Урок "Клетка как целостная система. Вирусы"

Открытое занятие по теме:

"Клетка как целостная система. Вирусы."

Вид занятия - семинар (с элементами игры "Досье")

Подготовили и провели воспитанники группы "Основы биологии"

Учитель биологии

Кадырова Любовь Ивановна

Симферополь-2015

Цель: Обобщить теоретические знания, полученные на занятиях о

клетке и процессах ее жизнедеятельности; изучить особенности строения и процессы жизнедеятельности вирусов.

Задачи:

1. Обобщить знания обучающихся по теме: "Клетка как целостная система".

2. Выяснить особенности строения вирусов.

3. Выяснить особенности процессов жизнедеятельности вирусов.

4. Выяснить значение вирусов в природе и в жизни человека.

Вид: Семинарское занятие (с элементами игровых технологий )

Методическое обеспечение:

1. План и методические рекомендации к семинарскому занятию.

2. Презентация на тему : «ВИРУСЫ».

Техническое обеспечение:

1.Мультимедийный проектор.

Межпредметные связи:

1.Химия по теме: «Белки. Нуклеиновые кислоты».

2. Компьютерные технологии на занятиях по биологии по теме: «Строение вирусов».

3.Элементы игровых технологий: «ДОСЬЕ НА ВИРУСЫ».

План занятия:

1.Организационный этап (3 минуты).

2.Актуализация опорных знаний по теме: «КЛЕТКА КАК ЦЕЛОСТНАЯ СИСТЕМА»(20 минут):

а) устный опрос учащихся;

б) тестирование.

3.Изучение нового материала: «ВИРУСЫ»(40 минут).

4.Обобщение,систематизация и контроль знаний и умений учащихся (20 минут):

а) устное обсуждение;

б) тестирование.

5.Подведение итогов занятия (5 минут).

6.Домашнее задание (2 минуты).

Ход занятия:

1 этап занятия. ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? (Вопросы от педагога ДО)

1.Человек полностью состоит из клеток, которые в свою очередь выполняют ту или иную роль в организме каждую секунду. Существуют очень интересные факты о клетках человека. Если взять взрослого человека, то в его теле располагается около 100 триллионов живых клеток. Все ли эти клетки принадлежат человеку? Ответ. Лишь десятая часть из этого количества принадлежат человеку, все остальные клетки распознаются медициной в качестве сторонних, то есть это микробы.

2. Клетка человека — это своеобразный небольшой организм. Как Вы думаете, почему?

Ответ. Клетка человека — это своеобразный небольшой организм, который размножается и живет взаимодействуя с такими же организмами. Благодаря их взаимодействию живет человек, образуется ткань, которая необходима для формирования органов. Стоит отметить, что все клетки совершенно не отличимы, хоть у каждой своя роль. Клетка состоит из ядра, в окружении цитоплазмы, после нее располагается тонкая мембрана, служащая оболочкой. В цитоплазме находится огромное количество питательных веществ, ядро обладает ДНК, где и находится вся информация о человеке.

3. Назовите органоид клетки с защитной и пищеварительной функцией. Ответ. Это лизосомы. Лизосомы способны расщеплять практически все органические вещества. Благодаря этой функциональной особенности, лизосомы играют важную роль во внутриклеточном пищеварении, переваривая вещества, поглощенные клеткой (белки, липиды, полисахариды).Кроме того, значение лизосом заключается в процессах аутолиза продуктов внутриклеточного обмена и остатков разрушенных органелл.

Эти органоиды известны с 50-х годов XX столетия, когда бельгийский биохимик де Дюв обнаружил в клетках печени мелкие гранулы, содержащие гидролитические ферменты Лизосомная концентрация де Дюва является прямым продолжением учения о фагоцитозе русского ученого И. И. Мечникова.

2 этап занятия: Тестирование по данной теме (письменное задание).

Выбрать из предложенных ответов один или несколько правильных.

1.Центриоли входят в состав:

а) псевдоподий, б) жгутиков, в) ресничек, г) цитоскелета, д) клкточного центра.

2.Синтез АТФ в клетке осуществляют:

а) рибосомы, б) комплекс Гольджи, в) митохондрии, в) ЭПС, г) ядрышки,

д) хлоропласты.

3.В процессе биосинтеза белков принимают участие:

а) зернистая ЭПС, б)гладкая ЭПС, в) комплекс Гольджи, г) рибосомы, д) митохондрии, е) клеточный центр.

4.Транспорт веществ через мембрану обеспечивает разность концентрации в клетке и во внеклеточной среде ионов:

а) кальция и калия, б) натрия и хлора, в) калия и натрия, г) калия и феррума, д) магния и натрия.

5.Пелликула свойственна клеткам :

а) бактерий, б) растений, в) грибов, в) животных.

6.ДНК в клетке находится в :

а) рибосомах, б) ядре, в) лизосомах, г) хлоропластах, д) митохондриях, е) клеточном центре.

7.Сократительные вакуоли из элементов:

а) ЭПС, б) комплекса Гольджи, в) клеточного центра, г) митохондрий, д) ядрышек.

8.Молекула ДНК в клетке удваивается во время:

а) профазы, б) метафазы, в) телофазы, г) анафазы, д) интерфазы.

9. Гомологичные хромосомы расходятся во время:

а) анафазы 1 мейоза, б) телофазы митоза, в) интерфазы, г) анафазы 2 мейоза, д) метафазы 1 мейоза.

10. К двумембранным органеллам относятся:

а) рибосомы, б) митохондрии, в) лизосомы, г) хлоропласты, д) вакуоли, е) ядрышко.

3 этап занятия. Изучение нового материала: «ВИРУСЫ».Форма проведения - деловая игра, в ходе которой используется метод беседы, диспут, умение вести диалог, выступление перед аудиторией, взаимосвязь изученного материала с материалом изучаемым.

Педагог ДО. Получена ориентировка на преступника. Составлен фоторобот со слов свидетелей:

Следственному отделу поручено собрать досье на « предполагаемого преступника».

Выступление представителей следственного отдела.

"Досье на ВИРУСЫ"

Первый выступающий. На представленном фотороботе -Вирус.

Общая характеристика.

ВИРУСЫ - мельчайшие возбудители инфекционных болезней.

В переводе с латинского virus означает «яд, ядовитое начало».

До конца 19 в. термин «вирус» использовался в медицине для обозначения любого инфекционного агента, вызывающего заболевание.

Современное значение это слово приобрело после 1892, когда русский ботаник Д.И.Ивановский установил «фильтруемость» возбудителя мозаичной болезни табака (табачной мозаики). Он показал, что клеточный сок из зараженных этой болезнью растений, пропущенный через специальные фильтры, задерживающие бактерии, сохраняет способность вызывать то же заболевание у здоровых растений.

Пять лет спустя другой фильтрующийся агент – возбудитель ящура крупного рогатого скота – был обнаружен немецким бактериологом Ф.Лёффлером.

В 1898 голландский ботаник М.Бейеринк повторил в расширенном варианте эти опыты и подтвердил выводы Ивановского. Он назвал «фильтрующееся ядовитое начало», вызывающее табачную мозаику, «фильтрующимся вирусом». Этот термин использовался на протяжении многих лет и постепенно сократился до одного слова – «вирус».

В 1901 американский военный хирург У.Рид и его коллеги установили, что возбудитель желтой лихорадки также является фильтрующимся вирусом. Желтая лихорадка

была первым заболеванием человека, опознанным как вирусное, однако потребовалось еще 26 лет, чтобы ее вирусное происхождение было окончательно доказано.

Второй выступающий.

Свойства и происхождение

Наиболее просто устроенные вирусы состоят из нуклеиновой кислоты,

являющейся генетическим материалом (геномом) вируса, и покрывающего

нуклеиновую кислоту белкового чехла.

В состав некоторых вирусов входят также углеводы и жиры (липиды).

Таким образом, вирусы можно рассматривать просто как мобильные наборы

генетической информации.

Вирусы лишены некоторых ферментов, необходимых для репродукции,

и могут размножаться только внутри живой клетки ,метаболизм которой

после заражения перестраивается на воспроизводство вирусных, а не клеточных компонентов. Это свойство вирусов позволяет отнести их к облигатным (обязательным) клеточным паразитам. После синтеза отдельных компонентов формируются новые вирусные частицы. Симптомы вирусного заболевания развиваются как следствие повреждения вирусами отдельных клеток.

Принято считать, что вирусы произошли в результате обособления (автономизации) отдельных генетических элементов клетки, получивших, кроме того, способность передаваться от организма к организму. В нормальной клетке происходят перемещения нескольких типов генетических структур, например матричной, или информационной, РНК (мРНК), транспозонов, интронов, плазмид. Такие мобильные элементы, возможно, были предшественниками, или прародителями, вирусов.

Третий выступающий. Являются ли вирусы живыми организмами.

В 1935 американский биохимик У.Стэнли выделил в кристаллической форме вирус табачной мозаики, доказав тем самым его молекулярную природу. Полученные результаты вызвали бурные дискуссии о природе вирусов: являются ли они живыми организмами или просто активированными молекулами? Действительно, внутри зараженной клетки вирусы проявляют себя как интегральные компоненты более сложных живых систем, но вне клетки представляют собой метаболически инертные нуклеопротеины. Вирусы содержат генетическую информацию, но не могут самостоятельно реализовать ее, не обладая собственным механизмом синтеза белка. Когда особенности строения и репродукции вирусов оказались выясненными, вопрос о том, являются ли они живыми, постепенно утратил свое значение.

Четвертый выступающий.Родственные связи.

У вирусов есть многочисленные и достаточно близкие родственники это «эгоистические» генетические элементы (как ДНК, так и РНК), которые, подобно вирусам, полностью зависят от клеточных механизмов синтеза белков и генерации энергии. К ним относят вироиды (инфекционные, но не способные кодировать белки, относительно низкомолекулярные кольцевые РНК), плазмиды (разнообразные нехромосомные ДНК- и РНК-элементы), транспозоны (мобильные генетические элементы, перемещающиеся между различными участками генома), ретротраспозоны (мобильные элементы ДНК, перемещающиеся при участии механизма обратной транскрипции) и интроны (участки РНК, которые выщепляются из «зрелых» молекул РНК в процессе сплайсинга, а также соответствующие им участки ДНК).

Эти элементы могут быть интегрированы в клеточные ДНК или РНК или существовать в виде самостоятельных (до известной степени) молекул. Некоторые из них способны размножаться в клетке и мигрировать между клетками. И хотя в отличие от вирусов у них нет белок-содержащих оболочек и стабильных неклеточных форм, с вирусами их объединяет фундаментальная черта — они используют те же механизмы репликации и выражения генетической информации, которые были рассмотрены в предыдущем разделе. Поэтому есть все основания объединить эти элементы с вирусами в один общий домен биологических объектов. Это положение также весьма существенно при рассмотрении происхождения вирусов.

Вопрос обвинительной стороне.

В каких преступлениях обвиняется ВИРУС?

Речь "государственного обвинителя":

Невидимый враг уносил жизни миллионов людей, так и оставшись не пойманным, Преступник стал причиной массовых заболеваний людей, животных, растений и бактерий, а увидеть его не удавалось даже под самым силным микроскопом. В 1886 году академик Н.Гамалея обнаружил, что таинственные существа оказались такими карликами, что их нельзя было не только поймать, но и разглядеть. Полагали, что эти сверхкарлики, ни что иное как неведомые ядовитые вещества – вирусы( в переводе с латыни – яды).

Само существование и деятельность вирусов носит паразитический характер. У них самой природой заложено преступное начало. Ведь вирусы лишены многих качеств, обязательных для самостоятельных организмов:

- не умеют сами синтезировать белки,т.к. лишены рибосом и других важных приспособлений, необходимых для этой деятельности;

- не могут аккумулировать энергию питательных веществ в виде АТФ ( поэтому они все внутриклеточные паразиты).

Как уже было сказано – вирусы поражают все типы организмов. Существуют вирусы, поражающие другие вирусы. Но более того пугает широкое распространение их преступной деятельности. Вирусы обнаружены, почти в каждой экосистеме на Земле, являясь самой многочисленной биологической формой, вызывая такие вирусные заболевании как простуда, грипп, ветряная оспа, герпес, СПИД, птичий грипп и другие.

Как показывает статистика, на сегодняшний день 38,6 миллионов людей на Земле заражено ВИЧ (умерло более 25 млн. человек с момента регистрации первого случая заболевания).Поэтому, согласно Статья 64, Уголовного кодекса России я требую - пожизненного лишения свободы для преступника.

Вопрос к защите::

Что Вы можете сказать в защиту ВИРУСА?

Защитник. Вирусы являются важным естественным средством переноса генов между различными видами, что вызывает генетическое разнообразие и направляет эволюцию. Считается, что вирусы сыграли центральную роль в ранней эволюции, ещё до расхождения бактерий, архей и эукариот, во времена последнего универсального общего предка жизни на Земле. Вирусы и по сей день остаются одним из крупнейших живых хранилищ неисследованного генетического разнообразия на Земле. Вирусы имеют генетические связи с представителями флоры и фауны Земли. Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 32 % состоит из вирусоподобных элементов, транспозонов и их остатков. С помощью вирусов может происходить так называемый горизонтальный перенос генов (ксенология), то есть передача генетической информации не от непосредственных родителей к своему потомству, а между двумя неродственными (или даже относящимися к разным видам) особями. Так, в геноме высших приматов существует ген, кодирующий белок синцитин, который, как считается, был привнесён ретровирусом. Значение вирусов огромно как в живой природе, так и в жизни человека, поскольку вирусы являются паразитами и поражают все известные организмы. Многие из них (грипп, полиомиелит, ВИЧ и др.) вызывают у людей тяжелые заболевания, нередко с летальным исходом. Однако вирусы могут быть полезными. Прежде всего вирусы, как и любые другие паразиты, стимулируют деятельность защитных сил организмов, направляя, в известной степени, эволюционный процесс. Многие вирусы, поражающие бактерии, чрезвычайно важны для медицины и ветеринарии, поскольку позволяют естественным путем и без химических реагентов побеждать многие бактериальные инфекции. Бактериофаги-это вирусы, паразитирующие на бактериях. Они играют большую роль в медицине и широко применяются при лечении гнойных заболеваний, вызванных стафилококками и др. Поэтому я прошу снисхождения к моему подзащитному с применением к нему Статьи 115. Неумышленное убийство

Слово прокурору.

Преступнику - гражданину Вирусу устанавливается пожизненное лишение свободы за совершение особо тяжких преступлений и повлекших к смерти миллионов людей от тех или иных вирусных заболеваний. Поэтому, согласно Статья 64, Уголовного кодекса я требую - пожизненного лишения свободы для преступника.

Родственники Вируса были не согласны с обвинительным приговором и подали аппеляцию.

Решение суда было обжаловано и судьбу Вируса решил суд присяжных:

С учетом того, что вирусы являются важным естественным средством переноса генов между различными видами, что вызывает генетическое разнообразие и направляет эволюцию и остаются одним из крупнейших живых хранилищ неисследованного генетического разнообразия на Земле, а также вирусы могут быть полезными тем, что как и любые другие паразиты, стимулируют деятельность защитных сил организмов, направляя, в известной степени, эволюционный процесс - вирусам выносится оправдательный приговор.

4 этап занятия. закрепление знаний и умений воспитанников по новой теме:

Тестирование.

1.Первыми были рассмотрены под электронным микроскопом:

а) бактерии, б) вирусы.

2. Вирусы – это мельчайшие организмы:

а) живые, б) неживые.

3. Вирусы – это мельчайшие организмы:

а) клеточного строения, б) неклеточного строения.

4. Вирусы передаются из клетки в клетку в виде:

а) не активных частиц, б) активных частиц.

5. Повторяющиеся субъединицы оболочки вирусов:

а) капсиды, б) капсомеры.

6.Могут ли вирусы воспроизводить себя вне клетки хозяина:

а) да, б) нет.

7. Вирусы – это паразиты:

а) необлигатные, б) облигатные.

8. Генетический материал вирусов представлен:

а) только ДНК, б) и ДНК и РНК.

9.Вирусы, нападающие на бактерии, образуют группу:

а) бактериофагов, б) вирионов.

10.Инфекционная частица вируса называется:

а) вибрионом, б) вирионом.

11. Наиболее распространенные вирусные заболевания:

а) грипп, простуда; б) туберкулез, коклюш.

12. По химической природе вирусы:

а) нуклеопротеины, б) нуклеотиды.

Этап 6.Подведение итогов занятия: оценивание работы группы в целом и аргументированное оценивание каждого воспитанника.

Домашнее задание: подготовить сообщения о вирусных заболеваниях.

До свидания!