Simulic
Deutsch

Entstehung des Lebens – Miller-Urey-Experiment, Urzeugung und Protozellen

BiologieEvolutionAlter 17–18Virtuelles Labor

Wird geladen …

Mit meiner Klasse nutzen

Vier Bildschirme zur Entstehung des Lebens. Urzeugung: Wiederholen Sie Redis Fleischgläser, die gekochten Brühen von Needham und Spallanzani und Pasteurs Schwanenhalskolben, um zu sehen, dass Lebewesen nur aus Lebewesen entstehen. Miller-Urey: Wählen Sie das Gasgemisch (CH₄, NH₃, H₂, H₂O oder eine CO₂/N₂-Atmosphäre), die Funkenenergie und die Laufzeit und lesen Sie die Ausbeute an Glycin, Alanin und anderen Aminosäuren in einer Tabelle und auf einem Papierchromatogramm ab. Hypothesen: die frühe Erde zu vier Zeitpunkten, mit der Ursuppe nach Oparin und Haldane, Hydrothermalquellen, warmen Tümpeln und Material aus dem All. Protozellen: Fettsäuren bilden Vesikel, ein Ribozym kopiert RNA, und Merkmale, die alles Leben von LUCA geerbt hat.

Lektion: Entstehung des Lebens: chemische Evolution, präbiotische Evolution, Urzeugung und Biogenese

Was sie zeigt

Wie begann das Leben? Die Versuche von Redi, Spallanzani und Pasteur zeigten, dass Maden und Mikroben nicht aus unbelebter Materie entstehen; Lebewesen stammen also von Lebewesen ab. Oparin und Haldane schlugen vor, dass das erste Leben durch chemische Evolution entstand: Einfache Moleküle der Uratmosphäre bildeten mit Energie aus Blitzen und UV-Licht organische Verbindungen. 1953 erzeugten Miller und Urey auf diese Weise Aminosäuren im Labor. Andere Hypothesen verlegen den Anfang an Hydrothermalquellen, in warme Tümpel oder auf Material aus dem All; Fettsäurevesikel und sich kopierende RNA deuten an, wie die ersten Protozellen entstanden sein könnten.

So funktioniert es

Wählen Sie mit den Reitern einen Bildschirm. Miller-Urey: Wählen Sie Gasgemisch, Funkenenergie und Laufzeit, drücken Sie Start und vergleichen Sie die Versuche in der Tabelle. Urzeugung: Wählen Sie einen Versuch und drücken Sie Start; bei Pasteur probieren Sie Kolben 1 kippen. Hypothesen: Tippen Sie auf die Zahlen im Bild und ändern Sie den Zeitpunkt. Protozellen: Wählen Sie Fettsäurevesikel, RNA-Welt oder LUCA.

Einstellbare Parameter

  • Bildschirm Urzeugung?, Miller-Urey, Hypothesen, Protozellen
  • Versuch Redi (1668): Fleischgläser, Needham und Spallanzani (1748, 1768): Brühe, Pasteur (1859–1862): Schwanenhalskolben
  • Gasgemisch CH₄ + NH₃ + H₂ + H₂O (Miller 1953), CO₂ + N₂ + H₂ + H₂O, CO₂ + N₂ + H₂O, CH₄ + H₂ + H₂O (ohne Stickstoff)
  • Funkenenergie (verglichen mit Miller) 0–200 %
  • Laufzeit 1–14 Tage
  • Zeitpunkt vor 4,5 Milliarden Jahren, vor 4,0 Milliarden Jahren, vor 3,5 Milliarden Jahren, vor 2,4 Milliarden Jahren
  • Teil Fettsäurevesikel, RNA-Welt, LUCA
  • Fettsäure-Konzentration 0–4 × CVC
  • Montmorillonit-Ton
  • Meerwasser (viel Mg²⁺, Ca²⁺)
  • Fehlerrate pro Nukleotid 0,1–10 %
  • RNA-Länge 20–200 nt

Fragen zum Erkunden

  1. Warum blieb die Brühe in Pasteurs Schwanenhalskolben klar, obwohl Luft sie erreichen konnte?
  2. Warum liefert Millers Gemisch viel mehr Aminosäuren als CO₂, N₂ und Wasser?
  3. Warum scheitert das Kopieren, wenn jede Kopie im Mittel mehr als einen Fehler hat?

Ähnliche Simulationen