План-конспект уроку-лекції з біології 10 клас. Тема: “Неклітинні форми життя: віруси, віроїди, пріони” 10 клас

Коротка Вікторія, 53 група

План-конспект уроку-лекції з біології 10 клас Тема: “Неклітинні форми життя: віруси, віроїди, пріони” Мета:

-                      освітня: пригадати з учнями неклітинні форми життя; систематизувати знання про будову та класифікацію вірусів, особливості їх життєдіяльності, екології та значення; поглибити знаня про віруси, віроїди, пріони; з’ясувати взаємодію вірусів з клітиною-хазяїном.

-                      розвиваюча:  розвиток в  учнів логічного мислення, навичок самостійної роботи; формування єдиної системи знань і картини навколишнього світу, вміння аналізувати, порівнювати, робити висновки;

-                      виховна:  виховання екологічної культури учнів, сприяння інформованості про стан біосфери та екологічну ситуацію в країні та світі; виховання бережливого ставлення до природи.

Вид уроку: лекція

Тип уроку: засвоєння нових знань

Обладнання й матеріали: макет “Збери клітину”, презентація “Неклітинні форми життя”, зошити, підручник «Біологія і екологія (профільний рівень)» Задорожний К. М., Утєвська О. М., схеми “Основні гіпотези походження вірусів”, кольорова крейда

План уроку-лекції

№                             Зміст уроку-лекції                              Форми і методи

активізації учнів

1                                                                Організаційний момент:    Повідомлення учнів

-   перевірка присутності учнів;

-   ознайомлення учнів із системою оцінюваннязавдань протягом уроку.

2                                                                Актуалізація опорних знань:

- повторення понять: клітина, типи клітин,    Усне опитування учнів віруси, еукаріоти, прокаріоти; - робота з макетами “Збери клітину” (клас ділиться на три групи; за короткий термін    Робота в групах біля

                         кожна з груп має зібрати відповідний тип                    дошки

клітини із запропонованих органоїдів на дошці).

3                                                                Мотивація навчальної діяльності учнів:      Розповідь з елементами

                   - розповідь вчителя про вірусні захворювання                 бесіди

4                                                                Постановка проблемного завдання:

Головне завдання нашого заняття — дати

                                                    відповіді на питання:                          Повідомлення учнів

-  Віруси — живі чи неживі організми?

-  Звідки вони з’явились?

-  Що таке віроїди та пріони?

5                                                                План викладення лекційного матеріалу:     - Розповідь учителя з елементами бесіди

1)  Загальні відомості про віруси;    - Пошукова робота з

2)  Гіпотези походження вірусів;     підручниками

3)  Будова вірусів;         - Тезисне конспектування

4)  Життєвий цикл вірусів;     учнів в робочих зошитах

5)  Пріони; - Мультимедійна

6)  Віроїди. презентація “Неклітинні

форми життя”

-   Біологічний диктант

-   Схеми “Основні гіпотези походження вірусів”

-   Робота учнів в групах табіля дошки

6                                                                Підведення підсумків уроку:      Заповнення підсумкової

-   загальні висновки;        таблиці

-   заповнення підсумкової таблиці;    Обговорення проблемних

-   відповіді на можливі запитання учнів;     запитань уроку

-   оцінювання знань учнів за роботу на уроці.      Оцінювання учнів за 12бальною шкалою

7                                                                Домашнє завдання:

1)     вивчити конспект уроку в зошиті;

2)     знайти та записати  5 відмінностей та 5 подібностей біологічних вірусів та комп’ютерних;

3)     знайти та вичитати пам’ятку профілактикивід інфекційних захворювань

Хід роботи: І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

1.   Дати відповіді на запитання: (усне опитування) - Що таке клітина?

-   Які бувають типи клітин?

-   Що таке вірус?

-   Чим відрізняються еукаріоти від прокаріотів?

2.   Робота з макетами “Збери клітину” (робота учнів в групах та біля дошки)

(клас ділиться на три групи; за короткий термін кожна з груп має зібрати відповідний тип клітини із запропонованих органоїдів на дошці)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності. (розповідь вчителя з елементами бесіди)

— Чи замислювалися ви над тим, що людству із самого початку його існування загрожували і загрожують серйозні вороги? (відповідь учнів) — З давніх-давен людству загрожує невидимий та багаточисельний ворог – хвороби, які приймають вигляд епідемій та пандемії. Хто їх провокує?

(відповідь учнів)  

— Віруси – такі незначні, та водночас такі небезпечні створіння природи. Чи може не природи?

Інфекційні хвороби, у тому числі й нові, становлять загрозу розвитку людства, оскільки є причиною третини загальної щорічної кількості смертей у світі. Захворюваність населення на інфекційні хвороби в останні роки знизилася у 1,5 разу, проте ще залишається на високому рівні. При загальному зниженні рівня захворюваності на інфекційні хвороби в Україні за роки спостереження в регіонах відзначали значні спалахи таких інфекцій. — Які ви знаєте інфекційні хвороби? (відповідь учнів)

ІV. Постановка проблемного завдання.

Головне завдання нашого заняття – дати відповіді на питання:

-   Віруси — живі чи неживі організми?

-   Звідки вони з’явились?

-   Що таке віроїди та пріони?

-   Що треба робити для профілактики вірусних інфекцій?

V. Викладення лекційного матеріалу.

Зміст

1) Загальні відомості про віруси; 2) Гіпотези походження вірусів;

3)  Будова вірусів;

4)  Життєвий цикл вірусів;

5)  Пріони;6) Віроїди.

Питання №1.

Віруси — це паразитичні неклітинні системи, здатні розмножуватися в живих клітинах. Вони поширені всюди і є найчисельнішими біологічними об’єктами на Землі.

Кожен з вас переніс принаймі одне вірусне захворювання (грип тощо) але ніхто не бачив його збудників адже розміри вірусних частинок – віріонів – такі мізерні (15-300 нм), що більшість з них можна побачити лише за допомогою електронного мікроскопа. Яке захворювання ви перенесли і чим вас лікували?

(відповідь учнів)

Відкрив віруси російський учений Д. Івановський (1864—1920), який у 1892 р. оприлюднив роботу про поширення збудника мозаїчної хвороби тютюну. Він довів, що сік уражених рослин, введений здоровим, спричиняє їхнє захворювання.

Вірус тютюнової мозаїки є причиною втрат тютюну, томатів, перців і баштанних культур, у яких він викликає некроз плодів. Віруси легко передаються від однієї рослини до іншої через контакт із соком хворих рослин, речез насіння, комахами-переносниками. Як ви вважаєте, підчас пікіровки розсади, може вірус потрапити з хворої рослини на здорову? (відповідь учнів)

Серед вірусів тварин і людини існують збудники дуже небезпечних хвороб: віспа, сказ, полієміліт, вірусний гепатит, грип, СНІД тощо. Такі віруси можуть поширюватися тваринами-переносниками (вірус сказу), повітрянокрапельним шляхом (грип), фекально-оральним (віруси кошкових розладів), статевим шляхом і під час переливання зараженої крові (ВІЛ).

Віруси уражають усі форми клітинних організмів, у тому числі тварин, рослини, бактерії та гриби.

На основі багаторічних досліджень були визначені такі властивості вірусів:

•          неклітинна будова;

•          облігатний паразитизм у прокаріотичних та еукаріотичних клітинах(тобто паразит здатний жити лише в певних умовах);

•          використання органел клітини-хазяїна для синтезу нових віруснихчастинок;

•          відсутність власного обміну речовин;

•.відсутність проявів життєдіяльності поза клітиною-хазяїном.

Питання №2.

— З тим, хто такі віруси, ми вже розібрались. Час дізнатись звідки ж вони взялись. Можливо у вас є здогадки або прпущення? (відповідь учнів)

— На сьогодні не існує єдиної точки зору на походження вірусів. Вчені розглядають лише гіпотези походження вірусів. Пропоную і вам зайнятись невеликою пошуковою роботою. Розділіться на три групи, в підручнику на сторінці 158 ознайомтесь з основними гіпотезами походження генів та їх схемою, законспектуйте собі в робочий зошит. Після того, як все зробите, лідер групи виступить з короткою характеристикою однієї з гіпотез. (пошукова робота з підручником, робота в групах, конспект)

1. Гіпотеза регресивної еволюції.

•  віруси як вироджені форми внутрішньоклітинних паразитів;

•  прогресивна втрата біосинтетичних здібностей із втратою трьох істотнихфункцій: класичної реплікації ДНК, білків ініціації реплікації, можливостей взаємодії з біосинтетичною машиною хазяїна.

Недоліки:

•  всі сучасні віруси є облігатними паразитами і для їх репродукції необхіднастадія внутрішньоклітинного розвитку;

•  не може дати пояснень щодо РНК-вмісних вірусів.

2.   Гіпотеза втечі (“скажених генів”).

•  Видозмінений генетичний матеріал, що “втік” із клітини.

•  Гіпотеза грунтується на схожості вірусів з мобільними генетичнимиелементами.

•  Віруси - “втікачі” стали відносно автононими, але певну залежність від клітинзберегли.

Недоліки:

•  не пояснює, яким чином вільна нуклеїнова кислота здобула капсид таскладний механізм, необхідний для доставки вірусної нуклеїнової кислоти в клітину.

•  передбачає бактеріальне походження бактеріофагів та еукаріотичнепоходження вірусів еукаріот.

3.   Гіпотеза виникнення з доклітинних форм життя.

•  віруси розвивалися паралельно з їхніми господарями і з’явилися з нормальнихклітинних нуклеїнових кислот, які набули здатності відтворюватися автономно.

•  вважається, що до виникнення перших клітин як носії спадкової інформаціївикористовувалися різні форми нуклеїнових кислот Недоліки:

•  невідомо жодної перехідної форми між клітинами та вірусами

•  відомі паразити клітинного походження зберегли свої клітинні ознаки

(Учні виступають з доповідями з використанням схем “Основні гіпотези походження вірусів”  на дошці. Вчитель слухає, в кінці, за необхідності, доповнює)

Питання №3.

Будова вірусів.

(вчитель розповідає, діти тезисно конспектують)

•  Головними компонентами вірусу є молекула нуклеїнової кислоти і захиснаоболонка — капсид.

•  Нуклеїнова кислота вірусу може бути одно- або дволанцюговою, кільцевоюабо лінійною.

•  Капсид складається з однакових білкових частинок — капсомерів.

•  Деякі віруси поверх капсиду мають суперкапсид (ліпідну оболонку).

•  Білки капсиду кодуються вірусним геномом.

•  Суперкапсид утворюється з мембрани клітини-хазяїна.

(Під час розповіді вчитель схематично замальовує на дошці будову віруса, учні переносять рисунок собі в робочі зошити)

(Вчитель на дошці заповлює заздалегідь підготовлену таблицю та коментує

свої дії, учні заповнюють таку ж таблицю в себе в робочих зошитах) Класифікація вірусів

Питання №4.

Життєвий цикл вірусів.

(Вчитель розповідає та схематично замальовує життєвий цикл вірусів, учні переносять рисунок собі в робочі зошити)

Біологічний диктант

(доповніть речення)

( Для закріплення матеріалу та можливості отримати хороші оцінки за урок, вчитель пропонує учням написати маленький біологічний диктант на окремих аркушах паперу)

1)   Віруси — це паразитичні __________ системи, здатні розмножуватися в______ клітинах. (неклітинні, живих)

2)   Вперше ці організми були відкриті вченим - _______ на об’єкті – вірусі_______(Івановський, тютюнова мозаїка)

3)   ______ - “_______” стали відносно автононими, але певну залежність відклітин зберегли. (Віруси - “втікачі”)

4)   Головними компонентами вірусу є молекула ________  _________ і захиснаоболонка — ________ . (нуклеїнова кислота, капсид)

5)   За типом капсомерів віруси поділяються на: _______, ________, _________.

(кубічні, спіральні, змішані)

6)   В перекладі з латинської мови «вірус» означає ______ . (отрута)

Питання №5.

( розповідь вчителя з елементами бесіди)

Пріони – інфекційні білкові частинки, які спричиняють довготривалі інфекційні захворювання нервової системи, що закінчуються загибеллю організму хазяїна.

— Як ви гадаєте, чи можуть білки відтворювати самі себе, без участі нуклеїнових кислот? (відповідь учнів)

Пріони здатні збільшувати свою чисельність використовуючи лише ресурси клітини, разом з тим, для їх розмноження не потрібні ДНК або РНК.

Пріонний білок має аномальну тривимірну структуру і може спричиняти структурне перетворення гомологічного (тобто схожого на нього) нормального клітинного білка на собі подібний (пріонний). Пріон приєднується до білкамішені й змінює його конфірмацію .

Пріонні білки існують у двох конфірмаціях: нормальній і патогенній, пріоновій. Нормальні білки (природні компоненти клітини), стикаючись із пріонами, можуть перетворюватися на пріони. Діяльність клітини з такими білками порушується, вона гине. Вивільнений пріон може проникати в сусідні клітини, також спричиняючи їх загибель.

(вчитель на дошці, а учні в робочих зошитах схематично замальовують вигляд нормального та пріонного білків)

У ссавців пріонні захворювання уражають нервову тканину, переважно головний мозок. У людини відомі такі пріонні захворювання, як хвороба Крейтцфельдта — Якоба і куру.

Пріони не викликають імунної відповіді організму. Вони надзвичайно стійкі до дії хімічних і фізичних чинників. Вони витримують кип’ятіння, не розщеплюються протеазами (фермети, що розщеплюють білок) і не перетравлюються в травному тракті.

Життєвий цикл пріонів має свої особливості. За нормальних умов пріони — це нешкідливі клітинні білки, проте вони мають природну здатність перетворюватися на стійкі структури, які спричиняють деякі смертельні захворювання головного мозку в людей і тварин. Уражена ділянка мозку має характерну губчасту структуру, яка свідчить про ураження великої кількості нервових клітин, що призводить до виражених неврологічних симптомів, таких як зниження тонусу м'язів, недоумство, втрата пам'яті і безсоння.

Таким чином, цикл пріонів здійснюється за допомогою трансформації нормального клітинного білка у пріон при зіткненні з пріоном.

Пріонні хвороби можуть бути спадковими, передаватися від хворої до здорової тварини чи людини або виникати спонтанно.

(Після розповіді цього питання вчитель пропонує учням тезисно записати в робочі зошити основні положення про пріони)

•     Біологічні властивості пріонів:

-                      відсутність генетичного апарату

-                      стійкий до фізичних і хімічних факторів

-                      в організмі можуть з’являтися внаслідок інфікування чи успадкування, атакож самочинно утворюватися без впливу будь-яких чинників

-                      незалежно від походження захворювання, воно може передаватисяінфекційним шляхом

-                      пріоний білок здатний перетворювати нормальний білок на патологічний

•     Життєвий цикл пріонів:

-                      перетворює нормальний подібний до себе білок на інфекційну форму

-                      амінокислотна послідовність клітинного білка залишаєтьсяпопередньою

-                      змінюється його третинна структура

-                      пріонна форма білка має вигляд кристалів та ниток – фібрил

•     Шляхи зараження пріонним вірусом:

-                      вживання в їжу яловичини, що містить нервову тканину із голів хвороїхудоби

-                      спонтанна трансформація пріонного протеїну у пріон

-                      пріонні спадкові захворювання, спричинені мутацією гена пріонногобілка

-                      тимчасовий контакт тканини з матеріалом, що містить пріони(використані хірургічні інструменти, заражені пріонами, трансплантація органів тощо)

Питання №6.

Віроїди — інфекційні агенти, які являють собою низькомолекулярну, висококомплементарну одноланцюгову молекулу РНК, замкнену в кільце, та на відміну від вірусів не мають білкової оболонки.

                Спричинюють      хвороби      рослин       (карликовість      хризантем,

веретеноподібність бульб картоплі, плямистість авокадо). Послідовності нуклеотидів віроїдів не кодують власних білків. Віроїди потрапляють у клітину рослини-хазяїна при вегетативному розмноженні, за допомогою комах або механічним шляхом при пошкодженні тканин.

Розмноження (реплікація) проходить за допомогою ферментів РНКполімераз хазяїна. При цьому реплікація нуклеїнових кислот самої клітинихазяїна пригнічується. Залишається невідомим, яким чином РНК віроїда, не кодуючи ніяких білків, може пригнічувати біохімічні процеси рослини, та яким чином при реплікації працює РНК-полімераза, якій за звичайних умов як матриця потрібна ДНК.

Походження віроїдів невідоме. Деякі дослідники вважають їх представниками доклітинного «світу РНК», еволюційними реліктами. Але більшість сходяться на думці, що вони походять від вирізаних та замкнених в кільце інтронів або мобільних генетичних елементів — транспозонів, які втратили кодуючі послідовності. Доведено, що нові віроїди можуть утворюватись при рекомбінації.

(Після розповіді цього питання вчитель пропонує учням тезисно записати в робочі зошити основні положення про віроїди)

•  Біологічні властивості віроїдів:

-                      відсутня білкова оболонка, віроїди складаються тільки із інфекційної РНК.

-                      віроїди – найменші, здатні до розмноження частинки, які відомі у природі. Їх РНК становить тільки 300-400 нуклеотидів.

-                      віроїди – це однокільцеві РНК.

-                      молекули РНК віроїдів не кодують власних білків.

•  Життєвий цикл віроїдів:

-                      віроїди в клітинах рослин індукують синтез віроїдних РНК, використовуючи ферменти рослин-господарів.

-                      віроїди походять від вирізаних інтронів, які замкнулися в кільце, або від транспозонів, які втратили внутрішні кодуючи області

•  Захворювання, спричинені віроїдами:

-                      екзокортис цитрусових - веретеноподібність бульб картоплі

-                      карликовість хмелю      - хвороба каданг-кадангкокосових пальм

-                      кільцева плямистість;        

-                      некроз окремих ділянок листа, стебел, плодів;

-                      утворення некротичних плям, штрихів;    - зміна форми листя; - виникнення карликовості, скручування;    - позеленіння квітів.

Біологічний диктант

(доповніть речення)

(Для закріплення матеріалу та можливості отримати хороші оцінки за урок, вчитель пропонує учням написати маленький біологічний диктант на окремих аркушах паперу)

1)                Пріони – інфекційні ______ частинки, які спричиняють довготриваліінфекційні захворювання _______ _______, що закінчуються загибеллю організму хазяїна. (білкові, нервової системи)

2)                Таким чином, цикл пріонів здійснюється за допомогою ______ нормального клітинного білка у ______ при зіткненні з пріоном. (трансформації, пріон) 3) Пріони в організмі можуть з’являтися внаслідок ______ чи _______, а також самочинно утворюватися без впливу будь-яких чинників. (інфікування, успадкування)

4)     Віроїди — інфекційні агенти, які являють собою низькомолекулярну,висококомплементарну _______ молекулу РНК, замкнену в кільце, та на відміну від вірусів не мають білкової оболонки. (одноланцюгову)

5)     Віроїди потрапляють у клітину рослини-хазяїна при _______  ________, за допомогою комах або механічним шляхом при пошкодженні тканин. (вегетативному розмноженні)

6)     Відсутня білкова оболонка, віроїди складаються тільки із ______ _____.

(інфекційної РНК)

VІ. Підведення підсумків уроків.

(Колективне заповнення підсумкової таблиці для закріплення пройденого матеріалу)

Порівняйте віруси, відоїди і пріони за допомогою таблиці.

(Учні разом з вчителем дають відповіді на проблемні запитання уроку) (Вчитель перевіряє біологічні диктанти учнів та виставляє оцінки за роботу на уроці в журнал)

VII. Домашнє завдання.

1)  вивчити конспект уроку в зошиті;

2)  знайти та записати  5 відмінностей та 5 подібностей біологічних вірусів такомп’ютерних;

3)  знайти та вичитати пам’ятку профілактики від інфекційних захворювань.