Документ 1017648

Вирусы как неклеточные формы жизни. Профилактика СПИДа.
Цель: актуализировать знания учащихся по теме «Вирусы»
Задачи: Сформировать знания о вирусах как неклеточной жизни, их строении, особенности
жизнедеятельности.
Сообщить сведения об опасности заражения вирусом СПИДа.
Воспитывать чувства ответственности за свое здоровье и здоровье окружающих
Оборудование: Компьютер, проектор, мультимедийная презентация.
Ход урока
I. Организационный момент. Постановка цели урока и задач.
II.
Изучение новой темы
Какие живые организмы вам известны?
На какие группы их относят?
Какое строение они имеют?
Конец XIX века. Бактериология достигла больших успехов. В этот период учеными были открыты
возбудители чумы, холеры, туберкулеза, дифтерии и других наиболее часто встречающихся и широко
распространенных болезней. Однако возбудителей многих другие заболеваний, в том числе и очень
опасных (например, натуральная оспа, корь, грипп, гепатит и др.), обнаружить не удавалось, хотя об
этих болезнях знали давно.
Когда и кем были открыты вирусы?
Лишь 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. Шесть
лет спустя независимо от Ивановского такие же результаты получил нидерландский микробиолог М.
Бейеринк. Правда, он сделал вывод, что мозаику табака вызывают не микробы, а «жидкое заразное начало»,
или фильтрующийся вирус (от лат. «virus» - яд; такое название дал тогда еще неизвестному и невидимому в
оптический микроскоп «противнику» Луи Пастер), который размножается лишь в живых организмах. Оба
ученых были отчасти правы, но отчасти и ошибались. Возбудителем мозаики табака оказались не
бактерии, как утверждал Ивановский, но и не жидкое заразное начало, как предполагал Бейеринк. Хотя,
удалось, достичь значительных успехов в получении высокоочищенных проб и было установлено, что по
химической природе это нуклеопротеины (нуклеиновые кислоты + белки), сами частицы все еще
оставались неуловимыми и загадочными. Увидеть вирусы удалось лишь в электронный скоп спустя 50 лет
после их открытия. И первым был сфотографирован именно вирус табачной мозаики (ВТМ), который
является одним из наиболее изученных..
-Но ученый мир не сразу признал особую природу вирусов. С момента открытия возникало немало
вопросов: это существа или вещества; они живые или неживые?
- Чтобы ответить на этот вопрос выявим черты сходства и отличия вирусов и живых организмов, заполнив
таблицу «Характерные особенности вирусов»
Самостоятельная работы с раздаточным материалом. Работа с таблицей. Представители с каждой
группы на доске записывают в свои колонки признаков вирусов, которых они выявили с материала
текста.
Учащиеся получают раздаточный материал «Признаки вирусов»
1 группа находит признаки сходства с живыми организмами;
2 группа - признаки отличия от живых организмов;
3 группа – специфические черты.
Характерные особенности вирусов
|Сходство с живыми
организмами
Способность к
размножению
Отличие от живых организмов
Специфические черты
1) Во внешней среде имеют форму
кристаллов, не проявляя никаких
свойств живого.
1) Очень маленькие размеры
Наследственность
Не потребляют пищи
2) Простота организации
(нуклеиновая кислота + белки).
Изменчивость
2) Не потребляют энергию.
3) Занимают пограничное положение
между неживой и живой материей.
3) Не вырабатывают энергию.
Характерна
приспособляемость
к меняющимся условиям 4) Не растут.
окружающей среды
4) Высокая скорость размножения.
5) Носитель наследственной
информации или - ДНК, или РНК.
5) Нет обмена веществ.
6) Имеют неклеточное строение.-
- Какой вывод мы можем теперь сделать?
На основании данных таблицы можно сделать вывод о том, что вирусы, хотя и не имеют клеточного строения, относятся к живым организмам. В связи с этим все живое делится на две империи доклеточных, которая объединяет вирусы и бактериофаги, и клеточных (царства растений,
животных, грибов и прокариот).
- Какое строение характерно для вирусов?
Рассмотрите раздаточный материал: из каких компонентов состоит вирус?
Для них типичен сравнительно простой состав: нуклеиновая кислота (ДНК или РНК) и защищающая ее
белковая оболочка, которая носит название «капсид» (от лат. «capsa» — вместилище).
Рассмотрите схему классификация вирусов: По какому признаку классифицируют вирусов?
Если у всех клеточных организмов имеется обязательно два типа нуклеиновых кислот - ДНК и РНК,
то вирусы содержат только одну из них.
На этом основании их делят на две группы - ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы.
Составление схемы: «Классификация вирусов»
Вирусы с оболочкой
Вирусы без оболочки
ДНКрHKДНКдвуните- одноните-
содержащие
РНК-содержащие
вые
вые
Однон Двуните- Одноните- Двунии
-Как вы думаете, много или мало число видов вирусов
т в природе? С чем это связано?
Число видов вирусов, выявленных на сегодня,- превышает
тысячу. Все они объединены в
е
царство Vira.
в
ы
Любая живая клетка в процессе жизнедеятельности образует
необходимые ей органические вещества.
е
- А где синтезируются эти вещества у вирусов, если у них содержится только нуклеиновая кислота?
В отличие от клеточных организмов у вирусов отсутствует собственная система, синтезирующая белки.
-
Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию. С матрицы — вирусной ДНК или
РНК — синтезируется информационная-РНК, которая и служит основой для синтеза вирусных
белков рибосомами клетки-хозяина. Молекула ДНК вирусов, или их геном, может встраиваться в
геном клетки хозяина и существовать в таком виде неопределенно долгое время. Таким образом,
вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне, не что иное, как комплект
генов, странствующий набор информации, бездействующий, пока не себе пристанища в живой
клетке.
Как выдумаете из каких фаз состоит жизненный цикл вирусов?
Жизненный цикл вируса имеет две фазы - внеклеточную или покоящуюся (вирусные частицы или
вирионы) и внутриклеточную (размножающуюся). Существующие вне клеток вирионы не
обнаруживают никаких признаков жизни. Во время внутриклеточной фазы существует в виде
реплицирующейся (делящейся) молекулы ДНК или РНК, и его генетический материал служит для
синтеза клеткой хозяина специфичных вирусных белков.
Итак, рассмотрим процесс размножения вирусов, так как это совершенно особый в органическом мире
процесс, который характеризуется огромной скоростью. Так, например, в среднем за один цикл
размножения в клетке легкого куриного эмбриона воспроизводится до 10 тысяч вирионов вируса
чумы птиц, а в клетке почки теленка до 200 тысяч частиц вируса ящура. Подобная способность
размножаться в сочетании с другими условиями обеспечила вирусам надежное существование.
.
-Что приводит в действие покоящуюся генетическую программу вирусной частицы?
Ответ прост: успешный контакт с подходящей клеткой и вторжение в нее вирусной нуклеиновой
кислоты, взаимодействия вируса и клетки отличается специфичностью: каждый вирус способен
прикрепляться лишь к определенным клеткам, имеющим на своей поверхности специальные
рецепторы. К одной клетке могут прикрепляться десятки и даже сотни, частиц. Затем начинается
проникновение в клетку хозяина, причем механизм этой стадии оказался специфичным в
различных ситуациях. Бактерии и растения имеют помимо плазматической мембраны плотную и прочную
клеточную оболочку вирусам растений пройти сквозь стенку часто помогают механические повреждения,
наносимые насекомыми или сельскохозяйственными орудиями.
- Как проникает вирус в клетку?
Вирусы бактерий (бактериофаги) имеют специальное приспособление, несколько напоминающее шприц Фаг
частично растворяет клеточную стенку и мембрану бактерии и за счет сократительной реакции хвостика
впрыскивает свою, ДНК в ее клетку. Многие вирусы проникают в клетку тем же путем, что и пища. При
этом используются естественные для клетки процессы фагоцитоза и пиноцитоза. Далее ферменты лизосом
клетки разрушают вирусные белки, освобождая его инфекционное начало - нуклеиновую кислоту.
Некоторые вирусы проникают в клетку путем слияния мембран клеток и липопротеиновых оболочек
вирусов
Начало инфекционного процесса связано с размножением проникшего в клетку вируса, т.е. происходит
редупликация вирусного в генома и самосборка капсида, которые также осуществляются несколько этапов.
Первый этап - подготовительный. На этом этапе происходит подавление функционирования генетического
аппарата клетки-хозяина, белоксинтезирующий аппарат клетки переводится под контроль генома
вируса, начинается синтез ферментов, необходимых для синтеза и репликации нуклеиновых кислот
вируса
На следующем этапе происходит репликация нуклеиновых кислот, механизмы которой различны из-за разнообразия
генетического аппарата вирусных частиц, и синтез белков капсида.
Следующая стадия - созревание вирусных частиц - включает процессы, когда отдельные компоненты складываются
в самостоятельно функционирующие вирионы, точно соответствующие родительским оригиналам.
На последней стадии размножившиеся частицы вируса выходят из инфицированной клетки. Чаще всего выход
вирусов сопровождается разрушением клети и ее гибелью. Такой выход характерен для бактерифагов,
вирусов оспы, полиомиелита, энцефалита. Другие вирусы, например, вирусы герпеса, свинки выходят из
клетки путем почкования по мере их созревания. До момента гибели клеток они успевают проделать
несколько циклов размножения, постепенно истощая и разрушая клетки-хозяев. Иногда вирус мирно
живет в хозяйской клетке, размножаясь вместе с ней. Иногда такое «перемирие» длится десятилетиями.
Однако в любой момент оно может быть нарушено. Тогда встроившийся фрагмент вирусной частицы
выщепляется, и события начинают разворачиваться по сценарию, ведущему к гибели клетки.
Наука, изучающая размножение, строение и происхождение ВИРУСОВ называется вирусологией.
- А какое значение имеют вирусы?
Связь между злокачественными опухолями и вирусами у человека менее очевидна, хотя в последние годы такие
данные получены. К числу вирусных заболеваний относится СПИД, возбудителем которого является вирус
иммунодефицита человека (ВИЧ). ВИЧ относится к ретровирусам, имеет сферическую форму диаметром от
100— ISO нм. Наружная оболочка вируса состоит из мембраны, образованной из клеточной мембраны
клетки-хозяина, в которую встроены рецепторные образования, напоминающие по внешнему виду грибы.
Физкультпауза. Перед каждым учеником лежит кусочек бумаги. На одном из них, с нижней стороны
поставлена буква С (больной СПИДом).
Учащимся дается задание, чтобы они получили хотя бы три подписи своих товарищей на этих листках
бумаги.
После сбора подписей попросим встать того ученика, у которого оказался лист с буквой С, затем тех
кто подписался на этом листочке и тех чьих листочках подписался данный ученик.
2. Теперь встают те, которые подписались и взяли подписи у тех учеников, которые уже стоят. В конце
концов, в классе не остается ученик, который не стоит.
Вывод: все больны СПИДом.
Чтобы защитить себя от этой болезни, нам нужно знать, что представляет из себя возбудитель данной
болезни.
Возникновение СПИДа было предсказано еще в начале семидесятых годов 20 века. Краткая формулировка
прогноза гласила: “В 80–е годы может появиться гриппоподобное заболевание с высокой
летальностью”. Предсказание основывалось на двух экологических правилах. Первое: ниша не может
пустовать. Второе: пустующую нишу быстрее всего заполняет мелкий по размерам, очень
изменчивый и эволюционно более примитивный организм.
Экологическая ниша начала пустеть в результате успехов медицины, когда многие возбудители
инфекционных заболеваний были уничтожены практически полностью. Меры по их уничтожению
были применены быстрые и верные, но стратегия была рискованная: в борьбе с инфекциями
следовало опасаться абсолютной победы – полного уничтожения инфекций. Не остереглись.
“Дремавший на задворках биосферы” ВИЧ стал быстро занимать освободившуюся экологическую
нишу
Возбудитель СПИДа – вирус. Особенностью ВИЧ является его способность проникать в клетки иммунной
системы и разрушать их в процессе своего размножения. Это приводит к расстройству всей иммунной
системы человека, в результате чего организм
Исследователи обнаружили ВИЧ во всех биологических жидкостях инфицированных пациентов. В то же
время было установлено, что концентрация вируса в отдельных жидкостях различно.
Концентрация вируса
Среда обитания
Очень высокая
Кровь, семенная жидкость
Высокая
Вагинальная жидкость, материнское молоко
Низкая
Моча, экскременты
Очень низкая
Пот, слюна, слезы, носовой секрет
Заразиться ВИЧ не так уж легко. Вирус чрезвычайно чувствителен и сохраняет жизнеспособность вне
человеческого тела лишь в стерильных условиях, например в колбе. Будучи помещенным, в
пространство без доступа воздуха, вирус погибает. Обычные гигиенические меры в быту и в больнице
также быстро делают вирус безвредным.
Можно ли убить возбудителя СПИДа?
1. 50–70° спирт
несколько секунд
2. Попадание в желудочно–
кишечный тракт
разрушается пищеварительными ферментами и соляной
кислотой
3. t°=56°
30 минут
4. Попадание на кожу
через 20 минут уничтожается ферментами бактерий,
паразитирующих на коже
5. Кипячение
мгновенно
6. Дезинфицирующие средства
(хлорамин, хлорная
известь)
мгновенно
Какова опасность заражения СПИДом?
Заражение возможно лишь тогда, когда определенное количество вируса находится в организме.
Посредством биологических жидкостей тела, которые содержат лишь ничтожное количество вируса,
заражение практически исключено. Слюна содержит, кроме того, эндогенные вещества, которые
обладают защитным действием, поэтому и без того малое количество вируса становится неопасным.
ВИЧ может переноситься в том случае, если жидкости тела с высокой концентрацией вируса проникают
прямо в кровяное русло человека, например при микроскопических, незаметных трещинах слизистых
оболочек прямой кишки (которая особенно предрасположена к повреждению), женских и мужских
половых органов, а также через шприц, в котором находятся остатки зараженной крови.
Как вирусы проникают в клетку? Почему в этих случаях не работает механизм рецепторного
проникновения в клетку?
Контрольное задание: в предложенных тестах укажите знаком “+” или “–” в какой ситуации
возможен перенос ВИЧ, а в какой – нет.
Тест “Пути переноса ВИЧ”
1.
2.
Рукопожатие, объятия, поцелуй в щеку
От матери к ребенку (в утробе, при родах,
при кормлении грудью)
3.
Совместные игры
4.
Чихание, кашель, через слюну
5.
Использование многоразовой посуды в
столовой
6.
Домашние животные
7.
Половые контакты
8.
Занятия спортом
9.
Общественные туалеты
10.
Совместная работа и проживание с
зараженными людьми
11.
Уход за больными СПИДом при
соблюдении гигиенических норм
12.
Использование наркоманами общих игл
для инъекций
13.
Страстный поцелуй
Совместная проверка результатов, исправление ошибок.
2 блок “Сеанс одновременной игры”
Задача: выработка собственной модели поведения в критической ситуации.
Учащиеся получают карты (рис. № 3), на которых изображена компания подростков и дана инструкция к
работе. Необходимо проделать все описываемые действия и сделать вывод (заслушать одного
ученика).
Инструкция:
Перед вами компания подростков. У каждого из них номер от 1 до 15. Известно, что:№1–соблюдает
целомудрие (такой человек есть в любой компании) №2 и 3– влюблены и верны друг другу. Обведи
их кружком. Остальные подростки сексуально “общаются”. Они легкомысленно меняют партнеров и
никто из них не знает, что один уже инфицирован ВИЧ. Пометь его особо (например, красным
цветом). Возьми карандаш и соедини линиями партнеров (кроме № 1,2,3). Делай так 3 раза, каждый
раз образуя новые пары, не исключая и зараженного (лучше разными цветами). Теперь отметь тех, кто
контактировал с ВИЧ–инфицированным, и тех, кто был в контакте с ними.
Какой получился результат?
№ 1,2,3 благодаря своему выбору не подвергались риску, они здоровы и спокойны.
А остальные?А ты сам где был в этой игре?
Выиграл ты или проиграл?
Подумай и прими решение!
IV. Закрепление
Как вы понимаете слово »вирус»?
Вирусы - неклеточные формы жизни.
Вирусы – внутриклеточные паразиты живых организмов.
Вирусы – имеют специфический механизм взаимодействия с клеткой
Виру с - возбудители опасных заболеваний.
Есть ли будущее у вирусов? Нужны ли они?
Любая форма жизни является уникальной, требует к себе уважения, независимо от ценности для человека. Всемирная хартия о природе принята
Генеральной Ассамлеей ООН (1982 г.)
Какие вопросы у вас возникли при изучении данной темы?
Что понятно?
Что не понятно?