1.Природа вирусов. Основные свойства. Признаки живой и неживой материи
Вирусы-ультрамикроскопические организмы, обладающие только одним типом нуклеиновых кислот, лишенные собственных систем синтеза белка и мобилизации энергии и являющиеся абсолютными внутриклеточными паразитами.
Ультрамикроскопические размеры (мелкие до 40 нм, средние 40-130 нм, крупные –более 130 нм)
Содержат только один тип нуклеиновой кислоты (либо РНК, либо ДНК),
Отсутствуют собственные белоксинтезирующие системы, автономный метаболизм,
Не способны к росту и бинарному делению,
Репродуцируются дизъюнктивным способом-разобщенность в пространстве и во времени синтеза вирусных компонентов,
Облигатные внутриклеточные паразиты на молекулярно-генетическом уровне,
Присуща изменчивость, что ведет к появлению новых инфекционных агентов
Способны размножаться, используя клетку
Дизъюнктивный способ размножения
Суперкапсид состоит из:гликопротеины (шипы, ворсинки) матриксный белок (М белок),билипидный слой
4.Взаимодействие вирусов с клеткой. Репродукция вирусов
Существует четыре типа взаимодействия:
1) продуктивная вирусная инфекция (взаимодействие, в результате которого происходит репродукция вируса, а клетки погибают);
2) абортивная вирусная инфекция (взаимодействие, при котором репродукции вируса не происходит, а клетка восстанавливает нарушенную функцию);
3. Интегративный (вирогения) -нуклеиновая кислота вируса встраивается в геном клетки-хозяина и функционирует как его составная часть
После адсорбции вирионы проникают внутрь путем эндоцитоза (виропексиса) или в результате слияния вирусной и клеточной мембран. Образующиеся вакуоли, содержащие целые вирионы или их внутренние компоненты, попадают в лизосомы, в которых осуществляется депротеинизация, т. е. «раздевание» вируса, в результате чего вирусные белки разрушаются. Освобожденные от белков нуклеиновые кислоты вирусов проникают по клеточным каналам в ядро клетки или остаются в цитоплазме.
Нуклеиновые кислоты вирусов реализуют генетическую программу по созданию вирусного потомства и определяют наследственные свойства вирусов. С помощью специальных ферментов (полимераз) снимаются копии с родительской нуклеиновой кислоты (происходит репликация), а также синтезируются информационные РНК, которые соединяются с рибосомами и осуществляют синтез дочерних вирусных белков (трансляцию).
После того как в зараженной клетке накопится достаточное количество компонентов вируса, начинается сборка вирионов потомства. Процесс этот происходит обычно вблизи клеточных мембран, которые иногда принимают в нем непосредственное участие. В составе вновь образованных вирионов часто обнаруживаются вещества, характерные для клетки, в которой размножается вирус. В таких случаях заключительный этап формирования вирионов представляет собой обволакивание их слоем клеточной мембраны.
Последним этапом взаимодействия вирусов с клетками является выход или освобождение из клетки дочерних вирусных частиц. Простые вирусы, лишенные суперкапсида, вызывают деструкцию клетки и попадают в межклеточное пространство. Другие вирусы, имеющие липопротеидную оболочку, выходят из клетки путем почкования. При этом клетка длительное время сохраняет жизнеспособность. В отдельных случаях вирусы накапливаются в цитоплазме или ядре зараженных клеток, образуя кристаллоподобные скопления – тельца включений.
Источник
5. Неклеточная форма жизни — вирусы
Вирусы — объекты живой природы, не имеющие клеточного строения, способные размножаться только в живых клетках. Они являются переходной формой между живой и неживой материей. По размерам вирусы намного меньше бактерий, поэтому увидеть их смогли только после создания электронных микроскопов.
Вне живой клетки вирусы не проявляют никаких признаков жизни (не растут, не питаются, не вырабатывают энергии, у них нет обмена веществ).
- способны воспроизводить себе подобные формы (размножаться);
- обладают наследственностью и изменчивостью.
Устроены вирусы очень просто. Они состоят из генетического материала, который представлен молекулой РНК или ДНК, и белков, образующих оболочку (капсид). Некоторые вирусы имеют ещё дополнительную липопротеиновую оболочку.
Рис. \(1\). Вирусы
Оказавшись в клетке, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту в её наследственный аппарат. Заражённая клетка начинает производить нуклеиновую кислоту и белки, необходимые для сборки вирусных частиц. Внутри клетки-хозяина из образовавшихся молекул собираются новые вирусы. Когда их образуется много, оболочка клетки разрушается, она погибает, а вирусы попадают в окружающую среду.
Пока однозначного ответа о происхождении вирусов наука не даёт. Часть учёных высказывает мысли о том, что вирусы являются фрагментами клеток, которые утратили все составные части (кроме наследственного аппарата) в результате адаптации к паразитизму. По своему строению вирусы напоминают хромосому.
Вирусы являются причиной возникновения болезней. Примерами вирусных заболеваний могут служить бешенство, чума свиней, мозаичная болезнь растений. К вирусным относятся такие опасные заболевания людей, как грипп, гепатит, СПИД, корь.
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), который является причиной синдрома приобретённого иммунодефицита (СПИДа), был обнаружен в США в \(1981\) г. По данным ВОЗ с начала эпидемии заразились этим вирусом уже более \(60\) млн человек.
ВИЧ поражает лейкоциты, в первую очередь лимфоциты-хелперы, которые участвуют в иммунном ответе на заражение. Иммунитет нарушается, клетки крови перестают распознавать болезнетворные агенты, которые оказываются в организме, и человек оказывается незащищённым от любых инфекций. Больше половины больных СПИДом умирают от пневмонии, которую здоровый человек обычно переносит без тяжёлых последствий.
Чаще всего ВИЧ заражаются через сперму или кровь. \(90\) % заражённых инфицированы половым путём. При этом чем больше половых партнёров, тем выше вероятность заражения. Быстро распространяется вирус среди наркоманов из-за использования одного и того же шприца. Можно заразиться, если контактировать с кровью заражённого вирусом человека, например, при перевязывании раны. Возможно заражение при переливании донорской крови, если она не проверена на наличие ВИЧ. Ещё один путь заражения — это передача вируса от больной матери к ребёнку через плаценту или с грудным молоком.
- ограничение половых контактов и использование презервативов;
- использование одноразовых шприцов, соблюдение правил стерилизации многоразовых инструментов;
- тщательная проверка донорской крови на ВИЧ.
Источник
Относятся ли вирусы к живой природе?
Вирусы попадают под определение жизни: они находятся где-то посредине между сверхмолекулярными комплексами и очень простыми биологическими организмами. Вирусы содержат некоторые структуры и демонстрируют определенные виды деятельности, которые являются общими для органической жизни, но им не хватает многих других характеристик. Они полностью состоят из одной цепи генетической информации, заключенной в оболочку белка. Вирусы испытывают недостаток большей части внутренней структуры и процессов, которые характеризуют «жизнь», включая биосинтетический процесс, необходимый для размножения. Чтобы реплицировать (воспроизводится), вирус должен инфицировать подходящую клетку-хозяина.
Читайте также: ТОП 7 интересных фактов о вирусе Зика.
Когда исследователи впервые обнаружили вирусы, которые вели себя как бактерии, но были намного меньше и вызывали такие заболевания, как бешенство и ящур, стало общеизвестно, что вирусы биологически «живы». Однако это восприятие изменилось в 1935 году, когда вирус табачной мозаики кристаллизировали, и показали, что у частиц не было механизмов, необходимых для метаболической функции. Как только было установлено, что вирусы состоят только из ДНК или РНК, окруженной белковой оболочкой, научной точкой зрения стало, что они являются более сложными биохимическими механизмами, чем живые организмы.
Вирусы существуют в двух разных состояниях. Когда он не контактируют с клеткой-хозяином, вирус остается полностью бездействующим. В это время внутри вируса нет внутренней биологической активности, и по существу вирус является не более чем статической органической частицей. В этом простом, явно неживом состоянии вирусы называются «вирионами». Вирионы могут оставаться в этом состоянии бездействия в течение продолжительных периодов времени, терпеливо ожидая контакта с соответствующим хозяином. Когда вирион входит в контакт с соответствующим хозяином, он становится активным вирусом. С этого момента вирус отображает свойства, типичные для живых организмов, такие как реагирование на окружающую среду и направление усилий на саморепликацию.
Что определяет жизнь?
Нет четкого определения того, что отделяет живое от неживого. Одним из определений может быть точка, в которой субъект имеет самосознание. В этом смысле, тяжелая травма головы, может классифицироваться, как смерть мозга. Тело и мозг могут все еще функционируют на базовом уровне, а также заметна метаболическая активность во всех клетках, составляющих большой организм, но предполагается, что нет самосознания, и следовательно, мозг мертв. На другом конце спектра критерием определения жизни является возможность передать генетический материал будущим поколениям, тем самым восстановив свое подобие. Во втором, более упрощенном определении, вирусы несомненно живы. Они, бесспорно, являются наиболее эффективными на Земле при распространении своей генетической информации.
Хотя нет окончательного решения вопроса о том, можно ли считать вирусы живыми существами, их способность передавать генетическую информацию будущим поколениям делает их основными игроками в разрезе эволюции.
Доминирование вирусов
Для большинства, кто считает вирусы просто паразитами, они представляют собой самый большой компонент биомассы на этой планете. До сих пор, каждый живой организм, который был изучен до настоящего времени, имел по крайней мере один вирус, связанный с ним. Если учитывать не только всеохватывающие вирусное присутствие на этой планете, но и каждый упорядоченный организм на сегодняшний день, содержащий составляющую своего генома вирусного происхождения, то становится очевидным, что вирусы являются неотъемлемым стимулом в развитии жизни.
Организация и сложность медленно увеличивались с того момента, когда макромолекулы начали собираться в изначальном супе жизни. Нужно задуматься о существовании необъяснимого принципа, прямо противоположного второму закону термодинамики, который ведет эволюцию к высшей организации. Мало того, что вирусы были чрезвычайно эффективны при распространении собственного генетического материала, они также несли ответственность за несказанное перемещение и смешивание генетического кода между другими организмами. Вариабельность генетического кода, возможно, является движущей силой эволюции. Благодаря выражению переменных фенотипов, организмы способны адаптироваться и стать более эффективными в изменяющихся условиях окружающей среды.
Заключительная мысль
Может быть, актуальный вопрос заключается не в том, живы ли вирусы, сколько в том, какова их роль в движении и формировании жизни на Земле, как мы ее воспринимаем сегодня?
Источник