Урок по биологии в 10 классе «ВИРУСЫ – НЕКЛЕТОЧНЫЕ ФОРМЫ ЖИЗНИ»

Урок по биологии

в 10 классе

«ВИРУСЫ – НЕКЛЕТОЧНЫЕ ФОРМЫ ЖИЗНИ»

     Цель: сформировать у учащихся знания о неклеточных формах жизни – вирусах – на основе решения проблемной ситуации.

     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.

     Продолжительность: 45 минут.

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

     Вирусы – это «плохие новости» в упаковке из белка.

П.Медавар

ХОД УРОКА

     I. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ

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

     II. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ

     Учитель. Все мы уже, к сожалению, понимаем, что страшная болезнь под названием СПИД прочно вошла с нами в XXI век. В мире от этого страшного заболевания умирает все больше и больше людей. Обратимся к данным о его распространении.

     Впервые о неизвестной болезни сообщил «Еженедельный вестник заболеваемости» (США) в 1981 году. Уже к концу года упоминалось о 166 случаях этого заболевания. Через 4 года в Атланте состоялась первая Всемирная конференция по СПИДу, на которой царил «явный и безусловный шок». Это страшное заболевание унесло и продолжает уносить миллионы жизней. В этом году сотни известных имен, таких как Рудольф Нуриев, Фреди Меркьюри…

     Заболевание СПИДом развивается медленно. В течение нескольких лет единственным признаком болезни может быть увеличение некоторых лимфатических узлов. Затем начинаются подъемы температуры, длительные расстройства желудка, потливость, похудание. В дальнейшем возникают воспаление легких, поражение кожи, заражение крови, злокачественные опухоли. Все это приводит к смерти человека. Самое обидное то, что чаще всего погибают молодые люди в полном расцвете сил.

• Какие организмы вызывают заболевание СПИД? (Ученики должны ответить на проблемный вопрос в конце урока.)

     Вспомним  с вами материал по теме «Клетка».

• Что такое клетка? Все живые организмы имеют клеточное строение.
• На какие две группы делятся клеточные организмы?
• Что значит «прокариоты»?
• Какие организмы относятся к прокариотам?
• Что значит «эукариоты»?
• Какие организмы относятся к прокариотам?

     Но есть организмы, которые не имеют клеточного строения. Какие это организмы, мы узнаем на уроке.

     Тема урока – «Вирусы − неклеточные формы жизни». Сегодня на уроке мы познакомимся с вами с уникальными организмами – вирусами, которые являются неклеточными формами жизни. Рассмотрим особенности вирусов, строение этих организмов, этапы жизнедеятельности. Раскроем особенности внутриклеточного паразитизма вирусов, изучим механизм проникновения вирусов в клетку, а также вы узнаете об опасных вирусных инфекциях и о профилактике заболеваний. (Демонстрация слайда)

     План урока (Демонстрация слайда)

1. Открытие вирусов.
2. Строение и жизнедеятельность вирусов.
3. Многообразие вирусов.
4. Механизм проникновения вирусов в клетку.
5. Вирусные инфекции и профилактика заболеваний.

     III. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

     Сообщение 1-го учащегося

     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 на карточке №1.

     (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?

6)      иРНК выходит в цитоплазму, где осуществляется синтез вирусных белков.

• Как называется этот процесс? Что такое трансляция?

7)      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.

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

Чтобы об этом узнать:

     − Прочитайте текст учебника.

     − Выполните задание на карточке №2.

     (Ответы учащихся)

• 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.

     IV. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

1.      Вопрос к учащимся (поставленный в начале урока)

• Какие организмы вызывают заболевание СПИД?

2.      Проблемный вопрос

• 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». Согласны ли вы с этим утверждением? Аргументируйте свой ответ.

3.      Тест «Вирусы» (Демонстрация слайда)

1. Вирусы были открыты в 1892 году:

      а) Д.И. Ивановским;            

      б) И.М. Сеченовым;

      в) И.П. Павловым.             

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

а) М. Бейеринком;                

б) И.М. Сеченовым;

в) И.П. Павловым.

3. Бактериофаг состоит из таких частей:

а) нуклеиновой кислоты и капсида;

б) нуклеиновой кислоты и суперкапсида;

в) нуклеиновой кислоты, капсида и суперкапсида.

4. Бактериофаг содержит нуклеиновую кислоту:

а) в головке;

б) в хвосте;

в) в шипах.

5. Размер вирусов колеблется:

а) от 20 до 300 нм;

б) от 20 до 30 нм;

в) от 200 до 400 нм.

6. У вирусов отсутствует:

а) метаболизм;

б) наследственность;

в) изменчивость.

7. Основной путь проникновения вируса в клетку:

а) эндоцитоз;

б) экзоцитоз;

в) пиноцитоз.

8. Вирус вызывает заболевание:

а) оспу;

б) холеру;

в) туберкулез.

9. Какой вирус вызывает заболевание СПИД?

а) иммунодефицита;

б) герпеса;

в) оспы.

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

а) П. Медавара;

б) М. Бейеринка;

в) И.М. Сеченова.

4.      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.

     Всем спасибо за работу. До свидания.

         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. Конспекты уроков: семинары, конференции, формирование ключевых компетенций, - Волгогдад, Учитель, 2009.
11. Хэзелтайн, Уильям А., Вонг-Стааль, Флосси. Молекулярная биология вируса СПИДа. // В мире науки - №12, 1988.