Разработка урока и презентация по теме "Вирусы" 9 класс

Салтынская Надежда Николаевна. Вирусы. Биология.

Образовательное учреждение: МАОУ «Молчановская СОШ№2».

Предмет: биология

Класс:9

Тема: Вирусы.

Продолжительность: 45 минут.

Необходимое оборудование: проектор, компьютер.

Авторский медиапродукт: Microsoft Word, Microsoft Point.

Вид продукта: Наглядная презентация учебного материала.

Структура презентации

Целесообразность использования медиапродукта на уроке.

1.     Недостаточное количество информационного материала в учебнике.

2.     Развитие наглядно – образного мышления за счет повышения уровня наглядности.

3.     Эффективное использования времени

4.     Повышение эффективности усвоения учебного материала за счет одновременного изложения учителем необходимых заданий, сведений и показа демонстрационных фрагментов.

5.     Повышение интереса учащихся к предмету.

Задачи урока:

 Образовательные:

-  Сформировать представление об особенностях неклеточных форм жизни.

Развивающие:

1.     Продолжить развивать стремление к самостоятельной познавательной активности.

2.     Продолжить формирование формально-логических умений объяснения, конкретизации, определения, обобщения.

Воспитательные:

1.      Интеллектуальные – продолжить формирование научного мировоззрения.

2.     Экологические – закрепление знаний о взаимосвязи живой и неживой природы.

3.     Нравственные – формирование знаний и убеждений учащихся об ответственности человека за сохранение целостности биосферы нашей планеты.

Ход урока

I.                  Орг. момент.

II.               Подготовка  к изучению новой темы. Актуализация знаний.

На уроках мы изучили строение и особенности процессов жизнедеятельности клеточных организмов: прокариотических и эукариотических, представителей царства Растений, Животных, Грибов, Бактерий. Для них характерны разные способы питания и добывания органических веществ. Давайте вспомним, что такое организм паразит? (Это организм, живущий за счет своего хозяина).

Однако существуют ещё неклеточные формы жизни -  Вирусы. С момента  открытия вирусов возникло немало вопросов.   Что вам известно о вирусах? (Это клеточные паразиты, возбудители опасных заболеваний).

III. Изучение новой темы.

1.Постановка проблемы.

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?»

Для того чтобы ответить на наш вопрос, рассмотрим  и соберем в качестве доказательств проблемы особенности строения и существования вирусов, а также их многообразие по плану (в ходе урока обучающиеся составляют конспект – досье на вирусов):

1. Открытие вирусов.

2. Особенности вирусов.

3.Строение вирусной частицы.

4.Организация генетического аппарата.

5.Многообразие вирусов.

6.Проникновение вирусов в клетку.

7.СПИД.

8.Вирусы Эбола и Марбурга.

2. Открытие вирусов. Сообщение ученика.(слайд 4)

Конец 19 века. Бактериология достигла больших успехов. В этот период учеными открыты возбудители чумы, холеры, туберкулеза, дифтерии и других наиболее часто встречающихся и широко распространенных болезней. Однако возбудителей многих других заболеваний, в том числе и очень опасных (например, корь, натуральная оспа, грипп, гепатит и др.), обнаружить не удавалось, хотя о болезнях знали давно.

         В 1892 году Дмитрий Иосифович Ивановский (1864 – 1920), занимаясь поисками возбудителя болезни табачной мозаики (болезнь листьев растения табака), установил, что он не виден в микроскоп даже при сильном увеличении и проходит через фильтры, которые задерживают бактериальные клетки; он не растет на обычных искусственных питательных средах, применяемых в бактериологии. Табачный сок, проходимый через фильтр не утратил заразных свойств.

Спустя много лет ученые узнали, что вирусы меньше бактерий в 50 раз, поэтому они свободно проходили через фильтр. Ивановский назвал открытые организмы «фильтрующимися микробами», и выявил два основных свойства вирусов: они очень малы, и их невозможно в отличие от клеток выращивать на искусственных питательных средах.

         Шесть лет спустя, в 1898 году независимо от Ивановского такие же результаты получил голландский микробиолог М. Бейеринк. Он сделал вывод, что болезнь мозаику табака вызывают не микробы, а «жидкое заразное начало», или фильтрующийся вирус, который размножается лишь в живых организмах. Оба ученых были отчасти правы, но отчасти и ошибались. Возбудителем болезни табака оказались не бактерии, как утверждал Ивановский, но и не жидкое заразное начало, как предполагал Бейеринк. Причиной болезни являлись вирусы – особые организмы (от латинского «virus» - яд). Размеры вирусов от 20 до 300 нм, их удалось увидеть только с помощью электронного микроскопа в 30 – е годы XX века, они примерно в 50 раз меньше бактерий. Вирусы входят в царство Vira, и распространены повсеместно. Первым сфотографировали именно вирус табачной мозаики, который является самым изученным. Открытие вирусов положило начало новой науке – вирусологии, изучающей неклеточные формы организмов.

3.Особенности вирусов (слайд 5).

Сегодня наукой открыты и изучены многие сотни вирусов. Выяснилось, что три четверти всех известных болезней человека вызываются именно ими .Задумывались ли вы над тем, что человечеству с самого начала его существования угрожали серьезные враги. Являлись они неожиданно, коварно, не гремя 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. Вне клетки хозяина они не проявляют никаких свойств живого организма! Они не потребляют пищи и не вырабатывают энергии, не растут, у них нет обмена веществ.

Слайд 5. Отличия от живых организмов:

ü Неклеточное строение

ü Облигатные паразиты

ü Вызывают заболевания

ü Нет обмена веществ

ü Не растут

ü Не делятся

ü Стратегия жизни - безудержное размножение!

4.     Строение вирусной частицы. Слайд 6.

Особей вируса, находящихся в состоянии покоя, называют вирионом. Вирусы существуют в двух формах: покоящейся (внеклеточной), когда их свойства как живых систем не проявляются, и внутриклеточной, когда осуществляется размножение вируса. Вирусы – это внутриклеточные паразиты!

Размеры вирусов 20-300 нм. Их можно увидеть только под электронным микроскопом при увеличении не менее 400000 раз. Вирион состоит из сердцевины, белковой оболочки - капсид, у некоторых вирусов (герпеса или гриппа) имеется липопротеидная оболочка – суперкапсид. Сердцевина представлена генетическим аппаратом. Генетический аппарат вирусов представлен различными формами нуклеиновых кислот, такого разнообразия нет у других форм жизни. Как известно, у растений и животных генетический аппарат состоит из двойной спирали ДНК, а РНК, выполняющая роль переносчика информации, всегда одноцепочечная. У вирусов же природа будто бы опробовала все возможные варианты нуклеиновых кислот: одно- и двухспиральная РНК, одно- и двухспиральная ДНК. При этом ДНК может быть либо линейной, либо замкнутой в кольцо.
Вирусы, в отличие от всех остальных организмов, не имеют клеточного строения.

Типы структуры вирусов.(слайд 7)

1. В случае спиральной симметрии, показанной на схеме строения вируса табачной мозаики, капсомеры, или субъединицы вируса, формируют спираль вокруг полой трубчатой сердцевины.

2. При икосаэдрическом типе симметрии, показанной на схеме строения аденовируса, капсомеры, или белковые субъединицы вируса, образуют изометрический белковый чехол, состоящий из 20 правильных треугольников.

3. Сложные, или оболочечные, вирусы снаружи капсида окружены ли-попротеиновой оболочкой (суперкапсидом, или пеплосом). Эта оболочка является производной структурой от мембран вирус- инфицированной клетки. На оболочке вируса расположены гликопротеиновые шипы, или шипики (пепломеры). Под оболочкой некоторых вирусов находится матриксный м-белок.

4.Комбинированная, или смешанная, симметрия у вирусов может быть представлена разными вариантами. Частица бактериофага, показанная на схеме, имеет "головку" правильной геометрической формы и "хвост" со спиральной симметрией.

Сравнительные размеры вирусов (слайд 8).

Новый вирус, обнаруженный недалеко от побережья Чили, получил имя Megavirus chilensis. Его геном содержит 1 миллион 259 тысяч 197 пар нуклеотидов, которые кодируют 1120 белков. По этому показателю, равно как и по размерам частиц (680 нанометров), M. chilensis является рекордсменом среди вирусов. Оптимальный организм-хозяин для этого вируса пока неизвестен.

Анализ генома позволил установить, что мегавирус является родственником мимивируса - предыдущего рекордсмена по размерам частиц (600 нанометров) и количеству пар нуклеотидов (на 77 тысяч пар меньше, чем у мегавирусу). Ученые установили, что мегавирус и мимивирус оба содержат гены, характерные для клеточных организмов. Кроме этого у обоих вирусов очень похожи гены, кодирующие белки, которые предназначены для починки ДНК в случае ее повреждения. Поэтому, по мнению ученых, оба вируса произошли от одного организма постепенной деградацией генома.

5.     Организация генетического аппарата (слайд 9-10).

В вирусах присутствует только один тип нуклеиновой кислоты – либо ДНК, либо РНК. По наличию той или иной нуклеиновой кислоты вирусы называют ДНК-содержащими или РНК-содержащими. Среди вирусов человека имеются как ДНК-вирусы (вирус оспы, группа герпеса, аденовирусы (заболевания дыхательных путей и глаз), паповавирусы (бородавки), гепаднавирусы (гепатит B)), так и РНК-вирусы (пикорнавирусы (гепатит A, полиомиелит, ОРЗ), миксовирусы (грипп, корь, свинка), арбовирусы (энцефалит, желтая лихорадка)). К вирусным заболеваниям относится и обнаруженный в 1981 году вирус иммунодефицита человека, вызывающий СПИД.

6.     Многообразие вирусов (слайд 11-16).

В настоящее время описано более 1000 различных видов вирусов. Вирусы как возбудители заболеваний человека, животных и растений известны с глубокой древности.

Вирусы растений: ВТМ, полосатость цветков тюльпана.

Вирусы животных: ящур, чума свиней

Вирусы человека: грипп, ОРЗ, оспа, полиомиелит, гепатит, герпес, ВИЧ, рак, корь, свинка.

Вирусы бактерий: бактериофаги (используют для лечения дизентерии, тифа, холеры).(слайд 12)

Вирусы вирусов: вирофаги (слайд 13)

Сообщение ученика о вирусах.

В 1916 году канадский бактериолог Феликс Д’Эрелем описал вирусы бактерий – бактериофаги. Они стали важнейшим объектом исследования в молекулярной биологии. Бактериофаги или фаги, способны проникать в клетки бактерий и разрушать их. Вирусы бактерий имеют головку, содержащую ДНК и хвостовую часть с хвостовыми нитями. Бактериофаги напоминают по своему строению шприц.

Встречаются более 500 видов вирусов у животных, вызывающих такие болезни  как ящур, чуму свиней и птиц, инфекционную анемию лошадей, птичий и свиной грипп и другие. Вирус ящура распространяется со скоростью цепной реакции, способен разрушить животноводство в масштабе целой страны. Подобная катастрофа наблюдалась в конце 2000 года в Великобритании, когда вирус ящура поразил крупный рогатый скот в этой стране. В настоящее время от вируса птичьего гриппа погибает огромное количество диких и домашних птиц во многих странах мира.

Известно более 300 видов вирусов, вызывающих болезни у растений, такие как мозаичная болезнь табака, томатов, огурцов, скручивание листьев, карликовость и другие.

Более 500 видов вирусов могут вызывать разнообразные инфекционные заболевания человека, такие как грипп, свинку, полиомиелит, бешенство, корь, СПИД и многие другие. В прошлые века вирусные инфекции носили характер опустошительных эпидемий и пандемий, охватывающих огромные территории.

Каковы последствия поражения человека вирусами кори, свинки, полиомиелита, гриппа? (работа со слайдами 15-16)

Чем опасен отказ от прививок против данных заболеваний?

7.Проникновение вирусов в клетку (слайд 17-18).

v Проникновение ДНК-содержащих вирусов.

Итак, вирусы существуют в двух формах: внеклеточной (вирион), когда их свойства как живых систем не проявляются, и внутриклеточной, когда осуществляется размножение вируса.

Рецепторным эндоцитозом называют путь проникновение вируса в клетку. Процесс проникновения вируса в клетку хозяина включает следующие этапы:

1)адсорбция - прикрепление вируса к клеточным рецепторам;

2) образование вакуоли/эндоцитоз/;

3) депротеинизация - выход вируса из вакуоли в цитоплазму путем слияния вирусной и клеточной мембран;

4) Репликация вирусной нуклеиновой кислоты (удвоение)

5) Синтез вирусных белков (клеточный материал клетки хозяина)

6) Сборка вирионов.

7)Лизис - позавершению сборки вирионы выходят из клетки. В одних случаях из погибшей клетки, а в других из живой клетке. Иногда, вирус проникший в клетку не подает никаких признаков жизни. Они проявляются, когда вирус попадает в восприимчивую клетку и заражает её. Например: вирус гепатита размножается в клетках печени, вирус гриппа (слайд 14) в клетках эпителия слизистых оболочках, вирус полиомиелита в клетках нервной ткани.

v Проникновение бактериофага.

Фаг частично растворяет клеточную стенку и мембрану бактерии, вводит полый стержень в клетку и за счет сократительной реакции впрыскивает свою ДНК в ее клетку. Геном бактериофага попадает в цитоплазму, а оболочка остается снаружи. Молекула ДНК вирусов может встраиваться в геном клетки хозяина и существовать так долгое время.

 8.ВИЧ-инфекция (слайды 19-22).

9. Вирусы Эбола и Марбурга. Слайд 23 с гиперссылкой на презентацию ученика.

10. Ответ на проблемный вопрос: «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 себе (клетки начинают синтезировать генетический материал вируса).

4. Изменчивы, быстро меняются, мутируют.

IV. Закрепление знаний

1.Выполните практический модуль ЦОР1.

2.Выполните практический модуль ЦОР 2

На основе изученного материала  ответим на следующие вопросы:

1) Грипп – это воздушно-капельная инфекция?

2) Во время болезни можно посещать школу?

3) Можно ли применять антибиотики для лечения гриппа?

4) Нужно ли носить ватно-марлевую повязку во время эпидемии гриппа?

5) Нужно ли укреплять иммунитет?

6) Назовите примеры закаливания человека?

7) Нужно ли делать предупредительные прививки во время гриппа?

8) В каких продуктах питания содержится много витамина С?

9) Почему в эпидемию гриппа нужно есть много чеснока и лука?

V. Домашнее задание

Изучить параграф 7, записи в тетради. Приготовиться к проверочной работе по теме «Вирусы».

Желающим приготовить сообщения о папилломавирусах человека, вирусе бешенства.

VI. Рефлексия.  Моя мыслительная активность на уроке была….

             Больше всего мне понравилось….

             Сегодняшний урок показал….

Список литературы:

1.     И.Н. Пономарёва. Общая биология. 9 класс, учебник для общеобразовательных учреждений.- М.: Вентана-Граф. 2012.

2.     http://1september.ru

3.     http://wikipedia.ru

4.     http://fcior.ru

5.     http://biologymic.ru/otvety-na-voprosy-po-mikrobiologii/170-struktura-virusov-principy-klassifikacii-virusov.html

6.     http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_colier/3799/ВИРУСЫ

7.     http://schools.keldysh.ru/school1413/bio/vilegzh/str4.htm