Разработка урока биологии в 10-м классе по теме "Вирусы"

Муниципальное общеобразовательное учреждение Ермоловская средняя школа имени П.Д.Дорогойченко Вешкаймского района Ульяновской области

Урок«Вирусы»

Участники: учащиеся 10кл

Учитель биологии: Абдулфатахова Э.А.

 Цель: . усвоение знаний о вирусах в системе. Обобщение единичных знаний о вирусе иммунодефицита человека в систему

     Задачи:

• Образовательные: раскрыть особенности внутриклеточного паразитизма вирусов; охарактеризовать особенности строения и жизнедеятельности вирусов; описать механизм проникновения вирусов в клетку; рассмотреть особенности размножения вирусов; сообщить об опасных вирусных инфекциях и о профилактике заболеваний;

• Развивающие: продолжить формирование навыков работы с учебником и научной литературой;

• Воспитательные: формировать понимание ценности жизни человека.

     Тип урока: изучение нового материала.

     Форма проведения урока: комбинированный урок с использованием презентации.

     Форма организации учебной деятельности: фронтальная.

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

Оборудование : таблицы «Строение вирусов», «Бактериофаги», научно-популярная литература о вирусах, мультимедийная презентация, компьютер, проектор, экран.

Ход урока

1Вступмтельное слово учителя. 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)

Как вы считаете ,это тема актуальна? Имеет ли она отношение к каждому из вас? Какие чувства вы испытываете, когда слышите «вирус»(Ответы учащихся)

План урока

1Общие сведения о вирусах

2История открытия вирусов.

3Строение и жизнедеятельность вирусов.

4Многообразие вирусов.

5Механизм проникновения вирусов в клетку.

6 Вирусные инфекции и профилактика заболеваний.

Изучение нового материала

Общие сведения о вирусах( рассказ учителя, во время которого учащиеся делают краткие записи в тетрадях)

Вирус- микроскопическая частица, способная инфицировать клетки живых организмов

Вирусы неклеточные формы жизни, т.е имеют неклеточную форму природу.

Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами(ведут только паразитический образ жизни и не выживают без связи с хозяином)

Вирусы изобретательны. Они проникают внутрь совершенно определенной клетки, именно эта зараженная клетка превращается в завод по производству вирусов. Для клетки вирус-это нечто иное, как плохая новость в белковой оболочке.

Вирусы являются самой распространенной формой существования органической материи на планете по численности популяции ,и, по видимому ,одной из самых распространенных по биомассе: воды мирового океана содержат колоссальное количество бактериофагов.

Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 30% состоит из информации, кодируемой вирусоподобными элементами.

Учитель. Откуда же свалилась такая напасть на голову не только человечества, но и всего живого мира, Сообщение 1 учащегося.

«История открытия вирусов» сообщение учащегося +презентация.

В 1892 году русский ученый, ботаник Дмитрий Иосифович Ивановский (демонстрация слайда) обратил внимание на широко распространенную болезнь растения табака, при которой листья покрываются россыпью пятен (мозаичная болезнь). Он выжал из этих листьев сок и профильтровал его через пористый фильтр из обожженной глины. Отверстия в фильтре были настолько малы, что задерживали даже бактерии. Однако профильтрованный сок не утратил заразных свойств.

     Д.И. Ивановский назвал открытые организмы «фильтрующимися вирусами» и выявил два основных свойства вирусов: они очень малы, и их невозможно, в отличие от клеток, выращивать на искусственных питательных средах.

     Через 7 лет (в 1899 году) микробиолог М. Бейеринк (демонстрация слайда) ввел термин «вирус» в научный обиход. В переводе с латинского «вирус» − яд. Вирусы отравляют живые организмы и являются внутриклеточными паразитами.

     Через несколько лет Ф. Леффлер и П. Фрош (демонстрация слайда) обнаружили, что болезнь, встречающаяся у домашних животных, − ящур, вызывается возбудителем, который также проходит через бактериальный фильтр, то есть является вирусом.  

     В 1917 году канадский бактериолог Феликс де Эрелль (демонстрация слайда) открыл бактериофаг – вирус, поражающий бактерии.

     Учитель.

• Итак, вирусы поражают все живые организмы – бактерии, грибы, растения, животных.

     Рассмотрим строение вирусов.

     − Прочитайте в учебнике статью «Химический состав вирусов».

     − Выполните задание№1. в тетради

     (Ответы учащихся)

     Обобщение учителя. Вирус состоит из двух частей: сердцевины, в которой содержится нуклеиновая кислота, и капсида, состоящего из белка (демонстрация слайда). С латинского capsa – вместилище, ящик, футляр. Капсид защищает генетический материал вируса от действия ферментов (нуклеаз), разрушающих нуклеиновые кислоты, и от воздействия ультрафиолетового излучения. Капсид также обеспечивает прикрепление вируса к поверхности клеточной мембраны.

     Вирусы делят на простые и сложные (демонстрация слайда). Простые вирусы содержат нуклеиновую кислоту и капсид, сложные вирусы содержат еще дополнителную оболочку, белковую или липопротеиновую, − суперкапсид.

     Вирусы по генетическому материалу делят на РНК-содержащие и ДНК-содержащие (демонстрация слайда).

     В настоящее время описано более 1000 различных видов вирусов (демонстрация слайда). Их выделяют в особое царство живой природы – Вирусы (неклеточные формы жизни). Наука, изучающая вирусы, называется вирусологией.

     Вирусы меньше бактерий в 50 раз, поэтому они свободно проходят через фильтр. Их размеры равны 20-300 нм. Вирусы удалось увидеть только с помощью электронного микроскопа в 30-е годы XX века.

     Вирусы – это особая и уникальная форма жизни, хотя и очень примитивная.

     Вирусам присущи основные признаки живых организмов: изменчивость, наследственность. С другой стороны, вирусы не имеют таких важнейших признаков жизни, как метаболизм, и не способны к самостоятельной репродукции вне клетки хозяина.

     Механизм проникновения вирусов в клетку

     Учитель. Основной путь проникновения вируса в клетку хозяина – рецепторный эндоцитоз (демонстрация слайда). Вирусы попадают внутрь клетки вместе с капельками межклеточной жидкости. Процесс проникновения вируса в клетку хозяина включает несколько этапов:

1. Прикрепление вируса к клеточным рецепторам, проникновение нуклеиновой кислоты с капсидом в капельке жидкости внутрь клетки.

2. После проникновения вируса в клетку капсид разрушается, освобождая РНК.

3. Осуществляется синтез вирусной ДНК с молекулы вирусной РНК.

4. Синтезированная вирусная ДНК проникает в ядро клетки хозяина и встраивается в его геном.

5. С ДНК происходит синтез вирусной иРНК.

• Вспомните, как называется этот процесс? Что такое транскрипция?

1. иРНК выходит в цитоплазму, где осуществляется синтез вирусных белков.

• Как называется этот процесс? Что такое трансляция?

1. Для размножения вирусы используют энергетические и ферментные системы клетки хозяина, поскольку не имеют собственных. Нуклеиновая кислота вирусов перестраивает работу синтетического аппарата клетки, заставляя ее работать на себя.

Учитель. Иной путь проникновения в клетку характерен для вирусов бактерий – бактериофагов.

      Вирусы вне клетки являются простым веществом. Как же вирусу-мельчайшей частице ,которую и живым организмом можно назвать с большой натяжкой, удается быстро поражать клетки своих хозяев? Для того чтобы узнать основные этапы жизнедеятельности вирусов, рассмотрите рис учебника

Этап 1Прикрепление вируса к клетке. На поверхности клетки имеются специальные рецепторы, с которыми бактериофаг связывается хвостовыми нитями. Этим объясняется строгая «прописка» вирусов в тех или иных клетках.

Этап2Проникновение вируса в клетку. Бактериофаг вводит внутрь клетки хвост, который представляет собой полый стержень. И как через иглу шприца, проталкивает внутрь клетки свою ДНК или РНК. Таким образом генетический материал фага попадает внутрь клетки, а капсид остается снаружи. Вирус работает как своеобразный генетический шприц

.Этап3 Размножение вируса т.е редупликация вирусного генома. Проникнув внутрь клетки, вирусная ДНК встраивается в ДНК клетки хозяина. Проникает в святых клетки, в центр управления жизнедеятельностью в ядро.

Этап 4 Синтез вирусных белков и самобранка капсида. Клетка, сама того не желая, начинает синтезировать вирусные белки вместо собственных .При этом используется структуры и энергия самой клетки. Из этих вирусных белков образуется новые вирусные оболочки-капсиды.. Этот процесс размножения не сравним с размножением других биологических видов. Происходит смерть ради жизни»- при попадании в клетку вирус сначала разрушается. Но ему достаточно одной нуклеиновой кислоты, чтобы через 10 минут внутри клетки хозяина образовалось сотни новых частиц.

Этап5 Выход вирусов из клетки. А что происходит с самой клеткой? Она гибнет. А вирусные частицы уже готовы к очередной атаке ,готовы разрушить сотни других клеток.

Вот так протекает инфекционный процесс. Таким образом мы рассмотрели основные этапы жизнедеятельности вирусов. Какой вывод можно сделать, Вопрос :Почему же трудно бороться с вирусами, попавшими внутрь клетки. Ответы учащихся

Учитель.. К лекарству, которое разрабатывается против вируса, предъявляются определенные требования. Оно должно губительно действовать на вирус, но не влиять на жизнедеятельность самой клетки. Лечение вирусных болезней-задача весьма сложная.

Вопрос. Кто из вас знает, что означает слово «вирус» в переводе с латинского? Это «яд» который поражает все царства живой природы. И сегодня я не могу не сказать еще об одном вирусе, который известен человечеству уже более 20лет.Но ученые до сих пор не нашли лекарства против этого вируса. Что это за вирус,(Вирус иммунодефицита человека)Что каждому необходимо знать для того чтобы обезопасить себя от ВИЧ инфекции? Какие вы знаете пути передачи ВИЧ инфекции? Записывают в тетради

Итак, существует два пути проникновения вирусов в клетку.

     Вирусы – постоянные спутники человека с момента рождения и до глубокой старости. Считается, что при средней продолжительности жизни 70 лет человек болеет вирусными заболеваниями около 7 лет. Подсчитано, что в среднем человек ежегодно сталкивается с двумя и более вирусными инфекциями, а за всю жизнь вирусы до 200 раз проникают в его организм. С вирусными инфекциями и профилактикой заболеваний мы познакомимся, прослушав следующие сообщение.

     Сообщение 2-го учащегося

     Вирусы, как возбудители заболеваний человека, животных, растений и микроорганизмов, известны со времен глубокой древности. Найден папирус с описанием оспы, бушевавшей в Древнем Египте около 4000 лет до нашей эры (демонстрация слайда). В истории нашей страны не раз случались повальные эпидемии оспы. В XIII веке в Москве оспа уничтожила почти 80% населения. В средние века в одной только Европе ежегодно заболевало оспой 10 млн и умирало до 2 млн человек. Об искоренении оспы было объявлено только в 1980 г. на Ассамблее Всемирной организации здравоохранения.

     Заболевания вирусной природы широко распространены и в настоящее время. Среди детских болезней частой является корь. В мире от кори ежегодно погибает около 2 млн детей. В странах с жарким климатом наиболее массовой причиной смерти детей первого года жизни являются вирусные желудочно-кишечные заболевания.

     Характер эпидемий, повторяющихся из года в год, носит такое заболевание вирусной природы, как грипп(демонстрация слайда).

     Вирусную природу имеет и заболевание герпес. Говорят: «на губах высыпала лихорадка» (демонстрация слайда).

     Вирусы вызывают у человека гепатит, краснуху, свинку, полиомиелит, клещевой энцефалит и др.

     Вирусы не только вызывают инфекционные болезни, но и могут быть причиной доброкачественных и злокачественных опухолей, а также заболеваний крови (лейкозов).

     Вирусные заболевания встречаются не только у людей, но и у животных и растений. Это ящур и лейкоз у крупного рогатого скота, рожистое воспаление у свиней, чума у птиц и свиней и др. У растений вирусное заражение вызывает опухолевые разрастания, задержку роста, морщинистость и карликовость побегов и листьев, нарушение окраски цветков (демонстрация слайда).

     Сообщение 3-го ученика

     СПИД – синдром приобретенного иммунодефицита (демонстрация слайда). При этой болезни человек теряет ту часть иммунной системы организма, которая связана с Т-лимфоцитами крови, обеспечивающими клеточный и гуморальный иммунитет.

     В результате человек становится практически беззащитным перед разнообразными микроорганизмами. Болезнь начинается постепенно и незаметно. Для нее характерна общая слабость, недомогание, снижение работоспособности, истощение организма, а также разнообразные проявления воспалительного характера.

     Возбудителем является вирус, названный ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) (демонстрация слайда). Вирус ВИЧ относится к группе ретровирусов. Это РНК-содержащий вирус. Эндемический очаг этого заболевания находится в Америке. Ранее близкий по свойствам вирус находили в организме зеленых мартышек. Недоказанным до настоящего времени путем он проник в организм человека, где стал размножаться и передаваться от человека к человеку. Первоначально из стран Африки вирус попал на Гаити, а затем в США.

     ВИЧ привносится в организм с кровью преимущественно путем сексуальных контактов с больными людьми, а также при введении внутривенно наркотиков и нарушении санитарных норм во время переливания крови.

     В настоящее время происходит массовое увеличение числа ВИЧ-инфицированных людей на планете. Проблема борьбы с вирусом СПИДа остается одной из главных для общества, для здравоохранения и науки вирусологии.

Итак, вирусы – неклеточные формы жизни – вызывают различные заболевания. Необходимо защищать свой организм от вирусов. Как сказал П. Медавар, «вирусы – это «плохие новости» в упаковке из белка».

Тест «Вирусы» (Демонстрация слайда)

1. Вирусы были открыты в 1892 году:

      а) Д.И. Ивановским;            

      б) И.М. Сеченовым;

      в) И.П. Павловым.            

1. Термин «вирус» (с латинского «яд») был введен:

а) М. Бейеринком;                

б) И.М. Сеченовым;

в) И.П. Павловым.

1. Бактериофаг состоит из таких частей:

а) нуклеиновой кислоты и капсида;

б) нуклеиновой кислоты и суперкапсида;

в) нуклеиновой кислоты, капсида и суперкапсида.

1. Бактериофаг содержит нуклеиновую кислоту:

а) в головке;

б) в хвосте;

в) в шипах.

1. Размер вирусов колеблется:

а) от 20 до 300 нм;

б) от 20 до 30 нм;

в) от 200 до 400 нм.

1. У вирусов отсутствует:

а) метаболизм;

б) наследственность;

в) изменчивость.

1. Основной путь проникновения вируса в клетку:

а) эндоцитоз;

б) экзоцитоз;

в) пиноцитоз.

1. Вирус вызывает заболевание:

а) оспу;

б) холеру;

в) туберкулез.

1. Какой вирус вызывает заболевание СПИД?

а) иммунодефицита;

б) герпеса;

в) оспы.

1. «Вирусы – это «плохие новости» в упаковке из белка». Это высказывание:

а) П. Медавара;

б) М. Бейеринка;

в) И.М. Сеченова.

1. Вопросы к учащимся (беседа) (Демонстрация слайда)

• Какие формы жизни существуют на Земле?

• Какие организмы относятся к неклеточным формам жизни?

• Назовите признаки живого организма, характерные для вирусов.

• Какое важное свойство живых организмов для вирусов не характерно?

• На какие две группы делятся вирусы по строению?

• Какое строение имеет простой вирус?

• Чем сложный вирус отличается от простого?

• Чем вирусы отличаются от бактерий?

• Назовите два пути проникновения вирусов в клетку.

• Что использует вирус при синтезе своих белков?

• Какие заболевания вызывают вирусы?

• Назовите меры профилактики заболевания СПИД.

V. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА

     Оценка активности учащихся на уроке.

VI. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

     Используя записи, параграф учебника по данной теме, изучить строение, размножение вирусов, их практическое значение.

.

   Литература:

1. Агол В. И. «Уловки вирусов». Биология в школе - М.: Школа-Пресс, 2003, №7.

2. Алексин А.Г. и др. Что такое? Кто такой? – М.: Просвещение, 1985.

3. Галло, Роберт К. Вирус синдрома приобретенного иммунного дефицита. // В мире науки - №3, 1987.

4. Зверева И.В. Биология. 10 класс. – Волгоград: Корифей, 2008.

5. Каменский А.А. Криксунов Е.А. Пасечник В.В. Биология. Введение в общую биологию и экологию, - М., Дрофа, 2005.

6. Кулев А.В. Общая биология. 11 класс: Методическое пособие – Санкт-Петербург: Паритет, 2001.

7. Учебник биологии для учащихся 11 класса общеобразовательных учреждений./ Под редакцией проф. И.Н. Пономаревой. - М.: Вентана-Граф, 2005.

8. Учебник биологии для 10-11 классов общеобразовательных учебных учреждений. В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтова, И.Н. Сонин, стериотип. - М.: Дрофа, 2002.

9. Учебник для общеобразовательных учреждений/ А.А. Каменский, Е.А. Крикунов, В.В. Пасечник. Общая биология 10-11 класс. - М.: Дрофа, 2005.

10. Фасевич И.Н. Биология. 6 – 11 классы. Конспе