Положение вирусов в системе живого

По эпидемиологическим характеристикам, вирусные заболевания делят на антропонозные, то есть те, которыми болеет только человек (например полиомиелит) и зооантропонозные – которые передаются от животных человеку (например бешенство).

Основными путями передачи вирусной инфекции являются:

Пищевой путь, при котором вирус попадает в организм человека с загрязненными продуктами питания и водой (вирусный гепатит А, Е и др.)

Парентеральный (или через кровь), при котором вирус попадает непосредственно в кровь или внутреннюю среду человека. Главным образом это происходит при манипуляции зараженными хирургическими инструментами или шприцами, при незащищенном половом контакте, а также трансплацентарно от матери к ребенку. Таким путем передаются хрупкие вирусы, быстро разрушающиеся в окружающей среде (вирус гепатита В, ВИЧ, вирус бешенства и др.).

Дыхательный путь, для которого свойственен воздушно-капельный механизм передачи, при котором вирус попадает в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом, который содержит частицы мокроты и слизи выброшенных больным человеком или животным. Это наиболее опасный путь передачи, так как с воздухом вирус может переноситься на значительные расстояния и вызывать целые эпидемии. Так передаются вирусы гриппа, парагриппа, свинки, ветряной оспы и др.

Большинство вирусов обладают определенным сродством к тому или иному органу. Например, вирусы гепатита размножаются преимущественно в клетках печени. По типу органов-мишеней которые поражаются в ходе той или иной болезни различаем следующие виды вирусных заболеваний: кишечные, респираторные (дыхательные), поражающие центральную и периферическую нервную систему, внутренние органы, кожу и слизистые оболочки, сосуды, иммунную систему и пр.

По типу клинического развития различаем острые и хронические вирусные инфекции. Наиболее часто встречаются острые вирусные заболевания, которые протекают с выраженными симптомами локального (поражение слизистой оболочки дыхательных путей, поражение тканей печени, поражение различных зон головного мозга) и общего характера – повышение температуры тела, слабость, боли в суставах и мышцах, изменение состава крови и пр. Острая вирусная инфекция, как правило, заканчивается полным выздоровлением организма. В некоторых случаях острая форма болезни переходит в хроническую. Хронические вирусные инфекции протекают со стертой клинической картиной и порой могут быть не замечены. Хронические инфекции трудно поддаются лечению и могут протекать длительное время, приводя к значительным морфологическим и функциональным изменениям внутренних органов (например хронический гепатит В может привести к циррозу печени).

Отдельным типом вирусной инфекции является латентная инфекция, для которой характерно длительное присутствие вируса в организме и полное отсутствие симптомов заболевания. Под воздействием внутренних и внешних факторов (переохлаждение, снижение иммунитета) латентная инфекция может активироваться и перейти в острую.

По месту локализации вирусной инфекции различаем локальные и генерализированные (общие) вирусные инфекции. При локальных вирусных инфекциях вирус размножается в месте его проникновения в организм (например слизистая оболочка дыхательных путей) и не проникает во внутреннюю среду организма. Такая форма заболевания характеризуется коротким инкубационным периодом (время с момента проникновения вируса в организм до появления симптомов болезни) и слабым постинфекционным иммунитетом.

При генерализированных вирусных инфекциях первичное размножение вируса на месте его проникновения в организм сменяется стадией проникновения вируса в кровь (стадия вирусемии), с током которой он разносится в различные органы, где вызывает вторичные повреждения. Для таких инфекций свойственен длительный инкубационный период, а иммунитет остающийся после перенесенного заболевания, как правило, длительное время защищает организм от повторного заражения этим же вирусом.

Важно заметить, что живой организм может быть заражен сразу несколькими вирусами. В таких случаях возможно генетическое взаимодействие между вирусами и появление новой рекомбинантной формы вируса. Так, например, объясняют возникновение пандемических штаммов вируса гриппа, которые образуются в организме свиней, зараженных одновременно человеческой и птичьей формой вируса гриппа. Вирусы играют важную роль в жизни человека, так как могут вызывать заболевания различной степени тяжести.

Комилавочников Денис Алексеевич

Руководитель: учитель биологии

Кудрявцева Инна Борисовна

Вирус (от лат. virus — яд) — простейшая форма жизни на нашей планете, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключённые в защитную белковую оболочку и способная инфицировать живые организмы. Наличие капсида отличает вирусы от других инфекционных агентов. Вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты: либо ДНК, либо РНК. Ранее к вирусам также ошибочно относили прионы, однако впоследствии оказалось, что эти возбудители представляют собой особые белки и не содержат нуклеиновых кислот. Вирусы являются облигатными паразитами — они не способны размножаться вне клетки. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий. Обнаружен также вирус, поражающий другие вирусы. Вирусы тоже болеют вирусными заболеваниями.

В 1901 году было обнаружено первое вирусное заболевание человека — жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами.

В 1911 году Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака — саркомы Рауса (лишь в 1966 г, спустя 55 лет, ему была вручена за это открытие Нобелевская премия по физиологии и медицине).

В последующие годы изучение вирусов сыграло важнейшую роль в развитии эпидемиологии, иммунологии, молекулярной генетики и других разделов биологии. Так, эксперимент Херши-Чейз стал решающим доказательством роли ДНК в передаче наследственных свойств. В разные годы еще как минимум шесть Нобелевских премий по физиологии и медицине и три Нобелевских премии по химии были вручены за исследования, непосредственно связанные с изучением вирусов.

Роль вирусов Вирусы являются одной из самых распространённых форм существования органической материи на планете по численности: воды мирового океана содержат колоссальное количество бактериофагов (около 250 миллионов частиц на миллилитр воды), их общая численность в океане — около 4×1030, а численность вирусов (бактериофагов) в донных отложениях океана практически не зависит от глубины и всюду очень высока. В океане обитают сотни тысяч видов (штаммов) вирусов, подавляющее большинство которых не описаны и тем более не изучены. Вирусы играют важную роль в регуляции численности популяций живых организмов.

В 2002 году, в университете Нью-Йорка был создан первый синтетический вирус (вирус полиомиелита).

Вирусы имеют генетические связи с представителями флоры и фауны Земли. Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 32 % состоит из информации, кодируемой вирусоподобными элементами и транспозонами. С помощью вирусов может происходить так называемый горизонтальный перенос генов, то есть передача генетической информации не от непосредственных родителей к своему потомству, а между двумя неродственными (или даже относящимися к разным видам) особями. Так, в геноме высших приматов существует белок синцитин, который, как считается, был привнесён ретровирусом. Иногда вирусы образуют с животными симбиоз. Так, например, яд некоторых паразитических ос содержит структуры, называемые поли-ДНК-вирусами, имеющие вирусное происхождение.

Вирусы — сборная группа, не имеющая общего предка. В настоящее время существует несколько гипотез, объясняющих происхождение вирусов.

Считается, что крупные ДНК-содержащие вирусы происходят от более сложных, внутриклеточных паразитов, утративших значительную часть своего генома. И действительно, некоторые крупные ДНК-содержащие вирусы (мимивирус, вирус оспы) кодируют функционально избыточные, на первый взгляд, ферменты, по-видимому, оставшиеся им в наследство от более сложных форм существования. Следует также отметить, что некоторые вирусные белки не обнаруживают никакой гомологии с белками бактерий, архей и эукариот, что свидетельствует о сравнительно давнем обособлении этой группы.

ДНК-содержащие бактериофаги и некоторые ДНК-содержащие вирусы эукариот, возможно, происходят от мобильных элементов — участков ДНК, способных к самостоятельной репликации в клетке.

Вирусные частицы (вирионы) представляют собой белковую капсулу — капсид, содержащую геном вируса, представленный одной или несколькими молекулами ДНК или РНК. Капсид построен из капсомеров — белковых комплексов, состоящих, в свою очередь, из протомеров. Нуклеиновая кислота в комплексе с белками обозначается термином нуклеокапсид. Некоторые вирусы имеют также внешнюю липидную оболочку. Размеры различных вирусов колеблются от 20 (пикорнавирусы) до 500 (мимивирусы) и более нанометров. Вирионы часто имеют правильную геометрическую форму (икосаэдр, цилиндр). Такая структура капсида предусматривает идентичность связей между составляющими её белками, и, следовательно, может быть построена из стандартных белков одного или нескольких видов, что позволяет вирусу экономить место в геноме.

Условно процесс вирусного инфицирования в масштабах одной клетки можно разбить на несколько взаимоперекрывающихся этапов:

Присоединение к клеточной мембране — так называемая адсорбция. Обычно для того, чтобы вирион адсорбировался на поверхности клетки, она должна иметь в составе своей плазматической мембраны белок (часто гликопротеин) — рецептор, специфичный для данного вируса. Наличие рецептора нередко определяет круг хозяев данного вируса, а также его тканеспецифичность.

На следующем этапе вирусу необходимо доставить внутрь клетки свою генетическую информацию. Некоторые вирусы переносят также собственные белки, необходимые для её реализации (особенно это характерно для вирусов, содержащих негативные РНК). Различные вирусы для проникновения в клетку используют разные стратегии: например, пикорнавирусы впрыскивают свою РНК через плазматическую мембрану, а вирионы ортомиксовирусов захватываются клеткой в ходе эндоцитоза, попадают в кислую среду лизосом, где происходит их окончательное созревание (депротеинизация вирусной частицы), после чего РНК в комплексе с вирусными белками преодолевает лизосомальную мембрану и попадает в цитоплазму. Вирусы также различаются по локализации их репликации, часть вирусов (например, те же пикорнавирусы) размножается в цитоплазме клетки, а часть (например, ортомиксовирусы) в её ядре.

Из истории открытия

В конце $ХІХ$ века российский ученый Д. И. Ивановский занимался исследованиями болезней растений. Он с помощью специальных микробиологических фильтров пытался выделить возбудителя заболевания табака – листовой мозаики. Но фильтры с даже самым маленьким диаметром пор не могли его задержать. Отфильтрованный материал зараженого растения приводил к заболеванию здоровых. На основе этих опытов Ивановский предположил существование неизвестного науке организма, который значительно меньший по размеру, чем бактерии.

Положение вирусов в системе органического мира

Вирусы нельзя отнести ни к растениям, ни к грибам, ни к животным, ни к бактериям. Они чрезвычайно мелкие. Они способны жить только в клетках живых организмов. Вне клеток животных и растений вирусы жить не могут. От других групп организмов вирусы отличаются отсутствием клеточного строения.

Вирусы – это, собствено, внутриклеточные паразиты. Вне клетки или вне организма они не проявляют признаков живого, характерных для других организмов. Только после проникновения в клетки и взаимодействия с их аппаратом синтеза белка, вирусные частички могут проявлять отдельные признаки живого – способность к размножению.

Поэтому вирусы считаются особыми, неклеточными формами жизни и объединяются в отдельное царство Вира (Vira).

Особенности строения и функционирования вирусов

Каждый вирус состоит из оболочки, которая окружает молекулу нуклеиновой кислоты. Эти нуклеиновые кислоты имеют различный вид: одиночной или двойной спирали, которые бывают линейными, кольцевыми или вторично скрученными. Молекула нуклеиновой кислоты является наследственным аппаратом вируса.

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Размеры вирусных частичек у разных вирусов варьируют от $15$ до $2000$ нанометров. В зависимости от структуры и химического состава вирусы разделяют на простые и сложные.

У простых вирусов оболочка состоит из однотипных белковых образований (субъединиц). Простые вирусы имеют разную форму – палочкообразную, нитевидную, шарообразную.

Сложные вирусы покрыты дополнительной мембраной. Эта мембрана состоит из белков и липидов. Она может также содержать соединения, которые служат для распознавания специфических рецепторов на мембране клетки-хозяина и прикрепления к ней вирусной частицы. Вирусы способны длительное время существовать вне организма хозяина и выдерживать неблагоприятные условия среды: солнечный свет, очень низкие и высокие температуры (некоторые – даже кратковременное кипячение).

Стадии жизненного цикла вируса

Жизненные циклы у вирусов очень отличаются между собой. Но большинство вирусов проходит три стадии развития (три стадии вирусной инфекции).

Первой стадией является адсорбция вируса на клеточной мембране и проникновение вируса в клетку.
На второй стадии происходит угнетение синтеза клеточного белка и налаживание синтеза вирусных нуклеиновых кислот и вирусных белков с использованием ресурсов клетки-хозяина. Этот процесс носит название экспрессии и репликации вирусного генома. Собственно происходит размножение вируса в клетке и истощение клеточных ресурсов.
На третьей стадии происходит собирание вирусов и выход их из клетки. Это сопровождается разрушением клеточной мембраны и гибелью клетки. Поэтому вирусные заболевания чрезвычайно опасны.

Значение вирусов

Вирусы, являясь внутриклеточными паразитами, вызывают заболевания живых организмов и, зачастую, их гибель. Но они могут приносить для человека и пользу. Человек может использовать вирусы для борьбы с болезнетворными бактериями, для биологической защиты растений. Последнее время проводятся исследование по применению вирусов в генной инженерии.

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

Презентация к уроку

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Класс: 10.

Цель урока: расширить представление о вирусах как неклеточных формах жизни, их строении, размножении, о роли в жизни человека.

Задачи:

расширить знания о строении и функционировании вирусов;
углубить знания о значении вирусов в эволюции, природе и жизни человека

продолжить развитие познавательных процессов через работу с новыми понятиями;
умение работать в парах, анализировать, сравнивать, делать выводы, подводить итоги.

формировать патриотическое воспитание через гордость за отечественного ученого, сделавшего величайшее открытие в области вирусологии.
осуществлять санитарно-гигиенического воспитание.

Оборудование: персональный компьютер, проектор.

Форма: индивидуальная, парная.

Методы:

объяснительно-иллюстративный;
рассказ с элементами беседы.

Результаты:

называть особенности строения вирусов;
определять их биолого-экологическое значение;
использовать знания для профилактики распространения вирусных заболеваний в частности СПИДа.

Ход урока

Готовность к уроку, инструктивные карты и рисунки на столах.

– Человечеству с самого начала его существования угрожали серьезные враги. Враги разили без промаха и часто сеяли смерть. Их жертвами стали миллионы людей, погибших от оспы, гриппа, энцефалита, кори, атипичной пневмонии, СПИДа и других болезней. О чем мы будем с вами говорить сегодня на уроке? (О вирусах)

Представьте себя в роли тех людей, которые должны защитить человечество от вирусов? Какие знания о вирусах вам необходимы, чтобы выполнить эту важную миссию? Какую цель ставите перед собой на уроке? Слайд 2

– Строгого определения, что же такое жизнь не существует. Можно только перечислить и описать те признаки живой материи, которые отличают ее от неживой (ребята перечисляют) Слайд 3.

– У каждого из вас есть информационный лист, с которым вы будете работать в течение всего урока. Запишите тему, цель и проблемный вопрос в информационный лист. Приложение 1.

Общие сведения о вирусах. Слайд 8

– Размеры вирусов варьируют в широких пределах – от 10 до 275 нм. С помощью электронного микроскопа установлено, что вирусы могут иметь различную форму: шаро-, палочко-, нитевидную, цилиндрическую

Особей вируса, находящихся в состоянии покоя, называют вирионом.

Классификация вирусов. Слайд 9

В вирусах присутствует только один тип нуклеиновой кислоты – либо ДНК, либо РНК. По наличию той или иной нуклеиновой кислоты вирусы называют ДНК-содержащимиили РНК-содержащими Задание 1.

Химический состав и строение вирусов. Слайд 10

– Вирусная частица – это крупная частица нуклеопротеида, состоящая из сердцевины, в которой находится ДНК или РНК, окружена белковой оболочкой – капсидом.

–У вас в инструктивной карточке изображен вирус подпишите его строение. Приложение 1

– Теперь мы с вами знаем, из каких частей состоит вирус. Давайте сравним строение бактериальной клетки, растительной клетки и вируса табачной мозаики. Самостоятельная работа по рисункам. Приложение 2.

Учащиеся сравнивают строение бактериальной клетки, растительной клетки и вируса табачной мозаики. Все данные заносят в таблицу.Слайд 12 Информационный лист.Задание II.

Сравнить строение клетки бактерий, растительная клетка и вируса табачной мозаики.

Органоиды	Клетка бактерий	Клетка растительная	Вирус табачной мозаики
Клеточная оболочка	+	+	-
Цитоплазма	+	+	-
Ядро	-	+	-
Хлоропласты	-	+	-

– Ответ учащихся (У вирусов нет цитоплазмы с органоидами, вирусы не имеют клеточного строения. Вирусы трудно отнести к бактериям, растениям и животным.)

– Итак, вирусы – это неклеточная форма жизни.

– Готовы ли вы сейчас ответить на проблемный вопрос? Что еще необходимо для этого рассмотреть? (Ответы учащихся).

– Вирусы существуют в двух формах: покоящейся (внеклеточной), когда их свойства как живых систем не проявляются, и внутриклеточной, когда осуществляется размножение вируса.

Размножение вируса. Слайд 13-14,15

– Размножение вирусов мы рассмотрим на примере бактериофага. Работа с учебником на странице 80 Информационный лист Задание III.

Этап 1. Прикрепление вируса к клетке. На поверхности клеток имеются специальные рецепторы, с которыми бактериофаг связывается хвостовыми нитями. Этим объясняется строгая “прописка” вирусов в тех или иных клетках. (Например, грипп – эпителиальные клетки верхних дыхательных путей, гепатит – печень, ВИЧ – лимфоциты).

Этап 2. Проникновение вируса в клетку. Бактериофаг вводит внутрь клетки хвост, который представляет собой полый стержень. И, как через иглу шприца, проталкивает внутрь клетки свою ДНК или РНК. Таким образом, генетический материал фага попадает внутрь клетки, а капсид остается снаружи. Вирус работает как своеобразный генетический шприц.

Этап 3. Размножение вируса, т.е. редупликация вирусного генома. Проникнув внутрь клетки, вирусная ДНК встраивается в ДНК клетки хозяина. Проникает в святая святых клетки, в центр управления жизнедеятельностью – в ядро.

Этап 5. Выход вирусов из клетки. А что происходит с самой клеткой? Она гибнет. А вирусные частицы уже готовы к очередной атаке, готовы разрушить сотни других клеток.

– Вот так протекает инфекционный процесс. Таким образом, мы рассмотрели основные этапы жизнедеятельности вирусов. Какой вывод можно сделать? Вопрос. Почему же трудно бороться с вирусами, попавшими внутрь клетки?

Вирус иммунодефицита человека. Слайд 15

– Что каждому из вас необходимо знать, для того чтобы обезопасить себя от ВИЧ инфекции?

Общие сведения о ВИЧ-инфекции. Слайд 16-19 Видео

Строение вируса Видео

– Какие вы знаете пути передачи ВИЧ инфекции? Работа с учебником стр. 54. выписывают в инструктивную карту.

Как передается ВИЧ? (работа с учебником на странице 84, 1-й абзац, Информационный лист. Задание IV. Слайд 20

Половой – при непостоянном половом партнере (пользоваться презервативами!) и гомосексуальных отношениях, при искусственном оплодотворении
При использовании загрязненных медицинских инструментов, у наркоманов – одним шприцем
От матери- ребенку: внутриутробно, при родах, при кормлении грудным молоком
Через кровь: при переливании крови, пересадке органов и тканей.

ВИЧ не передается: видео Слайд 21

Через воздух
При разговоре, кашле.
При пользовании общей посудой
Через рукопожатие
Через поцелуй
Через пищу
При купании в бассейне, душе
Через спортивные предметы
Через домашних животных
Через укусы насекомых
При уходе за больными

Можно ли убить вирус? Слайд 22

Заразиться ВИЧ не так уж легко. Вирус чрезвычайно чувствителен и сохраняет жизнеспособность вне человеческого тела лишь в стерильных условиях, например в колбе. Будучи помещенным в пространство без доступа воздуха, вирус погибает. Обычные гигиенические меры в быту и в больнице также быстро делают вирус безвредным.

Половые контакты – наиболее распространенный путь перёдачи вируса. Поэтому надежный способ избежать заражения при случайных половых сношениях – использование презерватива. Применение презерватива практически исключает прямое попадание через слизистые оболочки половых органов зараженной спермы или вагинальной жидкости. Внутривенное употребление наркотиков не только вредно для здоровья, но и значительно повышает риск заражения ВИЧ. Часто лица, вводящие внутривенно наркотики, используют общие иглы и шприцы без их стерилизации. Использование любого инструментария, (шприцы, системы для переливания крови и т. д.) как в медицинских учреждениях, так и в быту (маникюр, педикюр, татуировки, бритье и т. п.), где может содержаться кровь человека, зараженного вирусом, требует их стерилизации. Этот вирус нестойкий, гибнет при кипячении. Могут быть применены и специальные дезинфицирующие растворы хлорсодержащих веществ, перекись водорода. Не рекомендуется для этой дели спирт.

Другие вирусные заболевания. Слайд 23-26

Вирусы обладают высокой избирательностью. Они поражают или человека, или определённый вид птиц, животных, растений. При этом вирусы могут менять свойства, вызывая новые болезни. Слайд 27-28

Сходство с живыми организмами	Отличие от живых организмов	Специфические черты
Способность к размножению. Наследственность. Изменчивость. Приспособляемость к меняющимся условиям окружающей среды.	Во внешней среде не проявляют свойств живого и имеют форму кристаллов. Не потребляют пищи. Не вырабатывают энергию. Не растут. Нет обмена веществ. Имеют неклеточное строение.	Очень маленькие размеры. Простота организации (нуклеиновая кислота и белки) Занимают пограничное положение между неживой и живой материей.

Закончите предложения, вставив пропущенные слова.

Неклеточная форма жизни, паразит на генетическом уровне, способная проникнуть в живую клетку и размножаться внутри нее называется - .
Вирусы состоят из фрагментов генетического материала (либо ДНК, либо РНК), составляющей . вируса.
Сердцевина вируса окружена защитной белковой оболочкой, которая называется .
Вирусы бактерий называются – .
Один из путей передачи вирусной инфекции контагиозный, т. е. при непосредственном .
Стандартные гигиенические приемы для защиты от . инфекции – правильное пользование носовыми платками и проветривание комнат.

Задание

– Правильно ли будет сказать, что все живое имеет клеточное строение?

( Ответ учащихся: нет, есть вирусы, не имеющие клеточное строения.)

– Стратегия жизни вирусов?

(Ответ учащихся: безудержное размножение)

Учащиеся оценивают свою работу на уроке, выставляют оценки в информационные листы.

Учащимся дается индивидуальная карточка, в которой нужно подчеркнуть фразы, характеризующие работу ученика на уроке по трем направлениям.

Разделы: Биология

Класс: 10

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.

Этапы работы

Содержание этапа

1. Организационный момент.

2. Опрос учащихся по заданному на дом материалу (актуализация опорных знаний).

Цель для учащихся:

– вспомнить строение ядра и его функции; строение прокариот и эукариот.

Цели и задачи для учителя:

– воспроизвести необходимые для овладения новым материалом знания учащихся о клеточных формах жизни;

– оценить уровень подготовленности учащихся, скорректировать их знания, проверить готовность к восприятию новой информации.

Методы организации работы:

индивидуальный опрос, фронтальный опрос, опрос по карточкам.

Форма организации работы: фронтальная

Критерии достижения целей и задач данного этапа урока: успешные ответы учащихся, понимание ими связи вопросов с темой урока. При затруднении в ответах учитель оказывает помощь, задает наводящие вопросы.

Методы мотивирования учебной активности учащихся: использование поощрительных слов за хорошие ответы.

Подавляющее большинство ныне живущих организмов состоит из клеток. Лишь немногие примитивнейшие организмы – вирусы и фаги – не имеют клеточного строения. Поэтому важнейшему признаку все живое делится на две империи.

1.Какие? (доклеточные и клеточные).

2. Какие надцарства объединяют клеточные? Почему их так назвали? (безъядерные – прокариоты и ядерные – эукариоты).

3. Покажите связь ядра с его функцией в клетке.

4. Имеются ли принципиальные различия между прокариотами и эукариотами?

5. Опрос по карточкам:

Дайте сравнительную характеристику клеткам эукариот.

Царства
Растения	Грибы	Животные

3. Объяснение нового учебного материала.

Цель для учащихся:

– изучить строение вирусов, этапы проникновения вирусов в клетку-хозяина;

– сравнить строение вирусов с живыми организмами.

Цели и задачи для учителя:

– познакомить учащихся со строением вирусов и фагов, этапами их проникновения в клетку;

– осмысление новых знаний при сравнении доклеточных и клеточных организмов;

– развивать у учащихся умения сравнивать, анализировать, находить главное;

– работая с рисунками научить путям достижения поставленных целей;

– при коллективном выполнении заданий, создать атмосферу сотрудничества и заинтересованности, наличие обратной связи с учащимися, развитие у них коммуникативных способностей.

Основные положения нового материала:

1. История открытия вирусов.

2. Строение вирусов и бактериофагов.

3. Пути проникновения вирусов в клетку.

4. Гипотезы возникновения вирусов.

Методы организации работы: использование проблемных вопросов, рассказ учителя с элементами беседы, работа с тетрадью, использование технических средств обучения.

Форма организации работы: фронтальная, индивидуальная, работа в парах, коллективная (эвристическая беседа).

Критерии достижения целей и задач данного этапа урока:

– могут рассказать о строении вирусов, сравнивать их с клеточными организмами;

– умеют найти из предложенного материала нужную информацию, вычленить главное.

Критерии определения уровня внимания и интереса учащихся к излагаемому материалу:

– активность в ответах на вопросы;

– наличие уточняющих вопросов в сложных местах.

Методы мотивирования учебной активности учащихся: использование поощрительных слов.

1. Учитель: Я зашла в аптеку, узнать, какие есть медицинские препараты против инфекций, вызывающих различные заболевания. Лекарств, предупреждающих и лечащих бактериальные заболевания очень много. И совсем немного препаратов мне предложили в аптеке для профилактики вирусных заболеваний.

Беседа: 1. Почему же так мало противовирусных препаратов?

2. Что для этого надо знать, чтобы противостоять вирусам?

3. Представьте себя в роли тех людей, которые должны защитить человечество от вирусов. Какие знания о вирусах вам необходимы, чтобы выполнить эту важную миссию?

4. Какие цели и задачи мы должны решить на уроке?

Учитель называет тему урока, ученики записывают в тетради. (слайды 1, 2)

Учитель: Об истории открытия вирусов нам расскажет ученица А.

Учитель: А я расскажу о гипотезах возникновения вирусов. (слайды 3-6)

3. Учитель: Чтобы узнать, как устроен вирус, на него необходимо посмотреть. Как вы думаете, почему я не предлагаю вам для этого световой микроскоп? (Ответы учащихся)

Комментарий учителя: Действительно, увидеть вирусы можно только с помощью электронного микроскопа. Сегодня науке известно около полутора тысяч вирусов. Но они настолько малы, что, по словам одного из ученых, коллекция, собранная из всех известных вирусов, “поместилась бы в коробочке размером с маковое зернышко”! Давайте, для того чтобы узнать, как устроены вирусы, отправимся с вами в виртуальную вирусную лабораторию.

В ваших лабораториях есть образцы некоторых вирусов. Рассмотрите их. Ответьте на вопросы, которые есть в информационных листах. Вирусологи имеют дело с опасными инфекциями. Их работа требует исключительной аккуратности и оперативности. Поэтому, чтобы рассмотреть, как устроены вирусы, вам дается 5 минут. (Работа учащихся в парах).

Строение вируса. (слайды 7, 8)

В клетке хозяина вирус находится в виде молекул нуклеиновой кислоты. В свободноживущем состоянии в форме вириона.

Вирион это генетические элементы, одетые в защитную белковую оболочку способные переходить из одной клетки в другую Вирионы представляют собой симметричные тела, состоящие из повторяющихся элементов. В сердцевине каждого вириона находится генетический материал, представленный молекулами ДНК или РНК. (У всех организмов каждая клетка содержит и ДНК и РНК). И ДНК и РНК могут быть как двух цепочные, так и одно цепочные, линейные или кольцевые.

Генетический материал вируса (геном) окружен капсидом – белковой оболочкой, защищающей его как от действия нуклеаз – ферментов, разрушающих нуклеиновые кислоты, так и от воздействия ультрафиолетового излучения. Капсиды состоят из многократно повторяющихся полипептидных цепей одного или нескольких типов белков. Оболочка часто построена из повторяющихся субъединиц – капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии. Сложноорганизованные вирусы имеют дополнительную белковую или липопротеиновую оболочку, которая иногда может содержать и углеводы, например, у возбудителей гриппа и герпеса.

Учитель: Так просто не устроен ни один живой организм.

1. Какой вывод по этой части работы можно сделать?
2. В чем сходство вирусов с живыми организмами?

Сходство с живыми организмами:

а) Способны воспроизводить себе подобные формы.
б) Обладают наследственностью и изменчивостью.

3. Чем отличаются вирусы по строению от клеток растений, животных, грибов и бактерий?

Ученики записывают в тетради вывод:

4. Почему же вирусы выделяют в особое царство живой природы?

(Предполагаемый ответ: они, как никакие другие живые организмы, сочетают в себе признаки живых систем и неживой материи, поэтому их выделяют в особое царство живой природы).

В отличие от всех организмов у вирусов отсутствует собственная система биосинтеза белка, что побуждает их вести паразитический образ жизни.

В целом жизненный цикл вируса имеет две фазы:

– внеклеточную или покоящуюся (вирусные частицы или вирионы)
– и внутриклеточную – вегетативная (размножающуюся). (слайд 9)

Процесс размножения вирусов особенный в органическом мире, он характеризуется огромной скоростью.

Этапы проникновения вируса в клетку и его размножение.

Только внедряясь в чужую клетку, вирус может воспроизводить себе подобные формы. Для этого он использует органоиды и ферменты клетки-хозяина, т.к. своих органоидов и ферментов у него нет. Как же это происходит?

1) Вирус осаждается на поверхности мембраны клетки.
2) НК вируса проникает внутрь клетки путем эндоцитоза или впрыскивания ее в клетку.
3) Репродукция НК вируса (размножение внутри клетки), при этом генетический аппарат клетки-хозяина подавляется.
4) Синтез белков капсида.
5) Формирование вирионов по принципу самосборки.
6) Выход вирусов из клетки.

После этого клетка либо погибает, либо продолжает существовать и производить новые поколения вирусных частиц.

– Подумайте, пожалуйста, и ответьте на вопрос:

– Противоречит ли существование вирусов одному из главных положений клеточной теории о том, что все живые организмы состоят из клеток? Почему?

(Предполагаемый ответ: Не противоречит, а подтверждает, так как свойства живых организмов вирусы могут проявлять только внутри других живых клеток).

4. Строение бактериофага: Особой группой вирусов являются бактериофаги, или просто фаги, которые заражают бактериальные клетки. Их строение:

1) капсидная головка с нуклеиновой кислотой (ДНК или РНК);
2) стержень;
3) спиралеобразный сокращающийся капсид;
4) базальная пластинка;
5) хвостовые фибриллы

Посмотрите, как размножается

Уже через 10 мин после заражения в бактерии формируются новые фаги, а через полчаса бактериальная клетка разрушается, и из нее выходят около 200 заново сформированных вирусов – фагов, способных заражать другие бактериальные клетки. Некоторые фаги используются человеком для борьбы с болезнетворными бактериями, например с бактериями, вызывающими холеру, дизентерию, брюшной тиф.

И сегодня, я не могу не сказать еще об одном вирусе, который известен человечеству уже более 20 лет. Но ученые до сих пор не нашли лекарства против этого вируса.

Что это за вирус?

(Предполагаемый ответ: ВИЧ – Вирус иммунодефицита человека).

О вирусе СПИДа расскажет ученик Б.

1. Вирусы являются возбудителями многих опасных болезней человека, животных и растений.
2. Использование в генетике и в селекции для получения вакцин против вирусных заболеваний, уничтожение вредных для сельского хозяйства насекомых, растений, животных. (слайд 13)

(Дополнительная информация: Попытки использовать вирусы на пользу человечеству довольно немногочисленны. Так, в середине XX века вирус кроличьего миксоматоза использовали в Австралии, чтобы уменьшить поголовье этих чрезвычайно расплодившихся животных. Благодаря успехам генетики в будущем, возможно, искусственные вирусы смогут уничтожать больные клетки, не затрагивая при этом здоровые, или излечивать их, добавляя необходимый ген).

4. Закрепление учебного материала:

– первичное закрепление материала;
– подведение итогов урока.

Цели для учащихся:

– подкрепить свои знания о строении вирусов;
– получить хорошую оценку.

Цели и задачи для учителя:

– осмыслить, систематизировать, обобщить и закрепить новые знания и умения;
– осуществить первичную проверку усвоения и понимания нового материала;
– установить соответствие между поставленными задачами урока и его результатами, внести коррективы.

Метод организации работы:

Форма организации работы:

Критерии, позволяющие определить степень усвоения нового материала:

хорошие оценки за работу.

Возможные пути и методы реагирования на ситуации, когда часть учащихся не усвоила новый материал:

– учитель исправляет и корректирует ответы учеников;

– в случае выявления ошибок, проводится коррекция знаний на следующем уроке.

Для того чтобы подвести итог нашей работы, я предлагаю составить рассказ о вирусах с использованием слов выписанных на доске. По цепочке составляем по одному предложению, но чтобы получился логически завешенный текст.

ВИРУСНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ. (слайд 14)

– Вирусы — неклеточная форма жизни.

– Вирусы являются облигатными паразитами — они не способны размножаться вне клетки

– Вирусы имеют специфический механизм взаимодействия с клетками.

– Вирусы внутриклеточные паразиты бактерий, растений, животных.

– Вирусы — возбудители опасных заболеваний человека.

– Обнаружен также вирус, поражающий другие вирусы.

Давайте вернемся к задачам нашего урока. Удалось ли их решить в процессе совместной деятельности?

Рефлексия. (слайд 16)

Давайте вернемся к задачам нашего урока. Удалось ли их решить в процессе совместной деятельности?

Рефлексия. (слайд 16)

5. Задание на дом.

Цели для учащихся:

– используя текст параграфа и записи в тетради выучить строение и значение вирусов, уметь отвечать на вопросы;

– выполнить творческие задания.

Цели и задачи для учителя:

– объяснить особенности выполнения домашнего задания;

– мотивировать выполнение учащимися дополнительных заданий хорошими оценками.

Критерии успешного выполнения творческих заданий:

Запишите домашнее задание:

1. Параграф 59, записи в тетради.
2. По желанию дополнительное творческое задание:

– Провести мини-исследование по вопросу: почему то, что поражает компьютерные программы, тоже назвали вирусом?

Урок окончен. До скорой встречи!

При подготовке к уроку были использованы:

Ресурсы интернет.
Биологический энциклопедический словарь.
Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. Д.К.Беляев, 2010г.
Общая биология: Учеб. Для 10-11 кл. А.О.Рувинский, 2009г.
Материалы учителей биологии В.И.Аржановой, О.В.Рындиной, Н.Б.Кузнецова.

Читайте также: