Урок биологии по теме "Значение вирусов в жизни человека. Вирусные заболевания и их профилактика "

Евтушенко А.Г., учитель биологии ГУО «Брестский областной лицей имени П.М.Машерова»

Значение вирусов в жизни человека.

Вирусные заболевания и их профилактика

Ум и здоровье дороже всего.

Платон

Цель урока: формирование у учащихся знаний о внеклеточных формах жизни – вирусах и их значении в жизни человека.

Задачи урока:

Образовательные:

Закрепить знания об особенностях внутриклеточного паразитизма вирусов (особенности вирусов, строение и жизнедеятельность вирусов, механизм проникновения вирусов в клетку, особенности размножения вирусов)

Показать опасность вирусных заболеваний, обосновать необходимость знаний о вирусных заболеваниях с целью их профилактики, о роли науки вирусологии для борьбы с вирусными заболеваниями.

Развивающие:

Создать  условия для развития познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе проведения исследовательской работы с различными источниками информации.

Способствовать развитию монологической речи через учебный диалог.

Обеспечить  развитие рефлексивных умений через самоконтроль и самооценку.

Воспитательные:

Создать условия для формирования ответственного отношения к своему здоровью, как к ценности.

Создать условия для формирования  коммуникативных способностей учащихся через сотрудничество в группах.

Материалы и оборудование: презентация, раздаточный материал, сообщения учащихся, QR-код (ссылка на видеофрагмент https://www.youtube.com/watch?v=zAkAXxYOj-A).

Ход урока

I. Орг.момент (1 минута). Приветствие, проверка отсутствующих и готовности к уроку, позитивный настрой на работу.

II. Целеполагание и мотивация (3 минуты)

Сегодня на уроке мы продолжаем говорить об уникальных организмах невидимого нам мира – вирусах, которые являются неклеточными формами жизни. Мы вспомним особенности их строения и этапы жизнедеятельности. Раскроем особенности внутриклеточного паразитизма вирусов, вспомним механизм проникновения вирусов в клетку, а так же вы узнаете об опасных вирусных инфекциях и о профилактике заболеваний. Открываем тетради, записываем тему урока.

Зимой мы слышим такую информацию, что возникает вспышка гриппа, вирусы быстро поражают людей, прививки, поставленные от гриппа мало помогают. Почему защититься от сезонного гриппа трудно, почему заболевание быстро распространяется, мы сегодня постараемся выяснить. Поставим перед собой проблемный вопрос – почему с вирусами – возбудителями заболеваний трудно вести борьбу и полностью их уничтожить?

Стихийным злом эволюции назвали ученые свехмельчайшие формы жизни, не имеющие клеточного строения, значение их огромно, и многое еще не известно об этих загадочных существах нашей планеты. Это внеклеточные формы организмов – вирусы. Вирусы – латинское слово virus – яд. Это внутриклеточные паразиты, и вне клетки они не проявляют никаких свойств живого.

III. Актуализация знаний учащихся.  (3 минуты).

Учащимся (фронтальный опрос) предлагается ответить на следующие вопросы:

• Что такое организм - паразит? (Это организм, живущий за счет своего хозяина)

• Как же произошло открытие вирусов? Кто их открыл? (1892 г. Д.И.Ивановский)

• Каковы особенности строения вирусов? (Зрелая вирусная частица, известная как вирион, состоит из нуклеиновой кислоты, покрытой защитной белковой оболочкой — капсидом. Капсид складывается из одинаковых белковых субъединиц, называемых капсомерами. Вирусы могут также иметь липидную оболочку поверх капсида (суперкапсид), образованную из мембраны клетки-хозяина)

• Как вирусы функционируют в клетках?(Вирусы имеют генетический материал, однако лишены клеточного строения, а именно эту черту обычно рассматривают как фундаментальное свойство живой материи. У вирусов нет собственного обмена веществ, и для синтеза собственных молекул им необходима клетка-хозяин. По этой причине они не способны размножаться вне клетки.)

• Как они влияют на клетку-хозяина? (При поражении вирусом клетка тратит свои ресурсы не на собственные нужды, а на воспроизводство вирусных частиц, что уже является неблагоприятным воздействием. Многие вирусы в период размножения с помощью специальных белков ограничивают биосинтез ряда собственных белков клетки, что еще больше вредит хозяину. Большинство инфицированных клеток гибнет либо при освобождении новых вирусных частиц, либо в результате исчерпания своих ресурсов. Все это приводит к развитию тех или иных заболеваний на уровне многоклеточного организма.)

Так как все вирусы являются внутриклеточными паразитами, то они вызывают заболевания у всех клеточных существ: бактерий, растений, грибов, животных и человека.

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, чумы, гриппа, энцефалита, кори, атипичной пневмонии, СПИДа и других болезней. Так, например, от СПИДа погибли многие известные личности: великий танцор Рудольф Нуриев, знаменитый американский писатель фантаст Айзек Азимов, Актер Энтони Перкинс, знаменитый теннисист Артур Эш и многие другие.

Почему же до сих пор, несмотря на то, что медицина достигла больших высот, эпидемии гриппа и ковида выводят из строя миллионы людей? (Ответы учащихся).

Проблемный вопрос: “Как избежать вирусных заболеваний? Что надо знать, чтобы противостоять вирусам?”.

Представьте себя в роли тех людей, которые должны защитить человечество от вирусов? Какие знания о вирусах вам будут необходимы, чтобы выполнить эту важную миссию?

Цель: узнать опасность различных вирусов, способы инфицирования вирусными заболеваниями растений, животных и человека и меры их профилактики.

Класс делится на четыре группы, которые получают задания для обсуждения в конце урока.

Задания группам: на основе обсуждаемого на уроке материала о вирусных заболеваниях, прокомментируйте высказывания, которые вы получили:

1. “Вирусы – это плохие новости в хорошей упаковке из белка”.

2. “Вирусы – самозваные диктаторы и двигатели эволюции”.

3. “Жизнь похожа на коробку спичек. Обращаться несерьезно – опасно”.

4. “Вирусы — молекулярные акулы, мотив без разума”.

После завершения работы, группы готовятся к выступлению. Выступление каждой группы заканчивается формулировкой вывода по рассмотренному вопросу и фиксированием его в тетрадях учащихся. Заслушивается один выступающий от каждой группы.

Информацию, полученную в группах вносят в тетради в виде таблицы:

IV. Изучение нового материала (25 минут).

Группа 1. Сообщение “Вирусные заболевания растений и бактерий”

Вирусные болезни растений, заболевания растений, вызываемые вирусами. Поражают представителей различных семейств цветковых растений, хвойных, папоротников, водорослей и грибов. Часто резко снижают урожай с.-х. культур и его качество. Вирусные болезни растений делят на мозаики и желтухи. Основной симптом мозаик — мозаичная (неравномерная) окраска листьев, обусловленная нарушениями в пластидном аппарате клеток ассимиляционной паренхимы листьев. Из болезней этой группы наиболее вредоносны: мозаика табака, мозаика и стрик томата, морщинистая и полосчатая мозаики картофеля, мозаика свёклы и др. Для желтух характерны: общий хлороз листьев; расстройство (нередко карликовость) роста; скручивание, курчавость листьев; чрезмерное скопление в них углеводов, вызывающее их жёсткость и хрупкость. К желтухам относят желтуху свёклы, закукливание злаков, скручивание листьев картофеля и т.д.

  Мозаики легко передаются с соком больных растений во время пикировки рассады, при пасынковании, при соприкосновении больных и здоровых растений и лёгком взаимном травмировании их, например, при ветре, иногда через семена, а также сосущими насекомыми (главным образом тлями). Перенос вируса при этом происходит чисто механически. Желтухи распространяются преимущественно насекомыми-переносчиками, главным образом цикадами.

  Вирусы зимуют в растениях, в их отмерших остатках, в переносчиках, в посевном и посадочном материале. На скорость размножения вирусов в растительных тканях и на проявление симптомов болезни большое влияние оказывают возраст растений (наиболее восприимчивы молодые растения), условия их питания и другие факторы внешней среды.

  Меры борьбы: использование иммунных сортов; регулирование сроков сева и уборки [например, в южных областях ранние сорта картофеля при ранней посадке и ранней (в июле) уборке наименее поражаются вирусами]; прочистка семенных участков от больных растений; борьба с переносчиками и сорняками, прогревание окулировочного материала, другие специальные мероприятия.

В таблицу учащиеся записывают: У растений вирусы вызывают - мозаику или иные изменения окраски листьев либо цветков, курчавость листьев и другие изменения формы, карликовость; у бактерий - их распад .

Группа 2. Сообщение “Вирусные заболевания животных”

Среди многочисленных заболеваний животных выделяют: бешенство, ящур, вирусный перитонит кошек, ринотрахеит кошек, вирусный гепатит.

Ящур - острая, вирусная, чрезвычайно заразная болезнь, поражающая всех домашних животных (крупный рогатый скот, овцы, козы, свиньи) и диких парнокопытных животных. К ящуру восприимчив и человек, особенно дети.

Источники данного вируса:

-заболевшие животные, в том числе и те, которые находятся в инкубационном периоде;

-вирусоносители (те коровы, которые уже переболели, могут быть опасными более года).

У больных животных можно обнаружить вирус в молоке, слюне, моче и кале, поэтому возбудители ящура без проблем попадают во внешнюю среду. Результатом этого является заражение коровников, дворов для выгула, различного инвентаря, кормушек, пастбищ, водоёмов, кормов. Обслуживающий персонал, транспорт, другие домашние животные, такие как кошки, собаки, птица могут пассивно переносить вирус на себе.

Опасными могут быть и насекомые – паразиты. Вирус ящура во внешней среде может сохраняться длительное время. Так, на пастбищах в горах он вполне может быть активным до следующего сезона, на шерсти животных держится в течение 50 дней, на одежде человека – до 100 дней, а в помещении – до 70 дней.

Клинические признаки:

Инкубационный период (время от заражения животного до появления первых клинических признаков) – до 20 дней. При остром течении болезни – у крупного рогатого скота отмечаются ухудшение аппетита, вялая жвачка, повышенное слюноотделение. Затем повышение температуры тела до 40,5-41,5⁰С, угнетение, отказ от корма, прекращение жвачки. На 2-3 день на внутренней поверхности нижней и верхней губ, на беззубом крае нижней челюсти, на языке и слизистой оболочке щек появляются афты, у некоторых животных – в межкопытцевой щели и на вымени. Через 12-24 часа стенки афт разрываются, образуются эрозии, в это время температура тела понижается до нормальной, наступает обильное слюнотечение. У телят ящур протекает в безафтозной форме с явлениями острого гастроэнтерита. Смерть взрослых животных наступает через 5-14 суток, молодняка  - через 1-2 суток. Основной метод профилактики болезни - ВАКЦИНАЦИЯ!

Грипп птиц - опасная вирусная инфекция поражает все виды пернатых. Из домашней птицы наиболее чувствительны – индюки, куры и утки. Переносчиками заболевания являются дикие перелетные птицы, от которых грипп передается домашним. Возбудитель гриппа птиц устойчив, в воде при t +4 С сохраняется в течение одного года, хорошо переносит глубокую заморозку, однако в течение нескольких секунд погибает от высоких температур. Смертность от заболевания достигает 100 %.

БЕШЕНСТВО - острое вирусное инфекционное заболевание, общее для человека и животных, всегда заканчивается смертью. Бешенством болеют все млекопитающие. У человека это заболевание называется гидрофобией.

Заражение происходит через укусы, оцарапывание, ослюнение больным животным, а также при контакте с предметами, загрязненными инфицированной слюной.

Возбудитель бешенства может находиться в слюне больного животного за 10 дней до появления первых признаков заболевания. Из домашних животных источником заражения людей чаще всего становятся собаки и кошки, из диких - лисицы, волки, барсуки и различные грызуны.

В таблицу учащиеся записывают: У животных часто встречаются: ящур, чума, бешенство, вирусный перитонит кошек, ринотрахеит кошек, вирусный гепатит 

Группа 3. Сообщение “Вирусные заболевания человека”

Болезни, вызываемые вирусами, относятся к категории наиболее опасных инфекционных заболеваний человека. Многие инфекционные болезни характеризуются способностью поражать большое количество людей одновременно, что существенно снижает возможности оказания необходимой медицинской помощи.

Входными воротами для многих вирусов являются слизистые оболочки дыхательной, пищеварительной, выделительной и половой систем. Имеющаяся на них слизь препятствует воздействию вирусов на клетки. Поэтому существенную роль играет количество вирусных частиц, изначально попадающих на слизистую оболочку. Чем меньше их будет, тем менее вероятно начало инфекционного процесса.

Некоторые вирусы попадают в организм человека при укусах кровосососущих членистоногих (комаров, клещей, вшей). *К распространяемым таким образом вирусным болезням относятся вирусный клещевой энцефалит, желтая лихорадка, лихорадка денге, лихорадка Западного Нила, лихорадка Зика и др.* В этом случае профилактика заключается в ограничении контакта с переносчиками вирусов.

В начале ХХI в. к уже известным медицине вирусным заболеваниям человека добавилась коронавирусная инфекция. Возбудитель этой болезни ведет свое происхождение от коронавирусов, обитавших в организме летучих мышей. В результате природных генетических изменений появились варианты коронавируса, способные размножаться в клетках человека. Как и другие возбудители заболеваний дыхательной системы (например вирусы гриппа), коронавирусы передаются от человека к человеку воздушно-капельным путем, поэтому основной мерой профилактики является ограничение контактов между людьми и защита органов дыхания от попадания вирусов с помощью закрывающих рот и нос масок.

В таблицу учащиеся записывают: У человека вирусы вызывают такие заболевания, как оспа, корь, паратит, грипп, ОРВИ, краснуха, герпес, гепатит, СПИД и другие. 

Группа 4. Сообщение “Защита от вирусов. Наука вирусология”

Вирусология – наука о вирусах, изучающая их строение, биохимию, систематику и значение. Задачи: обнаружение новых, ранее не исследованных возбудителей болезней человека, животных и растений, определение способов борьбы с вирусами и профилактика заражения ими. Эдуард Дженнер – английский сельский врач (1798 год) положил начало массовому применению прививок и методам вакцинации.

Время рождения современной вирусологии – 50 годы ХХ века, когда была создана вакцина против полиомиелита, разработаны методы непрерывного культивирования штаммов живых человеческих клеток in vitro. Так была найдена биологическая система для выращивания вируса в больших количествах для изучения и массового производства вакцины. Развитие электронной микроскопии позволило изучать морфологическую и химическую структуру вирусов, механизм их размножения и взаимодействия с клеткой-хозяином. Исследования в области цитологии, молекулярной биологии и генетики способствовали развитию вирусологии.

Проблемы вирусологии:

• найти доступные и эффективные средства борьбы с вирусными заболеваниями;

• создание препаратов длительного и профилактического действия, защищающих организм от инфекции;

• выяснение роли скрытых вирусных инфекций и вирусоносительства;

• исследование возможностей вирогении для решения задач генной инженерии.

V. Подведение итогов (3 минуты)

Давайте вспомним тему нашего сегодняшнего урока, цель и проблемный вопрос, который мы сегодня с вами поставили в начале урока.

Проблемный вопрос. Почему с вирусами – возбудителями заболеваний трудно вести борьбу и полностью их уничтожить? Что надо знать, чтобы избежать вирусных заболеваний?

Ответы учащихся:

• Вирусы – неклеточные формы жизни.

• Вирусы внутриклеточные паразиты и вызывают серьезные заболевания у растений, животных и человека.

• Вирусы очень быстро и спонтанно приспосабливаются к новым условиям, т.е. мутируют.

• Могут долгое время находится в скрытой форме.

• Для профилактики вирусных заболеваний надо укреплять иммунитет.

• Проходить вакцинацию.

• Проходить диспансеризацию.

Вывод: Вирусы — суперпаразиты, достигшие крайней степени паразитизма: они могут существовать и размножаться только в клетке другого организма и вызывают в нем заболевания.

VI. Закрепление. (5 минут)

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

1. маленькие размеры

2. быстро приспосабливаются

3. встраиваются в чужие клетки и полностью их подчиняют, (клетки начинают синтезировать генетический материал вируса)

4. изменчивы, быстро меняются, мутируют.

Сделайте вывод в форме синквейна. Работаете в паре и оформите синквейн в тетради. Работаете 3 – 4 минуты.

Синквейн (от французского слова «пять строк»). Синквейн – это стихотворение, которое требует изложения большого объема учебной информации в кратких выражениях, что позволяет сделать вывод. Данную работу ребята могут выполнить в парах или индивидуально, можно художественно оформить лист с синквейном. Это стихотворение из пяти строк, которое строится по определенным правилам.

1. название синквейна – тема, обычно одно слово (существительное, что?)

2. описание темы в двух словах (прилагательное, прилагательное (какой?))

3. описание действия в рамках темы тремя словами (глагол, глагол, глагол (что делает?))

4. фраза, показывающая отношение к теме, «крылатая фраза» на тему синквейна

5. слово, которое повторяет суть темы (существительное)

1. Вирусы

2. Мельчайшие, болезнетворные

3. Размножаются, приспосабливаются, мутируют

4. Вирусы – неклеточные формы жизни

5. Паразиты

VII. Рефлексия (3 минуты) 

И в завершение нашего урока выскажите свое мнение о нем, о своем самочувствии на уроке, о своих товарищах и работе с ними. Можно воспользоваться подсказками:

- Сегодня я узнал ...

- Я удивился ...

- Теперь я умею ...

- Я хотел бы ...

VIII. Домашнее задание (2 минуты): § 26, написать эссе по теме “Любая форма жизни является уникальной, требует к себе уважения, независимо от ее ценности для человека”