Неклеточные формы жизни являющиеся паразитами эукариотических клеток

Обновлено: 24.04.2024

Образовательная цель урока: выявить черты различия прокариот и эукариот, закрепить полученные знания по данной теме, познакомить с открытием вирусов, их строением, ролью в жизни человека.

Развивающая цель урока: развить умение сравнивать строение различных уровней клеточной организации, активизировать учебно — познавательную деятельность учащихся, способствовать формированию информационной культуры, правильно и грамотно строить ответы, задавать вопросы, развитие мыслительной деятельности.

Воспитательная цель урока: развитие творческой активности, самостоятельности, коммуникативной культуры, толерантности, здорового образа жизни.

Тип урока: комбинированный.

Формы организации деятельности учащихся:

- коллективная (работа в парах)

Методы проведения занятия:

- Словесный: беседа; фронтальный опрос

- Наглядный: демонстрационный материал;

- Практические: работа с таблицей, рисунками, метод взаимоконтроля

Межпредметные связи: химия, георгафия

Оборудование: раздаточный материал (таблицы, рисунки, тексты), презентация

1. Организационный момент.

- Мы с вами выяснили, что в настоящее время выделяют два уровня клеточной организации и соответственно два типа клеток, какие?

(прокариотический и эукариотический.)

- Подумайте: человек не в состоянии воспринять их ни одним из пяти органов чувств: их нельзя увидеть невооруженным глазом, они существуют беззвучно, их не определишь на вкус, на ощупь, у них нет запаха. Они живут во всех трёх стихиях — в воде, земле, воздухе. Для них не опасен вакуум космоса, ни абсолютный холод, ни смертельная для других существ доза радиации. Они умеют защищаться от истребительного ультрафиолетового облучения. О ком идёт речь?

- Верно. А какой тип клетки для них характерен?

- Вам было дано задание найти интересную информацию связанную с эукариотами.

2. Проверка знаний учащихся о прокариотах и эукариотах.

Целью нашего урока является сравнение двух уровней клеточной организации, использую полученные знания на предыдущих уроках. Для начала мы проведем биологический блиц-опрос:

1. Что называется органоидами? (постоянно присутствующие в клетке структуры, которые выполняют строго определенные функции)

2. А что такое включения? (временные компоненты клетки)

3. Перечислите мембранные органоиды клетки (ядро, ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии)

4. Какие из них относятся к двумембранным структурам?

5. Назовите немембранные органоиды клетки (рибосомы, цитоскелет, клеточный центр)

6. А какова роль ядра в клетке? (ответ: хранение наследственной информации (в ДНК), деление клетки, регуляция процессов биосинтеза, регуляция обмена веществ и энергии.)

7. Какова роль и значение ДНК? (несет важнейшую наследственную информацию, которая передается из поколение в поколение)

Интересный факт — в крови фюрера (Гитлера) текла кровь евреев — истребление которых являлось его навязчивой идеей (были найдены его 39 родственников у которых были взяты анализы ДНК)

Все представители человеческого рода на 99,9% идентичны по ДНК, что начисто отменяет всякий расизм и национализм

Если вытянуть в одну непрерывную линию все молекулы ДНК всех клеток одного человека, то общая их длина превысит расстояние от Земли до Солнца — 150 млн.км.

6. Один студент сдавал зачёт и нарисовал прокариотическую клетку. На рисунке он допустил грубые ошибки. Подумайте и найдите их. (рисунок на доске)

7. Как без ядра может существовать прокариотическая клетка и что же вместо ядра выполняет его функции? (кольцевая ДНК)

8. Способы дыхания характерные для прокариот (аэробное — кислородом — бактерии гниения и анаэробное бескислородное)

- Давайте рассмотрим и сравним прокариоты и эукариоты.

Заполните таблицы ,пользуясь раздаточным материалом( Приложение). (работа в тетради.(три первых признака — 1 группа, следующие 3 признака — 2 группа, и последние 3 признака — 3 группа)

Проверить (спросить из каждой группы 3 человека)

3. Изучение нового материала.

- Задумывались ли вы над тем, что человеку с самого начала его существования угрожали серьезные враги? Являлись они неожиданно, коварно, без оружия. Враги разили без промаха и часто сеяли смерть. Их жертвами стали миллионы людей, погибших от оспы, гриппа, энцефалита, кори, СПИДА и др. болезней. О чём же идёт речь, как вы думаете?

- И так мы подошли к следующему разделу нашей темы. Давайте выясним, что же собой представляют вирусы, как были открыты, их строение, состав, и значение в жизни людей.

3. способы передачи.

(по ходу рассказа заполняется таблица)

Кто и когда открыл?

1852г. - русский ботаник Д.И.Ивановский

От 20-300 нм, в 50 раз меньше бактерий

Из фрагментов генетического материала (или ДНК, или РНК) и белковая оболочка - капсид

Способны жить и размножаться только в клетках других организмов (паразиты на генетическом уровне)

Способы передачи заболевания

1. непосредственный контакт

2. воздушно капельным путем

Заболевания вызванные вирусами

Трахома, бородавки, герпес, респираторные заболевания

- Лекарства должны влиять на сам вирус, но не влиять на жизнедеятельность клетки.

Вывод — Вирусы — неклеточные формы жизни.

(У пораженных вирусом тюльпанов нарушается процесс образования пигментного вещества, определяющего окраску лепестков(луковицы мельчают и с каждым поколением происходить деградация, так как вирус передается из поколения в поколение, болезнь полностью ликвидирует сортовые признаки)

4. Закрепление и проверка знаний.

- А теперь проверим как вы усвоили пройденный на уроке материал.

Тест. (проверка знаний по теме урока)

1. Бактерии и грибы относятся к прокариотам.

2. Органоиды — временные структуры клетки.

3. Наследственную информацию хранит молекула ДНК.

4. Вирусы —неклеточные формы жизни.

5. Клеточная стенка прокариот состоит из хитина и целлюлозы.

6. У эукариот ядерная ДНК представляет собой линейную структуру и находится в хромосомах.

7. У прокариот есть пищеварительная система.

8. У эукариот есть различные мембранные структуру и цитоскелет.

9. У прокариот , есть жгутики.

10 . Вирусы могут жить и размножаться только в клетках других организмов.

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Онлайн
формат
Диплом
гособразца
Помощь в трудоустройстве

Описание презентации по отдельным слайдам:

Цель: сформировать у учащихся знания о неклеточных формах жизни – вирусах.

Понятие о вирусах Размеры вирусов История изучения вирусов Строение вируса Свойства вирусов Классификация вирусов Значение вирусов Переносчики вирусов.

В 1892 г. русский ученый Д.И.Ивановский при изучении распространенной болезни табака открыл вирус табачной мозаики .

Ф.Леффлер и П. Фрош обнаружили, что возбудитель ящура-болезни животных также является вирус. В 1917г. канадский бактериолог Ф.де Эрелль открыл бактериофаг- вирус, поражающий бактерии.

В настоящее время насчитывается не менее 500 видов вирусов

Размеры вирионов колеблются от 15-350 до 2000 нм. В среднем в 50 раз меньше бактерий Нельзя увидеть с помощью светового микроскопа Проходят через фильтры, не пропускающие бактерий Вирусы не имеют клеточного строения.

Схематичное строение вируса: 1 - сердцевина (однонитчатая РНК); 2 - белковая оболочка (капсид); 3 - дополнительная липопротеидная оболочка; 4 - капсомеры (структурные части капсида).

1- белки капсулы 2-РНК

1.Сколько видов вирусов известно? 2.Кто впервые открыл и изучил вирус табачной мозаики? 3.Какое строение имеет вирус? 4.Чем отличается строение более сложных вирусов?

Шар Куб Икосаэдр Палочка Нити Форма

Вирусы: А-герпеса (икосаэдр), Б-гриппа (нить)

Мельчайшие живые организмы Не имеют клеточного строения Способны жить и воспроизводиться, паразитируя внутри других клеток. Большинство вызывает болезни Устроены очень просто Находятся на границе живого и неживого Каждый тип вируса распознает и инфицирует лишь определенные типы клеток

Геном вируса способен встраиваться в геном клетки-хозяина С матрицы-вирусной ДНК или РНК-синтезируется информационная РНК, которая и служит основой синтеза вирусных белков рибосомами инфицированной клетки

1.Какой вред для живому организму наносит вирус? 2.Чем вирусы герпеса и гриппа отличаются от других вирусов? 3.Какую форму имеют вирусы?

Тип нуклеи-новой кислоты РНК Симмет-рия капсидаКубическаяСпиральная Наличие оболочкиНетЕстьНетЕсть Примеры вирусовВирус полиомелита, некоторые бактериофагиВирус энцефалита,желтой лихорадкиВирус табачной мозаикиВирус гриппа, кори, бешенства

Тип нуклеино- вой кислоты ДНК Симметрия капсидаКубическаяСпираль наяДвойнаяСложная Наличие оболочкиНетЕстьНетНетСложная оболочка Примеры вирусовАденовирусы, вызывающие заболевание верхних дыхательных путей, некоторые бактериофаги и опухолеродные вирусы животных, парвовирусы (содержащие ДНК с одной спиралью)Вирус герпесаНеко- торые бакте-рио- фагиНекоторые бактериофагиВирус оспы

корь, свинка, грипп, полиомиелит, бешенство, оспа, желтая лихорадка, трахома, энцефалит, некоторые онкологические (опухолевые) болезни, СПИД, бородавки, герпес. Ребенок, больной оспой

У животных вирусы вызывают ящур, чуму, бешенство; у насекомых - полиэдроз, грануломатоз. Вирус бешенства

СПИД – синдром приобретенного иммунного дефицита. Данное заболевание вызывает ВИЧ – вирус иммунного дефицита человека. ВИЧ попадает в организм с кровью преимущественно путем сексуальных контактов с больными людьми, а также при введении внутривенно наркотиков и нарушении санитарных норм во время переливания крови. Трехмерное изображение вируса СПИДа Вирус иммунодефицита человека

у растений - мозаику или иные изменения окраски листьев либо цветков, курчавость листьев и другие изменения формы, карликовость; наконец, у бактерий - их распад.

1)У человека и животных- москиты, комары, клещи; воздушно-капельным путем, через кровь (при переливании крови, медицинский инструментарий),половым путем. 2)У растений- насекомые и членистоногие (тля, клещи)

Вирусы попадают в клетку хозяина различными путями: 1) результате фагоцитоза и пиноцитоза; 2) через механические повреждения клеточной стенки растений.

Схема проникновения вируса в клетку при пиноцитезе (А) и выхода из клетки вирусных частиц (Б)

Процесс взаимодействия вируса и организма хозяина, включающий внедрение паразита, его размножение и выделение в окружающую среду называется инфекцией.

1.Как классифицируют вирусы? 2.Как вирусы попадают в организм человека, животных и растений? 3.Каковы признаки болезни растений табачной мозаикой? 4.Что называется инфекцией?

Открыты в 1917 году одновременно во Франции и Англии Используются при лечении заболеваний, вызываемых некоторыми бактериями (чума, тиф, дизентерия) Фотография бактериофага (увеличение 500000 раз

Бактериофаг вводит полый стержень в клетку и выталкивает через него ДНК (или РНК), находящуюся в его головке.

Геном бактериофага попадает в цитоплазму, а капсид остается снаружи. В цитоплазме бактериальной клетки начинается редупликация генома бактериофага, синтез его белков и формирование капсида. Через определенный промежуток времени бактериальная клетка гибнет, и зрелые фаговые частицы выходят в окружающую среду.

3.Вирусы, проникая в клетку хозяина, 1) питаются рибосомами; 2) отравляют её своими продуктами жизнедеятельности 3) воспроизводят свой генетический материал; 4) поселяются в митохондриях. 4. Вирусами вызываются следующие заболевания человека: 1) корь; 2) ангина; 3) бешенство; 4) грипп.

К термину в левой колонке подберите определение ВирусА.Паразиты прокариотических организмов на генетическом уровне. БактериофагБ.Неклеточные формы жизни, являющиеся паразитами эукариотических клеток на генетическом уровне. ИнфекцияВ.Путь передачи инфекционного агента от одного организма к другому через окружающую среду. Горизонталь-ный путь передачиГ.Путь передачи инфекционного агента с половыми клетками, в хромосомы которых встраивается наследственный материал вируса. Вертикальный путь передачиД.Процесс взаимодействия вируса и организма хозяина, включающий внедрение паразита, его размножение и выделение в окружающую среду. Клеточная теорияОдно из наиболее важных биологических обобщений, согласно которому все организмы имеют клеточное строение.

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Онлайн
формат
Диплом
гособразца
Помощь в трудоустройстве

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КОНСПЕКТ ОТКРЫТОГО УРОКА

ПО БИОЛОГИИ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: АНАШКИНА Т.Л.

Цели урока:

Образовательная : расширить и углубить знания учащихся о вирусах, особенностях строения и жизнедеятельности.
Развивающая : развивать умения составлять опорный конспект, формулировать краткие ответы на вопросы..
Воспитательная : формировать понятие ЗОЖ.

Тип урока: изучение нового материала, первичное закрепление знаний.

Оборудование: учебник, дополнительная литература, презентация по теме, программированная карта, карточки для составления опорного конспекта, карточки с вопросами.

Новые понятия: вирус, вирион, вирусология, бактериофаг, ретровирус.

2. Актуализация знаний.

- Сегодня на уроке мы должны рассмотреть удивительные биологические системы, которые вызывают массу отрицательных эмоций

До сих пор идет спор о том к живой или неживой природе отнести эти объекты. Если перевести с латинского их название, то мы получим слово - яд! Вы,наверное,догадались, что речь сегодня пойдет о:(ответы учащихся) (слайд 1)

Как вы считаете, эта тема актуальна? Имеет ли она отношение к каждому из вас? Какие чувства вы испытываете, когда слышите слово “вирус”? (Ответы учащихся) . Если зайти в аптеку и посмотреть на витрину медицинских препаратов против бактерий (антибиотики), то увидим очень много различных препаратов. А если обратиться к фармацевтам и попросить их показать противовирусные препараты, то предложат всего 4–5 лекарств.

Почему же так мало противовирусных препаратов? Почему же до сих пор (несмотря на то, что медицина достигла больших высот) эпидемии гриппа выводят из строя миллионы людей, нет лекарств против СПИДа? Какой проблемный вопрос можно поставить? (Ответы учащихся).

Сформулируйте цель и задачи сегодняшнего урока (ответы учащихся) (слайд 2)

3. Изложение нового материала

План работы (слайд 3)

в 1892 г. Дмитрий Иосифович Ивановский (1864—1920), занимаясь поисками возбудителя болезни табачной мозаики, установил, что он невидим в микроскоп даже при самом сильном увеличении и проходит через фильтры, которые задерживают бактериальные клетки; не растет на обычных искусственных питательных средах, применяемых в бактериологии. Ученый предположил, что возбудителем болезни табака являются либо мельчайшие бактерии, либо выделенные ими ядовитые вещества — токсины (слайд 4).

Возбудителем мозаики табака оказались не бактерии, как утверждал Ивановский, а вирусы. Увидеть вирусы удалось лишь в электронный микроскоп спустя 50 лет после их открытия.(слайд 5) Но ученый мир не сразу признал особую природу вирусов. С момента их открытия возникало немало вопросов: это существа или вещества; они живые или неживые?

2. Строение вирусов . (слайд 7,8,9,10)

Вот посмотрите, так красиво выглядят вирусы на иллюстрациях и электронных фотографиях (слайд 7,8,9).

Каждая вирусная частица состоит из небольшого количества генетического материала (ДНК или РНК), заключённого в белковую оболочку (капсид) (слайд 10). По содержании. Нуклеиновых кислот вирусы деля на ДНК-содержащин и РНК-содержащине (слайд 11). Отдельные частицы вирусов называют вирионы.

Бактериофаги – вирусы, которые поселяются в клетках бактерий. Эти вирусы полностью разрушают бактериальные клетки и потому могут быть использованы для лечения бактериальных заболеваний, например дизентерии, брюшного тифа, холеры. (слайд 12)

Фаги проникнув в клетку, переключают ее обмена синтез ферментов, белков и нуклеиновых кислот фага. Через 10 минут после проникновения фага в бактерию в ней обнаруживаются частицы фага, через 20 минут – 100-200 фагов, т.е. число фагов возрастает в 100-200 раз. Оболочка разрывается и фаги готовы к заражению новых бактерий. Жизненный цикл фага длится около20 минут.

Тело бактериофага состоит из головки, хвоста и нескольких хвостовых фибрилл. Внутри головки находится ДНК, а внутри хвостика проходит канал

3. Этапы жизненного цикла вируса (слайд13, 14)

Вирусы вне клетки являются просто веществом. Как же вирусу – мельчайшей частице, которую и живым организмом можно назвать с большой натяжкой, удается быстро поражать клетки своих хозяев? Посмотрим, как это происходит (слайд 14).

Этап 1. Прикрепление вируса к клетке. На поверхности клеток имеются специальные рецепторы, с которыми вирус связывается. 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. Обратите внимание на экран. 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 4 . Синтез вирусных белков и самосборка капсида. Клетка, сама того не желая, начинает синтезировать вирусные белки вместо собственных. При этом используются структуры и энергия самой клетки. Из этих вирусных белков и образуются новые вирусные оболочки – капсиды. Этот процесс размножения не сравним с размножением других биологических видов. “Происходит смерть ради жизни” - при попадании в клетку вирус сначала разрушается. Но ему достаточно одной нуклеиновой кислоты, чтобы через 10 минут внутри клетки хозяина образовалось сотни новых вирусных частиц.

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.

4. Значение вирусов (слайд 15-18)

Вирусы являются возбудителями многих опасных болезней человека, животных и растений

Более десяти групп вирусов патогенны для человека. Среди них имеются как

ДНК-вирусы (вирус оспы, группа герпеса, гепатит B), так и РНК-вирусы (гепатит A, полиомиелит, ОРЗ, грипп, корь, свинка), Почему трудно бороться с вирусами, попавшими внутрь клетки?

Вирусные заболевания людей и животных почти всегда протекают тяжело и имеют существенные последствия. В чем причина тяжелого протекания болезней?

К лекарству, которое разрабатывается против вируса, предъявляются определенные требования. Оно должно губительно действовать на вирус, но не влиять на жизнедеятельность самой клетки. Лечение вирусных болезней – задача весьма сложная.

Меры борьбы: Из-за высокой мутабельности вирусов лечение вирусных заболеваний довольно сложно. Гораздо успешнее применять вакцинацию, заключающуюся во введении то есть ослабленных микроорганизмов или умеренных близкородственных, но не патогенных штаммов. Опасность для здоровья представляют и фитопатогенные вирусы. Ученые установили связь вируса огуречной мозаики с болезнями, вызывающими образование опухолей у животных и человека.

Методы: частично-поисковый, проблемного изложения, объяснительно-иллюстративный.

- формирование у учащихся целостной системы знаний о живой природе, ее системной организации и эволюции;

-умения давать аргументированную оценку новой информации по биологическим вопросам;

-воспитание гражданской ответственности, самостоятельности, инициативности

Образовательные: о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;

Развитие творческих способностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;

Воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем

Личностные результаты обучения биологии:

1. воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину; осознание своей этнической принадлежности; усвоение гуманистических и традиционных ценностей многонационального российского общества; воспитание чувства ответственности и долга перед Родиной;

2. формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;

Метапредметные результаты обучения биологии:

1. умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

2. овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы;

3. умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно популярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и

Познавательные: выделение существенных признаков биологических объектов и процессов; приведение доказательств (аргументация) родства человека с млекопитающими животными; взаимосвязи человека и окружающей среды; зависимости здоровья человека от состояния окружающей среды; необходимости защиты окружающей среды; овладение методами биологической науки: наблюдение и описание биологических объектов и процессов; постановка биологических экспериментов и объяснение их результатов.

Регулятивные: умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).

Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.

Технологии: Здоровьесбережения, проблемного, развивающего обучения, групповой деятельности

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Познакомить учащихся с краткой историей вирусологии и значением вирусов в жизни людей.

Раскрыть особенность внутриклеточного паразитизма вирусов.

Охарактеризовать строение и состав вирусов

Показать уникальный механизм взаимодействия вируса с клеткой.

Сообщить учащимся сведения о вирусе СПИДа.

Основные положения

Вирусы и бактериофаги — внеклеточные формы жизни, паразитирующие на генетическом уровне

Существуют два способа передачи вирусов от клетки к клетке: горизонтальный — путём выхода вирусной частицы из одной и внедрение в другую клетку и вертикальный — из коления в поколение в результате встраивания в хромосому клетки-хозяина.

Терминология

Паразиты на генетическом уровне прокариотических организмов.

Неклеточные формы жизни, являющиеся паразитами эукариотических клеток на генетическом уровне.

Процесс взаимодействия вируса (бактерии) и организма хозяина, включающий внедрение паразита, его размножение и выделение в окружаюшую среду.

Горизонтальный путь передачи

Путь передачи инфекционного агента из одного организма к другому через окружающую среду

Вертикальный путь передачи

Путь передачи инфекционною агента с половыми клетками, в хромосомы которых встраивается наследственный материал вируса,

Отличия вирусов от неживой природы:

способность к размножению;

наследственность и изменчивость.

Отличия вирусов от клеточных организмов:

не имеют клеточного строения;

не происходит обмен веществ и энергии (метаболизм);

могут существовать только как внутриклеточные паразиты;

не увеличиваются в размерах (не растут);

размножаются особым способом;

имеют только одну нуклеиновую кислоту либо ДНК, либо РНК.

Размеры вирусов от 20 до 300 нм. Простые вирусы (например, вирус табачной мозаики) состоят из молекулы нуклеиновой кислоты и белковой оболочки — капсида. Более сложные вирусы (гриппа, герпеса и др.) помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты могут содержать липопротеиновую мембрану, углеводы и ряд ферментов. Белки защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов. Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др.

В зависимости от присутствующей в вирусе нуклеиновой кислоты различают РНК-содержащие и ДНК-содержащие вирусы. Нуклеиновая кислота содержит генетическую информацию, обычно о строении белков капсида. Она может быть линейная или кольцевидная, в виде одно- или двуцепочечной ДНК, одно- или двуцепочечной РНК.

При проникновении вируса внутрь клетки специальные белки вирусной частицы связываются с белками-рецепторами клеточной оболочки. В животную клетку вирус может проникать при процессах пино- и фагоцитоза, в растительную клетку — при различных повреждениях клеточной стенки. Вирусы, паразитирующие на бактериях — бактериофаги — как правило, не попадают внутрь клетки полностью, так как этому препятствуют толстые клеточные стенки бактерий. Внутрь клетки проникает только нуклеиновая кислота вируса.

Вирус подавляет существующие в клетке процессы транскрипции и трансляции. Он использует их для синтеза собственных нуклеиновой кислоты и белка, из которых формируются новые вирусы. После этого клеточные оболочки разрушаются, и новообразованные вирусы покидают клетку, которая при этом погибает. Так, у вируса гриппа за 30 ч проходит пять-шесть циклов с продуцированием более 100 вирусных частиц в каждом. При заражении некоторыми вирусами клетки не разрушаются, а начинают усиленно делиться, часто образуя злокачественные опухоли.

Полагают, что происхождение вирусов связано с эволюцией каких-то клеточных форм, которые в ходе приспособления к паразитическому образу жизни вторично утратили клеточное строение.

Первым был открыт вирус табачной мозаики, поражающий растения. Вирусную природу имеют такие заболевания животных и человека, как натуральная оспа, бешенство, энцефалиты, лихорадки, инфекционные гепатиты, грипп, корь, бородавки, многие злокачественные опухоли, СПИД и др. Кроме того, вирусы способны вызывать генные мутации.

Вирусы - неклеточные формы жизни

В переводе с греческого языка название этих организмов переводится как "яд". И это не случайно. Невооруженным глазом их никто никогда не видел, но практически каждый перенес на себе их влияние. Ведь симптомы гриппа в зимний период стучатся к нам в дом без спроса.

Это сейчас известно, что вирусы - неклеточная форма жизни. Биология этих организмов оставалась загадкой на протяжении многих веков. И только в конце 19 века русский физиолог Дмитрий Иосифович Ивановский доказал, что возбудителями многих болезней являются именно вирусы. Ученый исследовал растение табака, которое было поражено табачной мозаикой. Он заметил, что если сок больного растения проникнет в здоровое, то произойдет его поражение.

Строение вирусов

Почему вирусы - неклеточные формы жизни? Ответ прост: их организм не состоит из клеток. Он представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты, окруженной белковой оболочкой - капсидом. Различают ДНК- и РНК-содержащие вирусы.

В зависимости от особенностей строения неклеточные формы жизни - вирусы - делятся на простые и сложные. Первые имеют классическое строение из нуклеиновых кислот и белков. А вторые во время сборки дополнительно прикрепляют часть плазматической мембраны. Она выполняет функцию дополнительной защитной оболочки.

Почему они живые?

Итак, вирусы - неклеточные формы жизни, не имеют привычной мембраны и органелл - постоянных клеточных структур, выполняющих определенные функции. По каким же признакам их относят к живым организмам? Они способны к процессу размножения. Причем, находясь вне организма хозяина, они не проявляют никаких признаков существования. Как только вирус оказывается в клетке, он начинает синтезировать свои белки. При этом начинается процесс подавления произведения собственных белковых молекул организма.

Вирусные белки действуют как ферменты - биологически активные вещества. Они ускоряют воспроизведение нуклеиновых кислот. Таким образом, количество чужеродных частиц увеличивается, а собственные процессы синтеза останавливаются. В результате организм заболевает, поскольку для начала процесса размножения вирусу нужна энергия и органические вещества клеток хозяина.

Бактериофаги

Вирусы - неклеточные формы жизни, которые способны паразитировать в любых организмах. И одноклеточные прокариотические бактерии не исключение.

"Пожиратели" этих организмов называются бактериофагами. Для проникновения в клетку-хозяина они просто впрыскивают собственную молекулу нуклеиновой кислоты через мембрану в цитоплазму клетки. В течение получаса в одной бактерии образуется более ста вирусных частиц. Как бактериофаг находит в природе свою жертву? Дело в том, что для этого вирусная частица имеет специальные рецепторы, которые и распознают прокариотический организм.

Пути попадания вирусов в организм

Неклеточные формы жизни - вирусы, имея примитивное строение, способны проникать в организм хозяина разными способами. Зависят они от особенностей его строения. Для человека самыми распространенными из них являются воздушно-капельный путь, проникновение через слизистые покровы, продукты питания и воду.

Переносчиками таких опасных заболеваний, как энцефалит и желтая лихорадка, являются животные. В данном случае клещи и комары соответственно. При половых контактах возможно заражение гепатитом В и С, ВИЧ и герпесом. В природе широко распространены и вирусы, поражающие растения и грибы. Проникновение в эти организмы происходит через участки повреждения в клеточной стенке. Важной особенностью вирусов является их избирательность. Это значит, что частицы, которые поражают человека, не влияют на растительные и бактериальные организмы и наоборот.

Вирусы: польза или вред

Какую пользу могут приносить эти организмы, если они вызывают опаснейшие смертельные заболевания: бешенство, грипп, оспу и другие. Дело в том, что именно вирусы - неклеточные формы жизни - формируют иммунитет. Это понятие означает способность организма противостоять инфекциям. Иммунитет бывает врожденным, который представлен антителами крови, и приобретенным. Последний разделяется на естественный и искусственный. При перенесении инфекционных заболеваний память о вирусных частицах остается у особых клеток крови - антител. При повторном попадании чужеродных организмов они распознают вирус и уничтожают его путем внутриклеточного переваривания - фагоцитоза. Искусственный иммунитет приобретается в результате вакцинации. Ее суть заключается в том, что организм человека заражают ослабленным вирусом и антитела начинают бороться с ним, формируя иммунную память.

Благодаря различным формам иммунитета организм сохраняет свою жизнеспособность начиная с первого вздоха младенца в течение всей жизни. Каждую минуту в кровеносное русло поступает множество вирусных частиц. Если количества антител достаточно для их полного уничтожения, человек остается здоров. Болезнь наступает в ином случае, когда вирусные частицы преобладают и ресурсов иммунной системы недостаточно, чтобы обезвредить их. Неклеточные формы жизни - вирусы и фаги - являются представителями отдельного царства живой природы, которое называется Vira. В последние десятилетия основной задачей эпидемиологов является создание новых вакцин от многих опасных вирусных заболеваний. Дело в том, что в процессе самосборки происходит мутация и образование новых вирусов. Особенно это касается ВИЧ, который поражает саму иммунную систему, полностью делая организм беззащитным. Это является серьезной проблемой для современной науки. Надеемся, она будет решена уже в ближайшее время.

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Онлайн
формат
Диплом
гособразца
Помощь в трудоустройстве

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

на заседании ЦМК

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЛЕКЦИОННОГО ЗАНЯТИЯ № 8

Разработано преподавателем биологии ГОУ КБМК

2015-2016 учебный год.

Специальность: 31.02.03. «Лабораторная диагностика"

Раздел 2. Учение о клетке.

Глава 5. Строение и функции клеток.

Раздел 2. Учение о клетке.

Глава 5. Строение и функции клеток.

Образовательные цели:

сформировать знания о вирусах как неклеточной форме жизни, их строении, особенностях их жизнедеятельности.

Развивающие цели:

обогащения и усложнения словарного запаса за счет новых терминов:

капсид, бактериофаг, вирион, филовирусы и т.д.

развитие мышления через обобщение и сравнение (сравнение с клеточными формами жизни)

Воспитательные цели:

воспитание познавательного интереса через МПС.

Вид лекции: лекция - информация

Метод обучения: объяснительно - иллюстративный

СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ И РЕЖИМ ВРЕМЕНИ:

Организационный момент. Мобилизация аудитории___1______мин

Вступительное слово (тема, цель, мотивация, план)____4______мин

Изложение материала ____________________________70______мин

ХОД ЗАНЯТИЯ

Организационный момент. Мобилизация аудитории.

Вступительное слово преподавателя.

Данная тема актуальна, так как связана с многообразием живых организмов, со строением клетки. Особенности жизнедеятельности вирусов влияют на жизнь клетки и организма в целом. Многие заболевания имеют вирусную природу: гепатит, СПИД, раковые опухоли, грипп, оспа и др. Эта тема включена в семинарское занятие , контрольную работу и выходит на экзамен. Она необходима будет при изучении таких дисциплин, как микробиология, фармакология, клиническая патология.

ВОПРОСЫ ДЛЯ АКТУАЛИЗАЦИИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ: (приложение №2)

Изложение нового материала:

ПЛАН ЛЕКЦИИ :

история открытия вирусов;

общая характеристика вирусов;

Подведение итогов, задание на дом

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА (приложение №3)

Приложение 1

ПЛАН ЛЕКЦИИ :

история открытия вирусов;

общая характеристика вирусов;

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ВИРУСОВ.

Когда-то, миллионы лет назад,

На нашей замечательной планете

Возникла жизнь, и начался парад

Невиданных существ на этом свете.

Бактерии, простейшие, грибы,

Не счесть червей, и так от века к веку

Жизнь становилась гуще и сложней

И, наконец, дошла до человека.

Все хорошо! Но, видимо, Природа

Иль просчиталась где, иль что недоучла,

Но в этой распрекрасной бочке меда

И ложку дегтя нам преподнесла!

То ль существа, а может, вещества-

Об этом долгий спор не утихает,

Но вирусы — и все об этом знают -

Среди других живут и процветают-

Печальная реальность такова!

Грозит нам СПИД — себя как уберечь?!

И птичий грипп откуда-то вдруг взялся!

Как сделать, чтобы затупился меч,

А щит непробиваемым остался!?

Вирусы представляют собой субмикроскопические внеклеточные формы жизни.

К настоящему времени вирусы открыты у организмов практически всех систематических групп растений и животных (у микоплазм, бактерий, листостебельных растений, простейших, гельминтов, насекомых, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих). Известны вирусы, выделенные у человека. Можно сказать, что вирусы вездесущи.

В лабораторных условиях вирусы культивируют на куриных эмбрионах, в культивируемых соматических клетках, в эксплантантах органов, а также в организме восприимчивых животных. Они не способны к росту на питательных средах, используемых для культивирования бактерий или соматических клеток.

Наука, изучающая вирусы, называется вирусологией.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРУСОВ.

Вирусы представляют собой субмикроскопические образования, состоящие из белка и нуклеиновой кислоты ( нуклеопротеины) и организованные в форме вирусных частиц.

Размеры вирусных частиц составляют от 15-18 до 300-350 нм. С помощью электронного микроскопа установлено, что вирусы могут иметь различную форму: шаровидную (полиомиелит, ВИЧ), палочковидную (ВТМ), нитевидную (филовирусы), цилиндрическую (вирус бешенства) и др. В обычные микроскопы вирусы не видны, но в пораженных клетках можно увидеть их скопления (гигантские колонии). Число видов вирусов превышает тысячу. Все они объединены в царство Vira .

Вирусы не способны к воспроизведению в свободном состоянии. Их воспроизведение возможно только в клетках. Кроме того, оказавшись в клетках, они ведут себя как облигатные внутриклеточные паразиты , вызывая болезни организмов , в которых паразитируют. Следовательно, им присущи две формы существования, или покоящаяся , и внутриклеточная, или репродуцирующаяся.

СТРОЕНИЕ ВИРУСОВ.

Сердцевина вируса состоит из фрагмента генетического материала (ДНК, РНК). Вирусы содержат всегда один тип нуклеиновой кислоты, причем как одноцепочечной, так и двухцепочечной, как линейной, так и кольцевой.

Капсид ( от лат. capsa - вместилище) защитная белковая оболочка, которая защищает ДНК, РНК от ферментов-нуклеаз и УФ - излучений, обеспечивает вируса на поверхности клетки-хозяина. Он построен из полипептидных цепей, сложенных в несколько слоев. У отдельных вирусов капсид окружен дополнительной мембраной. Ее часто называют суперкапсидом.

Суперкапсид - дополнительная липопротеиновая оболочка, которая может содержать еще и углеводы и возникает из плазматической мембраны клетки-хозяина (характерна для высокоорганизованных вирусов - ВИЧ, гриппа, герпеса)

Полностью сформированная инфекционная частица вне клетки-хозяина называется вирионом (нуклеопротеинный комплекс). Если вирус находится внутри клетки-хозяина, то он существует в форме нуклеиновой кислоты.

Оболочка вируса построена из одинаковых повторяющихся субъединиц - капсомеров , которые образуют структуры с высокой степенью симметрии, способные кристаллизироваться. Большинство вирусов построено по одному из двух типов симметрии - спиральной или кубической.

По спиральному типу симметрии построено большинство вирусов, поражающих растения, и некоторые вирусы бактерий (бактериофаги). Большая часть вирусов, вызывающих инфекции у человека и животных, имеет кубический тип симметрии. Капсид имеет форму икосаэдра - правильного двадцатигранника с 12 вершинами 30 ребрами (вирус полиомиелита).

Бактериофаги - группа вирусов, поражающих бактерии. Открыты в 1915г. английским микробиологом Фредериком Туортом. Имеют икосаэдрическую головку (содержащую генетический материал) и хвост, обладающий спиральной симметрией. Эти вирусы обитают в кишечнике человека и животных, ини полезны, так как поражают бактерии. В медицине их применяют для лечения брюшного тифа, холеры.

Классификация вирусов строится по виду и форме их нуклеиновой кислоты, типу симметрии, наличию или отсутствию внешней мембраны.

Отличие вируса от клетки:

вирусы не размножаются делением;

в своем составе имеют только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК);

никогда не размножаются вне клетки-хозяина;

во внешней среде имеют форму кристаллов, не проявляя никаких свойств живого;

не потребляют пищи;

не вырабатывают энергию;

нет обмена веществ;

имеют неклеточное строение.

Сходство с живыми организмами:

способность к размножению;

характерна приспособляемость к меняющимся условиям окружающей среды.

Размножение (репродукция) включает три процесса:

репликацию вирусной нуклеиновой кислоты;

синтез вирусных белков;

У вирусов нет пола. Репликация молекулы ДНК (РНК) внутри пораженной клетки - многоэтапный процесс, состоящий из 6 стадий:

адсорбция - процесс прикрепления вирусных частиц к поверхности клетки

инъекция (у бактериофагов) - проникновение вирусной частицы в клетку и введение нуклеиновой кислоты из белкового капсида (фаг частично растворяет клеточную стенку и мембрану бактерии и за счет сократительной реакции хвостика впрыскивает свою ДНК в ее клетку)

репликация молекул вирусной нуклеиновой кислоты - происходит за счет нуклеотидов, накопленных в клетках хозяина

синтез вирусных белков и ферментов - происходит на рибосомах клетки

сборка вирусных частиц - за счет пораженных вирусных нуклеиновых кислот и вирусных белков

Новые вирусные частицы заражают еще непораженные клетки, и цикл развития вируса повторяется.

4. ЗНАЧЕНИЕ ВИРУСОВ.

Вирусы представляют собой важные объекты исследования для генетиков. На их основе приобретены существенные познания, касающиеся структур и функций нуклеиновых кислот.

Вирусы - возбудители инфекционных болезней, размножающиеся только в живых клетках. У человека они вызывают, среди прочих, такие заболевания, как бешенство, гепатит, грипп, корь, краснуху, оспу, ОРЗ, полиомиелит, энцефалит, папиллома, инфекционный насморк, СПИД, раковые опухоли. У животных - вирусная чума, ящур, бешенство. У растений - скручивание листьев, мозаика, полосатость, желтуха свеклы, вирус фруктовых деревьев.

Вирусы (бактериофаги) используют в медицине в качестве лечебного и профилактического средства в случае отдельных бактериальных инфекций. Используют для лечения дизентерии, брюшного тифа, холеры.

Читайте также: