Проклятие вирусов открытия и загадки реферат

Обновлено: 02.07.2024

Загрузить презентацию (817 кБ)

Загрузить презентацию (795 кБ)

Загрузить презентацию (589 кБ)

Цель урока: Продолжить формирование научной картины мира, его многообразия, рассмотрев особенности вирусов, как неотъемлемой части живой природы.

Задачи урока:

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.

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.

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.

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

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!

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!

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

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

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.

Подведение итогов игры.

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.

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:

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.

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/

История открытия вирусов может быть прослежена по мере того, как ученые всего мира описывали свои концепции и публиковали экспериментальные результаты.

История открытия вирусов подтверждает, что буквально до конца 19 века еще не существовало стандартных методов обнаружения патогенных (болезнетворных) организмов, таких как бактерии и простейшие в предполагаемых “ядовитых материалах”.

Открытие вирусов

В Санкт-Петербурге в 1892 году российский микробиолог Дмитрий Ивановский продемонстрировал, что болезнь табачной мозаики вызывается агентом, размер которого значительно меньше размера бактерий: вирус табачной мозаики (бактериальные фильтры имеют размер примерно 0,2 мкм, однако большинство вирусов меньше 0,1 мкм).

Вскоре после этого голландский микробиолог Мартинус Виллем Бейеринк (1851-1931) пришел к тому же выводу: он впервые разработал понятие самовоспроизводящегося “жидкого” агента.

Открытие вируса животных ящура немецкими бактериологами Фридрихом Леффлером и Паулем Фрошем в 1898 году было первым доказательством существования животного патогенного биологического вируса.

Однако ретроспективно можно задокументировать, что еще 3000 лет назад – без знания природы патогенов применялись методы, которые сегодня можно было бы назвать прививками против вирусных заболеваний.

История метода активной иммунизации

В Древнем Китае, Индии и Египте часто случались разрушительные эпидемии оспы. Фараон Рамзес V – как показывает его посмертная маска – скорее всего, умер от заражения вирусом оспы.

Как было замечено в то время, люди, пережившие болезнь, были избавлены от нее в дальнейших эпидемиях; следовательно, у них должна была быть выработана какая – то защита, вызванная первой болезнью — они были иммунны. Этот защитный статус также мог быть вызван искусственно.

Когда высушенные струпья оспы передавались здоровым людям, они были, по крайней мере, частично защищены от оспы – мера, которую мы теперь называем вариоляцией (медицинский термин для оспы — “вариола”). Это так называемый метод активной иммунизации.

Исторические описания показывают, что в то время оспа использовалась в качестве биологического оружия. В XVIII веке в Англии и Германии было открыто, что преодоление молочницы дает защиту от настоящей оспы. Английский врач Эдвард Дженнер (1749-1823), должно быть, знал об этих наблюдениях в 1796 году, когда он передал свиноподобный и коровий материал в качестве своего рода вакцины сначала своему первенцу сыну, а затем молодому пастуху. Оба мальчика остались здоровыми после воздействия патогенного вируса оспы человека путем прививки оспенного гноя. На самом деле этот первый преднамеренный “вирусологический эксперимент”вызвал защитный эффект. Знания об этой вакцинации очень быстро распространились из Англии на европейский континент и в США.

Именно Эдварду Дженнеру принадлежит разработка первой в мире вакцины против натуральной оспы путем прививки неопасного для человека вируса коровьей оспы.

В бывшем германском рейхе первый закон о вакцинации был принят в 1871 году. Однако прошло еще около 100 лет, прежде чем человек Али Маов Маалин был естественным образом заражен оспой (в Сомали) в последний раз (в 1977 году), после того как ВОЗ провела всемирную программу вакцинации. Сегодня болезнь считается искорененной.

История открытия вакцины против бешенства

На аналогичной основе, то есть без точного знания природы возбудителя, Луи Пастер разработал вакцину против бешенства в Париже в 1885 году. Он передал болезнь внутримозговым путем кроликам в 1882 году видя возбудителя скорее в неизвестных и невидимых микробах. Как он продемонстрировал, патоген потерял свои болезнетворные свойства в результате непрерывной передачи инфекции этим животным.

Таким образом, именно Луи Пастер создал основу для вакцинного вируса, который, в отличие от возбудителя дикого типа, характеризовался постоянным инкубационным периодом.

Натертый и высушенный спинной мозг привитых кроликов больше не был инфекционным, но вызывал (первоначально у собак) защиту против бешенства. Впервые, в 1885 году, Пастер привил этот материал 9-летнему мальчику. Мальчик был укушен бешеной собакой 2 дня назад и в конце концов выжил благодаря защитному эффекту, вызванному вакциной.

История технических достижений в области вирусологии

Из-за своих небольших размеров вирусы долгое время оставались для людей неизведанными.

Разрешение светового микроскопа, который был построен немецким физиком-оптиком Эрнстом Аббе около 1900 года, было недостаточно высоким для визуализации этих патогенов. Это стало возможным только с помощью электронного микроскопа, который был разработан немцем Эрнстом Руской в 1940 году. С его помощью впервые была решена структура вируса табачной мозаики.

Даже получение доказательств существования таких мельчайших агентов, которые не культивируются на искусственных средах, было невозможно до появления бактериоустойчивых ультрафильтров. Американский бактериолог Уолтер Рид описал вирус желтой лихорадки как первый патогенный вирус человека в 1900 году, а затем миксомы кролика и бешенства в 1903 году.

Вирус птичьего лейкоза был открыт в 1908 году, полиовирус в 1909 году, а вирус саркомы Руса в 1911 году, который назван в честь открывшего его ученого и представляет собой первый вирус, связанный с индукцией раковых заболеваний (в данном случае в соединительной ткани домашней птицы).

Изучение природы бактериофагов дало вирусологии важные открытия и импульсы как в методологическом, так и в концептуальном плане.

Многие из стадий, характеризующих вирусную инфекцию, были впервые обнаружены в экспериментах с бактериальными вирусами: такие процессы включают прикрепление и проникновение, репродуктивно-циклическую зависимую регуляцию экспрессии генов, которая приводит к раннему и позднему синтезу белков, и лизогенез, который связан с существованием профагов.

После культивирования вируса, ответственного за эмбриональные куриные яйца в 1933 году была заложена основа для разработки тестов для обнаружения вирусов.

Еще одним важным шагом в истории открытия вирусов стала разработка первых ультрацентрифуг. Они сделали возможным осаждение и концентрацию мельчайших вирусных частиц.

Однако прорыв в выяснении патогенетического механизма вирусов гриппа был возможен только благодаря развитию молекулярно-биологических методов, позволивших исследовать генетический материал возбудителя, существующий в виде одноцепочечной РНК.

Его секвенирование выявило генетические причины ранее не изученной способности вирусов гриппа периодически изменять свои антигенные свойства.

Эксперименты на животных

Эксперименты на животных позволили получить важные сведения о патогенезе вирусных заболеваний.

Изучение вирусов и их свойств было особенно сложным, поскольку они, в отличие от бактерий, не могут размножаться в искусственных средах.

Однако можно было установить, что некоторые из патогенов, выделенных от больных людей, передавались животным, в которых они могли размножаться.

Например, вирус простого герпеса человека был передан из волдырей человеческой кожи в роговицу кроликов. Это исследовал немецкий химик Вильгельм Гретер в Марбурге в 1911 году.

Необычайная восприимчивость хорьков позволила британскому вирусологу Кристоферу Эндрюсу впервые выделить вирус гриппа А из жидкости больного человека в 1933 году. Эксперименты на животных также дали много информации о патогенезе вирусных инфекций с другой точки зрения.

Американский вирусолог Ричард Э. Шоуп открыл кроличий папилломавирус в 1935 году и, таким образом, первый опухолевый вирус, который, как было доказано позже, содержит ДНК – геном. Он подозревал, что такой вирус может существовать в скрытой форме в виде провируса в организме. Кроме того, ему приписывают открытие, что рак кожи может развиться из доброкачественных папиллом кожи.

Таким образом, злокачественные опухоли развиваются в два или более этапа – сегодня это общепринятое понятие. Далее Шоуп заметил, что заболеваемость раком различна у разных пород кроликов, и поэтому генетические особенности хозяина также влияют на развитие рака.

В рамках экспериментов на животных немецкий ветеринар Эрих Трауб сделал важное наблюдение при изучении вируса лимфоцитарного хориоменингита в Принстоне в 1935 году. Когда беременные мыши были заражены вирусом, вирус передавался эмбрионам. Матери животных заболевали менингитом и вырабатывали защитные антитела при дальнейшем течении болезни. Напротив, новорожденные мыши оставались здоровыми, но выделяли большое количество вируса в течение всей жизни, не развивая специфического иммунного ответа против патогена.

Это открытие было первым примером иммунной толерантности, индуцированной вирусом.

Система выращивания клеток

Системы выращивания или культивирования клеток являются незаменимой основой для вирусных исследований.
Трудоемкие эксперименты изначально были единственным способом доказать существование вирусов, поэтому искали более простые методы.

Одним из способов было наблюдение так называемых тел включения в инфицированных вирусом тканях, которые вскоре были оценены как признак возбудителя. Как мы теперь знаем, тела включения представляют собой скопление вирусных белков и частиц в цитоплазме или ядре.

Первые инклюзивные (включенные) тела были обнаружены российским ученым Дмитрием Ивановским в 1892 году.

В то же время другие ученые обнаружили подобные отложения в клетках зараженных вирусом оспы. Ученые обнаруживали также тела включения в клетки бешеных животных.

Таким образом, существовали, по крайней мере, простые методы обнаружения красителей при некоторых вирусных заболеваниях. Однако методы культивирования вирусов стали доступны позже. В 1930-х годах было установлено, что эмбрионированные куриные яйца пригодны для размножения некоторых видов вирусов.

Дальнейшее развитие вирусного культивирования обеспечило метод заключающийся в добавлении к тканевым культурам индикаторных клеток, которые указывают на вирусную репликацию путем возникновения дегенеративных изменений в клетках.

История изучения вирусов

Пандемия испанского гриппа

Между 1918 и 1920 годами возникла пандемия вирусного заболевания Испанский грипп – испанка.

Пандемия испанского гриппа

Назван по названию страны публично объявившей пандемию. Особенность испанки была в гиперреакции иммунной системы человека. Именно иммунная система вызывала воспаление тканей.

Испанский грипп унёс более 20 миллионов жизней, то есть больше, чем в Первую Мировую войну.

Исследование полиомиелита

Полиомелит — вирусная болезнь приводящая к параличу вызывается пикорнавирусами.

Исследование полиомиелита позволило получить принципиально новые сведения. Ретроспективно исследование представляет собой фактический переход к молекулярно-биологическим анализам вирусных инфекций. Сильный рост заболеваемости полиомиелитом и числа смертей привел к созданию в некоторых странах фонда борьбы с полиомиелитом.

Полиовирусы полиемелита из семейства пикорновирусов культивировались в эмбриональных клетках человека из фиксированных фрагментов ткани почек, и, таким образом, клеточные изменения были легко идентифицируемы. Этот диагностически ценный эффект подтолкнул развитие вирусологии вперед. Это стало основой для теста на бляшки, разработанного американцем Ренато Дульбекко в 1952 году, который впервые позволил количественно определить количество инфекционных частиц в клеточной культуре.

Способность культивировать полиемелит в контролируемых условиях была положена в основу разработки двух полиовакцин: инактивированной вакцины и живой вакцины с ослабленными полиовирусами. Обе вакцины все еще используются сегодня.

Позднее вакцины против кори, краснухи и эпидемического паротита также производились по этому принципу. Используя метод клеточной культуры, можно было культивировать даже вирус желтой лихорадки, вирус оспы и вирус бешенства.

Герпес

Самое большое распространение получил вирус герпеса.

Существование вируса простого герпеса было подтверждено в инфицированных корневых нервных узлах (ганглиях) человека в 1971 году, тогда как его прямое обнаружение в то время было невозможно. До этого момента обычно предполагалось, что в ходе вирусных инфекций возбудитель будет полностью выведен из организма полученными антителами. После того как герпес был обнаружен путем совместного культивирования, было признано, что существует ряд инфекций которые независимо от симптомов заболевания выделяются либо периодически (например, вирус простого герпеса), либо постоянно (например, вирус Эпштейна – Барра).

Первичное определение вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) также была осуществлено путем совместного культивирования материала лимфатических узлов у больного СПИДом.

Таким образом, история открытия вирусов имеет длинный путь, и еще далеко не закрыта философия вируса.

Человек на Земле никогда не чувствовал себя спокойно и благостно. Чтобы выжить на этой планете ему пришлось держать круговую оборону – против суровой природы, грозных хищников и воинственных соседей. Но и это еще не все. Время от времени на человечество обрушивались моры. Появившись неизвестно откуда, они косили целые города, послечего так же внезапно исчезали, чтобы однажды вернуться вновь.

И в начале ХХI века, несмотря на все чудеса науки, судьба человека по-прежнему во власти микроскопических примитивных существ, которых не разглядеть без микроскопа.

Время от времени на человечество обрушивались моры. Появившись неизвестно откуда, они косили целые города, после чего так же внезапно исчезали, чтобы однажды вернуться вновь.

Откуда берутся все новые и новые инфекции? Чем объясняется загадочная периодичность эпидемий?

Человечество “познакомилось” с вирусами благодаря… табаку и русскому ученому Дмитрию Ивановскому.

На табачных плантациях Бессарабии он нашел не известное науке “нечто”, что было причиной болезни растений. Произошло это в 1892 году. Это “нечто” назвали латинским словом Virus, что означает “яд”. Споры биологов, что же это такое – живые существа или просто яды естественного происхождения, идут до сих пор. В 1921-м году в парижском институте Пастера впервые обнаружили, что вирусы в совершенстве владеют искусством прятаться. Возникло предположение: может быть, вирусы это и есть старейшая форма жизни на нашей планете!

На сегодняшний день существует три основные версии происхождения вирусов.

Первая утверждает, что вирусы это деградировавшие бактерии.
Вторая полагает, что вирусы – потомки древнейших доклеточных форм жизни, которые превратились в паразитов.
По третьей версии – вирусы – части целых клеток каким-то образом ставшие автономными.

Сейчас читают: Вы хотите выглядеть моложе? Принимайте эту простую добавку каждый день в течение 2 недель

С появлением космонавтики возникла четвертая, самая экзотическая гипотеза, что вирусы – представители внеземной жизни.

Еще в 1964 году американский вирусолог Гайдузек доказал что вирусы – причина некоторых психических заболеваний. Они как детонатор вызывают, например, шизофрению или маниакально-депрессивный синдром. Второй вирус, который так же достоверно причастен к психическим заболеваниям человека, это, как ни странно, – вирус гриппа. Впрочем, возможно, что вторжение вирусов в наше сознание не всегда было злом для человека. Ведь бытует мнение, что гениальность — особая форма инфекционного заболевания и многим случается переболеть им в юности в легкой форме.

Так что же или кто же такой вирус? Вещество или существо? Он живет в наших генах и способен руководить нашим сознанием. Его возраст сравним только с возрастом нашей планеты.

В статье поговорим об истории открытия вирусов. Это интересная тема, которой в современном мире выделяется не так уж много внимания, а зря. Сначала мы разберемся с тем, что же такое сам вирус, а затем поговорим о других аспектах этого вопроса.

Вирус

Вирус — это неклеточный инфекционный организм, который может размножаться только внутри живых клеток. Кстати, с латинского это слово переводится дословно как "яд". Эти образования могут поражать все типы живых организмов, начиная от растений и заканчивая бактериями. Также есть вирусы, которые могут размножаться только внутри других своих собратьев.

Исследование

Начало исследованиям было положено в 1892 году. Тогда Дмитрий Ивановский опубликовал свою статью, в которой описывал патоген растений табака. В 1898 году Мартином Бейеринком был открыт вирус табачной мозаики. С того момента учёные описали уже около 6000 различных вирусов, хотя они полагают, что существует их более 100 миллионов. Отметим, что эти образования - самая многочисленная биологическая форма, которая присутствует в любой экосистеме на Земле. Изучением их занимается вирусология, а именно - раздел микробиологии.

Краткое описание

Отметим, что пока вирус находится вне клетки или в процессе зарождения он является независимой частицей. Обычно состоит из трех компонентов. Первый - это генетический материал, который представлен ДНК или РНК. При этом отметим, что некоторые вирусы могут иметь два вида молекул. Вторая составляющая - это белковая оболочка, которая защищает сам вирус и его липидную оболочку. По её наличию отличают вирусы от подобных инфекционных бактерий. В зависимости от типа нуклеиновой кислоты, которая по сути является генетическим материалом, разделяют вирусы ДНК-содержащие и РНК-содержащие. Ранее к вирусам относили прионы, но потом оказалось, что это ошибочное мнение - это обычные возбудители, которые состоят из инфекционного материала и не имеют в своем составе нуклеиновых кислот. Форма вируса может быть очень разнообразной: начиная от спиральной и заканчивая гораздо более сложными структурами. Размеры этих образований составляют примерно одну сотую бактерии. При этом большинство вирусов настолько малы, что их невозможно отчётливо разглядеть даже на световом микроскопе.

Форма жизни

По форме жизни такие организмы являются облигатными паразитами, так как воспроизводиться вне клетки они не могут. Находясь в такой среде, частицы не проявляют никаких признаков живых организмов. От паразитов вирусы отличаются тем, что у них полностью отсутствует энергетический и основной обмен, а также важный элемент всех живых систем - синтез белка, сложность которого превышает даже структуру вируса.

Появление

История открытия вируса умалчивает, как они появились на эволюционном древе. Это действительно очень интересный вопрос, который еще недостаточно изучен. Предполагается, что некоторые вирусы могли образоваться из небольших молекул ДНК, которые могли передаваться между клетками. Есть ещё вариант того, что вирусы произошли от бактерий. При этом, благодаря своей эволюции, они являются важным элементом при горизонтальном переносе генов и обеспечивают генетическое разнообразие. Некоторые учёные считают такие образования отличительной формой жизни по некоторым признакам. Во-первых, есть генетический материал, способность воспроизводиться и эволюционировать естественным путем. Но при этом у вирусов нет очень важных характеристик живых организмов, например, клеточного строения, которое является основным свойством всего живого. Из-за того, что вирусы обладают только частью характеристик живого, их относят к формам, существующим на краю жизни.

Распространение

Распространяться вирусы могут по-разному, существует много различных способов. Они могут передаваться от растения к растению при помощи насекомых, которые питаются растительными соками. Для примера можно привести тлю. У животных вирусы могут распространяться при помощи кровососущих насекомых, переносчиков бактерий. Как мы знаем, вирус гриппа распространяется в воздухе при чихании и кашле. Например, ротавирус и норовирус могут передаваться при контакте с зараженной пищей или жидкостью, то есть фекально-оральным способом. ВИЧ - это один из немногих вирусов, который может передаваться путем переливания крови и при половых контактах.

Каждый новый вирус имеет определенную специфику по отношению к своим хозяевам. При этом круг хозяев может быть узким или широким, в зависимости от того, насколько много клеток удалось поразить. Животные реагируют на заражение иммунным ответом, который заключается в том, что уничтожаются болезнетворные организмы. Вирусы как форма жизни довольно приспосабливаемы, поэтому уничтожить их не так просто. У человека иммунным ответом может служить вакцина против конкретных инфекций. Однако некоторые организмы могут пройти через внутреннюю систему безопасности человека и вызвать хроническую болезнь. Это вирус иммунодефицита человека и различные гепатиты. Как известно, антибиотики не могут воздействовать на такие организмы, но, несмотря на это, ученые разработали эффективные противовирусные препараты.

Термин

История исследований

Вирусы в микробиологии стали чем-то новым, но данные о них накапливались постепенно. В результате развития науки стало понятно, что не все вирусы вызываются патогенами, микроскопическими грибами или протистами. Отметим, что исследователь Луи Пастер так и не смог найти агент, который вызывает бешенство. Из-за этого он предположил, что тот настолько мал, что рассмотреть его под микроскопом невозможно. В 1884 году Шарль Шамберлан - известный микробиолог из Франции - изобрел фильтр, поры которого гораздо меньше бактерий. При помощи этого инструмента можно полностью удалить бактерии из жидкости. В 1892 году российский микробиолог Дмитрий Ивановский использовал этот аппарат для исследования вида, который позже получил название вируса табачной мозаики. Эксперименты ученого показали, что даже после фильтрации сохраняются инфекционные свойства. Он предположил, что инфекция может быть спровоцирована токсином, который выделяют бактерии. Однако тогда мужчина не стал дальше развивать эту идею. В то время были популярны идеи о том, что любой патоген можно определить при помощи фильтра и вырастить в питательной среде. Отметим, что это один из постулатов теории болезни на уровне микробов.

"Кристаллы Ивановского"

Жизненный цикл вируса и дальнейшее исследование

В начале прошлого века английский бактериолог Фредерик Туорт открыл группу вирусов, которые могли размножаться в бактерии. Сейчас такие организмы называются бактериофагами. Одновременно с этим канадский микробиолог Феликс Дэрелль описал вирусы, которые при контакте с бактериями могут образовывать вокруг себя пространство с погибшими клетками. Он сделал суспензии, благодаря которым сумел определить наименьшую концентрацию вируса, при которой погибают не все бактерии. Сделав необходимые расчеты, он смог определить первоначальное число вирусных единиц в суспензии.

Жизненный цикл вируса активно исследовали в начале прошлого века. Тогда стало известно, что эти частицы могут обладать инфекционными свойствами, проходить через фильтр. При этом им необходим живой хозяин для размножения. Первые микробиологи проводили исследования вирусов только на растениях и животных. В 1906 году Росс Грэнвилл Гаррисон изобрел уникальный способ выращивания тканей в лимфе.

Прорыв

Одновременно с этим происходили открытия новых вирусов. Происхождение их до сих пор оставалось и остается на сегодняшний день загадкой. Отметим, что открытие вируса гриппа принадлежит американскому исследователю Эрнесту Гудпасчеру. В 1949 году был открыт новый вирус. Происхождение его было неизвестно, но организм удалось вырастить на клетках зародыша человека. Таким образом был открыт первый полиовирус, выращенный на живых тканях человека. Благодаря этому была создана важнейшие полиовакцина против полиомиелита.

Изображение вирусов в микробиологии появились благодаря изобретению электронного микроскопа инженерами Максом Кноллем и Эрнстом Руской. В 1935 году американским биохимиком было проведено исследование, которое доказало, что вирус табачной мозаики состоит в основном из белка. Чуть позже эту частицу разделили на белковую и РНК-составляющую. Удалось кристаллизовать вирус мозаики и гораздо более детально изучить его структуру. Первая рентгенограмма была получена в конце 1930-х годов благодаря ученым Барналю и Фэнкухену. Прорыв вирусологии приходится на вторую половину прошлого века. Именно тогда ученые открыли более 2000 различных видов вирусов. В 1963 году произошло открытие вируса гепатита B Бламбергом. В 1965 году был описан первый ретровирус.

Подводя итоги хочется сказать о том, что история открытия вирусов очень интересна. Она позволяет понять многие процессы и разобраться в них более детально. Однако хотя бы поверхностное представление необходимо иметь для того, чтобы идти в ногу со временем, ведь прогресс развивается семимильными шагами.

Читайте также: