Неклеточные формы жизни-вирусы

Урок ( классического построения).
Тема: Неклеточные формы жизни. Вирусы
Цели и задачи: обобщить изученный материал по структурнофункциональной единице живой в форме клеточной теории . Познакомить с
неклеточными формами жизни – вирусами; раскрыть особенности
внутриклеточного паразитизма вирусов, их строение и жизнедеятельность с
клеткой; опасность заражения заболеваниями, возбудителями которых
являются вирусы.
Формировать у учащихся познавательный интерес к предмету.
Оборудование и материалы: таблицы со схемами строения вирусов
растений, животных, бактерий, фотографии бактериофагов.
ХОД УРОКА
I. Оргмомент.
II.Актуализация знаний учащихся и мотивация учебной деятельности.
Беседа по вопросам:
1.Какими свойствами обладают живые организмы?
2.Что является элементарной структурно-функциональной единицей живого?
3.Почему клетки являются открытыми системами?
4.Что вы знаете об обмене веществ?
5.Могут ли существовать организмы, обладающие только одним свойством
из всех свойств живого?
6.какие инфекционные заболевания вы знаете? Что вы помните о
возбудителях этих заболеваний?
III. Изложение нового материала.
Базовые понятия и термины: вирусы, вирусные нуклеиновые кислоты,
простые вирусы, сложные вирусы, капсид, ДНК-содержащие вирусы, РНКсодержащие вирусы, ретровирусы, бактериофаги, инфекция, инвазия.
Концепция урока: опираясь на знания структуры и функций нуклеиновых
кислот, показать, что есть структуры, включающие в себя нуклеиновые
кислоты и обладающие единственным свойством живого – способностью к
размножению (только внутри других клеток). Одна из особенностей – это
отсутствие собственного отмена веществ, т.е. у них нет главного
свойства живого. Поэтому, находясь вне клетки, они фактически являются
неживыми структурами. Урок строится на повторении основных свойств
живого и обсуждении особенностей вирусов в связи со свойствами живого.
Неклеточные формы жизни-вирусы:
-особенности строения и функционирования вирусов;
- особенности строения и функционирования бактериофагов.
- особенности вирусного поражения организма.
-Роль вирусов.
Кроме организмов, имеющих клеточное строение, существует неклеточная
форма жизни – вирусы и бактериофаги.
Вирусы были открыты в 1892г. русским ученым Д.И. Ивановским при
болезни табака. В переводе с латинского «вирус» означает «яд».
Ивановский
Дмитрий
Иосифович
(1864-1920)
Русский физиолог растений и микробиолог.
Доказал ифекционность мозаичной
болезни табака, открыв новый тип возбудителя, названного в последствие
вирусом.
Термин «вирус» был предложен в 1899г. нидерландским ученым
Мартином Бейеринком.
Первое известное свидетельство о вирусной инфекции найдено на
древнеегипетском барельефе. На нем изображен жрец с признаками
вирусного заболевания – паралитическим полиомиелитом. Изучение мумии
фараона Рамзеса Y показало, что он умер от вирусного заболевания – оспы в
возрасте 35 лет в 1143 году до н.э.
Много тысяч лет оспа уничтожала население Земли. Только в прошлом
тысячелетии от нее погибло от 300 до 500 миллионов людей.
Вирусы состоят из молекул ДНК или РНК, покрытых белковой оболочкой
- капсида (в переводе с лат. caspa –вместилище), а иногда дополнительно
липидной мембраной.
В зависимости от присутствия типа нуклеиновой кислоты вирусы делят
на две группы: ДНК-содержащие, РНК-содержащие.
Вирусы во внешней среде имеют форму кристаллов (смотрим и обсуждаем),
в таком виде они не размножаются, не проявляют никаких признаков жизни
и сохраняются время. Но при внедрении в живую клетку вирус начинает
размножаться, подавляя и разрушая структуру клетки-хозяина.
Проникая в клетку, вирус встраивает свой генетический материал в ДНК
клетки-хозяина, и начинается синтез вирусных белков, репликация вирусной
ДНК, тогда как синтез белков и ДНК в клетке - хозяина подавляется.
Если генетическим материалом вируса является РНК, то в начале идет
процесс обратной:
Транскрипции по схеме РНК
ДНК
РНК
белок.
Поэтому РНК - зависимые вирусы называются ретровирусами.
Существует еще одна классификация вирусов:
ВИРУСЫ
ПРОСТЫЕ
Состоят из одного типа нуклеиновой
Кислоты и белковой оболочки (капсида)
Например: вирус табачной мозаики
СЛОЖНЫЕ
состоят из одного типа нуклеиновой
кислоты. Белковой оболочки, могут
содержать липопротеидную
мембрану, углеводы и ферменты.
Например: вирус гриппа, герпеса
Описано почти 500 видов вирусов, поражающих теплокровных животных, и
более 300 вирусов, поражающих растения.
Таким образом, вирусы:
1.Занимают промежуточное положение между живой и неживой природой.
Жизненный цикл проявляется в двух формах: внеклеточная- не проявляют
никаких признаков жизнедеятельности, внутриклеточная- происходит
процесс размножения.
2.Внутриклеточные паразиты.
3.Отсутствие клеточного строения.
4.Наличие только одного типа нуклеиновых кислот: ДНК или РНК.
5.Геном представлен линейными или кольцевыми формами.
6.Не растут.
7.Способны кристаллизоваться.
Механизм проникновения вирусов в клетку.
В клетке хозяина происходит редупликация вирусного генома за счет
обменных процессов этой клетки и самосборка капсида .Образовавшиеся
новые вирусы растворяют оболочку клетки-хозяина и поражают новые
клетки.
В целом механизм проникновения вирусов многоступенчатый процесс:
1.Вирус прикрепляется к поверхности восприимчивой клетки -этот процесс
называется адсорбцией.
2.Вирус вводит свою нуклеиновую кислоту в клетку или проникает в клетку
полностью, а затем происходит отделение вируса от белковой оболочки и
освобождение нуклеиновой кислоты. Этот процесс называется инъекцией.
3.Редупликация
вирусных
молекул
нуклеиновой
кислоты
осуществляется за счет нуклеотидов, накопленных в клетке – хозяина.
–
4.Синтез вирусных белков и ферментов.
5.Сборка вирусных частиц.
6. Лизис-выход вирусных частиц
сопровождаться распадом клетки.
из
пораженной
клетки,
может
Особенности строения и функционирования бактериофагов.
Бактериофаги – это группа вирусов, поражающих
бактерий.
Бактериофагивпервые были описаны Фредериком Туортом в 1915г. Термин
«бактериофаг»(греч.bakterion-палочка и pfagos-пожирать) был предложен
канадским бактериологом Феликсом Д. Эреллем в 1917г.
Тело бактериофага состоит из белковой головки, в центре которой
вирусная ДНК, и хвостика. На конце хвостика имеются хвостовые отростки,
служащие для закрепления на поверхности клетки, и фермент, разрушающий
бактериальную стенку.
По каналу вирус впрыскивает собственную ДНК внутрь бактериальной
клетки и подавляет синтез бактериальных белков.
В клетке происходит сборка новых вирусов, которые покидают погибшую
бактерию и внедряются в новые. Бактериофаги могут использоваться как
лекарства против возбудителей
брюшного тифа).
инфекционных
заболеваний (холеры,
СХЕМА СТРОЕНИЯ БАКТЕРИОФАГОВ
Строение бактериофага
Головка
(внутри находится)
спираль ДНК)
Полый стержень
(окруженный чехлом из)
сократительного белка,
за счет сократительных
реакций происходит
впрыскивание ДНК
в бактериальную клетку)
Базальная пластинка
(на ней закреплены 6 нитей,)
с помощь которых бактериофаг
осаждается на оболочке
бактерий)
ОСОБЕННОСТИ ВИРУСНОГО ПОРАЖЕНИЯ ОРГАНИЗМА
Проникновение вируса в клетку вызывает в ней инфекционные процессы.
Инфекция – это комплекс процессов, происходящих во время
взаимодействия возбудителя (вирусов, бактерий) и организма хозяина.
Подобные
явления,
вызывающиеся
паразитическими
животными
(простейшими, плоскими и круглыми червями и др.), называются
инвазиями.
В зависимости от продолжительности пребывания вируса в клетке и
изменения ее функционирования различают три типа вирусной инфекции
Вирусная инфекция
Литическая
(образующиеся вирусы
одновременно покидают
клетку, при этом она
разрывается и гибнет,
а вышедшие вирусы
поражают новые клетки)
Персистентная
Латентная
(новые вирусы покидают
(генетический материал
клетку хозяина постепенно,
вируса встраивается в
при этом клетка продолжает
хромосомы клетки
жить и делиться, производя
и при ее делении
новые вирусы)
воспроизводится и
передаются дочерним
клеткам)
Таким образом, различают острые, хронические и скрытые вирусные
инфекции. При латентной (скрытой) инфекции вирусные частицы не
попадают из инфицированных клеток во внешнюю среду и часто их
невозможно выявить в клетке (вирусы, вызывающие СПИД, герпес и другие
заболевания). Но под влиянием определенных факторов она может перейти в
острую или хроническую форму. Людей с латентной формой заболевания
называют носителями инфекции.
Проникновение вируса в клетку.
Проникновение вируса
в клетку растений
в клетку животных
при повреждении
клеточных мембран
при фаго- и пиноцитозе
в клетку бактерий
через мембрану;
адсорбция
Таким образом, пути проникновения вирусов в организм хозяина разные:
1. Воздушно-капельный. При воздушно - капельном здоровый человек
заражается от больного, вдыхая воздух с капельками его слюны и других
выделений (грипп, корь, оспа и др.)
2. Пища. С пищей в организм попадают вирусы ящура и некоторые другие.
3.Поврежденная поверхность кожи. Таким способом проникают вирусы
бешенства, оспы, герпеса и др.
4. Переливание крови, стоматологические операции, загрязненные
шприцы- могут передаваться вирусы СПИДа и гепатита В.
5. Половым путем - СПИДа и герпеса.
6.Многие вирусы человека и животных переносят кровососущие и
членистоногие (например, комары -желтую лихорадку; клещи- энцефалит,
крымскую лихорадку).
7. Некоторые насекомые (тли, цикады) и круглые черви переносят
возбудителей вирусных заболеваний растений.
Как Вы думаете, какую роль играют вирусы в природе и жизни человека?
Роль вирусов
1.Вирусы в природе регулируют численность их хозяев.
2.Считают, что вирусы играют определенную роль в эволюции прокариот,
так как могут передать наследственную информацию от одной
бактериальной клетке к другой.
3.Вирусы являются возбудителями многих опасных болезней человека,
животных и растений (например, у человека вирусы поражают органы
дыхания (грипп, коклюш), пищеварения (гепатиты, гастроэнтериты),
нервную систем (полиомиелиты, энцефалиты, бешенство), кожу и слизистые
оболочки (оспа, желтая лихорадка),угнетают иммунные реакции (СПИД), у
домашних животных(ящур, чумку собак, кур ), у растений (мозаичность,
пятнистость, некрозы. опухоли).
4. Использование в генетике и селекции для получения вакцины против
вирусных заболеваний, уничтожение вредных для сельского хозяйства
насекомых, растений, животных.
Как можно избежать вирусной инфекции?
Во избежание заражения вирусами:
1Необходимо придерживаться правил личной гигиены (не пить некипяченую
воду, не употреблять в пищу немытые овощи и фрукты, недостаточно
обработанное мясо и рыбу).
2.Применять средства защиты против укусов кровососущих насекомых и
клещей.
3.Отказ от наркотиков, целомудрие до брака (СПИД).
4.Профилактические прививки.
5. Занятие спортом, закаливание организмов.
IY. ЗАКРЕПЛЕНИЕ
ТЕСТ (электронный вариант)
1. Вирусы, поражающие бактериальные клетки:
а) вирус табачной мозаики
б)ретровирусы
г) бактериофаги
2.Ретровирусами называют:
а)ДНК-завистмые;
б)РНК-зависимые;
в)бактериофаги
3.Схема РНК
процесс:
ДНК
РНК
белок характеризует
а)транскрипции;
б)трансляции;
в)обратной транскрипции
4.Вирусы ограничены от внешней среды:
а)цитиплазматической мембраной;
б)капсидом;
в) белковой оболочкой
5. Комплекс процессов, происходящих во время взаимодействия возбудителя
(вирусов, бактерий) и организма хозяина- это… (инфекция).
6. Образующиеся вирусы одновременно покидают клетку, при этом она
разрывается и гибнет а вышедшие вирусы поражают новые клетки-это
пример какой инфекции….. (острой или литической )
7. Вирус проникает в клетку растений через-… (поврежденные клеточные
мембраны).
8.Как человек использует вирусы в своих целях?.
Y.Задание на дом: Учебник Л.Н. Сухорукова, В.С.Кучменко, Т.В.Иванова,
стр.42-43.
2.Заполнить таблицу
Вирусные заболевания
Болезни человека
Болезни животных и
птиц
Болезни растений
3.По желанию подготовить сообщение или презентацию об истории
открытия вирусов, особенностях жизнедеятельности