Реферат вирусы как неклеточная форма жизни и их

Обновлено: 05.05.2024

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Онлайн
формат
Диплом
гособразца
Помощь в трудоустройстве

Лекция на тему:«Вирусы как неклеточная форма жизни и их значение. Борьба с вирусными заболеваниями. (СПИД и др.)

1.Понятие о вирусах

Первые упоминания о самой грозной вирусной инфекции прошлого — оспе найдены в древнеегипетских папирусах. Эпидемия оспы в Египте за 12 веков до нашей эры описана древними арабскими учеными. На коже мумии фараона Рамзеса V (1085 г. до н.э.) обнаружены типичные оспенные поражения.

2.История открытия вирусов.

В 1852 году русский ботаник Дмитрий Иосифович Ивановский получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью

3.Строение вирусов.

Вирусы нельзя увидеть в оптический микроскоп, так как их размеры меньше длины световой волны. Увидеть вирусы можно только с помощью электронного микроскопа, появившегося в середине 20 века. В 1953 году насчитывалось 250 видов, к 1980 году- уже 600 видов, а сегодня науке известно около полутора тысяч вирусов. Но они настолько малы, что, по словам одного из ученых, коллекция, собранная из всех известных вирусов, "поместилась бы в коробочке размером с маковое зернышко”!

Вирусы состоят из следующих основных компонентов.(4 слайд)

1. Сердцевина - генетический материал (ДНК либо РНК), который несет информацию о нескольких типах белков, необходимых для образования нового вируса.

2. Белковая оболочка, которую называют капсидом (от латинского капса - ящик). Она часто построена из идентичных повторяющихся субъединиц - капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии.

3. Дополнительная липопротеидная оболочка. Она образована из плазматической мембраны клетки-хозяина и встречается только у сравнительно больших вирусов (грипп, герпес).

В 1915 году Ф.Тоуртом были открыты вирусы бактерий – бактериофаги. Бактериофаги, или фаги, способны проникать в клетку бактерий и разрушать ее. Каково же строение фага?

Капсид и дополнительная оболочка несут защитные функции, как бы оберегая нуклеиновую кислоту. Кроме того, они способствуют проникновению вируса в клетку. Полностью сформированный вирус называется вирионом.

Размеры вирусов очень малы: самые крупные приближаются к самым мелким бактериям, а самые мелкие близки к крупным молекулам. Две основные химические составные части вирусов — нуклеиновые кислоты и белки. Наиболее просто организованные, они ничего другого не имеют. Но более сложно организованные вирусы имеют в своем составе углеводы, липиды (жиры) и другие химические соединения.

4. Классификация и морфология вирусов. (5 слайд)

По внешнему виду: имеют шарообразную форму (вирус гриппа), кубовидную (вирус оспы), вид палочки (вирус табачной мозаики – шестигранная палочка), многоугольными, сферическими, нитевидными.

Каждый вирус состоит из ДНК или РНК, заключенных в белковую оболочку, состоящую из субъединиц, расположенных в определенном порядке, которую называют капсидом. Эта оболочка защищает нуклеиновую кислоту от воздействия ферментов и ультрафиолетовых лучей. Каспид также обеспечивает прикрепление вируса к поверхности клеточной мембраны, так как содержит рецепторы, комплиментарные рецепторам клеточных мембран, поэтому вирусы поражают строго определенный круг хозяев. Вне клетки он не имеет признаков живого организма, находится в кристаллическом виде.

В составе вирусов присутствуют двухцепочные ДНК в кольцевой или линейной форме; и одноцепочные РНК, встречаются одноцепочные ДНК и двухцепочные РНКВирусы являются одной из самых распространенных форм существования органической материи на планете по численности: воды мирового океана содержат колоссальное количество бактериофагов (около 10 11 частиц на миллилитр воды).Вирусы имеют генетические связи с представителями флоры и фауны Земли. Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 30 % состоит из информации, кодируемой вирус-подобными элементами и транспозонами. С помощью вирусов может происходить так называемый горизонтальный перенос генов , то есть передача генетической информации не от отца к сыну и так далее, а между двумя неродственными (или даже относящимися к разным видам) особями. Самостоятельная работа. Таблица

Гипотезы происхождения вирусов. История открытия вирусов, их основные составные части. Механизм проникновения вируса в клетку, начало инфекционного процесса. Жизнедеятельность и строение бактериальных вирусов. Способы передачи вирусных заболеваний.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	18.02.2012
Размер файла	28,9 K

Подобные документы

История открытия вирусов, их детальное исследование после изобретения микроскопа. Характеристика вирусов: свойства, формы существования, строение, химический состав и процесс размножения. Гипотеза о происхождении вирусов из "беглой" нуклеиновой кислоты.

презентация [553,5 K], добавлен 18.01.2014

Облигатные внутриклеточные паразиты. Морфология, строение вирусов. Сложно устроенные вирусы. Продуктивный тип взаимодействия вируса с клеткой. Представители однонитевых ДНК-вирусов. Культивирование, индикация вирусов. Внутриклеточная репродукция вирусов.

презентация [2,4 M], добавлен 23.02.2014

Эволюционное происхождение. Свойства вирусов. Природа вирусов. Строение и классификация вирусов. Взаимодействие вируса с клеткой. Значение вирусов. Вирусные заболевания. Особенности эволюции вирусо на соременном этапе.

реферат [299,2 K], добавлен 22.11.2005

Свойства вирусов, особенности их строения и классификация. Взаимодействие вируса с клеткой. Процессы, связанные с размножением вируса. Описание основных вирусных заболеваний. Эволюция вирусов на современном этапе. Влияние загрязнения внешней среды.

реферат [466,4 K], добавлен 24.03.2011

История открытия вирусов как нового типа возбудителей болезней русским ученым Д.И. Ивановским. Отличительные особенности и классификация вирусов, их строение: сердцевина, белковая оболочка (капсид), липопротеидная оболочка. Циркуляция фагов в биосфере.

презентация [170,7 K], добавлен 21.12.2012

Отрицательная роль вирусов в жизни человека как возбудителей ряда опасных заболеваний: оспы, гепатита, энцефалита, краснухи, кори, бешенства, гриппа. "Индикаторы жизни": происхождение и природа вирусов, их строение. Взаимодействие вируса с клеткой.

реферат [164,7 K], добавлен 01.04.2009

Понятие, история открытия, происхождение, культивация, формы существования и свойства вирусов. Общая характеристика и сравнение вирусов животных, растений и бактерий. Механизмы инфицирующего и летального воздействия ВИЧ на клетки организма человека.

Изучение истории, разнообразия, особенностей строения, свойств и значения вирусов. Отличия дезоксивирусов и рибовирусов. Вирусные заболевания человека (корь, СПИД, ВИЧ), заболевания животных, насекомых, растений. Бактериофаги - "пожиратели бактерий".

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	презентация
Язык	русский
Дата добавления	20.10.2013
Размер файла	976,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Характеристика вирусов как очень маленьких живых организмов, вызывающих болезни у растений и животных. Особенности строения вирусных ДНК, РНК, их внешний вид, размеры компонентов, вызываемые заболевания. Размножение и основные стадии репродукции вирусов.

презентация [1,6 M], добавлен 20.01.2012

реферат [299,2 K], добавлен 22.11.2005

Открытие вирусов, их размеры, особенности строения и жизненный цикл. Синтез компонентов вирусной частицы - нуклеиновой кислоты и белков капсида. Вирусы растений, животных и человека как возбудители различных заболеваний. Эволюционное развитие вирусов.

контрольная работа [433,8 K], добавлен 15.03.2014

Микроорганизмы, имеющие более простое строение по сравнению с клетками животных и растений. Размеры, внутренние и поверхностные структуры бактерий и вирусов. Соединения белка и нуклеиновой кислоты, способные размножаться только в пораженной клетке.

презентация [2,0 M], добавлен 26.09.2011

реферат [164,7 K], добавлен 01.04.2009

реферат [25,5 K], добавлен 23.01.2010

Схема строения булавовидного бактериофага. Жизненный цикл вируса на примере ортомиксовирусов, к которым относятся вирусы гриппа А, В и С типов. Описание вирусов иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающего СПИД, табачной мозаики, герпеса 8 типа, гриппа.

Цель урока: формирование знаний о неклеточных формах жизни - вирусах, их строении, классификации, размножении. Знакомство с историей развития вирусных заболеваний, некоторыми вирусными инфекциями.

Расширить знания о вирусах как неклеточных формах жизни, их
строении, размножении, классификации, о роли в жизни человека, познакомить с историей открытия вирусов, рассмотреть специфический механизм взаимодействия вируса и клетки, некоторые вирусные заболевания;
Формировать умения: анализировать материал (находить проблему, выдвигать гипотезу, делать выводы), самостоятельного поиска и анализа информации о вирусных заболеваниях.

3.Формировать умение учащихся работать с учебником и компьютерными средствами;

4.Продолжить развитие памяти через работу с новыми понятиями;

5.Развитие логического мышления через построение умозаключений, умения сравнивать, анализировать, делать выводы, подводить итоги.

6.Создать условия для формирования ответственного отношения к своему здоровью, как к ценности.

7.Обеспечить условия формирования культуры здоровья для профилактики вирусных заболеваний;

Тип урока: урок изучения нового материала

Технология обучения: ИКТ – технология.

Ключевые понятия: вирус, вирусология, генетический материал (ДНК или РНК; капсид, бактериофаг, оспа, корь и др.

Оборудование: компьютеры, мультимедийный проектор, интерактивная доска, презентация к уроку, дидактический раздаточный материал, тесты в редакторе тестов My Test.

Оргмомент.
Актуализация знаний учащихся.

Учащимся предлагается ответить на следующие вопросы:

Какими свойствами обладают живые организмы? (Единство химического состава, обмен веществ и энергии, размножение, наследственность и изменчивость, рост и развитие, раздражимость)
Что является основой строения любого организма? (Клетка - элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов)
Какими особенностями строения и жизнедеятельности обладает клетка?

4. Какая структура является носителем наследственной информации в клетках живых организмов? (ДНК).

III. Изучение нового материала.

С самого первого момента появления человека на Земле ему угрожала постоянная опасность. Его враги были очень малы, но приводили к серьезным последствиям. Их жертвы погибали от оспы, чумы, гриппа, СПИДа.

Кто же были эти враги? О чем мы будем говорить сегодня? (О вирусах).

Несмотря на высокий уровень развития медицины, мы постоянно сталкиваемся с заболеваниями вызываемыми вирусами.

Почему с вирусами — возбудителями заболеваний трудно вести борьбу и полностью их уничтожить?

Представьте себя в роли тех людей, которые должны защитить человечество от вирусов. Какие знания о вирусах вам необходимы, чтобы выполнить эту важную миссию? Какую цель поставите перед собой на уроке?

Цель: изучить состав, строение и особенности жизнедеятельности вирусов.

Каким же образом люди узнали о вирусах? Как и кем были открыты эти формы жизни?

Задание. (Слайд 3) - 10 минут.

Внимательно прочитайте текст.
Определите проблему — задачу исследования, над которой работал учёный.
Сформулируйте гипотезу (предположение), используя форму конструкции, если , то
Сформулируйте вывод о результатах эксперимента через сравнение с
рабочей гипотезой.
Какие новые гипотезы были сформулированы Д.И. Ивановским после
проведенного эксперимента?
Какой гипотезе ученый отдал предпочтение?

В 1887 году в Крыму плантации табака поразила неизвестная болезнь: листья растений покрывались абстрактным рисунком, растекавшимся по листу, словно красочная мозаика, переливающаяся с одного листа на другой, от одного растения к другому. Сельское хозяйство несло большие убытки.

На место происшествия был направлен молодой ученый, выпускник Санкт-Петербургского университета Дмитрий Ивановский. Уже в конце

XVII века было известно, что эта болезнь передается с больного растения на здоровое, но сама природа заразного начала оставалась неизвестной.

Д.И. Ивановский занялся поисками возбудителя этой болезни. В ходе микроскопирования ученым было подготовлено огромное количество препаратов из больных листьев, но это не принесло удачи.

Свеча Шамберлена, названа так по фамилии микробиолога, ученика Пастера, который ввел ее в употребление для отделения микробных тел от жидкости. Она представляет собою полый цилиндрик из пористой глины, закрытый с одного и открытый с другого конца. По внешнему виду он действительно напоминает стеариновую свечу. Его вставляют в горлышко стеклянной колбы, пропустив через пробку, плотно пригнанную к горлышку колбы. Через верхний открытый конец свечи наливают жидкость, содержащую бактерии. При откачке из колбы воздуха жидкость проходит через стенки свечи и стекает в колбу отфильтрованной.

Могли быть две возможности для объяснения этого явления, которые ясно сформулировал и сам Д.И. Ивановский.

В 1892 году мир науки потрясла новость - обнаружена новая, неизвестная ранее форма жизни, открыты необычные микроскопические организмы, проходящие сквозь самые узкие отверстия фильтра.

Схема правильного ответа.

Проблема: выявить причину заболеваний растений табака. Найти возбудителя болезни.

Результат: гипотеза не подтвердилась, поскольку отфильтрованный сок вызывал заболевание у обработанных им растений. Но стало очевидным, что болезнетворный агент проникает сквозь бактериальные фильтры.

Если отфильтрованный сок больного растения вызывает заболевание, то возбудителем болезни может быть бактерия, имеющая более мелкие размеры по сравнению с отверстиями фильтра.
Если отфильтрованный сок больного растения вызывает заболевание, то это может быть яд, выделяемый бактерией, способный вызвать внешнюю картину заболевания.

2. Работа в группах по изучению строения, состава и жизнедеятельности вирусов. (10 минут).

Для того чтобы ответить на поставленный нами вначале урока вопрос:

(Почему с вирусами — возбудителями заболеваний трудно вести борьбу и полностью их уничтожить)? я предлагаю вам разделиться на группы. Каждая группа будет исследовать определенную особенность вирусов

Работа в группах (10 минут) (Слайд 7).

Строение вирусов и их биологические особенности, а также репродукция вирусов разбираются учащимися в ходе самостоятельной работы в группах. Каждая группа получает задание в виде алгоритма действий, выполняет его.

На работу вам отводится 10 минут, можете приступать. После окончания

работы определите одного выступающего от каждой группы.

После завершения работы группы готовятся к выступлению. Выступление каждой группы заканчивается формулировкой вывода по рассмотренному вопросу и фиксированием его в тетрадях учащихся.

Заслушивается выступающий от каждой группы.

Внимательно изучите текст Приложения 1. Ответьте на вопросы:

Что такое вирусы?
В чем особенности строения вирусов?
Какие группы вирусов известны?

Почему вирусы называют паразитами на генетическом уровне?

Внимательно прочитайте текст учебника "Общая биология" под редакцией И.Н. Пономарёвой (стр.85-86) о размножении вируса, изучите рис., 17 стр. 86. Используя рисунок и сведения текста, выделите:

Этапы заражения вирусом клетки.
Этапы процесса размножения вируса.

Выступления представителей групп.

Ученые до сих пор спорят: вирусы - это существа или вещества? А как считаете вы? В чем сходны вирусы с живыми организмами?

(воспроизведение, изменчивость, наследственность, приспособленность (определенный круг хозяев).

После выступления учащихся учитель делает дополнения, если таковые необходимы

Общие сведения о вирусах

• Вирус (от лат. virus-яд) - микроскопическая частица, способная

инфицировать клетки живых организмов.

Таким образом, мы рассмотрели основные этапы жизнедеятельности вирусов. Какой вывод можно сделать? Запишите его.

Вывод: вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне.

Вирусы могут поражать разнообразные группы организмов: от бактерий до человека.

Вирусы, вызывающие заболевания растений. (Слайд 11).
Вирусы, вызывающие заболевания животных. (Слайд 12).
Бактериофаги. (Слайд 13 ).

Какое значение имеют бактериофаги для человека? (биологический метод борьбы с бактериями, вызывающими заболевания живых организмов).

А сейчас познакомимся с некоторыми заболеваниями человека, вызываемыми вирусами. (Выступления учащихся).

IV. Закрепление. (5 минут). Тест в редакторе тестов My Test.

1.Неклеточные формы жизни:

2.Какие типы РНК могут входить в состав вирусов?

в)одноцепочечные и двуцепочечные

г)РНК не входит в состав вирусов

3. Как называются вирусы, поражающие бактерии?

а) прокариоты б) бактериофаги

в) рибосомы г) нуклеотиды

4. Как называется механизм проникновения вирусов в клетку?
а) регуляторный б) рецепторный эндоцитоз

в) рефлекторный г) вестибуляторный

5. Какой вирус был открыт самым первым:

а) вирус табачной мозаики б) вирус гриппа

в) вирус оспы г) вирус СПИДа

6. Кого считают основоположником науки вирусологии?

а) Д. Ивановского б) Ф. де Эрреля

в) Л. Пастера г) Ф Леффлера

7. С какими клетками взаимодействует вирус гриппа?
а) клетки печени б) клетки эпителия носовой полости

в) лимфоциты г) клетки крови

8. Как называется белковая оболочка вирусов:
а) капсула б) капсид

в) клеточная стенка г) цитоплазматическая мембрана

Ключ. 1 - г, 2 - в, 3 - б. 4 - б, 5 - а, 6 - а, 7 - б, 8 - б,

V. Подведение итогов, оценивание работы учащихся ( 2 мин).

Давайте вспомним тему нашего сегодняшнего урока и проблемный вопрос, который мы сегодня с вами поставили: (слайд 15)

Почему с вирусами - возбудителями заболеваний трудно вести борьбу и полностью их уничтожить?

Как вы думаете, мы нашли с вами ответ на поставленный вопрос? (Ответы учащихся:

Вирусы микроскопичны.
Вирусы - неклеточные формы жизни.
Вирусы очень быстро и спонтанно приспосабливаются к новым

условиям, т.е. мутируют.

Могут долгое время находится в скрытой форме.

VI. Домашнее задание. (Слайд16)

Параграф 20 стр. 130-133.Ответить на вопросы к параграфу.
Творческое задание, Написать памятки учащимся о профилактике
различных видов вирусных заболеваний.

1. Общая биология: учеб. для 10 —11 кл. общеобразоват. учреждений: профил. уровень: в 2 ч. / под ред. В. К. Шумного и Г. М. Дымшица. — 6-е изд., перераб. — М.: Просвещение, 2006.

2. Пономарёва И.Н. Биология: 10 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ И.Н.Пономарёва, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина: под ред. Ппроф. И.Н. Пономарёвой. – М.:Вентана-Граф. 2007.

Предварительный просмотр:

Приложение 1. Вирусы.

Понятие о вирусах. Среди примитивных форм, характеризующихся некоторыми свойствами жизни, выступает большая группа - вирусы. По строению и организации они представляют собой нуклеопротеидные частицы. У вирусов нет цитоплазматической мембраны и цитоплазмы с органоидами, что позволяет отнести их к неклеточной форме жизни.

Вирусы - это мельчайшие частицы жизни, размеры которых варьируют в пределах примерно от 20 до 300 нм; в среднем они раз в пятьдесят меньше бактерий и они проходят через фильтры, которые задерживают бактериальные клетки. Их невозможно выращивать на искусственных питательных средах

Вирусы - инфекционные агенты.

Вирусы могут воспроизводить себя только внутри живой клетки, поэтому они являются облигатными ("обязательными,) паразитами. У них нет собственного обмена веществ и энергии (метаболизма).

Вирусы устроены очень просто. (Рисунок 59 на стр. 132 учебника). Они состоят из фрагментов генетического материала, либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевину вируса, и окружающей эту сердцевину защитной белковой оболочки, которую называют капсидом. Большинство вирусов построено по одному из двух типов симметрии - спиральной или кубической. Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом. У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще и дополнительная липопротеидная оболочка, которая возникает из плазматической мембраны клетки - хозяина. Вирусы бактерий называются бактериофагами. (Рис. 61 стр. 133) учебника.

Группы вирусов. Современная классификация вирусов основана на виде и форме их нуклеиновой кислоты(РНК или ДНК, одноцепочечная или двуцепочечная, кольцевая ДНК или линейная); типе симметрии (кубическая или спиральная), и наличии или отсутствии внешней оболочки (оболочечные или безоболочечные).

Все вирусы по своей природе - паразиты. Они способны воспроизводить себя, но только внутри живых клеток. Обычно вирусы вызывают явные признаки заболевания.

Попав внутрь клетки, они "включают" ее ДНК и, используя свою собственную ДНК или РНК, дают клетке команду синтезировать компоненты вируса. Компоненты вируса способны к спонтанному образованию вириона. Клетка, израсходовав все жизнетворные соки на синтез вирусов, гибнет, перегруженная паразитами. Вирусы "разрывают" оболочку клетки и передаются в другую клетку в виде инертных частиц. Вирусы вне клетки представляют собой кристаллы, но при попадании в клетку "оживают".

Предварительный просмотр:

Инструктивная карта для учащихся.

1. Изучение нового материала.

Самостоятельная работа учащихся.

Задание. -10 минут.

Внимательно прочитайте текст.
Определите проблему - задачу исследования, над которой работал
учёный.
Сформулируйте гипотезу (предположение), используя форму
конструкции, если , то
Сформулируйте вывод о результатах эксперимента через сравнение с
рабочей гипотезой.
Какие новые гипотезы были сформулированы Д.И. Ивановским после
проведенного эксперимента?

Какой гипотезе ученый отдал предпочтение?

На место происшествия был направлен молодой ученый, выпускник Санкт-Петербургского университета Дмитрий Ивановский. Уже в конце XVII века было известно, что эта болезнь передается с больного растения на здоровое, но сама природа заразного начала оставалась неизвестной.

Могли быть две возможности для объяснения этого явления, которые ясно сформулировал и сам Д.И. Ивановский.

2. Работа в группах по изучению строения, состава и жизнедеятельности вирусов. 10 минут.

Внимательно изучите текст Приложения 1. Ответьте на вопросы:

Что такое вирусы?
В чем особенности строения вирусов?
Какие группы вирусов известны?
Почему вирусы называют паразитами на генетическом
уровне?

Содержание

Введение
Вирус и его характеристика
Общие свойства вирусов
Строение и классификация вирусов
Происхождение вирусов
Заключение

Вложенные файлы: 1 файл

вирус.docx

Вирус и его характеристика
Общие свойства вирусов
Строение и классификация вирусов
Происхождение вирусов

К настоящему времени вирусы открыты у организмов практически всех систематических групп растений и животных (у микоплазм, бактерий, листостебельных растений, простейших, гельминтов, насекомых, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих). Известно значительное количество вирусов, выделенных от человека. Можно сказать, что вирусы вездесущи.

1.Вирус и его характеристика

Вирус – это внеклеточная форма жизни, представляющая собой крайне упрощенную структуру, способную проникать в живую клетку и размножаться внутри ее. Вирусы состоят из нуклеиновой кислоты: ДНК и РНК, и белковой оболочки. Особенность вирусов в том, что они не имеют собственного ядра, и, поэтому, не могут существовать вне клетки.
Вирус имеет внешнюю и внутреннюю оболочку, однако он не может размножаться вне клетки. Вирус ведет себя как паразит, внедряясь в клетку хозяина, т.е. он живет за счет содержимого клеток хозяина. В природе известно около 50 тысяч паразитов. Более всего известны паразиты-насекомые, клещи, глисты. Многие паразиты не имеют даже желудков, так как они не питаются самостоятельно, а получают питательные вещества из тела своей жертвы. Так, рыбка минога, присасывается ртом-воронкой к крупным рыбам, прогрызая их покровы мощным зубастым языком, и в течение всей жизни высасывает кровь или соскребает мышечную ткань. В теле человека и животных десятки лет могут жить такие паразиты как глисты, ничем не выказывая себя, они забирают из желудка до 70% полезной пищи, доводя хозяина до истощения.

2. Общие свойства вирусов

Вирусы - мельчайшие организмы, их размеры колеблются от 12 до 500 нанометров. Мелкие вирусы равны крупным молекулам белка. Важнейшими отличительными особенностями вирусов являются следующие отличия:

1. Они содержат в своем составе только один из типов нуклеиновых кислот: либо рибонуклеиновую кислоту (РНК), либо дезоксирибонуклеиновую (ДНК), - а все клеточные организмы, в том числе и самые примитивные бактерии, содержат и ДНК, и РНК одновременно.

2. Не обладают собственным обменом веществ, имеют очень ограниченное число ферментов. Для размножения используют обмен веществ клетки - хозяина, ее ферменты и энергию.

3. Могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не размножаются вне клеток тех организмов, в которых паразитируют.

3. Строение и классификация вирусов

Вирусы нельзя увидеть в оптический микроскоп, так как их размеры меньше длины световой волны. Разглядеть их можно лишь с помощью электронного микроскопа.

Вирусы состоят из следующих основных компонентов:

2. Белковая оболочка, которую называют капсидом (от латинского слова капса - ящик). Она часто построена из идентичных повторяющихся субъединиц - капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии.

Капсиды и дополнительная оболочка несут защитные функции, как бы оберегая нуклеиновую кислоту. Кроме того, они способствуют проникновению вируса в клетку. Полностью сформированный вирус называется вирионом.

Поскольку основу всего живого составляют генетические структуры, то и вирусы классифицируют сейчас по характеристике их наследственного вещества - нуклеиновых кислот. Все вирусы подразделяют на две большие группы: ДНКсодержащие вирусы ( дезоксивирусы)и РНКсодержащие вирусы(рибовирусы). Затем каждую из этих групп подразделяют на вирусы с двухнитчатой и однонитчатой нуклеиновыми кислотами.

Следующий критерий - тип симметрии вирионов (зависит от способа укладки капсомеров), наличие или отсутствие внешних оболочек, по клеткам - хозяевам. Кроме этих классификаций есть еще много других. Спиральный тип симметрии имеет вирус гриппа. Кубический тип симметрии у вирусов: герпеса, аденовируса, полиомиелита.

Двунитчатая. Генетический материал вируса (ДНК или РНК) окружен белковой оболочкой. ДНК- Строение вирусов: вирусы оспы, герпеса.

Однонитчатая РНК: вирусы кори, свинки, бешенства, лейкоза, СПИДа

Двунитчатая ДНК: иридо – вирусы, адено-вирусы.

Классификация вирусов является сложной и часто противоречивой. Тем не менее ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы обычно классифицируют раздельно на разные семейства. Например, среди ДНК-содержащих вирусов животных классифицируют семейства парвовирусов (вирусы крыс, кошек и др. животных), паповавирусов (вирусы бородавок человека, полном и другие), аде-новирусов (вирусы фарингитов и конъюнктивитов человека, вирусы млекопитающих), поксвирусов (вирусы оспы человека и животных), вирусы герпеса (вирусы герпеса, опоясывающего лишая человека, ларинготрахеита птиц и др.), иридовирусы (вирусы оспы свиней, африканской чумы свиней и др.).

Вопросы происхождения вирусов обсуждаются на протяжении всего времени, начиная с момента их открытия, поскольку необходимость рациональных объяснений эволюции вирусов определяется фундаментальным и практическим значением этих структур.

Одним из обсуждаемых вопросов является вопрос о времени появления вирусов. Поскольку вирусы не содержат ни рибосом, ни АТФ и поскольку они не могут существовать вне клеток, то считают, что они возникли позднее клеток.

Что же касается возникновения вирусов, то по этому поводу известно несколько гипотез. Первоначально считали, что они являются бактериями, включившимися в соматические клетки и ставшими там дегенеративными формами. В порядке обоснования этой гипотезы приводили данные о крупных вирусах, которые можно видеть в световом микроскопе с большим разрешением. Однако с началом развития молекулярной биологии на происхождение вирусов стали смотреть по-другому. Пререквизитом к появлению вирусов стали считать формирование последовательностей ДНК, способных к репликациям. Так как эти молекулярные события предположи-тельно представлялись сходными с событиями, предшествующими появлению плазмид (образование кольцевых молекул ДНК со свойствами репликонов из повторяющихся последовательностей ДНК на основе реципрокного кроссинговера), то в современной литературе четко обозначилась тенденция рассматривать происхождение, по крайней мере, бактериальных вирусов совместно с бактериальными плазмидами, причем дополнительным основанием к такому рассмотрению обычно считают сходство по ряду свойств между умеренными фагами и плазмидами.

Во-первых, как умеренные фаги, так и плазмиды (факторы переноса) способны к автономной репликации в цитоплазме и к включению в хромосому. Во-вторых, факторы переноса детерминируют синтез специфических клеточных рецепторов, которые в отдельных случаях сходны с рецепторами для адсорбции фагов. Наконец, факторы переноса, как и бактериальные вирусы, построены из нуклеиновой кислоты одного типа, зависят в своем метаболизме от клетки-хозяина и инфекциозны по отношению к клетке-хозяину.

Таким образом, бактериальные вирусы соответствуют ряду важных критериев, обычно используемых в определении плазмид. По этой причине плазмиды можно рассматривать в качестве бактериальных вирусов, у которых вместо механизма, обеспечивающего синтез белковой оболочки, получил развитие механизм, обеспечивающий их конъюгативность и эффективное распространение среди бактерий разных видов и родов. Следовательно, бактериальные вирусы по отношению к плазмидам являются прогрессивными структурами, которые в ходе эволюции приобрели специализированные функции, необходимые для осуществления сложного цикла — воспроизводства инфекционных вирусных частиц и для существования за пределами клетки-хозяина (во внеклеточной форме). Первый бактериальный вирус, вероятно, возник, когда у плазмид появился ген (гены), кодирующий белок (белки) капсида. Однако между бактериальными вирусами и плазмидами типа факторов переноса все же имеются очень важные различия. Во-первых, факторы переноса, находясь в бактериях, контролируют на их поверхности синтез специализированных структур пиле и, вследствие чего бактериальные клетки обладают конъю-гативностью, т. е. способностью действовать в качестве генетических доноров. Бактериальные вирусы этой способностью не обладают. Во-вторых, факторы переноса способны передаваться от клетки к клетке в результате клеточных контактов. Способ инфицирова-ния бактерий вирусами является совершенно иным и заканчивается фаголизисом инфицированной бактериальной клетки. В-третьих, факторы переноса способны мобилизовать бактериальную хромосому на перенос от одной клетки к другой, причем также в результате клеточных контактов. Бактериальные вирусы этой способностью не обладают. Что же касается способности отдельных бактериальных вирусов переносить сегменты бактериальной хромосомы от одних клеток к другим, то механизм такого генетического обмена (трансдукции) не связан с клеточными контактами. В-четвертых, сайты включения отдельных плазмид в хромосому более или менее разнообразны, тогда как интеграция профагов чаще происходит только в определенных сайтах хромосомы. Наконец, плазмиды не обладают способностью лизировать бактерии, тогда как все фаги, включая также умеренные (в автономном состоянии), всегда вызывают лизис бактерий. Наличие перечисленных различий можно объяснить приобретением специфических преобразований бактериальными вирусами и плазмидами в ходе дивергентной эволюции.

Читайте также: