Câu hỏi:

Đọc thông tin dưới đây và trả lời các câu hỏi từ câu 33 đến câu 39:

Các hợp chất hữu cơ như cacbohiđrat, protein, lipit, axit nucleic,… được cấu tạo và sản xuất bởi các sinh vật sống. Các nhà khoa học tin rằng, trước khi có các sinh vật sống trên bề mặt Trái đất nguyên thuỷ, các phân tử hữu cơ đơn giản ban đầu được hình thành từ các phân tử vô cơ. Đây chính là một bước tiền đề quan trọng cho sự phát triển của sự sống trên hành tinh của chúng ta. Hiện có hai lý thuyết hàng đầu về nguồn gốc của các phân tử hữu cơ đầu tiên được mô tả dưới đây:

Lý thuyết “Nồi súp nguyên thuỷ”

Theo giả thuyết này, các nhà khoa học cho rằng các phân tử hữu cơ được hình thành trong bầu khí quyển của Trái đất nguyên thuỷ, sử dụng năng lượng từ sét nên được gọi là “nồi súp nguyên thuỷ”. Bằng chứng cho lý thuyết này là thí nghiệm của Miller – Urey, trong đó các điều kiện được cho là tồn tại trong khí quyển nguyên thuỷ được tái tạo để tạo ra các phân tử hợp chất hữu cơ.

Các thành phần chính của bầu khí quyển nguyên thuỷ được cho là có metan (CH₄), amoniac (NH₃), hiđro (H₂) và nước (H₂O). Những khí này được đưa vào một hệ thống khép kín và được cho tiếp xúc liên tục với điện tích mô phỏng các cơn bão sét. Sau một tuần, các mẫu lấy từ thiết bị này chứa nhiều loại hợp chất hữu cơ, trong đó người ta thấy có cả sự tồn tại của một số axit amin, thành phần chính của protein. Hình 1 là sơ đồ thiết bị được sử dụng trong thí nghiệm của Miller – Uray:

Lý thuyết “Lỗ phun thuỷ nhiệt”

Giả thuyết này cho rằng các phân tử hữu cơ ban đầu được hình thành ở các đại dương sâu sử dụng năng lượng từ bên trong Trái đất, tập trung vào sự tồn tại của các lỗ phun thuỷ nhiệt. Bằng chứng cho lý thuyết này bao gồm thực tế là hệ sinh thái của các sinh vật đa dạng đã được tìm thấy tồn tại xung quanh các lỗ phun thuỷ nhiệt trong đại dương sâu. Những hệ sinh thái này phát triển mạnh mà không cần bất kì nguồn năng lượng nào từ Mặt trời.

Các phân tử hữu cơ chỉ tồn tại ổn định trong phạm vi nhiệt độ rất hẹp. Các lỗ phun thuỷ nhiệt giải phóng khí nóng (300^oC) có nguồn gốc từ bên trong lòng Trái đất vào vùng nước lạnh (4^oC) của đại dương sâu. Sự giải phóng khí này gây ra sự chênh lệch nhiệt độ tồn tại xung quanh các lỗ phun thuỷ nhiệt dưới biển sâu. Các nhà khoa học tin rằng trong sự biến đổi nhiệt độ dần dần này tồn tại những điều kiện tối ưu để hỗ trợ sự hình thành các hợp chất hữu cơ ổn định. Hình 2 dưới đây miêu tả sự biến đổi dần theo thang do các lỗ phun thuỷ nhiệt dưới biển sâu tạo ra

Cả hai lý thuyết về nguồn gốc của các phân tử hữu cơ đều dựa trên giả định rằng các phân tử đó