Неклеточные формы жизни вирусы и бактериофаги конспект урока 10 класс

Обновлено: 08.05.2024

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Онлайн
формат
Диплом
гособразца
Помощь в трудоустройстве

14. Вирусы и бактериофаги. Неклеточные формы жизни

Бешенство – одно из самых опасных заболеваний животных и человека, погубившее в XIX веке множество людей, возбудителя которого ПастЕр тщетно искал, но так и не смог выявить.

Пять лет спустя другой фильтрующийся агент – возбудитель ящура крупного рогатого скота – был обнаружен немецким бактериологом Фридрихом Лёффлером.

В 1901 г. было обнаружено первое вирусное заболевание

человека – жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом Уолтером Ридом.

Американский патолог Фрэнсис Раус (Роус) в 1911 году доказал вирусную природу рака - саркомы Рауса. За это открытие через 55 лет он получил Нобелевскую премию.

В 2002 году американским учёным удалось создать первый синтетический вирус . По сути, это инфекционное вещество, которое было создано на основе нуклеотидной последовательности вируса полиомиелита.

Изучение вирусов играет важную роль в развитии медицины, молекулярной генетики, иммунологии, эпидемиологии и других науках, направленных на сохранение здоровья человека, животных, растений.

Вирусы представляют собой жизненные формы, значительно более мелкие, чем бактерии; их размеры едва превышают размеры некоторых крупных молекул белков или нуклеиновых кислот. Так, диаметр одного из самых крупных вирусов — вируса пситтакоза, переносчиками которого являются попугаи, достигает 280 нм, тогда как размер одного из самых мелких вирусов, вызывающего ящур у крупного рогатого скота, не более10-20 нм.

Увидеть их можно только при помощи электронного микроскопа. Вирус – это крупная частица нуклеопротеида, состоящая из повторяющихся элементов и покрытая белковой оболочкой – капсидом , которая проникает в определенную, специфическую для нее живую клетку, встраивается в её геном и производит многочисленные новые вирусные частицы – вириОны . Вне клетки хозяина вирусы инертны и не проявляют свойств живого. Вирусы – исключительно внутриклеточные паразиты. Попытки учёных вырастить вирусы вне клеток в питательных средах, содержащих белки, углеводы, витамины и аминокислоты, до сих пор остаются безуспешными.

Размножение вирусов проходит в несколько этапов. Сначала вирус прикрепляется к клетке – хозяину , что требует химического сродства между вирусом и клеточной мембраной. Как правило, каждый тип вирусов поражает исключительно клетки определённого вида. Например, вирус гепатита проникает в клетки печени, вирус паротита поражает только клетки околоушных слюнных желёз человека, ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) поражает и разрушает лимфоциты – клетки, отвечающие за иммунитет организма. Но есть вирусы с широким спектром хозяев. Так, вирус клещевого энцефалита размножается в организме энцефалитного клеща и человека.

В некоторых случаях вирусы выходят из клетки постепенно, не разрушая клеточной мембраны. Целостность клеточной плазматической мембраны не нарушается, если вирус покидает клетку путём почкования: вирион сначала обволакивается клеточной мембраной, включающей некоторые вирусные белки, затем "отпочковывается", а целостность клеточной мембраны восстанавливается, и клетка не погибает. Такая поражённая вирусом клетка может долго жить и производить новые вирусы.

Такие заболевания человека, как корь, краснуха, оспа, грипп, бешенство, энцефалит, гепатит, герпес, СПИД являются результатом поражения организма вирусами. Некоторые вирусы являются причиной онкологических заболеваний.

В настоящее время описано около 500 вирусов, паразитирующих на клетках позвоночных животных. Более 300 вирусов становятся причиной заболеваний растений.

Обнаружены так же вирусы, паразитирующие на других вирусах.

Обнаружены и описаны около 5 тысяч различных вирусов, однако, по предположениям учёных количество вирусных форм на планете может превышать миллион и более.

Фаги представляют обширную и широко распространённую в природе группу вирусов, обитающих всюду, где есть чувствительные к ним бактерии. Часто встречаются в содержимом кишечника человека и животных. Подобно другим вирусам, фаги поражают клетки строго определённого типа, и если в настоящее время организм - хозяин отсутствует, они могут сохранять способность к заражению десятки лет, если не будут разрушены агрессивными для них факторами внешней среды.

Фаговая частица состоит из головки и хвоста. В головке расположен генетический материал – РНК или ДНК, окружённая белковой оболочкой – капсидом.

Хвост представляет собой полую белковую трубку и является продолжением белковой оболочки головки. Существуют бактериофаги с коротким отростком и не имеющие отростка.

Урок проводится в 10 классе. В ходе урока раскрываются особенности внутриклеточного паразитизма вирусов, особенности их строения и жизнедеятельности, рассматривается механизм проникновения вирусов в клетку, особеннсти размножения вирусов, сообщается об опасных вирусных инфекциях и профилактике заболеваний. Урок сопровождается мультимедийной презентацией.

Вложение	Размер
virusy_-_nekletochnye_formy_zhizni.doc	77.5 КБ
virusy.pptx	1.5 МБ
prilozheniya-virusy.docx	171.07 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

Новохоперского муниципального района Воронежской области

Урок по биологии

учитель химии и биологии

I квалификационной категории

Грачева Жанна Петровна

2013-2014 учебный год

Цель: сформировать у учащихся знания о неклеточных формах жизни – вирусах – на основе решения проблемной ситуации.

Образовательные: раскрыть особенности внутриклеточного паразитизма вирусов; охарактеризовать особенности строения и жизнедеятельности вирусов; описать механизм проникновения вирусов в клетку; рассмотреть особенности размножения вирусов; сообщить об опасных вирусных инфекциях и о профилактике заболеваний;
Развивающие: продолжить формирование навыков работы с учебником и научной литературой;
Воспитательные: формировать понимание ценности жизни человека.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма проведения урока: комбинированный урок с использованием презентации.

Форма организации учебной деятельности: фронтальная.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, проблемное изложение, частично поисковый.

Продолжительность: 45 минут.

I. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ

Здравствуйте ребята, садитесь. Основа каждого урока – это труд. Получать знания, научиться их применять – это очень большой труд. Так настройте себя на то, чтобы почерпнуть сегодня из урока много нового и интересного.

II. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ

Учитель. Все мы уже, к сожалению, понимаем, что страшная болезнь под названием СПИД прочно вошла с нами в XXI век. В мире от этого страшного заболевания умирает все больше и больше людей. Обратимся к данным о его распространении.

Заболевание СПИДом развивается медленно. В течение нескольких лет единственным признаком болезни может быть увеличение некоторых лимфатических узлов. Затем начинаются подъемы температуры, длительные расстройства желудка, потливость, похудание. В дальнейшем возникают воспаление легких, поражение кожи, заражение крови, злокачественные опухоли. Все это приводит к смерти человека. Самое обидное то, что чаще всего погибают молодые люди в полном расцвете сил.

Какие организмы вызывают заболевание СПИД? (Ученики должны ответить на проблемный вопрос в конце урока.)

Но есть организмы, которые не имеют клеточного строения. Какие это организмы, мы узнаем на уроке.

План урока (Демонстрация слайда)

Открытие вирусов.
Строение и жизнедеятельность вирусов.
Многообразие вирусов.
Механизм проникновения вирусов в клетку.
Вирусные инфекции и профилактика заболеваний.

III. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

В 1892 году русский ученый, ботаник Дмитрий Иосифович Ивановский (демонстрация слайда) обратил внимание на широко распространенную болезнь растения табака, при которой листья покрываются россыпью пятен (мозаичная болезнь) . Он выжал из этих листьев сок и профильтровал его через пористый фильтр из обожженной глины. Отверстия в фильтре были настолько малы, что задерживали даже бактерии. Однако профильтрованный сок не утратил заразных свойств.

Через несколько лет Ф. Леффлер и П. Фрош (демонстрация слайда) обнаружили, что болезнь, встречающаяся у домашних животных, − ящур, вызывается возбудителем, который также проходит через бактериальный фильтр, то есть является вирусом.

В 1917 году канадский бактериолог Феликс де Эрелль (демонстрация слайда) открыл бактериофаг – вирус, поражающий бактерии.

Итак, вирусы поражают все живые организмы – бактерии, грибы, растения, животных.

Рассмотрим строение вирусов.

− Выполните задание на карточке №1.

Обобщение учителя. Вирус состоит из двух частей: сердцевины, в которой содержится нуклеиновая кислота, и капсида, состоящего из белка (демонстрация слайда). С латинского capsa – вместилище, ящик, футляр. Капсид защищает генетический материал вируса от действия ферментов (нуклеаз), разрушающих нуклеиновые кислоты, и от воздействия ультрафиолетового излучения. Капсид также обеспечивает прикрепление вируса к поверхности клеточной мембраны.

Вирусы делят на простые и сложные (демонстрация слайда). Простые вирусы содержат нуклеиновую кислоту и капсид, сложные вирусы содержат еще дополнителную оболочку, белковую или липопротеиновую, − суперкапсид.

Вирусы по генетическому материалу делят на РНК-содержащие и ДНК-содержащие (демонстрация слайда).

В настоящее время описано более 1000 различных видов вирусов (демонстрация слайда) . Их выделяют в особое царство живой природы – Вирусы (неклеточные формы жизни). Наука, изучающая вирусы, называется вирусологией.

Вирусы меньше бактерий в 50 раз, поэтому они свободно проходят через фильтр. Их размеры равны 20-300 нм. Вирусы удалось увидеть только с помощью электронного микроскопа в 30-е годы XX века.

Вирусы – это особая и уникальная форма жизни, хотя и очень примитивная.

Вирусам присущи основные признаки живых организмов: изменчивость, наследственность. С другой стороны, вирусы не имеют таких важнейших признаков жизни, как метаболизм, и не способны к самостоятельной репродукции вне клетки хозяина.

Механизм проникновения вирусов в клетку

Учитель. Основной путь проникновения вируса в клетку хозяина – рецепторный эндоцитоз (демонстрация слайда) . Вирусы попадают внутрь клетки вместе с капельками межклеточной жидкости. Процесс проникновения вируса в клетку хозяина включает несколько этапов:

Прикрепление вируса к клеточным рецепторам, проникновение нуклеиновой кислоты с капсидом в капельке жидкости внутрь клетки.
После проникновения вируса в клетку капсид разрушается, освобождая РНК.
Осуществляется синтез вирусной ДНК с молекулы вирусной РНК.
Синтезированная вирусная ДНК проникает в ядро клетки хозяина и встраивается в его геном.
С ДНК происходит синтез вирусной иРНК.

Вспомните, как называется этот процесс? Что такое транскрипция?

иРНК выходит в цитоплазму, где осуществляется синтез вирусных белков.

Как называется этот процесс? Что такое трансляция?

Для размножения вирусы используют энергетические и ферментные системы клетки хозяина, поскольку не имеют собственных. Нуклеиновая кислота вирусов перестраивает работу синтетического аппарата клетки, заставляя ее работать на себя.

Иной путь проникновения в клетку характерен для вирусов бактерий – бактериофагов.

Чтобы об этом узнать:

− Прочитайте текст учебника.

− Выполните задание на карточке №2.

Итак, существует два пути проникновения вирусов в клетку.

Вирусы, как возбудители заболеваний человека, животных, растений и микроорганизмов, известны со времен глубокой древности. Найден папирус с описанием оспы, бушевавшей в Древнем Египте около 4000 лет до нашей эры (демонстрация слайда) . В истории нашей страны не раз случались повальные эпидемии оспы. В XIII веке в Москве оспа уничтожила почти 80% населения. В средние века в одной только Европе ежегодно заболевало оспой 10 млн и умирало до 2 млн человек. Об искоренении оспы было объявлено только в 1980 г. на Ассамблее Всемирной организации здравоохранения.

Заболевания вирусной природы широко распространены и в настоящее время. Среди детских болезней частой является корь. В мире от кори ежегодно погибает около 2 млн детей. В странах с жарким климатом наиболее массовой причиной смерти детей первого года жизни являются вирусные желудочно-кишечные заболевания.

Характер эпидемий, повторяющихся из года в год, носит такое заболевание вирусной природы, как грипп (демонстрация слайда) .

Вирусы вызывают у человека гепатит, краснуху, свинку, полиомиелит, клещевой энцефалит и др.

Вирусы не только вызывают инфекционные болезни, но и могут быть причиной доброкачественных и злокачественных опухолей, а также заболеваний крови (лейкозов).

Вирусные заболевания встречаются не только у людей, но и у животных и растений. Это ящур и лейкоз у крупного рогатого скота, рожистое воспаление у свиней, чума у птиц и свиней и др. У растений вирусное заражение вызывает опухолевые разрастания, задержку роста, морщинистость и карликовость побегов и листьев, нарушение окраски цветков (демонстрация слайда) .

СПИД – синдром приобретенного иммунодефицита (демонстрация слайда) . При этой болезни человек теряет ту часть иммунной системы организма, которая связана с Т-лимфоцитами крови, обеспечивающими клеточный и гуморальный иммунитет.

В результате человек становится практически беззащитным перед разнообразными микроорганизмами. Болезнь начинается постепенно и незаметно. Для нее характерна общая слабость, недомогание, снижение работоспособности, истощение организма, а также разнообразные проявления воспалительного характера.

Возбудителем является вирус, названный ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) (демонстрация слайда) . Вирус ВИЧ относится к группе ретровирусов. Это РНК-содержащий вирус. Эндемический очаг этого заболевания находится в Америке. Ранее близкий по свойствам вирус находили в организме зеленых мартышек. Недоказанным до настоящего времени путем он проник в организм человека, где стал размножаться и передаваться от человека к человеку. Первоначально из стран Африки вирус попал на Гаити, а затем в США.

ВИЧ привносится 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.

В настоящее время происходит массовое увеличение числа ВИЧ-инфицированных людей на планете. Проблема борьбы с вирусом СПИДа остается одной из главных для общества, для здравоохранения и науки вирусологии.

IV. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

Вопрос к учащимся (поставленный в начале урока)

Какие организмы вызывают заболевание СПИД?

а) Д.И. Ивановским;

а) нуклеиновой кислоты и капсида;

б) нуклеиновой кислоты и суперкапсида;

в) нуклеиновой кислоты, капсида и суперкапсида.

а) от 20 до 300 нм;

б) от 20 до 30 нм;

в) от 200 до 400 нм.

Вопросы к учащимся (беседа) (Демонстрация слайда)

Какие формы жизни существуют на Земле?
Какие организмы относятся к неклеточным формам жизни?
Назовите признаки живого организма, характерные для вирусов.
Какое важное свойство живых организмов для вирусов не характерно?
На какие две группы делятся вирусы по строению?
Какое строение имеет простой вирус?
Чем сложный вирус отличается от простого?
Чем вирусы отличаются от бактерий?
Назовите два пути проникновения вирусов в клетку.
Что использует вирус при синтезе своих белков?
Какие заболевания вызывают вирусы?
Назовите меры профилактики заболевания СПИД.

V. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА

Оценка активности учащихся на уроке.

VI. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Используя записи, параграф учебника по данной теме, изучить строение, размножение вирусов, их практическое значение.

Всем спасибо за работу. До свидания.

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Цель урока: формирование у учащихся знаний о неклеточных формах жизни – вирусах – на основе решения проблемной ситуации.

План урока Открытие вирусов Строение и жизнедеятельность вирусов Многообразие вирусов Механизм проникновения вирусов в клетку Вирусные инфекции и профилактика заболеваний

История открытия вирусов В 1892 году русский ботаник Д.И. Ивановский получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженный мозаичной болезнью.

История открытия вирусов Ф. Леффлер и П. Фрош обнаружили, что болезнь животных – ящур, вызывается возбудителем, который тоже является вирусом.

История открытия вирусов В 1917 году канадский бактериолог Феликс де Эрелль открыл бактериофаг – вирус, поражающий бактерии. Бактериофаги и спользуются при лечении заболеваний, вызываемых некоторыми бактериями (чума, тиф, дизентерия) Фотография бактериофага (увеличение 500 000 раз)

Строение вируса Мельчайшие живые организмы Размеры варьируют от 20 до 300 нм Можно увидеть только с помощью электронного микроскопа В среднем в 50 раз меньше бактерий Проходят через фильтры, не пропускающие бактерий Нуклеиновая к ислота (ДНК и ли РНК) Белковая оболочка – капсид (с лат. c apsa – вместилище, ящик, футляр)

Примеры и сравнительные размеры вирусов

Механизм проникновения вирусов в клетку Прикрепление вируса к клетке -хозяина. 2 . Проникновение вируса в клетку – инфицирование . 3. Настраивание метаболического аппарата хозяина на воспроизведение вириона. 4. Синтез вирусных белков и самосборка капсида . 5. Выход множества вирусов из клетки . 6. При этом кл етка либо погибает , либо остается жива.

Многообразие вирусов Болезни человека Вирус папилломы человека Ребенок, больной оспой Вирус гриппа (увеличен в 300 раз) Вирус герпеса

Многообразие вирусов Болезни растений Скрученность листьев Мозаичная болезнь табака

Многообразие вирусов Болезни животных Чума плотоядных животных Вирусная болезнь плотоядных животных ( болезнь Карре ) Ящур коров

СПИД-синдром приобретенного иммунодефицита СПИД - синдром приобретенного иммунодефицита -эпидемическое заболевание, поражающее преимущественно иммунную систему человека, которая защищает его от различных болезнетворных микроорганизмов.

ВИЧ-вирус иммунодефицита человека Возбудитель болезни СПИДа - вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Относится к группе ретровирусов . РНК-содержащий вирус. Попадает в организм с кровью при сексуальных контактах с больными людьми, при введении внутривенно наркотиков, а также во время переливания крови при нарушении санитарных норм.

Вирусы - это неклеточные формы жизни, способные проникать в живую клетку и вызывать различные заболевания.

а ) нуклеиновой кислоты и капсида б) нуклеиновой кислоты и суперкапсида в ) нуклеиновой кислоты, капсида и суперкапсида ? Бактериофаг состоит из таких частей:

а) в головке б) в хвосте в) в шипах ? Бактериофаг содержит нуклеиновую кислоту:

а) от 20 до 300 нм б) от 20 до 30 нм в) от 200 до 400 нм ? Размер вирусов колеблется:

а) метаболизм б) наследственность в) изменчивость ? У вирусов отсутствует:

а) эндоцитоз б) экзоцитоз в) пиноцитоз ? Основной путь проникновения вируса в клетку:

а) оспу б) холеру в) туберкулез ? Вирус вызывает заболевание:

а) иммунодефицита б) герпеса в) оспы ? Какой вирус вызывает заболевание СПИД:

Беседа по вопросам Какие формы жизни существуют на Земле? Какие организмы относятся к неклеточным формам жизни? Назовите признаки живого организма, характерные для вирусов? Какое важное свойство живых организмов для вирусов не характерно? На какие две группы делятся вирусы по строению? Какое строение имеет простой вирус? Чем сложный вирус отличается от простого? Чем вирусы отличаются от бактерий? Назовите два пути проникновения вирусов в клетку? Что использует вирус при синтезе своих белков? Какие заболевания вызывают вирусы? Назовите меры профилактики заболевания СПИД.

1.формирование знаний о вирусах как неклеточной форме жизни, особенностях их строения и функционирования.

Задачи:

Образовательная:

Систематизировать фактические знания о вирусах как неклеточной форме жизни, особенностях их строения и функционирования.
Показать роль вирусов в природе и жизни человека; о возможных последствиях глобальной экологической катастрофы, связанной с эпидемией вируса птичьего гриппа.

Развивающаяся:

развивать умение сравнивать, анализировать, делать выводы;
развивать навыки работы с текстом, обобщать полученную информацию;
вырабатывать собственное отношение к изучаемому материалу;
развивать логическое мышление, интерес к предмету биология ;
развивать образное мышление;
уметь отстаивать свою точку зрения.
вырабатывать собственное отношение к изучаемому материалу.

Воспитательная:

формировать коммуникативные навыки, умение работать в коллективе.
Воспитывать бережное отношение к своему здоровью, как высшей ценности человеческой жизни.
Воспитывать требовательность к себе, настойчивость, артистические качества.

Тип урока: изучение нового материала

Оборудование и материалы:

План урока

Актуализация знаний - стадия вызова

Изучение нового материала-стадия осмысления

Ход урока.

1. Организационный момент.

проверка готовности к уроку, определение отсутствующих;
создание позитивного психологического настроя на работу;
организация внимания учащихся;
раскрытие общих целей и плана проведения урока.

Актуализация знаний - стадия вызова

Фронтальная беседа по вопросам:

Учитель:

1 . Все ли организмы на Земле имеют клеточное строение?

2. Что вы знаете о вирусах?

3. Что бы хотели узнать об этой форме жизни?

Ученики : отвечают на вопросы, высказывают свои версии.

Ученики: зачитывают примеры синквейнов, которые звучат, например, так:

Пугает, заражает, уничтожает

Необъяснимая загадка природы

Ученик: записывает несколько синквейнов на интерактивной доске.

Учитель: и так, тема нашего урока: Неклеточные формы жизни. Вирусы.

Демонстрирует слайд №1на интерактивной доске.

Слайд № 1 .Тема урока. Неклеточные формы жизни. Вирусы.

Учитель: давайте сформулируем цели нашего урока.

Учащиеся: сами формулируют цели урока, а учитель их корректирует.

Учитель демонстрирует слайд №2на интерактивной доске.

Слайд № 2. Цель урока.

Изучение нового материала-стадия осмысления

Учитель: формулирует проблему.

Представьте, что вы находитесь на табачной плантации. Где растения поражены неизвестной болезнью. Какими способами можно выявить возбудителя этого заболевания? Предложите пути решения проблемы.

Учитель демонстрирует слайд №3 на интерактивной доске.

Слайд №3 Предыстория открытия вирусов.

Ученики: распределяются по парам, самостоятельно составляют схему проведения эксперимента.

Затем её переносят на интерактивную доску.

Слайд №4 Схема проведения биологического эксперимента

Учитель: корректирует, вносит поправки если нужно.

Учитель: а как были открыты вирусы?

(выступление с использованием слайдов №5.№6)

Слайд № 5 История открытия.

Слайд № 6 История открытия вирусов.

Обе группы учащихся в ходе прослушивания доклада составляют краткое резюме в рабочих тетрадях.

Примерный текст доклада (см.приложение1)

Учитель: обратите внимание на открытии, сделанным в 1935 году. ( обращаюсь к слайду №6)

Учитель: Скажите, ребята, вирусы - это живая или неживая субстанция? Ученики: рассуждают, отстаивают свою точку зрения.

Учитель: дополняет, корректирует. Если живой считать структуру, имеющую генетический материал (ДНК или РНК) и способную воспроизводить себя, то можно сказать, что вирусы живые. Если же живой считать структуру, имеющую клеточное строение, то ответ должен быть отрицательным. Также вирусы не способны воспроизводить себя вне клетки хозяина. Они находятся на самой границе между живым и неживым, что еще раз напоминает нам о существовании непрерывного спектра все возрастающей сложности, который начинается с простых молекул и заканчивается сложнейшими замкнутыми системами клеток.

Учитель: Ребята, какие Вы можете назвать гипотезы происхождения вирусов.

Ученики: называют гипотезы происхождения вирусов, рассуждают, отстаивают свою точку зрения.

Учитель: А какое строение имеют вирусы?

Ученики: высказывают свою точку зрения.

Учитель: объясняет, дополняет или корректирует ответы учащихся, используя слайды: №7.№8.

Слайд №7 Строение простых вирусов.