Главная / Методические материалы / Преподавание биологии

Разработка урока Игра-симпозиум с маской Откровения — Спид — болезнь поведения

Автор(ы): Федотова Мария Петровна, учитель биологии

Notice: Undefined variable: content in /home/area7ru/area7.ru/docs/metodic-material.php on line 278
Цель:

Познакомить учащегося со строением вируса иммунодефицита человека и прогрессивными исследованиями ученых в его развитии.
Углубить знания по вопросу опасности заражения СПИДом.
Вызвать тревогу за жизнь человечества и желание узнать способы решения проблемы сохранения здоровья, найти свое место в миротворческой деятельности.

Оборудование урока:

Таблица “Строение вируса иммунодефицита человека в поперечном сечении”.
Подставка для таблицы.
Тема урока, написанная на доске крупным планом или на бумаге (художником):
а) план урока.
Видеофильм.
Микрофон.
Таблички: “Специалисты”, “Приглашенные”.
Маска “Откровения”.

Действующие лица

Ведущие (2-е).
Эксперт (2-е).
Ученые:
Вирусолог (2-е);
Иммунолог (1-н);
Цитолог (2-е);
Эпидемиолог (2-е).
Врач (2-е).
Маска “Откровения”.
Аудитория (все остальные учащиеся).

Ход урока:

Вступительное слово 1 учителя: “Тема нашего урока – “СПИД – болезнь поведения”, который будет проходить в форме игры-симпозиума с маской “Откровения”.
Представляю вам двух ведущих, двух экспертов, группу ученых: вирусологов, иммунолога, цитологов, эпидемиологов, врачей и аудиторию, которые помогут нам разрешить все проблемы.
На этом уроке мы познакомимся с особенностями строения вируса иммунодефицита человека и прогрессивными исследованиями ученых по вопросу его развития, распространения, определения путей преодоления этого смертельного недуга. А вы должны определить свое место в реальной миротворческой деятельности. А сейчас слово ведущему.
Ведущий: Здравствуйте, дорогие друзья! Приветствуем всех, кто пришел на симпозиум, который мы посвящаем СПИДу.
В 1981 году впервые в научной литературе появилось сообщение, что в США выявлены больные с поражением иммунной системы, которое сопровождается рядом побочных болезней. Его особенности заключаются в резком снижении количества одного из типов лимфоцитов, так называемых Т лимфоцитов. Это ведет за собой резкое ослабление иммунитета, что на первом этапе сопровождается многими (бактерицидными, вирусными, грибковыми) заболеваниями. Их возбудители всегда имеются у большинства здоровых людей, но размножение их подавляется иммунной системой.
Среди таких побочных заболеваний наиболее часто отличаются: воспаление легких, которое со временем переходит в конечную форму – смерть. Обнаруженное заболевание было названо синдромом приобретенного иммунодефицита человека – СПИД. Далее начался период быстрого прогресса в исследовании СПИДа. Вопрос к исследователям (вирусологу): “Что нового появилось за эти годы?”
Вирусолог: В решении проблем, связанных со СПИДом были вовлечены специалисты многих разделов науки: не только вирусологи, но и цитологии, эпидемиологи, а также врачи. Уже в 1982-1983 годах была выявлена общая картина болезни, установлено, что болезнь инфекционная, выделен ее возбудитель.
В 1993 году в лабораториях вирусологов Люка Монтанье (институт Пастера в Париже) был выделен вирус, ответственный за передачу болезни. Он назван вирусом иммунодефицита. Доказано существование двух видов ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Возбуждаемые ими болезни отличаются по протеканию.
В 1995 году определена первичная структура наследственного материала ВИЧ-молекулы рибонуклеиновой кислоты (РНК), а также вычвлена чрезвычайно высокая вариабельность или множественность мутантных форм, не имеющая аналогий среди всех известных организмов – от вирусов до человека.
Ведущий: А теперь вопрос цитологу “Каковы особенности строения ВИЧ?”
Цитолог: ВИЧ имеет сложное строение. Его наследственным началом является молекула специфичной для этого вируса РНК (две копии): вирус содержит белковые молекулы: ферменты – обратную транскриптазу (также две копии), протетазу и интергразу, о функциях которых скажу чуть позже. Пространственная структура РНК формируется и одновременно защищается оболочкой из белка р7/р9 – символ “р” обозначает протеин-белок, а цифра – примерную молекулярную массу в тысячах дальтон, находящаяся во многих копиях. Эти молекулы упакованы во внутреннюю во многих копиях. Эти молекулы упакованы во внутреннюю капсиду, формируемую многими копиями белка р-24. Внешняя оболочка ВИЧ образуется внутренним слоем белка р17/18 и внешним слоем, состоящим из двойного слоя липидов и двух типов белков, содержащих остатки сахаров-глюкопротеинов др-др41 и др120. Происхождение липидов оболочки кисточное. Другими словами, вирус после образования, выходя из лимфоцита, открывает часть его кисточной оболочки и упаковывается в нее. Антенки оболочки образованы белком др120, связанным с белком р17/18. Сердцевина вируса содержит белок р25 или р24, РНК, несущую генетическую информацию и окруженную молекулами белка р9/р7 и ферменты – обратную транскриптазу, интегразу и протетазу. При участии обратной транскриптазы синтезируется провирусная ДНК, интеграза катализируется встраивание провирусной ДНК, интеграза катализирует встраивание провирусной ДНК в хромосомную ДНК клетки, и эта провирусная ДНК остается в латентном (не активном) состоянии, пока клетка чем-нибудь не активизируется. Тогда начинается продукция новой генерации вируса (рассказывает с использованием таблицы).
Ведущий: Так почему же развивается иммунодефицит?
2-ой цитолог: ВИЧ связывается главным образом с клетками, содержащими на своей внешней поверхности специальные клеточные оболочки, называемые клеточными рецепторами – СД4 (рецепторы в крови неинфицированных ВИЧ людей выполняют функцию взаимодействия с другими типами лимфоцитов крови, что необходимо для образования иммунитета). Гликопротеин др120 имеет высокое сродство с СД4 рецептором, которое обеспечивается взаимным узнаванием их поверхностями друг друга, что приводит к адсорбции вируса на этом участке поверхности клетки. Затем мембрана вируса сливается с клеточной и наследственный материал – РНК в комплексе с ферментами вируса выпрыскивается в цитоплазму клетки, и там происходит биосинтез цепи ДНК, в котором вирусная РНК является матрицей. Молекулярный механизм описанного процесса состоит в многократно повторяющемся удлинении растущей цепи ДНК, благодаря последовательному присоединению дезоксинуклеотидных остатков к растущей цепи. Синтез цепи ДНК (+) заканчивается, когда считывается вся цепь РНК. Далее РНК гидролизуется, а ДНК под действием фермента полимеразы катализирует синтез второй (-) цепи ДНК. В результате образуется полноразмерная двухцепочная ДНК, называемая провирусной ДНК. Провирусной она называется потому, что будучи клеткой вирусной РНК, несет наследственную информацию ВИЧ. Далее провирусная ДНК с участием другого фермента ВИЧ – интегразы включается в клеточную ДНК, кодирующую информацию всей жизненной программы клетки и передающаяся при делении обеим дочерним клеткам. Образующийся из инфицированных ВИЧ клеток вирус продолжает заражать другие, еще здоровые клетки человека, что приводит к прогрессии заболевания. Так идет снижение иммунной системы.
Ведущий: Итак, как мы поняли, первой синтезируется молекула вирусной РНК, служащая матрицей для данного вирусного белка, содержащегося в своем составе все три вирусных фермента: обратную транскриптазу, интегразу и протеазу, но чтобы названные ферменты могли выполнять свои функции, образовавшаяся молекула-предшественник должна быть расщеплена в строго определенных местах, в результате чего образуются ферменты вируса. В этом процессе участвует молекула протезы, внесенная проникшим ранее в клетку вирусом. Кроме того, в клетке синтезируются и другие РНК, кодирующие все другие белки ВИЧ, а именно р7/9,р17/18, р24, др41, др120. Все они образуются во множестве, достаточном для формирования многих копий ВИЧ. Антенны оболочки образованы белком др120, связанным с белком др41. Внутренняя оболочка вируса формируется белком р17/18.
Сердцевина вируса содержит белок р25 или р24, РНК, несущую генетическую информацию и окруженную молекулами белка р9/р7 и ферменты – обратную транскриптазу, интегразу и протетазу. При участии обратной транскриптазы синтезируется провирусная ДНК, интеграза катализирует встраивание провирусной ДНК в хромосому ДНК клетки, и эта провирусная ДНК остается в латентном (не активном) состоянии, пока клетка чем-нибудь не активизируется. Тогда начинается продукция новой генерации вируса.
Ведущий: (обращаясь ко 2-ому вирусологу) А что же дальше?
2-ой вирусолог: А дальше происходит процесс сборки вирусов, начинающийся с присоединения к РНК вирусных ферментов. Затем вирусы покрываются внутренней и внешней оболочками. Зрелые вирусы покидают клетки, отправляясь инфицировать другие, еще здоровые клетки.
Ведущий: (обращаясь ко 2-му вирусологу) Почему ВИЧ относится к группе ретровирусов?
2-ой вирусолог: Для обычных вирусов, содержащих ДНК в качестве наследственного материала, характерна цепь реализации генетической информации – ДНК - РНК - белки. Это классическая цепь, которая реализуется в основных процессах всех клеток бактерий и высших организмов, включая человека. Для ретровируса она изменена –РНК - ДНК - РНК - белки. (Цепи оформлены на ватмане).
Таким образом, здесь вводится дополнительный этап, как бы обратный обычному, а именно РНК - ДНК. Для его обозначения введено понятие “ретро”.
Ведущий: (обращаясь к 1-ому вирусологу) Каждая ли клетка производит вирус?
1-ый вирусолог: Клетка может производить вирус, может и не производить. Это зависит от разного ряда причин и, в первую очередь, от ее иммунного состояния. Когда доза вируса попала в кровь человека, и первые копии вируса проникли в лимфоциты, РНК вируса проходит цикл обратной транскрипции, после чего процесс замирает, для его продолжения обычно требуется иммунизация клетки.
Ведущий: (обращается к 1-ому вирусологу) Что это значит?
1-ый вирусолог: Большинство лимфоцитов у здорового человека находится в спокойном состоянии, т.е. не иммунизированном. В таком случае они не производят антител, но готовы начать процесс по сигналу извне, например при попадании в кровь чужеродных организмов (бактерии, вирусы, в том числе и ВИЧ), даже молекулы чужеродных белков. Вот здесь-то для инактивации чужеродных тел лимфоциты и начинают вырабатывать к ним антитела, что становится возможным лишь при иммунизации лимфоцитов. Иммунизация лимфоцитов запускает цепь биохимических процессов, резко активизирующих весь их метаболизм (обмен веществ). Это и нужно ВИЧ для интеграции провирусной ДНК в ДНК клетки и биосинтеза новых вирусных частиц. Таким образом организм пытается сформировать иммунитет против ВИЧ, активирует лимфоциты, а это приводит к обратному явлению - усилению продукции вируса.
Ведущий: Сложная ситуация получается, тогда вопрос к медицине. Возможна ли создать вакцину против СПИДа?
1-ый врач: Пока еще ни в одной стране вакцина против СПИДа не создана. Это объясняется тем, что часть дозы вируса. Попав в кровь, проникает в клетки, не успев вызвать их активизации, другая часть вызывает иммунизацию и тем самым стимулирует продукцию первой порции вируса. Такая уникальная ситуация, характерная для ВИЧ, осложняет проблему разработки вакцины, предохраняющей от ВИЧ.
Другое обстоятельство, затрудняющее создание такой предохраняющей вакцины, - уже упоминавшаяся выше чрезвычайно высокая изменчивость генетического материала вируса, что связано с очень низкой точностью работы фермента ВИЧ – обратной транскриптазы. Этими двумя факторами объясняется тот факт, что несмотря на огромные усилия и затраты средств, желаемого результата нет.
Ведущий: (обращаясь ко 2-ому врачу) Возможна ли мутация в продукции ВИЧ?
2-ой врач: Да, это возможно, так как обратные транскриптазы ретровирусов в том числе и ферментов из ВИЧ ошибаются чаще в 10-100 раз, чем ДНК полимеразы. Вследствие этого в каждом раунде продукции ВИЧ возможно появление обратной мутации. И действительно, различия в структуре генома разных экземпляров ВИЧ одного типа достигают 30 %. Изменяется и пространственная структура, что негативно сказывается на точности их функционирования. В свою очередь, это свойство оказалось очень полезным для поиска ингибиторов (стимуляторов) обратных транскриптаз, представляющих интерес для создания лекарств против СПИДа.
Ведущий: Так основная проблема создания лекарственных препаратов заключается в высокой изменчивости структуры и свойства ВИЧ. Хотелось бы знать мнение эпидемиологов.
1-ый эпидемиолог: Да, высокая изменчивость ВИЧ доставляет много проблем и больным СПИДом и нам, эпидемиологам. В первую очередь надо назвать способность ВИЧ проникать и размножаться во многих лимфоцитов, клетках ЦНС, могут проникать даже в спермин. Кроме того, у вируса происходит быстрое привыкание к лекарственным препаратам.
Другая причина активации или ингибирования определяется взаимоотношение ВИЧ с клеткой. В вирусной РНК, а затем в провирусной ДНК содержится несколько генов. Часть из них кодирует вирусные ферменты, другая кодирует мембранные белки вируса, а третья группа генов кодирует белки – регуляторы, взаимодействующие с РНК вируса, которые кодирует вирусные ферменты.
Ведущий: А что думает 2-ой эпидемиолог по данному вопросу?
2-ой эпидемиолог: Одна из существенных для человечества, ради решения которой проводятся исследования всех аспектов ВИЧ – блокирование его продукции, другими словами, лечение инфицированных ВИЧ и больных СПИДом людей.
Ответственно говоря, сейчас нет сколько-нибудь серьезно обоснованных идей, каким образом можно приступить к созданию веществ, способных лечить ими инфицированных или больных людей. Для этого необходимо не только убить циркулирующие в крови человека вирусы, но и защепить из ДНК человека уже включенную в ее состав провирусную ДНК. Именно это выщепление в настоящее время и невозможно. Вот почему проблема сейчас рассматривается в двух аспектах: один из них – как защитить клетки от инфицирования вирусом и помочь возникнуть естественному иммунитету ранее, чем вирус поразит иммунную систему; второй – как понизить содержание вируса в клетках и крови людей и тем самым замедлить течение болезни.
Ведущий: И каковы результаты рассмотренных аспектов? Хотелось бы послушать иммунологов.
1-ый иммунолог: Первый аспект еще не имеет ни одного положительного решения на человеке. Тем не менее, начиная с 1988 года, исследования такого рода интенсивно проводятся во многих лабораториях. Так, в течение одного месяца были опубликованы сообщения из пяти лабораторий, в которых сделаны попытки предотвратить адсорбцию ВИЧ на рецепторах лимфоцитов химическим синтезом или применением генной инженерии. Далее предполагается, что если ввести в кровь белки связывающиеся с рецептором СД4 – образуются соединения, адсорбируясь на рецепторах, защитят их от адсорбции вируса. И наоборот, покрыв антенны вируса искусственными белками, можно помешать им адсорбироваться на клетках. Однако, по многим причинам такой подход не привел к положительным результатам.
Ведущий: Как видите, ничего утешительного, а рост инфицированных и больных в мире растет катастрофически. Так, по данным Всемирной организации Здравоохранения за август 1994 года в мире насчитывалось около 4 миллионов больных (включая уже умерших), при чем 1,5 миллиона заболели в последний год. Более 17 миллионов инфицированы, которые до 200 года превратятся в больных СПИДом, а многие погибнут.
А сколько инфицированных ожидается в двухтысячном году? Хотелось бы услышать экспертов.
Фрагмент фильма “Детки”
1-ый эксперт: По прогнозам в 2000 году ожидается не менее 40 миллионов человек, из них – 102 дети. Особенно опасным представляется увеличение инфицированных детей, которые получают вирус от матери. И напомню, что ни одно лекарство не может кардинально вылечить инфицированного или больного человека. Тем не менее, лечение людей имеет огромное социальное экономическое значение. Содержание каждого больного в клинике стоит огромных денег, а лекарства только продляют жизнь, но и надолго возвращают к активной деятельности. Тем более, не снимается вопрос о создании лекарств, предотвращающих инфицирование. Такие лекарства были бы особенно ценны для случаев очевидного риска, например, больным при переливании крови, медицинскому персоналу при хирургических операциях на инфицированных людях и в ряде других случаев. В этом плане проводятся исследования во многих лабораториях мира, наблюдается постепенный прогресс Лечится обязан каждый заболевший.
Ведущий: А теперь, когда мы познакомились с историей возникновения и развития СПИДа, исследовательской деятельностью по выявлению особенностей строения ВИЧ, причинами развития иммунодефицита, проблемами создания лекарственных препаратов и мы должны определить причины прогрессивного роста ВИЧ инфицированных. Прошу зал быть более активными: задавать вопросы, участвовать в обсуждении.
Ответ из зала: считаю одной из причин – неспособность к глубокой оценки другого человека.
Известно, например, что значительно число неудачных браков связано именно с неспособностью или нежеланием будущих супругов оценить друг друга заранее, разобраться в качествах своего будущего мужа и жены. А неудачные браки приводят зачастую посторонним половым связям. Разведенные люди тоже проявляют повышенную половую активность. Вероятность случайных, кратковременных половых связей вше у тех, кто поздно вступает в брак. Однако слишком ранние браки тоже не благоприятны, так как юный человек не обладает достаточным опытом, необходимым для правильной оценки другого, т.е. будущего супруга. А отсюда все последствия.
Ведущий: Да, не все люди способны задумываться о последствиях своего поведения, а тем более воспринимать вероятность чего–либо как реальность. Найдем или мы еще подобных сторонников в зале?
Ответ из зала: Одной из причин распространения этого заболевания является недостаточная сознательность заболевших. Они пытаются ввести в заблуждение медицинских работников и дают неверные сведения об источниках заражения, желая оградить от неприятностей этого человека или из-за чувства стыда.
Ведущий: Иногда это происходит и неумышленно, так как при беспорядочных связях вообще трудно решить, где и когда именно произошло заражение.
Прошу! Желающие высказать свои мнения.
Ответ из зала: Считаю, что нельзя не признать тот факт, что некоторые заболевшие рассказывают не обо всех связях, а лишь о тех, которые, по их мнению, и привели к заболеванию. Однако, их мнение может быть ошибочным. Иногда источником заражения оказывается человек, который в этом плане, казалось, был вне всяких подозрений.
Ведущий: Ошибочным суждениям способствуют и специфика течения венерических заболеваний, в том числе и заболевание СПИДом, т.к. заразившийся человек некоторое время не ощущает никаких болезненных явлений и, сам того не зная, заражае...

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте:

Простая ссылка на эту страницу:

Ссылка для размещения на форуме:

HTML-гиперссылка:

Добавлено: 2010.11.22 | Просмотров: 1887
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательна!