Признаки живого и неживого у вирусов
Вирусы =НК(нуклеиновая кислота) + белок
Вирусы – ультрамикроскопические организмы, обладающие только одним типом нуклеиновых кислот, лишенные собственных систем синтеза белка и мобилизации энергии и являющиеся абсолютными внутриклеточными паразитами.
Основные отличия вирусов от других форм жизни
u Ультрамикроскопические размеры (мелкие до 40 нм, средние 40-130 нм, крупные – более 130 нм)
u Содержат только один тип нуклеиновой кислоты (либо РНК, либо ДНК)
u Отсутствуют собственные белоксинтезирующие системы, автономный метаболизм,
u Не способны к росту и бинарному делению
u Репродуцируются дизъюнктивным способом - разобщенность в пространстве и во времени синтеза вирусных компонентов,
u Облигатные внутриклеточные паразиты на молекулярно-генетическом уровне,
u Присуща изменчивость, что ведет к появлению новых инфекционных агентов.
Свойства вирусов | |
Признаки живого | Признаки неживого |
u Способны размножаться, используя клетку; u Присуща наследственность, изменчивость; u Способны эволюционировать. | u Неклеточная организация; u Отсутствие метаболизма; u Дизъюнктивный (разобщенный) способ размножения; u Способны кристаллизоваться. |
Формы существования вирусных агентов
u Внеклеточная – вирион
u Внутриклеточная - вирус
Принципы классификации вирусов.
Принципы классификации вирусов
u Тип нуклеиновой кислоты
u Наличие липопротеиновой оболочки
u Размер и морфология вирионов
u Стратегия вирусного генома
u Чувствительность к химическим агентам
u Антигенная структура
u Механизм заражения
u Тропизм
Взаимодействие вирусов с клеткой. Репродукция вирусов.
Типы взаимодействия вирионов с клеткой | ||
Продуктивный | Абортивный | Интегративный (вирогения) |
завершается образованием нового поколения вирионов и u гибелью клетки - цитолитическая форма u клетка остается жизнеспособной – нецитолическая форма | не сопровождается образованием нового поколения вирионов, т.к. процесс обрывается на одном из этапов. Причины развития абортивной инфекции u Заражение клеток дефектным вирусом u Заражение в неразрешающихся условиях u Заражение нечувствительных клеток | НК вируса встраивается в геном клетки-хозяина и функционирует как его составная часть Встроенный в хромосому геном вируса называют провирусом. |
Репродукция вирусов (продуктивная инфекция)
Вироиды и прионы. Пролиферация прионов. Прионные болезни.
Близкие к вирусам инфекционные агенты если:
1. только НК = вироид,
2. только белок = прион.
Терминология
Вироиды это - инфекционные агенты, состоящие только из кольцевой РНК. Вироиды это лишенные оболочки небольшие молекулы кольцевой, обычно одноцепочечной РНК. Вироиды способны автономно инфицировать клетки хозяина.
Прионы - особый класс инфекционных агентов, представленных белками с аномальной третичной структурой и не содержащих нуклеиновых кислот.
Пролиферация патологических прионов: превращение прионов в измененные формы происходит при нарушении кинетически контролируемого равновесия между ними. Процесс усиливается при возрастании количества патологического (РгР) или экзогенного приона. РгР является нормальным белком, заякоренным в мембрану клетки. РгР' - глобулярный гидрофобный белок, образующий агрегаты с собой и с РгР'' на поверхности клетки: в результате РгР' преобразуется в РгР'' и далее цикл продолжается. Патологическая форма РгР''' накапливается в нейронах, придавая клетке губкообразный вид.
Нозологические формы прионных болезней человека:
n болезнь Крейтцфельдта-Якоба (БКЯ)
n Куру
n синдром Герстманна-ШтреусслераШейнкера (СГШШ)
n фатальная семейная инсомния (ФСИ)
7. Общая характеристика и строение бактериофагов. Этапы взаимодействия вирулентного фага с бактерией-хозяином.
8. Умеренные бактериофаги: особенности, репродукция. Лизогения и лизогенная конверсия.
9. Применение бактериофагов в медицине.
Виды энтеровирусов Серотипы
Полиовирусы Вирусы полиомиелита 3 серотипа
Энтеровирусы А 16 (Коксаки А 2-8, 10, 12, 14, 16, EV71, EV76)
Энтеровирусы В 53 (Коксаки А 9, Коксаки В 1-6, ECHO 1- 7, 9, 11-21, EV69, EV73-75, EV100-101) ECHO – Enteric Cytopathogenic Human Orphan – кишечные цитопатогенные человеческие сиротские
Энтеровирусы С 12 (Коксаки А1, 11, 13, 17, 19-22, 24, PV 1-3
Энтеровирусы D 2 (EV 68, 70)
Свойства энтеровирусов
-К действию эфира, 70% спирта, 5% раствору лизола, 3% раствору фенола,
-К повышению и понижению РН,
-К многократномузамораживанию и оттаиванию.
-Хлорсодержащими агентами: хлорамином, гипохлоридом,
-Под влиянием УФО
-При нагревании до 50С через 30 мин
Культивирование.
Энтеровирусы репродуцируются в культуре клеток человека и обезьян, которые обладают специфическими рецепторами липопротеидной природы, адсорбирующими данные вирусы.
Вирион проникает в клетку хозяина прямым путем, не образуя пиноцитарной вакуоли. Дезинтеграция вириона начинается во время адсорбции и проникновения вклетку. Биосинтез вирусной нуклеиновой кислоты и белков осуществляется в цитоплазме. При этом вирусная РНК сама связывается с рибосомами, выполняя функции иРНК, и целиком транслируется с образованием гигантской молекулы полипептида. Затем происходит расщепление полипептида на отдельные фрагменты при помощи протеолитических ферментов. Один из фрагментов является вирусспецифической РНК-зависимой РНК-полимеразой (РНК-репликаза), участвующей в репликации вирусной нуклеиновой кислоты. После образования фонда РНК и фонда капсидных полипептидов начинается сборка вирионов. В одной клетке синтезируется около 150 вирионов полиовируса, которые могут образовывать кристаллические скопления в цитоплазме. На ранних стадиях репродукции энтеровирусов происходят подавление синтеза клеточных белков, РНК и ДНК и освобождение рибосом для синтеза вирионных белков.
Вирус Poliovirus
Структура: типичные представители рода Enterovirus.
Антигенные свойства: различают 3 серотипа I, II, III. Невызывают перекрестного иммунитета.
Все серотипы патогенны для обезьян, у кт. возникает заболевание сходное с полиомиелитом человека.
Полиомиелит – острое лихорадочное заболевание, которое иногда сопровождается поражением серого вещества ( полиос - серый) спинного мозга и ствола головного мозга, в результате – вялые параличи и парезы мышц ног, туловища рук.
*здесь есть эпидемиология (источник и пути передачи)
Различают 3 серотипа: 1, 2, 3, не вызывающие перекрестного иммунитета. Серотип 1 вызывает в 85% случаев паралитические формы болезни
Эпидемиология полиомиелита
Источник инфекции - больной человек или вирусоноситель
Механизм: фекально-оральный и аэрогенный
Пути передачи: пищевой, водный, контактно- бытовой и воздушно-капельный
Факторы передачи: вода, пища, предметы обихода, воздух
Патогенез полиомиелита
Вирусы полиомиелита проникают в организм через ЖКТ. Патогенез полиомиелита, вызванного вакцинным штаммом, напоминает патогенез природного полиомиелита. Основным местом репликации могут быть М-клетки, выстилающие слизистую оболочку тонкой кишки. В процесс вовлекаются регионарные лимфатические узлы, и через 2—3 дня развивается первичная виремия. Вирус оседает в различных органах и тканях, включая ретикулоэндотелиальную систему, бурую жировую ткань и скелетные мышцы. Вероятно, вирус проникает в ЦНС по периферическим нервам. Поскольку вирусы реплицируются в эндотелии, наибольшей поддержкой пользуется виремическая теория проникновения вирусов полиомиелита в ЦНС. Однако эти вирусы практически никогда не удается выделить из СМЖ больных с паралитической формой полиомиелита, кроме того, у больных с серозным менингитом, вызванным вирусами полиомиелита, никогда не развивается паралича. Первые симптомы инфекции, не связанные с ЦНС, по-видимому, говорят о вторичной виремии, которая развивается вследствие бурной репликации вируса в ретикулоэндотелиальной системе.
Эпидемиология
Энтеровирусные инфекции распространены повсеместно, часто встречается вирусоносительство
Чаще поражают детей младшего возраста
Источники: больной или носитель
Механизм заражения: фекально-оральный
Пути передачи: контактно-бытовой, водный, алиментарный, редко воздушно-капельный
Патогенез.
Вирус внедряется, по-видимому, через слизистую оболочку глотки и другие отделы пищеварительного тракта, проникает в кровь; при явлениях менингита его выделяют из ликвора. Изменения тканей находят в пораженных мышцах сердца, в мозге. Вирусы Коксаки и ECHO вызывают острые энтеровирусные инфекции, которые характеризуются полиморфизмом клинического течения: полиомиелитоподобные заболевания, желудочно-кишечные расстройства, обще лихорадочные заболевания с сыпью и без нее. Чаще вирусы Коксаки А вызывают паралитические формы, сходные с полное миелитом, заболевания дыхательных путей, перикардиты, Коксаки В — асептические миокардиты у детей, лихорадочные заболевания. Для энтеровирусных инфекций характерно наличие стертых и бессимптомных форм болезни, а также кишечное вирусоносительство.
22. Эпидемиология и патогенез коксакивирусного сторматита (герпангины).
Клинические формы
1.Лихорадочная (30-50%, исход благоприятный);
2,Менингеальная (до 40% с менингеальным синдромом и лихорадкой. Двухволновый характер, постинфекционный астенический синдром);
3. Очаговая (8-15%, менингеальные симптомы и очаги поражения НС. Наиболее тяжёлая – параличи шеи и верхних конечностей. Летальность высокая); У 1 – 3 % наблюдается хронически-прогредиентное течение:
синдром хронического полиомиелита
синдром бокового амиотрофического склероза
эпилепсия кожевниковского типа
Динамика появления антител
через неделю после заражения – антигемагглютинины (РТГА)
через 2 недели после заражения – комплементсвязывающие (РСК) через месяц после заражения – вирус нейтрализующие (РН)
Ag в крови (РНГА, ИФА)
геном вируса в крови (ПЦР)
2. Вирусологический метод кровь, ликвор интрацеребральное заражения мышей-сосунков 3 – 4 пассажа Ag в мозговой ткани
РН (наиболее специфичная реакция)
3. Серологический метод
парные сыворотки (в зависимости от динамики появления антител)
1. Вакцина (инактивированная культуральная, Энцепур, Энцевир)
2. Иммуноглобулин специфический
Патогенез
укус иксодового клеща контактный путь --> Размножение в макрофагах--> Кровь (размножение в эндотелии сосудов)--> тяжёлые множественные кровоизлияния
лёгкие кожа (сыпь)
-->[инфекционно-токсический шок с диссеминированным внутрисосудистым свёртыванием крови] Смертность 8 – 12 % (может – до 40 %)
Вирусы =НК(нуклеиновая кислота) + белок
Вирусы – ультрамикроскопические организмы, обладающие только одним типом нуклеиновых кислот, лишенные собственных систем синтеза белка и мобилизации энергии и являющиеся абсолютными внутриклеточными паразитами.
Основные отличия вирусов от других форм жизни
u Ультрамикроскопические размеры (мелкие до 40 нм, средние 40-130 нм, крупные – более 130 нм)
u Содержат только один тип нуклеиновой кислоты (либо РНК, либо ДНК)
u Отсутствуют собственные белоксинтезирующие системы, автономный метаболизм,
u Не способны к росту и бинарному делению
u Репродуцируются дизъюнктивным способом - разобщенность в пространстве и во времени синтеза вирусных компонентов,
u Облигатные внутриклеточные паразиты на молекулярно-генетическом уровне,
u Присуща изменчивость, что ведет к появлению новых инфекционных агентов.
Свойства вирусов | |
Признаки живого | Признаки неживого |
u Способны размножаться, используя клетку; u Присуща наследственность, изменчивость; u Способны эволюционировать. | u Неклеточная организация; u Отсутствие метаболизма; u Дизъюнктивный (разобщенный) способ размножения; u Способны кристаллизоваться. |
Формы существования вирусных агентов
u Внеклеточная – вирион
u Внутриклеточная - вирус
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Коронавирус становится поводом пошутить над незнакомцем, ему посвящают мемы, о нем слагают песни. Вирус проникает не только в организмы живых существ, но и в поп-культуру. Однако пройдет время, и о нем все забудут, как когда-то перестали говорить о вирусе Эбола, атипичной пневмонии и оспе.
Север Туркмении, 1980-е годы. В Средней Азии возникла вспышка ранее неизвестного вируса. Обстановка сложная и напряженная. Вирус передается через зараженную воду. Из-за ее употребления количество заболевших резко растет. В большинстве случаев болезнь протекает относительно благополучно, но ужас в том, что умирают в основном женщины в третьем триместре беременности.
Михаил Фаворов,
эпидемиолог, доктор медицинских наук
Сегодня Михаил Фаворов живет в США, занимает пост президента компании DiaPrep System Inc и продолжает активно работать в области диагностики, контроля и профилактики инфекционных заболеваний.
Вирус — простейшая форма жизни. Принято считать, что если он находится внутри человека или животного, то становится живым существом — размножается и обменивается информацией. Но когда вирус находится вне организма, он считается неживым. О вирусах мы узнали сравнительно недавно, около 100 лет назад. М икробиолог Дмитрий Ивановский опубликовал исследование о существовании некой субстанции, которая проходит через фильтры, задерживающие бактерии, и назвал ее вирусом. В то время как чума человечеству известна многие тысячелетия, у нее другая природа — она вызывается бактериями, которые являются более сложным и крупным организмом. Ее распространение было связано с низким уровнем жизни и плохой гигиеной. Процент летальности достигал 25%, то есть при легочной форме погибал каждый четвертый.
Среди вирусных инфекций самой страшной была оспа, которая затронула все страны мира. Вызывалась она вирусом натуральной оспы. Вакцину удалось изобрести благодаря случайному знакомству с коровьей оспой. Вирус животных, которые выступали переносчиками, вводили в организм человека, но вакцинированные не заболевали человеческой формой болезни: организм защищали антитела введенного вируса. Уникальность натуральной оспы в том, что это антропонозный вирус — им болели только люди. Поэтому, когда произвели вакцину, оспу удалось искоренить. В 1950-х годах в Африке были вакцинированы последние контактировавшие с больными, а с 1978 года вирус был полностью ликвидирован. Оспа исчезает, когда у последнего заболевшего появляются антитела, — он выздоравливает и перестает быть переносчиком.
Рецепты с летучей мышью
Тепло наших тел
По уровню плотности населения Китай и Индия превосходят все остальные регионы планеты, а разнообразие видов животных в Африке настолько велико, что большинство из нас вряд ли догадываются о существовании некоторых из них, например окапи, виверр, руконожек. Как редкие животные, так и плотность населения становятся дополнительными стимулами высокой скорости распространения заражения. Вирусы не поражают отдельно китайцев или представителей других наций, вирусы аполитичны и не имеют вероисповедания. Они умеют приспосабливаться к любым изменениям среды не хуже человека. Все, что им нужно, — тепло наших тел и, возможно, определенные рецепторы.
Вспышка эпидемий — это не просто случайность, а стечение обстоятельств.
Все закрыто: рынки, магазины, метро. Остановки общественного транспорта абсолютно пусты. По тротуарам проплывает только мусор, гонимый ветром, исчезающий в желтоватой дымке. Странно, если учесть, что в городе проживают миллионы человек. Изредка на улице появляются люди в респираторных масках, некоторые сделаны из подручных средств. Однажды увидев такую картину, вряд ли возможно спутать с чем-то эпицентр распространения респираторного заболевания, и защищаться надо незамедлительно.
Чтобы обезопасить себя и свою семью во время респираторной эпидемии, главное — находиться на расстоянии не ближе 2 м от заболевшего, чихающего или кашляющего человека, мыть руки каждые два часа, проветривать помещения, минимально контактировать с людьми.
История человечества насчитывает десятки тысяч кровавых войн, но самые страшные по потерям, пожалуй, — войны с паразитами. По некоторым данным, от чумы умерло больше людей, чем в результате всех войн, вместе взятых, — около 186 млн человек. От одной Юстиниановой чумы, первой зарегистрированной в истории, погибли 100 млн человек. Разработка защиты от биологической угрозы требует больших затрат, поэтому вакцины создаются только для тех вирусов, которые представляют реальную опасность. Более того, к некоторым вакцинам вирусы привыкают, становятся устойчивыми и меняют свою структуру, поэтому человечеству приходится постоянно быть начеку и придумывать что-то новое.
Респираторная маска вполне может защитить, но проблема в том, что надежна она всего 20 минут.
На уроках биологии нам говорили, что жизнь — это способ существования нуклеиновых кислот. Один из вариантов существования нуклеиновых кислот — это вирусы, которые живут на других организмах. Они совершенно не заботятся о нашем благополучии, они пытаются приспособиться, как и все живые существа на планете. Единственное, за что стоит их благодарить, — эволюционное совершенство иммунной системы человека. Веками, когда появлялось какое-либо заражение, организм человека вырабатывал антитела и формировал клеточный иммунитет. Все знают, что если держать человека в стерильной среде, а потом выпустить на улицу, он вскоре умрет, потому что у него не будет механизма выработки защиты. Но это не цель существования вирусов, скорее побочный эффект.
Прогнозировать возникновение вспышек вирусов еще сложнее, чем рассуждать о высших смыслах. Это всегда уникальная ситуация, которая происходит в результате изменения состояния окружающей среды, при которой человек попадает в новые условия взаимодействия с другими видами животных. А сегодня антропогенное воздействие на окружающую среду достигло абсолютно несопоставимых масштабов по сравнению с предыдущими поколениями, к тому же человек как вид постоянно растет. У ученых есть возможность наблюдать за попытками вирусов совершить кроссвидовой переход благодаря лабораторным методам слежения. Врачи ликвидировали оспу и почти победили вирус полиомиелита — это внушает надежду, что с новым вирусом можно будет хотя бы договориться. Как бы ни сложились эти взаимоотношения, стоит помнить: пока человек будет существовать как вид, всегда найдутся те, кто захочет на нем паразитировать.
Как защититься от коронавируса? Узнайте здесь.
Вопрос “вирус живой или неживой?” на протяжении всей истории вирусологических исследований поднимался неоднократно. Конечно, этот вопрос напрямую связан с другим вопросом: “Что такое жизнь?”
Ответить заведомо живой ли вирус трудно, и часто подчеркивалось, что представления о жизни регулярно менялись в последние десятилетия, делая любой ответ на этот вопрос еще более деликатным.
Очень существенным отличием от явно живого является то, что вирусы являются внутриклеточными паразитами, причем сильный акцент делается на их зависимости от хозяина.
Версия что вирусы не живые
Выдвинута точка зрения: вирусы не могут считаться живыми из-за их неспособности размножаться без клеточного хозяина.
Другая точка зрения, безусловно, отражает отдельные, важные особенности вирусов: они сочетают в себе “одушевленные” (размножение и последующая эволюция) и “неживые” черты (отсутствие автономии, существование инертного состояния). Эта дихотомия подпитывает вечную дискуссию ”жизнь против не-жизни” среди исследователей, а тем среди научных журналистов и заинтересованных представителей общественности.
Простые примеры из различных областей биологии показывают, что резкая граница между живыми и неживыми (или одушевленными и неодушевленными) сущностями-это всего лишь иллюзия. Интересные факты природы это подтверждают.
Промежуточное состояние
Растущие бактерии и археи, безусловно, живы. Однако многие из них, если не большинство, впадают в спящее (персистирующее) состояние при голодании и других формах стресса. Спящие клетки имеют значительно сниженную метаболическую активность и либо способны, либо не способны возобновить рост и деление в зависимости от условий окружающей среды, а также случайных факторов.
Живы ли спящие клетки или нет? Интуитивно люди склонны отвечать “да”: дремлющие клетки явно не мертвы, потому что мы можем возобновить их рост при заданных условиях. Но с биохимической точки зрения они резко отличаются от истинно живых клеток. Поэтому спящие клетки существуют в каком-то третьем, “инертном” состоянии, которое не является ни истинно “живым”, ни неодушевленным. Еще более резко грамположительные бактерии, такие как бациллы и клостридии, а также цианобактерии, спорулируют в неблагоприятных условиях. Споры практически инертны биохимически и опять же могут возвращаться или не возвращаться к активному размножению. Они живы или мертвы? Или они тоже представляют третье состояние? Таким образом, дихотомия ”мертвое-живое” в классификации биологических сущностей, по-видимому, представляет собой неразрешимую проблему, при которой границы жизни не могут быть четко определены.
Интересно, что кажущиеся парадоксы в отношении “живости” не ограничиваются одноклеточными живыми организмами без ядра и нуклеотидами. Например, некоторые беспозвоночные микроорганизмы могут выживать при длительной инкубации в открытом космосе, где невозможны никакие биохимические реакции. Однако после возвращения спутника на землю некоторые из них выжили и даже смогли произвести потомство. Должны ли они быть признаны “живыми”, в обычном смысле, во время этого воздействия?
Можно вызвать множество других ситуаций в биологии, где рациональный ответ на вопрос ” вирус живой или неживой?” , чтобы подчеркнуть, что этот вопрос обычно не допускает ответа ” да ” или “нет”.
Аспекты живости
В приведенном выше обсуждении рассматривается вопрос о состоянии живости (можно ли считать вирус живым или нет) с вопросом о категории одушевленных (в отличие от неодушевленных) объектов (принадлежит ли данный объект к категории живых существ или нет).
Когда речь заходит о вирусах, эти различные аспекты живости переплетаются и обычно обсуждаются совместно. Действительно, их можно рассматривать как не относящиеся к категории живых существ, поскольку они не способны к автономному размножению, а внеклеточные частицы нуклеиновой кислоты находятся в спящем (инертном) состоянии.
Ответ на вопрос ” жив ли X?” мы утверждаем, что всегда можно сказать, принадлежит ли та или иная сущность к области биологии. Такой ответ может быть дан в рамках фундаментальной концепции, которая может быть обозначена как парадигма с акцентом на вирусы.
Версия, что вирус живой?
В последнее время некоторые биологи утверждают, что с 2003 года был сделан ряд новых открытий.
В первую очередь открытие растущего числа “гигантских” вирусов видимых под световым микроскопом, часто с большим двухцепочечным ДНК-геномом и большим содержанием генов. Эти относительно большие неклеточные инфекционные агенты радикально изменяют наши представления о живом или неживом статусе. Главным образом потому, что стало очень трудно провести границу между некоторыми клеточными организмами, сильно зависящими от своего хозяина и имеющими менее минимального генома, и гигантскими, которые кодируют многие гены и проявляют некоторую степень автономии.
Проблема состоит в том, чтобы определить, в какой степени вирусы могут рассматриваться как организмы (с мыслью, что все организмы являются живыми существами, но не все живые существа являются организмами). Ответ на этот вопрос, естественно, будет зависеть от определения организма, которое мы принимаем. Многие биологи по ряду причин, упомянутых выше, таких как зависимость от хозяина и отсутствие автономного метаболизма, считают, что вирусы не являются организмами.
Понятие организма обычно рассматривается как более точное понятие живого существа, поскольку оно связано с идеей очень высокой степени функциональной организации и сотрудничества с сильными взаимодействиями между составными частями.
Однако даже те, кто скептически относится к вопросу о живом статусе вирусов, обычно считают, что более широкий вопрос о месте вирусов в биологическом мире заслуживает внимания.
Действительно, независимо от их включения или исключения из категории живых существ, вирусы обязательно выступают в качестве основных биологических объектов с нескольких ключевых точек зрения.
Вирусы являются Дарвиновскими сущностями, самовоспроизводящимися и подверженными эволюционным процессам, таким как естественный отбор и дрейф, в то же время оказывая избирательное давление на своих хозяев.
Все это говорит о том, что вопрос о том, что делают вирусы (различные эволюционные, экологические и физиологические явления, в которые они вовлечены), на самом деле не менее важен, чем вопрос о том, что они собой представляют (то есть вирус живой или неживой).
Таким образом, изучение вирусов поднимает фундаментальные вопросы, связанные с определением жизни, биологической индивидуальности и идентичности, понятием организма и онтологией живых существ или процессов.
В этом контексте философам биологии – и, возможно, даже всем философам-кажется крайне важным начать обращать внимание на вирусы которые могут изменить мир.
Сходство с живыми организмами | Отличия от живых организмов | Специфические черты, характерные только для вирусов |
1.способность воспроизводить себе подобные формы (размножаться) 2.обладают наследственностью 3. изменчивость 4. приспосабливаются к изменяющимся условиям среды | 1.не проявляют свойства живого 2.не потребляют пищи 3. не вырабатывают энергию 4. не растут 5. нет обмена веществ 6.имеют форму кристаллов, не имеют клеточного строения, т.е. нет цитоплазматической мембраны и цитоплазмы с органоидами | 1.очень маленькие размеры 2.простое строение – нуклеиновая кислота (ДНК или РНК) заключенная в белковую оболочку – капсид 3.занимают пограничное положение между живой и неживой материей 4.высокая скорость размножения 5.наследственная информация находится в ДНК или РНК 6.вирусы – обязательные паразиты, вне клетки хозяина существуют в виде вирусной частицы или вириона |
Вирусы – это автономные генетические структуры, которым присущи основные признаки живых организмов: размножение, изменчивость и наследственность. С другой стороны вирусы не имеют важных свойств живого – они не питаются, не растут, нет обмена веществ и не способны к самостоятельному размножению вне клетки хозяина. Отличаются от всех организмов тем, что имеют белковую оболочку – капсид, а внутри саркофага заключена наследственная информация в виде нитей ДНК или РНК.
Классификация вирусов.
Все вирусы условно разделяют на две группы:
1. простые 2. сложные.
Простые состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и покрывающей их белковой оболочки (капсид), например вирус табачной мозаики. Сложные вирусы на поверхности капсида имеют еще внешнюю оболочку – мембрану, содержащую липиды, белки и углеводы, например вирус гриппа и герпеса.
По наличию той или иной нуклеиновой кислоты вирусы называют ДНК-содержащими или РНК-содержащими. ДНК-содержащие – в них присутствует молекула ДНК в виде цепочки или кольца, хранящая наследственную информацию – это вирусы оспы человека, овец, свиней и герпеса. РНК-содержащие – в них находится цепочка РНК хранительница генетической информации. Это вирусы бешенства, энцефалита, краснухи, кори, СПИДА, лейкоза и гриппа. Некоторые вирусы вообще могут не иметь оболочки.
Как же вирусы попадают в клетки и как ведут себя, проникая в клетки других организмов?
Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне, как набор генов, бездействуют, пока не найдет себе пристанище в живой клетке.
Вирусы поражают все живые организмы – растения, животных и человека и вызывают заболевания.
В настоящее время описано более 1 000 различных видов вирусов. Вирусы как возбудители заболеваний человека, животных и растений известны с глубокой древности.
В 1916 году канадский бактериолог Феликс Д’Эрелем описал вирусы бактерий – бактериофаги. Они стали важнейшим объектом исследования в молекулярной биологии. Бактериофаги или фаги, способны проникать в клетки бактерий и разрушать их. Вирусы бактерий имеют головку, содержащую ДНК и хвостовую часть с хвостовыми нитями. Бактериофаги напоминают по своему строению шприц. Фаг частично растворяет клеточную стенку и мембрану бактерии, вводит полый стержень в клетку и за счет сократительной реакции впрыскивает свою ДНК в ее клетку. Геном бактериофага попадает в цитоплазму, а оболочка остается снаружи. Молекула ДНК вирусов может встраиваться в геном клетки хозяина и существовать так долгое время.
Встречаются более 500 видов вирусов у животных, вызывающих такие болезни как ящур, чуму свиней и птиц, инфекционную анемию лошадей, птичий и свиной грипп и другие. Вирус ящура распространяется со скоростью цепной реакции, способен разрушить животноводство в масштабе целой страны. Подобная катастрофа наблюдалась в конце 2000 года в Великобритании, когда вирус ящура поразил крупный рогатый скот в этой стране. В настоящее время от вируса птичьего гриппа погибает огромное количество диких и домашних птиц во многих странах мира.
Известно более 300 видов вирусов, вызывающих болезни у растений, такие как мозаичная болезнь табака, томатов, огурцов, скручивание листьев, карликовость и другие.
Более 500 видов вирусов могут вызывать разнообразные инфекционные заболевания человека, такие как грипп, свинку, полиомиелит, бешенство, корь, СПИД и многие другие. В прошлые века вирусные инфекции носили характер опустошительных эпидемий и пандемий, охватывающих огромные территории. В Москве в XIII веке оспа уничтожила почти 80% населения. Вирусы герпеса поражают кожные покровы человека. Чаще всего он проявляется при простуде на губах. В состоянии покоя вирус герпеса может долго находиться в клетках и ждать своего часа. Заболевания вирусной природы распространены и в настоящее время.
Вирусные заболевания передаются двумя путями: при непосредственном контакте (контагиозный) и воздушно – капельным путем. В результате непосредственного физического контакта с больными людьми или животными передаются немногие болезни. К таким вирусным болезням относят, например трахому – болезнь глаз, очень распространенную в тропических странах, обычные бородавки и обыкновенный герпес.
Капельная инфекция – самый обычный способ распространение респираторных заболеваний. При кашле или чихании в воздух выбрасываются миллионы маленьких капелек слюны и слизи. Эти капли вместе с находящимися в них живыми микроорганизмами могут вдохнуть другие люди и заболеть. Гигиенические требования для защиты от капельной инфекции – пользование носовым платком и повязкой, а так же соблюдение санитарной чистоты.
Некоторые микроорганизмы, такие как вирус оспы, очень устойчивы к высыханию и сохраняются в пыли, содержащей высохшие остатки капель.
Некоторые опасные вирусы получили свое распространение в последние годы, такие как СПИД, грипп и разные его разновидности.
СПИД
В 1981 году появилось новое, ранее не известное науке заболевание, получившее название - синдром приобретенного иммунодефицита человека - сокращенно СПИД. Возбудитель СПИДа является вирус иммунодефицита человека – ВИЧ. Он имеет сферическую форму, диаметром от 100 – 150 нм. Наружная оболочка вируса состоит из мембраны, образованной из клеточной мембраны клетки-хозяина. В мембрану 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, синтезирующий ДНК с молекулы вирусной РНК.
В первую очередь ВИЧ поражает Т – лимфоциты крови (хелперы), на поверхности которых есть рецепторы, способные связываться с белками ВИЧ. Т-лимфоциты крови обеспечивают человеку клеточный и гуморальный иммунитет. ВИЧ проникает в клетки центральной нервной системы, кишечника, клетки нейроны. В результате организм человека утрачивает свои защитные свойства и оказывается не в состоянии противостоять возбудителям разных инфекций. Средняя продолжительность жизни инфицированного человека составляет 7 – 10 лет.
Источником заражения СПИДом является человек – носитель вируса иммунодефицита. Это может быть больной с различными проявлениями болезни или бессимптомный вирусоноситель. СПИД передается только от человека к человеку такими способами: 1. половым путем 2. через кровь и ткани, содержащие вирус 3. от матери к плоду. ВИЧ может попасть в организм при сексуальном контакте с больным человеком, при введении внутривенно наркотиков, при переливании крови от зараженного донора. Известны случаи заражения детей во время родов и через молоко больной матери.
Несмотря на то, что вирус СПИДа обнаруживается в секретах человеческого тела (в слюне, слезе, молоке), однако нет доказательств передачи его при бытовом контакте.
В последние годы наблюдается рост количества ВИЧ – инфицированных людей в России. Преобладающее их число составляет молодежь. Проблема борьбы со СПИДом остается одной из главных для общества, для здравоохранения.
Читайте также: