Цілі уроку: ознайомити учнів
з особливостями будови і життєдіяльності вірусів, сформулювати поняття про
неклітинні форми життя, шляхом порівняння клітинних і неклітинних форм життя
продовжити формування в учнів аналітичного і синтетичного мислення.
Тип уроку: засвоєння
наукових знань.
Обладнання: таблиці, схеми і
фотографії, на яких зображено схему будови вірусів, їхні цикли розвитку та
рослини і тварини, уражені вірусами.
І. Актуалізація знань
Питання до учнів
1. Назвіть головні властивості живих організмів.
2. Чим відрізняються між собою еукаріоти та прокаріоти?
3. Чи може існувати організм, який не складається з клітин?
ІІ. Вивчення нового матеріалу
Розповідь вчителя з елементами бесіди та доповідями учнів
Віруси – неклітинні форми життя
Чому вірусів вважають живими істотами? Тому, що для вірусів, як і для інших
живих організмів, властива здатність до розмноження, наявність спадковості й
мінливості, вміння адаптуватися до умов навколишнього середовища і, нарешті,
віруси також постійно еволюціонують.
Для вірусів є характерними дві головні властивості. По-перше, вони містять
лише один тип нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК). Як показали дослідження, ця
теза є не зовсім абсолютною. Так, ДНК-вмісні віруси після проникнення в клітину
починають синтезувати РНК, а РНК-вмісні ретровіруси – ДНК.
По-друге, вони не здатні розмножуватися поза клітинами інших організмів. Це пов’язано з відсутністю у
них власних систем синтезу білка. І ця відмінність дозволяє виділити віруси в
окрему групу неклітинних форм життя.
Будова віріонів і морфологічні типи вірусів
Позаклітинною формою існування вірусу є віріон. Звичайно він представлений
нуклеїновою кислотою, яка оточена білковою оболонкою (капсидом) Інколи капсид
може оточувати додаткова оболонка (вона утворюється з мембрани
клітини-хазяїна).
Капсиди складаються з однотипних білкових одиниць – капсомерів. У більшості
випадків вони мають симетричну будову. Розрізняють два типи симетрії кап сидів
– спіральну й кубічну.
Виходячи з типу симетрії кап сидів вірусу та додаткових елементів, які
входять до його складу, виділяють такі морфологічні типи вірусів:
·
Віруси зі
спіральним типом симетрії;
·
Віруси з кубічним
типом симетрії;
·
Складні віруси
(мають головку з кубічним типом симетрії і хвіст зі спіральним типом симетрії);
·
Комплексні віруси
(крім білка, до складу капсиду входять ліпіди).
Класифікація
вірусів
Розрізняють такі типи вірусів та вірусоподібних структур:
·
ДНК-вмісні віруси;
·
РНК-вмісні віруси;
·
Віроїди;
·
Плазміди;
·
Пріони.
Доповідь учня
Пріони і пріонні
захворювання
ДНК-вмісні віруси
Це віруси, генетичний матеріал
яких представлений дезоксирибонуклеїновою кислотою. У більшості випадків вони
мають ферментні системи для своєї реплікації й оточені білковою оболонкою. У
багатьох представників цієї групи капсид має складну структуру.
РНК-вмісні віруси
Це віруси, генетичний матеріал
яких представлений рибонуклеїновою кислотою. У більшості випадків вони мають
ферментні системи для своєї реплікації й оточені білковою оболонкою.
Віроїди
Це невеликі кільцеві молекули
однониткової РНК, що мають складну вторинну структуру, яка забезпечує їхню
високу стійкість до впливу зовнішніх факторів. Вони не мають власних систем
реплікації і для розмноження використовують ферментні системи клітин, які
вражають.
Плазміди
Ці елементи багато дослідників
до вірусів не відносять, але вони також є автономними генетичними структурами. Плазміди
мають вигляд кільцевих молекул нуклеїнової кислоти, які розташовані в середині
клітини. Вони не здатні до самостійної реплікації і не мають власних
структурних білків. Часто плазміни розглядають як предкові форми ряду вірусів.
Пріони
Білкові частки, які мають
інфекційні властивості. Є низькомолекулярними білками фібрилярної структури
шириною 10-20 нм і довжиною 100-200 нм. Для них є характерними багато
властивостей вірусів, але пріони відрізняються відсутністю в своєму складі
нуклеїнової кислоти.
Способи реалізації генетичної інформації вірусів
Нуклеїнова кислота вірусу може
бути представлена однією або двома нитками. Розрізняють «+» і «-». «+» ниткою
ДНК є нитка, на якій синтезується інформаційна РНК (яка є «+» ниткою РНК), що
потрібна для синтезу вірусного білку. «-» нитками ДНК і РНК є нитки, що
комплементарні «+» ниткам. Способи реалізації генетичної інформації можуть бути
різними навіть у вірусів, які мають однаковий тип нуклеїнової кислоти в
капсиді.
Реалізація генетичної інформації у різних типів вірусів
|
Типи вірусів
|
Віруси з двонитковою ДНК
|
Віруси з однонитковою ДНК
|
Ретровіруси
|
Віруси з позитивним геномом
|
Віруси з негативним геномом
|
Віруси з двонитковою РНК
|
|
Нуклеїнова кислота в капсиді
|
(±) ДНК
 |
(+) ДНК
 |
(+) РНК
|
(+) РНК
 |
(-) РНК
 |
(±) РНК
 |
|
Етапи реалізації реалізації інформації
|
(+) РНК
|
(±) ДНК(+) РНК |
(±) ДНК(+) РНК |
(-) РНК(+) РНК |
 (+) РНК |
(+) РНК |
|
Кінцевий продукт
|
білок
|
білок
|
білок
|
білок
|
білок
|
білок
|
ІІІ. Закріплення знань
Робота в групах
Учні поділяються на групи по 5-8 осіб. Крім того, із учнів формується журі
(4-6 осіб), яке оцінює роботу груп. Кожна група отримує одне з проблемних
питань і обговорює його протягом 5 хвилин. Після цього один із членів групи доповідає узгоджену відповідь групи. Учні з
інших груп ставлять уточнюючі питання. Відповідати на них може як сам
доповідач, так і будь-який учень з цієї групи. Під час підготовки відповіді
учні можуть використовувати підручники
або будь-який інший додатковий матеріал.
Члени журі виробляють критерії оцінювання відповідей, спостерігають за
роботою учнів у групах і можуть ставити уточнюючі питання доповідачу.
Після закінчення всіх доповідей вчитель проводить їх короткий аналіз. У цей
час члени журі підбивають підсумки роботи.
Можливі критерії оцінювання роботи груп:
1. Повнота відповіді.
2 Аргументованість відповіді.
3. Робота в групі (співпраця, участь у роботі всіх членів групи).
4. Наочність доповіді (використання найпростіших схем і малюнків на дошці).
5. Питання і відповіді.
Проблемні питання
для обговорення:
1. Доведіть, що віруси не можуть вести непаразитичний спосіб життя.
2. Доведіть, що віруси виникли від бактерій.
3. Доведіть, що віруси – це колишні гени еукаріот, які перейшли до
мандрівного способу життя.
4. Доведіть, що віруси – це реліктові організми, які виникли ще до появи
клітинних форм життя.
5. Доведіть, що віруси можуть відігравати важливу роль в еволюції
організмів.
IV. Домашнє завдання
§ 26, підготувати доповіді про вірусні захворювання й боротьбу з ними
(віспа, сказ, грип).