Форми життя: неклітинні і клітинні.
Живі організми, що існують на Землі, в більшості мають клітинну будову. При цьому зустрічаються і інші, неклітинні форми життя - віруси і бактеріофаги.
Неклітинні форми життя.
Віруси значно менше прокаріотів (20-300 нм) і помітні тільки в електронний мікроскоп. У них відсутня клітинна будова, обмін речовин і енергії. Вірусні частинки містять тільки один вид нуклеїнових кислот - РНК (одна або дві ланцюжка) або ДНК (одно- або двуцепочечной лин ейная). Віруси не здатні самостійно синтезувати білки, оскільки у них рибосом, і не ростуть. Спосіб розмноження вірусів значно відрізняється від розмноження інших організмів.
Вірусна модель клітинного походження відображає на абсолютно іншій стадії розвитку біології ранні ідеї Холдейна. В даний час підтримка і, дійсно, стимули для цієї моделі є наслідком чотирьох рядків істотних порівняльних геномних доказів.
Таким чином, здається, що існує безперервність між гіпотетичної, первинної вірусної стадією еволюції життя і динамічним прокаріотів світом, головною відмінністю якої є додаткова компартменталізація, викликана клітинної організацією і забезпечує збереження великих геномів.
Відомо понад 3 000 вірусів, що вражають клітини тканин рослин, тварин і людини. У природі вони поширені Повсему еместно.
Клітинні форми життя.
Клітинні форми життя представлені прокариотами і еукаріотів.
Прокаріоти (доядерние організми) мають розміри від 1 до 5 мкм, найбільш простий тип будови клітини:
На додаток до сумісності з декількома лініями емпіричних даних, вірусна модель ранньої еволюції, очевидно, пропонує принаймні попереднє рішення класичної дарвінівської завдання еволюції складних структур, які можуть функціонувати тільки як єдине ціле, в цьому випадку самої комірки. Це рішення відбувається по лініях, вперше описаним самим Дарвіном, тобто поступової еволюцією складної організації через посередників, функції яких відрізняються від, навіть якщо вони механічно схожі на ті, які повністю розвинені.
Немає оформленого ядра;
Одна кільцева молекула ДНК;
Слабо розвинена система внутрішніх мембран, відсутні органели мембранного будови (ендоплазматична сітка, мітохондрії, комплекс Гольджі, лізосоми, центриоли);
Є рибосоми;
Функції мембранних органоїдів виконують мезосома.
Справ ення клітин здійснюється шляхом перетяжки, без освіти веретена справ ення;
В рамках цієї моделі передбачається, що споконвічні функції розвиваються як частини життєвих циклів вірусоподібних генетичних елементів. Модель первинного вірусу світу, по крайней мере, частково, може бути опровержімий і, можливо, перевіркою. Відкриття організму з археальной системою реплікації, але бактеріальна мембрана наблизилася б до спростування. Такі докази будуть сприяти підтримці ролі вірусів в еволюції клітинних мембран. Прямі біохімічні експерименти по ранню еволюцію за своєю суттю складні.
Проте, ця модель може полегшити їх, розділивши Гаргантуанскій подвиг на еволюцію клітини на більш керовані кроки еволюції вірусоподібних агентів. Валеріан Доля, Білл Мартін, Таня Сенкевич і Юрій Вовк внесли свій вклад в розвиток різних аспектів цієї моделі. Ця робота була підтримана Програмою внутрішніх російських досліджень Національного інституту охорони здоров'я Національної медичної бібліотеки.
Клітинна стінка складається з гликопротеида - муреина.
Прокаріоти представлені бактеріями і цианеями. Це найбільш древня група представників їй органічного світу: вік порід, в яких виявлені їхні суперечки, складає 3,5 млрд. Років.
Еукаріоти - ϶ᴛᴏ група одно- і багатоклітинних організмів, клітини яких, незважаючи на різноманіття форм і виконуваних функцій мають єдиний план будови: ядро, відмежоване від цитоплазми ядерною мембраною: добре розвинена мережа внутрішньоклітинних мембран (в наявності нд е органели мембранного будови); справ ення клітин мітоз, мейоз, амитоз; у рослин і грибів є клітинна стінка. Розміри від 13 мкм до 10-20 см і більше. Включають три групи організмів: рослини, гриби, тварини.
Вплив порівняльної геноміки на наше розуміння еволюції. Молекулярна еволюція відповідає революції геноміки. Еволюційні аспекти біології цілого генома. Порівняльна геноміка, мінімальні генні безлічі і останній універсальний загальний предок.
Останній універсальний загальний предок: виникнення, конституція і генетична спадщина невловимого попередника. Геноми в потоці: еволюція змісту археї і протеобактеріальних генів. Алгоритми обчислення розрахункових еволюційних сценаріїв еволюції геному, останнього універсального загального предка і домінування горизонтального переносу генів в еволюції прокаріот.
| ознака | рослини | гриби | тварини |
| Тип харчування | Первинні автотрофи, але бувають вторинними гетеротрофами (росичка, венерина мухоловка) | Гетеротрофи (сапрофіти) | гетеротрофи |
| запасання вуглеводів | крохмаль | глікоген | глікоген |
| Спосіб життя | Як правило прикріплений, але бувають рухливими | Приєднаний | Як правило свободноживущие, але бувають прикріплені (дорослі асцидії, коралові поліпи). |
| клітинна стінка | В основному з целюлози, рідше з хітину | В основному з хітину, рідше з целюлози | немає |
| Відповідь на роздратування | Тропізми і настії | Таксиси, рефлекс | |
| Зріст | Не обмежений | Не обмежений | обмежено генотипом |
Форми життя: неклітинні і клітинні. - поняття і види. Класифікація та особливості категорії "Форми життя: неклітинні і клітинні." 2014 року, 2015.
"Неклітинні форми життя» Урок біології в 11 класі з використанням презентації в класах з очно-заочною типом навчання
Відмінність гомологичную від аналогічних білків. Мінімальна оцінка змісту гена останнього універсального загального предка - екбіобіологія з земної точки зору. Мінімальний ген, встановлений для клітинної життя, отриманий шляхом порівняння повних бактеріальних геномів.
Про походження клітин: гіпотеза еволюційних переходів від абиотической геохімії до хемоавтотрофні прокариотам і від прокаріотів до зародкових клітин. Біосинтез липових тварин і рання еволюція мембран. Молекулярний пошук останнього загального предка. Еволюційна взаємозв'язок архей, еубактерій і еукаріот, отриманих з філогенетичних дерев дубльованих генів.
Мета уроку:
Освітня: розширити і поглибити знання учнів про віруси, особливості будови і життєдіяльності.
Розвиваюча: розвивати інформаційну компетентність.
Виховна: формувати поняття ЗСЖ.
Тип уроку: вивчення нового матеріалу, первинне закріплення знань.
Обладнання: підручник, статті, додаткова література, презентація, програмована карта, карта самоперевірки.
Корінь древа життя в світлі моделі коваріації. Укорінення універсального древа життя не є надійним. Тенденції еволюції білка виводяться з аналізу послідовності і структури. Характер останнього універсального предка і корінь дерева життя, все ще відкриті питання.
Останній універсальний загальний предок, простий або складний? Некліткова життя - це життя, яка існує без клітинної структури. До 21-го століття люди зазвичай визнавали, що для того, щоб вважатися формою життя, організму доводилося мати клітку, хоча структура клітин могла значно варіюватися. Це виключало такі речі, як віруси зі списку «живих» організмів. Додаткові дослідження, однак, припускали, що ця класифікація може бути помилковою і що такі речі, як віруси, дійсно можуть вважатися життєвими формами.
Нові поняття: вірус, віріон, вірусологія, бактеріофаг, ретровірус.
Хід уроку
Актуалізація знань.
Сьогодні на уроці ми повинні розглянути дивовижні біологічні системи, які викликають масу негативних емоцій. Опис діяльності цих біологічних об'єктів можна зустріти в віршах японської імператриці Кокен в 8 столітті.
Це породило термін «некліткова життя» для опису таких організмів, диференціюючи їх від клітинної життя, таких як бактерії, Найпростіші, тварини і рослини. Здатність синтезувати білки вважається основним фактором у визначенні того, чи живий організм чи ні, і більшість вірусів повинні захоплювати клітини для створення білків.
З огляду на велику кількість ще не виявлених вірусів в світі, цілком можливо, що дослідники можуть в один прекрасний день знайти більше вірусів, здатних продукувати білки. Це передбачає, що віруси, можливо, еволюціонували з більш ранніх форм життя, які здатні продукувати білки незалежно від клітини. Він також значно розширює горизонти, коли обмірковує; якщо на Землі існує некліткова життя, її можна знайти і в інших місцях.
Скажіть, може бути
У селище цьому
Весь час іній падав без кінця?
Трава. Що бачила я влітку
Багряно - червоної стала на полях!
До сих пір йде суперечка про те до живої чи неживої природи віднести ці об'єкти. Якщо перекласти з латинської їх назва, то ми отримаємо слово - отрута! Ви, напевно, здогадалися, що мова сьогодні піде про ... (відповіді учнів) (слайд 1)
На додаток до вірусів, такі структури, як косміди, супутники, віріоди, фосміди, пріони, фагеміди, а також можуть вважатися неклеточной життям. Визнання вірусів як законної форми життя може також поглибити людське розуміння цих захоплюючих і складних організмів. Подібно клітинним формам життя, віруси явно мають свої власні плани і життєві цілі, хоча ці цілі можуть іноді суперечити інтересам людей, тварин і рослин. Той факт, що деякі віруси здатні продукувати білки, також може стати чинником в лікуванні деяких вірусних інфекцій, оскільки ліки можуть бути розроблені для націлювання на ці білки і знищення вірусу.
Як ви думаєте, нам в житті можу стати в нагоді знання про віруси? (Відповіді учнів)
Сформулюйте мету і завдання сьогоднішнього уроку (відповіді учнів) (слайд 2)
Зустрітися з планом роботи на уроці (слайд 3)
2. Вивчення нового матеріалу
Перш ніж ви приступите до роботи кілька слово видатного російською вченій Дмитра, Іванівському який, вивчаючи захворювання рослини, тютюн відкрив мікроорганізми
Введення: сигнальні молекули і клітинні рецептори
Стільниковий зв'язок забезпечує регулювання біологічних процесів в різних середовищах від одноклітинних і багатоклітинних організмів. Поясніть важливість стільникового зв'язку. Здатність клітин до спілкування за допомогою хімічних сигналів відбувалася в окремих клітках і була необхідна для еволюції багатоклітинних організмів. У багатоклітинних організмах клітини постійно посилають і отримують хімічні повідомлення для координації дій віддалених органів, тканин і клітин. Клітини можуть отримувати повідомлення, передавати інформацію через плазматичну мембрану і потім робити зміни всередині осередку у відповідь на повідомлення. Одноклітинні організми, такі як дріжджі і бактерії, спілкуються один з одним, щоб допомогти в спарюванні і координації. Стільниковий зв'язок розвинулася як засіб спілкування з навколишнім середовищем, виробництва біологічних змін і, при необхідності, забезпечення виживання. Біоплівка: тонка плівка слизу, створена і містить колонію бактерій та інших мікроорганізмів. Уявіть собі, яка буде життя, якщо ви і люди навколо вас не могли б спілкуватися.
віруси, (слайд 4,5). Ось подивіться, так красиво виглядають віруси на ілюстраціях і електронних фотографіях (слайд 6,7,8). Віруси викликають багато небезпечних інфекційних захворювань, (Слайд 9) але одне може загрожувати, кожному і лікарських препаратів немає. Наше місто ця біда не обійшла стороною (слайд 10). Що-ж це за захворювання? (Слайд 11-14).
Ви не змогли б висловити свої побажання іншим, і ви не могли б задавати питання, щоб дізнатися більше про своєму середовищі. Соціальна організація залежить від спілкування між людьми, які складають це суспільство; без спілкування, суспільство розвалиться. Спілкування - це ключ: ви коли-небудь були відокремлені від одного в натовпі? Якщо це так, ви знаєте завдання пошуку кого-то, коли його оточують тисячі інших людей. Якщо у вас і вашого друга є стільникові телефони, ваші шанси знайти один одного хороші. Здатність стільникового телефону відправляти і отримувати повідомлення робить його ідеальним комунікаційним пристроєм.
Але захистити себе і своїх близьких можна, (слайд 15)
Зараз кожен отримує программированную карту і літературу. Відповіді можна записувати на аркуші - вони залишаються у вас. Коли закінчите, можете перевірити свою роботу по карті самоперевірки, якщо на завдання не знайшли відповідь, то це завдання залишається на будинок.
Потім учні приступають до виконання завдань і подальшої самоперевірки
Як і для людей, життєво важливо, щоб окремі клітини могли взаємодіяти зі своїм середовищем. Це вірно, якщо клітина росте сама по собі в ставку або є однією з багатьох клітин, які утворюють більший організм. Щоб правильно реагувати на зовнішні подразники, клітини розробили складні механізми комунікації, які можуть отримувати повідомлення, передавати інформацію через плазматичну мембрану і потім робити зміни всередині клітини у відповідь на повідомлення.
Можливість швидкого та ефективного відправки повідомлень дозволяє осередкам координувати і точно налаштовувати свої функції. У той час як необхідність стільникового зв'язку в більших організмах здається очевидною, навіть одноклітинні організми спілкуються один з одним. Дріжджові клітини сигналізують один одному, щоб допомогти спаровування. Деякі форми бактерій координують свої дії, щоб сформувати великі комплекси, звані біоплівки, або організувати виробництво токсинів для видалення конкуруючих організмів.
3.закрепленіе знань блеф-клуб. Учням пропонуються затвердження з вивченої теми, з якими можна або погодитися або не погодитися. Після обмірковування по ланцюжку учні дають відповіді: так чи ні з коротким поясненням.
1. Розміри вірусів в кілька разів перевищують розміри бактерій
2. Хрещеним батьком вірусології по праву вважають нашого російського вченого Іванівського.
Ефективна і безпомилкова функція систем зв'язку життєво важлива для всіх форм життя. Основними типами сигнальних механізмів, які зустрічаються в багатоклітинних організмах, є паракринна, ендокринна, аутокрінная і пряма сигналізація. Опишіть чотири типи сигналів, виявлених в багатоклітинних організмах.
У багатоклітинних організмах існує чотири категорії хімічних сигналів: паракринна сигналізація, ендокринна сигналізація, аутокрінная сигналізація і пряма сигналізація через щілинні з'єднання. Основна відмінність між різними категоріями сигналізації - це відстань, яку сигнал проходить через організм для досягнення цільової клітини. Важливо також зазначити, що не всі осередки піддаються впливу одних і тих же сигналів.
3. Віруси не можна назвати живим організмом.
4. На відміну від бактерій віруси містять нуклеїнові кислоти в оформленому ядрі.
5. У вірусів спадкову інформацію несе ДНК.
6. Віруси і віріони це різні види мікроорганізмів.
7. Вірус - це погана новина в білковій оболонці.
8. Вірусам характерні процеси росту, ділення, обміну речовин і енергії.
Форми хімічної сигналізації: при хімічної сигналізації клітина може націлюватися на себе, клітку, пов'язану щілинними сполуками, сусідню клітку або віддалену клітку. Паракрестная сигналізація діє на сусідні клітини, ендокринна сигналізація використовує систему кровообігу для перенесення лігандів, а аутокрінная сигналізація діє на сигнальну клітку. Сигналізація через щілинні з'єднання включає сигнальні молекули, які рухаються безпосередньо між сусідніми осередками.
Сигнали, які діють локально між сусідніми осередками, називаються паракріннимі сигналами. Сигнали паракрінним рухаються шляхом дифузії через позаклітинний матрикс. Ці типи сигналів зазвичай викликають швидкі відповіді, що тривали всього лише короткий час. Щоб зберегти локалізований відповідь, молекули паракрінним-лігандів зазвичай швидко деградують ферментами або видаляються сусідніми клітинами. Видалення сигналів призведе до відновлення градієнта концентрації сигналу, дозволяючи їм швидко дифундувати через внутрішньоклітинного простору, якщо знову буде випущено.
9. Збірка вірусів відбувається в зовнішньому середовищі, а не в уражених клітинах.
10. Бактеріофаги - це різновиди бактерій
11. вірусні інфекції - грип, туберкульоз, гепатити, СНІД.
12. ВІЛ і СНІД - це різні поняття.
13. СНІД можна заразитися при рукостисканні, користуванні загальним посудом.
Отже, давайте повернемося до мети і завдань нашого уроку (файл 1). Що ви дізналися нового? (Відповіді учнів). Підніміть руки - хто виконав всі завдання! Хто впорався з твердженнями блеф-клубу? Молодці! Хто допустив одну-дві помилки? Це хороший результат! Ну а хто не все знайшов відповіді або допустив помилки - не турбуйтеся, у вас перемоги попереду.
4. завдання додому: скласти сінквейк по темі.
На завершення уроку мені хочеться познайомити вас з притчею про мудреця і метелика:
У давнину жив-був один мудрець, до якого люди приходили за порадою. Всім він допомагав, люди йому довіряли і дуже поважали його вік, життєвий досвід і мудрість. І ось одного разу один заздрісний людина вирішила зганьбити мудреця в присутності багатьох людей. Заздрісник і хитрун придумав цілий план, як це зробити: «Я зловлю метелика і в закритих долонях принесу мудреця, потім запитаю його, як він думає, жива у мене в руках метелик чи мертвий. Якщо мудрець скаже, що жива, я зімкнемо щільно долоні, роздавлю метелика і, розкривши руки, скажу, що наш великий мудрець помилився. Якщо мудрець скаже, що метелик мертва, я розкрийте долоні, метелик вилетить жива і неушкоджена і скажу, що наш великий мудрець помилився ». Так і зробив заздрісник, зловив метелика і пішов до мудреця. Коли він запитав мудреця, яка у нього в долонях метелик, мудрець відповів: «Все в твоїх руках».
Пам'ятайте що ваше здоров'я і ваше життя в ваших руках. Дякую за роботу.
Додаток № 1
програмована карта
1. вивчити будову вірусу і відповісти на питання:
1) Чому імунна система ураженого організму просто не помічає віруси?
3. встановіть відповідність між малюнком і етапом репродукції, (додаток 1.) Назвіть відмінності репродукції вірусів від процесів ділення
Інфіковані клітини Віруси
Б. лейкоцити 2.вірус віспи
Д. епітелій 5.поліоміеліта
Е. слизову носа 6. ВІЛ
Ж. гепатоцити 7. Грипу
5. чи справедливе твердження про те що віруси - можна використовувати як лікарський засіб?
6. в сучасних засобах масової інформації терміни ВІЛ і СНІД часто використовують як синоніми. Чи можлива така взаємозаміна? Поясніть чому.
7 .Чому ВІЛ так назвали?
10. виходячи, з усього вивченого перерахуйте відмітні ознаки вірусів. Якщо утрудняєшся, то відповідай на питання.
1) розміри вірусів?
5) Як розмножуються віруси?
Пріложеніе№2
самоконтроль знання
1) Чому імунна система ураженого організму просто не помічає віруси?
Справа в тому що багато вірусів утворюють додаткову оболонку з мембрани ураженої клітини і тому імунна система приймає віруси за своїх
2)Прокоментуйте висловлювання Нобелівського лауреата Пітера Медавар про те, що віруси - це погані новини в упаковці з білка.
Дійсно все віруси мають білкову оболонку (капсид) а деякі навіть - суперкапсид.
2.допішіте схему
форма капсида
1. спіральна 2.многогранная
3. А3 Б4 В 2 Г 5 Д 1
4. встановіть відповідність між вірусом і інфікованими клітинами
А 4 Б 6 В 5 Г 1 Д 2 Е 7 Ж 3
5.справедліво твердження про те що віруси -можна використовувати як лікарський препарат? (Якщо утрудняєшся - подивися додаток 2.)
Так, бактеріофаги це ефективний засіб лікування бактеріальних інфекцій
6. У сучасних засобах масової інформації терміни ВІЛ і СНІД часто використовують як синоніми. Чи можлива така взаємозаміна? Поясніть чому.
Ні, тому що, ВІЛ це вірус імунодефіциту людини (назва збудника), а СНІД це синдром набутого імунодефіциту (остання стадія захворювання)
7.Почему ВІЛ так назвали?
Так як, він вражає лейкоцити, зокрема Т -хелпери, які відповідають за вироблення антітел- основних лицарів імунітету.
8. чому ВІЛ не передається через предмети побуту, рукостискання? (Якщо утрудняєшся - дивись додаток 3.)
ВІЛ нестійкий у навколишньому середовищі
9.Укажите основні заходи профілактики зараження ВІЛ.
1) уникати випадкові статеві зв'язки
2) презервативи
3) одноразові шприци, стерилізований інструментарій
4) Перевірка донорської крові та органів
7. виходячи з усього вивченого перерахуйте відмітні ознаки вірусів
1.маленькіе розміри
2.неклеточное будова
3.носітелем спадкової інформації є ДНК або РНК
4.Відсутність обмін речовин (не вживають їжу, не виробляють енергію, не ростуть)
5.особий тип розмноження
Додаток 3. Розмноження вірусів
1.Виход вірусів з клітки
B. 2.копірованіе генома вірусу
C. 3.вприсківаніе генома вірусу в клітину
D. 4.разрушеніе генома господаря
E. 5. самосборка нових віріонів
програмована карта
1. вивчити будову вірусу і відповісти на питання: 1) Чому імунна система ураженого організму просто не помічає віруси?
2) Прокоментуйте висловлювання Нобелівського лауреата Пітера Медавар про те, що віруси - це погані новини в упаковці з білка.
2. які класифікації, і за якими ознаками щодо вірусів можете запропонувати?
3. Установіть відповідність між малюнком і етапом репродукції (додаток 1.) .Назовіте відмінності репродукції вірусів від процесів ділення
4. встановіть відповідність між вірусом і інфікованими клітинами
Інфіковані клітини Віруси
А. рослини тютюну 1. Бактериофаг
Б.лейкоціти 2.вірус віспи
В. Клітини нервової тканини 3.вірус гепатиту
Г. бактерії 4.вірус тютюнової мозаїки
Д. епітелій 5.поліоміеліта
Е. слизову носа 6. ВІЛ
Ж. гепатоцити 7. Грипу
5. чи справедливе твердження про те що віруси -можна використовувати як лікарський препарат?
6. У сучасних засобах масової інформації терміни ВІЛ і СНІД часто використовують як синоніми. Чи можлива така взаємозаміна? Поясніть чому.
7 .Чому ВІЛ так назвали?
8. чому ВІЛ не передається через предмети побуту, рукостискання. Згадай будова шлунково-кишкового тракту.
9.Укажите основні заходи профілактики зараження ВІЛ.
10. виходячи з усього вивченого перерахуйте відмітні ознаки вірусів. Якщо утрудняєшся, то відповідай на питання
1) розміри вірусів?
2) чи можна вірус назвати кліткою і з чого він складається?
3) що є носієм спадкової інформації у вірусів?
4) Чим харчуються віруси, як ростуть і який обмін речовин у них?
5) Як розмножуються віруси?