МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ  УКРАЇНИ

НОВГОРОД - СІВЕРСЬКЕ МЕДИЧНЕ УЧИЛИЩЕ

 

 

 

 

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

інтегроване заняття з біології та інформатики

ТЕМА: « Віруси – неклітинні форми життя»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2015

Автори: викладач біології, спеціаліст вищої категорії Новгород-Сіверського медичного училища Коленченко Олена Анатоліївна; викладач інформатики Новгород-Сіверського медичного училища Гоман Євгенія Олександрівна.

 

Рецензент: голова циклової комісії загальноосвітніх дисциплін

Вронський В. О.

 

Розглянуто і затверджено на засіданні методичної ради.

Протокол № 5 від 28 січня 2015р.

 

ЗМІСТ

Рецензія

Анотація

Витяг з протоколу методичної ради

Планування роботи

Методична розробка інтегрованого заняття з біології та інформатики

Список використаної літератури:

Додаток 1

Рецензія

на методичну розробку інтегрованого заняття з біології та інформатики на тему: „Віруси – неклітинні форми життя”

Методична розробка складена викладачами Новгород-Сіверського медичного училища Гоман Євгенією Олександрівною та Коленченко Оленою Анатолієвною на основі навчальних програми з «Інформатики» та «Біології» для вищих навчальних закладів І-ІІ рівня акредитації, затверджених Міністерством освіти і науки, молоді та спорту України у 2010-2011 роках.

У даній розробці викладачі продемонстрували, що проведення інтегрованих уроків – це одна з форм реалізації міжпредметних зв’язків та поєднання знань з різних галузей для вирішення однієї проблеми.

Проблема комп’ютерних вірусів переростає роль фонового чинника і починає модифікуватися  разом з прогресом обчислювальних систем, змінюючись у формі, однак не втрачаючи актуальності. Можна сказати, що прогрес у галузі  програмного забезпечення  відкриває нові можливості для написання  вірусів.

Рівновага між силою комп’ютерних вірусів і засобами захисту значно залежить  від знань користувачів, рівня їхньої підготовки, інформаційної культури.

Проблема  біологічних вірусів в наш час також дуже актуальна. Відомо тисячі видів різноманітних вірусів людини, тварин, рослин, бактерій. Вони відіграють надзвичайно велику роль у природі: виступають як фактор, що об’єднує складні живі системи органічного світу, служать переносниками генетичної інформації. Саме за допомогою вірусів зроблені фундаментальні відкриття з розшифрування структури нуклеїнових кислот, механізмів реплікації ДНК та синтезу білка. Фундаментальне вивчення вірусів та бактеріофагів увінчалося грандіозними успіхами генної інженерії. Отже, вони дають ключ до розуміння функціонування нуклеїнових кислот і сутності життя.

Мільйони людей стали жертвами вірусів - збудників різних хвороб. І все-таки основні успіхи вірусології досягнуті в боротьбі з конкретними хворобами і це дає підставу стверджувати, що в нашому третьому тисячолітті вірусологія посяде провідне місце.

Метою розробки є розкриття понять комп’ютерного та біологічного вірусів, особливості будови та життєдіяльності; наведено підходи до класифікації вірусів; розглянуто шляхи зараження і способи профілактики вірусних інфекцій; ознайомлення студентів з історією виникнення та розвитку комп’ютерних та біологічних вірусів.

Формою було обрано інтегроване заняття, що дало можливість поєднати окремі елементи навчання та виховання в єдину цілісну систему.

За структурою  методична розробка складена відповідно до методичних рекомендацій проведення відкритих занять Новгород-Сіверського медичного училища, передбачає усі його етапи: підготовчий, основний, заключний. Позитивним  у даній методичній розробці є творчий підхід до підготовки матеріалу заняття, використання різноманітних джерел інформації, застосування інтерактивних методів проведення заняття, технічних засобів навчання, залучення студентів до самостійної та групової пошукової роботи.

Вияв­ленню творчого потенціалу студентів сприяли вдало застосовані методи і форми роботи: пояснення нового матеріалу з застосуванням презентації, відеоролика, дослідницький метод, повідомлення студентів, бесіда.

Викладений у методичній розробці матеріал дає можливість студентам глибоко засвоїти та розуміти зміст поняття вірус, відмінності біологічного віруса від комп’ютерного; шляхи зараження і способи профілактики від вірусів; типи комп’ютерних вірусів та вірусних уражень.

Матеріал методичної розробки інтегрованого заняття з біології та інформатики заслуговує на поширення та використання її творчого потенціалу викладачами біології та інформатики під час підготовки і проведення занять з даної теми.

 

Рецензент: голова циклової комісії

загальноосвітніх дисциплін _________________ Вронський В. О.

Анотація

на методичну розробку інтегрованого заняття з біології та інформатики на тему: „Віруси – неклітинні форми життя ”

Матеріал методичної розробки відображає зміст відкритого інтегрованого заняття з біології та інформатики. Методична розробка складена викладачами Новгород-Сіверського медичного училища Гоман Євгенією Олександрівною та Коленченко Оленою Анатолієвною на основі навчальних програми з «Інформатики» та «Біології» для вищих навчальних закладів І-ІІ рівня акредитації, затверджених Міністерством освіти і науки, молоді та спорту України у 2010-2011 роках.

Тема розробки є актуальною, сучасною, тому що проблема вірусів переростає роль фонового чинника і починає модифікуватися разом з прогресом суспільства. Рівновага між силою комп’ютерних та біологічних  вірусів і засобами захисту від них значно залежить від знань спеціалістів, рівня їхньої підготовки, інформаційної культури.

В методичній розробці дана загальна характеристика теми, розкрита мета її вивчення, описано послідовність та порядок проведення.

Головна мета розробки – поглибити і розширити знання з теми та виховати у студентів інтерес та повагу до медицини та комп’ютерної науки.

З метою формування мотивації студентів на продуктивну діяльність зазначено професійну спрямованість, адже в даний час комп’ютерним вірусам піддається практично вся електронна техніка, в тому числі медичні апаратні засоби.

Методична розробка рекомендована для використання в практичній діяльності, як для викладачів загальноосвітніх закладів так і для вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації.

Витяг з протоколу методичної ради

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Планування роботи

на занятті «Віруси – неклітинні форми життя»

Етап заняття	Зміст заняття
Організаційна частина.	Перевірка присутніх і заповнення журналу. Перевірка готовності до заняття студентів, аудиторії  й  обладнання.
Мотивація навчальної діяльності.	Демонстрація відеофільму «Віруси – неклітинна форма життя».
Актуалізація опорних знань.	Евристична бесіда.
Вивчення нового матеріалу: Історія відкриття вірусів.       Поняття про віруси. Будова та класифікація.   Механізми проникнення та розмноження вірусів.   Вірусні ураження.   Основні заходи профілактики.	Розповідь викладачів біології та інформатики; Випереджувальні завдання студентам: демонстрація на мультимедійному проекторі презентації «Віруси – неклітинні форми життя», підготовленої студентами «Історики». Розповідь викладачів біології та інформатики з елементами бесіди. Методичний прийом «Сніжна грудка» Демонстрація  відеофільмів «Бактеріофаги», «Вірус – отрута», «Вірусні інфекції», «Вірусні хвороби», «Третина комп'ютерів в Україні не захищені від вірусів», підготовлених студентами «Вірусологи». Демонстрація презентації «Віруси – неклітинні форми життя», підготовленої студентами «Лікарі».
Узагальнення та систематизація знань: Відповіді на питання. Аналіз інформативного листа.	Фронтальне опитування. Метод «Мозковий штурм». З’ясування схожих та відмінних рис у біологічних та комп’ютерних вірусів. Обговорення проблемного питання.
Підбиття підсумків заняття.	Рефлексія діяльності на занятті (співставлення завдань із власною діяльністю на занятті) у формі бесіди. Виставлення оцінок.
Домашнє завдання.	Біологія: § 19, 20, стор.85– 91. Інформатика: § 2.3.3, стор.84-86. Додаткові завдання. Підготувати повідомлення: Гіпотези походження неклітинних форм життя. Роль вірусів в еволюції організмів. Найвідоміші комп'ютерні віруси.

Методична розробка інтегрованого заняття з біології та інформатики

Тема: Віруси – неклітинні форми життя

Актуальність теми.  Віруси – це особливе царство агентів, що можуть спричинити епідемії як у біологічних, так і у електронних системах.

Коли К. Лінней створював свою «Систему природи», він охрестив мікроскопічні організми однією загальною назвою Хаос і навіть сказав: «Це великий гріх – вивчати їх, бо творець, коли створював хаос, мав на увазі зберігати цей світ у таємниці від людського пізнання». Але в XIX ст. наука всупереч Ліннею вторглася у світ «хаосу»… Сьогодні ми з вами зануримось у світ цього «хаосу» й намагатимемося впорядкувати своє уявлення про нього.

Отож, спробуємо розкрити таку цікаву тему, як «Віруси – неклітинні форми життя», акцентуємо увагу на впливові вірусів на організм людини.

Знання цієї теми знадобляться вам при вивченні клінічних дисциплін, а саме: мікробіології, внутрішньої медицини та інфекційних хвороб.

  В даний час комп’ютерним вірусам піддається практично вся електронна техніка. Тому тема нашого заняття є актуальною для професії медичного працівника, оскільки пов’язана з різноманітною електронною медичною апаратурою, персональними комп’ютерами і т.д.

МЕТА:

Навчальна:

• систематизувати і розширити знання про будову, особливості життєдіяльності і значення вірусів, про шляхи зараження і способи профілактики вірусних інфекцій;
• акцентувати увагу студентів на найбільш розповсюджених і небезпечних вірусних захворюваннях сучасності.

Розвиваюча:

• створювати умови для розвитку логічного мислення учнів, розвивати вміння аналізувати, порівнювати, робити висновки;
• розвивати пізнавальний інтерес при демонстрації різних способів пізнання світу, різних  прийомів подачі навчального матеріалу;
• розвивати самоосвітню компетентність;
• розвивати вміння проводити дослідницьку роботу наукового характеру;
• продовжувати розвивати навики представляти результати своїх досліджень по темі, публічно виступати, використовуючи комп’ютерні технології (комп’ютерні презентації).

Виховна:

•  виховувати у студентів позитивне відношення до навчання через мотивацію учбової діяльності, шляхом розкриття практичного значення теми;
• виховувати потребу у здоровому  способі життя;
•  виховувати почуття глибокої поваги до самовідданої праці вчених.

   Оснащення:

Види оснащення	Найменування	Кількість
1. Засоби унаочнення	Інформаційний лист	30 шт.
	Методична розробка на тему: Віруси – неклітинні форми життя.	1 шт.
2. Засоби навчання	Підручники: 1.Біологія, 10 кл.: Підручник для серед.загальноосвіт. закладів/М.Є.Кучеренко, Ю.Г.Вервес, П.Г.Балан, В.М.Войціцький. 2-ге вид. доопр. – К,: ґенеза, 2004.-160с.:іл.  2. Біологія: Підруч. для 10 класу загальноосв. навч. закладів/О.В. Тагліна. - Х.: Вид-во «Ранок», 2010. – 256с:іл. 3. Інформатика, 10-11 кл. І.Т. Зарецька, А.М. Гуржій, О.Ю. Соколов. У 2-х част. – К.: Навч. Книга, 2006 – Ч.1- 391 с. Стор. 84-85. 4. Інформатика, 9 кл. Ривкінд Й.Я., Лисенко Т.І., Чернікова Л.А., Шакотько В.В. Підручник.— К.: Генеза, 2009. — 296 с. Стор. 74-117.	30 шт.
3. Технічні засоби навчання	Мультимедійна система;	1 шт.
4.Навчальні відеофільми та презентації	Відеофільм «Віруси – неклітинна форма життя ». Відеофільм «Бактеріофаги». Відеофільм «Вірус - отрута». Відеофільм «Вірусні інфекції». Відеофільм «Вірусні хвороби». Відеофільм «Третина комп'ютерів в Україні не захищені від вірусів» Презентація «Віруси – неклітинні форми життя»;	1 шт.   1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт.   1 шт.

 

Форма заняття: інтегроване заняття з біології та інформатики.

Тип заняття: вивчення нового матеріалу.

Методи і прийоми роботи на занятті: проблемні, ілюстративні, інтерактивні методи, дослідницькі методи, «Сніжна грудка», повідомлення студентів, робота в малих групах, випереджальне завдання, евристична бесіда.

Міжпредметна інтеграція:

Дисципліни	Тема дисципліни	Дисципліни, розділ теми, з якими пов’язано викладання предмета
Біологія	Віруси –неклітинні форми життя	Мікробіологія. Віруси. Відбір патологічного матеріалу для досліджень. Профілактика вірусних інфекцій. Інфектологія.
Інформатика	Програмне забезпечення персональних комп’ютерів. Сервісне програмне забезпечення. Комп’ютерні віруси та антивірусні програми

 

Кількість годин:   2 години

Курс: І Ас Сестринська справа

Очікувані результати:

Після заняття студенти:

Знатимуть:

• що таке біологічні віруси, особливості будови та життєдіяльності;
• хвороби,  які можуть спричинювати віруси;
• шляхи зараження та засоби профілактики вірусних хвороб;
• бактеріофаги та їх значення;
• що таке комп’ютерні віруси та антивірусні програми;
• профілактичні заходи боротьби з комп’ютерними вірусами.

Вмітимуть:

• визначати вірусні хвороби;
• розпізнавати ознаки зараження комп’ютера вірусами;
• працювати з інформаційним текстом, аналізувати матеріал, систематизувати і узагальнювати його;

 

СТРУКТУРА ЗАНЯТТЯ:

І. Підготовчий етап.

1.        Організація заняття.

Перевірка присутніх і заповнення журналу. Перевірка готовності до заняття студентів, аудиторії  й  обладнання.

2.        Мотивація навчальної діяльності.

Викладач біології. Чи замислювалися ви над тим, що людству із самого початку його існування загрожували і загрожують серйозні вороги? Ці вороги часто без зброї сіяли смерть. Їх жертвами ставали мільйони людей, які загинули від віспи, чуми, енцефаліту, а зараз від Сніду. Ці вороги невидимі, підступні і з’являються  неочікувано.

(Демонстрація відеофільму «Віруси – неклітинна форма життя»)

Я думаю, що ви здогадалися про що сьогодні буде йти мова… Так -  про віруси.

 

3.        Оголошення теми, мети та епіграфа заняття.

(На мультимедійному екрані проекція теми, мети та епіграфа заняття, які студенти записують у зошити)

Викладач інформатики. Епіграфом нашого заняття ми обрали слова Платона «Немає нічого сильнішого за знання, воно завжди і в усьому переважає…». Ми пропонуємо вам сьогодні на занятті отримати нові знання, що допоможуть вам у боротьбі з вірусами.

Викладач біології: Ф. Енгельсу належить наступне визначення «Життя є спосіб існування білкових тіл, істотним моментом якого є постійний обмін речовин з оточуючим середовищем», з якого автоматично витікає, що віруси, у яких ніякого обміну речовин немає і бути не може,  до живих об’єктів віднести ми не можемо.

Викладач інформатики: А як же щодо комп’ютерних вірусів? Як бачимо, у нас проблема виникає: Вірус - є речовиною, чи істотою живою?

 

4.        Актуалізація опорних знань. Евристична бесіда.

Викладач біології: Давайте пригадаємо, що ми вже знаємо про живі організми?

1. Які ознаки мають живі організми?

Орієнтовна відповідь студента:

• Ознаками живих організмів є:
•      обмін речовин і енергії;
•      ріст та розвиток;
•      розмноження;
•      мінливість;
•      спадковість;
•      подразливість;
•      саморегулювання.

2. Що таке нуклеїнові кислоти?

Орієнтовна відповідь студента:

• Нуклеїнові кислоти - це складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди.

3. Які є види нуклеїнових кислот?

Орієнтовна відповідь студента:

- Нуклеїнові кислоти бувають двох видів:  ДНК (Дезоксирибонуклеїнова кислота) та РНК (Рибонуклеїнова кислота).

4. Назвіть форми життя?

Орієнтовна відповідь студента:

• Форми життя є: клітинні (еукаріоти і прокаріоти) та неклітинні (віруси).

5.  Що таке клітина?

Орієнтовна відповідь студента:

• Клітина - це елементарна структурно-функціональна одиниця живого; це основна одиниця організму, що забезпечує його відтворення, розвиток та життєдіяльність.

6. Назвіть інфекційні хвороби, які Ви знаєте?

Орієнтовна відповідь студента:

• Інфекційними хворобами є:
•      грип, СНІД;
•      ящур, поліомієліт, енцефаліт;
•      кір, віспа;
•      гепатит, герпес.

 

ІІ. ОСНОВНИЙ ЕТАП.

1.        Вивчення нового матеріалу.

План вивчення нового матеріалу

1. Історія відкриття вірусів.
2. Поняття про віруси. Будова та класифікація.
3. Механізми проникнення та розмноження вірусів.
4. Вірусні ураження.
5. Основні заходи профілактики.

Викладач біології: Ви були об’єднані у групи і кожна група готувала завдання до сьогоднішнього заняття.

1 група студентів «Історики» (досліджували історію виникнення вірусів).

2 група студентів „Вірусологи” (вивчали різноманітність вірусів та шляхи їх поширення ).

3 група студентів „Лікарі” (визначали як вберегтися від зараження вірусами).

Викладач інформатики: Для того, щоб ви краще засвоїли матеріал, у кожного із вас на столі є інформаційний лист, з яким ви будете самостійно працювати протягом цілого заняття.

Викладач біології: Все має свою історію, а чи мають її віруси?

Повідомлення групи «Історики»

Студент І: У 1892 р. Д.Й.Івановський визначив типові “прикмети” невидимого збудника різноманітних хвороб, названого пізніше вірусом. Перший відкритий вірус був збудником “тютюнової мозаїки”. Вірус назвали саме так, тому що виявлений він був у тютюні. Івановський вивчав природу хвороби, що вразила тютюнові плантації Криму. Листя на рослині мало жовті плями,не зважаючи на нормальні природні умови. Івановський при пропусканні через фільтр соку рослини виявив, що, коли він вводить його у здорову рослину, вона все одно заражається. Тоді Івановський зрозумів, що існує щось набагато менше за мікроби. Відкриття Івановського вразило багатьох дослідників, хоча не всі його відразу визнали .

Студент ІІ: У 1898 р. голландець Бейєрінк  придумав нове слово вірус (від латинського слова, що означає «отрута»), щоб позначити цим терміном інфекційну природу деяких профільтрованих  рослинних рідин. Хоча вдалося досягти значних успіхів в отриманні високоочищених проб вірусів і було встановлено, що за хімічною природою це нуклеопротеїди (нуклеїнові кислоти, пов'язані з білками), самі частинки все ще залишалися невловимими і загадковими, тому що вони були занадто малі, щоб їх можна було побачити за допомогою світлового мікроскопа. Тому-то віруси і опинилися в числі перших біологічних структур, які були досліджені в електронному мікроскопі відразу  ж після його винаходу в 30-і роки нашого століття.

В 1917 році  були відкриті  віруси  бактерій – бактеріофаги…..Вони здатні знешкоджувати  бактерії  і використовуються при лікуванні таких бактеріальних  хвороб, як  чума, тиф, дизентерія.

Викладач біології: Царство вірусів відкрито відносно недавно: 120 років – це дитячий вік в порівнянні з математикою, 120 років – це багато у порівнянні з генною інженерією. Але в науки немає віку, вона подібно людям має юність, але ніколи не буває старою…

Більшість вірусів було відкрито при встановлені причини того чи іншого захворювання  людини, тварини або рослини. Саме це наклало відбиток на відношення до  вірусів і до науки «вірусології», яка їх  вивчає.

Віруси – це облігатні внутрішньоклітинні паразити, і поза клітиною не проявляють жодних властивостей . Їм характерні: мала  молекулярна маса, відсутність рибосом, проста організація, примітивна будова.

Майже половина усіх захворювань людини на «совісті» вірусів, а якщо згадати, що ці найменші з найменших вражають навіть своїх побратимів по «мікросвіту» - бактерій, то стане зрозуміло, що боротьба з вірусами – одна з першочергових задач. Сьогодні науці відомо близько 1500 вірусів. Але вони настільки малі, що за словами одного із вчених, колекція, зібрана із усіх відомих вірусів, «помістилася б в коробці  розміром з макове зернятко!» Це найдрібніші живі істоти.  Вони у 50 разів менші за бактерію. Віруси  настільки малі, що лише в кілька разів перевищують розміри великих молекул білків.   

Класифікація вірусів:

Віруси складаються з різноманітних компонентів:

1. Серцевина — генетичний матеріал (ДНК або РНК). Генетичний апарат вірусу кодує від декількох (Вірус Тютюнової Мозаїки) до сотень генів (Вірус Віспи, більше 100 генів).
2. Білкова оболонка, що називають капсидом. Оболонка часто побудована з ідентичних повторюваних субодиниць — капсомерів. Капсомери утворюють структури з високою симетрією.
3. Додаткова ліпопротеїдна оболонка. Ліпідна оболонка походить з плазматичної мембрани клітини-хазяїна та зустрічається в порівняно складних вірусів (вірус грипу, вірус герпесу). Цілком сформована інфекційна вірусна частка називається віріоном.

Викладач інформатики:  Поява перших ПК та розвиток мережної інфраструктури починають епоху історії комп’ютерних вірусів. Починаючи з 50-х років примітивні віруси поступово перетворювалися в складні технологічні розробки, проникали у комп'ютерні мережі. 

Отож, зануримось до витоків зародження комп’ютерних вірусів разом із групою «Історики».

Студент ІІІ: Вважають, що ідея створення комп'ютерних вірусів належить письменнику-фантасту Дж. Райну, який в одній зі своїх книжок у 1977 р. описав епідемію, яка за короткий час охопила близько 7000 комп'ютерів. Причиною епідемії став комп'ютерний вірус, котрий передавався від одного комп’ютера до іншого, пробирався в їх ОС і виводив комп'ютери з-під контролю.

     У 70-ті роки, коли вийшла книжка Райна, описані в ній факти здавалися фантастикою, і мало хто міг передбачити, що вже наприкінці
80-х рр. ХХ ст. проблема комп'ютерних вірусів стане дійсністю, такою, що призведе до значних соціальних і матеріальних втрат.

Студент ІV: Перші випадки масового зараження ПК були відмічені у 1987 р. в США в Техаському університеті.  У кінці 1989 р. в деяких країнах (США, Великобританія, Німеччина) прийняті закони, які передбачають для розробників комп’ютерних вірусів значні строки тюремного ув’язнення (в США до 15 років).

Уперше термін “комп’ютерний вірус” з’явився у 1989 р. Автором терміну вважається Фред Коен, який у 1984 році опублікував одну з перших академічних статей, що були присвячені вірусам, де і було використано цю назву.

Викладач інформатики: Комп’ютерний вірус - це програма, яка маскує своє перебування на комп'ютері, виконує небажані дії без відома користувача і  має властивість до саморозмноження На сьогоднішній день відомо понад 50 тис. комп’ютерних вірусів.

Одночасно зі створенням власних копій віруси можуть завдавати шкоди: знищувати, пошкоджувати, викрадати дані, знижувати або й зовсім унеможливлювати подальшу працездатність операційної системи комп'ютера.

Віруси класифікуються:

Викладач біології: Отже, ми з вами розглянули будову біологічних вірусів. Чи дає вона нам можливість розв’язати проблему: живі це організми чи ні? За вашою реакцією я бачу, що ще не можемо.

Життя вірусу можна поділити на дві головні фази. На одній з них він існує у вигляді віріона поза клітинами живих організмів, а на другій — усередині живих клітин. У формі віріона віруси не здатні до росту й розмноження та підтримання гомеостазу. Але в цьому стані вони здатні утворювати кристали, що не є характерним для живих організмів. Головне завдання віріона — знайти потрібну клітину і проникнути до неї. Здійснюватися це може як шляхом простого механічного перенесення (наприклад, крапельний шлях передачі вірусу грипу), так і з допомогою посередників (наприклад, перенесення вірусів рослин з допомогою попелиць).

Після виявлення потрібної клітини (вірус упізнає її за специфічними рецепторами, які розташовані на мембрані) вірус проникає в її цитоплазму. Це може досягатися кількома шляхами. Віруси тварин можуть маскуватися під якусь важливу макромолекулу, і клітина сама їх поглинає шляхом ендоцитозу. Віруси рослин проникають у клітини, використовуючи механічні пошкодження клітинної стінки, а потім поширюються по цитоплазматичних містках між клітинами. Деякі бактеріофаги з допомогою спеціальних структур капсида просто протикають клітинну стінку й мембрану клітини і впорскують усередину свою нуклеїнову кислоту.

Вірус  - неклітинна форма життя. Він досить просто побудований, але розмножується. Розмножуватися вірус здатний лише у клітинах інших організмів і цей процес є багатоступеневий.

Механізм розмноження вірусів

•         Етап 1. Прикріплення вірусу до клітини. На поверхні клітин є спеціальні рецептори, з якими бактеріофаг зв’язується хвостовими нитками. Цим пояснюється сувора «приписка» вірусів в тих чи ін. клітинах. (Наприклад, грип – епітеліальні клітини верхніх дихальних шляхів, гепатит – печінки, ВІЛ – лімфоцити).
•         Етап 2. Проникнення вірусу в клітину. Зверніть увагу на екран. Бактеріофаг вводить всередину клітини хвіст, який представляє собою порожній стрижень, як через голку шприца, проштовхує всередину клітини свою ДНК чи РНК. Таким чином, генетичний матеріал потрапляє всередину клітини, а капсид залишається назовні. Вірус працює як своєрідний генетичний шприц.
•         Етап 3. Розмноження вірусу. Проникнувши всередину клітини, вірусна ДНК вбудовується в ДНК клітини господаря. Проникає в святая святих клітини: в центр управління життєдіяльністю – в ядро.
•         Етап 4. Синтез вірусних білків і самоскладання капсиду. Клітина, сама того не бажаючи, починає синтезувати вірусні білки замість своїх власних. При цьому використовуються структури і енергія самої клітини. Із цих вірусних білків і утворюються нові вірусні оболонки – капсиди. Цей процес розмноження не порівняти з розмноженням інших біологічних видів. «Відбувається смерть заради життя» - при потраплянні в клітину вірус спочатку руйнується. Але йому достатньо однієї нуклеїнової кислоти, щоб через 10 хв. всередині клітини господаря утворилось сотні нових вірусних частинок.
•         Етап 5. Вихід вірусу із клітини. А що ж відбувається із самою клітиною? Вона гине. А вірусні частинки уже готові до чергової атаки, готові руйнувати сотні інших клітин. Після потрапляння в цитоплазму вірус блокує роботу ДНК клітини-хазяїна й починає керувати роботою систем клітини. Він використовує її ресурси для синтезу власних білків і нуклеїнових кислот. Із синтезованих білків і нуклеїнових кислот шляхом самозбирання утворюються нові віріони. Коли ресурси клітини закінчуються, вона гине, а віріони виходять у навколишнє середовище.

Пропоную вам подивитися як це відбувається на прикладі розмноження бактеріофагів.

( Демонстрація відеофільму «Бактеріофаги»).

Викладач інформатики: Яким же чином віруси можуть потрапити до комп’ютера? І як визначити їх присутність на комп’ютері? 

Джерелами комп’ютерних вірусів можуть бути зовнішні носії, де знаходяться заражені вірусом файли та комп'ютерна мережа, в тому числі система електронної пошти та Internet.

Ознаки зараження комп’ютерними вірусами:

• Зменшення вільної пам'яті
• Уповільнення роботи комп'ютера
• Часті зависання і збої в роботі комп'ютера
• Зміна розмірів файлів
• Помилки при інсталяції і запуску ОС
• Неспроможність зберігати документи Word в інші каталоги, крім Template
• Файли невідомого походження
• Подача непередбачених звукових сигналів

Викладач біології: По своїй будові вірус нагадує одноразовий шприц. Ледь торкнувшись живої клітини, він угвинчує в неї "пружинку” ДНК, що являє собою хитромудру програму. Вона змінює роботу клітини і змушує її вбивати інший організм, роблячи всі нові і нові мікроскопічні "шприци”, начинені смертю… А зараз я хочу надати слово студентам з групи «Вірусологи», які підготували повідомлення «Вірусні ураження».

(Демонстрація відеофільму «Вірус - отрута»).

Повідомлення групи «Вірусологи»

Студент І: Тут на слайді ці організми гарні, симетричні. Але за їхньою оболонкою ховається підступництво. Нобелівський лауреат Пітер Медовар дав вірусам дотепне визначення: «Віруси - це погані новини в упакуванні з білка». Розрізняються вірусні хвороби рослин, тварин та людини. Більшість із вас зустрічалися з таким вірусним захворюванням як грип. З 1886 року людство не розлучається із цим захворюванням. В останні роки з'явилися нові небезпечні віруси - пташиного та свинячого грипу, СНІДу. На сьогодні від СНІДу у світі померло близько 28 млн. людей.

Студент ІІ: Вірусні інфекції - поширені скрізь, вони вражають усі види живих організмів.

Крапельна інфекція - самий звичайний спосіб розповсюдження респіраторних захворювань. При кашлі та чханні в повітря викидаються мільйони крихітних крапельок рідини (слизу і слини). Стандартні гігієнічні прийоми для захисту від крапельної інфекції - правильне користування носовичками і провітрювання кімнат.

Деякі мікроорганізми, такі, як вірус віспи або туберкульозна паличка, дуже стійкі до висихання і зберігаються в пилу, що містить висохлі залишки крапель. Навіть при розмові з рота вилітають мікроскопічні бризки слини, тому подібного роду інфекції дуже важко запобігти, особливо якщо мікроорганізм дуже вірулентний.

Віруси завжди є паразитами і тому викликають у своїх господарів певні симптоми того чи іншого виду захворювання. До серйозних захворювань тварин можна віднести ящур великої рогатої худоби, рожисте запалення у свиней, чуму птахів і міксоматозу кроликів Звичайні кролики – симпатичні звірки – ледве не з’їли. Австралію! Розплодившись у неймовірних кількостях, вони знищували рослинність не гірше сарани, загрожуючи перетворити континент у безжиттєву пустелю.

Тоді біологи знайшли хитрі виходи: у своїх лабораторіях вони заразили комарів "заячою смертю” – вірусом міксоматозу. Літаючі "шприци” були випущені на волю й успішно зробили свою чорну справу – через 10 днів практично всі кролики загинули. Всі ці захворювання викликаються вірусами. Вірусне зараження рослин зазвичай приводить або до появи жовтих цяточок на листках (так званої мозаїки листя), або до зморщеності або карликовості листя. Віруси викликають і затримку росту рослин, що згодом призводить до зниження врожаю. Ряд серйозних захворювань викликають віруси жовтої мозаїки турнепсу (ВЖМТ), тютюнової мозаїки (ВТМ), карликової кущистості томатів і бронзового томатів. 

Поява смужок на деяких сортах тюльпанів також обумовлено вірусом,але ж квітникарі продають ці тюльпани, видаючи їх за особливий сорт. Віруси рослин, мабуть, завжди відносяться до РНК-вірус.

Студент ІІІ: На даний час не існує офіційної класифікації комп’ютерних вірусів, але якщо говорити про віруси, які найчастіше заражають або пошкоджують комп'ютер, то їх можна відобразити на діаграмі наступним чином:

• Троянська програма – це різновид шкідливого ПЗ створюється з метою крадіжки конфіденційних даних людини.
• Файловий вірус – вони заражають усі виконувані файли, тим самим поширюючись і заражаючи нові комп’ютери. Як правило, такі віруси просто розмножуються і руйнують операційну систему.
• Бекдор – вірус, який встановлює контроль над комп’ютером жертви. І у разі зараження бекдором творець вірусу може красти дані, або навіть і управляти комп’ютером.
• Бот – ще один представник сімейства троянів. Встановившись на комп’ютер бот, за допомогою Інтернету вступає в контакт з розробником та іншими зараженими комп’ютерами, створюючи, таким чином, величезну комп’ютерну мережу. Такі мережі називають бот-нетами. При цьому розробник вірусу отримує під свій контроль сотні комп’ютерів
• Adware – шкідливе програмне забезпечення, розроблене для демонстрації реклами. Цей вид комп’ютерних вірусів після проникнення на комп’ютер починає демонструвати жертві різну рекламу.
• Блокер – цей вид комп’ютерних вірусів блокує операційну систему, окремі її функції або шифрує файли на комп’ютері. Після чого вірус починає вимагати у користувача гроші за зняття блокування.

Студент ІV:  Перші віруси.

Pervading Animal (кінець 60-х - початок 70-х) — так називався перший відомий вірус-гра для машини Univac 1108. За допомогою навідних запитань програма намагалася визначити ім'я тварини, задуманого гравцем. Завдяки наявності функції додавання нових питань, а також копіювання даних  в інші директорії, через якийсь час диск ставав переповненим.

Перший мережний вірус Creeper з'явився на початку 70-х у військовій комп'ютерній мережі Arpanet. Програма могла самостійно вийти в мережу через модем і зберегти свою копію на вилученій машині. На заражених системах вірус виявляв себе повідомленням: "I' THE CREEPER : CATCH ME IF YOU CAN".

Brain (1986 рік) — перший вірус для IBM-сумісних комп'ютерів, що викликав глобальну епідемію. Він був написаний двома братами-програмістами Баситом Фарук й Амжадом Алви з Пакистану з метою визначення рівня піратства в себе в країні: вірус заражав завантажувальні сектори, міняв мітку диска на "(c) Brain" і залишав повідомлення з іменами, адресою й телефоном авторів.

Хробак Моріса (листопад 1988) — з ним зв'язана перша епідемія, викликана мережним хробаком. Програма, написана 23-літнім студентом Корнельського університету (США) Робертом Морісом, використала помилки в системі безпеки операційної системи Unix і паралізувала роботу 9 тис. комп’ютерів на строк до 5 діб. Загальна вартість витрат оцінюється в 96 мільйонів доларів. 4 травня 1990 року вперше в історії відбувся суд над автором комп'ютерного вірусу, що присудив Роберту Морісу до 3 років умовно, 400 годинам громадських робіт і призначив штраф – 10 тисяч доларів США.

Викладач біології: Перш ніж ми перейдемо до наступного етапу нашого заняття, давайте підсумуємо, що ми сьогодні вивчили на занятті.

Методичний прийом «Сніжна грудка», залучає до активної роботи все більшу кількість студентів. Алгоритм цього прийому стисло можна описати так:

Слово - речення - питання - відповідь.

Один студент називає слово, що стосується теми, другий студент складає речення з цим словом, третій студент формулює запитання до цього речення, четвертий студент відповідає на нього.

Орієнтовні відповіді студентів:

1. Вірус – Вірус проникає до організму людини  – Чи шкодить здоров’ю людини вірус?  - Вірус є шкідливим для здоров’я людини.
2. Троянська програма – Троянська програма створюється з метою крадіжки конфіденційних даних людини  – Як троянська програма може потрапити до комп’ютера?  - Через мережу Інтернет.

Викладач біології. Застудитися може кожен, втім, такого діагнозу як «застуда» не існує, адже нездужання викликають віруси, а діагноз об’єднують у термін гостра респіраторна вірусна інфекція.. Коли віруси потрапляють до тіла людини, то спрацьовують захисні сили організму.

А якщо не спрацьовує імунітет – ми хворіємо.

(Перегляд відеофільму «Вірусні інфекції»).

Але краще запобігти хворобі, ніж її лікувати. Які ж існують профілактичні заходи проти вірусних уражень.

Повідомлення групи «Лікарі»

Студент І: Захисні механізми організму:

• у відповідь на проникнення вірусу в клітину, можуть вироблятися захисні білки - інтерферони, що пригнічують розмноження вірусів;
• клітинний імунітет - здатність певних видів лейкоцитів розпізнавати інфіковані вірусами клітини і знищувати їх;
• в організмі людини виробляються антитіла білкової природи – імуноглобуліни;
• організм, що переніс певну вірусну інфекцію, зберігає неприйнятність  до її збудника.

Викладач інформатики. Комп’ютерні віруси своєю поведінкою нагадують біологічні віруси, тобто самочинно проникають до «організму» комп’ютера, певний час триває «інкубаційний період» і при певних умовах здійснюються руйнівні дії. За аналогією існують свої профілактичні засоби для боротьби з комп’ютерними вірусами та так звані «антивірусні» програми.

(Перегляд відеофільму «Вірусні хвороби»)

Студент ІІ:

Профілактичні засоби для боротьби з комп’ютерними вірусами:

• Використовуйте антивiруснi програми та вчасно їх оновлюйте. Тільки за постійного відновлення версій антивірусних програм можна встигнути за «творцями» нових вiрусiв i бути впевненими, що ваші дані й диски не будуть уражені.
• Перед використанням чужих носіїв iнформацiї обов’язково перевіряйте їх на наявність вiрусiв.
• Не запускайте на виконання незнайомі програми.
• Не відкривайте отримані через Інтернет документи без перевірки їх на наявність вірусів.
• Слід регулярно виконувати копіювання цінної iнформацiї на зовнiшнi носії.
• Виконуйте періодичну перевірку пам’яті та всіх дисків вашого комп’ютера за допомогою нових версій антивірусних програм.
• Перезавантажуйте комп'ютер перед початком роботи, зокрема, у випадку, якщо за цим комп'ютером працювали інші користувачі.

Студент ІІІ: Для виявлення та знищення комп’ютерних вірусів використовують антивірусні програми.

Антивірусна програма - це програма для захисту комп’ютера від вірусів і лікування файлів у разі зараження. Найпоширенішими є: Антивірус Касперського, Doсtor Web, Avast, NOD32, Norton Anti Virus.

Тип антивірусних програм

Детектори - виявляють файли, які заражені одним із відомих вірусів.

Лікарі (або фаги) -  лікують заражені програми або диски, вилучаючи з них код вірусу, тобто, відновлюють програму до того стану, в якому вона була до зараження вірусом.

Ревізори - призначені для виявлення змін у файлах і системних областях дисків й у разі змін повертають їх у початковий стан.

Фільтри - завантажуються резидентно в оперативну пам'ять, перехоплюють ті звернення до системи, які використовуються вірусами для розмноження та нанесення шкоди і повідомляють про них користувача.

(Перегляд відеофільму

«Третина комп'ютерів в Україні не захищені від вірусів»)

 

2.        Узагальнення і систематизація знань студентів.

Фронтальне опитування:

1. Які неклітинні форми життя ви знаєте?

Орієнтовна відповідь студента:

• Неклітинною формою життя є віруси.

2. Які віруси називаються складними, які простими?

Орієнтовна відповідь студента:

• Простими є віруси, що складаються з молекули ДНК або РНК вкритою білком;
• Складними є віруси, що мають додаткову ліпопротеїнову оболонку.

3. З яких фаз складається життєвий цикл вірусу?

Орієнтовна відповідь студента:

• Життєвий цикл вірусу складається з позаклітинної та клітинної фаз.

4. Як називаються віруси, що вражають бактерії?

Орієнтовна відповідь студента:

• Віруси, що вражають бактерії, називаються бактеріофагами.

5. Які вірусні захворювання ви знаєте?

Орієнтовна відповідь студента:

• Існують такі вірусні захворювання: кір, віспа, поліомієліт, СНІД,  герпес, ящур, енцефаліт, гепатит.

6. Назвіть способи поширення вірусних хвороб людини?

Орієнтовна відповідь студента:

• Існують наступні способи поширення вірусних хвороб людини: повітряно-краплинний, через тварин, через кров, через їжу.

7. Чому певний клас програм називають саме «комп’ютерними вірусами»?

Орієнтовна відповідь студента:

• Певний клас хвороб називають комп’ютерними вірусами, тому що вони своєю поведінкою нагадують біологічні віруси, тобто самочинно проникають до «організму» комп’ютера, певний час триває «інкубаційний період» і при певних умовах здійснюються руйнівні дії.

8. Хто і для чого пише віруси?

Орієнтовна відповідь студента:

• Безглузді віруси пишуть студенти та школярі з метою самоствердження, інші віруси (пропагандистські, шантажуючи) пишуть програмісти та хакери з метою розповсюдження шкідливих ідей та вимагання грошей за допомогою шантажу.

9. Які існують види комп’ютерних вірусів?

Орієнтовна відповідь студента:

• Існує кілька класифікацій: за середовищем  перебування: файлові, завантажувальні, файлово-завантажувальні,  мережеві; за зовнішнім виглядом: звичайні, поліморфні, невидимі; за способом зараження: резидентні, нерезидентні; за алгоритмом дії: віруси-хробаки,  макро-віруси, троянські програми.

10. Які ви знаєте класи антивірусних програм?

Орієнтовна відповідь студента:

• Виділяють такі класи антивірусних програм:
•            детектори (сканери);
•            лікарі;
•            ревізори (охоронці);
•            антивірусні комплекси;
•            імунізатори (вакцини).

Метод «Мозковий штурм»

Викладач інформатики: Проаналізуйте ваш інформативний лист. З’ясуйте схожість і відмінність біологічних та комп’ютерних вірусів.

(Відповіді студентів).

Викладач біології: Як ви гадаєте,чи можемо тепер ми дати відповідь на поставлене проблемне запитання: Вірус – хто чи що, жива істота чи речовина?

(Разом зі студентами проходить обговорення проблемного питання і формулювання висновків).

Отже, кристали чи комп'ютерні віруси, хоча й здатні розмножуватися, не володіють жодними істотними спадковими рисами, отже не є живими. Біологічні віруси згідно з цим визначенням, є живими.

ІІІ. Заключний етап.

1.        Підведення підсумків заняття. Рефлексія діяльності.

Викладач інформатики: Аби вберегти вас від особистого знайомства з вірусами, пропонуємо вам буклети «Знати, щоб не хворіти!», які підготували ваші одногрупники (студенти роздають пам’ятки).

Рефлексія діяльності студентів на занятті проводиться у формі бесіди.

На сьогоднішньому занятті:

• я дізнався/дізналася про…
• я навчився/ навчилася…
• мені найбільше сподобалося…
• я хотів би/хотіла б ще попрацювати над…
• свою роботу на занятті оцінюю (від 1 до 12 балів)…
  2.        Виставлення оцінок.

Оцінювання студентів, аргументація оцінок.

3.        Домашнє завдання.

2. Біологія: § 19, 20, стор.85– 91.
3. Інформатика: § 2.3.3, стор.84-86.
4. Доопрацювати інформаційний лист.
5. Додаткові завдання. Підготувати повідомлення:
   • Гіпотези походження неклітинних форм життя.
   • Роль вірусів в еволюції організмів.
   • Найвідоміші комп'ютерні віруси.

Викладач інформатики: Бажаємо здоров’я вам і вашим комп’ютерам!

Викладач біології: Наше заняття завершене! Дякуємо за співпрацю!

Список використаної літератури:

 

1. Ривкінд Й.Я., Лисенко Т.І., Чернікова Л.А., Шатько В.В. Інформатика: Підр. Для загальноосвітніх навчальних закладів. Рівень стандарту/ Під ред.. М.З. Згуровського. – К.:Генеза, 2010. – 296 с.
2. І.Т. Зарецька, А.М. Гуржій, О.Ю. Соколов. У 2-х част. – К.: Навч. Книга, 2006 – Ч.1- 391 с., Ч.2 -  288 с.
3. Морзе Н.В. , Вембер О.Г. Інформатика: експерим. Підручник для 10 кл./ Під редак. Н.В. Морзе. – К.: Вид. Корбуш, 2008. - 592 с.
4. Інформатика: Комп'ютерна техніка. Комп'ютерні технології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів / За ред. О. І. Пушкаря. — К.: Видавничий центр «Академія», 2003. — 704с.
5. Глинський Я.М. Практикум з інформатики. Навч. посібник. 6-те вид. —Львів: Деол, СПД Глинський, 2003. — 224 с.
6. Глинський Я.М. Інформатика: 8-11 класи. Навч. посібник для загальноосвітніх навчальних закладів: У 2-х кн. — Кн. 2. Інформаційні технології. 3-тє вид. — Львів: Деол, СПД Глинський, 2003. — 256 с.
7. Вірусні хвороби - Youtube [Електронний ресурс]-Режим доступу: https://www.youtube.com/watch?v=wkOvf3vaLHc.
8. Третина комп'ютерів в Україні не захищені від вірусів - Youtube [Електронний ресурс] - Режим доступу:

https://www.youtube.com/watch?v=Khp5WvwU964

9. Хвороби  ХХІ сторіччя - Youtube [Електронний ресурс] - Режим доступу:

https://www.youtube.com/watch?v=sH_QcVJ3_Jk

10. Кучеренко М. Є. та ін. Загальна біологія: Підручник для 10 кл. – К.: Генеза, 2004.
11.  О.В. Тагліна. Біологія: Підруч. для 10 класу загальноосв. навч. закладів. - Х.: Вид-во «Ранок», 2010. – 256с:іл.
12. Мотузний В. О. Біологія: Навч. посібник. – К.: Вища школа, 2007.
13.  Сало Т. О. Загальна біологія: Навч. посібник. – Х.: Гімназія; Країна мрій^ТМ , 2002.
14. Яковлєва Є. В. Уроки біології в 10 класі: Методичний посібник. – Запоріжжя: Просвіта, 2001.

Додаток 1.

Інформативний лист