Неклеточные формы жизни вирусы и бактериофаги конспект урока 10 класс

материал к уроку биологии в 10 классе по теме "Неклеточные формы жизни. Вирусы и бактериофаги." Материал включает в себя разработку урока, презентицию и буклет для учащихся.

Скачать:

Вложение	Размер
nekletochnye_formy_zhizni.rar	1.31 МБ

Предварительный просмотр:

Урок по биологии

Составила учитель биологии

Опарина Анна Валерьевна

Педагогический стаж- 7 лет

1. 5-11 классы: программа для общеобразовательных учреждений к комплекту учебников, созданных под руководством В.В.Пасечника/ авт-сост. Г.М.Пальдяева.- М.: Дрофа, 2009.-92 с.

2. Биология.Общая биология. 10-11 классы. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В., М.: Дрофа, 2013

Цель: познакомить учащихся с вирусами и бактериофагами как неклеточной формой жизни.

1. Познакомить учащихся со строением вирусов и бактериофагов, как неклеточной форме жизни
2. Расширить представления о цикле размножения вирусов и бактериофагов.
3. Дать представление о гипотезах возникновения вирусов.

1. Создание условий для формирования ответственного отношения к своему здоровью
2. Воспитание самостоятельности через организацию работы в группах
3. Воспитание осознанной необходимости в ответственному отношению к своему здоровью.

1. Развитие умения анализировать и сравнивать биологические объекты с объектами неживой природы.
2. Развитие умения делать выводы, используя схемы
3. Развитие познавательного интереса учащихся через создание проблемной ситуации.
4. Развитие навыков работы в малых группах.

Тип урока: урок изучения нового материала

Методы урока: объяснительно-иллюстративный, частично поисковый, проблемный.

Форма организации учебной деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная.

1.Актуализация знаний учащихся

- строение вирусов и бактериофагов, их размножение

- гипотезы происхождения вирусов и бактериофагов

- значение вирусов в жизни человека и природе

- закрепление нового материала

3. Рефлексия + домашнее задание

Перед уроком учащиеся разделены на 5 групп по 5 человек.

1. Актуализация знаний учащихся

Учитель: Одно из современных положений клеточной теории гласит: клетка- универсальная структурная и функциональная единица жизни.

Но все ли организмы имеют клеточное строение?

Ответы учащихся. Слайд № 1

Когда-то, миллионы лет назад,
На нашей замечательной планете
Возникла жизнь, и начался парад
Невиданных существ на этом свете.
Бактерии, простейшие, грибы,
Не счесть червей, и так от века к веку
Жизнь становилась гуще и сложней
И, наконец, дошла до человека.
Все хорошо! Но, видимо, Природа
Иль просчиталась где, иль что недоучла,
Но в этой распрекрасной бочке меда
И ложку дегтя нам преподнесла!
Иль существа, а может, вещества
Об этом долгий спор не утихает,
Но вирусы- и все об этом знают
Среди других живут и процветают
Печальная реальность такова!
Грозит нам СПИД- себя как уберечь?!
И птичий грипп откуда-то вдруг взялся!
Как сделать, чтобы затупился меч,
А щит непробиваемым остался!

О чем идет речь в стихотворении? Ответы учащихся.

Учащиеся делают запись в буклете

Какова цель нашего урока? Что мы должны узнать? Ответы учащихся.

Всем известно, что вирусы являются возбудителями многих заболеваний, что они малы. Но не многие из нас знают особенности этих загадочных организмов.

Девиз урока: Любая форма жизни является уникальной, требует к себе уважения, независимо от ее ценности для человека Слайд № 3

Задание учащимся: в течение рассказа вы должны заполнить первую страницу буклета.

На место происшествия был направлен молодой ученый, выпускник Санкт-Петербургского университета Дмитрий Ивановский. Сделано бессчетное количество опытов и исследований по изучению возбудителя. Слайд № 5

И вот в 1892 году мир науки сотрясла новость - обнаружена новая, неизвестная ранее форма жизни, открыты необычайно микроскопические организмы, проходящие сквозь самые узкие отверстия фильтров. Д.И.Ивановский открыл целый новый мир живых существ – мир фильтрующихся вирусов. Но подобно Колумбу, открывшему новый континент, он даже не дал ему названия. Слайд № 6

Учитель: За открытием Ивановского последовали новые открытия вирусов и вирусных заболеваний растений, животных и человека: грипп, ящур, оспа, чума, герпес - и, наконец, открыт вирус СПИДа.

Абсолютное большинство вирусов было открыто при установлении причины какого-либо заболевания человека, животных или растений.

Наука, изучающая вирусы называется вирусологией. 12 февраля 1892 года является официальной датой рождения науки вирусологии.

Проверка заполнения первой страницы буклета фронтально.

- строение вирусов и бактериофагов, их размножение

Учитель: Вирусы- это неклеточная форма жизни . Размер от 20 до 300 нм. (1 нм- 10 в -9 метра)

Вирусы существуют в двух состояниях: покоящемся ( вирионы- полностью сформированный вирус) и репродуцирующемся ( внутриклеточные ). Слайд № 8

Особенности строения вирусов:

вирус состоит из молекулы ДНК или РНК, заключенной в белковую оболочку- капсид. Функции капсида: защита нуклеиновой кислоты от ультрафиолетового излучения и воздействия ферментов, прикрепление вируса к поверхности мембраны клетки-хозяина за счет рецепторов, которые комплементарны рецепторам клеточных мембран. Поэтому вирус поражает клетки строго определенных видов. Так, вирус гепатита А или Б проникает и размножается только в клетках печени; аденовирусы и вирус гриппа — в клетках эпителия слизистой оболочки верхних дыхательных путей; вирус, вызывающий воспаление головного мозга, — в нервных клетках; вирус эпидемического паротита (свинка) — в клетках околоушных слюнных желез. Многие вирусы помимо белкового капсида имеют внешнюю мембрану, состоящую из белков, липидов и полисахаридов. Такая внешняя оболочка называется суперкапсидом.

Учащиеся в группе заполняют схему строения вирусов в буклете. Проверка фронтально. Слайд № 9

По внешнему виду вирусы могут быть: шарообразными (вирус гриппа), кубовидными (вирус оспы), иметь вид палочки (вирус табачной мозаики – шестигранная палочка), многоугольными, сферическими, нитевидными. Слайд № 10.

Бактериофаги. В 1915 году Ф.Тоуртом были открыты вирусы бактерий – бактериофаги. Бактериофаги, или фаги, способны проникать в клетку бактерий и разрушать ее.

Бактериофаг был открыт в 1917 году канадским бактериологом Ф. де Эрелль.

Строение бактериофага. Строение их достаточно сложное. Помимо икосаэдрической головки, содержащей генетический материал, имеют полый цилиндрический отросток, окружённый чехлом из сократительных белков и заканчивающийся шестиугольной площадкой с шестью короткими выростами и шестью длинными нитями. Слайд № 11

Заполнение схемы строения вирусов вместе, под руководством учителя.

Учитель: Ученые все еще спорят – вирусы это кто? Или что?

Давайте попробуем ответить на этот вопрос

Вспомните свойства живого: (фронтально)

1. Единство химического состава
2. Единство химической организации
3. Открытость
4. Обмен веществ и энергии
5. Самовоспроизведение
6. Саморегуляция
7. Развитие и рост
8. Раздражимость
9. Наследственность и изменчивость

Весь этот комплекс критериев можно считать достаточным и необходимым для определения живого. Если тело не отвечает хотя бы одному критерию, то его живым считать нельзя.

Задание группам: Сравните объекты живой природы клеточной организации с вирусами и бактериофагами.

Учащиеся работают в группе по заполнению таблицы с записью результатов в буклете. Слайд № 12

Заполнить самостоятельно таблицу из предложенных тезисов Слайд № 13

1. Обладают наследственностью.

2. Не имеют клеточного строения

3. РНК (ДНК) + капсид

4. Вирусы имеют только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).

5. Вирусы никогда не размножаются делением.

6. Обладают изменчивостью (мутируют).

7. Вирусы никогда не размножаются вне клетки хозяина.

8. Способны производить себе подобных.

9. Отсутствует собственный обмен веществ

10. Быстро размножаются

11.Химический состав представлен только органическими веществами, а такие важные неорганические компоненты, как вода и минеральные соли, отсутствуют.

13.Вирусы не растут, не потребляют пищу

14.Приспособленность к меняющимся условиям среды

15. Маленькие размеры

16. Занимают пограничное положение между живой и неживой материей

Сходство вирусов с живыми организмами

Отличие вируса от живых организмов

Слайд № 14. Проверка фронтальная. Встаньте та группа, у которой нет ни одной или одна ошибка. Теперь встаньте та группа, у которой от двух до четырех ошибок. Спасибо. А теперь встаньте та группа, у которой более четырех ошибок.

Из результатов таблицы ответьте на вопрос: Вирус: кто или что ? Ответы детей. На основании всего вышеизложенного делаем вывод : Сегодня предполагают, что вирусы существуют между живым и неживым мирами и являются основными участниками эволюции, проявляют свойства живого только внутри клетки-хозяина.

- Схема размножения вирусов

Учитель: Слайд № 15. Вирусы способны размножаться только в клетках других организмов. Размножение вирусов (репродукция) – это многоступенчатый процесс. Основной путь проникновения вируса в клетку хозяина – рецепторный эндоцитоз. Вирусы попадают внутрь клетки вместе с капельками межклеточной жидкости. Процесс проникновения вириона в клетку хозяина включает несколько этапов:

1. Прикрепление вируса к клеточным рецепторам;

2. Образование вакуоли (эндоцитоз);

3. Выход вируса из вакуоли в цитоплазму.

Вирус прикрепляется к поверхности восприимчивой клетки – этот процесс называется адсорбцией .

Вирус вводит свою нуклеиновую кислоту в клетку (у бактериофагов) или проникает в клетку полностью, а затем происходит отделение вируса от белковой оболочки и освобождение нуклеиновой кислоты. Этот процесс называется инъекцией .

Редупликация вирусных молекул нуклеиновой кислоты осуществляется за счет нуклеотидов, накопленных в клетке хозяина.

Синтез вирусных белков и ферментов — осуществляется на рибосомах клетки.

Сборка вирусных частиц— осуществляется из синтезированных пораженной клеткой вирусных белков и нуклеиновых кислот.

Учащиеся рассматривают схему размножения вирусов в буклете. Учащиеся делают пометки.

Составьте схему размножения бактериофага с помощью дополнительной информации, выданной каждой группе. Учащиеся работают в группах.

Несколько иной путь проникновения в клетку у вирусов бактерий – бактериофагов.

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

Проникновение 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.

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

Синтез вирусных белков и самосборка капсида. Клетка, сама того не желая, начинает синтезировать вирусные белки вместо собственных. При этом используются структуры и энергия самой клетки. Из этих вирусных белков и образуются 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 вирусных частиц.

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.

Проверьте правильность схемы с помощью рис.39 на стр.80 учебника. Проверить результаты фронтально. Слайд № 16.

Учитель: Пока вирусов было известно немного и еще меньше знали о них, ученых вполне устраивала такая простая классификация: вирусы животных, вирусы растений, вирусы бактерий. Но уже к концу 40 — началу 50-х годов это деление перестало удовлетворять. Во-первых, были обнаружены вирусы, которые могли поражать и растения, и животных; во-вторых, среди каждой из этих групп их набиралось столько, что требовалась дальнейшая градация.

Какие виды нуклеиновых кислот вам известны?

Слайд № 17. Рассмотрите схему классификации вирусов, предложенной в буклете. Назовите основу классификации. Ответы учащихся. (основа- тип нуклеиновой кислоты).

В зависимости от вида НК вирусы делятся на:

А) однонитчатые (крысиный вирус Килхама)

Б) двунитчатые ( Оспа человека, овец, свиней, аденовирусы (ОРЗ) человека, герпес )

А) однонитчатые ( Энцефалит, краснуха, корь, бешенство, грипп и др. (ВИЧ) )

Б) двунитчатые ( Вирусы насекомых и других животных )

- гипотезы происхождения вирусов.

Учитель: Существует несколько гипотез происхождения вирусов:

1. Вирусы – потомки бактерий – результат их регрессивной эволюции
2. Вирусы – заблудившиеся клеточные органоиды (рибосомы, фрагменты хромосом)
3. Занесены из космоса с космической пылью.

- значение вирусов в жизни человека и природе

Ребята, скажите зачем нам нужны знания о вирусах? Ответы учащихся.

Вирусы являются постоянными спутниками человека от рождения вплоть до глубокой старости. Считается, что при средней продолжительности жизни 70 лет около 7 лет человек болеет вирусными заболеваниями.

В настоящее время писано более 1000 различных видов вирусов. Виды объединяют в роды и семейства. Все вместе их выделяют в особое царство живой природы – Вирусы . Более 500 видов вирусов могут вызывать инфекционные заболевания человека. Не описаны вирусы мхов и водорослей. Несколько видов вирусов известны у грибов, папоротникообразных и голосеменных. Известно много вирусов у цветковых растений. Вирусные заболевания наносят большой ущерб животноводству и могут разрушить его в масштабе целой страны. Подобная катастрофа наблюдалась в конце 2000г. в Великобритании. В настоящее время от вируса птичьего гриппа погибает огромное количество домашних и диких птиц.

Какие способы борьбы с вирусными инфекциями существуют?

Четвертый способ- отвлекающая терапия: ножную ванночку с горчицей перед сном (на 5 минут), надеть шерстяные носки. Пить горячий чай с лимоном (противогриппозное действие), или с малиной, чтобы пропотеть. Полоскать несколько раз горло отваром ромашки, шалфея или настойкой чеснока. Смазать полость носа оксолиновой мазью (убивает микробы). Полноценный сон, питание

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.

Какие вам известны заболевания человека, возбудителем которых являются вирусы? Современный мир поразило страшное вирусное заболевание, о которого ежедневно умирают люди.

Значение вирусов в природе и жизни человека

• Вирусы вызывают многие опасные заболевания человека: оспу, ветряную оспу, корь, грипп, гепатит, герпес, бешенство, полиомиелит, СПИД.
• Вирусные заболевания поражают животных и растения, принося ущерб сельскому хозяйству.
• Вирусы - бактериофаги используются для изучения синтеза белка, строения гена, раковых заболеваний.
• Вирусы используются для борьбы с насекомыми-вредителями (например, с хлопковой совкой в США, кроликами в Австралии).

Биологический диктант (индивидуально). Слайд № 18

1. Наука, изучающая вирусы называется цитологией
2. Вирусы открыл Д.И. Ивановский
3. Генетическая информация вирусов представлена в виде ДНК
4. Свойства живого вирусы проявляют вне клетки-хозяина.
5. Вирусы- это примитивные бактерии.
6. Вирусы размножаются в клетке-хозяине
7. Бактериофаги- это вирусы поражающие бактериальные клетки
8. Беловая оболочка вирусов называется вирион
9. Вирусы- это особая форма неклеточной жизни
10. Вирусы имеют шаровидную форму

Ключевые слова конспекта: неклеточные формы жизни, царство вирусы, фаги (бактериофаги)

Вирусы являются неклеточной формой жизни и занимают пограничное положение между неживой и живой матерней. Вирусы — внутриклеточные паразиты и могут проявлять свойства живых opганизмов, только попав внутрь клетки.

Отличия вирусов от неживой природы:

1. способность к размножению;
2. наследственность и изменчивость

Отличия вирусов от клеточных организмов:

1. не имеют клеточного строения;
2. не проявляют обмена веществ и энергии (метаболизма);
3. могут существовать только как внутриклеточные паразиты;
4. не увеличиваются в размерах (не растут);
5. имеют особый способ размножения;
6. имеют только одну нуклеиновую кислоту — либо ДНК, либо РНК.

Вирусы существуют в двух формах:

• покоящейся (внеклеточной), когда их свойства как живых систем не проявляются,
• внутриклеточной, когда осуществляется размножение вирусов.

Простые вирусы (например, вирус табачной мозаики) состоят из молекулы нуклеиновой кислоты и белковой оболочки капсида. Некоторые более сложные вирусы (гриппа, герпеса и др.) помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты могут содержать липопротеиновую мембрану, углеводы и ряд ферментов. Белки защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов. Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др.

В зависимости от присутствующей в вирусе нуклеиновой кислоты различают РНК-содержащие и ДНК-содержащие вирусы. Нуклеиновая кислота содержит генетическую информацию, обычно о строении белков капсида. Она может быть линейная или кольцевидная, в виде одно- или двуцепочечной ДНК, одно- или двуцепочечной РНК.

При проникновении вируса внутрь клетки специальные белки вирусной частицы связываются с белками-рецепторами клеточной оболочки. В животную клетку вирус может проникать при процессах пино- и фагоцитоза, в растительную клетку — при различных повреждениях клеточной стенки.

Вирус подавляет существующие в клетке процессы транскрипции и трансляции. Он использует их для синтеза собственных нуклеиновой кислоты и белка, из которых собираются новые вирусы. После этого клеточные оболочки разрушаются и новообразованные вирусы покидают клетку, которая при этом погибает.

Бактериофаги (вирусы, паразитирующие на бактериях), как правило, не попадают внутрь клетки, так как этому препятствуют толстые клеточные стенки бактерий. Внутрь клетки проникает только нуклеиновая кислота вируса.

Полагают, что происхождение вирусов связано с эволюцией каких-то клеточных форм, которые в ходе приспособления к паразитическому образу жизни вторично утратили клеточное строение.

Вирусы способны поражать различные живые организмы. Первым открытым вирусом был вирус табачной мозаики, поражающий растения. Вирусную природу имеют такие заболевания животных и человека, как натуральная оспа, бешенство, энцефалиты, лихорадки, инфекционные гепатиты, грипп, корь, бородавки, многие злокачественные опухоли, СПИД и др. Кроме того, вирусы способны вызывать генные мутации.

Заболевания у животных	• Бруцеллез
	• Лейкоз
	• Ящур
	• Инфекционная анемия лошадей
	• Рак крови кур
	• Чума у свиней и птиц. И другие
Заболевания у растений	• Табачная мозаика
	• Карликовость
	• Желтая сеть
	• Пятнистая мозаика
Заболевания у человека	• Оспа
	• Гепатит
	• Энцефалит
	• Краснуха
	• Бешенство
	• Грипп
	• Корь
	• Полиомиелит
	• Паротит (свинка)
	• СПИД и др.

Вирус, вызывающий заболевание СПИДом (синдром приобретённого иммунодефицита), поражает клетки крови, обеспечивающие иммунитет организма. В результате больной СПИДом может погибнуть от любой инфекции. Вирусы СПИДа могут проникнуть в организм человека во время половых сношений, во время инъекций или операций при несоблюдении условий стерилизации. Профилактика СПИДа заключается в избегании случайных половых связей, использовании презервативов, применении одноразовых шприцев.

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, про­блемного изложения, объясни­тельно-иллюстративный.

- формирование у учащихся целостной системы знаний о живой природе, ее системной организации и эволюции;

-умения давать аргументированную оценку новой информации по биоло­гическим вопросам;

-воспитание гражданской ответственности, самостоятельности, инициативности

Образовательные: о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;

Развитие творческих способностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;

Воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем

Личностные результаты обучения биологии:

1. воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину; осознание своей этнической принадлежности; усвоение гуманистических и традиционных ценностей многонационального российского общества; воспитание чувства ответственности и долга перед Родиной;

2. формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;

Метапредметные результаты обучения биологии:

1. умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

2. овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы;

3. умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно популярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и

Познавательные: выделение существенных признаков биологических объектов и процессов; приведение доказательств (аргументация) родства человека с млекопитающими животными; взаимосвязи человека и окружающей среды; зависимости здоровья человека от состояния окружающей среды; необходимости защиты окружающей среды; овладение методами биологической науки: наблюдение и описание биологических объектов и процессов; постановка биологических экспериментов и объяснение их результатов.

Регулятивные: умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).

Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру­гих видов деятельности.

Технологии: Здоровьесбережения, проблем­ного, раз­вивающего обучения, групповой деятельно­сти

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Познакомить учащихся с краткой историей ви­русологии и значением вирусов в жизни людей.

Раскрыть особенность внутриклеточного пара­зитизма вирусов.

Охарактеризовать строение и состав вирусов

Показать уникальный механизм взаимодейст­вия вируса с клеткой.

Сообщить учащимся сведения о вирусе СПИДа.

Вирусы и бактериофаги — внеклеточные формы жизни, паразитирующие на генетическом уровне

Существуют два способа передачи вирусов от клетки к клетке: горизонтальный — путём выхода вирусной частицы из одной и внедрение в другую клетку и вертикальный — из коления в поколение в результате встраивания в хромосому клетки-хозяина.

Паразиты на генетическом уровне прокариотических организмов.

Неклеточные формы жизни, являющиеся паразитами эукариотических клеток на генетическом уровне.

Процесс взаимодействия ви­руса (бактерии) и организма хозяина, включающий внедрение паразита, его размножение и выделение в окружаюшую среду.

Горизонталь­ный путь передачи

Путь передачи инфекцион­ного агента из одного организма к другому через окружающую среду

Вертикаль­ный путь передачи

Путь передачи инфекцион­ною агента с половыми клетками, в хромосомы которых встраивается наследственный материал вируса,

Отличия вирусов от неживой природы:

способность к размножению;

наследственность и изменчивость.

Отличия вирусов от клеточных организмов:

не имеют клеточного строения;

не происходит обмен веществ и энергии (метаболизм);

могут существовать только как внутриклеточные паразиты;

не увеличиваются в размерах (не растут);

размножаются особым способом;

имеют только одну нуклеиновую кислоту либо ДНК, либо РНК.

Размеры вирусов от 20 до 300 нм. Простые вирусы (например, вирус табачной мозаики) состоят из молекулы нуклеиновой кислоты и белковой оболочки — капсида. Более сложные вирусы (гриппа, герпеса и др.) помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты могут содержать липопротеиновую мембрану, углеводы и ряд ферментов. Белки защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов. Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др.

В зависимости от присутствующей в вирусе нуклеиновой кислоты различают РНК-содержащие и ДНК-содержащие вирусы. Нуклеиновая кислота содержит генетическую информацию, обычно о строении белков капсида. Она может быть линейная или кольцевидная, в виде одно- или двуцепочечной ДНК, одно- или двуцепочечной РНК.

При проникновении вируса внутрь клетки специальные белки вирусной частицы связываются с белками-рецепторами клеточной оболочки. В животную клетку вирус может проникать при процессах пино- и фагоцитоза, в растительную клетку — при различных повреждениях клеточной стенки. Вирусы, паразитирующие на бактериях — бактериофаги — как правило, не попадают внутрь клетки полностью, так как этому препятствуют толстые клеточные стенки бактерий. Внутрь клетки проникает только нуклеиновая кислота вируса.

Вирус подавляет существующие в клетке процессы транскрипции и трансляции. Он использует их для синтеза собственных нуклеиновой кислоты и белка, из которых формируются новые вирусы. После этого клеточные оболочки разрушаются, и новообразованные вирусы покидают клетку, которая при этом погибает. Так, у вируса гриппа за 30 ч проходит пять-шесть циклов с продуцированием более 100 вирусных частиц в каждом. При заражении некоторыми вирусами клетки не разрушаются, а начинают усиленно делиться, часто образуя злокачественные опухоли.

Полагают, что происхождение вирусов связано с эволюцией каких-то клеточных форм, которые в ходе приспособления к паразитическому образу жизни вторично утратили клеточное строение.

Первым был открыт вирус табачной мозаики, поражающий растения. Вирусную природу имеют такие заболевания животных и человека, как натуральная оспа, бешенство, энцефалиты, лихорадки, инфекционные гепатиты, грипп, корь, бородавки, многие злокачественные опухоли, СПИД и др. Кроме того, вирусы способны вызывать генные мутации.

Вирусы - неклеточные формы жизни

В переводе с греческого языка название этих организмов переводится как "яд". И это не случайно. Невооруженным глазом их никто никогда не видел, но практически каждый перенес на себе их влияние. Ведь симптомы гриппа в зимний период стучатся к нам в дом без спроса.

Это сейчас известно, что вирусы - неклеточная форма жизни. Биология этих организмов оставалась загадкой на протяжении многих веков. И только в конце 19 века русский физиолог Дмитрий Иосифович Ивановский доказал, что возбудителями многих болезней являются именно вирусы. Ученый исследовал растение табака, которое было поражено табачной мозаикой. Он заметил, что если сок больного растения проникнет в здоровое, то произойдет его поражение.

Почему вирусы - неклеточные формы жизни? Ответ прост: их организм не состоит из клеток. Он представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты, окруженной белковой оболочкой - капсидом. Различают ДНК- и РНК-содержащие вирусы.

В зависимости от особенностей строения неклеточные формы жизни - вирусы - делятся на простые и сложные. Первые имеют классическое строение из нуклеиновых кислот и белков. А вторые во время сборки дополнительно прикрепляют часть плазматической мембраны. Она выполняет функцию дополнительной защитной оболочки.

Почему они живые?

Итак, вирусы - неклеточные формы жизни, не имеют привычной мембраны и органелл - постоянных клеточных структур, выполняющих определенные функции. По каким же признакам их относят к живым организмам? Они способны к процессу размножения. Причем, находясь вне организма хозяина, они не проявляют никаких признаков существования. Как только вирус оказывается в клетке, он начинает синтезировать свои белки. При этом начинается процесс подавления произведения собственных белковых молекул организма.

Вирусные белки действуют как ферменты - биологически активные вещества. Они ускоряют воспроизведение нуклеиновых кислот. Таким образом, количество чужеродных частиц увеличивается, а собственные процессы синтеза останавливаются. В результате организм заболевает, поскольку для начала процесса размножения вирусу нужна энергия и органические вещества клеток хозяина.

Вирусы - неклеточные формы жизни, которые способны паразитировать в любых организмах. И одноклеточные прокариотические бактерии не исключение.

"Пожиратели" этих организмов называются бактериофагами. Для проникновения в клетку-хозяина они просто впрыскивают собственную молекулу нуклеиновой кислоты через мембрану в цитоплазму клетки. В течение получаса в одной бактерии образуется более ста вирусных частиц. Как бактериофаг находит в природе свою жертву? Дело в том, что для этого вирусная частица имеет специальные рецепторы, которые и распознают прокариотический организм.

Пути попадания вирусов в организм

Неклеточные формы жизни - вирусы, имея примитивное строение, способны проникать в организм хозяина разными способами. Зависят они от особенностей его строения. Для человека самыми распространенными из них являются воздушно-капельный путь, проникновение через слизистые покровы, продукты питания и воду.

Переносчиками таких опасных заболеваний, как энцефалит и желтая лихорадка, являются животные. В данном случае клещи и комары соответственно. При половых контактах возможно заражение гепатитом В и С, ВИЧ и герпесом. В природе широко распространены и вирусы, поражающие растения и грибы. Проникновение в эти организмы происходит через участки повреждения в клеточной стенке. Важной особенностью вирусов является их избирательность. Это значит, что частицы, которые поражают человека, не влияют на растительные и бактериальные организмы и наоборот.

Вирусы: польза или вред

Какую пользу могут приносить эти организмы, если они вызывают опаснейшие смертельные заболевания: бешенство, грипп, оспу и другие. Дело в том, что именно вирусы - неклеточные формы жизни - формируют иммунитет. Это понятие означает способность организма противостоять инфекциям. Иммунитет бывает врожденным, который представлен антителами крови, и приобретенным. Последний разделяется на естественный и искусственный. При перенесении инфекционных заболеваний память о вирусных частицах остается у особых клеток крови - антител. При повторном попадании чужеродных организмов они распознают вирус и уничтожают его путем внутриклеточного переваривания - фагоцитоза. Искусственный иммунитет приобретается в результате вакцинации. Ее суть заключается в том, что организм человека заражают ослабленным вирусом и антитела начинают бороться с ним, формируя иммунную память.

Благодаря различным формам иммунитета организм сохраняет свою жизнеспособность начиная с первого вздоха младенца в течение всей жизни. Каждую минуту в кровеносное русло поступает множество вирусных частиц. Если количества антител достаточно для их полного уничтожения, человек остается здоров. Болезнь наступает в ином случае, когда вирусные частицы преобладают и ресурсов иммунной системы недостаточно, чтобы обезвредить их. Неклеточные формы жизни - вирусы и фаги - являются представителями отдельного царства живой природы, которое называется Vira. В последние десятилетия основной задачей эпидемиологов является создание новых вакцин от многих опасных вирусных заболеваний. Дело в том, что в процессе самосборки происходит мутация и образование новых вирусов. Особенно это касается ВИЧ, который поражает саму иммунную систему, полностью делая организм беззащитным. Это является серьезной проблемой для современной науки. Надеемся, она будет решена уже в ближайшее время.

Вопросы и задания для повторения

1.Как устроены вирусы?

2.Чем отличаются простые вируса от сложных?

3.Каков принцип взаимодействия вирус клетки?

4.Как вирус проникает в клетку?

Неклеточные формы жизни. Вирусы и бактериофаги