Проектная деятельность вирусы днк и рнк

ДНК + белок = . ДНП

16 февраля 2012

of your page -->

Tweet

АСМ-изображение искусственных комплексов на основе белка оболочки Х вируса картофеля (ХВК) и молекул ДНК - дезоксирибонуклеопротеидов (ДНП). Белок равномерно покрывает ДНК. Образуется нить, средняя высота которой составляет 4 нм.

В данном случае белок не создает вокруг нуклеиновой кислоты замкнутую оболочку, как это происходит при взаимодействии с РНК. Для сравнения, высота комплекса, который этот белок образует с РНК, составляет 10 нм и это искусственные вирусные частицы.

Разницу в морфологии ДНП и РНП хорошо видно по картинкам, на которых одновременно присутствуют оба типа частиц.

Картинки получены на микроскопе NanoScope IIIa, обработка результатов эксперимента в программе ФемтоСкан Онлайн.

Образцы любезно предоставлены группой О.В. Карповой и И.Г. Атабекова, кафедра вирусологии МГУ.

Юрий Гогоци (Drexel University, USA) “Взлет Максенов”
22 апреля 2020 г., в среду, в 16:00 мск. заслуженный профессор, основатель и директор Института Наноматериалов, Drexel University (USA), Юрий Гогоци прочтет открытую лекцию для студентов и аспирантов “The Rise of MXenes” (“Взлет Максенов”). Конечно, лекция будет не о полетах (хотя и о самолетах тоже), а об открытии, истории становления, структуре, способах получения, физических, химических свойствах, тенденциях практического использования в самых разных областях, от энергетики до биологии и экологии, нового удивительного класса слоистых материалов, двумерных карбидов и нитридов (MXenes), которые являются прямыми конкурентами графена и, в ряде случаев, его превосходят.

Учёные МГУ предложили новый способ создания перовскитных солнечных элементов
Ученые факультета наук о материалах МГУ предложили новый способ создания перовскитных солнечных элементов. Результаты были опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces в статье "From metallic lead films to perovskite solar cells through lead conversion with polyhalides solutions".

Опубликован механизм знаменитой реакции Зелинского. Получение бензола из ацетилена с помощью автокаталитического каскада на углеродных наночастицах
Российские исследователи показали, что карбеновые центры на зигзагообразных краях графеновых структур могут представлять собой альтернативную платформу для создания эффективных каталитических систем. В частности впервые был представлен механизм реакции Зелинского: тримеризации ацетилена с образованием такого важного продукта как бензол.

2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
Анна Петренко
В статье рассказывается о коронавирусе 2019-nCoV — что мы знаем сегодня. А ведущие международные научные издательства предоставляют бесплатный доступ к новым статьям, посвященных изучению коронавируса

Дышать свободно: как воздухоочистители борются с вирусами
Ростех
В перечне помощников в борьбе с вирусом COVID-2019 – также воздухоочистители. Речь идет о системах очистки воздуха, которые работают на основе фотокатализа. Их фильтры способны справиться с 99% бактерий и вирусов, в том числе могут стать действенным способом борьбы со злополучным COVID-2019.

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2020 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

презентация к уроку "Вирусы" биология 10 класс

Скачать:

Вложение	Размер
virusy.ppt	2.12 МБ

Подписи к слайдам:

Неклеточные формы жизни. Вирусы. Презентация к уроку биологии 10 класс (профильный уровень), составлена учителем биологии МБОУ СОШ №2 г.Пыть-Ях, Усаниной Верой Владимировной

План урока: 1.История открытия некоторых вирусов, возникновение вирусологии 2.Строение и жизнедеятельность вирусов 2.1.Состав и строение вирусов. 2.2.Классификация вирусов 2.3.Механизм взаимодействия ви­русов с клеткой. 3.Бактериофаги — вирусы бактерий 4.Роль вирусов в природе и жизни людей. Вирусные заболевания. 5.Особенности функционирования вируса СПИДа. Меры профилактики. 6.Меры профилактики вирусных заболеваний. 7.Закрепление знаний. Работа с мини-тестом. 8.Итоги урока. Запись домашнего задания.

1.История открытия некоторых вирусов, возникновение вирусологии В 1852 году русский ботаник Ивановский Дмитрий Иосифович получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью

В 1901 г. было обнаружено первое вирусное заболевание человека - жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами. В 1907 году открыт вирус натуральной оспы 1909 год – полиомиелита В 1911 г. Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака — саркомы кур Рауса.

Вирусы — неклеточные формы жизни. Вирусы очень мелких размеров, примерно в 50 раз меньше бактерий. Разглядеть их с помощью светового микроскопа практически невозможно. Размножаются вирусы только в клетках растений, животных и человека, вызывая различные заболевания. Вирусы имеют очень простое строение и состоят из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки и скорее напоминают частицу, нежели клетку. Вне клеток хозяина вирусная частица не проявляет никаких признаков жизни: не питается, не дышит, не растет, не размножается.

2.1.Состав и строение вирусов. Структура вируса на примере ВИЧ (1) РНК-геном вируса, (2) нуклеокапсид, (3) капсид, (4) белковый матрикс (5) липидную мембрану (6-7) гликопротеин -рецепторы (8—11) - белки

2.2.Классификация вирусов: дезоксивирусы рибовирусы ДНК двухнитчаиая ДНК однонитчатая РНК двухнитчатые РНК однонитчатые Без внешних оболочек: Аденовирусы Без внешних оболочек: Крысиный вирус- Без внешних оболочек: Вирусы раневых опухолей, растений Без внешних оболочек: Полиомиелит, Энтеровирусы, Риновирусы , Вирус табачной мозаики С внешними Оболочками: Герпес-вирусы Оспенные вирусы С внешними оболочками : Вирусы кори, свинки, гриппа, бешенства, Онкогенные РНК-содержащие

2.3.Механизм взаимодействия вирусов с клеткой. 1. Инфицирование - это путь проникновения вируса в клетку, методом рецепторного эндоцитоза Этапы : 1)прикрепление вируса к клеточным рецепторам; 2) образование вакуоли/эндоциоз/ . 3) выход вируса из вакуоли в цитоплазму путем слияния вирусной и клеточной мембран 2 . Размножение вируса /только в клетке хозяина/: 1) Репликация вирусной нуклеиновой кислоты (удвоение) 2) Синтез вирусных белков (клеточный материал клетки хозяина) 3) Сборка вирионов. По завершению сборки вирионы выходят из клетки.

3.Бактериофаги Вирусы, поражающие бактерии, называются бактериофагами. Все фаги имеют многогранную призматическую головку и хвост. Диаметр головки 60-95 нм, длина хвоста – 250 нм. Бактериофаги полностью разрушают бактериальные клетки и потому могут быть использованы для лечения бактериальных заболеваний, например дизентерии, брюшного тифа, холеры.

4.Роль вирусов в органическом мире Негативная роль Вызывают заболевания растений, животных и человека. Используются как биологическое оружие. Позитивная роль Регулируют численность живых организмов в биосфере. Являются объектом нанобиотехнологий .

4.Вирусы, вызывающие заболевания человека: герпес свиной грипп ВИЧ гепатит С полиомиелит

Грипп рак простаты ОРЗ Птичий грипп чума

Многие путают два совершенно различных понятия - ВИЧ- инфицированный и больной СПИДом. Разница заключается в том, что человек, инфицированный вирусом иммунодефицита, может в течение многих лет оставаться работоспособным, относительно здоровым человеком. Такой человек не представляет никакой опасности для окружающих. Вирус иммунодефицита человека Смертельно опасный вирус СПИДа Трехмерное изображение вируса СПИДа 5.СПИД. ВИЧ

6.Меры профилактики вирусных заболеваний: Соблюдение здорового образа жизни Меры по повышению иммунитета Повышение санитарной культуры населения Своевременное выявление и лечение больных Ношение марлевых повязок при контакте с больными Соблюдение санитарно-гигиенических правил Вакцинация населения

Проверим полученные знания 1.Вирусы – это: А) прокариотическая клетка Б)эукариотическая клетка В) неклеточная форма жизни Г) все верно 2. Вирусы состоят из А) белков и нуклеиновой кислоты Б) целлюлозы и белков В) ДНК и РНК Г) ядра и цитоплазмы 3. Белковая оболочка, в которую заключен геном вируса, называется А. вирион Б. капсула В. вироид Г. капсид

4.Наследственная информация заключена в ДНК у вирусов, вызывающих следующие заболевания: А) СПИД Б) паротит В) герпес Г) корь 5. Вызывают заболевания А) туберкулез 1) вирусы Б) СПИД 2) бактерии В) грипп Г) сальмонеллез Д) корь Е) брюшной тиф А Б В Г Д Е

Сверим ответы Сверим ответы 1 – В 2 – А 3 – Г 4 – В 5 – 2 1 1 2 1 Если нет ни одной ошибки – 5, Если одна или две ошибки – 4, Если более двух ошибок – 3.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

В презентации "Использование мультимедийных презентаций как универсального средства познания" даются советы по оформлению и наполнению презентаций.

Цели: развитие речевого умения (монологическое высказывание); совершенствование грамматических навыков чтения и говорения (прошедшее неопределенное время, определенный артикль) Задачи: учи.

§Предложить рекомендации по подготовке презентаций; §научить профессиональному оформлению слайдов. .

Данная презентация посвящена событиям Великой Отечественной войны и может быть использована в средних и старших классах как на уроках литературы, так и на внеклассных мероприятиях для пров.

Презентация к уроку"Проектная деятельность на уроках литературы.Стихи Н.А.Некрасова.7класс".

данный урок позволяет освоить материал с помощью использования технологии критического мышления

Скачать:

Вложение	Размер
урок по теме вирусы 11 класс ФКГОС	136.5 КБ

Предварительный просмотр:

ГБОУ Краснодарского края

Краснодарский краевой институт дополнительного профессионального педагогического образования

Кафедра естественнонаучного и экологического образования

Ф.И.О. слушателя, должность, место работы __________________________________________________________________________

пгт. Мостовской 2014

Формирование познавательных универсальных учебных действий на уроке биологии в 11-м классе по теме " Вирусы – неклеточная форма существования организмов. Вирусные заболевания."

. Если вы не готовы столкнуться с неожиданным,

То никогда с ним и не столкнетесь,

Поскольку его нельзя найти или выследить

Гераклит, философ V века до нашей эры.

Актуальность проектной работы. Перемены, происходящие в современном обществе, требуют ускоренного совершенствования образовательного пространства, определения целей образования, учитывающих государственные, социальные и личностные потребности и интересы. В связи с этим приоритетным направлением становится обеспечение развивающего потенциала новых образовательных стандартов. Системно-деятельностный подход, лежащий в основе разработки стандартов нового поколения, позволяет выделить основные результаты обучения и воспитания и создать навигацию проектирования универсальных учебных действий, которыми должны овладеть учащиеся. Логика развития универсальных учебных действий строится по формуле: от действия к мысли. Развитие личности в системе образования обеспечивается через формирование универсальных учебных действий. Овладение учащимися универсальными учебными действиями создаёт возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, включая организацию усвоения, т.е. умения учиться.[1]

Современное образование требует четких ответов на ключевые вопросы: для чего (цели и ценности), чему (содержание) и как (технологии) необходимо учить подрастающее поколение. Биология как учебный предмет не только позволяет составить у обучающихся целостную научную картину мира, но и является средством для развития личности учащегося. Для жизнедеятельности человека важно не наличие накоплений впрок знаний, запаса какого – то внутреннего багажа всего усвоенного, а проявление и возможность использовать то, что есть, то есть не структурные, а функциональные, деятельностные качества. Новые социальные запросы общества определяют цели образования как общекультурное, личностное и познавательное развитие учащихся, обеспечивающее такую ключевую компетенцию образования как “научить учиться”. В связи с этим важнейшей задачей современной системы образования является формирование совокупности “универсальных учебных действий”, обеспечивающих способность личности к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта, а не только освоение учащимися конкретных предметных знаний и навыков в рамках отдельных дисциплин.

Термин “универсальные учебные действия” (УУД):

- в широком значении означает способность субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта;

- в более узком (собственно психологическом значении) определяется как совокупность действий учащегося, обеспечивающих его культурную идентичность, социальную компетентность, толерантность, способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса.

Цель работы : разработать проект урока направленного на формирование познавательных универсальных учебных действий. Показать возможности формирования познавательных универсальных учебных действий на разных этапах урока биологии в 11 классе.

1. Показать технологию проектирования урока по формированию познавательных УУД.

2. Показать методику организации различных видов учебной деятельности, направленных на формирование познавательных УУД.

Основные этапы проекта:

1. Провести отбор, изучение и анализ учебно-методической литературы по методике формирования УУД.

2. Выбрать технологию (структуру), определить основные методы, формы и средства необходимые для проектирования урока.

3. Разработать проект урока, направленного на формирование познавательных универсальных учебных действий.

4. Подготовить презентацию проекта и материалы к его защите.

Теоретическое обоснование проекта

Теоретические материалы по формированию познавательных УУД

1 . Понятие об учебных действиях, их классификация и содержание

Познавательные действия включают общеучебные и логические универсальные учебные действия.

Общеучебные универсальные действия включают:

- самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели;

- поиск и выделение необходимой информации; применение методов информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств;

- выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий;

- рефлексию способов и условий действия, контроль и оценку процесса и результатов деятельности;

- смысловое чтение как осмысление цели чтения и выбор вида чтения в зависимости от цели; извлечение необходимой информации из прослушанных текстов различных жанров; определение основной и второстепенной информации; свободная ориентация и восприятие текстов художественного, научного, публицистического и официально-делового стилей; понимание и адекватная оценка языка средств массовой информации;

- умение адекватно, осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной речи, передавая содержание текста в соответствии с целью (подробно, сжато, выборочно) и соблюдая нормы построения текста (соответствие теме, жанру, стилю речи и др.);

- постановка и формулирование проблемы, самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера;

-действие со знаково-символическими средствами (замещение, кодирование, декодирование, моделирование).

Логические действия имеют наиболее общий характер и направлены на установление связей и отношений в любой области знания. В рамках школьного обучения под логическим мышлением обычно понимается способность и умение учащихся производить простые логические действия (анализ, синтез, сравнение, обобщение и др.), а также составные логические операции (построение отрицания, утверждение и опровержение как построение рассуждения с использованием различных логических схем - индуктивной или дедуктивной).

Номенклатура логических действий включает:

- сравнение конкретно-чувственных и иных данных (с целью выделения тождеств различия, определения общих признаков и составления классификации);

- опознание конкретно-чувственных и иных объектов (с целью их включения в тот или иной класс);

- анализ - выделение элементов и “единиц” из целого; расчленение целого на части;

- синтез - составление целого из частей, в том числе самостоятельно достраивая, восполняя недостающие компоненты;

- расположение объектов по выделенному основанию;

- классификация - отнесение предмета к группе на основе заданного признака;

- обобщение - генерализация и выведение общности для целого ряда или класса единичных объектов на основе выделения сущностной связи;

- доказательство - установление причинно-следственных связей, построение логической цепи рассуждений, доказательство;

- подведение под понятие – распознавание объектов, выделение существенных признаков и их синтез;

2. Приёмы формирования познавательных универсальных учебных действий

В блоке познавательных УУД выделяется группа общеучебных универсальных действий, первое из которых - формулирование цели. Цель - это направленность активности на промежуточный результат, представляющий этап достижения предмета потребности.

Не менее важным УУД является – обучение приемам поиска информации – одна из самых востребованных на практике задач. Основные современные источники информации - это глобальная сеть Интернет и печатные источники. Существуют три основных способа поиска информации в Интернете.

По-прежнему важным и надежным источником информации являются печатные источники и, в первую очередь, учебники. В ходе обучения биологии используются разнообразные приемы работы с текстом учебника:

- найди место в учебнике, где описывается объект, представленный на рисунке . ;

- уточни текст, упрости его, так, чтобы смысл не потерялся (упражнение “редактор”);

- поставь вопросы к данному абзацу;

- составь суждение по тексту параграфа. ;

- выдели ключевые слова в отрывке текста, расположи их на листе;

- расскажи по опорным словам (разверни информацию);

- заполни “слепой текст” терминами из изучаемой темы . ;

- создай таблицу (сверни информацию) по . ;

- составь план изучения темы (алгоритмируя его в зависимости от того, что мы изучаем – процесс, организмы, признаки организмов);

- составь набор понятий темы;

- составь предложения по теме, используя слова “так, как”, “потому что”, следовательно”, “если, то”;

- зашифруй понятия темы . в символы, систему или последовательность символов;

- составь разные предложения с одним и тем же понятием .

Важной задачей учителя является работа, направленная на обучение анализу учебного текста, актуализации имеющихся у учащихся знаний, формирование понимания предлагаемого содержания, выявление логических связей между фактами, понятиями, законами, установление связей между отдельными текстовыми фрагментами, параграфами, разделами.Работа с таблицами, графиками, отражающими как строение, так и процессы жизнедеятельности объектов живой природы, требует от учащихся активизации внимания, воли, памяти, мышления.

Для формирования и развития умения “свертывания” информации можно использовать алгоритм составления схемы. Алгоритм составления схемы :

- Запишите тему, выделите ключевые слова.

- Найдите основные разделы текста, дайте им названия.

- Установите взаимосвязи (стрелки, блоки).

Какие задания можно использовать для диагностики и формирования познавательных универсальных учебных действий:

-составление схем-опор, схематических моделей с выделением существенных характеристик объекта;

- работа с таблицами, преобразование информации из одного вида в другой (таблицу в текст и др.)

- составление и распознавание диаграмм;- работа со справочным материалом (словари, справочники, энциклопедии, ресурсы Интернета).

Цели и задачи урока:

Образовательные: сформировать у учащихся знания о вирусах как о неклеточной форме существования организмов, познакомить с особенностями строения вирусов, путями их проникновения в клетку; научить распознавать вирусные заболевания.

Развивающие: развить интеллектуальные способности (умение анализировать обобщать, сравнивать, классифицировать, делать выводы, проводить синтез, доказательство), умение коммуникативного общения, развитие речи.

Воспитательные: продолжить воспитание ценностного отношения к труду, к школьному оборудованию, бережного отношения к своему здоровью.

Уровневые цели для учащихся:

Конструктивный уровень – установить причинно- следственную связь строения вируса и выполняемой функции.

Творческий уровень – решить проблемный вопрос, обобщить и сделать вывод, оформить его в виде схемы.

Общедидактическая цель: создать условия учащимся для осмысления новой учебной информации и её применения в учебной и жизненной ситуации.

Тип урока: Урок усвоения новых знаний.

Форма работы : групповая.

При планировании урока учитывались возрастные особенности учеников: активность, готовность включаться в разные виды деятельности; стремление выявить свои способности; наличие интереса ко всему новому; желание включаться в познавательную деятельность.

Технологическая карта урока.

Дидактические задачи урока

Подготовка учащихся к работе на занятии

Приветствует учащихся. Создает доброжелательную, рабочую атмосферу. Сосредотачивает внимание, помогает сформировать группы для дальнейшей работы.

Приветствуют учителя. Слушают. Разбиваются на группы.

Подготовка к основному этапу.

Обеспечение мотивации и формулирование целей.

1Все ли организмы на Земле имеют клеточное строение?

2.Что вы знаете о вирусах?

3.Что бы хотели узнать об этой форме жизни ?

Ребята, поставьте цели нашего урока (изучить, узнать)

Обобщает сказанное учащимися.

Учащиеся пытаются самостоятельно сформулировать цели урока.

Записывают тему урока в тетрадь.

Актуализация опорных знаний. Обеспечение первичного восприятия и осмысление знаний.

Рассмотрите вирусы. Все ли они одинаковы?

Рассматривают и называют различия у вирусов.

Формулируют, на основе опорных знаний учащихся ,проблемный вопрос:

Вирус – кто или что, существо или вещество?

Изучение нового материала.

Получение и осмысление, запоминание знаний, решение проблемного вопроса.

После учащиеся составляют таблицу из пяти столбцов и заполняют ее, используя информацию, приведенную в тексте. Это дает им возможность проанализировать текст повторно.

Ставит проблемный вопрос:

Вирус – кто или что,

существо или вещество?

Вирусы в природе очень разнообразны. Они отличаются формой, размерами, окраской. Что общего может быть у всех вирусов?

подводит наводящими вопросами для постановки гипотезы:

- Для чего вирусы существует в природе? Какое значение они имеют?

Гипотеза: Если вирусы способны существовать только в клетке, то они вероятно, являются паразитами с примитивным строением.

Задает цели для самостоятельной работы в группах. Проговаривает алгоритм работы.

Работают с учебником. Находят определение, проговаривают, записывают его в тетрадь.

Заслушивают проблемный вопрос.

Отвечают на вопросы учителя, формируют гипотезу самостоятельно, либо с помощью учителя.

Работают в группах следуя инструктивной карте:

работают с текстом, заполняют таблицу. Обсуждают результаты в группе. Планируют ответ. Оформляют графический организатор-кластер в тетради.

Подведение итогов работы в группах.

Установление правильности и осознанности усвоения нового материала. Выявление пробелов и неверных представлений, их устранение. Усвоение усваеваемых знаний и действий на репродуктивном уровне.

Заслушивает отчеты учащихся по выполнению графического организатора-кластера от каждой группы, исправляет неточности, неверные представления.

Результаты работы оформим в виде итоговой таблицы.

Учащиеся сообщают данные по теме своей работы.

Заносят результаты в таблицу, делают выводы. Подтверждают поставленную гипотезу урока

своими работами. Отвечают на проблемный вопрос повторно.

Контроль и самопроверка знаний.

Выявление качества и уровня овладения знаниями и способами действий.

Предлагает учащимся задание на исправление ошибок.

Выводит слайд задания с исправлениями.

Выполняют задание. Проводят взаимопроверку. Выставляют оценки.

Мобилизация учащихся на рефлексию своей учебной деятельности.

Как эти знания пригодятся в жизни?

Отвечают на вопросы.

Информация о домашнем задании.

Обеспечение понимание цели, содержания и способов выполнения домашнего задания. Проверка соответствующих записей.

Задает разноуровневое домашнее задание.

Записывают домашнее задание.

Список литературы используемой при подготовке проекта

1 . Генике Е.А., Трифонова Е.А. Развитие критического мышления (базовая модель) / в сб. Учитель и ученик: возможности диалога и понимания. - Том 1 // под общ. ред. Л.И. Семиной. - М.: изд-во "Бонфи", 2002. - 239 с.

2. Левитес Д.Г. Практика обучения: современные образовательные технологии./ Книга для учителя. – Мурманск, 1997. – 228 с.

3. Основы критического мышления : Междисциплинарная программа ; Пособия/Сост. Дж. Стил, К. Мередит, Ч. Темпл, С. Уолтер.- М.; 1997-1998.

4. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии., М., Народное образование,1998 .

Материалы к защите

1.Изучение нового материала:

. В течение 10 – 15 минут проработать текст, используя специальные пометки:

В 1892 году русский ученый Д. И. Ивановский описал необычные свойства возбудителя болезни табака – табачной мозаики. Возбудитель этого заболевания проходил через бактериальные фильтры, заражая здоровые растения. Позже обнаружили, что возбудитель ящура – болезни домашнего скота – также проходит через бактериальные фильтры. Наконец, в 1917 году был открыт вирус , поражающий бактерии. Эти события положили начало новой науке вирусологии, изучающей неклеточные формы жизни.

Вирусы не имеют клеточного строения, размеры их варьируют от 20 до 300 нм. В среднем они в 50 раз меньше бактерий, увидеть их можно только в электронный микроскоп. Устроены вирусы очень просто: они состоят из фрагмента генетического материала (либо ДНК, либо РНК), составляющей сердцевину вируса, и защитной белковой оболочки – капсида.

У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще дополнительная оболочка, которая возникает из плазматической мембраны клетки хозяина. Вирусы – это внутриклеточные паразиты и вне живой клетки они не проявляют никаких свойств живого. У вирусов отсутствует собственная система обмена веществ и энергии, они не потребляют пищу и не размножаются. Многие из них во внешней среде имеют форму кристаллов. Проникнув в живую клетку, вирус изменяет в ней обмен веществ, направляя ее деятельность на синтез вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков, из которых собираются вирусные частицы. Такой процесс называется -рецепторный эндоцитоз. В клетке накапливается огромное количество вирусных частиц. В конечном итоге клетка гибнет, оболочка ее лопается, и вирусы выходят наружу. Иногда вирусы выделяются из клетки постепенно, по одному, и зараженная клетка живет долго.

У животных вирусы вызывают ящур крупного рогатого скота, чуму у птиц, инфекционную анемию у лошадей и др. К наиболее известным вирусным заболеваниям человека относят грипп, оспу, корь, краснуху, свинку, полиомиелит, бешенство, СПИД и др.

С оставить таблицу из пяти столбцов и заполнить ее, используя информацию, приведенную в тексте с учетом пометок:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Студентка группы ПК-6

Скубиёва Наталья Викторовна

Роль вирусов в биосфере.

Положение вирусов в системе живого.

Болезни, вызываемые вирусами.

Список использованной литературы

Актуальность темы: Задумываясь над тем, что человечеству с самого начала его существования угрожали серьезные враги. Являлись они неожиданно, коварно, не бряцая оружием. 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. Так возникла идея исследовать Вирусы как неклеточные формы жизни.

Объект исследования в данной работе: Вирусы.

Цель исследования: Сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении.

познакомиться с гипотезами происхождения вирусов и историей их открытия;

изучить строение и классификацию вирусов;

продолжить формирование умения работать с учебником, дополнительной литературой, Интернет-ресурсами, компьютерными средствами;

продолжить развитие логического мышления через умения сравнивать, анализировать, делать выводы;

Изучение и анализ литературы;

Сбор фактических данных;

Систематизация и обобщение собранного материала.

Вирус (от лат. virus — яд) — простейшая форма жизни на нашей планете, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК, некоторые, например, мимивирусы, имеют оба типа молекул), заключённые в защитную белковую оболочку и способные 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 (последних обычно называют бактериофагами). Обнаружены также вирусы, поражающие другие вирусы (вирусы-сателлиты) — 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.

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

Роль вирусов в биосфере.

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 некоторых видов живых организмов (например, вирус дикования раз в несколько лет сокращает численность песцов в несколько раз).

Положение вирусов в системе живого.

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 (ксенология), 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 (Polydnavirus, PDV), 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 (и, возможно, клеточных, таких как современные микоплазмы и риккетсии), 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.

Рис.1. Примеры структур икосаэдрических вирионов.

А. Вирус, не имеющий липидной оболочки (например, пикорнавирус).

B. Оболочечный вирус (например, герпесвирус).

Цифрами обозначены: (1) капсид, (2) геномная нуклеиновая кислота, (3) капсомер, (4) нуклеокапсид, (5) вирион, (6) липидная оболочка, (7) мембранные белки оболочки.

Рис.2.Палочковидная частица вируса табачной мозаики.

Цифрами обозначены: (1) РНК-геном вируса, (2) капсомер, состоящий всего из одного протомера, (3) зрелый участок капсида.

Вирусные частицы (вирио́ны) 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.

Проникновение в клетку . 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.

Персистенция. Некоторые вирусы могут переходить в латентное состояние (так называемая персистенция для вирусов эукариот или лизогения для бактериофагов — вирусов бактерий), слабо вмешиваясь в процессы, происходящие в клетке, и активироваться лишь при определённых условиях. Так построена, например, стратегия размножения некоторых бактериофагов — до тех пор, пока заражённая клетка находится в благоприятной среде, фаг не убивает её, наследуется дочерними клетками и нередко интегрируется в клеточный геном. Однако при попадании заражённой лизогенным фагом бактерии в неблагоприятную среду, возбудитель захватывает контроль над клеточными процессами так, что клетка начинает производить материалы, из которых строятся новые фаги (так называемая литическая стадия). Клетка превращается в фабрику, способную производить многие тысячи фагов. Зрелые частицы, выходя из клетки, разрывают клеточную мембрану, тем самым убивая клетку. С персистенцией вирусов (например, паповавирусов) связаны некоторые онкологические заболевания.

Создание новых вирусных компонентов. Размножение вирусов в самом общем случае предусматривает три процесса — 1) транскрипция вирусного генома — то есть синтез вирусной мРНК, 2) её трансляция, то есть синтез вирусных белков и 3) репликация вирусного генома (в некоторых случаях, когда генетическая информация вируса закодирована в виде РНК геномная РНК одновременно играет роль мРНК, и, следовательно, процесс транскрипции в паразитируемой клетке не происходит за ненадобностью). У многих вирусов существуют системы контроля, обеспечивающие оптимальное расходование биоматериалов клетки-хозяина. Например, когда вирусной м -РНК накоплено достаточно, транскрипция вирусного генома подавляется, а репликация напротив — активируется.

Созревание вирионов и выход из клетки . В конце концов, новосинтезированные геномные РНК или ДНК одеваются соответствующими белками и выходят из клетки. Следует сказать, что активно размножающийся вирус не всегда убивает клетку-хозяина. В некоторых случаях (например, ортомиксовирусы) дочерние вирусы отпочковываются от плазматической мембраны, не вызывая её разрыва. Таким образом, клетка может продолжать жить и продуцировать вирус.

В таксономии живой природы вирусы выделяются в отдельный таксон Vira, образующий в классификации Systema Naturae 2000 вместе с доменами Bacteria, Archaea и Eukaryota корневой таксон Biota. В течение XX века в систематике выдвигались предложения о создании выделенного таксона для неклеточных форм жизни (Aphanobionta Novak, 1930; надцарство Acytota Jeffrey, 1971; Acellularia), однако такие предложения не были кодифицированы.

Систематику и таксономию вирусов кодифицирует и поддерживает Международный Комитет по Таксономии Вирусов (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV), поддерживающий также и таксономическую базу The Universal Virus Database ICTVdB.

Международным Комитетом по Таксономии Вирусов в 1966 году была принята система классификации вирусов основанная на различии типа (РНК и ДНК), количества молекул нуклеотических кислот (одно- и двух-цепочечные) и на наличии или отсутствии оболочки ядра. Система классификации представляет собой серию иерархичных таксонов:

Нобелевский лауреат, биолог Дэвид Балтимор, предложил свою схему классификации вирусов, основываясь на различиях в механизме продукции мРНК. Эта система включает в себя семь основных групп:

(I) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и не имеющие РНК-стадии (например, герпесвирусы, поксвирусы, паповавирусы, мимивирус).

(II) Вирусы, содержащие двуцепочечную РНК (например, ротавирусы).

(III) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу ДНК (например, парвовирусы).

(IV) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности (например, пикорнавирусы, флавивирусы).

(V) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК негативной или двойной полярности (например, ортомиксовирусы, филовирусы).

(VI) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретровирусы (например, ВИЧ).

(VII) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и имеющие в своём жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретроидные вирусы (например, вирус гепатита B).

В настоящее время, для классификации вирусов используются обе системы одновременно, как дополняющие друг друга.

Дальнейшее деление производится на основе таких признаков как структура генома (наличие сегментов, кольцевая или линейная молекула), генетическое сходство с другими вирусами, наличие липидной оболочки, таксономическая принадлежность организма-хозяина и так далее.

Болезни, вызываемые вирусами.

Наряду с вирусами растений существует опасные возбудители болезней животных и человека. Это - оспа, полиомиелит, бешенство, вирусный гепатит, грипп, СПИД и т.д. Многие вирусы, к которым чувствителен человек, поражает животных и наоборот. Кроме того, некоторые животные являются переносчиками вирусов человека, при этом не болея.

О том, что растения болеют, люди узнали в те далекие времена, когда перешли на оседлое земледелие. Земледельцы как могли, лечили растения, старались предотвратить массовое поражение. Один из возбудителей болезней растений - вирус табачной мозаики. Подобный вирус встречается у картофеля, томатов, цветов, плодовых и ягодных культур. Одним из признаков вирусного поражения является изменение окраски цветов в поколения (например, тюльпанов) и изменения окраски листьев (желтуха растений).

Семейство клостеровирусов объединяет около 20 нитевидных вирусов растений, переносимых тлями. Хотя клостеровирусы вызывают экономически важные заболевания культурных растений (например, желтуху сахарной свеклы и тристецу цитрусовых), их молекулярная биология начала изучаться недавно. Вирус желтухи свеклы (ВЖС) стал первым клостеровирусом, геном которого удалось секвенировать и проанализировать, причем, несмотря на трудные времена, работа была предпринята и завершена на Кафедре вирусологии и НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ. Выяснилось, что в больших РНК геномах ВЖС и других представителей клостеровирусов закодированы белковые последовательности, гомологии которых отражают несколько уровней консервации. Во-первых, это домен РНК полимеразы, который универсален для всех (+) РНК вирусов; во-вторых, белки, гены которых есть только у клостеровирусов; и, наконец, в-третьих, это белки, которые индивидуальны для каждого клостеровируса. Наиболее вероятным эволюционным сценарием наращивания больших РНК геномов следует признать дупликацию собственных последовательностей и захват чужих генов в результате РНК рекомбинации. В этой связи интересна судьба и функция 65К белка, ген которого мог быть захвачен геномом предка клостеровирусов из м-РНК клетки-хозяина.

Безвирусные и вирусоустойчивые растения.

Разработка эффективных противовирусных мероприятий основаны на характерной особенности каждого вируса растений, на передаче заболевания от одних растений другим. Применяется термическая обработка, химиотерапия, сочетание этих способов (опрыскивание растений или насыщения атмосферы термокамеры ингибиторами вируса).

Используется также метод, названный культурой меристемы. Метод, основан на том, что в различных тканях растений вирусы распространены не равномерно, а некоторых частях отсутствует (например, в клетках меристемы, в точках роста). Данный участок в стерильных условиях вырезается и является материалом для получения здорового потомства.

В 2008 году В. Д. Зорькин отмечал, что популярные правозащитники, выступая в европейских парламентах, требовали законодательной защиты прав вирусов, там же им было отмечено, что рядом со сторонниками прав вирусов находились ультраэкстремисты, убеждённые в том, что человек — это враждебный вирус, который следует уничтожать во имя сохранения природы.

Все вирусы отличаются следующими особенностями:

1) они имеют очень малые размеры тела;

2) не имеют клеточного строения;

3) отличаются относительно простым химическим составом (мельчайшие вирусы состоят только из белка и нуклеиновой кислоты);

4) все вирусы проходят особый цикл развития в организме хозяина;

5) не способны репродуцироваться на искусственных питательных средах;

6) в определенных условиях некоторые вирусы способны кристаллизоваться. Размеры и форма вирусных частиц очень разнообразны. Следует, однако, подчеркнуть их сложное строение и организацию.

1. Отличие вирусов от живых организмов:

- не имеют клеточного строения

- нет обмена веществ

- не размножаются половым способом

2. Отличие вирусов от неживой материи:

- способность воспроизводить себе подобные формы

- наследственность и изменчивость.

Список использованной литературы

Агол В.И. Сюрпризы вируса полиомиелита. Природа. 1993. Вып.11.

Агол В.И. Генетически запрограммированная смерть клетки. Соросовский образовательный журнал. 1996, №6, с. 20-24.

Абелев Г.И. Основы иммунитета. Соросовский образовательный журнал. 1996, №5, с.4-10.

Вирусология: в 3 т. Под ред. Б.Филдса, Д.Найпа. М.: Мир, 1989.

Кетлинский С.А., Симбирцев А.С., Воробьев А.А. Эндогенные иммуномодуляторы.СПб.: Гиппократ, 1992.

Ройт А. Основы иммунологии. М.: Мир, 1991.

Фрейдлин И.С. Цитокины и межклеточные контакты в противоинфекционной защите организма. Соросовский образовательный журнал. 1996, №7, с.19-25.