Tiến hóa hóa học là quá trình tổng hợp

Câu hỏi: Tiến hóa hóa học là quá trình tổng hợp

A. Các chất hữu cơ từ các chất vô cơ theo phương thức hóa học.

B. Các chất hữu cơ từ các chất vô cơ theo phương thức sinh học.

C. Các chất vô cơ từ các chất hữu cơ theo phương thức sinh học.

D. Các chất vô cơ từ các chất hữu cơ theo phương thức hóa học.

Lời giải:

Đáp án đúng: A. Các chất hữu cơ từ các chất vô cơ theo phương thức hóa học.

Tiến hóa học học là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ theo phương thức hóa học

Giải thích:

Tiến hóa hóa học là giai đoạn tiến hóa hình thành nên các hợp chất hữu cơ từ các hợp chất vô cơ.

Kiến thức mở rộng:

Quá trình phát sinh sự sống trên trái đất trải qua 3 giai đoạn: tiến hóa hóa học, tiến hóa tiền sinh học và tiến hóa sinh học. Trong đó, tiến hóa hóa học gồm có 3 bước:

1. Sự hình thành các chất hữu cơ đơn giản từ chất vô cơ

-  Trong khí quyển nguyên thủy của trái đất (được hình thành cách đây khoảng 4,5 tỉ năm) có chứa các khí như hơi nước, khí CO2, NH3, và rất ít khí nitơ…Khí ôxi chưa có trong khí quyển nguyên thủy.

- Dưới tác động của nhiều nguồn năng lượng tự nhiên, các chất vô cơ đã hình thành các chất hữu cơ đơn giản gồm 2 nguyên tố C, H rồi đến các hợp chất có 3 nguyên tố C, H, O và 4 nguyên tố C, H, O, N.

- Sự hình thành các chất hữu cơ từ các chất vô cơ đã được chứng minh bằng thực nghiệm bởi standley Miller (1953): Cho phóng điện liên tục 1 tuần qua hỗn hợp: hơi nước, CO2, CH4, NH3 trong bình thủy tinh 5l → thu được một số axit amin.

2. Sự hình thành các đại phân tử từ những chất hữu cơ đơn giản

-  Các chất hữu cơ đơn giản hòa tan trong các đại dương nguyên thủy, trên nền đáy bùn sét của đại dương, chúng có thể được cô đọng lại và hình thành các chất trùng hợp như prôtêin và axit nucleic.

- Nhiều thực nghiệm đã chứng minh sự trùng hợp ngẫu nhiên của các đơn phân, các axit amin, thành các đại phân tử prôtêin trên nền bùn sét nóng.

- Thí nghiệm chứng minh của Fox và cs (1950):

+ Cho tia tử ngoại chiếu vào hỗn hợp: hơi nước, CH₃, CO, NH₃ → thu được 1 số axit amin;

+ đun hỗn hợp các axit amin khô ở t^o = 150 – 180⁰C → thu được các mạch pôlipeptit ngắn gọi là prôtêin nhiệt.

=> Quá trình hình thành các đại phân tử khi Trái đất mới được hình thành:

+ Trong khí quyển nguyên thuỷ có: NH₃, CH₄, CO, NH₃, C₂N₂, (xyanogen); chưa có O₂, N₂ tự do; nhờ các nguồn năng lượng như tia tử ngoại, núi lửa, tia chớp, …. → tạo nên các đơn phân như: axit amin, nuclêôtit, đường đơn, axit béo.

+ Trong những điều kiên nhất định, các đơn phân → tạo thành các đại phân tử.

3. Sự hình thành các đại phân tử tự nhân đôi

- Vật chất di truyền đầu tiên được hình thành là ARN mà không phải ADN vì: ARN có thể tự nhân đôi mà không cần đến enzim (prôtêin)

- Quá trình tiến hóa tạo nên các phân tử ARN và ADN: Các nuclêôtit kết hợp với nhau → nhiều phân tử ARN khác nhau → CLTN chọn lọc ra các phân tử ARN có khả năng nhân đôi tốt hơn, có hoạt tính enzim tốt hơn → Từ ARN tổng hợp nên ADN → ADN thay thế cho ARN trong việc lưu trữ, bảo quản thông tin di truyền (vì ADN có cấu trúc bền vững hơn, phiên mã chính xác hơn ARN)

- Quá trình tiến hóa tạo nên khả năng nhân đôi và dịch mã các phân tử ARN và ADN: Các axit amin liên kết yếu với ARN → ARN như 1 khuôn mẫu để các axit amin bám vào và sau đó chúng liên kết với nhau tạo nên các chuỗi pôlipeptit ngắn → các chuỗi pôlipeptit ngắn này xúc tác cho quá trình phiên mã và dịch mã → CLTN chọn lọc ra phức hợp các phân tử hữu cơ có thể phối hợp với nhau để tạo nên các cơ chế nhân đôi và dịch mã.