Конспект урока биологии в 10 классе по теме “Неклеточная форма жизни. Вирусы”

Тема урока по биологии 10 класс. Неклеточные формы жизни. Вирусы

Цель: познакомить учащихся с неклеточными формами жизни – вирусами.

Задачи: выяснить особенности строения и жизнедеятельности вирусов; раскрыть сущность внутриклеточного паразитизма вирусов во взаимодействии с клеткой; заострить внимание на опасности заражения вирусом СПИДа.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма проведения урока: лекция, беседа, выступления учащихся.

Форма организации учебной деятельности: фронтальная.

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

Оборудование: таблица «Строение вирусов», научно-популярная литература о вирусах, мультимедийная презентация урока.

ХОД УРОКА

1. Оргмомент Приветствие, проверка готовности к уроку, позитивный настрой на работу.

2. Активация знаний учащихся

Учитель: в течение первого полугодия вы изучали молекулярный уровень организации: познакомились с многообразием органических и минеральных веществ, входящих в состав клеток живых организмов. Узнали о функциях, которые выполняют эти соединения, наверняка сделали вывод о том, что без таких соединений невозможна нормальная деятельность организмов. А сегодня мы с вами узнаем об особых созданиях, которые находятся на грани живого и неживого.

ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПРОС

1. Чем живое отличается от неживого?
2. Какими свойствами обладают живые организмы? (единство химического состава, обмен веществ и энергии, сходство уровней организации, размножение, наследственность и изменчивость, рост и развитие, раздражимость)
3. Что является основой строения любого организма ? (Клетка - элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов)
4. Наука, изучающая клетку (Цитология)
5. Какими особенностями строения и жизнедеятельности обладает клетка?

6.Какая структура является носителем наследственной информации в клетках живых организмов (ДНК)

7.Все ли живые организмы состоят из клеток? Назовите исключения

В природе существует неклеточная форма жизни!!

Задумывались ли вы 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. О чем мы будем с вами говорить сегодня на уроке? (О вирусах)

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).

Проблемный вопрос. (слайд 2)
Почему с вирусами – возбудителями заболеваний трудно вести борьбу и полностью их уничтожить?

Что для этого надо знать, чтобы противостоять вирусам? Представьте себя в роли тех людей, которые должны защитить человечество от вирусов? Какие знания о вирусах вам необходимы, чтобы выполнить эту важную миссию? Какую цель ставите перед собой на уроке? 

Цель: знать состав, строение и особенности жизнедеятельности вирусов

План урока.

1. Открытие вирусов
2. Строение вирусов и их инфекции.
3. Строение бактериофага.
4. Размножение вирусов.
5. Вирусные заболевания.
6. Закрепление.
7. Итоги и задание на дом.)

3.Изучение нового материала

Когда же впервые стало известно об этих организмах? Откуда же свалилась такая напасть на голову не только человечества, но и всего живого мира?

Сообщение учащегося

История открытия вирусов» В 1887 году в Крыму плантации табака поразила неизвестная болезнь: листья растений покрывались абстрактным рисунком, растекавшимся по листу, словно красочная мозаика, переливающаяся с одного листа на другой, от одного растения к другому. Сельское хозяйство несло большие убытки. На место происшествия был направлен молодой ученый, выпускник Санкт-Петербургского университета Дмитрий Ивановский. (слайд 3) Сделано бессчетное количество опытов и исследований по изучению возбудителя. И вот в 1892 году мир науки сотрясла новость – обнаружена новая, неизвестная ранее форма жизни, открыты необычайно микроскопические организмы, проходящие сквозь самые узкие отверстия фильтров. Открытые организмы Ивановский назвал «фильтрующимися бактериями», это название использовалось в научных кругах несколько лет, пока в 1899 году голландский ученый Мартин Бейеринк (слайд 4) не применил понятие «вирусы», что в переводе с латинского (vira) означает «яд». За открытием Ивановского последовали новые открытия вирусов и вирусных заболеваний растений, животных и человека: грипп, ящур, оспа, чума, герпес, и, наконец, открыт вирус СПИДа. Все эти открытия не только укрепили позиции новой области биологии, но и позволили появиться новой самостоятельной науке – вирусологии («vira» - яд, «logos» - учение). Открытие вирусов принесло мировую славу отечественному ученому – Дмитрию Иосифовичу Ивановскому.

Учитель: Увидеть вирусы удалось лишь в электронный микроскоп спустя 50 лет после их открытия. И первым был сфотографирован именно вирус табачной мозаики, который является одним из наиболее изученных.

Но ученый мир не сразу признал особую природу вирусов. С момента их открытия возникло немало вопросов: это существа или вещества; они живые или неживые?

Учитель: Что же представляют собой вирусы по строению? (беседа с учащимися)

Строение вирусов.(слайд 5 )Вирусы существуют в двух состояниях: покоящемся (вирионы) и репродуцирующемся (внутриклеточные). Размеры вирусов очень малы: самые крупные приближаются к самым мелким бактериям, а самые мелкие близки к крупным молекулам. По внешнему виду: имеют шарообразную форму (вирус гриппа), кубовидную (вирус оспы), вид палочки (вирус табачной мозаики – шестигранная палочка), многоугольными, сферическими, нитевидными. (слайд 6)

Каждый вирус состоит из ДНК или РНК, заключенных в белковую оболочку, состоящую из субъединиц, расположенных в определенном порядке, которую называют капсидом. Эта оболочка защищает нуклеиновую кислоту от воздействия ферментов и ультрафиолетовых лучей. Каспид также обеспечивает прикрепление вируса к поверхности клеточной мембраны, так как содержит рецепторы, комплиментарные рецепторам клеточных мембран, поэтому вирусы поражают строго определенный круг хозяев.(слайд 7)

В настоящее время писано более 1000 различных видов вирусов. Виды объединяют в роды и семейства. Все вместе их выделяют в особое царство живой природы – Вирусы. Более 500 видов вирусов могут вызывать инфекционные заболевания человека. Не описаны вирусы мхов и водорослей. Несколько видов вирусов известны у грибов, папоротникообразных и голосеменных. Известно много вирусов у цветковых растений.

Учитель: В 1915 году Ф.Тоуртом были открыты вирусы бактерий – бактериофаги. Бактериофаги, или фаги, способны проникать в клетку бактерий и разрушать ее. Каково же строение фага?

( Сообщение учащегося и показ составных частей фага).

(8 слайд)

Схема строения бактериофага – учащиеся переносят в тетради.

Учитель: А теперь рассмотрим размножение вирусов, так как это совершенно особый в органическом мире процесс, который характеризуется огромной скоростью. Например, в среднем за один цикл размножения в клетке легкого куриного эмбриона воспроизводиться 10 тыс.вирионов вируса чумы птиц, а в клетке почки теленка-до 200 тысяч частиц вируса ящера.Вирусы способны размножаться только в клетках других организмов. Размножение вирусов (репродукция) – это многоступенчатый процесс. Основной путь проникновения вируса в клетку хозяина – рецепторный эндоцитоз. Вирусы попадают внутрь клетки вместе с капельками межклеточной жидкости. Взаимодействие клетки и вируса отличается специфичностью: каждый вирус способен прикрепляться лишь к определенным клеткам, имеющим на поверхности определенные рецепторы Процесс проникновения вириона в клетку хозяина включает несколько этапов (слайд 9)

1. Вирус прикрепляется к поверхности восприимчивой клетки – этот процесс называется адсорбцией.
2. Вирус вводит свою нуклеиновую кислоту в клетку (у бактериофагов) 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 -- осуществляется на рибосомах клетки.
5. Сборка вирусных частиц—осуществляется из синтезированных пораженной клеткой вирусных белков и нуклеиновых кислот.
6. Лизис – выход вирусных частиц из пораженной клетки; при этом у бактерий происходит распад клетки под влиянием ферментов фага, а у эукариот выпячивается оболочка клетки, и вирусные частицы «выталкиваются» в окружающую среду.

Несколько иной путь проникновения в клетку у вирусов бактерий – бактериофагов. Стенки бактерий очень прочные, поэтому бактериофаг вводит полый стержень в клетку и выталкивает через него ДНК или РНК, находящуюся в головке. Геном бактериофага попадает в цитоплазму, а оболочка остается снаружи.

Новых частиц вируса образуется огромное количество. Эти вирусы заражают новые клетки, и в каждой из них повторяется многоступенчатый процесс размножения.

Пути и механизмы возникновения вирусов пока не установлены. О происхождении вирусов существует несколько различных гипотез.

1. Вирусы – это результат деградации таких клеточных организмов, как бактерии или клетки древних эукариот.

2. Вирусы развились из отдельных органоидов клетки – митохондрий или хлоропластов.

3. Вирусы появились после возникновения клетки и вместе с ней проделали длинный путь эволюции. По этой гипотезе вирусы произошли от фрагментов клеточных нуклеиновых кислот. Считается, что эти фрагменты клеточных нуклеиновых кислот вышли из-под контроля клетки, оделись собственной белковой оболочкой и приобрели способность заражать клетки.

Вирусы как возбудители заболеваний человека, животных, растений известны с глубокой древности. В прошлые века вирусные инфекции носили характер опустошительных эпидемий, охватывавших обширные территории. В 18 веке в Москве оспа уничтожила почти 80% населения. Заболевания вирусной природы широко распространены и в настоящее время.

– А что вам известно о вирусных заболеваниях?

Вирусные заболевания наносят большой ущерб животноводству и могут разрушить его в масштабе целой страны. Подобная катастрофа наблюдалась в конце 2000г. в Великобритании. В настоящее время от вируса птичьего гриппа погибает огромное количество домашних и диких птиц.

О наиболее известных вирусных заболеваниях мы узнаем из таблицы.(Слайд10-11-12-13)

Учитель: В 1981 году появилось новое, ранее не известное науке заболевание, получившее название СПИД. В 1983 году был открыт вирус, названный ВИЧ, вызывающий это заболевание (слайд 14)

– А что вы знаете о ВИЧ- инфекции?

Учитель: ВИЧ – вирус иммунодефицита человека, вызывающее заболевание СПИД – синдром приобретенного иммунодефицита. При этом заболевании происходит повреждение системы клеточного иммунитета – развиваются инфекционные заболевания и злокачественные новообразования, организм становится совершенно беззащитным перед микробами.

Вирус, вызывающий СПИД, содержит 2 молекулы РНК. Он специфически связывается с клетками крови – лейкоцитами, вследствие чего снижается их функциональная активность. Когда в организм человека проникает вирус, то организм начинает с ним бороться. Вначале на уровне иммунитета, затем появляются антитела, которые нейтрализуют вирус и болезнь заканчивается. Но, в некоторых случаях, пока вырабатываются антитела, вирус успевает натворить такое, что у человека могут появиться тяжелые последствия, влекущие за собой летальный исход. Есть случаи, когда вирус заражает клетку и не прекращает свое действие, пока не ослабнет иммунитет человека. Сегодня мы уже говорили о заболеваниях человека, которые вызывают вирусы, но хотелось бы узнать, что вы знаете, что необходимо делать для того, чтобы предотвратить болезнь.(слайд 15-16) Какие способы борьбы с вирусными инфекциями существуют?

Сообщение уч-ся

• Существует три основных способа борьбы с вирусными заболеваниями: каждый из них действует по-своему.
• Первый способ – вакцинация. Суть его сводится к простой формуле «Бей врага его же оружием». Вирус здесь выступает против вируса. Вакцины включают систему иммунитета. В 1885 году французский ученый Луи Пастер изобрел вакцину против бешенства. При введении в организм такие вирусы не вызывают заболевания, но создается активный иммунитет к данному вирусу.
• Второй способ – химиотерапия. Это воздействие химических препаратов на вирусы. Трудность состоит в том, что вирусы размножаются внутри клеток, используя их системы, в силу чего, воздействия на вирусы приводит к нарушению обмена веществ клеток.
• Третий способ – интерферон. Это защитный белок, вырабатываемый клетками в ответ на заражение их вирусами. Он действует по принципу стоп-сигнала и подавляет размножение вирусов уже проникших в клетку. Опыт показывает, что если интерферон вырабатывается слабо, то вирусные заболевания протекают тяжелее.

Давайте вспомним тему нашего сегодняшнего урока и цель и проблемный вопрос, который мы сегодня с вами поставили: (слайд2)

Проблемный вопрос. Почему с вирусами – возбудителями заболеваний трудно вести борьбу и полностью их уничтожить?

Как вы думаете, мы нашли с вами ответ на поставленный вопрос? Ответы учащихся: (слайд17- 18)

4.Закрепление: заполнение таблицы

5.Домашнее задание

1. Параграф 20
2. Продолжить заполнение таблицы

6.Рефлексия