Formes de vie: non cellulaires et cellulaires.
Les organismes vivants qui existent sur Terre, pour la plupart, ont une structure cellulaire. En même temps, il y en a d'autres, formes de vie non cellulaires - virus et bactériophages.
Formes de vie non cellulaires.
Les virus sont beaucoup plus petits que les procaryotes (20-300 nm) et ne peuvent être distingués qu'au microscope électronique. Ils manquent de structure cellulaire, de métabolisme et d'énergie. Les particules virales ne contiennent qu'un seul type d'acide nucléique - ARN (un ou deux brins) ou ADN (linéaire simple ou double brin). Les virus ne sont pas capables de synthétiser les protéines par eux-mêmes, car ils ont des ribosomes et ne se développent pas. La façon dont les virus se reproduisent diffère considérablement de celle des autres organismes.
Le modèle viral d'origine cellulaire reflète les premières idées de Haldane à un stade complètement différent du développement de la biologie. Le soutien actuel et en fait la motivation pour ce modèle découle de quatre lignes de preuves génomiques comparatives significatives.
Ainsi, il semble qu'il y ait une continuité entre l'hypothétique stade viral primaire de l'évolution de la vie et le monde procaryote dynamique, dont la principale différence est la compartimentation supplémentaire provoquée par l'organisation cellulaire et assurant la préservation des grands génomes.
On sait que plus de 3 000 virus infectent les cellules tissulaires des plantes, des animaux et des humains. Dans la nature, ils sont omniprésents.
Formes de vie cellulaires.
Les formes de vie cellulaires sont représentées par des procaryotes et des eucaryotes.
Les procaryotes (organismes prénucléaires) ont des tailles de 1 à 5 microns, le type de structure cellulaire le plus simple:
En plus d'être compatible avec de multiples lignes de preuves empiriques, le modèle viral de l'évolution précoce semble offrir au moins une solution préliminaire au problème darwinien classique de l'évolution des structures complexes qui ne peuvent fonctionner que comme une unité, dans ce cas la cellule elle-même. Cette décision s'inscrit dans le sens d'abord décrit par Darwin lui-même, c'est-à-dire l'évolution progressive d'une organisation complexe par des intermédiaires dont les fonctions diffèrent, même si elles sont mécaniquement similaires à celles qui sont pleinement développées.
Pas de noyau formalisé;
Une molécule d'ADN circulaire;
Le système des membranes internes est peu développé, il n'y a pas d'organites membranaires (réticulum endoplasmique, mitochondries, complexe de Golgi, lysosomes, centrioles);
Il y a des ribosomes;
Les fonctions des organites membranaires sont remplies mésosomes.
La division cellulaire est réalisée par constriction, sans formation d'un fuseau de division;
Ce modèle suppose que les fonctions primordiales se développent dans le cadre des cycles de vie des éléments génétiques de type virus. Le principal modèle de virus du monde, au moins en partie, peut être réfutable et éventuellement testable. La découverte d'un organisme avec un système de réplication archée, mais la membrane bactérienne serait proche de la réfutation. De telles preuves appuieront le rôle des virus dans l'évolution des membranes cellulaires. Les expériences biochimiques directes sur l'évolution précoce sont intrinsèquement complexes.
Cependant, ce modèle peut les faciliter en divisant l'exploit gargantuesque de l'évolution cellulaire en étapes plus gérables dans l'évolution des agents de type virus. Valerian Dolya, Bill Martin, Tanya Senkevich et Yuri Volk ont \u200b\u200bcontribué au développement de divers aspects de ce modèle. Ce travail a été soutenu par le National Institutes of Health Research Program de la National Medical Library.
La paroi cellulaire est constituée d'une glycoprotéine - mureina.
Les procaryotes sont représentés par des bactéries et des cyanées. C'est le groupe le plus ancien de représentants du monde organique: l'âge des roches dans lesquelles se trouvent leurs spores est de 3,5 milliards d'années.
Eucaryotes - ϶ᴛᴏ un groupe d'organismes uniques et multicellulaires, dont les cellules, malgré la variété des formes et des fonctions exercées, ont un seul plan de structure: le noyau séparé du cytoplasme par la membrane nucléaire: un réseau bien développé de membranes intracellulaires (toutes les organites de la structure membranaire sont présentes); mitose par division cellulaire, méiose, amitose; les plantes et les champignons ont une paroi cellulaire. Tailles de 13 microns à 10-20 cm et plus. Comprend trois groupes d'organismes: plantes, champignons, animaux.
L'impact de la génomique comparative sur notre compréhension de l'évolution. L'évolution moléculaire est en phase avec la révolution génomique. Aspects évolutifs de la biologie de l'ensemble du génome. Génomique comparative, ensembles de gènes minimaux et dernier ancêtre commun universel.
Le dernier ancêtre commun universel: la genèse, la constitution et l'héritage génétique du prédécesseur insaisissable. Génomes en flux: évolution du contenu des archées et des gènes protéobactériens. Algorithmes de calcul des scénarios évolutifs calculés pour l'évolution du génome, dernier ancêtre commun universel et la dominance du transfert horizontal de gène dans l'évolution des procaryotes.
| Signe | Les plantes | Champignons | Animaux |
| Type d'aliment | Autotrophes primaires, mais il existe des hétérotrophes secondaires (sundew, Venus flytrap) | Hétérotrophes (saprophytes) | hétérotrophes |
| Stockage des glucides | amidon | Glycogène | glycogène |
| Mode de vie | Habituellement attaché, mais peut être mobile | Attaché | En règle générale, vivant librement, mais il y a des attaches (ascidies adultes, polypes de corail). |
| Paroi cellulaire | Principalement de la cellulose, moins souvent de la chitine | Principalement de la chitine, moins souvent de la cellulose | Non |
| Réponse à l'agacement | Tropismes et Nastias | Taxis, réflexe | |
| Croissance | N'est pas limité | N'est pas limité | Limité par le génotype |
Formes de vie: non cellulaires et cellulaires. - concept et types. Classification et caractéristiques de la catégorie «Formes de vie: non cellulaires et cellulaires». 2014, 2015.
Cours de biologie «Formes de vie non cellulaires» en 11e année sur présentation en cours à temps partiel
La différence est homologue à des protéines similaires. L'estimation minimale du contenu génétique du dernier ancêtre commun universel est l'écbiologie d'un point de vue terrestre. Le plus petit gène identifié pour la vie cellulaire, obtenu en comparant des génomes bactériens complets.
Sur l'origine des cellules: une hypothèse de transitions évolutives de la géochimie abiotique aux procaryotes chimioautotrophes et des procaryotes aux cellules germinales. Biosynthèse d'animaux lipidiques et évolution précoce des membranes. Recherche moléculaire du dernier ancêtre commun. Relation évolutive des archées, des eubactéries et des eucaryotes dérivés d'arbres phylogénétiques génétiques dupliqués.
Objectifs de la leçon:
Éducatif: pour élargir et approfondir les connaissances des élèves sur les virus, les caractéristiques structurelles et la vie.
Développer: développer la compétence informationnelle.
Éducatif: pour former le concept d'un mode de vie sain.
Type de cours: apprentissage de nouveau matériel, consolidation primaire des connaissances.
Matériel: manuel, articles, documentation supplémentaire, présentation, carte programmée, carte d'auto-test.
La racine de l'arbre de vie à la lumière du modèle de covariance. L'enracinement de l'arbre de vie universel n'est pas fiable. Les tendances d'évolution des protéines sont déduites de l'analyse de la séquence et de la structure. La nature du dernier ancêtre universel et la racine de l'arbre de vie sont encore des questions ouvertes.
Le dernier ancêtre commun universel, simple ou complexe? La vie non cellulaire est une vie qui existe sans structure cellulaire. Jusqu'au 21e siècle, les gens acceptaient généralement que pour être considéré comme une forme de vie, un organisme devait avoir une cellule, bien que la structure des cellules puisse varier considérablement. Cela exclut des choses comme les virus de la liste des organismes «vivants». Des recherches supplémentaires, cependant, ont suggéré que cette classification peut être trompeuse et que des choses comme les virus peuvent en effet être considérées comme des formes de vie.
Nouveaux concepts: virus, virion, virologie, bactériophage, rétrovirus.
Pendant les cours
Mise à jour des connaissances.
Aujourd'hui, dans la leçon, nous devons considérer les systèmes biologiques étonnants qui provoquent beaucoup d'émotions négatives. La description des activités de ces objets biologiques se trouve dans les poèmes de l'impératrice japonaise Koken au 8ème siècle.
Cela a donné naissance au terme «vie non cellulaire» pour décrire ces organismes, les différenciant de la vie cellulaire, comme les bactéries, les protistes, les animaux et les plantes. La capacité de synthétiser des protéines est considérée comme un facteur majeur pour déterminer si un organisme est vivant ou non, et la plupart des virus doivent envahir les cellules pour fabriquer des protéines.
Compte tenu du grand nombre de virus encore inconnus dans le monde, il est tout à fait possible que les chercheurs trouvent un jour plus de virus capables de produire des protéines. Cela suggère que les virus peuvent avoir évolué à partir de formes de vie antérieures capables de produire des protéines indépendamment de la cellule. Il élargit également considérablement ses horizons lorsqu'il réfléchit; si la vie non cellulaire existe sur Terre, elle peut être trouvée ailleurs.
Dis moi peut-être
Dans ce village
Le gel est-il tombé sans cesse tout le temps?
Herbe. Ce que j'ai vu en été
Crimson - écarlate est devenu dans les champs!
Jusqu'à présent, il y a un différend quant à savoir si ces objets doivent être attribués à la nature vivante ou inanimée. Si nous traduisons leur nom du latin, alors nous obtenons le mot - poison! Vous avez probablement deviné qu'aujourd'hui nous allons parler de ... (réponses des élèves) (diapositive 1)
En plus des virus, des structures telles que les cosmides, les satellites, les viriodes, les phosmides, les prions, les phagémides peuvent également être considérées comme une vie non cellulaire. Reconnaître les virus comme une forme de vie légitime peut également approfondir la compréhension humaine de ces organismes fascinants et complexes. Comme les formes de vie cellulaires, les virus ont clairement leurs propres plans et objectifs de vie, bien que ces objectifs puissent parfois entrer en conflit avec les intérêts des humains, des animaux et des plantes. Le fait que certains virus soient capables de produire des protéines peut également être un facteur dans le traitement de certaines infections virales, car des médicaments peuvent être développés pour cibler ces protéines et tuer le virus.
Pensez-vous que la connaissance des virus puisse être utile dans notre vie? (l'élève répond)
Formulez le but et les objectifs de la leçon d'aujourd'hui (réponses des élèves) (diapositive 2)
Apprenez à connaître le plan de travail dans la leçon (diapositive 3)
2. Apprendre du nouveau matériel
Avant de vous mettre au travail, quelques mots au remarquable scientifique russe Dmitry, Ivanovsky, qui, en étudiant les maladies des plantes, a découvert les plus petits organismes.
Introduction: molécules de signalisation et récepteurs cellulaires
La communication cellulaire permet de réguler les processus biologiques dans divers environnements à partir d'organismes unicellulaires et multicellulaires. Expliquez l'importance des communications cellulaires. La capacité des cellules à communiquer au moyen de signaux chimiques s'est produite dans des cellules individuelles et était nécessaire à l'évolution des organismes multicellulaires. Dans les organismes multicellulaires, les cellules envoient et reçoivent constamment des messages chimiques pour coordonner les actions d'organes, de tissus et de cellules éloignés. Les cellules peuvent recevoir un message, transmettre des informations à travers la membrane plasmique, puis apporter des modifications à l'intérieur de la cellule en réponse au message. Les organismes unicellulaires tels que la levure et les bactéries communiquent entre eux pour faciliter l'accouplement et la coordination. La communication cellulaire a évolué comme un moyen de communiquer avec l'environnement, de produire des changements biologiques et, si nécessaire, d'assurer la survie. Biofilm: Un mince film de mucus créé par et contenant une colonie de bactéries et d'autres micro-organismes. Imaginez ce que serait la vie si vous et les gens autour de vous ne pouviez pas communiquer.
virus, (diapositive 4.5). Regardez, les virus sont si beaux sur les illustrations et les photos électroniques (diapositives 6,7,8). Les virus causent de nombreux maladies infectieuses, (diapo 9) mais une chose peut menacer, tout le monde et il n'y a pas de drogue. Notre ville n'a pas été épargnée par ce malheur (diapositive 10). Quelle est cette maladie? (diapositives 11-14).
Vous ne pouviez pas exprimer vos souhaits aux autres et vous ne pouviez pas poser de questions pour en savoir plus sur votre environnement. L'organisation sociale dépend de la communication entre les personnes qui composent cette société; sans communication, la société s'effondrera. La communication est la clé: avez-vous déjà été séparé d'un ami dans une foule? Si tel est le cas, vous connaissez le défi de trouver quelqu'un quand il est entouré de milliers d'autres. Si vous et votre ami avez un téléphone portable, vos chances de vous retrouver sont bonnes. La capacité du téléphone portable à envoyer et à recevoir des messages en fait un appareil de communication idéal.
Mais vous pouvez vous protéger et protéger vos proches (diapo 15)
Maintenant, tout le monde reçoit une carte et une documentation programmées. Les réponses peuvent être écrites sur la feuille - elles restent avec vous. Lorsque vous avez terminé, vous pouvez vérifier votre travail sur la carte d'autotest, si la tâche n'est pas répondue, cette tâche reste à la maison.
Ensuite, les étudiants procèdent aux devoirs et à l'auto-évaluation ultérieure
Comme pour les humains, il est essentiel que les cellules individuelles puissent interagir avec leur environnement. Cela est vrai si la cellule se développe d'elle-même dans un étang ou est l'une des nombreuses cellules qui forment un organisme plus grand. Pour répondre correctement aux stimuli externes, les cellules ont développé des mécanismes de communication sophistiqués qui peuvent recevoir un message, transmettre des informations à travers la membrane plasmique, puis effectuer des changements dans la cellule en réponse au message.
La capacité d'envoyer des messages rapidement et efficacement permet aux cellules de coordonner et d'affiner leurs fonctions. Alors que la nécessité d'une communication cellulaire dans des organismes plus grands semble évidente, même les organismes unicellulaires communiquent entre eux. Les cellules de levure se signalent pour faciliter l'accouplement. Certaines formes de bactéries coordonnent leurs actions pour former de grands complexes appelés biofilms, ou pour organiser la production de toxines pour éliminer les organismes concurrents.
3. Consolidation du Knowledge Bluff Club. Les élèves se voient proposer des déclarations sur le sujet étudié, avec lesquelles ils peuvent être d'accord ou en désaccord. Après avoir réfléchi à toute la chaîne, les élèves répondent par oui ou par non avec une brève explication.
1. La taille des virus est plusieurs fois supérieure à la taille des bactéries
2. Notre scientifique russe Ivanovsky est à juste titre considéré comme le parrain de la virologie.
Le fonctionnement efficace et sans erreur des systèmes de communication est vital pour toutes les formes de vie. Les principaux types de mécanismes de signalisation que l'on trouve dans les organismes multicellulaires sont la signalisation paracrine, endocrinienne, autocrine et directe. Décrivez les quatre types de signaux trouvés dans les organismes multicellulaires.
Dans les organismes multicellulaires, il existe quatre catégories de signalisation chimique: la signalisation paracrine, la signalisation endocrinienne, la signalisation autocrine et la signalisation directe via les jonctions lacunaires. La principale différence entre les différentes catégories de signalisation est la distance parcourue par le signal à travers le corps pour atteindre la cellule cible. Il est également important de noter que toutes les cellules ne sont pas affectées par les mêmes signaux.
3. Les virus ne peuvent pas être appelés un organisme vivant.
4. Contrairement aux bactéries, les virus contiennent des acides nucléiques dans un noyau formé.
5. Dans les virus, l'ADN contient des informations héréditaires.
6. Les virus et les virions sont différents types microorganismes.
7. Un virus est une mauvaise nouvelle dans une enveloppe protéinée.
8. Les virus sont caractérisés par les processus de croissance, de division, de métabolisme et d'énergie.
Formes de signalisation chimique: dans la signalisation chimique, une cellule peut se cibler elle-même, une cellule de jonction lacunaire, une cellule voisine ou une cellule distante. La signalisation paracrine agit sur les cellules voisines, la signalisation endocrinienne utilise le système circulatoire pour transporter des ligands et la signalisation autocrine agit sur une cellule de signalisation. La signalisation de jonction d'intervalle implique la signalisation de molécules se déplaçant directement entre les cellules adjacentes.
Les signaux qui agissent localement entre les cellules voisines sont appelés signaux paracrines. Les signaux paracrines se déplacent par diffusion à travers la matrice extracellulaire. Ces types de signaux suscitent généralement des réponses rapides qui ne durent que peu de temps. Pour maintenir une réponse localisée, les molécules de ligand paracrine sont généralement rapidement dégradées par les enzymes ou éliminées par les cellules voisines. La suppression des signaux restaurera le gradient de concentration du signal, leur permettant de diffuser rapidement à travers l'espace intracellulaire s'ils sont à nouveau libérés.
9. L'assemblage des virus a lieu dans l'environnement extérieur et non dans les cellules affectées.
10. Les bactériophages sont des types de bactéries
11. Infections virales - grippe, tuberculose, hépatite, sida.
12. Le VIH et le sida sont des concepts différents.
13. Le SIDA peut être contracté en se serrant la main, en partageant les ustensiles.
Revenons donc au but et aux objectifs de notre leçon (fiche 1). Qu'avez-vous appris de nouveau? (réponses des élèves). Levez la main - qui a terminé toutes les tâches! Qui a géré les réclamations du club de bluff? Bien joué! Qui a fait une ou deux erreurs? C'est un bon résultat! Eh bien, quiconque n'a pas trouvé toutes les réponses ou fait des erreurs - ne vous inquiétez pas, vous avez des victoires devant vous.
4. devoir à domicile: composez un synquake sur le sujet.
À la fin de la leçon, je voudrais vous familiariser avec la parabole du sage et du papillon:
Dans les temps anciens, il y avait un sage, à qui les gens venaient pour obtenir des conseils. Il a aidé tout le monde, les gens lui ont fait confiance et ont grandement respecté son âge, son expérience de vie et sa sagesse. Et puis un jour, une personne envieuse a décidé de déshonorer un sage en présence de nombreuses personnes. L'homme envieux et rusé a proposé tout un plan pour y parvenir: «Je vais attraper le papillon et l'amener au sage dans mes paumes fermées, puis je lui demanderai ce qu'il pense, est-ce que le papillon est vivant ou mort entre mes mains. Si la sauge dit qu'elle est vivante, je fermerai bien mes paumes, écraserai le papillon et, ouvrant les mains, je dirai que notre grand sage s'est trompé. Si le sage dit que le papillon est mort, j'ouvrirai mes paumes, le papillon s'envolera vivant et indemne et je dirai que notre grand sage s'est trompé. " La personne envieuse aussi, attrapa le papillon et alla vers le sage. Lorsqu'il a demandé au sage quel genre de papillon était dans ses paumes, le sage a répondu: "Tout est entre vos mains."
N'oubliez pas que votre santé et votre vie sont entre vos mains. Merci pour votre travail.
Annexe 1
Carte programmée
1. pour étudier la structure du virus et répondre aux questions:
1) Pourquoi le système immunitaire de l'organisme affecté ne remarque-t-il tout simplement pas les virus?
3. Établir une correspondance entre l'image et le stade de la reproduction, (Annexe 1.) Quelles sont les différences entre la reproduction de virus à partir des processus de division
Cellules infectées Virus
B. leucocytes 2. virus de la variole
E. épithélium 5. poliomyélite
E. muqueuse nasale 6. VIH
G. hépatocytes 7. Grippe
5.Est-il vrai que les virus peuvent être utilisés comme médicament?
6. Dans les médias modernes, les termes VIH et SIDA sont souvent utilisés de manière interchangeable. Cet échange est-il possible? Expliquer pourquoi.
7. Pourquoi le VIH s'appelle-t-il ainsi?
10. Sur la base de ce que vous avez appris, répertoriez les caractéristiques distinctives des virus. Si vous êtes perdu, répondez aux questions.
1) la taille des virus?
5) Comment les virus se multiplient-ils?
Annexe 2
Connaissance de la maîtrise de soi
1) Pourquoi le système immunitaire de l'organisme affecté ne remarque-t-il tout simplement pas les virus?
Le fait est que de nombreux virus forment une membrane supplémentaire à partir de la membrane de la cellule affectée et que le système immunitaire prend donc les virus pour lui-même.
2)Commentez l'affirmation du lauréat du prix Nobel Peter Medawar selon laquelle les virus sont une mauvaise nouvelle dans le conditionnement des protéines.
En effet, tous les virus ont une enveloppe protéique (capside) et certains ont même une supercapside.
2. écrivez le diagramme
Forme de capside
1. spirale 2. multiédrique
3.A3 B4 C 2 D 5 D 1
4. établir une correspondance entre le virus et les cellules infectées
A 4 B 6 C 5 D 1 E 2 E 7 F 3
5. Est-il vrai que les virus peuvent être utilisés comme médicament? (Si vous êtes perdu, voir l'annexe 2.)
Oui, les bactériophages sont recours efficace traiter les infections bactériennes
6. Dans les médias modernes, les termes VIH et SIDA sont souvent utilisés de manière interchangeable. Cet échange est-il possible? Expliquer pourquoi.
Non, car le VIH est un virus de l'immunodéficience humaine (nom de l'agent pathogène) et le SIDA est un syndrome d'immunodéficience acquise (dernier stade de la maladie)
7. Pourquoi le VIH s'appelle-t-il ainsi?
Depuis, elle affecte les leucocytes, en particulier les cellules T helper, responsables de la production d'anticorps, principaux chevaliers de l'immunité.
8. Pourquoi le VIH ne se transmet-il pas par les articles ménagers, les poignées de main? (si vous trouvez cela difficile - voir l'annexe 3.)
Le VIH est instable dans l'environnement
9. Quelles sont les principales mesures de prévention de l'infection à VIH?
1) Évitez les relations sexuelles occasionnelles
2) préservatifs
3) seringues jetables, instruments stérilisés
4) Vérification du sang et des organes donnés
7. sur la base de ce que vous avez appris, répertoriez les caractéristiques distinctives des virus
1. petite taille
2. structure cellulaire
3. le support des informations héréditaires est l'ADN ou l'ARN
4. manque de métabolisme (ne pas consommer de nourriture, ne pas générer d'énergie, ne pas grandir)
5. type spécial d'élevage
Annexe 3. Reproduction de virus
1. la sortie des virus de la cellule
B. 2. copie du génome du virus
C. 3. injection du génome du virus dans la cellule
RÉ. 4. perturbation du génome de l'hôte
E. 5. auto-assemblage de nouveaux virions
Carte programmée
1. Étudiez la structure du virus et répondez aux questions: 1) Pourquoi le système immunitaire de l'organisme affecté ne remarque-t-il tout simplement pas les virus?
2) Commentez le commentaire du lauréat du prix Nobel Peter Medawar selon lequel les virus sont une mauvaise nouvelle dans le conditionnement des protéines.
2. Quelles classifications et sur quelles bases pouvez-vous suggérer concernant les virus?
3. Établir une correspondance entre l'image et le stade de la reproduction (Annexe 1). Nommer les différences entre la reproduction des virus à partir des processus de division
4. établir une correspondance entre le virus et les cellules infectées
Cellules infectées Virus
A. plants de tabac 1. Bactériophage
B. leucocytes 2. virus de la variole
B. cellules nerveuses 3. virus de l'hépatite
D. bactérie 4 virus de la mosaïque du tabac
E. épithélium 5. poliomyélite
E. muqueuse nasale 6. VIH
G. hépatocytes 7. Grippe
5. Est-il vrai que les virus peuvent être utilisés comme médicament?
6. Dans les médias modernes, les termes VIH et SIDA sont souvent utilisés de manière interchangeable. Cet échange est-il possible? Expliquer pourquoi.
7. Pourquoi le VIH s'appelait-il ainsi?
8. pourquoi le VIH n'est pas transmis par les articles ménagers, les poignées de main. Rappelez-vous la structure du tube digestif.
9. Quelles sont les principales mesures de prévention de l'infection à VIH?
10. Sur la base de ce que vous avez appris, répertoriez les caractéristiques distinctives des virus. Si vous êtes perdu, répondez aux questions
1) la taille des virus?
2) Un virus peut-il être appelé cellule et en quoi consiste-t-il?
3) Quel est le support des informations héréditaires dans les virus?
4) Que mangent les virus, comment se développent-ils et quel est leur métabolisme?
5) Comment les virus se multiplient-ils?