ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СМОЛЕНСКИЙ БАЗОВЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ ИМ. К.С.КОНСТАНТИНОВОЙ» ПРОЕКТ ПО БИОЛОГИИ НА ТЕМУ: «ВИРУСЫ. БАКТЕРИОФАГИ» (индивидуальный информационно-творческий проект) Работу выполнил: студент группы 06-С, Старожилов Иван Валерьевич. Руководитель: Соловьева Марина Евгеньевна, преподаватель биологии. Смоленск, 2022 1 ОГЛАВЛЕНИЕ Страница 1. 1. ВВЕДЕНИЕ 3 2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 4-6 2.1. Методы исследования 4 2.2. Используемые ресурсы 4 2.3. Анализ информационных источников 2.4. Описание хода работы 4 4 2.5. Информационное содержание проектной работы 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 5-6 7 2 1. ВВЕДЕНИЕ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ: актуальность темы заключается в том, что современные люди мало интересуются вирусами и о тех последствиях, к которым они могут привести. ПРОБЛЕМА: многие люди считают, что в мире существуют только болезнетворные вирусы, которые приносят вред нашему организму, но они глубоко заблуждаются, есть не мало вирусов, которые борются со злокачественными бактериями. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: вирусы. Бактериофаги. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: история и назначение Бактериофагов. ЦЕЛЬ работы: целью работы являлось проанализировать источники литературы о Бактериофагах, описать их свойства и современные возможности. ЗАДАЧИ: 1. Провести подбор источников литературы и теоретические исследования-анализ информационных источников о Бактериофагах; 2. Изучить и описать морфологию, свойства, репродукцию и применение Бактериофагов. ПРОЕКТНЫЙ ПРОДУКТ: конечным проектным продуктом являются: Вышивка Бактериофага В дальнейшем мой проект может быть использован в качестве наглядного пособия для самостоятельного изучения темы: «Вирусы. Бактериофаги» 3 2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 2.1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: Теоретические методы изучение литературных (интернет) источников – научно-популярной литературы; материалов документального кино; анализ – описание морфологии, свойств, репродукции и применение в современном мире Бактериофагов; синтез – объединение выявленных существенных признаков в единое целое. 2.2. РЕСУРСЫ: Временные ресурсы: январь-май. Информационные ресурсы: интернет-библиотеки. Интеллектуальные ресурсы: преподаватель биологии нашего колледжа Соловьева Марина Евгеньевна; Материально-технические ресурсы: карандаши, бумага, ткань, нитки, швейная машинка. 2.3. АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ: Для расширения и углубления полученных знаний я обратился к преподавателю биологии нашего колледжа Соловьевой Марине Евгеньевне, которая помогла мне составить план информационного содержания моего проекта. Марина Евгеньевна подсказала, какими свойствами и морфологиями обладают Бактериофаги и на что стоит уделить особое внимание. С ее помощью я нашел статьи по этим и другим пунктам моего проекта. Трудности возникли с нахождением материала для данной проектной деятельности. 2.4. ОПИСАНИЕ ХОДА РАБОТЫ: Первый этап – Нахождение и обработка текста и фотоматериала. Разделение материала на определённые темы и микротемы. Второй этап – Анализ текста и фотографий по данной теме. Третий этап – создание проекта (вышивка Бактериофага) по теме «Вирусы. Бактериофаги» 4 2.5. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТНОЙ РАБОТЫ: Общая характеристика бактериофагов Бактериофаги – это вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Приблизительный размер популяции фагов составляет более 1030 фаговых частиц. Размер в 1000 раз меньше микробных клеток. Термин ≪бактериофаги≫ происходит от ≪бактерии» и греч. ≪phagos≫ — ≪пожирающий≫; буквально пожиратели бактерий. Свое название эти вирусы получили в соответствии с тем, что они ≪нападают≫ на бактерии-хозяева и ≪пожирают≫ их клетки. Бактериофаги обычно сокращенно называются фагами, и рассматриваются как облигатные ≪паразиты на молекулярном уровне≫. Бактериофаги - это наиболее многочисленная, широко распространённая в биосфере и, предположительно, наиболее эволюционно древняя группа вирусов, их возраст оценивают примерно в 3 миллиарда лет. Они присутствуют повсюду в нашем мире и обнаруживаются везде, где обитают бактерии: в почве, в океане, в пресных и соленых водах, глубоководных источниках, питьевой воде и пище. В природных условиях фаги чаще всего встречаются в тех местах, где есть чувствительные к ним бактерии. Чем богаче тот или иной субстрат микроорганизмами, тем в большем количестве в нём встречаются соответствующие фаги. Особенно богаты фагами чернозёмы и почвы, в которые вносились органические удобрения. Бактериофаги играют ключевую роль в поддержании баланса всех исследованных человеком экосистем, контролируют количество микробной флоры и сдерживают её патологический рост. На след бактериофагов ученые вышли еще в 19 веке. Впервые спонтанное растворение бактериальной культуры было обнаружено в 1892 г. В.Крузе и С.Пансини при изучении роста пневмококка. Строение, свойства и жизненный цикл бактериофагов Как и все вирусы, во внеклеточной форме бактериофаги представляют собой метаболически инертные частицы. Большинство из них имеют хорошо сформированную икосаэдрическую головку и хвост различной выраженности иногда с дополнительными структурами. Типичная фаговая частица (вирион) состоит из головки и отростка (хвоста). Размеры фагов достигают 20–200 нм. Средний диаметр головки составляет 60–100 нм, длина отростка 100–200 нм. Длина хвоста обычно в 2–4 раза больше диаметра головки. В головке содержится генетический материал – одноцепочечная или двуцепочечная РНК или ДНК с ферментом транскриптазой в неактивном состоянии, окружённая белковой оболочкой – капсидом. Нуклеиновая кислота и капсид вместе составляют нуклеокапсид. Хвост, или отросток, представляет собой белковую трубку – продолжение белковой оболочки головки, в основании хвоста имеется АТФ-аза, которая 5 регенерирует энергию для инъекции генетического материала. Отросток имеет вид полой трубки, окружённой чехлом, содержащим сократительные белки. У ряда вирусов чехол способен сокращаться, обнажая часть стержня. На конце отростка у многих бактериофагов имеется базальная пластинка, от которой отходят тонкие длинные нити, способствующие прикреплению фага к бактерии. Характерные свойства бактериофагов: общий признак всех бактериофагов - внутриклеточный паразитизм, это облигатные внутриклеточные паразиты на генетическом уровне; не растут на искусственных питательных средах, размножаясь только внутри клеток микробов; имеет элементарные частицы величиною от 20 до 200 нм; в качестве генетического материала содержат одну нуклеиновую кислоту – ДНК или РНК, обладают определенной наследственностью, воспроизводя себе подобных; имеет антигенную обособленность от клетки хозяина; обладает высокой специфичностью в отношении поражаемой клетки. Применение бактериофагов История применения бактериофагов насчитывает более 100 лет. Мировое врачебное и научное сообщество активно использует фаги в качестве антимикробных агентов. Биотехнологи научились создавать различные медицинские антибактериальные препараты на основе бактериофагов и применять их для лечения пациентов. Одной из современных областей использования бактериофагов является антибактериальная терапия против большинства бактериальных инфекций, альтернативная приёму антибиотиков. В медицине бактериофаги применяют: для диагностики и лечения различных инфекционных заболеваний: ушных, хирургических инфекций, инфекций мочеполовых органов; органов дыхания; желудочно-кишечного тракта; инфекций глаз, в акушерстве и гинекологии и др.; для лечения бактериальных инфекций, которые не чувствительны традиционному лечению антибиотиками; для профилактики инфекционных заболеваний; для уничтожения бактерий, вызывающих пищевые отравления; для выявления бактериального загрязнения окружающей среды. 6 к 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Бактериофаги – это уникальные микроорганизмы, на основе которых создана особая по своим свойствам и характеристикам группа лечебнопрофилактических препаратов. Бактериофаги - это специфические вирусы, избирательно атакующие и поражающие микробы, размножаясь внутри клетки, они разрушают бактерии. При этом патогенная микрофлора уничтожается, а полезная – сохраняется. Бактериофаги выполняют важную роль в контроле численности микробных популяций. Особенно могут быть актуальны бактериофаги в настоящее время при лечении коронавируса COVID-19, при котором, как и при гриппе появляется риск развития бактериальных осложнений, особенно в легких, т.е. развитие бактериальной пневмонии. Снизить вероятность такого развития событий могут помочь бактериофаги. Профилактическое их использование будет способствовать сдерживанию размножения бактерий, и это будет серьезной помощью иммунной системе человека. 7