Рассказ о вирусах по биологии 5 класс

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.

Оборудование: Учебные таблицы, иллюстрирующие строение вирусов, научно-популярная литература о вирусах и вирусных заболеваниях, презентация, учебник.

Тип урока: Урок – дебаты. Изучение нового материала; первичное закрепление знаний.

Технологии: ИКТ, игровая, групповая, дифференцированный подход, здоровьесберегающая.

Функциональная компетентность современного учащегося характеризуется свободой ориентации в информационном поле, знанием множества точек зрения, умением выбирать и обосновывать свой выбор, искусством самостоятельного решения познавательных проблем средствами информации и коммуникации.

Для успешной активной жизни в обществе в век информационных и коммуникационных технологий молодым людям необходимы навыки критического мышления, конструктивный подход к решению задач, умение привлекать необходимую информацию для достижения конкретных целей. Эти навыки можно применять в различных сферах деятельности, а их выработке и формированию во многом способствует использование на уроках и во внеурочной деятельности интеллектуальной игры “Дебаты”.

Урок-дебаты дает учащимся возможность поиска, анализа, обобщения, самостоятельной работы и самооценки.

Использование технологии дебатов позволяет решать следующие задачи:

• Обучающие (закрепление, актуализация полученных ранее знаний, овладение новыми знаниями, умениями и навыками)
• Развивающие (развитие интеллектуальных качеств, творческих способностей, логики, критического мышления, что позволят сформировать системное видение проблемы, наличие взаимосвязей событий и явлений, различных аспектов их рассмотрения)
• Воспитательные (формирование культуры спора, толерантности, признанию множественности подходов к решению проблемы)
• Коммуникативные (учебная деятельность осуществляется в межличностном общении, обучение происходит в процессе совместной деятельности.

Наряду с внешними и внутренними факторами дебатов их нельзя рассматривать вне способностей и умений человека. В число таких умений входит способность действовать рационально, т.е. строить свою деятельность, следуя некоторой оптимальной методике или тактике. Очень важным является умение не столько хорошо говорить и доказывать, сколько хорошо слушать и понимать, уметь управлять своими эмоциями, быть объективным, беспристрастным, коммуникабельным и иметь смелость признаваться в своей неправоте.

Преимущества технологии “Дебаты”:

• формирование критического мышления учащихся
• дифференциация содержания учебного материала
• обеспечение индивидуализации учебной деятельности
• разнообразие форм и методов обучения
• формирование функциональной компетентности учащихся

Дебаты – это эффективное средство обучения, новая педагогическая технология, что предопределяет применение методики дебатов на уроках естественнонаучного цикла (биология, география, естествознание и т.д.)

Ход урока

I. Мотивация.

Вступительное слово учителя. Ребята, в начале нашего урока мне бы хотелось вам рассказать о небольшой статье, которую я прочитала в журнале «Вокруг света»: Статья называлась “Проклятие фараонов”. В ней говориться о том, что в Египте была обнаружена ранее неизвестная гробница. Через некоторое время, все члены экспедиции, участвующие в раскопках, погибли.

Как вы думаете, каковы причины этого? Какие будут предположения?

/Вирусы/

И действительно основной причиной гибели членов экспедиции был вирус! Тема нашего урока: «Вирусы – таинственная загадка природы!». Обозначенную тему урока вы видите в своих информационных листах, которые вы будете заполнять по ходу урока!

На уроке мы будем использовать данные науки ВИРУСОЛОГИИ – науки изучающей вирусы.

Сегодня наукой открыты и изучены многие сотни вирусов. Выяснилось, что три четверти всех известных болезней человека вызываются именно ими .Задумывались ли вы над тем, что человечеству с самого начала его существования угрожали серьезные враги. Являлись они неожиданно, коварно, не гремя оружием. Враги разили без промаха и часто сеяли смерть. Их жертвами стали миллионы людей, погибших от оспы, гриппа, энцефалита, кори, атипичной пневмонии, СПИДа и других болезней.

Пути заражения вирусами самые различные: через кожу при укусах насекомых и клещей; через слюну, слизь и другие выделения больного; через воздух; с пищей; половым путем и другие.

История открытия вирусов.

В 1892 году Д.И.Ивановский изучал болезнь табачной мозаики и установил, что ее возбудитель: невидим в микроскоп даже при очень сильном увеличении; проходит через фильтры, задерживающие бактерии; его невозможно вырастить на искусственных питательных средах как клетки. Он предположил, что мозаичную болезнь табака вызывает “жидкое заразное начало”, которое размножается только в живых организмах. Первым вирусом сфотографированным и наиболее изученным стал вирус табачной мозаики(ВТМ).

Вирус в переводе с латинского означает “яд”; такое название дал тогда ещё неизвестному и невидимому в оптический микроскоп “противнику” Луи Пастер.

Прошу Вас заполнить таблицы информационного листа.

С момента его открытия возникло немало вопросов: Вирусы!

– Это существа или вещества?

– Они живые или неживые?

–Они Кто или Что?

Я предлагаю и вам ребята ответить на эти вопросы, но для этого мы должны поставить перед собой ЦЕЛЬ: Изучить строение, классификацию и значение вирусов. /см. приложение 1/

Чтобы узнать, как устроен вирус, на него необходимо посмотреть. Как вы думаете, почему я не предлагаю вам для этого световой микроскоп? (Ответы учащихся.)

Комментарий учителя. Действительно, увидеть вирусы можно только с помощью электронного микроскопа. Они настолько малы, что, по словам одного из ученых, коллекция, собранная из всех известных вирусов, “поместилась бы в коробочке размером с маковое зернышко”! давайте, для того чтобы узнать, как устроены вирусы, отправимся с вами в виртуальную вирусную лабораторию.

Строение вирусов.                                                 

Размеры вирусов варьируют в широких пределах – от 10 до700 нм. С помощью электронного микроскопа установлено, что вирусы могут иметь различную форму: шаро-, палочко-, нитевидную, цилиндрическую , форму кристаллов. Известно более 1000 видов!

Прошу Вас заполнить таблицы информационного листа.

В процессе эволюции вирусы приобрели способ размножаться только в клетках определенных организмов. Это позволяет разделить их на 4 группы: вирусы животных, человека, растений и бактерий (бактериофаги).

Прошу Вас заполнить таблицы информационного листа.

Вне клетки хозяина они не проявляют никаких свойств живого организма! Они не потребляют пищи и не вырабатывают энергии, не растут, у них нет обмена веществ.

Особей вируса, находящихся в состоянии покоя, называют вирионом. Вирусы существуют в двух формах: покоящейся (внеклеточной), когда их свойства как живых систем не проявляются, и внутриклеточной, когда осуществляется размножение вируса. Вирусы – это внутриклеточные паразиты!

Строение вируса

Вирусная частица состоит из сердцевины, в которой находится ДНК или РНК, окружена белковой оболочкой – капсидом.

Химический состав

В вирусах присутствует только один тип нуклеиновой кислоты – либо ДНК, либо РНК. По наличию той или иной нуклеиновой кислоты вирусы называют ДНК-содержащими или РНК-содержащими .

Прошу Вас заполнить таблицы информационного листа

Функция.

Нуклеиновых кислот — Хранилище наследственной информации.

Белковой оболочки — Защитная. Ферментативная.

Предлагаю Вам для закрепления материала ПРОВЕСТИ ПРАКТИЧЕСКУЮ РАБОТУ, используя подручные средства, предложенный план строения, смоделировать строение вируса используя технику ОРИГАМИ!

Приложение 2

Это ВИРУС, поражающий бактерии – БАКТЕРИОФАГ, он имеет такое же строение как остальные вирусы, имеет особую форму и его тело разделено на голову и хвост.

Так просто не устроен ни один живой организм. Чем отличаются вирусы по строению от клеток растений, животных и бактерий?

Предлагаю выполнить самостоятельно лабораторную работу в информационных листах Задание №4 Сравнить строение бактериальной клетки, растительной клетки и вируса табачной мозаики. Все данные заносят в таблицу информационного листа.

Проверяем результаты и делаем вывод!

Малышев Юра.

Вывод: У вирусов нет цитоплазмы с органоидами, вирусы не имеют клеточного строения. Вирусы трудно отнести к бактериям, растениям и животным.

Вывод: вирусы – это неклеточная форма жизни.

Рассмотрим путь проникновение вируса в клетку -ЭНДОЦИТОЗ. Процесс проникновения вируса в клетку хозяина включает следующие этапы:

Посмотрим, как это происходит.

• Этап 1. Прикрепление вируса к клетке.
• Этап 2. Проникновение вируса в клетку.

Проникнув внутрь клетки, вирусная ДНК проникает в ядро клетки и встраивается в ДНК клетки хозяина. Проникает в святая святых клетки, в центр управления жизнедеятельностью – в ядро. Происходит репликация вирусной нуклеиновой кислоты (удвоение).

Клетка, сама того не желая, начинает синтезировать вирусные белки вместо собственных. При этом используются структуры и энергия самой клетки. Из этих вирусных белков и образуются новые вирусные оболочки – капсиды. Происходит сборка вирионов.

Этот процесс размножения не сравним с размножением других биологических видов. “Происходит смерть ради жизни” — при попадании в клетку вирус сначала разрушается. Но ему достаточно одной нуклеиновой кислоты, чтобы через 10 минут внутри клетки хозяина образовалось сотни новых вирусных частиц.

(Демонстрация интерактивной модели )

Вирусы, поступившие в живую клетку:

• управляют клеточным механизмом клетки-хозяина
• вносят в клетку только свою генетическую информацию.

Мы теперь можем с вами сказать , что происходит с самой клеткой? Она гибнет, оболочка ее лопается и вирионы выходят из клетки-хозяина . вызывая тем самым многие опасные заболевания! Вирус гепатита размножается в клетках печени, вирус гриппа в клетках эпителия слизистых оболочках, вирус полиомиелита в клетках нервной ткани и т.д.

– Где размножается Вирус иммунодефицита человека?

Ответ на этот вопрос нам подготовил Анненков Александр

(Сообщения учащегося.)

Учитель: Вакцины против ВИЧ нет!

В течение последних 100 лет ученые не раз меняли свое представление о природе вирусов, микроскопических переносчиков болезней.

Вначале вирусы считали ядовитыми веществами, затем – одной из форм жизни, потом – биохимическими соединениями. Кто прав? Какая из гипотез наиболее достоверна?

Вспомним, что и мы в начале урока поставили перед собой вопрос : Вирусы! – Это существа или вещества? – Они живые или неживые?

Вирусы – это Что или Кто?

ДЕБАТЫ

Ответить на эти вопросы нам поможет интеллектуальная игра «ДЕБАТЫ». Где две команды: “ЗА” (сторонники гипотезы, что вирусы – живые существа) и “ПРОТИВ” (сторонники гипотезы, что вирусы не являются живыми существами) будут отстаивать свое мнение.

Правила игры

В начале дебатов распределяются обязанности между членами команды :

• Спикер команды,
• Ответственный за информацию из энциклопедии,
• Ответственный за информацию из Интернет-ресурсов.
• Ответственные за выполнение практической части.

В ходе дебатов спикеры команд поочередно выступают с речью, чтобы продемонстрировать судье — эксперту большую убедительность позиции своей команды по сравнению с позицией оппонентов.

Для подготовки к ДЕБАТАМ команды могут использовать данные энциклопедий, учебника и пользоваться Интернет-ресурсами. Так же в течение всей игры проводится мониторинг информационных листов. Для подтверждения своих позиций команда должна сделать: электронный коллаж на заданную тему.

Каждой команде на протяжении дебатов дается время – таймаут на подготовку к выступлению не более 5-ти мин.

Решение о победе какой-либо из сторон в дебатах выносит третья, независимая, сторона – эксперт, который вносит свои оценки в протокол.

Эксперту — судье в конце дебатов предстоит назвать команду, которая была более убедительна, аргументы которой показались наиболее доказательными и значимыми.

Экспертом назначается!

Подведение итогов игры.

Выступление команд «За» и «Против». приложение 3

Учитель: Вопрос о том, где находится грань между «живым» и «неживым» до сих пор не определён официальной наукой. С появлением микроскопа, когда учёным удалось увидеть клетку, они посчитали её элементарным живым объектом. Все тела, которые состоят из клеток, стали считаться живыми, а все остальные тела, не имеющие клеточной структуры — неживыми. Но вскоре были открыты вирусы, и это открытие внесло разлад в ряды учёных.

Я предоставляю слово нашему СУДЬЕ –ЭКСПЕРТУ.

Эксперт: Безусловно, эти частицы обладают некоторыми свойствами живых объектов: они способны к паразитизму, репликации, содержат генетический материал и подвержены мутациям (случайным генетическим изменениям). Но в то же время ряд признаков живых организмов у них отсутствует: вирусы не имеют клеточного строения, лишены процессов метаболизма (под метаболизмом понимают совокупность биохимических процессов в клетке), а размножаются только внутри определенных клеток-хозяев.

В итоге нам придется отказаться от “упрощенного” подхода “или-или” в пользу более разумного “и-и”. В настоящее время вирусы занимают неизведанную область между живым и неживым. И правят в своем отдельном царстве «ВИРУСЫ».

Учитель: Спор о том, считать вирусы живыми или неживыми, продолжается без малого сорок лет — с тех пор, когда были раскрыты закономерности их развития. Все сущее на Земле довольно легко удается классифицировать как живое или неживое, однако к вирусам подобный подход неприменим.

– Вирусы – внутриклеточные паразиты на генетическом уровне.

– Вирусы могут проявлять свойства живых организмов, только попав внутрь клетки.

– Вывод: Вирус- Отдельная Биосистема Организменного уровня.

(Запишите вывод в конце информационного листа!)

Итак мы получили ответы на наши вопросы , которые мы поставили перед собой в начале нашего урока !

Но я считаю, что нельзя закончить урок не поговорив о вирусе гриппа и его разновидностях – Свинной горпп, Птичий грипп!!!

Сейчас наступил очень тревожный период когда по стране господствует вирус ГРИППА. До сих пор нет надежной вакцины от гриппа.

Этот вопрос осветит ________________________________.

Учитель: Нельзя не сказать о роли вирусов!

Роль вирусов:

Негативная роль.

Вирусы широко распространены в природе и могут вызывать различные заболевания растений, животных и человека.

Более десяти основных групп вирусов опасны для человека.

Поэтому, чтобы победить врага, превратить его в помощника нужно знать его природу и сущность.

Позитивная роль.

Головокружительные успехи, сделанные при изучении вирусов, не только раскрывают характер вирусных болезней, но и помогают глубже понять природу самой жизни. Сегодня без вирусов невозможно было бы представить бурное развитие науки БИОЛОГИИ. В настоящее время вирусами интересуются биологи разных специальностей — вирусологи, цитологии, бактериологи, эпидемиологи, инфекционисты, биохимики, генетики, иммунологи, зоологи, научные работники медицинских и научно-исследовательских институтов и лабораторий.

Вирусы являются объектом нано – биотехнологий, генной инженерии, а также регулируют численность живых организмов в биосфере.

И в заключение мой СОВЕТ!!!

• Ведите правильный образ жизни!
• Соблюдайте правила личной гигиены!
• Занимайтесь спортом!
• Остерегайтесь больных людей !
• Следите за своим здоровьем!

И вирусы вас будут нипочем!

С 13.10 в кинотеатрах Москвы и Московской обл. началась премьера фильма БИОЛОГИЧЕСКАЯ УГРОЗА ЗАРАЖЕНИЕ – этот фильм предупреждение всем нам:

ВИРУС МОЖЕТ БЫТЬ СМЕРТЕЛЕН!

ВРАЧИ МОГУТ БЫТЬ БЕССИЛЬНЫ!

НО ПРОЙДЕТ ВРЕМЯ, И ЛЕКАРСТВО ОБЯЗАТЕЛЬНО НАЙДУТ!

Подробно о фильме вы можете познакомиться на сайте , который найдете в рекламных брошюрках! /РАЗДАТЬ/

ПОСМОТРИТЕ ФИЛЬМ! ВСЕМ КЛАССОМ!   

Д/З

• Написать отзывы о фильме – всем!
• Провести мини-исследование по вопросу: Почему то, что поражает компьютерные программы, тоже назвали вирусом? Оформить результаты исследования в рабочей тетради.
• Написать заметку в газету на тему “Вирусы: друзья или враги?” т.е. раскрыть тему «Роль вирусов».

Урок закончен, ОЦЕНКИ!

Приложение 4

Вирусы (биология расшифровывает значение этого термина так) — внеклеточные агенты, которые могут воспроизводиться только с помощью живых клеток. Причем они способны поражать не только людей, растения и животных, но также и бактерии. Вирусы бактерий принято называть бактериофагами. Не столь давно были обнаружены виды, которые поражают друг друга. Они называются «вирусы-сателлиты».

Общие характеристики

Вирусы являются очень многочисленной биологической формой, так как существуют в каждой экосистеме на планете Земля. Их изучением занимается такая наука, как вирусология – раздел микробиологии.

Каждая вирусная частица имеет несколько компонентов:

— генетические данные (РНК или ДНК);

— капсид (белковая оболочка) – выполняет защитную функцию;

Вирусы имеют достаточно разнообразную форму, начиная от самой простой спиральной и заканчивая икосаэдрической. Стандартные размеры составляют около одной сотой размера небольшой бактерии. Однако большая часть экземпляров такие маленькие, что их даже не видно под световым микроскопом.

По своей природе вирусы являются паразитами и не могут размножаться за пределами живой клетки. А вот находясь вне клетки, перестают проявлять живые признаки.

Распространяются несколькими способами: вирусы, живущие в растениях, перемещаются с помощью насекомых, питающихся травяными соками; животные вирусы переносят кровососущие насекомые. У людей вирусы передаются большим количеством способов: воздушно-капельным или половым путем, а также посредством переливания крови.

Происхождение

Вирусы (биология насчитывает огромное количество видов) имеют несколько гипотез происхождения. Данные паразиты были обнаружены на каждом миллиметре планеты, где есть живые клетки. Поэтому и существуют с самого начала появления жизни.

В наше время существуют три гипотезы происхождения вирусов.

1. Гипотеза клеточного происхождения сообщает о том, что внеклеточные агенты появились из фрагментов РНК и ДКН, которые смогли высвободиться от организма большего размера.
2. Регрессивная гипотеза показывает, что вирусы были мелкими клетками, ведущими паразитический образ жизни в более крупных видах, но со временем утратили гены, которые нужны для паразитического существования.
3. Гипотеза коэволюции предполагает, что вирусы возникли в то же время, в которое появились живые клетки, то есть уже миллиарды лет назад. И появились в результате построения сложных комплексов нуклеиновых кислот и белков.

Кратко о вирусах (по биологии этих организмов база знаний наша, к сожалению, далека от совершенства) вы можете прочитать в данной статье. Каждая из перечисленных выше теорий имеет свои минусы и недоказанные гипотезы.

Вирусы как форма жизни

Существует два определения формы жизни вирусов. Согласно первому, внеклеточные агенты — это комплекс органических молекул. Второе определение сообщает о том, что вирусы являются особой формой жизни.

Вирусы (биология подразумевает появление многих новых видов вирусов) характеризуются как организмы на границе живого. Они похожи на живые клетки тем, что имеют свой неповторимый набор генов и эволюционируют исходя из метода естественного отбора. Также они могут размножаться, создавая при этом собственные копии. Так как вирусы не имеют клеточного строения, ученые не рассматривают их как живую материю.

Для того чтобы синтезировать собственные молекулы, внеклеточным агентам нужна клетка-хозяин. Отсутствие собственного обмена веществ не позволяет им размножаться без посторонней помощи.

Однако в 2013 году была опубликована научная статья о том, что у некоторых бактериофагов есть собственная иммунная система, способная к адаптации. А это лишнее доказательство того, что вирусы – это форма жизни.

Классификация вирусов по Балтимору

Какие бывают вирусы, биология описывает достаточно детально. Дейвид Балтимор (лауреат Нобелевской премии) разработал свою классификацию вирусов, которая до сих пор пользуется успехом. Данная классификация основывается на способах образования мРНК.

Вирусы должны образовывать мРНК из собственных геномов. Этот процесс необходим для репликации собственной нуклеиновой кислоты и образования белков.

Классификация вирусов (биология учитывает их происхождение), согласно Балтимору, выглядит следующим образом:

— Вирусы с двуцепочной ДНК без РНК стадии. К таким относятся мимивирусы и герпевирусы.

— Одноцепочная ДНК с положительной полярностью (парвовирусы).

— Двучепочная РНК (ротавирусы).

— Одноцепочная РНК положительной полярности. Представители: флавивирусы, пикорнавирусы.

— Одноцепочная молекула РНК двойной или негативной полярности. Примеры: филовирусы, ортомиксовирусы.

— Одноцепочная положительная РНК, а также наличие синтеза ДНК на матрице РНК (ВИЧ).

— Двуцепочная ДНК, и наличие синтеза ДНК на матрице РНК (гепатит В).

Жизненный период

Примеры вирусов в биологии встречаются едва ли не на каждом шагу. Но у всех жизненный цикл протекает практически одинаково. Не имея клеточного строения, размножаться методом деления они не могут. Поэтому и используют материалы, находящиеся внутри клетки своего хозяина. Таким образом, они воспроизводят большое количество копий самих себя.

Цикл вируса состоит из нескольких этапов, которые являются взаимоперекрывающимися.

На первом этапе вирус прикрепляется, то есть образовывает специфическую связь между своими белками и рецепторами клетки-хозяина. Далее нужно проникнуть в саму клетку и передать ей свой генетический материал. Некоторые виды переносят еще и белки. После этого происходит потеря капсида, и геномная нуклеиновая кислота высвобождается.

После того как паразит попадает внутрь клетки, начинается сборка вирусных частиц и модификация белка. И в итоге вирус выходит из клетки. Даже если он продолжает активно развиваться, то может и не убивать клетку, а продолжать в ней жить.

Заболевания человека

Вирусы биология интерпретирует как низшее проявление жизни на планете Земля. Одним из самых простых вирусных заболеваний человека является простуда. Однако данные паразиты могут вызывать и очень серьезные заболевания, такие как СПИД или птичий грипп.

Каждый вирус имеет определенный механизм действия на своего хозяина. Этот процесс включает лизис клеток, который приводит к их смерти. У многоклеточных организмов при отмирании большого количества клеток начинает плохо функционировать весь организм. Во многих случаях вирусы могут и не наносить вреда человеческому здоровью. В медицине это называется латентностью. Примером такого вируса является герпес. Некоторые латентные виды способны приносить пользу. Порой их присутствие вызывает иммунный ответ против бактериальных патогенов.

Некоторые инфекции могут быть хроническими или пожизненными. То есть вирус развивается, несмотря на защитные функции организма.

Эпидемии

Вирусная эпидемиология – это наука, которая изучает, как контролировать передачу вирусных инфекций среди людей. Передача паразитов может быть горизонтальной, то есть от человека к человеку; или вертикальной – от матери к ребенку.

Горизонтальная передача является самым распространённым типом распространения вируса среди человечества.

Скорость передачи вируса зависит от нескольких факторов: плотности популяции, количества людей с плохим иммунитетом, а также от качества медицины и погодных условий.

Защита организма

Виды вирусов в биологии, которые могут повлиять на человеческое здоровье, неисчислимые. Самой первой защитной реакцией является врожденный иммунитет. Его составляют специальные механизмы, которые дают неспецифическую защиту. Такой вид иммунитета не способен обеспечить надежную и долгую защиту.

Когда у позвоночных появляется приобретенный иммунитет, то вырабатываются специальные антитела, которые присоединяются к вирусу и делают его безопасным.

Однако далеко не против всех существующих вирусов образуется приобретенный иммунитет. Например, ВИЧ постоянно меняет аминокислотную последовательность, поэтому уходит от иммунной системы.

Лечение и профилактика

Вирусы в биологии – это очень распространенное явление, поэтому ученые вывели специальные вакцины, содержащие «убийственные вещества» для самих вирусов. Самой распространенным и действенным методом борьбы является вакцинация, которая создает иммунитет к инфекциям, а также противовирусные препараты, которые способны избирательно ингибировать репликацию вирусов.

Вирусы и бактерии биология описывает в основном как вредоносных обитателей человеческого организма. В настоящее время с помощью вакцинации можно побороть более тридцати вирусов, поселившихся в теле человека, и еще больше — в организме животных.

Меры профилактики против вирусных заболеваний следует проводить вовремя и качественно. Для этого человечество должно вести здоровый образ жизни и стараться всеми возможными способами повысить иммунитет. Государство же должно вовремя устраивать карантины и обеспечивать хорошее медицинское обслуживание.

Вирусы растений

Формы вирусов биология рассматривает чаще всего округлые и палочковидные. Таких паразитов достаточно большое количество. В хозяйстве они в основном влияют на урожайность, но избавляться от них экономически невыгодно. От растения к растению такие вирусы распространяются с помощью насекомых-переносчиков. Такие виды не поражают человека или животных, так как могут размножаться только в растительных клетках.

Зеленые друзья нашей планеты тоже могут от них защищаться с помощью механизма гена устойчивости. Очень часто растения, пораженные вирусом, начинают вырабатывать такие противовирусные вещества, как салициловая кислота или оксид азота. Молекулярная биология вирусов занимается решением проблем поражения плодородных растений паразитами, а также изменяет их химически и генетически, что способствует дальнейшему развитию биотехнологий.

Искусственные вирусы

Виды вирусов в биологии многочисленны. Особенно нужно учитывать то, что ученые научились создавать искусственных паразитов. Первый искусственный вид был получен в 2002 году. У большинства внеклеточных агентов искусственный ген, введенный в клетку, начинает проявлять инфекционные качества. То есть в них содержится вся информация, которая нужна для образования новых видов. Данная технология широко применяется для получения антиинфекционных вакцин.

Возможность создавать вирусы в искусственных условиях может иметь много последствий. Вирус не может полностью вымереть до тех пор, пока имеются чувствительные к нему тела.

Вирусы – это оружие

К сожалению, инфекционные паразиты могут создавать опустошительные эпидемии, поэтому могут использоваться как биологическое оружие. Подтверждением этого является испанский грипп, который был создан в лабораторных условиях. Другим примером является оспа. Вакцина от нее уже найдена, но, как правило, вакцинацию проходят только медицинские работники и военнослужащие, это означает, что остальное население находится в зоне потенциального риска, если этот вид биологического оружия будет применен на практике.

Вирусы и биосфера

На данный момент внеклеточные агенты могут «похвастаться» наибольшим количеством особей и видов, проживающих на планете Земля. Они выполняют важную функцию, регулируя численность популяций живых организмов. Очень часто они образовывают с животными симбиоз. Например, яд некоторых ос содержит компоненты вирусного происхождения. Однако их главной ролью в существовании биосферы является жизнь в море и океане.

В одной чайной ложке морской соли содержится приблизительно миллион вирусов. Их основной целью является регуляция жизни в водных экосистемах. Большая их часть абсолютно безвредны для флоры и фауны

Но это далеко не все положительные качества. Вирусы регулируют процесс фотосинтеза, поэтому увеличивают процентное содержание кислорода в атмосфере.

Главная задача биологии — это развитие представлений у человека о живых организмах, о многообразии видов, обо всех закономерностях развития живых существ, а также об их взаимодействии с окружающей природой. Предмет основы безопасности жизнедеятельности (ОБЖ) позволяет получить знания и умения, которые помогут сохранить жизнь и здоровье в опасных ситуациях. Эти ситуации всегда возникают неожиданно, но, тем не менее, большинство из них предсказуемы и к ним можно подготовиться заранее. ОБЖ учит нас предвидеть возможные опасности и минимизировать потери от той или иной ситуации. Сегодня мы сталкиваемся с новым видом вирусной опасности COVID-19,о котором поговорим с точки зрения биологии и ОБЖ.

Что такое вирус?

Вирус — это неклеточный инфекционный агент. Сегодня нам известно около 6 тысяч различных вирусов, но их существует несколько миллионов. Вирусы не похожи друг на друга и могут иметь как форму сферы, спирали, так и форму сложного асимметричного сплетения. Размеры вирусов варьируются от 20 нм до 300 нм.

Как устроен вирус?

В центре агента находится генетический материал РНК или ДНК, вокруг которого располагается белковая структура — капсид.
Капсид служит для защиты вируса и помогает при захвате клетки. Некоторые вирусы дополнительно покрыты липидной оболочкой, т.е. жировой структурой, которая защищает их от изменений окружающей среды.

Вирусолог Дэвид Балтимор объединил все вирусы в 8 групп, из которых некоторые группы вирусов содержат 1-2 цепочки ДНК. Другие же содержат 1 цепочку РНК, которая может удваиваться или достраивать на своей матрице ДНК. При этом каждая группа вирусов производит себя в различных органеллах зараженной клетки.

Вирусы имеют определенный диапазон хозяев, т.е. он может быть опасен для одних видов и абсолютно безвреден для других. Например, оспой болеет только человек, а чумкой только некоторые виды плотоядных. Вирус не способен выжить сам по себе, поэтому активируется только в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества. Цель вируса — создание множества копий себя, чтобы инфицировать другие клетки!
 

Вирусы. Цикл развития бактериофага. Скачать наглядное пособие в большом разрешении можно здесь. 

Как вирус попадает в организм?

Вирусная инфекция начинается тогда, когда он проникает внутрь хозяина, а именно:

• через физические повреждения (например, порезы на коже)
• путём направленного впрыскивания (к примеру, укус комара)
• направленного поражения отдельной поверхности (например, при вдыхании вируса через трахею)

В зависимости от вида вируса, он может быть прикреплен:

• к эпителию слизистых оболочек (это например вирус гриппа)
• к нервной ткани (вирус простого герпеса)
• к иммунным клеткам (вирус иммунодефицита человека)

Геном вируса встраивается в одну из органелл или цитоплазму и превращает клетку в настоящий вирусный завод. Естественные процессы в клетке нарушаются, и она начинает заниматься производством и сбором белка вируса. Этот процесс называется репликацией. И его основная цель — это захват территории. Во время репликации генетический материал вируса смешивается с генами клетки хозяина — это приводит к активной мутации самого вируса, а также повышает его выживаемость. Когда процесс репликации налажен, вирусная частица отпочковывается и заражает уже новые клетки, в то время как инфицированная ранее клетка продолжает производство.

«Для проникновения в клетку белки поверхности вируса связываются со специфическими поверхностными белками клетки. Прикрепление, или адсорбция, происходит между вирусной частицей и клеточной мембраной. В мембране образуется дырка, и вирусная частица или только генетический материал попадают внутрь клетки, где будет происходить размножение вируса. Сегодня ученые всего мира сделали важное открытие о том, что заражение коронавирусом людей преклонного возраста объясняется тем, что у пожилых людей накапливается специфический белок, который помогает COVID-19 проникать внутрь клетки эпителия».

 Кондратьева Елена

Выход вируса

Вирус создал множество собственных копий, клетка оказывается изнуренной из-за использования ее ресурсов. Больше вирусу клетка не нужна, поэтому клетка часто погибает и новорожденным вирусам приходится искать нового хозяина. Это и есть заключительная стадию жизненного цикла вируса.

Скорость распространения вирусной инфекции

Размножение вирусов протекает с исключительно высокой скоростью: при попадании в верхние дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов количество инфекционного потомства достигает 10³, а концу первых суток − 10²³.

Вирусная латентность

Некоторые вирусы могут «спрятаться» внутри клетки. Это может происходить от того, чтобы уклониться от защитных реакций и иммунной системы хозяина, или просто от того, что продолжение репликации не входит в интересы вируса. Это умение прятаться называется латентностью. В течение определенного времени вирус не даёт начала потомкам и остается неактивным до тех пор, пока внешний стимул — например, свет или стресс, не активирует его.

Как вирус распространяется?

Существуют разные пути распространения вирусной инфекции.

• воздушно-капельный (кашель, чихание)
• с кожи на кожу (при прикосновениях и рукопожатиях)
• с кожи на продукты (при прикосновениях к пище грязными руками вирусы могут попасть в пищеварительную и дыхательную системы)
• через жидкие среды организма (кровь, слюну и другие)

Почему с вирусами так тяжело бороться?

Эволюция вирусов происходит буквально на наших глазах. Идет постоянная гонка между вирусами и живыми организмами. Эпидемии сопровождали человека с древних времён. Миллионы людей на различных континентах погибли от оспы и «испанского гриппа». Эпидемии этих болезней иногда были настолько опустошительными, что в некоторых городах, сёлах и деревнях умирало почти всё население. А когда вирус изобретает новое оружие — возникает пандемия.

Сегодня людям уже удалось победить некоторые вирусы, а некоторые взять под жесткий контроль. Например, Оспа (она же черная оспа). Болезнь вызывается вирусом натуральной оспы, передается от человека к человеку воздушно-капельным путем. Больные покрываются сыпью, переходящей в язвы, как на коже, так и на слизистых внутренних органов. Смертность, в зависимости от штамма вируса, составляет от 10 до 40 (иногда даже 70%), На сегодняшний день вирус полностью истреблен человечеством.

 Кроме того, взяты под контроль такие заболевания, как бешенство, корь и полиомиелит. Но помимо этих вирусов существует масса других, которые требуют разработок или открытия новых вакцин.

Коронавирус

Виновником эпидемии, распространяющейся сегодня по миру, стал коронавирус, вирусная частица в 0,1 микрона. Свое название он получил благодаря наростам на своей структуре, своеобразным шипам. Внутри вируса спрятан яд, с помощью которого он подчиняет себе зараженный организм. Этот вирус воздействует не только на человека, но и на птиц, свиней, собак и летучих мышей. В настоящий момент выделяют от 30 до 39 разновидностей коронавирусной инфекции. Но для человека патогенно всего 6. И как любой другой вирус COVID-19 мутирует.

К наиболее распространенным симптомам COVID-19 относятся повышение температуры тела, сухой кашель и утомляемость. К более редким симптомам относятся боли в суставах и мышцах, заложенность носа, головная боль, конъюнктивит, боль в горле, диарея, потеря вкусовых ощущений или обоняния, сыпь и изменение цвета кожи на пальцах рук и ног. Как правило, эти симптомы развиваются постепенно и носят слабо выраженный характер. У некоторых инфицированных лиц болезнь сопровождается очень легкими симптомами. 

Данные ВОЗ

Сколько же может жить этот вирус вне организма? Все зависит от типа вируса и от той поверхности, на которую вирусы попали. В качестве примера было рассмотрено 3 вируса, по которым велись исследования. Изучали время, на которое может задерживаться вирус на различных поверхностях. Данные приведены в таблице.

Поскольку пока не изобретено вакцины от COVID-19, в целях защиты от инфекции самым важным для нас является соблюдение гигиены.

Гигиена — раздел медицины, изучающий влияние жизни и труда на здоровье человека и разрабатывающая меры (санитарные нормы и правила), направленные на предупреждение заболеваний, обеспечение оптимальных условий существования, укрепление здоровья и продление жизни.

Сегодня следует соблюдать определенные правила гигиены:

• Соблюдение режима труда и отдыха, не допускающего развития утомления и переутомления.
• Выполнение условий, обеспечивающих здоровый и полноценный сон (свежий воздух, отсутствие шума, удобная постель, оптимальная продолжительность).
• Правильное здоровое питание в соответствии с потребностями организма.
• Комфортный микроклимат в жилище (температура, влажность и подвижность воздуха, естественная и искусственная освещенность помещений).
• Содержание в чистоте тела и тщательный уход за зубами.
• Спокойное и корректное поведение в конфликтных ситуациях.

Кроме вакцинации не стоит забывать о важных мерах предупреждения инфекционных болезней, таких как обеспечение безопасности воды, продовольственного сырья, продуктов питания, выполнение установленных санитарных требований в местах хранения и приготовления пищи, а также о строгом соблюдении правил личной гигиены (мытье рук, ношении масок и одноразовых перчаток на улице).

«Мы пытались рассказать Вам не только о существующих научных фактах о вирусах, но и показать, что определенные знания помогают нам в нынешней практической ситуации сохранить свое здоровье и здоровье своих близких. Мы понимаем, что сегодня коронавирус может находиться практически везде: на поверхностях любых предметов, в окружающей среде и т.д. Поэтому самоизоляция – это один из важнейших способов защиты от инфекции. Находясь дома, вы защищаете не только свое здоровье, но  и помогаете медикам и ученым, которые сражаются с этим вирусов и день и ночь. Ведь, чем меньше шансов у нас с вами заболеть, тем больше шансов появляется у них, чтобы победить коронавирус. Пожалуйста, оставайтесь дома и соблюдайте режим самоизоляции и нормы гигиены».

Кондратьева Елена