§ 34. Вирусы

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса

Наряду с одноклеточными и многоклеточными организмами в природе существуют неклеточные формы жизни. Это — вирусы. Вирусы (от лат. virus — яд ) были открыты в 1892 г. русским ученым Д.И. Ивановским при исследовании мозаичной болезни листьев табака.

торая возникает из плазматической мембраны клетки хозяина.

Многие из вирусов во внешней среде имеют форму кристаллов. Размеры вирусов колеблются в пределах от 20 до 300 нм (рис. 5.13).

Строение вирусов. Вирусы устрое ны очень просто. Каждая вирусная частица состоит из РНК или ДНК, заключенной в белковую оболочку — капсид (рис. 5.12). Полностью сформированная инфекционная частица называется ви-рионом. Белковая оболочка защищает нуклеиновую кислоту от неблагоприятных условий внешней среды, а также препятствует проникновению к ней клеточных ферментов, предотвращая тем самым ее расщепление.

У некоторых вирусов (например, герпеса или гриппа) есть еще и дополнительная липопротеидная оболочка, ко 161

Поскольку в составе вирусов присутствует всегда один тип нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК, вирусы делят на ДНК-содержащие и РНК-сод ержащие. Подавляющее большинство вирусов относится к РНК-типу (табл. 5.3.)•

__________ 5.3. Характеристика некоторых групп вирусов ____________________

Группа вирусов РНК- - °" Хозяева Заболевания человека

Безоболочечные с РНК Одна Нет Растения, бакте- Полиомиелит

плюс-нитью РНК рии, животные

Оболочечныес РНК Одна Есть Членистоногие, Некоторые виды раплюс-нитью РНК позвоночные ка, СПИД, желтая

С минус-нитью РНК Одна Есть Растения, жи- Грипп, свинка, бе- РНК вотные шенство

Вироиды РНК Одна Нет Только растения

Сдвунитчатой РНК Две Есть Растения и жи- Колорадская лихо- РНК вотные радка

С малогеномной ДНК Одна Есть Главным обра- Вирусный гепатитДНК или две зом животные бородавки

Со средне- и круп- ДНК Две Есть Животные Герпес, некоторые

ногеномной ДНК виды рака, оспа

При этом наряду с двухцепочечными ДНК и одноцепочечными РНК встречаются одноцепочечные ДНК и двухцепочечные РНК. ДНК имеют линейную или кольцевую структуру, а РНК, как правило, — линейную.

Воспроизводятся вирусы только в живых клетках других организмов, вне которых они не проявляют никаких признаков жизни. Молекулы вирусной РНК могут самовоспроизводиться, хотя это характерно только для ДНК. Это означает, что вирусная РНК является источником генетической информации и одновременно иРНК. Поэтому в пораженной клетке по программе нуклеиновой кислоты вируса на рибосомах хозяина синтезируются специфические вирусные белки и осуществляется процесс самосборки их с нуклеиновой кислотой в новые вирусные частицы (рис. 5.14). Клетка при этом истощается и погибает. При поражении некоторыми вирусами клетки не разрушаются, а начинают усиленно делиться, часто образуя у животных, в том числе и у человека, злокачественные опухоли.

К вирусам относятся также вироиды и бактериофаги. Вироиды представляют собой короткие одноцепочечные молекулы РНК, лишенные капсида. Они являются возбудителями ряда заболеваний растений, животных и человека (например, раннее старческое слабоумие).

Вирусы, поражающие бактерии, называются бактериофагами, или фагами. Вирусы цианобактерий называют цианофагами, актиномицетов — актинофагами.

Частица фага кишечной палочки состоит из головки, от которой отходит полый стержень, окруженный чехлом из сократительного белка (рис. 5.15). Стержень заканчивается базальной пластинкой, на которой закреплено 6 нитей. Внутри головки находится ДНК. Используя отростки, бактериофаг прикрепляется к поверхности кишечной палочки и в месте соприкосновения с ней растворяет с помощью фермента клеточную стенку. После этого за счет сокращения головки молекула ДНК фага впрыскивается через канал стержня в клетку. Примерно через 10—15 мин под действием этой ДНК перестраивается весь метаболизм бактериальной клетки, и она начинает воспроизводить ДНК бактериофага, а не собственную ДНК. При этом синтезируется и фаговый белок. Завершается этот процесс появлением 200—1000 новых фаговых частиц, в результате чего клетка бактерии гибнет (рис. 5.16а).

Бактериофаги, образующие в зараженных клетках новое поколение фаговых частиц, приводя к разрушению (лизису) бактериальную клетку, называются вирулентными фагами.

Некоторые бактериофаги внутри клетки хозяина не реплицируются. Вместо этого их нуклеиновая кислота включается в ДНК хозяина, образуя с ней единую молекулу, способную к репликации (рис. 5.166). Такие фаги получили название умеренных фагов, или профагов.

Вирусные болезни. Поселяясь в клетках живых организмов, вирусы вызывают многие опасные заболевания сельскохозяйственных растений (мозаичная болезнь табака, томатов, огурцов, скручивание листьев, карликовость, желтуха и др.), домашних животных (ящур, чума свиней и птиц, инфекционная анемия лошадей, рак и др.) и человека. Эти болезни резко снижают урожайность культур и приводят к массовой гибели животных.

Вирусы являются возбудителями многих опасных заболеваний человека, в числе которых — грипп, корь, оспа, полиомиелит, свинка, бешенство, желтая лихорадка, СПИД и др.

СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) — заболевание человека, поражающее преимущественно его иммунную систему. Поражение

системы клеточного иммунитета человека проявляется развитием прогрессирующих инфекционных заболеваний и злокачественных новообразований, причем организм становится беззащитным к микробам, которые в обычных условиях не вызывают болезни.

Возбудитель болезни — вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Геном ВИЧ представлен двумя идентичными молекулами РНК, состоящими примерно из 10 тыс. пар оснований. При этом вирусы иммунодефицита, выделенные от различных больных СПИДом, отличаются друг от друга по количеству оснований (от 80 до 100).

К настоящему времени установлено, что ВИЧ кодирует не менее пяти структурных белков и фермент обратную транскриптазу, которые используются в качестве материала при формировании новых вирусных частиц в инфицированной клетке.

Проникнув в клетку, вирионы ВИЧ распадаются (рис. 5.17). При этом РНК и фермент высвобождаются. Обратная транскриптаза, используя вирус РНК в качестве матрицы, синтезирует по ее подобию вирусспецифичес-кую ДНК (это так называемая минус-ДНК). Этот процесс называется обратной транскрипцией. Затем, как ее зеркальное отражение, синтезируется другая нить ДНК — плюс-ДНК. Вместе они образуют ДНК-транскрипт, или ДНК-копию, вирусного генома. Последний проникает в ядро инфицированной клетки и встраивается в ее геном (в таком состоянии его еще называют провирусом).

Типичных симптомов, характерных именно для СПИДа, нет. При этом заболевании происходит снижение защитных свойств организма из-за нарушения функционирования иммунной системы. В результате человек, пораженный вирусом иммунодефицита, гораздо легче заболевает и в более тяжелой форме переносит другие инфекционные болезни.

Для СПИДа характерен очень длительный инкубационный период (время с момента заражения до появления первых признаков болезни). У взрослых он составляет в среднем около 8 лет. Предполагается, что ВИЧ может сохраняться в организме человека пожизненно. Это значит, что до конца своей жизни инфицированные люди могут заражать других, а при соответствующих условиях могут сами заболеть СПИДом.

Один из главных путей передачи ВИЧ и распространения СПИДа — половые контакты, поскольку возбудитель его наиболее часто находится в крови, сперме и влагалищных выделениях инфицированных людей. Другой путь инфицирования — посредством нестерильных медицинских инструментов, которыми зачастую пользуются наркоманы. Возможна также передача инфекции через кровь и некоторые лекарственные препараты, при пересадке органов и тканей, использовании донорской спермы и др. Заражение может происходить и при вынашивании плода, во время рождения ребенка или в период его грудного вскармливания матерью, инфицированной ВИЧ или больной СПИДом.

Гарантией защиты от СПИДа является здоровый образ жизни, крепость брачных уз и семьи. В качестве особой меры профилактики следует выделить использование механических контрацептивов — презервативов.

Происхождение вирусов. Происхождение вирусов в процессе эволюции пока неясно. Зависимость вирусов от других организмов, в клетках которых они могут расти и размножаться, дает основание считать, что они не могли появиться раньше клеточных организмов. Предполагается, что вирусы представляют собой сильно дегенерировавшие клетки или их фрагменты, которые в процессе приспособления к паразитизму утратили все, без чего можно обойтись (клеточную стенку, цитоплазму с органеллами), за исключением своего наследственного аппарата в виде нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК) и защитного аппарата в форме белковой капсулы.

Наряду с одноклеточными и многоклеточными организмами в природе существуют неклеточные формы жизни — вирусы. Они имеют простую организацию и воспроизводятся только в клетках живых организмов, используя белоксинтезирующую систему клеток. Вирусы являются причиной возникновения многих заболеваний человека, животных и растений.

1. Почему вирусы называют не организмами , а неклеточными формами жизни ? 2. Какие признаки вирусов отличают их от неживой материи ? 3. Какое строение имеют и как воспроизводятся вирусы и фаги ? 4. Какие болезни вызывают вирусы у растений , животных и человека ? 5. Что такое СПИД и что является возбудителем этой болезни ? 6. Каковы особенности строения и свойства ВИЧ ? 7. Каковы пути передачи ВИЧ и распространения СПИДа ? 8. Каким образом человек может обезопасить себя от СПИДа ? 9. Какие существуют предположения относительно происхождения вирусов ?

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса 11-летней общеобразовательной школы, для базового и повышенного уровней. Н.Д. Лисов, Л.В. Камлюк, Н.А. Лемеза и др. Под ред. Н.Д. Лисова.- Мн.: Беларусь, 2002.- 279 с

Глава 1. Вид - единица существования живых организмов

Глава 2. Взаимоотношения видов, популяций с окружающей средой. Экосистемы

Глава 3. Формирование эволюционных взглядов

Глава 4. Современные представления об эволюции

Глава 5. Происхождение и развитие жизни на Земле

Глава 6. Происхождение и эволюция человека

Глава 7. Биосфера и эволюция

Глава 8. Хозяйственная деятельность человека в биосфере

Профессор кафедры микробиологии СПбГУ Алексей Потехин рассказал, насколько серьёзно обстоят дела с коронавирусом.

Автор учебника по вирусологии, кандидат биологических наук и профессор кафедры микробиологии СПбГУ Алексей Потехин ответил в интервью на самые важные вопросы о коронавирусе: стоит ли беспокоиться по этому поводу, в чём отличие коронавируса от гриппа, и когда заболеваемость коронавирусом начнёт уменьшаться.

Что такое коронавирус SARS-CoV-2?

Коронавирус SARS-CoV-2 — это один из представителей семейства коронавирусов, которые и раньше находились в группе возбудителей ОРВИ человека. COVID-19 — не чума, не оспа, не корь и даже не атипичная пневмония, вспышку которой вызвал другой коронавирус в 2002 году. Нынешний возбудитель убивает, как и положено любому вирусу, только что попавшему к людям от другого зверя, но убивает умеренно. В мире ежедневно умирает от туберкулеза или от малярии столько же людей, сколько пока что умерло за все время (чуть более трех месяцев) от COVID-19. Просто за этими цифрами мы не следим в режиме онлайн.

То есть он почти как грипп?

Вирус SARS-CoV-2, к сожалению, более заразный, чем грипп, но менее заразный, чем свинка или краснуха, не говоря о кори. Важно подчеркнуть, что коронавирус вообще не похож на вирус гриппа, и поэтому он не будет держать человечество в карантинах годами и десятилетиями. У коронавирусов нет особенностей и механизмов, обеспечивающих высокую изменчивость, присущую вирусам гриппа. Они, вероятно, пойдут по обычному пути таких инфекций: чем дольше вместе с человеком, тем мягче будет симптоматика, новые формы будут появляться редко и не смогут эффективно преодолевать иммунный барьер, возникающий после первого заражения. Однако примерно на полгода, по моей оценке, текущая эпидемическая ситуация может растянуться. Постепенно COVID-19 станет частью вирусного пейзажа, многие люди переболеют, и человечество начнет возвращаться к нормальной жизни.

Что такое пандемия, и насколько она опасна?

Не нужно бояться слова пандемия. Оно означает только то, что случаи заболевания выявлены в большинстве стран мира, а не то, что человечество стоит перед угрозой вымирания. Вирус вырвался за пределы одной страны, и точки роста (вспышки) возникли по всему миру. Это было неизбежно.

Но количество заболевших COVID-19 в мире выглядит внушительным…

Для каких категорий людей COVID-19 наиболее опасна?

Если вирус может протекать у людей бессимптомно, значит ли это, что контролировать его распространение невозможно?

Коронавирус SARS-CoV-2 больше никуда не денется из нашей жизни: сам он не исчезнет, его не уничтожат карантинами, лекарств против него, как и против большинства вирусов, нет, а все врачебные рекомендации — это поддерживающая терапия. Скорее всего, предположительно к лету, появится вакцина, но в массовую практику она выйдет не раньше конца года, так как время испытаний любой вакцины сократить нельзя. Поэтому подавляющая часть населения планеты этим вирусом обречена переболеть. И это важно, потому что лучшее средство от инфекционных заболеваний — коллективный иммунитет: чем больше людей переболело и приобрело иммунитет, тем меньше новых случаев заболевания будет происходить, и постепенно болезнь отойдет на задний план. Не верьте слухам о повторных заражениях: на коронавирусы иммунитет обязан вырабатываться надежно.

Зачем тогда нужен карантин?

Карантины направлены на то, чтобы не достигнуть китайских показателей за короткое время. Меры безопасности, которые принял Китай и сейчас принимает Европа и остальной мир, абсолютно беспрецедентны. Их главная цель: снизить одновременную нагрузку на больницы при массовых вспышках (что сейчас происходит в Италии и выглядит трагично), а также растянуть распространение инфекции во времени. Многие люди рано или поздно заболеют, но главное — чтобы не все сразу.

К тому же мы не хотим отдавать этому вирусу ни одного из наших стариков, среди которых — чьи-то родители, бабушки и дедушки. Для этого их необходимо вовремя положить в специально оборудованную палату в больнице, в том числе — с аппаратом для искусственной вентиляции легких. Мы знаем, что количество палат ограничено, приборов для ИВЛ тоже не очень много, к тому же они постоянно требуются массе других людей, которые не могут сами дышать по другим причинам — не из-за коронавируса.

Поэтому карантинные мероприятия оправданы. Кто из нас при выборе между походом в бар вечером и тяжелой болезнью даже незнакомого пожилого человека, в цепочке передачи вируса которому мы можем невольно оказаться, выберет поход в бар? Даже на работу иногда можно не ходить, особенно если туда нужно ехать на метро. Мир не перевернется, если вы останетесь дома.

То есть все-таки нужно полностью изолироваться от внешнего мира?

Не надо путать полную самоизоляцию с разумным снижением социальной активности. Нет весомых причин скупать годовой запас продовольствия в магазинах: их, очевидно, не закроют, а макароны потом придется долго доедать. Не нужно бояться выходить на улицу, не нужно бояться ездить на работу, если туда, и правда, нужно ездить.

Бояться нужно за бабушек и дедушек. Вот им как раз лучше поменьше выходить из дома и общаться с другими людьми: не только не ездить на маршрутках, но и не выбираться в филармонию, музеи и другие места проведения культурного досуга. Их это вряд ли обрадует, но в ближайшее время им лучше реже встречаться с детьми и внуками, которые могут принести опасную инфекцию, сами того не зная. Объясните это вашим пожилым родственникам и друзьям, а также постарайтесь сами обеспечить им режим минимальных контактов.

Нашли ошибку в тексте?
Сообщите нам! +

Рис. 41. Вирусы: строение и разнообразие

Размножение вирусов. Ни один из известных на сегодняшний день вирусов не способен к самостоятельному существованию. Обычно вирус сначала связывается с поверхностью клетки-хозяина, а затем или проникает внутрь целиком (путем эндоцитоза), или с помощью специальных приспособлений вводит в клетку свою нуклеиновую кислоту (рис. 42, 43). Попав в клетку, генетический материал вируса взаимодействует с ДНК хозяина таким образом, что клетка сама начинает синтезировать необходимые вирусу белки. Одновременно происходит копирование наследственного материала паразита, и в цитоплазме зараженной клетки начинается самосборка новых вирусных частиц. Готовые вирусные частицы покидают клетку или постепенно, не вызывая ее гибели, но изменяя работоспособность, или одновременно в большом количестве, что приводит к разрушению клетки.

Рис. 42. Жизненный цикл вирусов (А) и электронная фотография бактериофага (Б)

Вирусы как возбудители болезней. Вирусы способны поражать и эукариотические, и прокариотические клетки. Вирусы, инфицирующие бактерий, называют бактериофагами. Вирусы вызывают множество различных заболеваний у животных, растений и грибов, причем каждый из них имеет своего собственного специфического хозяина. Вирус табачной мозаики, например, поражает растения табака, вызывая образование на листьях характерных пятен – это места отмирания тканей. Вирус оспы поражает только эпителиальные клетки, а вирус полиомиелита – клетки нервной ткани. Вирусными заболеваниями человека являются также грипп, корь, краснуха, гепатит, ветряная оспа, бешенство, герпес, СПИД и многие другие.

СПИД. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), впервые был выделен в США в 1981 г. К 2000 г. число инфицированных этим вирусом уже превысило 30 млн человек. В настоящее время болезнь очень быстро распространяется в Азии, Африке, а также в Центральной и Восточной Европе.

Рис. 43. Бактериофаги на поверхности клетки-хозяина (электронная фотография)

ВИЧ относят к группе ретровирусов, генетическим материалом которых является РНК (рис. 44). Обычно перенос генетической информации в клетке идет в направлении от ДНК к РНК (транскрипция). У ретровирусов при попадании в клетку-хозяина происходит противоположный процесс, так называемая обратная транскрипция, при которой на основе вирусной РНК синтезируется ДНК, которая затем встраивается в ДНК хозяина.

Рис. 44. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ): А – модель вируса; Б – схема строения; В – электронная фотография

Рис. 45. Жизненный цикл вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)

Обычно ВИЧ передается вместе с кровью или спермой. В 90 % случаев заражение происходит при половом контакте, при этом риск заражения увеличивается пропорционально увеличению числа половых партнеров. Многократное использование одного и того же шприца приводит к быстрому распространению вируса среди наркоманов. ВИЧ может попасть в организм человека при контакте с кровью больного, например при обработке ран. Существует вероятность заражения при переливании крови, не прошедшей тестирование на присутствие ВИЧ. От ВИЧ-инфицированной матери вирус может через плаценту попасть в кровь плода или передаться новорожденному при кормлении грудным молоком. Но воздушно-капельным путем и при рукопожатии этот вирус не распространяется.

ВИЧ – это вирус, поэтому антибиотики, которые используются при лечении бактериальных инфекций, в данном случае бессильны. Современная медицина разрабатывает лекарственные средства, которые подавляют репликацию ВИЧ, но их использование имеет много побочных эффектов и перспективы их применения пока неясны. Разработка вакцины против ВИЧ тоже имеет определенные сложности; это связано с особенностями строения данного вируса и тяжестью заболевания, которое он вызывает. На сегодняшний день важным направлением в лечении СПИДа является восстановление иммунной системы инфицированных.

Пока не существует эффективных способов лечения этого заболевания, лучшим способом защиты от СПИДа является соблюдение мер предосторожности:

– следует избегать случайных половых связей, а при половых контактах изолировать себя от спермы и крови партнера при помощи презерватива;

– в больницах, стоматологических клиниках, поликлиниках и косметических салонах необходимо использовать одноразовые шприцы, а инструменты многоразового применения тщательно стерилизовать, соблюдая все необходимые условия;

– донорскую кровь следует проверять на наличие антител к ВИЧ.

Вирусы как переносчики генетической информации. Существует гипотеза, что вирусы – это генетический материал, некогда покинувший клетку, но сохранивший способность к самовоспроизведению при возвращении в нее. Следовательно, в процессе эволюции вирусы возникли позже появления клеточной формы, а любое вирусное заражение надо рассматривать как получение клеткой некой чужеродной генетической информации.

Многие вирусы способны не только привносить в организм хозяина свою наследственную информацию, но и изменять работу клеточных генов. В процессе копирования вирусной ДНК иногда происходит частичное копирование и генетического материала хозяина. В этом случае новые собранные вирусные частицы, покидающие клетку, будут уносить с собой копию некой наследственной информации хозяина. Таким образом вирусы могут переносить гены между организмами разных видов, отрядов и даже классов, скрещивание которых в принципе невозможно. В настоящее время вирусы рассматривают не только как возбудителей инфекционных болезней, но и как переносчиков генов между организмами.

Вопросы для повторения и задания

1. Как устроены вирусы?

2. Каков принцип взаимодействия вируса и клетки?

3. Опишите процесс проникновения вируса в клетку.

4. В чем проявляется действие вирусов на клетку?

5. Используя знания о путях распространения вирусных и бактериальных инфекций, предложите пути предотвращения инфекционных заболеваний.

1. Какое преимущество дает клеточное строение живым организмам?

2. Какое из положений клеточной теории было установлено самым первым? Почему?

3. Почему оформление клеточной теории шло одновременно с развитием и усовершенствованием техники?

1. Почему в растительных организмах углеводов значительно больше, чем в животных?

2. К каким заболеваниям может привести нарушение превращения углеводов в организме человека?

3. Известно, что, если в рационе отсутствует белок, даже несмотря на достаточную калорийность пищи, у животных останавливается рост, изменяется состав крови и возникают другие патологические явления. Какова причина подобных нарушений?

4. Какие вы знаете биологически активные вещества в организме человека, относящиеся к группе липидов? Каковы их функции?

5. Объясните трудности, возникающие при пересадке органов, опираясь на знания специфичности белковых молекул в каждом организме.

6. Почему при работе в горячих цехах для утоления жажды рекомендуют пить минеральную или подсоленную воду?

1. В клетках каких органов и почему аппарат Гольджи наиболее развит?

2. Какими путями осуществляется обмен веществ между клеткой и окружающей средой?

3. Известно, что ионный состав внутреннего содержимого клетки имеет большое сходство с ионным составом морской воды. Какой вывод можно из этого сделать?

4. Какие особенности строения ядра клетки обеспечивают транспорт веществ из ядра и обратно?

5. Предположите, что произойдет, если исчезнут все бактерии на Земле.

6. Как давно люди используют микроорганизмы?

7. В чем состоит сущность процессов пастеризации и стерилизации как меры борьбы с бактериями?

8. Что такое антибиотики? С какой целью их применяют?

1. Почему углеводы не могут выполнять функцию хранения информации?

2. Каким образом реализуется наследственная информация о структуре и функциях небелковых молекул, синтезируемых в клетке?

3. При каком структурном состоянии молекулы ДНК могут быть источниками генетической информации?

4. Какие особенности строения молекул РНК обеспечивают их функцию переноса информации о структуре белка от хромосом к месту его синтеза?

5. Объясните, почему молекула ДНК не могла быть построена из нуклеотидов трех типов.

1. Почему вирус может проявить свойства живого организма, только внедрившись в живую клетку?

2. Почему вирусные заболевания имеют характер эпидемий? Охарактеризуйте меры борьбы с вирусными инфекциями.

3. Выскажите свое мнение о времени появления на Земле вирусов в историческом прошлом, учитывая, что вирусы могут размножаться только в живых клетках.

4. Объясните, почему в середине XX в. вирусы стали одним из главных объектов экспериментальных генетических исследований.

5. Подумайте, какие сложности возникают при попытках создать вакцину против ВИЧ-инфекции.

Вопрос 1. Как устроены вирусы?
Вирусы — это неклеточная форма жизни. Они имеют очень простое строение. Каждый вирус состоит из нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК) и белка. Нуклеиновая кислота представляет собой генетический материал вируса; она окружена защитной оболочкой — капсидом. Капсид состоит из белковых молекул и обладает высокой степенью симметрии, имея, как правило, спиральную или многогранную форму. Кроме нуклеиновой кислоты внутри капсида могут находиться собственные ферменты вируса. Примером может служить вирус табачной мозаики
(рис. 3).

Рис.3. Вирус табачной мозаики

Его оболочка содержит всего один вид белка с небольшой молекулярной массой.
Сложно организованные вирусы имеют дополнительную оболочку, белковую или липопротеиновую. Иногда в наружных оболочках сложных вирусов помимо белков содержатся углеводы. Примером сложно организованных вирусов служат возбудители гриппа (рис. 4) и герпеса (рис. 5).

Рис.4. Вирус гриппа и вирус герпеса

Рис.5. Вирус герпеса

Их наружная оболочка является фрагментом ядерной или цитоплазмптической мембраны клетки-хозяина, из которой вирус выходит во внеклеточную среду. К сложноорганизованным вирусам относятся вирусы гриппа и ВИЧ, они также имеют дополнительную оболочку, образованную из клеточной мембраны хозяина.

Вопрос 2. Каков принцип взаимодействия вируса и клетки?
Вирус функционирует как внутриклеточный паразит. Он внедряется в клетку, блокирует в ней обмен веществ и использует ее ресурсы (ферменты, запасные вещества) для собственного размножения. Некоторые вирусы способны встраиваться в ДНК хозяина и переходить в скрытое состояние, в течение длительного времени никак не выдавая своего присутствия. В такой форме вирусы даже способны передаваться потомству хозяина.

Вопрос 5. Используя знания о путях распространения вирусных и бактериальных инфекций, предложите пути предотвращения инфекционных заболеваний.
Если заболевание широко распространено на данной территории, целесообразно провести вакцинацию населения. Необходим постоянный медицинский контроль, чтобы быстро обнаружить вспышку заболевания и предотвратить его распространение. Многие инфекции передаются воздушно-капельным путем (например, вирус гриппа). Во время вспышек таких заболеваний имеет смысл использовать ватномарлевые повязки или респираторы.
Есть возбудители заболеваний, которые передаются через предметы обихода, пищу и воду. К ним относятся вирус гепатита А, холерный вибрион, чумная палочка и многие другие. Чтобы избежать заражения, необходимо соблюдать правила личной гигиены: мыть руки перед едой, не пользоваться чужими личными вещами (полотенцем, зубной щеткой), мыть фрукты и овощи, избегать контакта с больными. Необходим постоянный санитарный контроль состояния источников воды и пищевых продуктов, а также дезинфекция помещений, стерилизация инструментов и перевязочного материала.
Существуют заболевания, передающиеся через кровь и другие жидкости тела, в частности ВИЧ и вирус гепатита С. В группы риска по таким заболеваниям попадают наркоманы (часто шприцы используются больше одного раза) и лица, практикующие беспорядочные незащищенные половые контакты. Пока не существует эффективных методов лечения таких заболеваний, поэтому лучшим способом защиты является соблюдение следующих мер предосторожности:
• следует избегать случайных половых связей, а при контактах изолировать себя при помощи презерватива;
• в медицине и косметологии необходимо использовать одноразовые шприцы и тщательно стерилизовать инструменты многоразового использования;
• донорскую кровь следует обязательно проверять на наличие вирусов.

Биология, 11 класс, Маглыш С.С., Каревский А.Е., 2010.

Вы приступаете к изучению завершающего раздела школьного курса биологии, очень важного для формирования правильного и целостного представления о существовании жизни на Земле.
В рамках данного курса вам предстоит получить основы экологических знаний. Они помогут вам понять законы существования живой природы на разных уровнях ее организации.
На конкретных примерах вы сможете познакомиться с экологическими последствиями хозяйственной деятельности человека, многие из которых в настоящее время являются глобальными экологическими проблемами. Решать эти проблемы предстоит нынешнему и будущим поколениям людей, а значит и вам. Зная и соблюдая законы природы, человек сможет сохранить равновесие в биосфере и обеспечить потомкам будущее.

Среда обитания — часть природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно взаимодействует в течение своего жизненного цикла.

Среда обитания каждого организма сложна и изменчива во времени и пространстве. Она включает множество элементов живой и неживой природы и элементов, привносимых человеком и его хозяйственной деятельностью. В экологии эти элементы среды называются факторами. Все факторы среды по отношению к организму неравнозначны. Одни из них влияют на его жизнедеятельность, а другие для него безразличны; присутствие одних факторов обязательно и необходимо для жизни организма, а других — необязательно (см. схему).

СОДЕРЖАНИЕ
От авторов 3
Глава 1. Организм и среда
§1. Уровни организации живых систем. Экология как наука 4
§2. Факторы среды и их классификация 6
§3. Закономерности действия факторов среды на организм 10
§4. Взаимодействие экологических факторов. Лимитирующий фактор 13
§5. Свет в жизни организмов 16
§6. Температура как экологический фактор 20
§7. Влажность как экологический фактор 25
§8. Понятие о среде жизни. Водная среда 29
§9. Наземно-воздушная и почвенная среды жизни 36
§10. Живой организм как среда жизни 40
Глава 2. Вид и популяция
§11. Понятие вида. Критерии вида 44
§12. Свойства популяции 49
§13. Структура популяции 52
§14. Динамика численности популяций и ее регуляция 57
Глава 3. Экосистемы
§15. Биоценоз и биотоп. Связи популяций в биоценозах 62
§16. Видовая структура биоценоза 65
§17. Пространственная структура биоценоза 68
§18. Экосистема. Биогеоценоз. Структура экосистемы 71
§19. Цепи и сети питания. Экологические пирамиды 74
§20. Продуктивность экосистем 79
§21. Биотические взаимоотношения популяций в экосистемах 82
§22. Динамика экосистем 86
§23. Агроэкосистемы и их особенности 90
Глава 4. Эволюция органического мира
§24. Основные гипотезы происхождения жизни 94
§25. Общая характеристика теории эволюции Ч. Дарвина 97
§26. Теория искусственного отбора 101
§27. Движущие силы и основные результаты эволюции по Ч. Дарвину 106
§28. Популяция — элементарная единица эволюции. Предпосылки эволюции 110
§29. Движущие силы эволюции 114
§30. Приспособления — основной результат эволюции 119
§31. Видообразование. Факторы и способы видообразования 124
§32. Общая характеристика синтетической теории эволюции 128
§33. Макроэволюция. Основные доказательства эволюции 131
§34. Прогресс и регресс в эволюции. Пути достижения биологического прогресса 138
§35. Способы осуществления эволюционного процесса 143
§36. Классификация организмов. Принципы систематики. Современная биологическая система 145
§37. Вирусы 147
Глава 5. Происхождение и эволюция человека
§38. Формирование представлений об эволюции человека. Место человека в зоологической системе 154
§39. Предшественники человека. Древние и ископаемые люди современного типа 158
§40. Роль биологических и социальных факторов в эволюции человека 163
§41. Человеческие расы. Эволюция человека на современном этапе 168
Глава 6. Поведение как результат эволюции
§42. Поведение как форма адаптации организмов 173
§43. Инстинктивное и общественное поведение животных 177
§44. Поведение человека 180
Глава 7. Биосфера — живая оболочка планеты
§45. Понятие биосферы. Границы биосферы 184
§46. Компоненты биосферы. Функции живого вещества 188
§47. Круговорот веществ в биосфере 191
§48. Основные этапы развития биосферы 198
§49. Влияние хозяйственной деятельности человека на биосферу 201
§50. Угроза экологических катастроф и их предупреждение 206
§51. Заповедное дело и охрана природы 209
§52. Рациональное природопользование 216
Словарь основных терминов и понятий 220.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Биология, 11 класс, Маглыш С.С., Каревский А.Е., 2010 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу