Конспект урока Вирусы

Тема урока: Вирусы. Строение и многообразие.

Класс 10

Конспект урока.

Тема урока по учебно-тематическому плану: Вирусы. Строение и многообразие.

Форма урока: изучение нового материала с опережающим обучением.

Методы урока: рассказ, беседа, элементы лекции, демонстрация презентации

«Вирусы. Строение и классификация», сообщение учащихся.

Цели урока: Знакомство учащихся с особенностью строения и жизнедеятельности вирусов.

Задачи урока:

1. Изучить строение и классификацию вирусов;

2. Познакомиться с жизненным циклом вируса и их значением.

3. Закрепить интерес  к данной теме и придать знаниям учащихся научный характер.

4. Формировать умение учащихся работать с литературой и компьютерными средствами.

5. Воспитывать бережное отношение к друг другу, имение слушать рассказчика.

Оборудование: Компьютер, медиа-проектор, презентация по теме. Учебник биологии для учащихся 11 класса общеобразовательных учреждений./ Под редакцией. Д.К Беляева и Г.М. Дымшица, 2019.

Этапы урока:

1. Ориентировочно-мотивационный этап (5 мин.)

2. Изучение нового материала (25 мин.)

3. Физкультпауза (1 мин.)

4. Закрепление знаний (10 мин.)

5. Задание на дом (4 мин.)

Ход урока.

1. Ориентировочно-мотивационный этап (5 мин.)

Здравствуйте, садитесь.

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

Итак, приготовьтесь к уроку.

Сегодня на уроке мы продолжим изучение многообразия представителей нашей планеты, рассмотрим неклеточные формы жизни - Вирусы.

Посмотрите на доску.

тема сегодняшнего урока: Вирусы. Строение и многообразие.

- Какова основная цель нашего урока?

1. Изучение нового материала (25 мин.)

Вирусы являются облигатными паразитами, использующими генетические ресурсы хозяина в значительно большей степени, чем бактерии. Внешним проявлением вирулентности вируса являются разрушение инфицированных вирусом клеток и возникающие в результате разрушения тканей физиологические изменения в организме хозяина.

Вирус (с лат. «яд») - неклеточная форма жизни. Они являются облигатными (обязательными) внутриклеточными паразитами, т. е. функционирующие только при попадании внутрь бактериальной или эукариотической клетки.

Запишите в тетради определение.

Открыты в 1892 году русским ботаником Дмитрием Ивановским.

Долгое время оставались неисследованными из-за того, что имели мельчайшие размеры (от 20 до 300 нм). Только появление электронного микроскопа позволило изучить эти существа.

Жизненный цикл вируса. Значение вируса.

• Вирус проникает в клетку хозяина- инфицирование.

• Настраивает метаболический аппарат хозяина на воспроизведение вириона.

• Множество новых вирусов покидают клетку.

• При этом клетка либо погибает, либо остается жива.

• Работа с учебником.

Прочитайте § 21, и заполните таблицу.

Проверим таблицу.

- Отдел

- Строение тела.

- Способы питания.

- Способы размножения.

- Представители.

- Значение.

Размножение вирусов.

• Размножение вирусов принципиально отличается от размножения остальных организмов.

• Вирусы воспроизводятся только внутри живой клетки, используя её для синтеза своей нуклеиновой кислоты и своих белков.

• Попав внутрь клетки, вирус теряет свою белковую оболочку, его нуклеиновая кислота освобождается и становится матрицей для синтеза белка оболочки вируса из клеток хозяина; при этом ДНК хозяина инактивируется.

• Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом (мельчайших вирусоподобных частиц, вызывающих инфекционные болезни).

• Вирусы передаются из клетки в клетку в виде инертных существ.

Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК для репликации попадают в ядро клетки, так как им требуется клеточная ДНК-полимераза. Также репликация ДНК этих вирусов сильно зависит от стадии клеточного цикла. В некоторых случаях вирус может вызывать деления клетки, что может приводить к раковому перерождению.

Как и большинство РНК-вирусов, представители класса III реплицируют геномную РНК в цитоплазме и используют полимеразы хозяина в меньшей степени, чем ДНК-вирусы.

Классы IV и V включают вирусы двух типов, репликация которых не зависит от стадии клеточного цикла. Наряду с вирусами, содержащими двуцепочечную ДНК, эти вирусы наиболее изучены.

Непосредственно на (+) геномной РНК вирусов IV класса может идти синтез белка на рибосомах клетки хозяина. Вирусы классифицируют на две группы, в зависимости от особенностей РНК:

• у вирусов с полицистронной мРНК трансляция приводит к образованию полипротеина, который затем разрезается на зрелые белки. С одной цепи РНК может синтезироваться несколько разных белков, что снижает длину генов.

• вирусы со сложной транскрипцией содержат субгеномные мРНК, синтез белка идет со сдвигом рамки считывания, также используется протеолитический процессинг полипротеинов. Эти механизмы обеспечивают синтез разных белков с одной цепи РНК.

СТРОЕНИЕ ВИРУСОВ

Полноценная по строению и инфекционная, т.е. способная вызвать заражение, вирусная частица вне клетки называется вирионом. Сердцевина («ядро») вириона содержит одну молекулу, а иногда две или несколько молекул нуклеиновой кислоты. Белковый чехол, покрывающий нуклеиновую кислоту вириона и защищающий ее от вредных воздействий окружающей среды, называется капсидом. Нуклеиновая кислота вириона является генетическим материалом вируса (его геномом) и представлена дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) или рибонуклеиновой кислотой (РНК), но никогда двумя этими соединениями сразу. (Хламидии, риккетсии и все другие «истинно живые» микроорганизмы содержат одновременно ДНК и РНК.) Нуклеиновые кислоты самых мелких вирусов содержат три или четыре гена, тогда как самые крупные вирусы имеют до ста генов.

У некоторых вирусов в дополнение к капсиду имеется еще и внешняя оболочка, состоящая из белков и липидов. Она образуется из мембран зараженной клетки, содержащих встроенные вирусные белки. Термины «голые вирионы» и «лишенные оболочки вирионы» используются как синонимы. Капсиды самых мелких и просто устроенных вирусов могут состоять лишь из одного или нескольких видов белковых молекул. Несколько молекул одного или разных белков объединяются в субъединицы, называемые капсомерами. Капсомеры, в свою очередь, образуют правильные геометрические структуры вирусного капсида. У разных вирусов форма капсида является характерной особенностью (признаком) вириона.

Вирионы со спиральным типом симметрии, как у вируса табачной мозаики, имеют форму удлиненного цилиндра; внутри белкового чехла, состоящего из отдельных субъединиц – капсомеров, находится свернутая спираль нуклеиновой кислоты (РНК). Вирионы с икосаэдрическим типом симметрии (от греч. eikosi – двадцать, hedra – поверхность), как у полиовируса, имеют сферическую, а точнее, многогранную форму; их капсиды построены из 20 правильных треугольных фасеток (поверхностей) и похожи на геодезический купол.

У отдельных бактериофагов (вирусов бактерий; фагов) смешанный тип симметрии. У т.н. «хвостатых» фагов головка имеет вид сферического капсида; от нее отходит длинный трубчатый отросток – «хвост».

Встречаются вирусы с еще более сложным строением. Вирионы поксвирусов (вирусы группы оспы) не имеют правильного, типичного капсида: между сердцевиной и наружной оболочкой у них располагаются трубчатые и мембранные структуры.

Капси́д — внешняя оболочка вируса, состоящая из белков. Капсид выполняет несколько функций.

• Защита генетического материала (ДНК или РНК) вируса от механических и химических повреждений.

• Определение потенциала к заражению клетки.

• На начальных стадиях заражения клетки: прикрепление к клеточной мембране, разрыв мембраны и внедрение в клетку генетического материала вируса.

В заражённой клетке вирус рано или поздно начинает размножаться, используя инфраструктуру клетки. Белки, составляющие капсид, синтезируются на основе генетического материала вируса. Некоторые типы вирусов, покидая заражённую клетку, отхватывают часть клеточной мембраны и «закутываются» в неё, создавая тем самым дополнительный уровень защиты.

Капсиды большинства вирусов имеют спиральную или икосаэдрическую симметрию. В случае спиральной симметрии (например, у вируса табачной мозаики) составные части капсида формируют цилиндр из уложенных по спирали белковых глобул, внутри которого находится генетический материал вируса. В случае икосаэдрической симметрии (например, у многих бактериофагов) образуется квази-сферическая структура капсида. В случае «закутанного» капсида отдельные части капсида (спирального или икосаэдрического) открыты окружающей среде, в то время как большая часть его скрыта мембраной.

Структурный анализ основных типов капсидов используется в классификации вирусов. Так, по результатам структурного анализа капсида в одну группу были помещены бактериофаг PRD1, вирус хлорелл, обитающих в Paramecium bursaria, и аденовирус млекопитающих.

Размеры вирусов.

Величина вирусов варьирует от 20 до 300 нм (1 нм = 10^-9 м). Практически все вирусы по своим размерам мельче, чем бактерии. Однако наиболее крупные вирусы, например вирус коровьей оспы, имеют такие же размеры, как и наиболее мелкие бактерии (хламидии и риккетсии), которые тоже являются облигатными паразитами и размножаются только в живых клетках. Поэтому отличительными чертами вирусов по сравнению с другими микроскопическими возбудителями инфекций служат не размеры или обязательный паразитизм, а особенности строения и уникальные механизмы репликации (воспроизведения самих себя).

Значение вирусов.

1. Вирусы являются возбудителями многих опасных болезней человека, животных и растений.

Более десяти групп вирусов патогенны для человека. Среди них имеются как ДНК-вирусы (вирус оспы, группа герпеса, гепатит B), так и РНК-вирусы (гепатит A, полиомиелит, ОРЗ, грипп, корь, свинка),

Меры борьбы:Из-за высокой мутабельности вирусов лечение вирусных заболеваний довольно сложно. Гораздо успешнее применять вакцинацию, заключающуюся во введении аттенуированных (то есть ослабленных) микроорганизмов или умеренных (близкородственных, но не патогенных) штаммов.

2. Использование в генетике и в селекции для получения вакцин против вирусных заболеваний, уничтожение вредных для сельского хозяйства насекомых, растений, животных.

Попытки использовать вирусы на пользу человечеству довольно немногочисленны. Так, в середине XX века вирус кроличьего миксоматоза использовали в Австралии, чтобы уменьшить поголовье этих чрезвычайно расплодившихся животных. Благодаря успехам генетики в будущем, возможно, искусственные вирусы смогут уничтожать больные клетки, не затрагивая при этом здоровые, или излечивать их, добавляя необходимый ген.

- Какие вирусы встречаются в нашей местности?

- Мы сейчас послушаем сообщение о вирусных болезнях растений в нашей местности.

1. Физкультпауза (1 мин.)

Выполняем простейшие движения на развитие и восстановление мышц тела: шеи, грудной клетки. Позвоночника.

1. Закрепление знаний (10 мин.)

Фронтальная беседа по вопросам.

1. Задание на дом.

приготовить сообщение по плану:
1. Вид вируса.
2.Вызываемое заболевание.
3. Течение заболевания и клинические признаки болезни.
4. Профилактика и способы лечения.