Инфекционные болезни и проблемы долголетия

Урок-конференция

I. Цели урока:

1. Развивающие цели.

1) Сформировать знания о причинах высокой cмepтности.

2) Формировать интеллектуальные умения: умения анализировать вредное влияние мутагенов, наркотических веществ на наследственность.

3) Развивать волю и самостоятельность. Развивать умение владеть собой: уверенность в своих силах, умение преодолевать трудности в учении биологии.

2. Образовательные цели.

1) Обеспечить усвоение учащимися проблемы долголетия связи с инфекционными болезнями.

2) Обобщить и закрепить, систематизировать, ранее полученные знания по свойствам и механизму функционирования молекул ДНКа и РНКа.

3) Формировать навыки работы с игровыми элементами, видеофрагментами, иллюстративными материалами.

4) Формировать культуру здоровья на уроках биологии.

5) Выявить недостаточно освоенные темы и скорректировать учебный процесс и готовить учащихся к ЕГЭ.

3. Воспитательные цели.

1) Воспитывать культуру речи учащихся.

2) Воспитать экологическую культуру и мышление у учащихся.

II. Тип урока: урок-конференция.

III. Вид урока: урок с применением компьютера (с использованием мультимедиа- средств обучения)

IV. Инновационные, информационные технологии обучения, основанные на применении современной передовой техники – компьютеров. В настоящее время разработано достаточно современных мультимедийных программ, позволяющих эффективно использовать их в обучении.

V. Методы урока: Ролевая игра.

Преподавания –

а) сообщающий

б) иллюстративно игровой) ;

в) объяснительный.

Учения - а) поисковый

VI. Средства: Компьютер, иллюстративный материал, игровые элементы, видеосюжеты.

VII. Оборудование: таблицы, интеpaктивные иллюстрации, видеофрагменты “Картина борьбы Т- лимфоцитов с paковой клеткой”, анимация моделей молекулы “ДНКа и РНКа”

Ход урока

I. Вступление:

Урок-конференцию открывает корреспондент (учитель) :

Ребята, сегодня у нас не совсем обычный урок. У нас научная конференция. Мы ведем репортаж из центра Всемирной организации здравоохранения. В гостях сегодня советники при Всемирной организации здравоохранения, врачи инфекционисты, вирусологи, врачи-oнкoлoги, геронтологи.

Тема конференции: “Инфекционные - болезни и проблемы долголетия”

II. Основная часть:

Учитель:

Кто из нас, грешных, не мечтает прожить “многие-многие лета”? Каждый человек хочет “отдалить от себя cмepть, сделать так, чтобы она не приходила как дольше”

Как вы думаете, человечество, достигло ли больших успехов в увеличении средней продолжительности жизни? Слово предоставляется советникам при Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ)

Советник при (ВОЗ) :

Да, никогда прежде так много людей не жили так долго. Так, в 1992 году более 18% населения Швеции и около 13% населения Японии и США составили люди в возрасте старше 65 лет; ожидается, что к 2020 г. в Японии количество пожилых людей составит уже 1/4 от всего населения страны. За последнее столетие увеличилось и количество людей, достигших возраста старше 80 лет. В Японии и некоторых странах Западной Европы люди старше 80 лет сейчас составляют 3% от всего населения. Как известно, Япония занимает лидирующее положение в мире и по средней продолжительности жизни - 79года.

Учитель:

Причинами же более высокой cмepтности в молодом возрасте у наших предков была вовсе не преждевременная старость, а голод, насилие, и самое основное - болезни. К сожалению, болезни и, прежде всего, инфекционные, собирают страшную дань: каждый год от них умирают более 17 млн. человек, причем более половины из них - маленькие дети. По этому поводу, что думают наши гости – врачи-инфекционисты?

Врачи-инфекционисты:

Оказалось, что целый ряд инфекций в первую очередь туберкулез и малярия - снова стали заметно активизироваться. Активизация этих и других инфекционных заболеваний (менингит, пневмония, сальмонеллез и др.) во многом связана с тем, что их возбудители приобрели устойчивость к некоторым, ранее весьма эффективным, лекарственным препаратам. И вот хуже всего, появились новые cмepтельные инфекции, такие, как, например, СПИД и ли вирусная геморрагическая лихорадка, против которых нет ни эффективных лекарств, ни вакцин и которые распространены сейчас в различных частях света.

Просмотр слайда: “Данные cмepтности, вызванной 10 инфекциями, которые названы главными убийцами человечества”

Врачи-инфекционисты:

Как видно, наибольшее число человеческих жизней в 2000 году унесли острые респираторные инфекции (в основном от них страдают дети) , кишечные инфекции (как правило, за счет заражения питьевой воды и продуктов питания) , туберкулез и малярия. Не малый вклад в общую cмepтность, вызванную инфекционными заболеваниями, приходится на вирусные инфекции – гепатит В и СПИД, вызываемый вирусом иммунодефицита человека ВИЧ.

Учитель:

Речь идет, как уже, наверное, догадались, о печально знаменитом СПИДе, т. е. синдроме приобретенного иммунного дефицита. Это болезнь, заявившая о себе впервые в начале 80-х годов, сейчас вызывает такой же ужас у миллионов людей, как в середине века чума или холера. Как считают вирусологи, исследуется ли вирус, вызывающий СПИД?

Вирусологи:

Родиной этой “чумы XX века” - Центральная Африка. В 1983-1984 гг. французской и американской группам вирусологов удалось выделить вирус, вызывающий СПИД. Этот вирус поражает Т-лимфоциты, т. е. клетки крови, ответственные за иммунитет. В результате больной теряет способность к иммунной реакции на любую инфекцию и умирает от воспаления легких или от чего-нибудь еще.

Учитель: Почему раньше не обнаружили СПИДа? Слово имеет вирусолог.

Вирусологи:

1 - ученик-вирусолог.

Два фактора - длительный инкубационный период, течение которого отсутствует какие-либо внешние признаки болезни, и то, что cмepть наступала от обычных болезней, типа пневмонии, привели к сильной задержки в обнаружении СПИДа. В результате к моменту начала борьбы с болезнью уже около миллиона американцев оказались носителями вируса. Главным образом, СПИД передается через кровь, подобно сывороточному гепатиту. Но, в отличие от гепатита и всех других известных медицине болезней, заболевший СПИДом человек пpaктически наверняка умирает - ведь выведенной из строя оказывается та самая иммунная система, которая единственная и может защитить от вирусной инфекции.

Просмотр слайда. Рассказ 2-го ученика-вирусолога.

“Действие вируса на клетку”. ВИЧ способен продуцировать в клетках – хозяевах, таких как “хелперные” Т- лимфоциты человека, ДНК-копии своего генома. Вирусная ДНК включается в геном лимфоцитов, создавая условия для развития хронической инфекции. У здоровых людей иммунитет обеспечивается сбалансированным взаимодействием двух видов лимфоцитов- Т-хелперов и Т-супрессоров, выpaбатываемых в вилочковой железе- тимусе. В лимфатических узлах развиваются В-лимфоциты, продуцирующие антитела. У здоровых людей число хелперов вдвое превышает число супрессоров. Т-хелперы стимулируют выработку В-лимфоцитами антител. ВИЧ поражает лимфоциты, уменьшается число т- хелперов и супрессоров, уменьшается число способность к выработке антител. Понижается сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. Нарушается противоопухолевый иммунитет.

Дополнительная информация 3 - ученика-вирусолога:

Другая распространенная вирусная инфекция- это вирусные гепатиты. В настоящее время насчитывается около 350 млн. людей, которые являются носителями вирусного гепатита С, почти четверть из них обречена на cмepть от поражения печени.

Учитель: Так зачем же нужен иммунитет? Странный вроде бы вопрос- иммунитет нужен, чтобы побеждать заразу.

Просмотр слада: “Соотношение различных причин cмepти людей в развитых странах и развивающихся странах в 2000 г. ”

Советник при (ВОЗ) :

Как видно, в развивающихся странах наибольшую угрозу для жизни представляют инфекционные заболевания, а в развитых хронические болезни (сердечно-сосудистые заболевания, нарушения мозгового кровообращения, диабет и т. д. ) . На втором месте по числу cмepтельных исходов в развитых странах стоят paковые заболевания, а в развивающихся странах paк уступает второе место болезням системы кровообращения.

Учитель:

Проблема развития злокачественных опухолей давно привлекает внимание ученых и является на сегодняшний день актуальной для всего человечества. Вопрос врачам oнкoлoгам, в чем же причина развития злокачественного роста клеток?

Врачи-oнкoлoги:

1 ученик - oнкoлoг:

Paк стоит среди других болезней особняком - потому, что paковая клетка - это своя же клетка, но ведет она себя как чужая. До поры до времени такая клетка ничем не отличается от других. Она строго подчиняется правилам общежития, принятым в многоклеточном сообществе. В какой то момент такая “послушная” дифференцированная клетка становится перестает подчиняться правилам и начинает безудержно делиться, т. е. превращаться в paковую. Причем это свойства передается всему ее потомству. Отсюда и метастазы – множественные очаги болезни, возникающие в результате деления paковых клеток, разнесенных кровотоком от исходной опухоли. И все это - результат какого-то перерождения, наступившего в одной единственной клетке.

Дьявольское коварство клетки-предательницы состоит в том, что для “сил безопасности”, для иммунной системы, эта клетка - своя, вроде бы такая же, как и все остальные. Вот почему организм, способный с помощью своей иммунной системы успешно бороться с вторжением всевозможных бактерий и вирусов извне, часто оказывается беспомощным перед лицом “внутреннего врага”.

Учитель:

Неужели в организме совсем нет “тайной полиции”, способный вскрыть и обезвредить эти клетки-предательницы? Слово предоставляется врачам-oнкoлoгом.

2 ученик-oнкoлoг:

Оказывается, есть. Эту роль играет определенный класс Т-лимфоцитов, точнее Т-киллеров. Они способны распознать и обезвредить, попросту убить, paковые клетки. С тайной полицией шутки плохи. Если ей дать, как следует развернуться, она начинает косить всех без разбора, т. е. убивает и нормальные, послушные клетки. Но совсем без нее тоже не обойтись - резко возрастают шансы заболеть paком.

Давайте посмотрим видеосюжет. Перед Вами раскроется картина борьбы Т-лимфоцитов с paковой клеткой.

3 ученик-oнкoлoг:

По существующим сведениям нормальная клетка становится paковой под действием либо одного, либо комбинации факторов: химических канцерогенных веществ, ионизирующего облучения и онкогенных вирусов, т. е. вирусов, вызывающий paк. Мутагены, которые с достаточно большой частотой вызывает развитие злокачественных опухолей, называются канцерогенными. Под действием канцерогенов любой природы происходит повреждение дезоксирибонуклеопротеидов. К таким повреждениям относятся частичная диссоциация ДНК, образование сшивок между ДНК и окружающими ее белками, распад нуклеопротеидов. Количество химических канцерогенных веществ в связи с развитием промышленного производства постоянно увеличивается, что ведет к загрязнению окружающей среды. Средством защиты от такого загрязнения является создание эффективной системы контроля. Создание системы контроля имеет огромное значение профилактики paка.

4 ученик- oнкoлoг:

Но наиболее серьезными канцерогенами по распространенности и последствиям являются канцерогены табачного дыма. В табаке содержатся специфические нитрозамины (например, нитрозонорникотин) , обладающие высокой канцерогенной активностью. Полагают, что курение сигарет является основным фактором в развитии paка легких, полости рта, красной каймы губ, глотки и причиной предpaковых состояний этих органов. Курение - фактор риска развития paка мочевого пузыря. У людей, выкуривающих в день 60 сигарет и более, он развивается в 2,8 раза чаще, чем у некурящих. Из этого можно сделать вывод, что канцерогены, входящие в состав табака, ответственны за значительную часть злокачественных опухолей разных органов.

Учитель:

Другой важный вопрос, вызывает ли вирус paковые заболевания у человека? Вопрос вирусологом.

Вирусологи:

Считается, что некоторые вирусы могут быть причиной развития злокачественных опухолей. Такие вирусы называются онкогенными. Известен аденовирус обезьян, который обладает высокой способностью вызывать paк. ДНК этого вируса имеет участок, несущий “онкоген”, т. е. ген, ответственный за paковое перерождение клеток. Нуклеиновая кислота вирусной частицы проникает внутрь клетки, присоединяется к ДНК этой клетки и в последующем приводит к ее разрушению. В развитии злокачественных опухолей как вирусной, так и химической природы имеет значение генетическая предрасположенность к их развитию.

Учитель:

У нас в гостях геронтологи. Расскажите, пожалуйста, о себе. Зачем мы стареем?

Геронтологи:

Геронтология - это наука о старении организмов. Многочисленные исследования. Проведенные в этой области, показали несомненную связь старения с обменом нуклеиновых кислот. Например, стало известно, что синтез ДНК в клетке новорожденных происходит интенсивнее, чем у взрослых. А также синтез РНК усиливается в начальный период развития эмбриона. В этот же период у эмбриона появляется несколько новых антигенов, что было доказано с помощью иммунологических методов.

У старых животных повышен синтез однонитевой ДНК, а процесс формирования двунитевой ДНК в регенерирующей ткани печени замедляется. Это означает, что у старых животных каждый промежуток времени меньшее количество образующейся ДНК переходит в двуспиральную структуру, чем у молодых животных. Также при старении собственная ДНК митохондрий начинает работать хуже, что проявляется в снижении синтеза митохондриальных белков. В последнее время было показано, что в печени молодых крыс имеется резерв и РНК и рибосом, которые при старении организма вовлекаются в синтез белка. Что у старых животных используется весь резервный потенциал белок синтезирующего аппарата. При этом резерв и РНК переходит из неактивной в активную форму. Поэтому организм человека стареет.

III. Заключение:

Групповая работа. Каждая группа предлагает свой вариант ответа.

1. Для эффективного лечения некоторого наследственного заболевания, развивающегося у обладателей дефектного гена Х, необходимо определить, на каком этапе эмбрионального развития этот ген начинает работать. Какие эксперименты на животных Вы предложили бы для решения этой задачи?

2. Что же препятствует искоренению инфекционных заболеваний?

Ответы учащихся: Прежде всего, низкий жизненный уровень, попросту бедность. Более 1000 млн. людей в мире живут в условиях крайней нищеты и просто не могут

себе позволить купить необходимые лекарственные препараты. Кроме того, продолжается процесс урбанизации, т. е. рост населения городов, что приводит к созданию антисанитарных условий, в частности к нехватке экологически чистой воды.

Немалый вклад в распространение инфекций вносит массовая миграция из одной страны в другую миллионов беженцев, спасающих от войн, гражданских беспорядков или стихийных бедствий.

Вспышкам различных инфекций способствует все увеличивающееся количество международных авиаперевозок, расширение торговли между различными континентами и туризм. Немало человеческих жизней уносят болезни, передаваемые животными, в частности бешенство и бруцеллез.

3. Какие приоритетные направления Вы можете предложить по сокращению инфекционных заболеваний? Возможные варианты ответов:

1. Изолировать источники инфекций, создать как национальный, так и международный эпидемиологический контроль, улучшать методы ранней диагностики и разpaбатывать новые, эффективные лекарства и вакцины.

2. Предлагается осуществить контроль за вспышками инфекций, которые ранее были неведомы человечеству (например, СПИД) , а также продолжать изучение их причин их появления и путей распространения, создавать действенные лекарственные препараты…

4. Влияет ли образ жизни и питание на долгожительство? (варианты ответов)

5. Предложите свои варианты по профилактике СПИДа:

- проверка на наличие антител к ВИЧ;

- контроль за донорскими органами и кровью;

- использование одноразового медицинского оборудования;

- моногамный бpaк;

- использование презервативов;

Подведение итогов конференции.

Учитель: Заканчивается наш репортаж с конференции по теме “Инфекционные болезни и проблемы долголетия”

Мы говорим о вступления в биохимический век, и это не пустые слова. Это явление огромной значимости, один из поворотных пунктов в истории человеческой мысли. Ученые говорят о нуклеопротеинах, о биохимической генетике и электронном микроскопе, о строение молекул и радиоактивных изотопах. Не подумайте, что все это – не более одна их забава. Это надежный путь к решению проблем наследственных и инфекционных заболеваний. На этом пути будут получены знания, на основе которых мы сможем решить проблему долгожительства. Это путь к познанию тайн жизни.

Литература для учителя.

1. В мире науки. 1990-1994гг.
2. Химия и жизнь 1992.
3. Г. Шлегель. Общая микробиология. М. : Мир,1987.
4. М. Д. Франк - Каменецкий. Самая главная молекула. Москва “Наука”, 1988.
5. М. П. Шерстнев, О. С. Комаров. Химия и биология нуклеиновых кислот. Москва “Просвещение”1990.
6. Р. К. Закиев. Избранные главы общей генетики. Казань, 1991.
7. Т. Г. Богданова, Е. А. Солодова. Справочник для старшеклассников и поступающих в ВУЗы. “Аст-Пресс школа”, 2003.
8. З. С. Киселева, А. Н. Мягкова. Генетика. Москва “Просвещение”1983
9. М. Р. Сапин, Г. Л. Билич, Анатомия человека. Москва “Высшая школа” 1989.
10. Биология. Еженедельное приложение к газете “Первое сентября”. 1998-2005.

Литература для ученика.

1. Шевченко В. А. Генетика человека: Учеб. Пособие для вузов. М. : ВЛАДОС,2002.
2. Сингер М. , Берг П. Гены и геномы. М. :Мир,1998.
3. Константинов А. В. Биология индивидуального развития. Минск: Изд-во БГУ,1978.
4. Конюхов Б. В. Генетика развития позвоночных. М. : Наука, 1980.
5. Дубинин Л. Б. Горизонты генетики М. : Просвещение, 1970.
6. Биологисеский энциклопедический словарь. Москва “Советская энциклопедия” 1989.
7. Мари Р. И др. Биохимия человека. М. : Мир,1993.
8. Альбертс Б. и др. Молекулярная биология клетки. М. : Мир, 1994.
9. Летвинин М. Г., Летвинина Т. П. Общая биология: Словарь понятий и терминов. СПб. : Паритет,2002.
10. Летвинин М. Г., Летвинина Т. П. Общая биология. СПб. : Паритет,2000.

Интернет-сайты.

1. http:// cellbio utmb. edu-сайт университета Юта (США) по клеточной биологии, гистологии, анатомии и физиологии.
2. http:// www. biology. com/campbell- сайт учебника по биологии.
3. http:// www. uni-mainz. de/FB/Madizin/Anatomie/Workshop- сайт университета Майнц (Германия) по микроскопической анатомии, цитологии и гистологии. .
4. http:// www. nature. ru- сайт МГУ (России) по всем разделам биологии, медицины и другим наукам.
5. http:// www. issep. rssi. ru- сайт Соровского образовательного журнала.