Особенности вирусов и бактерий нет клеточной стенки

Теория по микробиологии. Тема: Морфология и состав бактерий, вирусов. Актиномицеты, спирохеты, риккетсии, хламидии, микоплазмы. Патогенные представители.

При создании данной страницы использовались труды: Бухарин О.В. — Медицинская микробиология; Д.В. Тапальский, Т.Н. Ильинская, Л.В. Шевцова, Л.В. Лагун — Курс лекций по микробиологии, иммунологии, вирусологии.

Редактор: Irina

Классификация микроорганизмов. Основные структуры бактериальной клетки

Клеточная стенка имеет два слоя:

• наружный – пластичный;
• внутренний – ригидный.

Пептидогликан представлен параллельно расположенными молекулами гликана, состоящего из повторяющихся остатков N-ацетилглюкозомина и N- ацетилмурамовой кислоты, соединённой гликозидной связью.

Функции:

• защитная, осуществление фагоцитоза;
• регуляция осмотического давления;
• рецепторная;
• принимает участие в процессах питания деления клетки;
• антигенная (определяется продукцией эндотоксина– основного соматического антигена бактерий);
• стабилизирует форму и размер бактерий;
• обеспечивает систему коммуникаций с внешней средой;
• косвенно участвует в регуляции роста и деления клетки.

Цитоплазматческая мембрана:

По структуре она похожа на плазмолемму клеток животных и состоит из двойного слоя липидов, главным образом фосфолипидов, с интегральными, полуинтегральными и поверхностными белками — жидкостно-мозаичная модель .

Она обладает избирательной проницаемостью , принимает участие в транспорте питательных веществ, выведении экзотоксинов, энергетическом обмене клетки , является осмотическим барьером, участвует в регуляции роста и деления, репликации ДНК, является стабилизатором рибосом.

Цитоплазма:

Имеет жидкую структуру, в которой находится её компоненты, представленные различными включениями в виде гранул гликогена , полисахаридов и полифосфатов .

Функции:

• объединение всех компонентов клетки в единую среду,
• среда для прохождения химических реакций,
• среда для существования и функционирования органоидов.

Нуклеоид:

Нуклеоид — эквивалент ядра у бактерий. Он расположен в центральной зоне бактерий в виде двунитевой ДНК, замкнутой в кольцо и плотно уложенной в клубок. Участвует в делении клетки , а также хранит и передаёт наследственную информацию.

Плазмиды:

Внехромосомные факторы наследственности, представляющие собой ковалентно замкнутые кольца ДНК., расположенные в цитоплазме или интегрированные с хромосомой.

Рибосомы:

Рибосомы бактерий имеют размер около 20 нм и коэффициент седиментации 70S. Могут диссоциировать на 2 субъединицы 50S и 30S. На рибосомах происходит синтез белка и полипептидных молекул.

Споры и капсулы бактерий

Капсула

Слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточной стенкой бактерий и имеющая четко очерченные внешние границы. Капсула гидрофильна , включает большое количество воды. Состоит из полисахаридов, полипептидов.

Капсула и слизь предохраняет бактерии от повреждений, высыхания, так как, являясь гидрофильными, хорошо связывают воду, препятствуют действию защитных факторов макроорганизмов гликокаликсом.

Споры

Форма спор может быть овальной, шаровидной , расположение – терминальное, субтерминальное и центральное .

Снаружи спора имеет тонкий экзоспориум, под которым расположена оболочка споры, а под ней кортекс, состоящий из пептидогликана. Внутри кортекса находится клеточная стенка спор.

Споры образуются при неблагоприятных условиях, УФ-облучении, дефиците питательных веществ.

Некоторые роды бактерий при неблагоприятных условиях образуют защитные формы — эндоспоры .

Споры представляют собой покоящиеся клетки с крайне низкой метаболической активностью . Они обладают высокой устойчивостью к высушиванию, действию повышенной температуры и различных химических веществ.

Включения и жгутики у бактерий

Включения

В цитоплазме имеются различные включения в виде г ранул гликогена, полисахаридов, бета-оксимасляной кислоты и полифосфатов (волютин). Они являются запасными веществами для питания и энергетических потребностей бактерий.

Волютин обладает сродством к основным красителям и легко выявляется с помощью специальных методов окраски (например, по Нейссеру) в виде метахроматических гранул. Характерное расположение гранул волютина выявляется у дифтерийной палочки в виде интенсивно прокрашивающихся полюсов клетки.

Включения имеют актиномицеты, риккетсии.

Жгутики

Жгутики — это особые выросты на поверхности бактериальной клетки, содержащие белок – флагелин.

Количество и расположение жгутиков может быть различным. Толщина 12-20 нм, длина 3-15 мкм.

Состоят из трёх частей:

• спиралевидной нити,
• крюка,
• базального тельца, содержащего стержень со специальными дисками.

Дисками жгутики прикреплены к цитоплазматической мембране и клеточной стенке. Жгутики обеспечивают подвижность бактериальной клетки. Механизм вращения обеспечивает протонная АТФ-синтетаза.

По характеру расположения жгутиков и их количеству бактерии делят на следующие группы:

• атрихи – не имеют жгутиков;
• монотрихи — один полярно расположенный жгутик;
• лофотрихи — пучок жгутиков на одном конце;
• амфитрихи — пучки жгутиков на обоих концах клетки;
• перитрихи — множество жгутиков, расположенных вокруг клетки.

Морфология актиномицетов, патогенные представители

Актиномицеты :

• Грамм+ бактерии.
• Нет капсулы, жгутиков, ворсинок.
• Есть включения.
• Имеют вид длинных и ветвящихся несептированных нитей (длина 500-600 мкм, толщина 0,2-1,2 мкм).
• Встречаются палочковидные и кокковидные формы, они образуются при фрагментации мицелия.
• Как и грибы, образуют мицелий – нитевидные переплетающиеся клетки (гифы).
• Размножаются спорами, поперечным делением, почкованием.
• 2 рода:
  • Actinomyces,
  • Nocardia.
• Являются представителями нормальной микрофлоры организма человека.
• Продуцируют антибиотики.
• Для человека патогенны очень немногие виды актиномицетов ― возбудители актиномикоза и нокардиоза .

Морфология спирохет, патогенные представители

Спирохеты :

• Грам- бактерии.
• Это извитые, тонкие, обладающие активной подвижностью микроорганизмы.
• Не образуют спор, нет капсулы.
• Есть жгутики.
• Наделенные чертами сходства с простейшими: образуют цисты, способны к движению.
• Длина 3-20 мкм, толщина 0,1-0,5 мкм.
• Состоят из наружной мембраны (клеточной стенки), окружающей протоплазматический цилиндр с цитоплазматической мембраной и аксиальной нитью (аксостиль). Аксиальная нить находится под наружной мембраной и как бы закручивается вокруг протоплазматического цилиндра спирохеты, придавая ей винтообразную форму.
• Аксиальная нить состоит из фибрилл – аналогов жгутиков бактерий, а внутри сократительный белок флагеллин. Фибриллы участвуют в передвижении спирохет, придавая клеткам вращательное, сгибательное и поступательное движение.
• 3 Рода:
  • Treponema,
  • Borrelia,
  • Leptospira.
• Патогенные представители:
  • Treponema pallidum – возбудитель сифилиса,
  • Borrelia recurrentis – возбудитель возвратного тифа,
  • Leptospira interrogans – возбудитель лептоспироза.

Морфология риккетсий, патогенные представители

Риккетсии :

• Грам- бактерии.
• Прокариоты, наделенные чертами сходства с вирусами: абсолютный внутриклеточный паразитизм и невозможность культивирования на искусственных питательных средах. Риккетсии обладают независимым от клетки-хозяина метаболизмом, но они получают от него макроэргические соединения для размножения.
• Мелкие, размеры от 0,5 до 3-4 мкм.
• Нет капсулы, жгутиков, не образуют спор, могут иметь включения.
• Обладают полиморфизмом : имеют кокковидную, палочковидную или нитевидную форму.
• Размножаются простым делением, дроблением.
• 3 Рода:
  • Rickettsia,
  • Orientia,
  • Bartonella.
• У человека риккетсии вызывают:
  • эпидемический сыпной тиф (Rickettsia prowazekii),
  • клещевой риккетсиоз (R. sibirica),
  • лихорадку цуцугамуши (R. tsutsugamushi),
  • пятнистую лихорадку Скалистых гор (R. rickettsii),
  • Bartonella quintana ― возбудитель волынской лихорадки ,
  • Сoxiella burnetii ― возбудитель Q-лихорадки .

Морфология хламидий, патогенные представители

Хламидии :

• Грам- бактерии.
• Облигатные внутриклеточные паразиты.
• 2 фазы в цикле развития:
  • элементарные тельца — внеклеточная, инфекционная форма
  • и ретикулярные тельца — внутриклеточные.
• Полиморфные : имеют шаровидную, овоидную или палочковидную формы.
• Размеры 0,2-1,5 мкм.
• Капсул, спор, жгутиков не образуют.
• Морфология зависит от стадии их внутриклеточного цикла развития, который характеризуется превращением небольшого шаровидного элементарного образования в крупное инициальное тельце с бинарным делением.
• Рода:
  • Chlamydia,
  • Chlamydophila
• Виды:
  • Chlamydia trachomatis ― возбудитель трахомы, паратрахомы, лимфогранулематоза,
  • Chlamydophila psittaci ― возбудитель орнитоза, пситтакоз,
  • Chlamydophila pneumoniae ― возбудитель пневмонии.

Морфология микоплазм, патогенные представители

Микоплазмы :

• Грам- бактерии.
• Отличаются от бактерий полным отсутствием клеточной стенки. Вместо нее содержат трехслойную липопротеидную цитоплазматическую мембрану.
• Нет клеточной стенки, нет капсулы, не образуют спор. Образуют колонии в виде яичницы-глазуньи.
• Делятся почкованием, нитевидная форма может образовывать псевдомицелий (грибы).
• Амебоидное движение, могут быть псевдоподии или жгутики(простейшие).
• Размеры 0,15-0,3 мкм, мелкие, проходят через бактериальный фильтр.
• Полиморфны : имеют форму круглых, овальных или нитевидных образований.
• Род:
  • Mycoplasma,
  • Ureaplasma,
  • Acholeoplasma.
• Виды:
  • Mycoplasma pneumoniae ― возбудитель пневмонии,
  • Ureaplasma urealyticum, hominis – возбудитель урогенитальных воспалительных процессов, бесплодия,
  • Mycoplasma hominis ― условно-патогенный организм, могут вызывать артриты.

Морфология вирусов

Вирусы – это мельчайшие микроорганизмы, относящиеся к царству Vira, не имеющие клеточного строения, белоксинтезирующей системы, содержащие только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).

Они отличаются особым разобщенным способом размножения (репродукции) : в клетке отдельно синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки и затем происходит их сборка в вирусные частицы. Вирусы, являясь облигатными внутриклеточными паразитами, размножаются в цитоплазме или ядре клетки. Сформированная вирусная частица называется вирионом.

Вирусы имеют различную форму вирионов:

• палочковидная (вирус табачной мозаики),
• пулевидная (вирус бешенства),
• сферическая (вирусы полиомиелита, ВИЧ),
• в виде сперматозоида (многие бактериофаги).

Вирусы имеют разные размеры , которые определяют с помощью электронной микроскопии, методом ультрафильтрации через фильтры с известным диаметром пор, методом ультрацентрифугирования.

Одним из самых мелких вирусов является вирус полиомиелита (около 20 нм), наиболее крупным – натуральной оспы (около 350 нм).

Вирусы имеют уникальный геном , так как содержат либо ДНК, либо РНК. Поэтому различают ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы. Они обычно гаплоидны , т.е. имеют один набор генов. Геном вирусов представлен различными видами нуклеиновых кислот : двунитчатыми, однонитчатыми, линейными, кольцевыми, фрагментированными.

Среди РНК-содержащих вирусов различают вирусы с положительным (плюс-нить РНК) геномом . Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную функцию и функцию информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержащие вирусы с отрицательным (минус-нить РНК) геномом.

Минус-нить РНК этих вирусов выполняет только наследственную функцию. Геном вирусов способен включаться в состав генетического аппарата клетки в виде провируса, проявляя себя генетическим паразитом клетки. Нуклеиновые кислоты некоторых вирусов (вирусы герпеса и др.) могут находиться в цитоплазме инфицированных клеток, напоминая плазмиды.

Вирусы различают по строению:

• просто устроенные (например, вирус полиомиелита),
• сложно устроенные (например, вирусы гриппа, кори) вирусы.

У просто устроенных вирусов нуклеиновая кислота связана с белковой оболочкой, называемой капсидом (от лат. capsa – футляр). Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц – капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид, взаимодействуя друг с другом, образуют нуклеокапсид.

Вирусы различают по типу симметрии капсида:

• спиральный – обусловлен винтообразной структурой нуклеокапсида,
• кубический– обусловлен образованием изометрически полого тела из капсида, содержащего вирусную нуклеиновую кислоту,
• сложный.

Капсид и суперкапсид защищают вирионы от влияния окружающей среды, обусловливают избирательное взаимодействие (адсорбцию) с клетками, определяют антигенные и иммуногенные свойства вирионов. Внутренние структуры вирусов называются сердцевиной.

Принципы классификации вирусов

Классификация вирусов основывается на данных признаках:

• тип нуклеиновой кислоты,
• сложность строения,
• размер вириона,
• тип симметрии,
• чувствительные организмы,
• антигенная структура.

Общая микробиология в тестах

Под редакцией члена-корреспондента РАЕН

Проф. А.Н.Маянского

Тема 1. Морфология бактерий.

Задачи предназначены для закрепления знаний по следующим вопросам:

1. Эукариоты, прокариоты. Особенности структурной организации прокариотов.

2. Структурные компоненты бактериальной клетки. Методы обнаружения и изучения структурных компонентов бактериальной клетки.

3. Структура и функции клеточной стенки бактерий.

4. Тинкториальные свойства бактерий. Связь с особенностями трех основных типов клеточной стенки бактерий.

5. Бактерии, не имеющие клеточной стенки: микоплазмы и формы, полученные в лабораторных условиях (протопласты, сферопласты, L-формы).

6. Молекулярная структура и физиологические функции оболочек микробной клетки — слизистый слой, капсула, цитоплазматическая мембрана.

7. Экологически-зависимые структуры бактериальной клетки: капсула и эндоспора.

7.1. Капсула бактерий, строение и функции. Роль в инфекционном процессе.

7.2. Механизмы образования и строение спор (эндоспор) бактерий. Роль спор в экологии бактерий.

8. Жгутики, их роль в жизнедеятельности бактерий. Морфологическая классификация бактерий по количеству и расположению жгутиков.

9. Строение бактериальных пилей. Разновидности пилей, их функции.

10. Внутриклеточные включения бактерий, их природа и функции.

11. Основные морфологические варианты бактерий. Кокковидные, палочковидные и спиралевидные бактерии.

12. Спирохеты, актиномицеты, риккетсии, хламидии, микоплазмы как своеобразные формы, имеющие отличительные признаки от типичных бактерий.

1. Для прокариотов характерно:

1. Наличие обособленного ядра. 2. Бинарное деление. 3. Наличие клеточной стенки. 4. Наличие эндоплазматической сети. 5. Отсутствие внутриклеточных органелл. 6. Отсутствие рибосом.

2. Характерные признаки прокариотов:

1. Отсутствие плазматической мембраны. 2. Наличие в клеточной стенке пептидогликана. 3. Гаплоидность. 4. Размножение спорами. 5.Рибосомы 80S типа.

3. Микробы, относящиеся к эукариотам:

1. Бактерии. 2. Вирусы. 3. Одноклеточные грибы. 4. Простейшие.

4. Характерные признаки бактерий:

1.Наличие в клеточной стенке пептидогликана. 2. 70 S рибосомы.
3. Мезосомы. 4. Митохондрии. 5. Размножение спорами.

5. Ядерный эквивалент бактерий:

1.Подвергается митозу при делении. 2. Заключен в мембрану. 3. Содержит РНК. 4. Содержит ДНК. 5. Является хромосомой.

6. Бактерии могут иметь:

1.Аппарат Гольджи. 2. Нуклеоид. 3. Клеточную стенку.
4. Эндоплазматическую сеть. 5. Жгутики

7. Клеточная стенка бактерий:

1. Определяет форму клетки. 2. Содержит пептидогликан. 3. Всегда содержит эндотоксин. 4. Определяет тинкториальные свойства. 5. Отсутствует у L-форм бактерий.

8. Классификация бактерий по особенностям строения клеточной стенки:

1. Грамотрицательные. 2. Грамположительные. 3. Протопласты.

4. Кислотоустойчивые. 5. Сферопласты.

9. Формы бактерий, не имеющие клеточной стенки и не способные к размножению:

1. Бациллы. 2. L-формы. 3. Протопласты. 4. Сферопласты. 5. Клостридии.

10. Факторы, определяющие кислотоустойчивость бактерий:

1. Строение клеточной стенки. 2. Строение цитоплазматической мембраны.

3. Присутствие в клеточной стенке липидов. 4. Присутствие в клеточной стенке пептидогликана. 5. Наличие капсулы.

11. Окраска бактерий по Граму определяется следующими признаками:

1. Форма и размеры клеток. 2. Внутриклеточные включения. 3. Капсула.

4. Особенности пептидогликана клеточной стенки. 5. Наружная мембрана.

6. Особенности плазматической мембраны

12. Особенности клеточной стенки грамположительных бактерий:

1. Многослойный пептидогликан. 2. Присутствие липополисахаридного эндотоксина. 3. Наличие тейхоевых кислот. 4. Незначительное содержание липидов. 5. Наличие наружной мембраны.

13. Структурные компоненты, специфичные для грамотрицательных бактерий:

1. Капсула. 2. Жгутики. 3. Эндоспоры. 4. Наружная мембрана. 5. Пили.

14. Компоненты, специфичные для клеточной стенки грамотрицательных бактерий:

1. Липополисахарид . 2. Липопротеин. 3. Тейхоевые кислоты. 4. Эндотоксин.

5. Наружная мембрана.

15. Липополисахарид грамотрицательных бактерий:

1. Компонент цитоплазматической мембраны. 2. Компонент капсулы.

3. Компонент наружной мембраны клеточной стенки. 4. Входит в состав пептидогликана. 5. Является эндотоксином.

16. Функции цитоплазматической мембраны бактерий:

1. Контроль поступления и выхода веществ из клетки. 2. Участие в синтезе АТФ. 3. Участие в делении. 4. Защита от ультрафиолетового излучения. 5. Адгезия.

17. Ворсинки общего типа выполняют функцию:

1. Движения. 2. Адгезии. 3. Устойчивости во внешней среде. 4. Репликации ДНК. 5. Прикрепления к тканевому субстрату.

18. Экологически-зависимые компоненты бактерий:

1. Плазматическая мембрана. 2. Капсула. 3. Нуклеоид. 4. Эндоспоры.

19. Капсула бактерий:

1. Усиливает болезнетворность. 2. Защищает от действия химических веществ. 3. Является осмотическим барьером. 4. Подавляет фагоцитоз.

5. Повышает устойчивость к температуре.

20. Функции спор у типичных бактерий:

1. Размножение. 2. Повышение устойчивости во внешней среде.

3. Сохранение формы клеток. 4. Адаптация. 5. Повышение устойчивости бактерий в зараженном организме.

21 Бактериальные споры (эндоспоры):

1.Служат для размножения. 2. Более резистентны, чем вегетативные формы. 3. Образуются бациллами. 4. Образуются клостридиями. 5. Механизм выживания бактерий.

22. Способны образовывать споры:

1.Спирохеты. 2. Вибрионы. 3. Бациллы. 4. Кокки. 5. Клостридии.

23. Бактерии, у которых диаметр споры превышает диаметр вегетативной части клетки:

1. Спирохеты. 2. Вибрионы. 3. Бациллы. 4. Кокки. 5. Клостридии.

24. Химический состав жгутиков (флагеллина) бактерий:

1. Гликопротеин. 2. Липопротеин. 3. Белок. 4. Липополисахарид.

25. Бактерии, имеющие пучок жгутиков с одной стороны:

1. Монотрихи. 2. Атрихи. 3. Лофотрихи. 4. Амфитрихи. 5.Перитрихи.

26. Значение для бактерий зерен волютина:

1.Защита от неблагоприятных факторов. 2. Сохранение формы клеток.

3. Размножение. 4. Трофическая функция. 5. Участие в движении.

27. Химический состав зерен волютина:

1. Белок. 2. Полиметафосфаты. 3.Липиды. 4. Многоатомные спирты.

28. Спиралевидную форму имеют:

1. Спирохеты. 2. Клостpидии. 3. Бациллы.4. Стрептококки. 5. Спириллы.

29. Спирохеты, имеющие от 6 до 14 завитков:

1. Вибрионы. 2. Лептоспиры. 3. Боррелии. 4. Спириллы. 5. Трепонемы.

30. Кокки, располагающиеся в мазках в виде аморфных скоплений:

1. Микрококки. 2. Диплококки. 3. Тетракокки. 4. Сарцины. 5. Стафилококки.

31. Кокки, располагающиеся в мазках цепочками:

1. Микрококки. 2. Диплококки. 3. Тетракокки. 4. Сарцины. 5. Стафилококки.

1. Бациллы. 2. Спириллы. 3. Сарцины. 4. Вибрионы. 5. Клостридии.

1. Микоплазмы. 2. Риккетсии. 3. Низшие актиномицеты. 4. Высшие актиномицеты. 5. Хламидии.

34. Бактерии — облигатные внутриклеточные паразиты:

1. Микоплазмы. 2. Риккетсии. 3. Актиномицеты. 4. Хламидии.

35. Бактерии, имеющие мицелиальную форму:

1. Микоплазмы. 2. Риккетсии. 3. Актиномицеты. 4. Хламидии. 5. Спирохеты.

36. Бактерии без клеточной стенки:

1. Микобактерии. 2. Риккетсии. 3. Актиномицеты. 4. Хламидии.

37. Бактерии, способные передвигаться за счет сокращения миофибрилл:

1. Микоплазмы. 2. Риккетсии. 3. Актиномицеты. 4. Хламидии.

38. Мельчайшие бактерии (фильтрующиеся формы):

1. Актиномицеты. 2. Спирохеты. 3. Хламидии. 4. Микоплазмы. 5. Бациллы.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Открытие вирусов

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.

Строение вирусов

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.

Размножение вирусов

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 (см. Рис. 4).

Рис. 4. Схема репродукции вируса

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.

ДНК- и РНК-содержащие вирусы

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.

Вирус гепатита С

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.

Бактериофаги

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 (Источник)

Список литературы

1. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.
2. Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень / П.В. Ижевский, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина и др. – 2-е изд., переработанное. – Вентана-Граф, 2010. – 224 стр.
3. Беляев Д.К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е изд., стереотип. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с.
4. Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010. – 384 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.