว่านั้นคือไอน้ำ นี่คือปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในห้องครัวของคุณเมื่อคุณจุดเตาแก๊ส ควรอ่านสมการดังนี้: ก๊าซมีเทนหนึ่งโมเลกุลทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนสองโมเลกุล ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์หนึ่งโมเลกุลและน้ำสองโมเลกุล (ไอน้ำ)
ตัวเลขที่วางอยู่หน้าส่วนประกอบของปฏิกิริยาเคมีเรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์ปฏิกิริยา.
ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น ดูดความร้อน(มีการดูดซึมพลังงาน) และ คายความร้อน(พร้อมการปล่อยพลังงาน) การเผาไหม้มีเทนเป็นตัวอย่างทั่วไปของปฏิกิริยาคายความร้อน
ปฏิกิริยาเคมีมีหลายประเภท ที่พบมากที่สุด:
- ปฏิกิริยาการเชื่อมต่อ
- ปฏิกิริยาการสลายตัว
- ปฏิกิริยาทดแทนเดี่ยว
- ปฏิกิริยาการกระจัดคู่
- ปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
- ปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกิริยาผสม
ในปฏิกิริยาผสม อย่างน้อยสององค์ประกอบจะรวมกันเป็นหนึ่งผลิตภัณฑ์:
2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- การก่อตัวของเกลือแกง
ควรให้ความสนใจกับความแตกต่างที่สำคัญของปฏิกิริยาผสม: ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยาหรือสัดส่วนของรีเอเจนต์ที่เข้าสู่ปฏิกิริยา ผลลัพธ์ที่ได้อาจแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ภายใต้สภาวะการเผาไหม้ปกติของถ่านหิน จะเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์:
C (t) + O 2 (ก.) → CO 2 (ก.)
หากปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอ จะเกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ที่เป็นอันตรายถึงชีวิต:
2C (เสื้อ) + O 2 (ก.) → 2CO (ก.)
ปฏิกิริยาการสลายตัว
ปฏิกิริยาเหล่านี้ตรงกันข้ามกับปฏิกิริยาของสารประกอบเป็นหลัก จากปฏิกิริยาการสลายตัว สารจะแตกตัวออกเป็นองค์ประกอบที่ง่ายกว่าสอง (3, 4...) (สารประกอบ):
- 2H 2 O (ล.) → 2H 2 (ก.) + O 2 (ก.)- การสลายตัวของน้ำ
- 2H 2 O 2 (ล.) → 2H 2 (ก.) O + O 2 (ก.)- การสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
ปฏิกิริยาการกระจัดเดี่ยว
อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาการทดแทนเดี่ยว องค์ประกอบที่มีฤทธิ์มากกว่าจะเข้ามาแทนที่องค์ประกอบที่มีฤทธิ์น้อยกว่าในสารประกอบ:
Zn (s) + CuSO 4 (สารละลาย) → ZnSO 4 (สารละลาย) + Cu (s)
สังกะสีในสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตจะเข้ามาแทนที่ทองแดงที่มีฤทธิ์น้อยกว่า ส่งผลให้เกิดสารละลายซิงค์ซัลเฟต
ระดับของกิจกรรมของโลหะตามลำดับกิจกรรมที่เพิ่มขึ้น:
- ที่ใช้งานมากที่สุดคือโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท
สมการไอออนิกสำหรับปฏิกิริยาข้างต้นจะเป็น:
สังกะสี (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)
พันธะไอออนิก CuSO 4 เมื่อละลายในน้ำ จะแตกตัวเป็นทองแดงไอออนบวก (ประจุ 2+) และซัลเฟตไอออน (ประจุ 2-) จากปฏิกิริยาการแทนที่ จะเกิดสังกะสีไอออนบวกเกิดขึ้น (ซึ่งมีประจุเท่ากับทองแดงไอออนบวก: 2-) โปรดทราบว่าทั้งสองด้านของสมการมีไอออนซัลเฟตไอออนนั่นคือ ตามกฎทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดสามารถลดลงได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือสมการไอออน-โมเลกุล:
สังกะสี (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)
ปฏิกิริยาการกระจัดคู่
ในปฏิกิริยาการแทนที่สองครั้ง อิเล็กตรอนสองตัวจะถูกแทนที่แล้ว ปฏิกิริยาดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่า ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน- ปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดขึ้นในการแก้ปัญหาด้วยการก่อตัวของ:
- ของแข็งที่ไม่ละลายน้ำ (ปฏิกิริยาการตกตะกอน);
- น้ำ (ปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง)
ปฏิกิริยาการตกตะกอน
เมื่อผสมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต (เกลือ) กับสารละลายโซเดียมคลอไรด์ จะเกิดซิลเวอร์คลอไรด์:
สมการโมเลกุล: KCl (สารละลาย) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (s) + KNO 3 (p-p)
สมการไอออนิก: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -
สมการไอออนิกระดับโมเลกุล: Cl - + Ag + → AgCl (s)
ถ้าสารประกอบละลายได้ ก็จะปรากฏอยู่ในสารละลายในรูปไอออนิก ถ้าสารประกอบไม่ละลายน้ำ จะตกตะกอนเป็นของแข็ง
ปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง
สิ่งเหล่านี้เป็นปฏิกิริยาระหว่างกรดและเบสซึ่งส่งผลให้เกิดโมเลกุลของน้ำ
ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยาของการผสมสารละลายกรดซัลฟิวริกกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (น้ำด่าง):
สมการโมเลกุล: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → นา 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (l)
สมการไอออนิก: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (ลิตร)
สมการไอออนิกระดับโมเลกุล: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) หรือ H + + OH - → H 2 O (l)
ปฏิกิริยาออกซิเดชัน
สิ่งเหล่านี้เป็นปฏิกิริยาของปฏิกิริยาระหว่างสารกับออกซิเจนที่เป็นก๊าซในอากาศซึ่งตามกฎแล้วพลังงานจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อนและแสง ปฏิกิริยาออกซิเดชันทั่วไปคือการเผาไหม้ ในตอนต้นของหน้านี้คือปฏิกิริยาระหว่างมีเทนและออกซิเจน:
CH 4 (ก.) + 2O 2 (ก.) → CO 2 (ก.) + 2H 2 O (ก.)
มีเทนเป็นของไฮโดรคาร์บอน (สารประกอบของคาร์บอนและไฮโดรเจน) เมื่อไฮโดรคาร์บอนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน พลังงานความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา
ปฏิกิริยารีดอกซ์
เหล่านี้เป็นปฏิกิริยาที่มีการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนระหว่างอะตอมของสารตั้งต้น ปฏิกิริยาที่กล่าวถึงข้างต้นก็เป็นปฏิกิริยารีดอกซ์เช่นกัน:
- 2Na + Cl 2 → 2NaCl - ปฏิกิริยาสารประกอบ
- CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - ปฏิกิริยาออกซิเดชัน
- Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - ปฏิกิริยาการทดแทนเดี่ยว
ปฏิกิริยารีดอกซ์พร้อมตัวอย่างการแก้สมการจำนวนมากโดยใช้วิธีสมดุลอิเล็กตรอนและวิธีการครึ่งปฏิกิริยาจะอธิบายรายละเอียดให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในส่วนนี้
การทดสอบหมายเลข 2
สำรวจ บทที่ 2 "ต้นกำเนิดของชีวิตบนโลก"" หน้า 30-80 ของผู้เขียนตำราเรียน "ชีววิทยาทั่วไป ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10" เป็นต้น
I. ตอบคำถามเป็นลายลักษณ์อักษร:
1. รากฐานและสาระสำคัญของชีวิตตามนักปรัชญากรีกโบราณคืออะไร?
2. การทดลองของ F. Redi มีความหมายว่าอะไร?
3. อธิบายการทดลองของแอล. ปาสเตอร์ที่พิสูจน์ความเป็นไปไม่ได้ที่จะเกิดชีวิตขึ้นมาเองภายใต้สภาวะสมัยใหม่
4.ทฤษฎีนิรันดร์ของชีวิตมีอะไรบ้าง?
5.คุณรู้ทฤษฎีวัตถุนิยมเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตอะไรบ้าง?
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันคืออะไร? ยกตัวอย่าง.
6. ตามสมมติฐานของคานท์-ลาปลาซ ระบบดาวก่อตัวจากสสารก๊าซ-ฝุ่นอย่างไร
7. องค์ประกอบทางเคมีของดาวเคราะห์ในระบบดาวเดียวกันมีความแตกต่างกันหรือไม่?
8. ทำรายการข้อกำหนดเบื้องต้นของจักรวาลและดาวเคราะห์สำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา
9.ธรรมชาติรีดิวซ์ของบรรยากาศปฐมภูมิต่อการเกิดขึ้นของโมเลกุลอินทรีย์จากสารอนินทรีย์บนโลกมีความสำคัญอย่างไร
10. อธิบายเครื่องมือและวิธีการดำเนินการทดลองโดย S. Miller และ P. Urey
11. coacervation คืออะไร coacervate?
12. ระบบแบบจำลองใดที่สามารถใช้เพื่อสาธิตการก่อตัวของหยด coacervate ในสารละลายได้
13.มีโอกาสใดบ้างที่จะเอาชนะสารอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นต่ำในน่านน้ำมหาสมุทรปฐมภูมิ?
14. ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลอินทรีย์ในบริเวณที่มีสารความเข้มข้นสูงมีข้อดีอย่างไร?
15. โมเลกุลอินทรีย์ที่มีคุณสมบัติชอบน้ำและไม่ชอบน้ำสามารถกระจายไปในน่านน้ำของมหาสมุทรปฐมภูมิได้อย่างไร?
16. บอกชื่อหลักการแบ่งสารละลายออกเป็นเฟสที่มีโมเลกุลความเข้มข้นสูงและต่ำ -
17. โคเซอร์เวตดรอปคืออะไร?
18. การคัดเลือกโคเซอร์เวตใน “น้ำซุปหลัก” เกิดขึ้นได้อย่างไร?
19. สาระสำคัญของสมมติฐานของการเกิดขึ้นของยูคาริโอตผ่านการสร้างซิมไบโอเจเนซิสคืออะไร?
20. เซลล์ยูคาริโอตเซลล์แรกได้รับพลังงานที่จำเป็นสำหรับกระบวนการสำคัญด้วยวิธีใดบ้าง?
21. สิ่งมีชีวิตใดพัฒนากระบวนการทางเพศเป็นครั้งแรกในกระบวนการวิวัฒนาการ?
22. อธิบายสาระสำคัญของสมมติฐานเกี่ยวกับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์หรือไม่
23. นิยามคำศัพท์ต่อไปนี้: โปรโตไบโอต, ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ, รหัสพันธุกรรม, การสืบพันธุ์ด้วยตนเอง, โปรคาริโอต, การสังเคราะห์ด้วยแสง, กระบวนการทางเพศ, ยูคาริโอต
ทดสอบความรู้ของคุณในหัวข้อ:
ต้นกำเนิดของชีวิตและการพัฒนาของโลกอินทรีย์
1. ผู้เสนอการสร้างไบโอเจเนซิสโต้แย้งว่า
· สิ่งมีชีวิตล้วนมาจากสิ่งมีชีวิต
· สิ่งมีชีวิตทั้งหมดถูกสร้างขึ้นโดยพระเจ้า
· สิ่งมีชีวิตทั้งหมดมาจากสิ่งไม่มีชีวิต
· สิ่งมีชีวิตถูกนำมายังโลกจากจักรวาล
2. ผู้เสนอการสร้างไบโอเจเนซิสยืนยันว่าทุกสิ่งที่มีชีวิต
· มาจากสิ่งไม่มีชีวิต
· เกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิต
· สร้างขึ้นโดยพระเจ้า
·นำมาจากอวกาศ
3. การทดลองโดยแอล. ปาสเตอร์โดยใช้ขวดที่มีคอยาว
· พิสูจน์ความไม่สอดคล้องกันของตำแหน่งของการสร้างสิ่งมีชีวิต
· ยืนยันตำแหน่งของการกำเนิดทางชีวภาพ
· ยืนยันตำแหน่งของการกำเนิดทางชีวภาพ
· พิสูจน์ความไม่สอดคล้องกันของตำแหน่งของไบโอเจเนซิส
4. ข้อพิสูจน์ว่าชีวิตไม่ได้เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติ
· แอล. ปาสเตอร์
· เอ. แวน ลีเวนฮุก
· อริสโตเติล
5. อริสโตเติลเชื่อเช่นนั้น
· ดำรงอยู่จากการมีชีวิตอยู่เท่านั้น
· ชีวิตเกิดจากธาตุ 4 ประการ
· สิ่งมีชีวิตมาจากสิ่งไม่มีชีวิต
· สิ่งมีชีวิตสามารถมาจากสิ่งไม่มีชีวิตได้หากมี "หลักการที่กระตือรือร้น"
6. สมมติฐาน
· เสริมสร้างตำแหน่งของผู้สนับสนุนการสร้างไบโอเจเนซิส
· เสริมสร้างตำแหน่งของผู้สนับสนุนการสร้างสิ่งมีชีวิต
· เน้นย้ำถึงความไม่สอดคล้องกันของตำแหน่งของไบโอเจเนซิส
· เน้นย้ำถึงความไม่สอดคล้องกันของตำแหน่งของการสร้างสิ่งมีชีวิต
7. ตามสมมติฐาน coacervates เป็นอย่างแรก
· สิ่งมีชีวิต
“องค์กร” ของโมเลกุล
· โปรตีนเชิงซ้อน
การสะสมของสารอนินทรีย์
8. ในขั้นตอนของวิวัฒนาการทางเคมีจะก่อตัวขึ้น
· แบคทีเรีย
· โปรโตไบโอนท์
· ไบโอโพลีเมอร์
สารประกอบอินทรีย์น้ำหนักโมเลกุลต่ำ
9. บนเวที วิวัฒนาการทางชีววิทยาถูกสร้างขึ้น
· ไบโอโพลีเมอร์
· สิ่งมีชีวิต
สารอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ
· สารอนินทรีย์
1. โดย ความคิดที่ทันสมัยสิ่งมีชีวิตบนโลกก็เจริญขึ้นด้วยเหตุนี้
วิวัฒนาการทางเคมี
วิวัฒนาการทางชีวภาพ
· วิวัฒนาการทางเคมีและชีวภาพ
วิวัฒนาการทางเคมีและชีวภาพ
วิวัฒนาการทางชีวภาพและเคมี
10. สิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่ปรากฏบนโลกกินเข้าไป
ออโตโทรฟ
เฮเทอโรโทรฟ
· ซาโพรไฟต์
11. อันเป็นผลมาจากการปรากฏตัวของออโตโทรฟในชั้นบรรยากาศของโลก
ปริมาณออกซิเจนเพิ่มขึ้น
· ปริมาณออกซิเจนลดลง
· เพิ่มปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์
· หน้าจอโอโซนปรากฏขึ้น
12. ปริมาณสารประกอบอินทรีย์ในมหาสมุทรดึกดำบรรพ์ลดลงเนื่องจาก
เพิ่มจำนวนออโตโทรฟ
เพิ่มจำนวนเฮเทอโรโทรฟ
การลดจำนวนออโตโทรฟ
· ลดจำนวนเฮเทอโรโทรฟ
13. การสะสมของออกซิเจนในบรรยากาศเกิดขึ้นเนื่องจาก
· ลักษณะของตะแกรงโอโซน
· การสังเคราะห์ด้วยแสง
· การหมัก
· วัฏจักรของสารในธรรมชาติ
14. กระบวนการสังเคราะห์แสงนำไปสู่
· การก่อตัวของออกซิเจนจำนวนมาก
· ลักษณะของตะแกรงโอโซน
การเกิดขึ้นของความเป็นหลายเซลล์
การเกิดขึ้นของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ
15. ตรวจสอบข้อความที่ถูกต้อง:
Heterotrophs - สิ่งมีชีวิตที่สามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์ได้อย่างอิสระ
· สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลกเป็นแบบเฮเทอโรโทรฟิค
ไซยาโนแบคทีเรีย – สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงชนิดแรก
· กลไกการสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป
16. การสลายสารประกอบอินทรีย์ภายใต้สภาวะปราศจากออกซิเจน:
· การหมัก
· การสังเคราะห์ด้วยแสง
ออกซิเดชัน
การสังเคราะห์ทางชีวภาพ
17. ด้วยการปรากฏตัวของออโตโทรฟบนโลก:
การเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขของชีวิตที่ไม่อาจย้อนกลับได้ได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว
มีออกซิเจนจำนวนมากเกิดขึ้นในบรรยากาศ
· มีการสะสมเกิดขึ้น พลังงานแสงอาทิตย์วี พันธะเคมีอินทรียฺวัตถุ
· เฮเทอโรโทรฟทั้งหมดหายไป
18. มนุษย์ปรากฏตัวบนโลกใน
ยุคโปรเทโรโซอิก
ยุคมีโซโซอิก
· ยุคซีโนโซอิก
โปรเทโรโซอิก
มีโซโซอิก
· ยุคพาลีโอโซอิก
ซีโนโซอิก
20. ถือเป็นเหตุการณ์ที่ใหญ่ที่สุดของ Proterozoic
· การเกิดขึ้นของยูคาริโอต
ลักษณะของไม้ดอก
การเกิดขึ้นของคอร์ดแรก
21. กระบวนการก่อตัวของดินบนโลกเกิดขึ้นได้เนื่องจาก
· วัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ
· การตั้งอาณานิคมของชั้นบนของเปลือกโลกโดยสิ่งมีชีวิต
การตายของสิ่งมีชีวิต
· การทำลายหินแข็งด้วยการก่อตัวของทรายและดินเหนียว
22. พวกเขาแพร่หลายใน Archean
สัตว์เลื้อยคลานและเฟิร์น
· แบคทีเรียและไซยาโนแบคทีเรีย
23. พืช สัตว์ และเชื้อราเข้ามาอาศัย
โปรเทโรโซอิก
· ยุคพาลีโอโซอิก
มีโซโซอิก
24. ยุคโปรเทโรโซอิก
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและแมลง
สาหร่ายและซีเลนเตอเรต
· พืชบกแห่งแรก
· การครอบงำของสัตว์เลื้อยคลาน
ในชีวิตเราถูกรายล้อมไปด้วยร่างกายและวัตถุต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในอาคาร ได้แก่ หน้าต่าง ประตู โต๊ะ หลอดไฟ ถ้วย กลางแจ้ง เช่น รถยนต์ สัญญาณไฟจราจร ยางมะตอย ร่างกายหรือวัตถุใด ๆ ประกอบด้วยสสาร บทความนี้จะกล่าวถึงว่าสารคืออะไร
เคมีคืออะไร?
น้ำเป็นตัวทำละลายและความคงตัวที่จำเป็น มีความจุความร้อนสูงและการนำความร้อน สภาพแวดล้อมทางน้ำเป็นผลดีต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมีขั้นพื้นฐาน โดดเด่นด้วยความโปร่งใสและทนทานต่อการบีบอัดได้จริง
อะไรคือความแตกต่างระหว่างสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์?
ไม่มีความแตกต่างภายนอกที่รุนแรงเป็นพิเศษระหว่างสารทั้งสองกลุ่มนี้ ความแตกต่างที่สำคัญคือในโครงสร้างโดยที่ สารอนินทรีย์มีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล ในขณะที่สารอินทรีย์มีโครงสร้างโมเลกุล
สารอนินทรีย์มีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุลจึงมีลักษณะเฉพาะ อุณหภูมิสูงละลายและเดือด พวกเขาไม่มีคาร์บอน ซึ่งรวมถึงก๊าซมีตระกูล (นีออน อาร์กอน) โลหะ (แคลเซียม แคลเซียม โซเดียม) สารแอมโฟเทอริก (เหล็ก อลูมิเนียม) และอโลหะ (ซิลิคอน) ไฮดรอกไซด์ สารประกอบไบนารี เกลือ
สารอินทรีย์ที่มีโครงสร้างโมเลกุล มีจุดหลอมเหลวค่อนข้างต่ำและสลายตัวเร็วเมื่อถูกความร้อน ประกอบด้วยคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ ข้อยกเว้น: คาร์ไบด์ คาร์บอเนต คาร์บอนออกไซด์ และไซยาไนด์ คาร์บอนทำให้เกิดการก่อตัว เป็นจำนวนมากสารประกอบเชิงซ้อน (มากกว่า 10 ล้านชนิดเป็นที่รู้จักในธรรมชาติ)
ชั้นเรียนส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพ (คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน กรดนิวคลีอิก) สารประกอบเหล่านี้ได้แก่ ไนโตรเจน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ฟอสฟอรัส และซัลเฟอร์
เพื่อทำความเข้าใจว่าสารคืออะไร จำเป็นต้องจินตนาการว่าสารนั้นมีบทบาทอย่างไรในชีวิตของเรา เมื่อทำปฏิกิริยากับสารอื่นจะเกิดสารใหม่ หากไม่มีพวกเขา ชีวิตในโลกรอบๆ ก็แยกกันไม่ออกและคิดไม่ถึง วัตถุทุกชนิดประกอบด้วยสารบางชนิดจึงมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเรา