Podsumowanie wątku 18
Biblioteka wątku
Zmienność genetyczna motorem ewolucji
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RBafCK4jBnda5
Film nawiązujący do treści materiału
Populacja - podstawowa jednostka ewolucji
Film dostępny pod adresem /preview/resource/Rjyf6YAKRM5Ve
Film opowiada o populacji jako podstawowej jednostce ewolucji.
Współczesne obserwacje zmian ewolucyjnych
Obecnie dostępnych jest wiele leków, które pomagają kontrolować zakażenie wirusem HIV. Należy do nich grupa leków zwana inhibitorami reakcji przeniesienia nici wirusowego DNA katalizowanej przez integrazę. Inhibitory to substancje chemiczne powodujące zmniejszenie szybkości reakcji chemicznej, natomiast integraza to enzym występujący u wirusów zaliczanych do retrowirusów, w tym u wirusa HIV.
Wszystkie leki z tej grupy działają przez związanie się z integrazą (jednym z kluczowych enzymów HIV), aby powstrzymać wirusa przed wstawieniem swojej informacji genetycznej do DNA ludzkich komórek.
Chociaż początkowo stosowanie tego typu leków było wysoce skuteczne, z czasem wirus HIV rozwinął na nie oporność. Teraz jest w stanie osłabić wiązanie między lekiem a integrazą i tym samym umożliwić ponowne działanie swojemu kluczowemu enzymowi. Jak to robi? Inhibitory oddziałują z jonami metali, co normalnie pozwala im tworzyć bardzo silne wiązania z aktywnym miejscem enzymu wirusowego. Jednak wirus HIV jest w stanie zmieniać konformację cząsteczki integrazy, co zmniejsza siłę wiązania leku. Wirus HIV wykazuje zdolność do szybkiego wytwarzania mutacji. W związku z tym konieczne jest prowadzenie nieustannych badań oraz opracowywanie alternatywnych strategii osłabienia tego wirusa.
Poniższa symulacja przedstawia procent rozpowszechnienia oporności na różne typy leków przeciw wirusowi HIV w latach od 2002 do 2009.
Włączaj i wyłączaj poszczególne wartości symulacji, aby porównać wartości procentowe rozpowszechnienia oporności na różne typy leków przeciw wirusowi HIV w latach od 2002 do 2009.
Dobór naturalny a choroby genetyczne
Dryf genetyczny
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1HbQyTIlJgYx
Film nawiązujący do treści materiału
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RBk7Lo0bQRglG
Film nawiązujący do treści materiału
Eksperyment Millera‑Ureya
W latach 20. XX w. sowiecki biochemik Aleksandr Iwanowicz Oparin postawił hipotezę mówiącą, że z cząsteczek nieorganicznych mogło powstać życie w pierwotnej atmosferze Ziemi. Według jego teorii Ziemia miała atmosferę o charakterze redukującym, co oznacza atmosferę ubogą w tlen, w której cząsteczki mają tendencję do oddawania elektronów. Podobną tezę wysnuł genetyk John B. S. Haldane. Obaj uczeni zasugerowali, że związki organiczne mogą spontanicznie powstać ze związków nieorganicznych, co na tamte czasy było stwierdzeniem przełomowym, ponieważ uważano wówczas, że związki organiczne i nieorganiczne znacząco się od siebie różnią. Podejrzewano nawet, że do syntezy tych pierwszych wymagana jest tajemnicza siła życiowa, vis vitalis.
W 1953 r. Stanley L. Miller wraz z Haroldem C. Ureyem potwierdzili hipotezę Oparina–Haldane’a. Podjęli oni próbę odtworzenia pierwotnej atmosfery ziemskiej. Do pierwszego eksperymentu użyli metanu, amoniaku, wodoru oraz pary wodnej. Skonstruowali specjalną aparaturę, złożoną z układu dwóch kolb – jednej wypełnionej częściowo wodą i drugiej zawierającej elektrody, dzięki którym możliwa była symulacja wyładowań elektrycznych w pierwotnej atmosferze Ziemi.
W trakcie eksperymentu badacze odkryli, że ok. 15% węgla zawartego w atmosferze zostało włączone do związków organicznych.
Przeprowadź eksperyment Millera–Ureya w wirtualnym laboratorium i rozwiąż problem badawczy. W formularzu zapisz swoje obserwacje, a następnie sformułuj wnioski.
Temat: Eksperymentalne potwierdzenie możliwości powstania życia na pierwotnej Ziemi.
Problem badawczy: W jakich warunkach doszło do powstania związków organicznych?
Odczynniki:
amoniak;
wodór;
metan;
woda.
Sprzęt laboratoryjny:
aparat Millera–Ureya;
urządzenie grzewcze;
urządzenie do zbierania danych;
komputer;
kolba;
probówki;
statyw.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D5FKNFPH9
Przeprowadzono eksperyment Millera–Ureya w laboratorium.
Temat: Eksperymentalne potwierdzenie możliwości powstania życia na pierwotnej Ziemi.
Problem badawczy: W jaki sposób doszło do postania związków organicznych?
Hipoteza: Cząsteczki organiczne mogą powstawać w atmosferze redukcyjnej o składzie podobnym do przypuszczalnego składu pierwotnej Ziemi.
Odczynniki: amoniak, wodór, metan, tlen, woda.
Sprzęt laboratoryjny: aparat Millera‑Ureya, urządzenie grzewcze, urządzenie do zbierania danych, komputer, kolba, probówki, statyw.
Instrukcja wykonania doświadczenia:
Przeprowadzono próbę kontrolną. Włączono aparat Millera‑Ureya. Do reaktora dodano amoniak, metan i wodór. Włączono detektor, zebrano dane, a następnie analizowano skład próbki po 7 dniach.
Przeprowadzono próbę badawczą. Ponownie włączono aparat Millera‑Ureya. Do reaktora dodano amoniak, metan i wodór. Włączono podgrzewanie wody w kolbie oraz napięcie w reaktorze. Włączono detektor, zebrano dane, a następnie analizowano skład próbki po 7 dniach.
Obserwacje: W próbie kontrolnej, w której układ był w temperaturze pokojowej i nie włączono wyładowań elektrycznych, nie wykryto związków organicznych. W przypadku podgrzania układu i zastosowania wyładowań elektrycznych po tygodniu w układzie pojawiły się związki organiczne – aminokwasy (stwierdzono obecność alaniny, glicyny, leucyny i waliny).
Wnioski: Do wytworzenia związków organicznych z substratów nieorganicznych niezbędne są warunki redukujące i wysoka temperatura. Hipoteza jest prawdziwa.