можно ли считать что эксперименты выполненные ивановским дали окончательное подтверждение гипотезе
4. 7. 054 Вирусология Ивановского
4.7 Биология, ботаника, агрономия
4.7.054 Вирусология Ивановского
Физиолог растений, микробиолог, лектор, педагог, общественный деятель; редактор «Варшавских университетских известий»; приват-доцент Петербургского, профессор Варшавского и Донского университетов, а также Высших женских курсов; создатель научной школы вирусологов; заведующий Никитским ботаническим садом под Ялтой; председатель отделения биологии Общества естествоиспытателей природы — Дмитрий Иосифович Ивановский (1864—1920) является основоположником вирусологии.
Что такое вирус, можно узнать, заглянув в любую энциклопедию. Здоровее будет с ним познакомиться заочно.
Вирус (от лат. virus — яд) — простейшая форма жизни, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенные в белковую оболочку и способные инфицировать живые организмы.
Эти паразиты могут размножаться только внутри клетки растений, животных, грибов и бактерий. Вирусы — самая многочисленная форма существования органической материи на Земле.
Так, воды мирового океана содержат около 4;1030 вирусов бактерий (бактериофагов). Отличительной чертой вирусов служит их способность воспроизводить самих себя.
Проникая в клетку, вирусы перепрограммируют клеточные системы, подавляют противовирусную защиту и создают комфортные условия для развития собственного потомства. Клетка превращается в инкубатор вирусов, которые, созревая, покидают клетку, чаще всего губя ее, т.к. разрывают клеточную мембрану.
Чума, оспа, сибирская язва, желтая лихорадка, полиомиелит, грипп, герпес, рак, бешенство, гепатит А и В, энцефалит, корь, СПИД и пр. — все это вирусные заболевания человека, и ни одно из них нельзя назвать легким.
Без преувеличения, это опасность № 1 для человека. Недаром обладателями Нобелевских премий по физиологии и медицине, а также по химии стали больше десяти исследователей, занимавшихся вплотную изучением вирусов. И понятно, что ученый, открывший возбудителя эпидемий и пандемий, заслуживает глубочайшей благодарности всего человечества, а заодно и всего растительного и животного мира.
К чести России автор этого открытия — русский ученый, микробиолог Д.И. Ивановский.
Дмитрий Иосифович обнаружил вирусы в результате изучения заболевания табачных растений. Пытаясь найти возбудителя опасной болезни — табачной мозаики (проявляется на многих, особенно тепличных растениях в виде скручивающихся трубочкой, желтеющих и опадающих листьев, в некрозе плодов, нарастающих боковых почек), Ивановский несколько лет занимался исследованиями в Никитском ботаническом саду под Ялтой и в ботанической лаборатории АН.
Зная из работ голландского ботаника А.Д. Майера о том, что мозаичную болезнь табака можно вызвать переносом сока больных растений здоровым, ученый растирал листья больных растений, процеживал сок через полотняный фильтр и впрыскивал его в жилки здоровых листьев табака. Как правило, инфицированные растения перенимали болезнь.
Ботаник тщательно изучал под микроскопом больные листья, но не обнаружил ни бактерий, ни еще каких-либо микроорганизмов, что неудивительно, т.к. вирусы размером от 20 до 300 нм (1 нм = 10¬9 м) на два порядка меньше бактерий, и их в оптическом микроскопе увидеть нельзя.
Считая, что в инфицировании виноваты все-таки бактерии, ботаник стал пропускать сок через специальный фарфоровый фильтр Э. Шамберлена, но вопреки ожиданиям, инфекционные свойства отфильтрованного сока сохранялись, т.е. фильтр не улавливал бактерии. Попытка вырастить возбудителя мозаики на обычных питательных средах, как это делается с теми же бактериями, не увенчалась успехом.
Обнаружив в клетках инфицированных растений кристаллические включения (кристаллы «И»), ученый пришел к выводу, что возбудителем мозаичной болезни является твердое инфекционное начало — либо «фильтрующиеся» бактерии, не способные расти на искусственных субстратах, либо неведомые и невидимые микроорганизмы, выделяющие токсины.
О своих наблюдениях Ивановский доложил в 1892 г. на заседании Императорской АН. На эту тему им были опубликованы статья и брошюра «О двух болезнях табака», тут же переведенная на немецкий язык.
Докторскую диссертацию на тему «Мозаичная болезнь табака» микробиолог защитил в Киевском университете в 1903 г.
В диссертации Ивановский представил блестящие результаты своих экспериментов, безупречно отработанные методики, сделал выводы о существовании нового, неизвестного ранее класса микроорганизмов.
Дав критерии и методы для их определения, ученый заложил основы новой научной дисциплины — вирусологии, ставшей к середине XX в. самостоятельной дисциплиной.
В 1899 г. голландский ботаник М. Бейеринк независимо от Ивановского повторил опыты с табачной мозаикой на фильтре Шамберлена и подтвердил наблюдения русского ученого. На Западе было провозгласили Бейеринка первооткрывателем вирусов, но тот сам подтвердил приоритет Ивановского. Правда, при этом голландец утверждал, что мозаику табака вызывает «жидкое заразное начало, которое размножается только в живых растениях, убивается кипячением и сохраняет инфекционные свойства при высушивании».
После изобретения электронного микроскопа кристаллические включения, описанные Ивановским, были идентифицированы как кристаллы вируса табачной мозаики в 1935 г. американским биохимиком У. Стэнли — ученый получил тогда за свои исследования Нобелевскую премию.
Какое-то время при описании вирусов использовалась терминология Ивановского и Бейеринка — «фильтрующееся ядовитое начало», «фильтрующийся вирус», но со временем осталось одно слово — «вирус», и его открытие связывают с именем одного Ивановского.
Справедливости ради, надо отметить, что вирусы были известны и до Ивановского. Э. Дженнер еще в конце XVIII в. получил первую противооспенную вакцину; в 1885 г. разработал вакцину против вируса бешенства Л. Пастер. Основатель микробиологии тогда не знал природы возбудителя заболевания и называл (вместе со всем медицинским сообществом) «вирусом» всякое заразное начало.
Исследования Ивановского подхватили ученые во всем мире. Использовав метод фильтрации русского ученого, немецкие врачи Ф. Лефлер и П. Фрош в 1897 г. обнаружили возбудитель ящура крупного рогатого скота.
Затем последовал бум открытий вирусов — желтой лихорадки, чумы, бешенства, натуральной оспы, полиомиелита и т.д. В 1917 году были открыты бактериофаги — вирусы, разрушающие бактерии. Естественно, каждое открытие не было задачей «чистой» науки, за ним тут же следовало приготовление противоядия — вакцины, лечение и профилактика заболевания.
Ныне описано свыше 6000 вирусов, принадлежащих к 2000 видам, 287 родам, 73 семействам и 3 порядкам. Более десятка основных групп вирусов являются патогенными для человека.
К ДНК-содержащим вирусам относят семейство поксвирусов (вызывающих оспу), вирусы группы герпеса, аденовирусы и др.
К РНК-содержащим вирусам относят пикорнавирусы (полиомиелит, гепатит А, острые простудные заболевания), миксовирусы и парамиксовирусы (грипп, корь, свинка) и т.д.
Самую многочисленную группу составляют т.н. «арбовирусы», переносимые членистоногими — комарами, москитами, клещами.
Презентация к занятию по внеурочной деятельности «Функциональная грамотность». Тема занятия «ВИРУСЫ» (9 класс)
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Описание слайда:
Презентация к занятию по внеурочной деятельности «Функциональная грамотность» 9 класс
Тема занятия «ВИРУСЫ»
Подготовила учитель географии
МБОУ Школа №29 г.о. Самара
Киселева Наталья Александровна
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Задание 1 «ОТКРЫТИЕ ВИРУСОВ»
Вирусы существуют на Земле примерно 3 миллиарда лет. Они являются самой многочисленной биологической формой и присутствуют в каждой экосистеме. Между тем, по историческим меркам, люди узнали о существовании вирусов совсем недавно.
В конце 19 века молодой российский ученый Дмитрий Иосифович Ивановский изучал так называемую мозаичную болезнь растений табака. Он растирал в фарфоровой ступке листья, поражённые болезнью, и пропускал образовавшийся сок через бактериальный фильтр. В фильтре имелись мельчайшие поры, через которые не проходили бактерии. Полученный фильтрат наносили на листья здоровых растений табака.
Через некоторое время на этих листьях появлялись обесцвеченные участки. Листья исследовались под световым микроскопом, бактерий там не было, но мозаичная болезнь поражала растения.
В результате Д. И. Ивановский предположил, что возбудителями болезни являются неизвестные до сих пор частицы, которые он назвал небактериальными патогенами или «фильтрующимися» бактериями. Впоследствии эти частицы были названы вирусами, и Д. И. Ивановский стал их первооткрывателем.
Описание слайда:
1. Какие методы исследования дали возможность Д. И. Ивановскому сделать предположения о существовании вирусов?
Отметьте все верные ответы.
Описание слайда:
Задание 2
Продолжая исследования, Д. И. Ивановский провёл следующий эксперимент. В чашках Петри на средах с питательными веществами он помещал выделения из растений с известным бактериальным заболеванием (случай 1 на рисунке) и выделения из растений с «фильтрующимися» бактериями (случай 2 на рисунке). Оказалось, что только в случае 1 на питательных средах вырастали колонии бактерий. В случае 2 колоний не было.
Чашки Петри с выделениями из растений с бактериальными заболеваниями (1) и растений с «фильтрующимися» бактериями (2)
1
2
Описание слайда:
2. Какие выводы сделал Д. И. Ивановский после своих экспериментов по изучению мозаичности листьев табака?
Отметьте все верные ответы.
Описание слайда:
Задание 3
Можно ли считать, что эксперименты, выполненные Д. И. Ивановским, дали окончательное подтверждение его гипотезе о существовании вирусов?
Отметьте «Да» или «Нет», а затем запишите объяснение своего ответа.
Естественнонаучная грамотность.
РЕКОМЕНДАЦИИ
По оцениванию выполнения заданий (9 класс)
Естественнонаучная грамотность.
| № задания | Система оценивания | ||
| «Какие шины лучше?» Задание 3/6 | 2 балла: Выбрано: В ответе говорится, что в течение времени срабатывания реакции автомобиль продолжает ехать с той же скоростью, при которой водитель увидел помеху. Следовательно, путь за время реакции примерно равен этой скорости, умноженной на время срабатывания реакции, то есть этот путь пропорционален скорости. Например: · до того момента, как он ударит по тормозам, он едет с той же скоростью, значит путь равен этой скорости, умноженной на время; · s=vt, где s – путь за время реакции, t – время реакции, v – скорость, при которой он увидел помеху. 1 балл: Говорится только, что путь – это время, умноженное на скорость без пояснения, что скорость в течение времени срабатывания реакции остается той же, при которой водитель увидел помеху. Например: · путь – это время на скорость, значит, он пропорционален скорости; · s=vt (только приведена формула). Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов В ответе отсутствует упоминание о способе вычисления пути при движении с постоянной скоростью. | ||
| «Какие шины лучше?» Задание 6/6 | 2 балла: В ответе присутствует идея, что коэффициент сцепления можно определить, если менять угол наклона дороги (или площадки), на которой стоит автомобиль с полностью заблокированными колесами. Тот наклон, при котором автомобиль станет соскальзывать вниз, позволит определить коэффициент сцепления. Он будет равен тангенсу этого угла. 1 балл: В ответе присутствует идея, изложенная выше, но не говорится, чему численно равен коэффициент сцепления. Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов Другие варианты ответа | ||
Открытие вирусов Задание 3 / 5 Воспользуйтесь текстом, расположенным справа. Для ответа на вопрос отметьте нужный вариант ответа, а затем запишите объяснение к нему. Можно ли считать, что эксперименты, выполненные Д. И. Ивановским, дали окончательное подтверждение его гипотезе о существовании вирусов? Отметьте «Да» или «Нет», а затем запишите объяснение своего ответа. o Да o Нет  | Продолжая исследования, Д. И. Ивановский провёл следующий эксперимент. В чашках Петри на средах с питательными веществами он помещал выделения из растений с известным бактериальным заболеванием (случай 1 на рисунке) и выделения из растений с «фильтрующимися» бактериями (случай 2 на рисунке). Оказалось, что только в случае 1 на питательных средах вырастали колонии бактерий. В случае 2 колоний не было.  
| ||
| «Открытие вирусов» Задание 3/5 | 2 балла: Выбрано «Да» и в обосновании говорится, что эксперименты действительно подтвердили, что возбудители болезни табака не являются бактериями, или известными на тот момент бактериями ИЛИ Выбрано «Нет» и в обосновании говорится, что эксперименты Ивановского нельзя было считать окончательным подтверждением существования вирусов, так как сами вирусы (или вирусные частицы) Ивановский не наблюдал и не мог наблюдать, поскольку это стало возможно только позже, с появлением электронного микроскопа (может быть сказано просто об отсутствии технических средств). 1 балл: Выбрано «Да», но в обосновании отсутствует идея о существовании Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов – Обоснование отсутствует или содержит неверные утверждения, или перефразирует вопрос. | ||
Открытие вирусов Задание 4 / 5 Воспользуйтесь текстом, расположенным справа. Запишите свой ответ на вопрос. Какова роль генетического материала, то есть молекулы ДНК или РНК, содержащейся внутри вирусной частицы?  | 
Гораздо позднее с помощью электронного микроскопа были обнаружены и изучены вирусные частицы вируса табачной мозаики (ВТМ) (см. рисунок 1) и других вирусов. Выяснилось, что вирусная частица – это молекула ДНК или РНК, заключенная в белковую оболочку. Например, вирус ВТМ (рисунок 2) содержит молекулу РНК, а его белковая оболочка состоит из 2130 идентичных полипептидных субъединиц. В настоящее время считается, что вирусы представляют собой неклеточную форму жизни. Проникнув в клетку другого организма, вирусы перестраивают обмен веществ клетки-хозяина, и она начинает производить за счёт своих резервов (строительного материала, энергии) новые вирусные частицы, идентичные первому вирусу. | ||
| «Открытие вирусов» Задание 4/5 | 2 балла: полностью верный ответ, Говорится, что генетический материал (ДНК или РНК) необходим вирусу для того, чтобы при размножении вируса в клетке воспроизводились такие же вирусные частицы. 1 балл: говорится только о том, что генетический материал нужен для размножения вируса Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов Другие ответы |
| № задания | Система оценивания |
| «Лучше слышать» Задание 1/5 | 1 балл: Говорится об отражении как свойстве звуковых волн, благодаря которому в основном работает слуховая труба. Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов: другие ответы. |
| «Лучше слышать» Задание 2/5 | 1 балл: Говорится о том отличии, что в слуховой аппарат поступает звуковой сигнал (или звуковая волна), а в наушники – электрический сигнал. Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов: другие ответы. |
| «Лучше слышать» Задание 5/5 | 2 балла: Говорится, что надо проверить слух бабушки с этим аппаратом и без аппарата И делается вывод: Если она слышит одинаково или даже лучше без аппарата, то причина в аппарате. Если с аппаратом слышит лучше, то причина – в дальнейшем ухудшении слуха. 1 балл: Говорится, что надо проверить слух бабушки с этим аппаратом и без аппарата. (Вывод не формулируется) Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов: другие ответы. Например, указываются такие способы, как замена батарейки (уже проверено), плохо вставленный аппарат (предполагается, что перед экспериментом это проконтролировано). |
| «Глобальное потепление» Задание 3/5 | 2 балла: Выбрано: Увеличение выбросов CO2 в атмосферу И в обосновании говорится, что ход графика среднегодовой температуры совпадает с ходом графика выбросов СО2 за те же годы, а график поступления солнечной энергии на поверхность Земли вообще не показывает увеличения в промежутке между 1960 и 2010 гг. 1 балл: Выбрано: Увеличение выбросов CO2 в атмосферу И Говорится только о сходстве графиков среднегодовой температуры и выбросов СО2. Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов: Выбрано: Изменение солнечной активности. ИЛИ Выбрано: Увеличение выбросов CO2 в атмосферу, но не дано объяснение или объяснение неверное |
| «Глобальное потепление» Задание 5/5 | 2 балла: Описывается эксперимент, в котором взят мерный цилиндр с водой и кусочком льда (например, кубиком льда из морозильной камеры), плавающим на поверхности. Фиксируется уровень воды в цилиндре с плавающим кусочком льда и после того, как лед растает. Вывод зависит от того, различаются ли эти уровни. 1 балл: Предложена идея о плавающем в воде кусочке льда, но не описана вся процедура. Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов: Не предложена идея эксперимента или идея неверная |
| № задания | Система оценивания | |
| «Как мозг функционирует» Задание 2/5 | 2 балла: правильно описан процесс регуляции вдохов/выдохов, которое регулируется с помощью оценки концентрации углекислого газа в крови 1 балл: сказано про концентрацию углекислого газа или про то, что мозг запускает процесс вдоха, но не описан весь процесс целиком Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов Другие ответы | |
| «Как мозг функционирует» Задание 4/5 | 2 балла: указана функция мозолистого тела (координация и/или корректная передача сигналов между полушариями), а также описано или сказано про то, что полушария контролируют противоположные стороны тела. 1 балл: ответ содержит в себе описание того, что нарушена координация или связь между полушариями при приеме информации, но сама функция не указана, также не сказано про управление полушариями противоположных частей тела Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов Другие ответы | |
| «Как мозг функционирует» Задание 5/5 | 2 балла: Правильно спланирован эксперимент и описан анализ снимков (два или более замера, с разными видами деятельности + наложение полученных снимков для исключения общих зон активации) 1 балл: Предложено сделать два или более замера с разной деятельностью, сказано про наложение снимков или исключение общих зон мозга, но не описано каким образом Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов Другие ответы | |
Углекислый газ: от газировки к «газированному» океану Задание 2 / 6 Воспользуйтесь текстом, расположенным справа. Запишите свой ответ на вопрос. Основываясь на данных графика, показанного справа, объясните, почему при первом открывании бутылки с газированной водой в ней начинают бурно выделяться пузырьки.  | Когда мы первый раз открываем бутылку с газированной водой, в ней начинают бурно выделяться пузырьки. Почему это происходит? Растворимость углекислого газа в воде зависит от температуры воды и давления газа над её поверхностью (рис. 1).  | |
| «Углекислый газ: от газировки к «газированному» океану» Задание 2/6 | 2 балла: Говорится, что в закрытой бутылке давление газа над водой было выше, чем атмосферное давление. При открывании бутылки давление резко уменьшилось, и растворимость углекислого газа в воде тоже уменьшилась, как показывает график. Поэтому «лишний» углекислый газ начинает выделяться из воды в виде пузырьков. 1 балл: Говорится только, что растворимость углекислого газа уменьшилась из-за уменьшения давления Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов : Другие ответы | |
Углекислый газ: от газировки к «газированному» океану Задание 3 / 6 Воспользуйтесь текстом, расположенным справа. Запишите свой ответ на вопрос. Почему углекислый газ более активно растворяется в водах Южного океана?  | Мировой океан – тоже немного «газировка». Его воды поглощают из атмосферы и растворяют огромное количество углекислого газа, в том числе антропогенного происхождения. Учёным удалось установить, что Южный океан более активно растворяет в себе СО2 по сравнению с Тихим, Атлантическим и Индийским океанами, и именно из Южного океана растворённый углекислый газ течениями разносится по другим океанам. 
| |
| «Углекислый газ: от газировки к «газированному» океану» Задание 3/6 | 1 балл: Говорится, что в Южном океане, омывающем Антарктиду, вода холоднее, чем в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах, поэтому в нем, как показывает график на рис. 2, растворяется больше углекислого газа. Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов: Другие ответы | |
Углекислый газ: от газировки к «газированному» океану Задание 5 / 6 Запишите свой ответ на вопрос. Как изменится содержание углекислого газа в атмосфере Земли, если повысится средняя температура воды в мировом океане? Объясните свой ответ.  | ||
| «Углекислый газ: от газировки к «газированному» океану» Задание 5/6 | 1 балл: Говорится, что содержание углекислого газа в атмосфере увеличится, потому при повышении температуры воды в мировом океане растворимость углекислого газа уменьшится и часть углекислого газа выделится из океана в атмосферу. Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов: Другие ответы | |
Углекислый газ: от газировки к «газированному» океану Задание 6 / 6 Воспользуйтесь текстом, расположенным справа. Запишите свой ответ на вопрос. Какую гипотезу хотели проверить ребята в своём эксперименте?  | Чтобы выяснить, что происходит со временем с открытой газировкой, учащиеся провели следующий опыт. В первую пробирку налили 20 мл газированной питьевой воды из только что открытой бутылки, купленной в магазине. В другую – налили такой же объём негазированной питьевой воды. В обе пробирки быстро добавили по несколько капель лакмуса. В первой пробирке цвет индикатора изменился на красный, а во второй остался прежним. Через три дня учащиеся повторили опыт, налив воду в пробирки из прежних бутылок, которые оставались открытыми после предыдущего опыта.  | |
| «Углекислый газ: от газировки к «газированному» океану» Задание 6/6 | 2 балла: Сформулирована гипотеза: В первом опыте с помощью лакмуса было обнаружено присутствие кислоты в газированной воде. Это угольная кислота. За три дня в открытой бутылке и при комнатной температуре нестойкая угольная кислота должна разложиться с выделением углекислого газа и воды, поэтому индикатор должен показать нейтральную реакцию. 1 балл: Гипотеза: За три дня кислота должна разложиться, или «испариться», «выйти» из воды, поэтому лакмус покажет нейтральную реакцию Ответ может быть дан в иной близкой по смыслу формулировке. 0 баллов: Другие ответы |
Увеличение выбросов CO2 в атмосферу. 
Изменение солнечной активности. 
