Forme de viață: necelulare și celulare.
Organismele vii care există pe Pământ, în cea mai mare parte, au o structură celulară. În același timp, există și alții forme de viață necelulare - viruși și bacteriofagi.
Forme de viață necelulare.
Virușii sunt mult mai mici decât procariotele (20-300 nm) și se disting numai la microscopul electronic. Le lipsește structura celulară, metabolismul și energia. Particulele virale conțin un singur tip de acid nucleic - ARN (una sau două catene) sau ADN (liniar monocatenar sau dublu catenar). Virușii nu sunt capabili să sintetizeze singuri proteinele, deoarece au ribozomi și nu cresc. Modul de reproducere a virușilor diferă semnificativ de cel al altor organisme.
Modelul viral de origine celulară reflectă ideile timpurii ale lui Haldane într-un stadiu complet diferit în dezvoltarea biologiei. Sprijinul actual și într-adevăr stimulentul pentru acest model provine din patru linii de dovezi genomice comparative semnificative.
Astfel, se pare că există o continuitate între stadiul viral ipotetic, primar al evoluției vieții și lumea procariotă dinamică, a cărei diferență principală este compartimentarea suplimentară cauzată de organizarea celulară și asigurarea conservării genomilor mari.
Se știe că peste 3.000 de viruși infectează celulele tisulare ale plantelor, animalelor și oamenilor. În natură, acestea sunt omniprezente.
Formele de viață celulare.
Formele de viață celulare sunt reprezentate de procariote și eucariote.
Procariotele (organisme prenucleare) au dimensiuni de la 1 la 5 microni, cel mai simplu tip de structură celulară:
Pe lângă faptul că este compatibil cu mai multe linii de dovezi empirice, modelul viral al evoluției timpurii pare să ofere cel puțin o soluție preliminară la problema clasică darwiniană a evoluției structurilor complexe care pot funcționa doar ca o unitate, în acest caz celula însăși. Această decizie apare pe linia descrisă pentru prima dată de Darwin însuși, adică evoluția treptată a unei organizații complexe prin intermediari ale căror funcții diferă de, chiar dacă sunt similare mecanic cu cele care sunt pe deplin dezvoltate.
Niciun nucleu formalizat;
O moleculă circulară de ADN;
Sistemul membranelor interne este slab dezvoltat, nu există organite de membrană (reticul endoplasmatic, mitocondrii, complex Golgi, lizozomi, centrioli);
Există ribozomi;
Funcțiile organelor de membrană sunt îndeplinite mezosomi.
Diviziunea celulară se realizează prin constricție, fără formarea unui fus de diviziune;
Acest model presupune că funcțiile primordiale se dezvoltă ca parte a ciclurilor de viață ale elementelor genetice asemănătoare virusului. Modelul principal de virus din lume, cel puțin parțial, poate fi refutabil și, eventual, testabil. Descoperirea unui organism cu un sistem de replicare arheală, dar membrana bacteriană ar fi aproape de respingere. Astfel de dovezi vor susține rolul virușilor în evoluția membranelor celulare. Experimentele biochimice directe asupra evoluției timpurii sunt în mod inerent complexe.
Cu toate acestea, acest model le poate facilita prin împărțirea faptei Gargantuan de evoluție a celulelor în pași mai ușor de gestionat în evoluția agenților asemănători virusului. Valerian Dolya, Bill Martin, Tanya Senkevich și Yuri Volk au contribuit la dezvoltarea diferitelor aspecte ale acestui model. Această lucrare a fost susținută de Institutul Național de Program de Cercetare în Sănătate al Bibliotecii Naționale Medicale.
Peretele celular constă dintr-o glicoproteină - mureina.
Procariotele sunt reprezentate de bacterii și cianie. Acesta este cel mai vechi grup de reprezentanți ai lumii organice: vârsta rocilor în care se găsesc sporii lor este de 3,5 miliarde de ani.
Eucariote - ϶ᴛᴏ un grup de organisme unice și multicelulare, ale căror celule, în ciuda varietății formelor și funcțiilor îndeplinite, au un singur plan de structură: nucleul separat de citoplasmă de membrana nucleară: o rețea bine dezvoltată de membrane intracelulare (sunt prezente toate organele structurii membranei); mitoza diviziunii celulare, meioza, amitoza; plantele și ciupercile au un perete celular. Dimensiuni de la 13 microni la 10-20 cm și mai mult. Include trei grupuri de organisme: plante, ciuperci, animale.
Impactul genomicii comparative asupra înțelegerii noastre asupra evoluției. Evoluția moleculară este în concordanță cu revoluția genomică. Aspecte evolutive ale biologiei întregului genom. Genomică comparativă, seturi de gene minime și ultimul strămoș comun universal.
Ultimul strămoș universal universal: geneza, constituția și moștenirea genetică a unui predecesor evaziv. Genomi în flux: evoluția conținutului arheelor \u200b\u200bși genelor proteobacteriene. Algoritmi pentru calcularea scenariilor evolutive calculate pentru evoluția genomului, ultimul strămoș comun universal și dominația transferului orizontal de gene în evoluția procariotelor.
| Semn | Plantele | Ciuperci | Animale |
| Tipul alimentelor | Autotrofe primare, dar există heterotrofe secundare (sundew, Venus flytrap) | Heterotrofi (saprofite) | heterotrofe |
| Depozitarea glucidelor | amidon | Glicogen | glicogen |
| Stil de viata | De obicei atașat, dar mobil | Atașat | De regulă, viața liberă, dar există atașate (ascidii adulți, polipi de corali). |
| Perete celular | În principal celuloză, mai puțină chitină | În principal din chitină, mai rar din celuloză | Nu |
| Răspuns la enervare | Tropisme și Nastia | Taxiuri, reflex | |
| Înălţime | Nu este limitat | Nu este limitat | Limitată de genotip |
Forme de viață: necelulare și celulare. - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Forme de viață: non-celulare și celulare”. 2014, 2015.
„Forme de viață non-celulare” Lecție de biologie în clasa a 11-a folosind prezentarea în orele cu jumătate de normă
Diferența este omologă cu proteinele similare. Estimarea minimă a conținutului de gene al ultimului strămoș comun universal este ecbiologia din punct de vedere pământesc. Cea mai mică genă identificată pentru viața celulară, obținută prin compararea genomului bacterian complet.
Despre originea celulelor: o ipoteză a tranzițiilor evolutive de la geochimia abiotică la procariote chemoautotrofe și de la procariote la celule germinale. Biosinteza animalelor lipidice și evoluția timpurie a membranelor. Căutare moleculară a ultimului strămoș comun. Relația evolutivă a arheilor, eubacteriilor și eucariotelor derivate din copaci filogenetici genetici duplicați.
Obiectivele lecției:
Educațional: pentru a extinde și aprofunda cunoștințele elevilor despre viruși, caracteristici structurale și viață.
Dezvoltarea: dezvoltarea competenței informaționale.
Educațional: pentru a forma conceptul unui stil de viață sănătos.
Tipul lecției: învățarea de materiale noi, consolidarea primară a cunoștințelor.
Echipament: manual, articole, literatură suplimentară, prezentare, card programat, card auto-test.
Rădăcina arborelui vieții în lumina modelului de covarianță. Înrădăcinarea arborelui universal al vieții nu este fiabilă. Tendințele evoluției proteinelor sunt deduse din analiza secvenței și structurii. Natura ultimului strămoș universal și rădăcina arborelui vieții sunt încă întrebări deschise.
Ultimul strămoș comun universal, simplu sau complex? Viața non-celulară este viața care există fără o structură celulară. Până în secolul al XXI-lea, în general, oamenii erau de acord că, pentru a fi considerat o formă de viață, un organism trebuia să aibă o celulă, deși structura celulelor ar putea varia considerabil. Aceasta a exclus lucruri precum virusurile de pe lista organismelor „vii”. Cu toate acestea, cercetări suplimentare au sugerat că această clasificare poate fi înșelătoare și că lucruri precum virusurile pot fi într-adevăr considerate forme de viață.
Concepte noi: virus, virion, virologie, bacteriofag, retrovirus.
În timpul orelor
Actualizarea cunoștințelor.
Astăzi, în lecție, trebuie să luăm în considerare uimitoarele sisteme biologice care provoacă o mulțime de emoții negative. Descrierea activităților acestor obiecte biologice poate fi găsită în poeziile împărătesei japoneze Koken din secolul al VIII-lea.
Acest lucru a dat naștere termenului „viață necelulară” pentru a descrie astfel de organisme, diferențându-le de viața celulară, cum ar fi bacteriile, protiștii, animalele și plantele. Capacitatea de a sintetiza proteinele este considerată un factor major în determinarea faptului dacă un organism este viu sau nu, iar majoritatea virușilor trebuie să invadeze celulele pentru a produce proteine.
Având în vedere numărul mare de viruși încă nedescoperiți din lume, este pe deplin posibil ca cercetătorii să găsească într-o zi mai mulți viruși capabili să producă proteine. Acest lucru sugerează că virușii ar fi putut evolua din forme de viață anterioare care sunt capabile să producă proteine \u200b\u200bindependent de celulă. De asemenea, își lărgește orizontul considerabil când se gândește; dacă viața non-celulară există pe Pământ, aceasta poate fi găsită în altă parte.
Spune-mi poate
În acest sat
A căzut gerul la nesfârșit tot timpul?
Iarbă. Ce am văzut vara
Crimson - stacojiu a devenit pe câmp!
Până în prezent, există o dispută cu privire la faptul dacă aceste obiecte ar trebui atribuite naturii vii sau neînsuflețite. Dacă le traducem numele din latină, atunci primim cuvântul - otravă! Probabil ați ghicit că astăzi vom vorbi despre ... (răspunsurile elevilor) (diapozitivul 1)
În plus față de viruși, structuri precum cosmide, sateliți, viriodi, fosmide, prioni, fagemide și pot fi, de asemenea, considerate viață necelulară. Recunoașterea virușilor ca formă legitimă de viață poate, de asemenea, aprofunda înțelegerea umană a acestor organisme fascinante și complexe. La fel ca formele de viață celulare, virușii au în mod clar propriile lor planuri și obiective de viață, deși aceste obiective pot uneori intra în conflict cu interesele oamenilor, animalelor și plantelor. Faptul că unii viruși sunt capabili să producă proteine \u200b\u200bpoate fi, de asemenea, un factor în tratamentul unor infecții virale, deoarece medicamentele pot fi dezvoltate pentru a viza aceste proteine \u200b\u200bși pentru a ucide virusul.
Credeți că cunoștințele despre viruși pot fi utile în viața noastră? (răspunsuri ale elevilor)
Formulați scopul și obiectivele lecției de astăzi (răspunsurile elevilor) (diapozitivul 2)
Cunoașteți planul de lucru în lecție (diapozitivul 3)
2. Învățarea de materiale noi
Înainte de a te apuca de treabă, câteva cuvinte către remarcabilul om de știință rus Dmitry, Ivanovsky, care, studiind bolile plantelor, tutunul a descoperit cele mai mici organisme
Introducere: molecule de semnalizare și receptori celulari
Comunicarea celulară asigură reglarea proceselor biologice în diferite medii de la organismele unicelulare și multicelulare. Explicați importanța comunicațiilor celulare. Capacitatea celulelor de a comunica prin intermediul semnalelor chimice a apărut în celule individuale și a fost necesară pentru evoluția organismelor multicelulare. În organismele multicelulare, celulele trimit și primesc în mod constant mesaje chimice pentru a coordona acțiunile organelor, țesuturilor și celulelor îndepărtate. Celulele pot primi un mesaj, pot transmite informații prin membrana plasmatică și apoi pot face modificări în interiorul celulei ca răspuns la mesaj. Organismele unicelulare, cum ar fi drojdia și bacteriile, comunică între ele pentru a ajuta la împerechere și coordonare. Comunicarea celulară a evoluat ca mijloc de comunicare cu mediul, producând schimbări biologice și, dacă este necesar, asigurând supraviețuirea. Biofilm: Un film subțire de mucus creat de și conținând o colonie de bacterii și alte microorganisme. Imaginați-vă cum ar fi viața dacă voi și oamenii din jur nu ați putea comunica.
viruși, (diapozitivul 4.5). Uite, virușii arată atât de frumos pe ilustrații și fotografii electronice (diapozitivul 6,7,8). Virușii provoacă multe periculoase boli infecțioase, (diapozitivul 9), dar un lucru poate amenința, toată lumea și nu există droguri. Această nenorocire nu ne-a cruțat orașul (diapozitivul 10). Ce este această boală? (diapozitivul 11-14).
Nu ți-ai putut exprima dorințele altora și nu ai putea pune întrebări pentru a afla mai multe despre mediul tău. Organizarea socială depinde de comunicarea dintre oamenii care alcătuiesc această societate; fără comunicare, societatea se va destrăma. Comunicarea este esențială: ați fost vreodată despărțiți de un prieten într-o mulțime? Dacă da, știți provocarea de a găsi pe cineva atunci când este înconjurat de mii de alții. Dacă tu și prietenul tău aveți telefoane mobile, șansele dvs. de a vă găsi reciproc sunt mari. Capacitatea telefonului mobil de a trimite și primi mesaje îl face un dispozitiv de comunicare ideal.
Dar te poți proteja pe tine și pe cei dragi, (diapozitivul 15)
Acum toată lumea primește o hartă și o literatură programate. Răspunsurile pot fi scrise pe foaie - rămân la tine. Când terminați, vă puteți verifica munca pe cardul de autotest, dacă nu ați găsit un răspuns la sarcină, atunci această sarcină rămâne acasă.
Apoi, elevii continuă cu sarcinile și autoevaluarea ulterioară
Ca și în cazul oamenilor, este vital ca celulele individuale să poată interacționa cu mediul lor. Acest lucru este adevărat dacă celula crește singură într-un iaz sau este una dintre multele celule care formează un organism mai mare. Pentru a răspunde corespunzător la stimulii externi, celulele au dezvoltat mecanisme de comunicare sofisticate care pot primi un mesaj, pot transmite informații prin membrana plasmatică și apoi pot face modificări în interiorul celulei ca răspuns la mesaj.
Capacitatea de a trimite mesaje rapid și eficient permite celulelor să își coordoneze și să-și regleze funcțiile. În timp ce necesitatea comunicării celulare în organismele mai mari pare evidentă, chiar și organismele unicelulare comunică între ele. Celulele de drojdie se semnalizează reciproc pentru a ajuta împerecherea. Unele forme de bacterii își coordonează acțiunile pentru a forma complexe mari numite biofilme sau organizează producția de toxine pentru a elimina organismele concurente.
3. Consolidarea cunoașterii clubului de bluff. Studenților li se oferă declarații pe tema studiată, cu care pot fie să fie de acord, fie să nu fie de acord. După ce s-au gândit prin lanț, elevii dau un răspuns da sau nu cu o scurtă explicație.
1. Dimensiunea virușilor este de câteva ori mai mare decât dimensiunea bacteriilor
2. Savantul nostru rus Ivanovsky este considerat pe bună dreptate nașul virologiei.
Funcția eficientă și fără erori a sistemelor de comunicații este vitală pentru toate formele de viață. Principalele tipuri de mecanisme de semnalizare care se găsesc în organismele multicelulare sunt semnalizarea paracrină, endocrină, autocrină și directă. Descrieți cele patru tipuri de semnale găsite în organismele multicelulare.
În organismele multicelulare, există patru categorii de semnalizare chimică: semnalizarea paracrină, semnalizarea endocrină, semnalizarea autocrină și semnalizarea directă prin joncțiunile gap. Principala diferență între diferitele categorii de semnalizare este distanța pe care semnalul o parcurge prin corp pentru a ajunge la celula țintă. De asemenea, este important să rețineți că nu toate celulele sunt afectate de aceleași semnale.
3. Virușii nu pot fi numiți organism viu.
4. Spre deosebire de bacterii, virusurile conțin acizi nucleici într-un nucleu format.
5. La viruși, ADN-ul poartă informații ereditare.
6. Virușii și virionii sunt tipuri diferite microorganisme.
7. Un virus este o veste proastă într-un strat proteic.
8. Virușii se caracterizează prin procesele de creștere, divizare, metabolism și energie.
Forme de semnalizare chimică: în semnalizarea chimică, o celulă se poate viza singură, o celulă de joncțiune gap, o celulă vecină sau o celulă îndepărtată. Semnalizarea paracrină acționează asupra celulelor vecine, semnalizarea endocrină utilizează sistemul circulator pentru a transporta liganzi, iar semnalizarea autocrină acționează asupra unei celule de semnalizare. Semnalizarea joncțiunii lacune implică semnalizarea moleculelor care se mișcă direct între celulele adiacente.
Semnalele care acționează local între celulele adiacente se numesc semnale paracrine. Semnalele paracrine se mișcă prin difuzie prin matricea extracelulară. Aceste tipuri de semnale generează de obicei răspunsuri rapide care durează doar puțin timp. Pentru a menține un răspuns localizat, moleculele de ligand paracrin sunt de obicei degradate rapid de enzime sau îndepărtate de celulele vecine. Eliminarea semnalelor va restabili gradientul de concentrație a semnalului, permițându-le să difuzeze rapid prin spațiul intracelular dacă sunt eliberate din nou.
9. Asamblarea virușilor are loc în mediul extern și nu în celulele afectate.
10. Bacteriofagele sunt tipuri de bacterii
11. Infecții virale - gripa, tuberculoza, hepatita, SIDA.
12. HIV și SIDA sunt concepte diferite.
13. SIDA poate fi contractată prin strângerea mâinii, împărțirea ustensilelor.
Deci, să revenim la scopul și obiectivele lecției noastre (fișierul 1). Ce ai învățat noi? (răspunsurile elevilor). Ridică mâinile - cine a îndeplinit toate sarcinile! Cine s-a ocupat de pretențiile clubului de bluff? Foarte bine! Cine a făcut una sau două greșeli? Acesta este un rezultat bun! Ei bine, oricine nu a găsit toate răspunsurile sau a făcut greșeli - nu vă descurajați, aveți în față victorii.
4. repartizarea la domiciliu: compuneți un sinagog pe subiect.
La sfârșitul lecției, aș vrea să vă cunosc parabola înțeleptului și a fluturelui:
În cele mai vechi timpuri a existat un înțelept, la care oamenii veneau pentru sfaturi. A ajutat pe toată lumea, oamenii au avut încredere în el și i-au respectat foarte mult vârsta, experiența de viață și înțelepciunea. Și apoi, într-o zi, un om invidios a decis să dezonoreze un înțelept în prezența multor oameni. Omul invidios și viclean a venit cu un plan întreg despre cum să facă acest lucru: „Voi prinde fluturele și îl voi aduce la înțelept în palme închise, apoi îl voi întreba ce crede el, dacă fluturele este viu sau mort în mâinile mele. Dacă înțeleptul spune că este în viață, îmi voi închide palmele strâns, voi zdrobi fluturele și, deschizând mâinile, voi spune că marele nostru înțelept s-a înșelat. Dacă înțeleptul spune că fluturele este mort, îmi voi deschide palmele, fluturele va zbura viu și nevătămat și voi spune că marele nostru înțelept s-a înșelat ". La fel și invidiosul, a prins fluturele și s-a dus la înțelept. Când l-a întrebat pe înțelept ce fel de fluture era în palmele sale, înțeleptul a răspuns: „Totul este în mâinile tale”.
Amintiți-vă că sănătatea și viața voastră sunt în mâinile voastre. Multumesc pentru munca depusa.
Anexa 1
Card programat
1. pentru a studia structura virusului și a răspunde la întrebări:
1) De ce sistemul imunitar al organismului afectat pur și simplu nu observă viruși?
3. Stabiliți o corespondență între imagine și stadiul reproducerii (Anexa 1.) Care sunt diferențele dintre reproducerea virușilor din procesele de divizare
Celule infectate Viruși
B. leucocite 2. virusul variolei
E. epiteliu 5.poliomielita
E. mucoasa nazală 6. HIV
G. hepatocite 7. Gripa
5. Este adevărat că virușii pot fi folosiți ca medicament?
6. În mass-media modernă, termenii HIV și SIDA sunt adesea folosiți interschimbabil. Este posibil acest schimb? Explică de ce.
7. De ce s-a numit HIV astfel?
10. Pe baza a ceea ce ați învățat, enumerați trăsăturile distinctive ale virușilor. Dacă sunteți în pierdere, răspundeți la întrebări.
1) dimensiunea virușilor?
5) Cum se înmulțesc virușii?
Anexa # 2
Cunoașterea autocontrolului
1) De ce sistemul imunitar al organismului afectat pur și simplu nu observă viruși?
Faptul este că mulți viruși formează o membrană suplimentară din membrana celulei afectate și, prin urmare, sistemul imunitar ia virusuri pentru sine
2)Comentați afirmația laureatului nobil Peter Medawar conform căreia virușii sunt vești proaste în ambalarea proteinelor.
Într-adevăr, toți virușii au un strat proteic (capsidă) și unii chiar au o supercapsidă.
2. scrieți diagrama
Formă de capsidă
1.spiral 2.multihedru
3. A3 B4 C 2 D 5 D 1
4. definiți corespondența dintre virus și celulele infectate
A 4 B 6 C 5 D 1 E 2 E 7 F 3
5. Este adevărat că virușii pot fi folosiți ca medicament? (Dacă sunteți în pierdere, consultați Anexa 2.)
Da, bacteriofagii sunt remediu eficient tratarea infecțiilor bacteriene
6. În mass-media modernă, termenii HIV și SIDA sunt adesea folosiți interschimbabil. Este posibil acest schimb? Explică de ce.
Nu, deoarece HIV este un virus al imunodeficienței umane (numele agentului patogen), iar SIDA este sindromul imunodeficienței dobândite (ultima etapă a bolii)
7. De ce se numește HIV așa?
Deoarece afectează leucocitele, în special celulele T-helper, care sunt responsabile pentru producerea de anticorpi, principalii cavaleri ai imunității.
8. De ce nu se transmite HIV prin articole de uz casnic, strângeri de mână? (dacă ți se pare dificil - vezi Anexa 3.)
HIV este instabil în mediu
9. Care sunt principalele măsuri pentru prevenirea infecției cu HIV?
1) evitați sexul ocazional
2) prezervative
3) seringi de unică folosință, instrumente sterilizate
4) Verificarea sângelui și a organelor donate
7. Pe baza a ceea ce ați învățat, enumerați trăsăturile distinctive ale virușilor
1. dimensiune mică
2. structura celulară
3. purtătorul informațiilor ereditare este ADN sau ARN
4. Lipsa metabolismului (nu mâncați alimente, nu generați energie, nu creșteți)
5. tip special de reproducere
Anexa 3. Reproducerea virușilor
1. ieșirea virușilor din celulă
B. 2.copierea genomului virusului
C. 3. injectarea genomului virusului în celulă
D. 4. Întreruperea genomului gazdei
E. 5. Autoasamblarea de noi virioni
Card programat
1. pentru a studia structura virusului și a răspunde la întrebările: 1) De ce sistemul imunitar al organismului afectat pur și simplu nu observă viruși?
2) Comentați comentariul laureatului Nobel Peter Medawar conform căruia virușii sunt vești proaste în ambalarea proteinelor.
2. Ce clasificări și pe ce motive puteți sugera cu privire la viruși?
3. Stabiliți o corespondență între imagine și etapa de reproducere (Anexa 1.) Denumiți diferențele dintre reproducerea virușilor din procesele de divizare.
4. stabiliți o corespondență între virus și celulele infectate
Celule infectate Viruși
A. plante de tutun 1. Bacteriofag
B. leucocite 2. virusul variolei
B. Celule nervoase 3. Virusul hepatitei
D. bacterii 4. virusul mozaicului tutunului
E. epiteliu 5.poliomielita
E. mucoasa nazală 6. HIV
G. hepatocite 7. Gripa
5. Este adevărat că virușii pot fi folosiți ca medicament?
6. În mass-media modernă, termenii HIV și SIDA sunt adesea folosiți interschimbabil. Este posibil acest schimb? Explică de ce.
7. De ce s-a numit HIV astfel?
8. de ce HIV nu se transmite prin obiecte de uz casnic, strângeri de mână. Amintiți-vă structura tractului digestiv.
9. Care sunt principalele măsuri pentru prevenirea infecției cu HIV?
10. Pe baza a ceea ce ați învățat, enumerați trăsăturile distinctive ale virușilor. Dacă sunteți în pierdere, răspundeți la întrebări
1) dimensiunea virușilor?
2) se poate numi un virus o celulă și în ce constă?
3) care este purtătorul de informații ereditare în viruși?
4) Ce mănâncă virușii, cum cresc și care este metabolismul lor?
5) Cum se înmulțesc virușii?