"Вирусы компьютерные и биологические”

Автор: Лопаткина Наталья Викторовна
Должность: преподаватель биологии
Учебное заведение: ЧПОУ МК "Авиценна"
Населённый пункт: г.Ставрополь
Наименование материала: методическая разработка
Тема: "Вирусы компьютерные и биологические”
Дата публикации: 05.04.2016







Вернуться назад       Перейти в раздел





Текстовая часть публикации


Интегрированный урок по теме:

"Вирусы компьютерные и биологические”

Цели:
• образовательные: о рассмотреть особенности строения и значения вирусов; о формировать навыки работы с компьютером (создание и показ презентаций); • развивающие: о развивать умения анализировать, обобщать, делать выводы, сравнивать; о развитие творческой мыслительной деятельности; • воспитательные: о прививать навыки коммуникативного общения; о совершенствовать навыки самооценки и простейших приемов исследовательской деятельности.
Тип урока:
урок изучения нового материала (семинар).
Формы работы:
индивидуальная, межпредметная групповая творческая работа.
Средства обучения:
презентации с изображением строения и многообразия вирусов.
Ход урока.

Учитель биологии :
тему урока вы назовете самостоятельно, разгадав следующие загадки. Для определения названия темы урока из полученных ответов необходимо составить слово, используя первую букву каждой разгаданной загадки. 1. В серой шубке перьевой и в морозы он герой. Скачет, на лету резвится. Не орел, а все же птица. (Воробей) 2. Невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. (Иммунитет) 3. Под мостиком виляет хвостиком. (Рыба) 4. У зверюшки на макушке, а у нас пониже глаз. (Уши) 5. Эта хищница болтлива, воровата, суетлива, 6. Стрекотунья, белобока, называется ... (Сорока) Совершенно верно, тема урока «Вирусы». Появляется слайд с темой урока.
Учитель:
Что называют вирусами?
Ученик 1
: Понятие о вирусах. Существует большая группа живых существ, не имеющих клеточного строения. Эти существа носят названия вирусов (лат "вирус" - яд) и представляют неклеточные формы жизни. Вирусы нельзя отнести ни к животным, ни к растениям. Они исключительно малы, поэтому могут быть изучены только с помощью электронного микроскопа. Вирусы способны жить и развиваться только в клетках других организмов. Вне клеток живых организмов вирусы жить не могут, и многие из них во внешней среде имеют форму кристаллов. У вирусов отсутствует такое проявление жизни, как обмен веществ и энергии. Вирусы не размножаются на искусственных питательных средах - они чересчур разборчивы в пище. Обычный мясной бульон, который устраивает большинство бактерий, для вирусов не годится. Им нужны живые клетки, и не любые, а строго определенные. Способность к размножению и связанные с ней наследственность и изменчивость они приобретают лишь при попадании в живую клетку. Поселяясь внутри клеток животных и растений, вирусы вызывают много опасных заболеваний. К числу вирусных заболеваний человека относятся, например, энцефалит, корь, грипп, полиомиелит, герпес, гепатит, СПИД, некоторые онкологические (опухолевые) болезни. Пути заражения вирусами самые различные: через кожу при укусах насекомых и клещей; через слюну; через воздух; с пищей; половым путем и другие. У животных вирусы вызывают ящур, чуму, бешенство; у растений - мозаику или иные изменения окраски листьев либо цветков, курчавость листьев и другие изменения формы, карликовость; наконец, у бактерий - их распад. Вирусы подразделяют на инфекционные, которые разрушают клетки, и опухолеродные, которые не разрушают клетки, но превращают их в опухолевые. Инфекционные вирусы и микробы вызывают в организме человека бессимптомные (скрытые) и явные инфекции той или иной степени тяжести.
Учитель
: Существует мнение, что вирусы способны выполнять и полезную миссию.
Учеными открыт вирион, который способен избирательно разрушать некоторые опухоли мышей. Получены также вирусы, убивающие опухолевые клетки человека. Если удастся лишить эти вирусы болезнетворных свойств и сохранить при этом их свойство избирательно разрушать злокачественные опухоли, то в будущем, возможно, будет получено мощное средство для борьбы с этими тяжелыми заболеваниями. Поиски таких вирусов ведутся, и сейчас эта работа уже не кажется фантастической и безнадежной. Рассмотрим историю открытия вирусов.
Ученик 2: История открытия вируса.
Открыл вирусы в конце XIX века русский ученый Д. И. Ивановский при исследовании мозаичной болезни листьев табака. Дмитрий Иосифович Ивановский родился в 1864 году в Петербургской губернии. Окончив с отличием гимназию, в августе 1883 года он поступает в Петербургский университет на физико- математический факультет. В 1887 году Д.И. Ивановскому предложили поехать на Украину для изучения заболевания табака, наносившего огромный ущерб сельскому хозяйству. Листья табака покрывались сложным рисунком, участки которого растекались, как чернила на промокашке, и распространялись с растения на растение. Вирусы стали известны науке в 1892 году, когда Д.И. Ивановский впервые опубликовал результаты исследований мозаичной болезни табака. Он рассматривал под микроскопом растертые листья больного табака. Затем все это помещал в жидкость и фильтровал. Бактерии при этом задерживались фильтром, а прошедшая фильтрацию жидкость должна была быть стерильной и не способной заразить здоровое растение при попадании на него. Но она заражала! "А может быть, они такие маленькие, что их нельзя увидеть?” - подумал ученый. Если это так, то они должны пройти через фильтры, которые задерживают на своей поверхности обычные бактерии. И действительно, вирусы мельче бактерий приблизительно в 100 раз, поэтому они свободно проходили сквозь все фильтры и заражали здоровые растения, попадая на них вместе с отфильтрованной жидкостью. Бактерии к тому же отличаются способностью размножаться в искусственно созданных питательных средах, а открытые Ивановским вирусы этого не делали. "Значит, это нечто новое”, - решил ученый. Термин вирус (от латинского virus - яд) появился позже. Вот таким образом Ивановский открыл вирусы - новую форму существования жизни. Своими дальнейшими исследованиями он заложил основы ряда научных направлений в вирусологии. Через 7 лет голландский микробиолог М. Бейерник ввел термин «вирус» в научный обиход.
Учитель:
вирусы имеют очень простое и интересное строение.
Ученик 3: СТРОЕНИЕ ВИРУСОВ.
Величина вирусов колеблется от 20 до 100 нм, реже до 300 нм (вирус оспы). Большинство из них можно увидеть только в электронный микроскоп. Устроены вирусы очень просто. Они состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки. Нуклеиновая кислота является носителем наследственной информации, белки защищают ее и обеспечивают ферментацию процессов. Оболочка вируса (капсид) построена из одинаковых белковых субъединиц) и может иметь палочковидную, сферическую формы, а также форму многогранника. Многие вирусы растений, а также вирус полиомиелита способны образовывать кристаллы, состоящие из миллионов элементарных вирусных частиц. В таком состоянии вирус очень устойчив к внешним воздействиям. Хорошо изучен вирус табачной мозаики, имеющий палочковидную форму и представляющий собой полый цилиндр. Стенка цилиндра образована молекулами белка, а в его полости расположена спираль РНК. Белковая оболочка защищает нуклеиновую кислоту от неблагоприятных условий внешней среды, а также препятствует проникновению ферментов клеток к РНК и ее расщеплению. Молекулы вирусной РНК могут самовоспроизводиться. Это означает, что вирусная РНК является источником генетической информации. Поэтому в пораженной клетке в соответствии с программой нуклеиновой кислоты вируса происходит размножение. При поражении некоторыми вирусами клетки не разрушаются, а начинают усиленно делиться, часто образуя у животных, в том числе и человека, злокачественные опухоли.
Учитель:
с механизмом проникновения вируса в клетку нас познакомит следующий ученик.

Ученик 4:
Способы проникновения вирусов в клетку. Вирусы являются внутриклеточными паразитами. Способы проникновения вирусов в клетки живых организмов разнообразны. Проникновение вируса в растительную клетку, защищенную прочной клеточной стенкой, происходит в местах ее механических повреждений, наносимых вредителями. После проникновения внутрь клетки-хозяина белковая оболочка вируса разрушается, и в клетке остается только вирусная нуклеиновая кислота. Она включается в обмен веществ клетки-хозяина. Если вирусной нуклеиновой кислотой является ДНК, то она «размножается» путем самоудвоения. Затем образуется множество (иногда тысячи) вирусных частиц. У некоторых вирусов роль передачи наследственной информации выполняет РНК. Выход вирусных частиц из клетки может сопровождаться ее разрушением. В последнем случае после нескольких циклов размножения вируса клетка погибает. У вируса гриппа за 30 часов проходит 5-6 циклов с выходом более 100 вирусных частиц после каждого цикла. При этом каждый вирус ищет именно «своего» хозяина, т. е. клетки строго определенного вида. Так, вирус — возбудитель гепатита, называемого иначе желтухой, проникает и размножается только в клетках печени, а вирус эпидемического паротита, в просторечии свинки, — только в клетках околоушных слюнных желез человека.
Учитель:
вирусы способны поражать не только растения и животных, он и бактерий. В этом случае их называю бактериофагами.
Ученик 5: СТРОЕНИЕ БАКТЕРИОФАГА.
Вирусы, поражающие бактерии, называются бактериофагами. Все фаги имеют многогранную призматическую головку и хвост. Диаметр головки 60-95 нм, длина хвоста - 250 нм. Головка состоит из белковой оболочки и заключенной в ней ДНК или РНК. Хвост - полый стержень, окруженный чехлом из белков. На конце него расположена пластинка с шипами и нитями, обеспечивающими выбор клетки хозяина и прикрепление на ней. Стержень прокалывает клеточную стенку, и нуклеиновая кислота впрыскивается в клетку-хозяина. Примерно через 10—15 мин под действием этой ДНК перестраивается весь метаболизм бактериальной клетки, и она начинает образовывать ДНК бактериофага, а не собственную. Завершается процесс появлением 200— 1000 новых фаговых частиц, в результате чего клетка бактерии погибает и фаги выходят во внешнюю среду, нанося вред организму.
Учитель
: И как стало уже всем понятно вирусы вызывают страшнейшие вирусные болезни. Рассмотрим некоторые из них.
Вирусные болезни.

Ученик 6: Я расскажу про СПИД.
Возбудитель болезни — вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Геном ВИЧ представлен двумя идентичными молекулами РНК, состоящими примерно из 10 тыс. пар оснований. При этом ВИЧ, выделенные от различных больных СПИДом, отличаются друг от друга по количеству оснований (от 80 до 1 000). ВИЧ разрушает защитную (иммунную) систему, делает человека неспособным сопротивляться инфекции. Люди, зараженные ВИЧ, называются «ВИЧ-инфицированными». СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) - вирусное инфекционное заболевание, вызываемое ВИЧ-инфекцией. Заразившийся человек (носитель ВИЧ) не сразу заболевает СПИДом, в течении 10 лет выглядит и чувствует себя здоровым, но неумышленно может распространять инфекцию. СПИД быстрее развивается у тех носителей ВИЧ, чье здоровье ослаблено курением, алкоголем, наркотиками, стрессами и плохим питанием. Один из главных путей передачи ВИЧ и распространения СПИДа — половые контакты. Другой путь инфицирования — использование нестерильных медицинских инструментов, которыми зачастую пользуются наркоманы. Возможна также передача инфекции через кровь и некоторые лекарственные препараты, при пересадке органов и тканей и др. Заражение может происходить и при вынашивании плода, во время рождения ребенка или в период его грудного вскармливания матерью, инфицированной ВИЧ или больной СПИДом. СПИД не передается: -при бытовых контактах (поцелуях, рукопожатиях, объятиях, пользовании общей посудой, бассейном, туалетом, постелью); -через укусы насекомых и животных; -при заборе донорской крови, так как при этом используются одноразовые инструменты, шприцы и иглы.
Гарантией безопасности от СПИДа является здоровый образ жизни, прочность брачных уз и семьи, негативное отношение к половой распущенности.
Учитель:
Уже во многих регионах страны, и в нашей области в том числе, превышен эпидемический порог заболеваемости. В начальных классах Биробиджанских школ был объявлен карантин. В этом году эпидемия гриппа, как обещает главный санитарный врач Геннадий Онищенко, не будет сильной, зато продлится долго.
Ученик 7:
Рассмотрим еще один наиболее опасный вирус. Нужно различать простуду и грипп. Общее у них то, что обе болезни вызываются вирусами. Однако вирусы разные. Грипп вызывает вирус, который постоянно мутирует, и в каждом сезоне на нас нападает новый штамм, против которого можно создать вакцину. Вот с простудой сложнее. Ее вызывают несколько групп различных вирусов, и против всех вакцину не составить. Впрочем, простуда протекает легче, чем грипп. Зачем различать простуду и грипп? Дело в том, что простуда протекает обычно легче, чем грипп. При простуде помогает народная медицина, а при гриппе кроме народной медицины необходимо лечение медицинскими препаратами. Грипп производит в организме токсины. Эти токсины поражают нашу нервную и кровеносную системы. При этом воспаляется слизистая, и это очень опасно, особенно если поражаются легкие и начинается вирусная пневмония. Это заболевание народными средствами не вылечишь. Пневмония поддается лечению в стационаре. МЕРЫ: Прежде всего начните правильно питаться. Принимайте как можно больше свежих овощей и фруктов. Важным среди витаминов является витамин С. Он укрепляет иммунитет и помогает бороться с вирусами. И помните, что курение и алкоголь ослабляют иммунитет. Чаще проветривайте комнату, чтобы воздух не застаивался. Проводите влажную уборку. Хороший сон - залог правильной работы иммунитета. Поэтому ложитесь вовремя, не засиживайтесь. Главное мойте руки! Как можно чаще!
Учитель
: И если вы все же заболели. Прежде всего - покой и тишина. Первая помощь - теплое обильное питье, согревающая одежда. Не забывайте измерять температуру. Если она не выше 38- сбивать не нужно, температура показывает, что ваш иммунитет успешно борется с вирусом. Много пейте - лучше морсов, для выведения токсинов. Если же температура неуклонно повышается и вы чувствуете ухудшение самочувствия немедленно вызывайте врача. Скорее всего это грипп, и врач назначит противовирусные препараты. Существует три типа вирусов гриппа А, В и С. Эти вирусы несколько отличаются по своему строению и вызывают заболевания различной тяжести. Вирус гриппа А вызывает наиболее тяжелые формы гриппа (в отличие от типов В и С, которые переносятся человеком легче). Я полностью согласна с мерами по профилактике гриппа и предлагаю дополнительные меры 1. Полоскание горла растворами марганцовки, фурациллина, соды, ромашки. 2. Промывание полости носа настоем лука с медом (сахаром) с помощью пипетки. Рецепт настоя: 3 столовых ложки мелко нарезанного лука залить 50 мл теплой воды, добавить 1/2 чайной ложки меда (сахара), настоять в течение 30 минут. 3. Ингаляции в течение 2-3 минут - в 300 - граммовую кружку налить воды, вскипятить, добавить 30-40 капель настойки эвкалипта, или 2-3 ложки кожуры картофеля, или 1/2 чайной ложки соды. 4. Теплые ножные ванны с горчицей в течение 5-10 мин., после чего стопы растираются какой- либо разогревающей мазью. 5. Питье Как можно заразиться гриппом? Вирус гриппа очень легко передается. Наиболее распространенный путь передачи инфекции воздушно-капельный. При этом вирусные частицы по воздуху переносятся от зараженного человека к здоровому во время кашля или чихания. Также встречаются другие пути передачи - например, заражение через носовой платок или одежду. Во время кашля, чихания, разговора, больной гриппом разбрызгивает мельчайшие частицы слюны, слизи и мокроты, которые содержат большое количество бактерий. На короткий промежуток времени вокруг больного образуется зараженная зона с радиусом 2-3 метра. Размножение вирусов протекает с исключительно высокой скоростью: при попадании в верхние дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов количество инфекционного потомства достигает 100, а концу первых суток 1000. Эти расчеты объясняют столь короткий инкубационный период при гриппе 1-2 суток.

Учитель информатики :
21 век - век информационных технологий. И наряду с биологическими вирусами стали появляться компьютерные. Каждый начинающий пользователь ПК сталкивался с проблемами и неполадками компьютера.
Ученик
: например, такими как: • неправильная работа программ; • медленная работа компьютера; • невозможность загрузки операционной системы; • исчезновение файлов; • изменение даты, времени создания файла; • вывод на экран непредусмотренных сообщений или изображений • частые зависания компьютера и т.д. И это далеко не полный перечень вреда, причиняемых компьютерными вирусами. Компьютерные вирусы были и остаются одной из наиболее распространенных причин потери информации. Убытки, приносимые компьютерными вирусами, достигают астрономических величин в сотни миллионов долларов ежегодно. Обязательным свойством компьютерного вируса является возможность создавать свои дубликаты и внедрять их в вычислительные сети или файлы, системные области компьютера.
Учитель информатики
: Что же называется компьютерным вирусом?
Ученик:
Компьютерный вирус целенаправленно созданная программа, автоматически приписывающая себя к другим программным продуктам, которые могут «размножаться» и скрытно внедрять свои копии в файлы, загрузочные секторы дисков. Активация вирусов может вызвать уничтожение программ и файлов.
Учитель информатики
: существует особая классификация компьютерных вирусов. С ней нас познакомит следующий ученик.
Ученик
: в зависимости от среды обитания вирусы можно разделить: • Сетевые вирусы - распространяются по компьютерным сетям. Заражение может произойти при работе с электронной почтой или при «путешествии» по всемирной паутине. • Файловые вирусы - внедряются в файлы, имеющие расширение COM и EXE. Внедряются в программу и активизируются при их запуске. Могут заражать другие файлы до момента выключения или перезагрузки операционной системы. • Загрузочные вирусы - внедряются в загрузочный сектор и далее ведет себя как файловый вирус. • Макровирусы. Заражают текстовые документы. Угроза прекращается после закрытия документа.
Ученик
: по особенностям алгоритма вирусы имеют большое разнообразие: • простейшие вирусы - не изменяют содержимое файлов, могут быть легко обнаружены и уничтожены; • черви - распространяются по компьютерным сетям, вычисляя адреса сетевых компьютеров и рассылают копии по этим адресам; • вирусы-невидимки - трудно обнаружить и обезвредить; • вирусы-мутанты - содержат алгоритмы шифровки или расшифровки, их наиболее трудно обнаружить; • трояны - маскируются под полезную программу, разрушают загрузочный сектор и файловую систему.
Ученик
: я рассмотрю правила защиты от компьютерных вирусов: • регулярно тестируйте компьютер на наличие вирусов с помощью антивирусных программ; • перед считыванием информации с диска проверяйте их на наличие вирусов; • всегда защищайте свои съемные носители от записи при работе на других компьютерах; • делайте архивные копии ценной для вас информации; • не используйте программы, поведение которых не понятно; • регулярно обновляйте антивирусные программы. Не стоит забывать, что вирус - это программа, созданная человеком. При особом усердии любой человек может создать простейший вирус. Но прежде, чем задуматься о создании вредоносных программ, нужно прочесть Уголовный Кодекс РФ - статья 273. Деяния, повлекшие по неосторожности тяжкие последствия, наказываются лишением свободы на срок от трех до семи лет. Есть о чем подумать: стоит ли тратить силы и время, чтобы потом сесть в тюрьму на три или семь лет.

Подведение итогов урока.
Учитель: Давайте подведемитогивсего вышесказанного, найдем сходство и различие компьютерных биологических вирусов. СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ.
Сходство

Различие
• Существует определенный набор симптомов - признаков поражения вирусом. • Существуют меры профилактики против вирусов. • Существуют методы борьбы и вирусами. • В отличие от организма человека, компьютер контролирует вторжение вируса. • В отличие от компьютерных вирусов, биологические оставляют серьезные последствия в виде осложнений. • В отличие от компьютерных вирусов изучение биологических длится дольше, иногда средство бывает не найдено. Итак, наш урок подошел к завершению. Скажите, важно ли знать, что такое вирусы и как с ними бороться? Какие выводы вы сделали для себя? Чем заинтересовал вас сегодняшний урок?

Дополнительные задания (если останется время)

Задание:
из перечня 1- 17 выберите правильные ответы на вопросы и зашифруйте их: 1. Алкоголизм 2. Бешенство. 3. Малярия. 4. Ангина. 5. Грипп. 6. Туберкулез. 7. Скарлатина. 8. Наркомания. 9. Фагоцитоз. 10. СПИД. 11. Сифилис. 12. Рак печени 13. Чума. 14. Энцефалит. 15. Прививки. 16. Образование антител 17. Иммунитет.
Вопросы:
I. Какие болезни заразны и вызываются вирусами? II. Какие болезни заразны и вызываются бактериями или одноклеточными животными? III. Какие болезни неизлечимы? IV. Вирусы какой болезни передаются через кровь матери? V. Какие инфекционные болезни передаются через половой контакт? VI. Какая смертельно опасная болезнь не передается через бытовые приборы и кожу? VII. Какие инфекции передаются через животных? VIII.Какие опасные болезни возникают под влиянием алкоголя и наркотиков? IX. Какие болезни опасны не только для самого больного, но и для общества? X. Способ создания искусственного иммунитета? XI. Заболевания, приводящие к полному разрушению иммунной системы в организме?
Ответы:
I. 2, 5, 7, 10, 4 II. 4, 6, 11, 13 III. - 10 IV. - 10 V. - 10, 11 VI. - 10 VII. 2, 3, 13, 14 VIII. 1, 8, 10, 11 IX. 1, 8 X. 15, 16 XI. 10