Урок - семинар по биологии Вирусы (10 класс)

План урока-семинара

«Вирусы - неклеточная форма жизни»

Цель урока: продолжить формирование научной картины мира, его многообразия, рассмотрев особенности вирусов, как неотъемлемой части живой природы.

Задачи урока.

1. Образовательные:

• познакомить учащихся с историей открытия вирусов, их строением, многообразием, особенностями жизнедеятельности;

• рассмотреть основные вирусные заболевания человека, животных и растений;

• ознакомить с особенностями применения полученных знаний при решении конкретных ситуаций.

2. Воспитательные:

• вовлечь учащихся в коллективную мыслительную деятельность;

• формировать представления о здоровье человека как важнейшей жизненной ценности, формировать культуру здорового образа жизни и ответственное отношение к своему здоровью;

• совершенствовать навыки общения.

3. Развивающие:

• совершенствовать умения работы с использованием информационно-коммуникативных технологий;

• развивать коммуникативные навыки при работе в группах;

• развивать умение выступать и защищать свою точку зрения;

• развивать познавательный интерес к своему здоровью и окружающей жизни.

1.Организационный момент.

Девиз урока « Естествознание так ясно показывает, что самое таинственное, самое волшебное протекает необыкновенно просто, открыто и без всякой магии»

В. Гете

2. Изучение новой темы.

Слово учителя:

Грипп, ОРЗ, СПИД, атипичная пневнмония, бешенство, краснуха, корь… Список можно продолжить. Наверняка каждый из вас слышал об этих заболеваниях. Что у них общего? Каким образом они возникают? Сегодня на уроке мы постараемся ответить на эти и другие вопросы.

Учащиеся записывают тему урока.

1) История открытия и развития знаний о вирусах:

В 1887 году в Крыму плантации табака поразила неизвестная болезнь: листья растений покрывались абстрактным рисунком, растекавшимся по листу, словно красочная мозаика, переливающаяся с одного листа на другой, от одного растения к другому. Сельское хозяйство несло большие убытки. На место происшествия был направлен молодой ученый, выпускник Санкт-Петербургского университета Дмитрий Ивановский. Сделано бессчетное количество опытов и исследований по изучению возбудителя. 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. Открытые организмы Ивановский назвал «фильтрующимися вирусами», это название использовалось в научных кругах несколько лет, пока в 1899 году голландский ученый Мартин Бейеринк не применил понятия «вирусы», что в переводе с латинского (vira) означает «яд». За открытием Ивановского последовали новые открытия вирусов и вирусных заболеваний растений, животных и человека: грипп, ящур, оспа, чума, герпес - и, наконец, открыт вирус СПИДа. Все эти открытия не только укрепили позиции новой области биологии, но и позволили появиться новой самостоятельной науке - вирусологии («vira» - яд, «logos» - учение). Открытие вирусов принесло мировую славу отечественному ученому - Дмитрию Иосифовичу Ивановскому. Какую форму жизни открыл Ивановский?

Итак нам предстоит ответить на вопрос: «Вирус - это кто или что? Это существо или вещество?»

Актуализация субъектного опыта учащихся:

Давайте вспомним критерии живых организмов:

1. Единство химического состава

2. Обмен веществ

3. Самовоспроизведение

4. Наследственность

5. Изменчивость

6. Рост и развитие

7. Раздражимость

8. Приспособляемость

9. Саморегуляция

10. Ритмичность

2. Строение вируса

Нам предстоит выявить черты сходства и различия вирусов и живых организмов.

Демонстрация слайда «Строение вируса»

Учащиеся записывают названия частей вируса на карточки, указывают их особенности.

Вирусы - это неклеточная форма жизни. Они являются внутриклеточными облигатными паразитами. Вне клетки-хозяина вирусы не проявляют никаких свойств живого организма. Вирусы - мельчайшие организмы. Их размеры меньше половины длины световой волны, поэтому их размеры измеряют в нанометрах (1 нм = 10-9 м). Размеры вирусов колеблются в пределах от 20 до 300 нм. Форма вирусных частиц бывает самой разнообразной. Вне зависимости от типа инфекции и характера вызываемого заболевания все вирусы можно рассматривать как генетические элементы, одетые в защитную белковую оболочку и способные переходить из одной клетки в другую. Вирусы довольно просто устроены. Отдельная вирусная частица называется вирионом. Вирион представляет собой симметричное тело, состоящее из повторяющихся элементов. В сердцевине вириона находится генетический материал, представленный молекулами нуклеиновых кислот.

Вопрос учителя: Какие виды нуклеиновых кислот вам известны и каково строение их макромолекул?

Ответ: ДНК - две спирально закрученные нити, состоящие из отдельных дезоксинуклеотидов; РНК - линейный одноцепочный полимер, состоящий из рибонуклеотидов.

Генетический материал вирусов, называемый геномом, состоит из молекул ДНК или РНК, никогда обе кислоты не встречаются в вирионе одного вируса. На этом основании все вирусы делятся на две большие группы:

1.ДНК-содержащие вирусы - дезоксивирусы;

2. РНК-содержащие вирусы - рибовирусы.

В свою очередь и ДНК, и РНК у разных вирусов могут быть представлены в единичном экземпляре, в виде линейного полимера или в виде двухцепочечной конфигурации. Геном вирусов окружен белковой оболочкой, которая называется капсид (от латинского «capsa» - вместилище). Капсид защищает вирус от действия ультрафиолета и других разрушающих веществ. Многие вирусы помимо белкового капсида имеют внешнюю мембрану, состоящую из белков, липидов и полисахаридов. Такая внешняя оболочка называется суперкапсидом.

Демонстрация наглядного пособия «Строение вирусов» Рисунок «Модель вируса табачной мозаики»

Таким образом, подводя итоги строения и химической организации, мы можем выделить химические вещества, входящие в состав вирусов: 1. ДНК 2. РНК 3. Белки 4. Липиды 5. Углеводы

3. Размножение вирусов:

Размножение вирусов принципиально отличается от размножения других организмов. Оно происходит только внутри клетки-хозяина и включает этапы:

1. Присоединение фага к клетке бактерии с помощью отростков.

2. Выделение фермента лизоцила, растворяющего оболочку бактерии.

3. Внедрение генетического материала вируса в ДНК клетки- хозяина, в результате клетка начинает синтезировать белки вируса.

4. Синтезируются белки капсида.

5. Происходит сборка вириона (формирование вирусный частицы). Бактериальная клетка увеличивается и разрушается.

В результате в одной клетке образуется большое количество вирусных частиц, а клетки хозяина погибают. Возникает инфекционный процесс. Продолжительность стадии размножения фага длится от 30 до 90 минут.

Иногда фаги могут оставаться в клетке, не разрушая ее, и только при размножении могут проявиться их разрушительные свойства. Такие бактериофаги называют однородными, а бактерии, несущие фаги, - лизогенные.

Демонстрация интерактивной модели «Размножение бактериофага»

Давайте подведем итоги. Являются ли вирусы представителями живой природы?

Давайте вспомним характеристики вирусов:

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

2. Вирусы не вырабатывают энергии, не потребляют пищу.

3. Вирусы не растут и не имеют обмена веществ.

Но - они способны:

1. Воспроизводить себе подобных (размножаться).

2. Обладают наследственностью и изменчивостью, т.к. обладают генетическим материалом.

Какой вывод можно сделать, вирусы - живые или неживые организмы? Вирусы относятся к живым организмам, т.к. обладают рядом свойств живого организма.

Отличия вирусов от организмов с клеточной организацией:

1. Не имеют структурных составляющих.

2. Могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых паразитируют.

3. Содержат лишь один из типов нуклеиновых кислот - либо ДНК, либо РНК (все клеточные организмы содержат и ДНК, и РНК одновременно).

4. Для размножения вирусов нужна только нуклеиновая кислота.

5. Не имеют собственных систем метаболизма.

4. Работа с таблицей «Характерные особенности вирусов» ( у каждого ученика на листке)

Характерные особенности вирусов

Сходство с живыми организмами

Отличия от живых организмов

Специфические черты

1 Способность к размножению.

2 Наследственность.

3.Изменчивость.

4 Характерная приспособляемость к меняющимся условиям окружающей среды.

1 Во внешней среде имеют форму кристаллов, не проявляя никаких свойств живого.

2 Не потребляют пищи.

3 Не вырабатывают энергию.

4 Не растут.

5 Нет обмена веществ.

6 Имеют неклеточное строение.

1 Очень маленькие размеры.

2 Простота организации (нуклеиновая кислота + белки).

3 Занимают пограничное положение между неживой и живой материей.

4 Высокая скорость размножения.

5 Носитель наследственной информации или ДНК, или РНК.

5. Значение вирусов.

Вирусы вызывают различные заболевания растений, животных, человека.

Выступления учащихся:

1)Доклад «Вирус гриппа»

Демонстрация слайдов «Строение вируса гриппа», «Образование новой формы вируса гриппа», «Свиной грипп», «Распространение свиного гриппа».

2) Доклад «Вирус СПИДА»

Демонстрация слайдов «Строение вируса СПИДа», «Пути передачи вируса СПИДа»

3) Доклад «Вирус бешенства»

Демонстрация слайда «Строение вируса бешенства».

3. Подведение итогов урока. Рефлексия

Итак, вы познакомились со строением, жизнедеятельностью, значением вирусов. Теперь вы можете ответить на поставленный вопрос : Вирус - это существо или вещество?

Ответы учеников. Комментарии учителя.

4. Домашнее задание № 21