Гипотезы происхождения вирусов.
Класс
17.11.21
Тема урока: Особенности вирусов как внутриклеточных паразитов.
Тип урока: урок изучения нового материала
Цель: Познакомить учащихся с неклеточными формами жизни, сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении.
Образовательные:
· Познакомить учащихся с гипотезами возникновения вирусов и историей их открытия;
· Изучить строение и классификацию вирусов;
· Изучить жизненный цикл вирусов;
Развивающие
· Продолжить формирование умения работать с учебником, дополнительной литературой, интернет-ресурсами, компьютерными средствами;
· Развивать коммуникативные умения учащихся;
· Продолжить развитие логического мышления через умения сравнивать, анализировать, делать выводы;
Воспитательные
· Научить учащихся выражать свое собственное мнение и отстаивать его в диспуте;
· Формировать ответственное отношение к своему здоровью как к ценности через ознакомление с профилактическими мерами борьбы с вирусными заболеваниями;
· Воспитание культуры речи, уважительного отношения к выступающим.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, компьютерная презентация, раздаточный материал.
Ход урока
Организационный момент.
Актуализация знаний.
Эвристическая беседа
Чем живое отличается от неживого?
Какими свойствами обладают живые организмы?
|
|
|
Что является основой любого живого организма?
Какая структура является носителем наследственной информации в клетке?
Мотивация учебной деятельности.
Когда Карл Линней создавал свою «Систему природы», он дал общее название всем микроскопическим организмам «Хаос» и писал: «Это большой грех – изучать их, ибо, когда Творец создавал хаос, он хотел сохранить этот мир в тайне от человеческого познании».
Но в 19 столетии наука вторглась в мир «хаоса».
Мир «Хаоса» разнообразный и неоднородный. К нему относятся микроскопические организмы всех известных вам царств: одноклеточные растения, животные, грибы и бактерии.
Что объединяет представителей всех этих царств? (клеточное строение).
Наша цель познакомиться еще с одним царством живой природы – царством Вира.
Объявление темы, целей и задач урока.
Изучение нового материала
Все представители царства Вира имеют неклеточное строение, все внутриклеточные паразиты.
К этому царству систематики относят – вирусы, вироиды и прионы.
4.1. Прионы. До недавнего времени считали, что самыми маленькими, примитивными и единственными представителями неклеточной формы жизни являются вирусы. Но в 1982 году американский молекулярный биолог Стенли Прузинер сообщил об открытии прионов (сокращенно от «Протеиновые ИнфекцоОнные Нуклеоллы») – белковые молекулы способные паразитировать в клетках человека и животных. За это открытие С.Прузинер в 1997 году был удостоен Нобелевской премии.
|
|
|
В норме определенные белки тормозят процессы старения организма. Однако если такие белки подвергаются определенным изменениям третичной структуры, то образуются «неправильные» белки - прионы, которые напротив, ускоряют процессы старения организма. Все известные прионные заболевания поражают головной мозг и другие нервные ткани, в настоящее время неизлечимы и в конечном итоге, смертельны.
Прионовые заболевания могут быть как наследственной (аутосомно-диминантный тип), так и приобретенной природы.
В 2016 году появилось сообщение о наличии у некоторых растений белков с прионными свойствами.
4.2. Вироиды - инфекционные агенты, состоящие только из одноцепочечной кольцевой молекулы РНК. Они вызывают различные болезни растений. По оценкам учёных, более трети вирусных заболеваний растений вызываются вироидами.
Вирусы.
Ви́русы. (от лат. virus — яд)- поражают все типы организмов, от растений и животных до бактерий (вирусы бактерий обычно называют бактериофагами).
|
|
|
История открытия вирусов.
Человечество издавна знало о вирусных болезнях, разумеется, не зная причин их. Задолго до наших дней на фресках в Денберском храме недалеко от Фив в Египте изображен жрец, у которого одна нога тоньше – «сухая нога» и короче другой, а стопа находится в положении так называемой «конской стопы». Это последствия заболевания полиомиелитом, симптомы которого описал еще Гиппократ (460-377 гг. до н.э.). Подобные заболевания у растений стали известны позже. На многих картинах голландских художников изображены пестролепестные тюльпаны, красивая окраска которых вызвана заражением вирусом. Значительно раньше обратили внимание на пестролепестные растения в Японии и ввели их в культуру.
Пестролепестность (мозаичность) листьев обусловлена вирусным заболеванием, что было доказано почти через 100 лет.
Изучение заболеваний, которые получили название вирусных, началось в конце XIX века.
Это время считается золотым веком бактериологии. После замечательных работ Луи Пастера и Роберта Коха специалисты были уверены, что для развития болезни должна быть причина – возбудитель. Однако при некоторых болезнях возбудителя обнаружить не удавалось.
|
|
|
История вирусологии – науки, которая изучает вирусы, довольно необычна.
Е. Дженнер и Л.Пастер создали вакцины против бешенства и оспы, но никогда не видели и даже не догадывались о существовании вирусов.
Первооткрывателем вирусов был российский ученый Дмитрий Иосифович Ивановский (1892), который показал, что возбудитель мозаичной болезни табака способен проходить через фильтр, задерживающий самые мелкие бактерии, и не растёт на искусственных питательных средах. Сок больного растения, пропущенный через бактериальные фильтры способен заражать новые растения.
Прекрасно понимая, необычность возбудителя мозаичной болезни табака, Д.И.Ивановский все-таки считал, что это «фильтрующиеся бактерии». Название «ВИРУС» было предложено Бейеринком в 1898 году.
С современных позиций это, конечно, ошибка. Но во время исследований Д.И.Ивановского такое заключение не казалось странным. Ведь даже великий Луи Пастер считал, что бешенство вызывается очень мелкими микробами.
Приоритет Д.И.Ивановского в открытии вирусов признавал Уэнделл Стенли, лауреат Нобелевский премии, он писал: «Я полагаю, что имя Ивановского в науке о вирусах следует рассматривать почти в том же свете, что имена Пастера и Коха в микробиологии».
Дальнейшее изучение вирусов стало возможно только в 30-годы 20 века после изобретения электронного микроскопа
4.3.2. Свойства вирусов:
- неклеточное строение;
- содержат только один из типов нуклеиновых кислот (ДНК или РНК);
- облигатный (обязательный) внутриклеточный паразитизм;
- отсутствие собственного обмена веществ;
- способны размножаться только в клетках хозяина, используя его ресурс для синтеза новых вирусных частиц;
- отсутствие проявлений жизнедеятельности вне клетки-хозяина.
- проявляют признаки живого – наследственность и изменчивость; поскольку состоят из органических веществ и имеют носители наследственной информации (нуклеиновую кислоту).
Небольшой размер и простота строения вирусов связаны с небольшим количеством генов в их геноме. Некоторые вирусы имеют наследственную информацию только один белок (вирусы-сателиты, способны размножаться только с помощью других вирусов); геном большинства вирусов кодирует 5-10 белков, а некоторые – до 200 белков. Наибольший геном мимивируса (паразит амеб), он содержит более чем 900 генов.
Гипотезы происхождения вирусов.
На сегодняшний день существует три гипотезы появления вирусов:
Гипотеза №1 «Первые на Земле». Вирусы – это потомки древних доклеточных форм жизни. На Земле существуют более 4,5 млрд. лет.
Гипотеза №2. Вирусы – потомки древнейших бактерий, утративших собственный механизм синтеза белка и перешедший к внутриклеточному паразитизму.
Гипотеза №3. Вирусы – это составные части клеток всех живых существ, своеобразные «одичавшие гены», постоянно образующиеся в живых клетках.
Классификация вирусов.
Были детально описаны более 6 тысяч видов вирусов, хотя предполагают, что их существует более ста миллионов. Вирусы обнаружены почти в каждой экосистеме на Земле, они являются самой многочисленной биологической формой.
Отдельная стабильная вирусная частичка, покинувшая клетку и способная инфицировать другие клетки того же типа, называется вирион.
В основе классификации вирусов лежит тип и строение нуклеиновой кислоты и белковой оболочки (капсида) вириона:
- тип нуклеиновой кислоты: ДНК- или РНК-вирусы;
- количество цепей в нуклеиновой кислоте (одна, две, три, и т.д);
- пространственная структура нуклеиновой кислоты (линейная, спиральная, кольцевая, и т.п.);
- тип симметрии белковой оболочки (капсида);
- простые вирусы и сложные. У простых вирусов молекула нуклеиновой кислоты окружена только белковыми молекулами. Сложные вирусы во время формирования вириона захватывают часть клеточной плазматической мембраны хозяина. Т.е. имеют еще дополнительную внешнюю оболочку, что облегчает прикрепление и проникновение в клетку хозяина.
4.3.5. Жизненный цикл вирусов.
Жизненный цикл вируса состоит из двух последовательных фаз:
- внеклеточной, во время которой он существует в виде вириона (нуклеиновая кислота в капсиде). В форме вириона вирусы не способны к размножению и другим проявлениям жизнедеятельности;
- внутриклеточная, во время которой вирус «раздевается» и существует внутри клетки-хозяина в виде реплицирующейся (т.е. производящей собственные копии) молекулы нуклеиновой кислоты. Во время внутриклеточной фазы наряду с репликацией нуклеиновой кислоты образуются вирусные белки. Материал, энергия и аппарат для создания молекул белка капсида вируса берутся у клетки-хозяина.
Большинство вирусов специфичны – поражают только определенные типы клеток многоклеточного организма или отдельные виды одноклеточных организмов.
Внутриклеточная фаза включает: проникновение вируса в клетку, размножение и самосборку вирусов, и выход вирионов из клетки хозяина.
В цикле репродукции вируса можно выделить следующие стадии:
1. Осаждение на поверхности клетки-хозяина.
2. Проникновение вируса в клетку-хозяина (могут попасть в клетку-хозяина путем: а) «инъекции», б) растворения оболочки клетки вирусными ферментами, в) эндоцитоза; попав внутрь клетки вирус переводит ее белок-синтезирующий аппарат под собственный контроль).
3. Встраивание вирусной ДНК в ДНК клетки-хозяина (у РНК-содержащих вирусов перед этим происходит обратная транскрипция — синтез ДНК на матрице РНК).
4. Транскрипция вирусной РНК.
5. Синтез вирусных белков.
6. Синтез вирусных нуклеиновых кислот.
7. Самосборка и выход из клетки дочерних вирусов. Затем клетка либо погибает, либо продолжает существовать и производить новые поколения вирусных частиц.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 14; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!