Автор: Галина Николаевна Сергушева, учитель биологии и химии МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 2 п. Николаевка»

 

Ход урока:

1. Повторение – программируемый опрос. Перед тем как приступить к изучению новой темы мы повторим материал, который нам понадобится сегодня на уроке.

    1. доядерные организмы не обладающие оформленным ядром (прокариоты)

    2. процесс самовоспроизведения (самокопирования) нуклеиновых кислот, генов, хромосом (редупликация)

    3. мономеры нуклеиновых кислот (нуклеотиды)

    4. химические вещества, способные тормозить рост и вызывать гибель бактерий и других микроорганизмов (антибиотики)

    5. процесс захвата клеткой твёрдых частиц или живых клеток, капелек жидкости или специфических молекул (эндоцитоз)

    6. высшие организмы с четко оформленным ядром, отделённым от цитоплазмы оболочкой (эукариоты)

    7. место синтеза белка (рибосомы)

    8. носители генетической информации (РНК, ДНК)

    9. образование органических веществ из более простых соединений (биосинтез)

2. Изучение нового материала.

При изучении темы «Клетка» мы выяснили, что основой любого живого организма является клетка. А как вы думаете, существует ли неклеточная форма жизни? (если да –привести примеры, нет, то…)

Кроме царств растений, животных и грибов, существует недостаточно изученное царство вирусов. А что вы знаете о вирусах?

Царство вирусов открыто относительно недавно. 100 лет это детский возраст по сравнению с математикой, 100 лет много по сравнению с генной инженерией.

Итак, сегодня на уроке мы познакомимся с особой формой жизни – вирусами. Запишите дату и тему урока к себе в тетрадь.

Цель нашего урока заключается в следующем: познакомиться с неклеточными формами жизни – вирусами; раскрыть особенности внутриклеточного паразитизма вирусов, их строение и жизнедеятельность, рассмотреть роль вирусов в природе и их значение в жизни человека.

А знаете ли вы как и кем были открыты вирусы? К этому уроку было подготовлено творческое домашнее задание – слайдо презентацию по теме «История открытия вирусов».


История открытия вирусов (презентация ученика)

А теперь давайте более подробно остановимся на особенностях строения и жизнедеятельности вирусов.

Для систематизации изучаемого материала предлагаю вам по ходу работы заполнить следующую таблицу (перечертить таблицу в тетрадь)

Строение вирусов

  

Проникновение вируса в клетку

  

Проявление действия вируса на клетку

  

Значение вирусов

  

Строение вирусов.

Для того, чтобы доказать, являются ли вирусы неклеточной формой жизни, давайте разберём их строение.

Вирусы – (лат. «яд») это внутриклеточные организмы, которые не могут самостоятельно жить и размножаться и делают это только внутри чужих клеток. В настоящее время вирусов известно великое множество, но они настолько малы, что, по словам академика В.М. Жданова, коллекция, собранная из всех известных вирусов, «поместилась бы в коробочке размером с маковое зернышко». Вирусы нельзя увидеть в оптический микроскоп. Разглядеть их можно лишь с помощью электронного микроскопа. Сами по себе вирусы – это кристаллы из органических веществ. При попадании в клетку они «оживают».

По строению различают две группы вирусов.

Итак, давайте разберём более подробно строение компонентов вируса. Белковая оболочка – капсид, часто построена из идентичных повторяющихся субъединиц — капсомеров.

Количество капсомер и способ их укладки строго постоянны для каждого вида вируса. Например, вирус полиомиелита содержит 32 капсомера, а аденовирус — 252.

Оболочка вирусов выполняет многочисленные функции. Во-первых, она защищает хрупкую нуклеиновую кислоту вируса от разрушения под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды, от действия ферментов и от воздействия ультрафиолетового излучения. Во-вторых, оболочка вируса несет на себе различные белки-рецепторы, которые распознают клетку мишень и помогают вирусу в нее проникнуть.

ДНК и РНК вирусов являются материальным субстратом наследственности и изменчивости вирусов. По типу содержащейся нуклеиновой кислоты вирусы разделяют на два класса: ДНК-содержащие и РНК-содержащие. К ДНК-содержащим вирусам относятся вирусы гепатита В, вирус герпеса и др. РНК-содержащие вирусы представлены вирусом гриппа, вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), вирусом гепатита А и пр.

Давайте главные мысли из всего сказанного запишем в тетрадь (с места, не вставая)

Проникновение вирусов в клетку. Для того, чтобы выяснить как вирусы проникают в клетку, давайте рассмотрим жизненный цикл вирусов.

Вирусы способны размножаться, только паразитируя в клетках бактерий, растений и животных. Связано это с тем, что вирусы не имеют собственного синтетического аппарата и для самовоспроизведения используют ресурсы клетки-хозяина. Для проникновения в клетку природа снабдила вирусы ферментом лизоцимом, «открывателем» клеточной мембраны, и микроскопическими «мышцами», сокращение которых способствует попаданию ДНК внутрь клетки. Проще всего этот процесс наблюдать на группе вирусов, нападающих на бактерии, – бактериофагов, или просто фагов.

(Использовать графопроектор). Эти фаги по строению напоминают ручную гранату – они имеют голову и хвост. Проникая в клетку-хозяина вирус, прикрепляется к поверхности клетки с помощью хвостовых нитей и базальной пластинки с шипами. Этот процесс носит название адсорбция вируса. Тотчас же лизоцим растворяет клеточную мембрану. Аппарат хвоста вируса действует наподобие шприца: «мышцы» сокращаются и нуклеиновая кислота впрыскивается внутрь клетки. Верхняя «одежда» вируса – белковый чехол – остается снаружи клетки. Или вирус может проникать в клетку полностью, а затем происходит отделение вируса от белковой оболочки и освобождение нуклеиновой кислоты. Т.е. вирус распадается на составляющие его части — НК и белки оболочки («раздевается»). Этот процесс называют инъекцией. Итак, с момента инъекции всеми процессами синтеза клетки-хозяина начинает управлять генетическая информация, находящаяся в нуклеиновой кислоте вируса. В клетке-хозяине начинает синтезироваться НК вируса за счет нуклеотидов, накопленных в клетке хозяина, из которых внутри клетки происходит самосборка новых вирусных частиц. (вспомноить как называется процесс самокопирования и самовоспроизведения нуклеиновых кислот и вывести название стадии). Эта стадия называется редупликация вирусных молекул нуклеиновой кислоты. Отдельно на рибосомах клетки происходит синтез вирусных белков и ферментов. В дальнейшем они объединяются, происходит сборка вирусных частиц и образуется новый вирион (полностью сформированный зрелый вирус). Когда вирионы разрывают мембрану клетки, они попадают в межклеточную среду или кровь и заражают новые клетки. Выход вирусных частиц из пораженной клетки называется лизис.

Итак, какие этапы проникновения вирусов в клетку, мы можем выделить? (запись в тетради)

Каждая инфицированная одним вирусом клетка производит около 2 тыс. новых вирусов. За те несколько минут, в течение которых происходит этот процесс, число вирусов увеличивается во много раз. Впечатляющая цифра! Вирусы полиомиелита, энцефалита и оспы вызывают быструю гибель клетки, сопровождающуюся выходом большого количества вирусов. Большинство же вирусов до гибели клетки успевают проделать несколько циклов размножения. В результате этого истощенная клетка разрушается. Как вы думаете, по каким причинам происходит разрушение клетки? Вообще разрушение клеток происходит по двум причинам: в одном случае клетка разрушается самими вирусами, а в других – разрушается собственной иммунной системой организма, которая распознает и уничтожает зараженные клетки.

Например, в случае острой вирусной инфекции дыхательных путей, имеет место прямое разрушение эпителия носоглотки, трахеи и бронхов размножающимися вирусами и возникновение таких симптомов как боль, кашель, слизистые выделения и т.д.

В случае вирусного гепатита. В разрушение клеток печени происходит под действием клеток иммунной системы человека, которые распознают и разрушают зараженные клетки.

У вирусов есть отличительная особенность: внутри клетки они могут распадаться на компоненты собирать из вновь созданных новые вирусы. (Заметили нем. учеными Гиррер и Шрам в 1957 г.). Клетки же, как мы знаем, размножаются делением. Расчленение клетки на составляющие ее части (ядро, оболочку, цитоплазму, митохондрии, рибосомы) и последующее смешивание их не приведет к подобному эффекту — клетку восстановить не удастся.

Проявление действия вирусов на клетку

Возможны два типа взаимодействия вируса с клеткой: острая (клиническая) и латентная инфекция. В первом случае процесс инфицирования протекает быстро и приводит к гибели клетки. Во втором развивается хроническое течение инфекции. Внешне клетка выглядит здоровой. Понятно, что в этом случае заболевание трудно выявить. Латентная фаза может продлиться от нескольких часов (грипп) до нескольких лет (СПИД). Именно находясь в этой фазе, организм является носителем скрытой вирусной инфекции. Но рано или поздно она переходит в фазу клинических проявлений, что связано с активацией вирусной ДНК и началом репликации вируса. Причиной развития различных клинических признаков вирусной инфекции является гибель клеток.

Значение вирусов

Исходя из тех знаний, которые вы сегодня получили, ответьте мне на вопрос:

  1. Так как вы считаете, вирусы чаще полезны или вредны?
  2. А знаете ли вы случаи когда вирусы приносят пользу? Вирусы приносят в основном вред и очень редко пользу, если можно так выразится, пользу через вред. Люди научились управлять вирусами и в некоторых случаях их действия обращают на пользу людям. Так для истребления гусениц и жуков-пилильщиков, наносящих вред деревьям и полезным растениям, распыляют пульверизаторами или с самолётов вирусы. Любопытное применение вирусам, поражающим тюльпаны, нашли некоторые цветоводы. Цветки, пораженные этим вирусом тюльпанов, имеют полоски другой окраски, и их даже порой выдают за особые сорта. К полезным вирусам можно отнести и «пожирателей  бактерий», которые называются бактериофаги, (их еще называют фагами), которые были открыты в 1917. Быстро и безжалостно расправлялись они со своими ближайшими соседями по микромиру. Палочки чумы, брюшного тифа, дизентерии, вибрионы холеры буквально «таяли» на глазах после встречи с этими вирусами. Их стали применять для предупреждения и лечения многих инфекционных заболеваний.

После открытия антибиотиков фаги как лекарство отступили на задний план. Однако часто антибиотики при неумелом использовании вполне могут оказаться врагами. При простуде прибегать к ним не просто бесполезно, но и вредно. Ведь простуда — это острая респираторная вирусная инфекция (ОРВИ). Запомните — антибиотики на вирусы не действуют. Ведь возбудители бактериальных заболеваний — чаще наши собственные микробы, которые постоянно живут во рту и носоглотке. При приеме антибиотиков мы невольно убиваем собственных микробов, и дыхательные пути тут же заселяются «чужими».

О возможности использовать вирусы с пользой говорит тот факт, что учеными открыт вирион, который способен избирательно разрушать некоторые опухоли мышей. Получены также вирусы, убивающие опухолевые клетки человека. Если удастся лишить эти вирусы болезнетворных свойств и сохранить при этом их свойство избирательно разрушать злокачественные опухоли, то в будущем, возможно, будет получено мощное средство для борьбы с этими тяжелыми заболеваниями. Вирусы можно использовать в генной инженерии. Вирусы могут оказать ученым неоценимую пользу, захватывая нужные гены в одних клетках и перенося их в другие.

Однако, больше половины всех заболеваний человека (более 500 различных вирусных инфекций) на «совести» вирусов. Вирусы вызывают многие заболевания человека: корь, свинку, грипп, полиомиелит, бешенство, оспу, энцефалит, некоторые онкологические (опухолевые) болезни.

Одно из самых страшных вирусных заболеваний, открытое в 20 веке и названное «чумой 20 века» является СПИД. Об этом заболевании давайте послушаем ученика, приготовившего слайдопрезентацию по данной теме. (презентация ученика)

Изучая такую серьезную тему как «Вирусы» мы не можем не говорить о их влиянии на человека, вы должны знать о многообразии вирусных заболеваний, о их последствиях для человека и, естественно, о мерах профилактики. Для этого, мы проведём с вами следующую самостоятельную работу. На партах у вас находятся листы с описанием различных вирусных заболеваний. Ваша задача охарактеризовать их по плану.

План характеристики:

  1. название вирусного заболевания
  2. возбудитель
  3. пути передачи
  4. симптомы
  5. профилактика

Опрос нескольких учеников по результатам работы.

3. Подведение итогов урока: Сегодня на уроке вы получили информацию о неклеточной форме жизни – вирусах. Давайте посмотрим, как вы усвоили материал этого урока:

Итоговый опрос

1. Чем отличаются вирусы от клеточных организмов по содержанию НК?

(Они содержат в своем составе только один из типов нуклеиновых кислот: либо рибонуклеиновую кислоту (РНК), либо дезоксирибонуклеиновую (ДНК), — а все клеточные организмы, в том числе и самые примитивные бактерии, содержат и ДНК, и РНК одновременно.)

2. Чем отличается процесс обмена веществ вирусов и клеточных организмов?

(Не обладают собственным обменом веществ, для размножения используют обмен веществ клетки-хозяина, ее ферменты и энергию.)

3. В чем отличие действия антибиотиков на бактерии и вирусы.

(От действия антибиотиков бактерии погибают, а на вирусы антибиотики не действуют.)

Оценки за урок. Спасибо за урок.

Домашнее задание глава 2 , параграф 11.