Итоговый индивидуальный проект по биологии на тему "Вирусы" содержит информацию об истории открытия вирусов, особенностях строения и размножения вирусов, а также о том какие бывают вирусные инфекции по типу, а также ученицами были подробно описали способы профилактики вирусных инфекций.

В процессе проведения работы над индивидуальным исследовательским проектом по биологии о вирусах обучающиеся 9 класса определили что в наше время является необходимым повышение уровня осведомленности населения о способах распространения и предотвращения вирусных заболеваний, а также крайне важно соблюдение правил личной гигиены и санитарных норм.

Подробнее о работе:

В ходе исследовательской работы по биологии на тему «Вирусы» ученицы 9 класса сделали выводы о том, что вирусы есть глобальная проблема современного общества. Они являются серьезной угрозой для здоровья людей и экономики. Разработка эффективных мер профилактики и контроля вирусных инфекций требует сотрудничества ученых и медицинских работников всего мира.

Оглавление

Введение
Глава 1. История открытия вирусов
Глава 2. Особенности строения и размножения вирусов
Глава 3. Типы вирусных инфекций
Глава 4. Профилактика вирусных инфекций
Заключение
Список источников

В мире, где человечество сталкивается с постоянными вызовами здоровья, вирусные инфекции играют значительную роль в угрозе для общественного здоровья. Вирусы — это невидимые враги, способные вызвать разнообразные заболевания, от простуды до серьезных эпидемий. Понимание природы вирусных инфекций и методов их предотвращения становится все более важным в современном мире. В данном проекте мы погрузимся в мир вирусных инфекций, исследуем их структуру, типы вирусных инфекций, симптомы и методы лечения. Также рассмотрим меры предосторожности и профилактики, которые помогут минимизировать риск заражения вирусами.

Цель проекта: изучить вирусные инфекции и узнать о методах профилактики вирусных инфекций.

Задачи проекта:

1. Узнать историю открытия вирусов.
2. Узнать особенности строения и размножения вирусов.
3. Узнать какие типы вирусных инфекций бывают.
4. Узнать о профилактике вирусных инфекций.

Вирус — это неклеточный инфекционный агент. Сегодня нам известно около 6 тысяч различных вирусов, но их существует несколько миллионов. Вирусы не похожи друг на друга и могут иметь как форму сферы, спирали, так и форму сложного асимметричного сплетения. Размеры вирусов варьируются от 20 нм до 300 нм.

В 1852 г. русский ботаник Д.И. Ивановский впервые получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью. Когда такой экстракт пропустили через фильтр, способный задерживать бактерии, отфильтрованная жидкость все еще сохраняла инфекционные свойства. В 1898 г. голландец Бейеринк придумал новое слово вирус, чтобы обозначить этим термином инфекционную природу некоторых профильтрованных растительных жидкостей.

Хотя удалось достигнуть значительных успехов в получении, высокоочищенных проб вирусов и было установлено, что по химической природе это нуклеопротеины, сами частицы все еще оставались неуловимыми и загадочными, потому что они были слишком малы, чтобы их можно было увидеть с помощью светового микроскопа. Поэтому-то вирусы и оказались в числе первых биологических структур, которые были исследованы в электронном микроскопе сразу же после его изобретения в 30-е годы нашего столетия.

Пять лет спустя, при изучении заболеваний крупного рогатого скота, а именно — ящура, был выделен аналогичный фильтрующийся микроорганизм. А в 1898 году, при воспроизведении опытов Д. Ивановского голландским ботаником М. Бейеринком, он назвал такие микроорганизмы «фильтрующимися вирусами». В сокращённом виде, это название и стало обозначать данную группу микроорганизмов.
В 1901 году было обнаружено первое вирусное заболевание человека — жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами.

В 1911 году Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака — саркомы Рауса (лишь в 1966 г, спустя 55 лет, ему была вручена за это открытие Нобелевская премия по физиологии и медицине).
Эксперимент Херши. Эксперимент проводился на бактериофаге T2, структура которого к тому времени была выяснена с помощью электронной микроскопии. Оказалось, что бактериофаг состоит из белковой оболочки, внутри которой находится ДНК. Эксперимент был спланирован таким образом, чтобы выяснить, что же — белок или ДНК — является носителем наследственной информации.
В 1969 году Алфред Херши получил Нобелевскую премию за открытия генетической структуры вирусов.
В 2002 году, в университете Нью-Йорка был создан первый синтетический вирус .

В центре агента находится генетический материал РНК или ДНК, вокруг которого располагается белковая структура — капсид. Капсид служит для защиты вируса и помогает при захвате клетки. Некоторые вирусы дополнительно покрыты липидной оболочкой, т.е. жировой структурой, которая защищает их от изменений окружающей среды.

Вирусолог Дэвид Балтимор объединил все вирусы в 8 групп, из которых некоторые группы вирусов содержат 1-2 цепочки ДНК. Другие же содержат 1 цепочку РНК, которая может удваиваться или достраивать на своей матрице ДНК. При этом каждая группа вирусов производит себя в различных органеллах зараженной клетки. Вирусы имеют определенный диапазон хозяев, т.е. он может быть опасен для одних видов и абсолютно безвреден для других. Например, оспой болеет только человек, а чумкой только некоторые виды плотоядных. Вирус не способен выжить сам по себе, поэтому активируется только в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества. Цель вируса — создание множества копий себя, чтобы инфицировать другие клетки!

Для проникновения в клетку белки поверхности вируса связываются со специфическими поверхностными белками клетки. Прикрепление, или адсорбция, происходит между вирусной частицей и клеточной мембраной. В мембране образуется дырка, и вирусная частица или только генетический материал попадают внутрь клетки, где будет происходить размножение вируса. Сегодня ученые всего мира сделали важное открытие о том, что заражение коронавирусом людей преклонного возраста объясняется тем, что у пожилых людей накапливается специфический белок, который помогает COVID-19 проникать внутрь клетки эпителия.

Вирусной инфекцией является заболевание, которое возникает при проникновении в тело патогенных вирусных частиц. Вирусы «захватывают» нормальные живые клетки тела. Они используют эти клетки для репликации и размножения, в конечном итоге разрушая клетку-хозяина – это то, что вызывает признаки заболевания вирусной инфекцией. Важно понимать различия вирусной и бактериальной инфекции. В отличие от бактериальных инфекций, которые поддаются лечению антибиотиками, вирусные инфекции не так просто лечить. Многие, такие как ОРВИ, проходят своим чередом, и тело восстанавливается самостоятельно, а другие, например ВИЧ, – нет.

Продуктивная вирусная инфекция с образованием дочерних популяций и характерными клиническими проявлениями возможна лишь при наличии в заражённом организме чувствительных клеток, в которых осуществляется репродуктивный цикл возбудителя. Например, возбудитель полиомиелита может реплицировать только в клетках ЖКТ и ЦНС приматов и человека.

Абортивная инфекция развивается при проникновении возбудителя в нечувствительные клетки (например, при попадании вируса лейкоза коров в организм человека) либо в клетки, не способные обеспечить полный репродуктивный цикл (например, находящиеся в стадии клеточного цикла G0). Способность клеток к поддержанию вирусспецифических репродуктивных процессов также подавляет ИФН, противовирусный эффект которого направлен против самых различных вирусов.

Продолжительная вирусная инфекция возникает при таком взаимодействии между вирусом и заражённой клеткой, когда в последней продолжается выполнение собственных клеточных функций. Если заражённые клетки делятся, образуется инфицированный клон. Таким образом, увеличение числа заражённых клеток способствует увеличению общей популяции возбудителя в организме. Тем не менее персистирующие вирусные инфекции обычно нарушают функции клеток, что в конце концов приводит к клиническим проявлениям.

У человека развитие персистирующих инфекций в определённой степени зависит от возраста. Например, внутриутробное заражение вирусом коревой краснухи или цитомегаловирусом ЦМВ) приводит к ограниченному по времени персистированию возбудителя. Появление симптоматики связано с возможностью плода развивать иммунные реакции на инфекционный агент.

Латентная (скрытая) вирусная инфекция. В то время как персистирующие инфекции сопровождаются постоянным высвобождением дочерних вирусных популяций, при латентных поражениях они образуются спорадически. Репродуктивный цикл подобных возбудителей резко замедляется на поздних стадиях и активируется под влиянием различных факторов. Латентные инфекции характерны для большинства герпесвирусов, вызывающих рецидивирующие и обычно не прогрессирующие заболевания.

Инаппарантные инфекции сопровождаются бессимптомной циркуляцией незначительных количеств возбудителя в отдельных органах. При этом выявить возбудителя можно лишь специальными методами. От бессимптомного носительства подобные поражения отличает большая вероятность возникновения клинических проявлений. Этот термин применяют при целом ряде инфекций, при которых нет явных признаков заболевания. В практике вирусных инфекций у человека часто применяют альтернативный термин «субклиническая инфекция». Собственно, и латентные инфекции можно расценивать как хронически протекающие инаппаратные инфекции, при которых устанавливается баланс между организмом и возбудителем.

Дремлющая (криптогенная) вирусная инфекция — форма проявления вирусной инфекции, при которой возбудитель в неактивном состоянии находится в отдельных очагах (например, в нервных ганглиях). Клинически инфекция проявляется лишь при резком ослаблении защитных сил организма. Например, вирус герпеса 3 типа, вызывающий при первичном заражении ветряную оспу, пожизненно сохраняется в организме. Рецидив заболевания в форме опоясывающего лишая возможен лишь при нарушениях иммунного статуса (наиболее часто в пожилом возрасте).

Медленные вирусная инфекции характеризуются длительным инкубационным периодом (месяцы и годы), в течение которого возбудитель размножается, вызывая всё более явные повреждения тканей. Первоначально возбудитель размножается в ограниченной группе клеток, но постепенно инфицирует всё большее их число. Заболевания заканчиваются развитием тяжёлых поражений и смертью больного. К медленным вирусным инфекциям относят подострый склерозирующий панэнцефалит, ВИЧ-инфекцию и др.

Неспецифической профилактикой вирусных инфекций являются природные факторы защиты от инфекций. В первую очередь это физиологические барьеры: кожа и слизистые. Они препятствуют механическому проникновению возбудителя в организм. К этой же группе относят физиологические процессы, такие как откашливание, чихание, мочеиспускание, дефекация, отшелушивание кожи.

Благодаря им происходит удаление инфекционных агентов из организма. К факторам неспецифической защиты также относят врожденный иммунитет и его компоненты. Эти механизмы появились в результате эволюционного развития человека. Противовирусными свойствами обладают интерфероны, ферменты, Т- и B-лимфоциты, другие соединения, которые вырабатываются в организме и отвечают за обнаружение и уничтожение вирусных частиц.

Специфические факторы защиты направлены на уничтожение определенного вида возбудителей. При попадании в организм чужеродных веществ, которых называют антигенами, иммунная система вырабатывает антитела. При взаимодействии антигенов и антител происходит нейтрализация возбудителей, что помогает организму справиться с инфекцией. Речь идет о специфическом иммунитете.

Он формируется после перенесенной инфекционной болезни или при помощи вакцинации. В Национальный календарь включены профилактические прививки против дифтерии, столбняка, коклюша, кори, краснухи, гепатита В и ряда других заболеваний. Профилактика вирусных заболеваний, таких как клещевой энцефалит, вирусный гепатит А, чума, сибирская язва, желтая лихорадка, предусматривает иммунизацию по эпидемическим показаниям.

В заключении работы над индивидуальным исследовательским проектом по биологии можно подчеркнуть, что вирусные инфекции являются глобальной проблемой современного общества. Они представляют серьезную угрозу для здоровья людей, экономики и общественного порядка. Важно отметить, что разработка эффективных мер профилактики и контроля вирусных инфекций требует сотрудничества правительств, ученых и медицинских работников всего мира.

Необходимо продолжать исследования в области вирусологии, иммунологии и молекулярной биологии для разработки новых методов диагностики, лечения и профилактики вирусных инфекций. Также необходимо повышать уровень осведомленности населения о способах распространения и предотвращения вирусных заболеваний, а также о необходимости соблюдения правил личной гигиены и санитарных норм.

В целом, решение проблемы вирусных инфекций возможно только при совместных усилиях всех заинтересованных сторон и должно быть направлено на создание более устойчивой и безопасной системы здравоохранения.

1. Википедия.
2. Вирусные болезни человека» (2015), Ю.В. Лобзин, Т.В. Беляева, Е.С. Белозеров, В.М. Волжанин
3. Биология. Введение в общую биологию 9 класс - Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А., Швецов Г.Г.
4. Биология. Человек и его здоровье. 9 класс. Никишов А.И., Богданов Н.А.