- •Вступ. Речовини живих організмів
- •Урок 5. Вода в живих організмах
- •Урок 14. Узагальнення та контроль знань з теми
- •Клітина
- •Урок 16. Будова клітин прокаріотів і еукаріотів
- •Урок 19. Ядро. Будова ядра. Функції ядра. Нуклеоїд прокаріотичних клітин
- •Цитоплазма, її компоненти
- •Урок 23. Одномембранні органели: ендоплазматична сітка, апарат Гольджи, лізосоми, вакуолі
- •Урок 24. Двомембранні органели. Мітохондрії та процес дихання. Пластиди і процес фотосинтезу
- •Клітина як цілісна система
- •Урок 29. Узагальнення та контроль знань з теми
- •Неклітинні форми життя
- •Урок 30. Віруси, їх будова, життєві цикли
- •Урок 31. Пріони, їх будова, поширення
- •Урок 32. Роль вірусів і пріонів у природі й житті людини
- •Урок 33. Профілактика вірусних хвороб людини
- •Урок 34. Профілактика ВІЛ-інфекції/СНІДу
- •Одноклітинні організми
- •Урок 35. Прокаріоти. Особливості їх організації та життєдіяльності
- •Урок 36. Бактерії. Роль бактерій у природі та житті людини
- •Урок 37. Профілактика бактеріальних хвороб людини
- •Урок 38. Особливості організації та життєдіяльності одноклітинних еукаріотів. Колоніальні організми
- •Урок 39. Узагальнення та контроль знань з теми
- •Багатоклітинні організми
- •Урок 40. Багатоклітинні організми без справжніх тканин
- •Урок 43. Органи багатоклітинних організмів
- •Урок 44. Регуляція функцій у багатоклітинних організмів
- •Урок 45. Колонії багатоклітинних організмів
- •Урок 46. Узагальнення та контроль знань з теми
- •Уроки академічного рівня
- •Неорганічні речовини
- •Урок 5. Вода в живих організмах
- •Урок 7. Узагальнення та контроль знань з теми
- •Органічні речовини
- •Урок 8. Історія вивчення органічних речовин
- •Урок 10. Взаємозв’язок будови органічних речовин з їх функціями
- •Урок 13. Регуляція роботи ферментів
- •Урок 16. Роль вітамінів, гормонів і факторів росту в життєдіяльності живих організмів
- •Урок 19. Узагальнення та контроль знань з теми
- •Клітина
- •Урок 21. Будова клітин прокаріотів і еукаріотів
- •Урок 22. Проблема походження еукаріотичної клітини
- •Урок 23. Клітинні мембрани. Особливості будови
- •Урок 24. Клітинні мембрани. Транспорт речовин через мембрани
- •Урок 26. Ядро. Будова ядра. Функції ядра. Нуклеоїд прокаріотичних клітин
- •Урок 27. Узагальнення та контроль знань з теми
- •Цитоплазма, її компоненти
- •Урок 31. Одномембранні органели: ендоплазматична сітка, апарат Гольджи
- •Урок 32. Одномембранні органели: лізосоми, вакуолі
- •Урок 34. Двомембранні органели. Пластиди і процес фотосинтезу
- •Урок 35. Узагальнення та контроль знань з теми
- •Клітина як цілісна система
- •Урок 38. Особливості процесу мейозу
- •Урок 39. Значення вивчення каріотипу для діагностування спадкових хвороб людини
- •Урок 41. Причини і способи загибелі клітин
- •Взаємодія клітин. Тканини
- •Урок 43. Стовбурові клітини
- •Урок 44. Взаємодія та диференціація клітин, утворення тканин і органів
- •Урок 47. Узагальнення та контроль знань з теми
- •Узагальнення
- •Урок 48. Принципи організації та функціонування молекулярного, клітинного і тканинного рівнів життя
118 |
Усі уроки біології. 10 клас. Стандарт і академічний рівень |
|
|
з такими методами: імунофлуоресцентним, імуноферментним та імуноблотингом. Ряд таких тестів затверджено до застосування Європейським Співтовариством.
Надійних методів лікування пріонних захворювань поки що не існує, хоча їх пошук проводиться досить ефективно.
Відкриття пріонів у нижчих еукаріотів розширило уявлення про їх природу. Виявилося, що пріони є не лише інфекційними агентами, але й загальнобіологічним явищем. Згідно із сучасними уявленнями, пріони є носіями біологічної інформації нового типу, зашифрованої в конформації білкової молекули.
IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів
Дати відповіді на питання:
1.Хто такі пріони?
2.Коли були відкриті пріони?
3.Як утворюються пріони?
4.Чи можна вважати пріони живими організмами?
V. Домашнє завдання
Підготувати доповіді «Вірус тютюнової мозаїки», «Вірус сказу», «Вірус грипу».
Урок 32. Роль вірусів і пріонів у природі й житті людини
Цілі уроку: розглянути роль вірусів і пріонів у природі та житті людини; ознайомити учнів ізприкладамизахворювань,збудниками якихєвірусиіпріони;обговоритиїхзначення для процесів еволюції; звернути увагу на значення вірусів як інструментів сучасних біотехнологій.
Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації «Будова клітини рослин», «Будова клітини тварин», «Будова клітини прокаріотів», «Будова віріона», «Різноманіття вірусів», «Пріони», «Вірусні захворювання рослин», «Вірусні захворювання тварин», «Вірусні захворювання людини».
Уроки стандартного/академічного рівня. Неклітинні форми життя |
119 |
|
|
Базові поняття й терміни: клітина, неклітинні форми життя, віруси, віріон, капсид, ДНК, РНК, білок, пріон,шаперон,конформація,α-спіраль, β-складчаста структура, біотехнологія, молекулярна біологія, вектори.
Хід уроку
І. Організаційний етап
II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів
Питання для бесіди
1.Хто такі пріони?
2.Як утворюються пріони?
3.Які форми життєвих циклів є у вірусів?
4.Яку будову мають віріони?
III. Вивчення нового матеріалу
Розповідь учителя з елементами бесіди
Пріони
Пріонні хвороби належать до групи нейродегенеративних захворювань. У загальній популяції трапляються дуже рідко та реєструються у вигляді спорадичних, інфекційних та спадкових форм. У людини відомо чотири хвороби, які викликаються пріонами: куру, хвороба Крейтцфельдта — Якоба, синдром Герстмана — Шрауслера — Шейнкера та смертельне родинне безсоння.
Людина може заразитися пріонами, що містяться в їжі, оскільки вони не руйнуються ферментами травної системи. Безперешкодно проникаючи через стінку тонкого кишечнику, вони потрапляють у центральну нервову систему. Так переноситься новий варіант хвороби Крейтцфельдта — Якоба (nvCJD, нвХКЯ), якою люди заражаються після вживання в їжу яловичини, що містить нервову тканину з голів худоби, хворих на губчату енцефалопатію корів (BSE, коров’ячий сказ).
Пріони можуть проникати в організм й парентеральним шляхом. Були описані випадки зараження після внутрішньом’язового введення препаратів, виготовлених з гіпофізу людини (головним чином гормони росту для лікування карликовості), а також зараження мозку інструментами під час нейрохірургічних операцій, оскільки пріони стійкі до застосовуваних у цей час термічних
120 |
Усі уроки біології. 10 клас. Стандарт і академічний рівень |
|
|
і хімічних методів стерилізації. До такої форми належить ятрогенна хвороба Крейтцфельдта — Якоба (1CJD, яХКЯ).
За поки що невідомих умов у організмі людини може відбутися спонтанна трансформація пріонного протеїну в інфекційний пріон. Так виникає так звана спорадична хвороба Крейтцфельдта — Якоба (sCJD, сХКЯ), уперше описана в 1920 р. незалежно Крейтц фельдтом і Якобом. Припускається, що спонтанне виникнення цієї хвороби пов’язане з фактом постійного виникнення в нормі в людському організмі невеликої кількості пріонів, які ефективно ліквідуються клітинним апаратом Гольджи. Порушення цієї здатності до «самоочищення» клітин може призвести до підвищення рівня пріонів вище гранично припустимої норми й до їхнього подальшого неконтрольованого поширення. Причиною виникнення спорадичної хвороби Крейтцфельдта — Якоба, згідно із цією теорією, є порушення функції апарата Гольджи в клітинах.
Особливу групу пріонних захворювань становлять спадкові хвороби,спричиненімутацієюгенапріонногобілка.Цімутаціїпризводять до зростання схильності клітинного білка до спонтанної зміни просторової конфігурації й перетворення його на інфекційний пріон. До цієї групи захворювань належить і спадкова форма хвороби Крейтцфельдта — Якоба (fCJD, сХКЯ), яка спостерігається в ряді країн світу.
Куру. У 1957 р. американський учений Карлтон Гайдушек описав нове захворювання — куру, що було виявлене в мешканців Нової Ґвінеї, папуасів-канібалів мовної групи форе. Хвороба носила масовий характер. Вона виникала в результаті вживання в їжу мозку загиблих одноплемінників під час ритуального канібалізму. Характерною особливістю хвороби є підвищена збудженість, безпричинний сміх, тривала посмішка та напади буйного весілля. Саме тому цю хворобу місцеві мешканці й назвали куру — «смерть, що сміється». З припиненням канібалізму захворювання зникло.
Хвороба Крейтцфельдта — Якоба отримала назву за прізвищами німецьких лікарів Ганса Герхарда Крейтцфельдта й Альфонса Марії Якоба; синоніми: несправжній склероз спастичний, синдром кортико-стріоспінальної дегенерації. Це прогресуюче дистрофічне захворювання кори великих півкуль, базальних гангліїв та спинного мозку. Вважається найбільш поширеною серед губчатих енцефалопатій у людей. Захворювання було вперше описане в 1920 р. Гансом Крейтцфельдтом. Альфонс Якоб у 1921 році відзначив поєднання в цьому захворюванні психічних порушень із симптомами ураження передніх рогів спинного мозку, екстрапірамідальної
Уроки стандартного/академічного рівня. Неклітинні форми життя |
121 |
|
|
та пірамідальної систем, і визначив захворювання як спастичний псевдосклероз або енцефалопатію з дисемінованими вогнищами.
Синдром Герстмана — Шрауслера — Шейнкера — аутосомнодомінантне захворювання, що виникає в разі мутацій у гені пріонового протеїну й прогресує дуже повільно. Синдром уперше виявив у 1928 р. Я. Герстман, а повний клінічний опис цього явища він опублікував пізніше, у 1936 р., разом з Е. Штраусслером і Я. Шейнкером. У популяції реєструється з частотою один випадок на 10 млн населення. Хвороба починається в 30–40 років і триває в середньому п’ять років. Інкубаційний період становить від 5 до 30 років. У пацієнтів спостерігаються розлади координації рухів, часто розвивається тяжке слабоумство.
Смертельне родинне безсоння — рідкісне невиліковне спадкове захворювання, за якого хворий гине від безсоння. Нині відомо близько 28 родин, що уражені цією хворобою.
Хвороба відкрита італійським лікарем Ігнаціо Ройтером у 1979 р., який спостерігав смерть від безсоння двох родичок дружини. В архівах психіатричної клініки Сан-Серволо Ройтер зумів виявити історії хвороби інших членів родини з подібною клінічною картиною. Коли ще один родич дружини занедужав у 1984 р., хід хвороби документувався, а після смерті мозок його був відправлений у США для подальших досліджень.
Наприкінці 1990-х удалося ідентифікувати мутацію, що викликала хворобу. Виявилося, що в кодоні 178-го гена PRNP аспарагін замінений на аспарагінову кислоту. У результаті форма білкової молекули змінюється, і вона перетворюється на пріон. Під дією пріону інші, нормальні, білкові молекули теж перетворюються на пріони. Це призводить до накопичення амілоїдних бляшок у таламусі (відділі мозку, відповідальному за сон). На початку захворювання виникає безсоння, яке з часом прогресує й завершується смертю.
Хвороба починається у віці від 30 до 60 років, у середньому в 50 років, і триває від 7 до 36 місяців, після чого хворий гине.
Віруси
Нараховують понад двадцять родів вірусів, які здатні уражати вищі рослини. Характерною особливістю багатьох з них є наявність роз’єднаного геному, фрагменти якого розміщаються в різних віріонах. Для нормального відтворення таких вірусів необхідно, щоб у клітині знаходилися всі частини вірусу. Віруси рослин поширюються з допомогою біологічних або механічних посередників, через насіння або контактним шляхом через ґрунт або сік хворих рослин.
122 |
Усі уроки біології. 10 клас. Стандарт і академічний рівень |
|
|
Найбільш поширеними вірусами рослин є вірус тютюнової мозаїки, вірус жовтої карликовості картоплі, вірус смугастої мозаїки американської пшениці, вірус мозаїки ячменю, вірус жовтої смугастості ячменю, жовтуха цукрового буряка тощо.
Поряд із вірусами рослин існують небезпечні збудники хвороб тварин і людини. Це — віспа, поліомієліт, сказ, вірусний гепатит, грип, СНІД тощо. Багато вірусів серед тих, що уражають людину, уражає тварин, і навпаки. Крім того деякі тварини є переносниками вірусів людини, при цьому самі вони не хворіють.
Доповіді учнів
yy «Вірус тютюнової мозаїки»; yy «Вірус сказу»;
yy «Вірус грипу».
Значення вірусів
Значення вірусів для еволюції життя на Землі є дуже великим. Вони здійснюють процес горизонтального переносу генів. Суть цього процесу в тому, що вірус, який уражає кілька видів організмів, може захоплювати у свої вібріони деякі гени одного виду й переносити їх у геном іншого виду. Наприклад, віруси рослин, які переносяться з допомогою попелиць, можуть здійснювати обмін генами між рослинами й комахами.
Цю властивість вірусів широко використовують у сучасних біотехнологічних дослідженнях. З них роблять так звані «вектори», які здатні доставляти та вбудовувати в геном ті гени, які вибирають дослідники.
Віруси відіграють і дуже важливу екологічну роль. Як збудники захворювань вони є добрими регуляторами чисельності популяцій і не допускають надмірного зростання в них кількості особин.
IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів
Дати відповіді на питання:
1.Збудниками яких захворювань людини є віруси?
2.Збудниками яких захворювань людини є пріони?
3.Яке значення мають віруси і пріони для сільського господарства?
4.Яке значення для еволюції живих організмів мають віруси?
5.Як використовують віруси в галузі біотехнології?
V. Домашнє завдання
Підготувати доповіді «Боротьба з віспою», «Боротьба з поліомієлітом».