Конспект по теме вирусы по биологии

Вирус (лат. virus - яд) - неклеточная форма жизни, мельчайшие болезнетворные микроорганизмы, не видимые в микроскоп. Они значительно меньше бактерий: легко проходят через бактериальные фильтры.

Вирусы способны размножаться только внутри живых клеток, до проникновения в них вирусы не имеют признаков жизни: пассивно перемещаются во внешней среде, ожидая встречи с клеткой-мишенью.

В 1892 году Ивановский Д.И. в ходе изучения мозаичной болезни табака обнаружил, что болезнь вызывается мельчайшими субстанциями, которые проходят через бактериальный фильтр, то есть были меньше бактерий. Вирусы впервые увидели в электронный микроскоп в 1939 году (спустя 19 лет со смерти Ивановского), однако считается, что именно Ивановский положил начало вирусологии как науке.

Вирусы выделяют в отдельное, пятое царство. Несмотря на их кажущуюся безжизненность, от неживой материи их отличают следующие черты:

Наличие наследственности и изменчивости
Способность к репродукции (воспроизведению себе подобных)

Рекомендую обратить особое внимание на черты, которые отличают вирусы от живых организмов:

Вне клетки хозяина находятся в неживом состоянии, ожидая внедрения. Вирусы - облигатные внутриклеточные паразиты.

У вирусов отсутствует обмен веществ с внешней средой (метаболизм).

Не имеют клеточной мембраны, ограничивающих их от внешней среды, и, соответственно, клеточного строения.

Не делятся, не размножаются половым путем

У вирусов отсутствует половое размножение и деление. Попав в живую клетку, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту (РНК/ДНК) в наследственный материал клетки-мишени. В результате клетка начинает синтезировать вирусные белки (новые вирусы): так увеличивается численность вирусов.

Вирусы не растут, не увеличиваются в размерах. Стратегия их жизни - безудержное размножение.

Если мы заглянем в клетку, инфицированную вирусом, то от вируса мы увидим только один элемент - его нуклеиновую кислоту (ДНК/РНК). Во внешней среде вирусы существуют в виде вирионов - полностью сформированных вирусных частиц, состоящих из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой кислоты внутри.

Носителем наследственной информации у вирусов может быть ДНК, РНК. В связи с этим все вирусы подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.

Найдя клетку, на поверхности которой есть подходящий рецептор, вирус взаимодействует с ним и прикрепляется к мембране клетки. Путем эндоцитоза (образование вакуоли) вирус проникает внутрь клетки, выходит из вакуоли в цитоплазму. Наследственный материал (ДНК/РНК) вируса реализуется по схеме: ДНК ↔ РНК → белок.

Проникнув внутрь клетки (инфицировав ее), вирус реализует собственный генетический материал (ДНК/РНК) путем синтеза вирусного белка на рибосомах клетки хозяина. Клетка даже и не подозревает, что вирус встроил в ее РНК/ДНК свой генетический код - она принимает его как свой собственный, а в результате синтезирует вирусные белки.

Образовавшиеся белки объединяются в вирусные частицы, которые могут выходить из клетки разными путями. Вирионы вирусов гепатита C выходят из клетки путем почкования (экзоцитозом), при таком варианте клетка долгое время остается живой и служит для продукции новых вирионов.

Известен и другой механизм выхода вирионов из клетки: взрывной, при котором оболочка клетки разрывается, и тысячи вирионов отправляются инфицировать новые клетки. Такой способ характерен для аденовирусов, ротавирусов.

Это уникальная группа вирусов, инфицирующая только бактерии. Бактериофаг имеет капсид, с содержащимся внутри наследственным материалом - ДНК (реже РНК), протеиновым хвостом. Бактериофаги открыты в 1915 году и с тех пор активно применяются в ходе генетических исследований.

Ниже вы можете видеть типичное строение бактериофага. Бактериофаг напоминает шприц, который протыкает стенку бактерии и впрыскивает внутрь нее свою нуклеиновую кислоту.

Бактериофаги успешно применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Это высокоэффективные, дорогостоящие препараты, которые помогают, например, нормализовать микрофлору кишечника при бактериальных инфекциях.

Вирусы вызывают множество заболеваний человека и животных. Некоторые из них неизлечимы даже на современном этапе развития медицины, например бешенство. К вирусным инфекциям относятся грипп, корь, свинка, СПИД (вызванный ВИЧ), полиомиелит, желтая лихорадка, онковирусы.

Такая группа, как онковирусы, потенцируют развитие опухолей в организме. К ВИЧ и онкогенным вирусам не существует специфических антител, что затрудняет процесс создания вакцины. В то же время против ряда вирусных инфекций: корь, ветряная оспа созданы вакцины, создающие стойкий пожизненный иммунитет.

Клетки вырабатывают защитный белок - интерферон. Это вещество подавляет синтез новых вирусных частиц, приводит к повышению температуры тела (например, при гриппе).

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) представляет для организма большую опасность. Он размножается в T-лимфоцитах - клетках крови, которые выполняют иммунную функцию. С гибелью T-лимфоцитов разрушается иммунная система, становится невозможным сопротивление организма бактериями, вирусам и грибам, что в отсутствии лечения приводит к вторичным инфекциям.

Риск заражения ВИЧ присутствует при гемотрансфузии (переливании крови), половом акте. Инфекция также может быть передана от ВИЧ инфицированной матери к плоду.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Тема . Вирусы — неклеточные формы жизни.

Тип урока : развитие знаний и умений.

1. Сформировать представление о происхождении вирусов;

2. Раскрыть особенности строения, размножения и функционирования вирусов как неклеточной формы жизни;

3. Познакомить с вкладом отечественного ученого Д.И. Ивановского в развитии вирусологии;

4. Актуализировать и развить знания о вирусных заболеваниях человека и их профилактике. Многообразие вирусных заболеваний человека. СПИД;

5. Продолжить формирование умения сравнивать на примере сравнения особенностей вирусов и клеточных форм жизни.

Характеристика основных видов деятельности ученика (на уровне учебных действий):

Сравнивать строение вируса с другими живыми организмами.

Называть и описывать особенности строения и размножения вирусов.

Определять вирусные заболевания по особенностям протекания.

Соблюдать правила гигиены и профилактики вирусных инфекций.

Основные термины и понятия : капсид, бактериофаг.

1. Актуализация знаний обучающихся (5 минут). Индивидуальный опрос обучающихся: 1) рассказать об особенностях строения клеток прокариот; 2) рассказать о способах питания и получения энергии бактериями; 3) рассказать о значении бактерий.

2. Целеполагание и мотивация (1 минута)

Итог: Вирусы можно использовать в качестве биологических мер борьбы с вредителями сельского хозяйства. Вреда от вирусов больше чем пользы.

3. Этап изучения нового материала.

В 1892 году Д.И. Ивановский (см. Рис. 1), изучая мозаичную болезнь табака (см. Рис. 2), установил, что причиной заболевания является некое инфекционное начало, содержащееся в листьях больных растений, которое проходит через фильтр, задерживающий обыкновенные бактерии. Если профильтрованный сок внести в листья здоровых растений, то они также заболевают мозаичной болезнью.

Рис. 1. Д.И. Ивановский

Рис. 2. Мозаичная болезнь табака

В 1898 году независимо от Ивановского аналогичные результаты получил голландский микробиолог М. Бейеринк. Однако он предположил, что мозаичную болезнь табака вызывают не мельчайшие бактерии, а некое жидкое заразное начало, которое он назвал фильтрующим вирусом.

Размеры вирусов определяются нанометрами (20-200 нм), поэтому их изучение началось после открытия электронного микроскопа. В настоящее время описаны вирусы практически всех групп живых организмов.

Вирусы – неклеточные формы жизни. Они состоят (см. Рис. 3) из фрагмента генетического материала (РНК или ДНК), составляющего сердцевину вируса, и защитной оболочки, которая называется капсид . У некоторых вирусов (герпес, грипп) есть дополнительная липопротеидная оболочка – суперкапсид , которая возникает из плазматической мембраны клетки-хозяина.

Рис. 3. Строение вируса

Вирусы не способны к самостоятельной жизнедеятельности. Они могут проявлять свойства живого, только попав в клетку-хозяина. Они используют потенциал и энергию этой клетки для создания своих новых вирусных частиц, следовательно, вирусы являются внутриклеточными паразитами.

Обычно вирус связывается с поверхностью клетки-хозяина и проникает внутрь. Каждый вирус ищет своего хозяина, то есть клетки строго определенного вида. Например, вирус – возбудитель гепатита (желтуха) проникает и размножается только в клетках печени, а вирус эпидемического паротита (свинка) – только в клетках околоушных слюнных желез человека.

Проникнув внутрь клетки-хозяина, вирусная ДНК или РНК начинает взаимодействовать с ее генетическим аппаратом таким образом, что клетка начинает синтезировать белки, свойственные вирусу.

При заражении ретровирусом (например, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)) , у которого в качестве генетического материала используется молекула РНК, наблюдается другая картина. При попадании ретровируса в клетку-хозяина происходит обратная транскрипция. То есть на основе вирусной РНК синтезируется вирусная ДНК, которая встраивается в ДНК человека. Такой тип взаимодействия вируса с клеткой называется интегративным, а встроенная в состав хромосомы клетки ДНК вируса называется провирусом. Далее провирус реплицируется (удваивается) в составе хромосомы и переходит в геном дочерних клеток. Однако под влиянием некоторых физических и химических факторов провирус может выщепляться из хромосомы клетки и переходить к продуктивному типу взаимодействия, то есть синтезировать новые вирусные частицы.

При заражении ВИЧ человек чувствует себя здоровым, пока вирусный генетический материал встроен в хромосому человека. Однако при выщеплении этого вирусного генетического материала из клетки она начинает образовывать новые вирусные частицы, вследствие чего развивается смертельное заболевание – синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД).

Вирусы являются возбудителями большого количества заболеваний человека: корь, грипп, оспа, краснуха, энцефалит, свинка, гепатиты, СПИД. Известен также целый ряд заболеваний растений, вызываемых вирусами, например мозаичная болезнь табака, томатов, огурцов или скручивание листьев картофеля. Всего описано около 500 видов вирусов, поражающих клетки позвоночных животных, и около 300 вирусов растений. Некоторые вирусы участвуют в злокачественном перерождении клеток и тем самым провоцируют онкологические заболевания.

В зависимости от содержащегося генетического материала вирусы подразделяются на ДНК-содержащие и РНК-содержащие.

Одноцепочные РНК-содержащие вирусы подразделяются на:

1. Плюс-нитевые (положительные). Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную (геномную) функцию и функцию информационной РНК (иРНК).

2. Минус-нитевые (отрицательные). Минус-нить РНК этих вирусов выполняет только наследственную функцию.

К РНК-содержащим вирусам относятся более
вирусов, вызывающих респираторные заболевания, а также вирус гриппа, кори, краснухи, свинки, ВИЧ. Также существует специфическая группа вирусов – арбовирусы, которые переносятся членистоногими.

Двухцепочные ДНК-содержащие вирусы вызывают такие заболевания, как папиллома человека или герпес, гепатит В (гепатит А и гепатит С вызывается РНК-содержащими вирусами).

ДНК-содержащие вирусы поражают также растения. Они вызывают, например, золотую мозаику бобов или полосатость у кукурузы.

По своему строению вирус гепатита С – это РНК-содержащий вирус, имеющий сферическую форму, сложно устроенный (см. Рис. 5).

В качестве генетического материала такой вирус содержит линейную однонитчатую молекулу РНК.

Рис. 5. Гепатит С

Вопреки бытующим предрассудкам, подцепить вирус гепатита C невозможно через социальные контакты (поцелуи, объятия), через продукты или воду, через грудное молоко. Вы ничем не рискнете, если разделите с носителем вируса трапезу или напитки. Заразиться гепатитом C можно при контакте с кровью инфицированного человека либо половым путем.

В настоящее время для лечения гепатита С используют два препарата: Интерферон альфа и Рибавирин.

Рис. 6. Бактериофаг ( Источник )

Особую группу вирусов составляют бактериофаги (или просто фаги), которые заражают бактериальные клетки (см. Рис. 6). Фаг укрепляется на поверхности бактерии при помощи специальных ножек и вводит в ее цитоплазму полый стержень, через который проталкивает внутрь клетки свою ДНК или РНК. Таким образом, генетический материал фага попадает внутрь бактериальной клетки, а капсид остается снаружи. В цитоплазме начинается репликация генетического материала фага, синтез его белков, построение капсида и сборка новых фагов. Уже через 10 мин после заражения в бактерии формируются новые фаги, а через полчаса бактериальная клетка разрушается, и из нее выходят около 200 заново сформированных вирусов – фагов, способных заражать другие бактериальные клетки (см. Рис. 7). Некоторые фаги используются человеком для борьбы с болезнетворными бактериями, вызывающими холеру, дизентерию, брюшной тиф.

Рис. 7. Схема размножения бактериофага

Подводя итоги по данному разделу урока, учитель с обучающимися выделяют признаки вирусов:

1. Мелкие (20-30 нм), можно увидеть только в электронный микроскоп, проходит через бактериальные фильтры.

2. Не имеют клеточного строения.

3. Содержат лишь один тип нуклеиновых кислот: ДНК или РНК.

4. Нет собственного метаболизма, используют энергию, получаемую за счет обмена веществ хозяина.

5. Существуют только как внутриклеточные облигатные паразиты.

6. Могут воспроизводить себя только внутри живой клетки

3.3. Вирусные заболевания:

- Рассказ учителя о симптомах и этапах протекания вирусных инфекций, необходимости соблюдать правила личной гигиены для профилактики заражения вирусными инфекциями.

Вирусные заболевания: ДНК-содержащие (оспа, герпес, грипп, папиллома), РНК-содержащие (простуда, СПИД, паротит, корь, полиомиелит, желтая лихорадка, краснуха).

4. Закрепление материала.

- Составление сравнительной характеристики вируса и бактерии.

5. Подведение итогов урока. Выставление оценок.

Ключевые слова конспекта: неклеточные формы жизни, царство вирусы, фаги (бактериофаги)

Вирусы являются неклеточной формой жизни и занимают пограничное положение между неживой и живой матерней. Вирусы — внутриклеточные паразиты и могут проявлять свойства живых opганизмов, только попав внутрь клетки.

Отличия вирусов от неживой природы:

способность к размножению;
наследственность и изменчивость

Отличия вирусов от клеточных организмов:

не имеют клеточного строения;
не проявляют обмена веществ и энергии (метаболизма);
могут существовать только как внутриклеточные паразиты;
не увеличиваются в размерах (не растут);
имеют особый способ размножения;
имеют только одну нуклеиновую кислоту — либо ДНК, либо РНК.

Вирусы существуют в двух формах:

покоящейся (внеклеточной), когда их свойства как живых систем не проявляются,
внутриклеточной, когда осуществляется размножение вирусов.

Простые вирусы (например, вирус табачной мозаики) состоят из молекулы нуклеиновой кислоты и белковой оболочки капсида. Некоторые более сложные вирусы (гриппа, герпеса и др.) помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты могут содержать липопротеиновую мембрану, углеводы и ряд ферментов. Белки защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов. Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др.

В зависимости от присутствующей в вирусе нуклеиновой кислоты различают РНК-содержащие и ДНК-содержащие вирусы. Нуклеиновая кислота содержит генетическую информацию, обычно о строении белков капсида. Она может быть линейная или кольцевидная, в виде одно- или двуцепочечной ДНК, одно- или двуцепочечной РНК.

При проникновении вируса внутрь клетки специальные белки вирусной частицы связываются с белками-рецепторами клеточной оболочки. В животную клетку вирус может проникать при процессах пино- и фагоцитоза, в растительную клетку — при различных повреждениях клеточной стенки.

Вирус подавляет существующие в клетке процессы транскрипции и трансляции. Он использует их для синтеза собственных нуклеиновой кислоты и белка, из которых собираются новые вирусы. После этого клеточные оболочки разрушаются и новообразованные вирусы покидают клетку, которая при этом погибает.

Бактериофаги (вирусы, паразитирующие на бактериях), как правило, не попадают внутрь клетки, так как этому препятствуют толстые клеточные стенки бактерий. Внутрь клетки проникает только нуклеиновая кислота вируса.

Полагают, что происхождение вирусов связано с эволюцией каких-то клеточных форм, которые в ходе приспособления к паразитическому образу жизни вторично утратили клеточное строение.

Вирусы способны поражать различные живые организмы. Первым открытым вирусом был вирус табачной мозаики, поражающий растения. Вирусную природу имеют такие заболевания животных и человека, как натуральная оспа, бешенство, энцефалиты, лихорадки, инфекционные гепатиты, грипп, корь, бородавки, многие злокачественные опухоли, СПИД и др. Кроме того, вирусы способны вызывать генные мутации.

Заболевания у животных	• Бруцеллез
	• Лейкоз
	• Ящур
	• Инфекционная анемия лошадей
	• Рак крови кур
	• Чума у свиней и птиц. И другие
Заболевания у растений	• Табачная мозаика
	• Карликовость
	• Желтая сеть
	• Пятнистая мозаика
Заболевания у человека	• Оспа
	• Гепатит
	• Энцефалит
	• Краснуха
	• Бешенство
	• Грипп
	• Корь
	• Полиомиелит
	• Паротит (свинка)
	• СПИД и др.

Вирус, вызывающий заболевание СПИДом (синдром приобретённого иммунодефицита), поражает клетки крови, обеспечивающие иммунитет организма. В результате больной СПИДом может погибнуть от любой инфекции. Вирусы СПИДа могут проникнуть в организм человека во время половых сношений, во время инъекций или операций при несоблюдении условий стерилизации. Профилактика СПИДа заключается в избегании случайных половых связей, использовании презервативов, применении одноразовых шприцев.

Цель:

сформировать знания о вирусах как неклеточной форме жизни, их строении, особенностях жизнедеятельности.

Ход урока.

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания.

Вопросы для фронтального опроса:

1) Что такое ген?

2) Где и как происходит биосинтез белка?

3) Требуют ли процессы синтеза затрат энергии или, наоборот, в процессах синтеза белка происходит выделение энергии?

3. Изучение новой темы.

1. Слово учителя.

В этот период учеными были открыты возбудители чумы, холеры, туберкулёза, дифтерии и других наиболее часто встречающихся и широко распространённых болезней. Однако возбудителей многих других заболеваний, в том числе и очень опасных (например, натуральная оспа, корь, грипп, гепатит и др. ), обнаружить не удавалось, хотя об этих болезнях знали давно.

Лишь в 1892г. Дмитрий Иосифович Ивановский (1864-1920), занимаясь поисками возбудителя болезни табачной мозаики, установил, что он невидим в микроскоп даже при самом сильном увеличении и проходит через фильтры, которые задерживают бактериальные клетки; не растёт на обычных питательных средах, применяемых в бактериологии. Учёный предположил, что возбудителем болезни табака являются либо мельчайшие бактерии, либо выделенные ими ядовитые вещества- токсины.

Возбудителем мозаики табака оказались не бактерии, как утверждал Ивановский, но и не жидкое заразное начало, как предполагал Бейеринк. Хотя удалось достичь значительных успехов в получении высокоочищенных проб и было установлено, что по химической природе это нуклеопротеины (нуклеиновые кислоты +белки), сами частицы всё ещё оставались неуловимыми и загадочными. Так были открыты вирусы. Увидеть вирусы удалось лишь в электронный микроскоп спустя 50 лет после их открытия.

И первым был сфотографирован именно вирус табачной мозаики (ВТМ), который является одним из наиболее изученных. Но ученый мир не сразу признал особую природу вирусов. С момента их открытия возникало немало вопросов: это существа или вещества; они живые или неживые?

Вирусы не способны к самостоятельной жизнедеятельности: они могут проявлять свойства живого существа, только проникнув в клетку и используя для своих нужд её структуры и энергию. Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами. Некоторые вирусы, например вирус гриппа или герпеса, покидая клетку-хозяина, захватывают участок клеточной мембраны и образуют из неё дополнительную оболочку поверх своего капсида.

3. Работа с таблицей.

Организуется самостоятельная работа с учебником (А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник, параграф № 20)

В ходе обсуждения результатов заполнения таблицы учитель дополняет ее некоторыми примерами, отсутствующими в тексте учебника.

Самые крупные вирусы (например, вирус оспы) достигают величины 400-700 нм и приближаются по размерам к небольшим бактериям; самые мелкие (возбудители полиомиелита, энцефалита, ящура) измеряются всего десятками нанометров, то есть близки к крупным белковым молекулам, в частности молекулам гемоглобина крови; в среднем они раз в пятьдесят меньше бактерий.

Вирусы имеют разнообразные формы:

1) палочковидные (ВТМ) ;

2) пулевидные (вирус бешенства) ;

3) сферические (полиомиелит, ВИЧ);

4) нитевидные (фил вирусы);

5) в виде многогранников.

Комментарии учителя. На основании всего сказанного можно сделать вывод о том, что вирусы, хотя и не имеют клеточного строения, относятся к живым организмам. В связи с этим все живое делится на две империи-доклеточных, которая объединяет вирусы и бактериофаги, и клеточных (царства растений, животных, грибов и прокариот).

Весь материал - в документе.

Цель: сформировать знания о вирусах как неклеточной форме жизни, их строении, особенностях жизнедеятельности.

2. Проверка домашнего задания

Вопросы для фронтального опроса:

2)Где и как происходит биосинтез белка?

3)Требуют ли процессы синтеза затрат энергии или, наоборот, в процессах синтеза белка происходит выделение энергии?

3. Изучение новой темы

Как уже говорилось, универсальной единицей жизни на Земле является клетка. Однако на рубеже XIX и XX вв. было обнаружено, что существует целый ряд болезней растений, животных и бактерий, возбудители которых явно имеют неклеточную природу: они слишком малы и проходят через мельчайшие фильтры, которые задерживают даже самые маленькие клетки. В этот период учеными были открыты возбудители чумы, холеры, туберкулёза, дифтерии и других наиболее часто встречающихся и широко распространённых болезней. Однако возбудителей многих других заболеваний, в том числе и очень опасных (например, натуральная оспа, корь, грипп, гепатит и др.), обнаружить не удавалось, хотя об этих болезнях знали давно.

Вирусные частицы представляют собой мельчайшие (20-300 нм) симметрические структуры, построенные из повторяющихся элементов. Каждый вирус является частицей нуклеиновой кислоты (ДНК и РНК), заключённой в белковую оболочку, которую называют капсидом. Вирусы не способны к самостоятельной жизнедеятельности: они могут проявлять свойства живого существа, только проникнув в клетку и используя для своих нужд её структуры и энергию. Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами. Некоторые вирусы, например вирус гриппа или герпеса, покидая клетку-хозяина, захватывают участок клеточной мембраны и образуют из неё дополнительную оболочку поверх своего капсида.

3. Работа с таблицей.

Организуется самостоятельная работа с учебником (А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник, параграф № 20)

Характерные особенности вирусов

Сходство с живыми организмами

Отличие от живых организмов

1) Способность к размножению.

1) Во внешней среде имеют форму кристаллов, не проявляя никаких свойств живого.

1) очень маленькие размеры

2) Не потребляют пищи.

2) Простота организации(нуклеиновая кислота + белки)

3) Не вырабатывают энергию.

3) Занимают пограничное положение между неживой и живой материей.

4) Характерна приспособляемость к меняющимся условиям окружающей среды.

4) Высокая скорость размножения.

5) Нет обмена веществ.

5) Носитель наследственной информации или ДНК, или РНК.

6) Имеют неклеточное строение.

Вирусы имеют разнообразные формы:

пулевидные (вирус бешенства);

сферические (полиомиелит, ВИЧ);

нитевидные (фил вирусы);

в виде многогранников.

доклеточных, которая объединяет вирусы и бактериофаги, и клеточных (царства растений, животных, грибов и прокариот).

Если у всех клеточных организмов имеется обязательно два типа нуклеиновых кислот- ДНК и РНК, то вирусы содержат только одну из них. На этом основании их делят на две группы- ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы.

Простоорганизованные вирусы представляют собой нуклеопротеиды, то есть состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких белков, образующих оболочку вокруг нее - капсид.

Сложноорганизованные вирусы имеют дополнительную оболочку – белковую или литопротеиновую, которая иногда может содержать ещё и углеводы, например, у возбудителей гриппа и герпеса. Их наружная оболочка является фрагментом ядерной или цитоплазматической мембраны клетки – хозяина, из которой вирус выходит во внеклеточную среду.

Геном вирусов может быть представлен как однонитчатыми, так и двунитчатыми молекулами ДНК и РНК. Так, двунитчатая ДНК встречается у вирусов оспы человека, овец, свиней, аденовирусов человека; двунитчатая РНК служит генетической матрицей у некоторых вирусов насекомых. Широко распространены вирусы, содержащие однонитчатую РНК. Это вирусы энцефалита, краснухи, кори, бешенства, гриппа и другие.

Вирусы с оболочкой Вирусы без оболочки

ДНК- РНК- ДНК-содержащие РНК-содержащие

Двуните- Одноните- Двуни- Однони-

вые вые тевые тевые

3.Продолжение изучения материала. Размножение вирусов.

В отличие от клеточных организмов у вирусов отсутствует собственная система, синтезирующая белки. Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию. С матрицы – вирусной ДНК или РНК- синтезируется информационная РНК, которая и служит основой для синтеза вирусных белков рибосомами клетки-хозяина.

При заражении вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) РНК вируса самовоспроизводится вместе с РНК клетки. При этом человек какое-то время остается здоровым. Но затем вирус активируется, и развивается смертельное заболевание – СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита). Вирусы являются возбудителями большого количества заболеваний человека: оспы, кори, гриппа, краснухи, бешенства, энцефалита и др. Известен также целый ряд заболеваний растений, вызываемых вирусами, например мозаичная болезнь табака, томатов, огурцов или скручивание листьев картофеля. Всего описано около 500 видов вирусов, поражающих клетки позвоночных животных, и около 300 вирусов растений. Некоторые вирусы участвуют в злокачественном перерождении клеток и тем самым провоцируют онкологические заболевания.

Жизненный цикл вируса имеет две фазы – внеклеточную или покоящуюся (вирусные частицы или вирионы) и внутриклеточную (размножающуюся). Существующие вне клеток вирионы не обнаруживают никаких признаков жизни. Во время внутриклеточной фазы вирус существует в виде реплицирующей (делящейся) молекулы нуклеиновой кислоты – ДНК или РНК, и его генетический материал служит для синтеза клеткой хозяина специфичных вирусных белков.

Итак, рассмотрим процесс размножения вирусов. Так как это совершенно особый в органическом мире процесс, который характеризуется огромной скоростью. Так, например, в среднем за один цикл размножения в клетке легкого куриного эмбриона воспроизводится – до 10 тысяч вирионов вируса чумы птиц, а в клетке почки теленка – до 200 тысяч частиц вируса ящура. Подобная способность размножаться в сочетании с другими условиями обеспечила вирусам надежное существование.

Начало инфекционного процесса связано с размножением проникшего в клетку вируса, т.е происходит редупликация вирусного генома и самосборка капсида, которые также осуществляются в несколько этапов.

Первый этап подготовительный. На этом этапе происходит подавление функционирования генетического аппарата клетки – хозяина, белоксинтезирующий аппарат клетки переводится под контроль генома вируса, начинается синтез ферментов, необходимых для синтеза и репликации нуклеиновых кислот вируса.

На следующем этапе происходит репликация нуклеиновых кислот, механизмы которой различны из-за разнообразия генетического аппарата вирусных частиц, и синтез белков капсида.

Следующая стадия – созревания вирусных частиц – включает процессы, когда отдельные компоненты складываются в самостоятельно функционирующие вирионы, точно соответствующие родительским оригиналам.

Наука, изучающая размножение, строение и происхождение вирусов называется вирусологией. Многие её успехи достигнуты в борьбе с конкретными болезнями – оспой, клещевым энцефалитом, бешенством, жёлтой лихорадкой и др. Но перед человечеством стоит ещё множество сложных вирусологических проблем. Экспериментально доказано вирусное происхождение большого числа опухолей у животных.

Связь между злокачественными опухолями и вирусами у человека менее очевидна, хотя в последние годы такие данные получены. К числу вирусных заболеваний относится СПИД, возбудителем которого является вирус иммунодефицита (ВИЧ). ВИЧ относится к ретровирусам, имеет сферическую форму диаметром от 100- 150 нм. Наружная оболочка вируса состоит из мембраны, образованной из клеточной мембраны клетки – хозяина, в которую встроены рецепторные образования, напоминающие по внешнему виду грибы.

Под наружной оболочкой располагается капсид вируса, образованный особыми белками, внутри которого находятся две молекулы вирусной РНК. Каждая молекула РНК содержит 9 генов ВИЧ и фермент, осуществляющий синтез ДНК с молекулы вирусной РНК. Основными клетками – мишенями ВИЧ являются Т – лимфоциты (хелперы), так как на их поверхности содержаться рецепторы, способные связываться с поверхностным белком ВИЧ. Кроме того, ВИЧ проникает в ЦНС, поражает нервные клетки и клетки нейроны, клетки кишечника.

Решите кроссворд (см. приложение 2)

Ответы на кроссворд :

По горизонтали: 1. Бактериофаги; 5. Интерферон; 6. Эукариоты; 8.Самовоспроизводство; 10.Герпес; 11. Паразит; 14. Иммунитет; 15. Вирогения; 16. Вироиды; 17. Вирион; 18. Профаг; 20. Бейеринк; 21. Провирус; 24. Эритроциты; 27. Вирусотерапия; 28. Инфекция.

По вертикали: 2. Аденовирусы; 3.Вирусология; 4. Ивановский; 7. Клон; 9. Гепатит; 10. Грипп; 11. Антибиотики; 13. Вирусы; 16. Прокариоты; 19. Иммуноциты; 22. Свинка; 23. СПИД; 25. Оспа.

5.Заключительный этап урока.

Читайте также: