Вирусы могут вызывать заболевания не только у животных но и у растений

Вирусные болезни растений также широко распространены. Попав в растение, вирусы могут или вызывать его гибель или распространяться по растению, оставаться в нем длительное время, в результате чего происходит снижение урожайности.

Из плодовых растений наибольший вред причиняется персикам, которые страдают от болезни - желтуха персиков. Вирусы являются причиной гибели огромного количества ценных сортов малины, земляники и особенно картофеля. 10% урожая картофеля гибнет от таких вирусных заболеваний как мозаика и скручивание листьев.

Не меньше потери причиняются табаководству от ВТМ, желтуха свеклы снижает выработку сахара.

Источником заражения служат сами больные растения. Борьба сводится к уничтожению больных растений и выведению устойчивых сортов.

Человек и животные обладают естественным иммунитетом к некоторым вирусам.

Для предупреждения вирусных болезней чаще всего применяют сыворотку вакцин с готовыми антителами. У человека переболевшего оспой остается прочный иммунитет (было установлено, что оспа коровы вызывает у человека легкую картину болезни).

В практике человек впервые познакомился со способами предохранения от инфекционных заболеваний на оспопрививании. Сейчас материалом для прививания оспы используют ослабленный вирус, культивируемый на коровах и телятах.

В нашей стране в 1919 г. был подписан декрет об обязательном вакцинации против оспы на территории СССР всех родившихся. В настоящие время случая оспы у нас не встречаются.

Определенный интерес представляет явление вирусной интерференции -угнетение жезнедеятельности вируса на поверхности или внутри клетки уже присутствующим здесь вирусом. Однако это явление можно наблюдать только на определенных видах вирусов. Так, если обезьянам ввести определенный вирус чумы, а затем вирус полимиелита, то они не заболевают, а если наоборот, то погибают.

Даже инактивированные вирусы сохранят способность интерферировать. На основе этого явления возникла перспектива получения активных противовирусных веществ. Так в 1957 г. Айзекс и Лендельман установили, что после заражения оболочки куриного эмбриона инактивированным (ультрафиолетовыми лучами) вирусом гриппа она выделяют в окружающею среду вещество, которое защищает ее от последующего заражения активной формой вируса гриппа. Это вещество было названо интерфероном. Это белок с молекулярным весом 13000 - 80000, содержащий 1%углеводов и незначительное количество НК. Сохраняет активность в течение месяца, инактивируется при нагревании в течение часа. Он адсорбируется клетками организма и культуры тканей и по мере адсорбции вырабатывается устойчивость клетки к заражению вирусом.

Механизм действия интерферона пока не ясен. Однако уже выяснено, что он не имеет токсического действия и не обладает антигенными свойствоми. Интерферон образуется при взаимодействии клеток с одним видом вируса, он подавляет действия других видов вирусов гриппа, полимиелита, оспы и т.д. Полагают, что в будущем интерферон будет надежным профилактическим средствам против вирусных болезней.

Вирус (яд) - относят к царству протист, в котором они стоят отдельной группой. Выделение этих организмов в особую группу обусловлено их уникальностью. Эта уникальность, прежде всего, состоит в том, что в свободном виде вирусы не проявляют признаков живых организмов. Более того, некоторые вирусы могут образовывать кристаллы. Процесс кристаллизации характерен лишь для неживой материи. По этим причинам вирус иногда называют частицей.

Вторая специфическая особенность вирусов в том, что это не клеточная форма организмов.

Третья - это единственные организмы, паразитирующие на генетическом уровне.

Вирусы являются ультрапаразитами на генетическом уровне. Они встраивают свою DNK или RNK в клетку хозяина и подавляют ее функционирование. С этого момента метаболический аппарат клетки начинает полностью работать на вирус. Биологический смысл такого паразитизма состоит в том, что вирус не имеет всех необходимых свойств характерных для живого и поэтому пользуется недостающими свойствами более совершенных организмов. В тоже время его простата строения позволяет переносить длительные неблагоприятные условия.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

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.

Вирусные болезни растений - заболевания растений, вызываемые вирусами. Поражают представителей различных семейств цветковых растений, хвойных, папоротников, водорослей и грибов. Часто резко снижают урожай с.-х. культур и его качество. В. б. р. делят на мозаики и желтухи.

В. б. р. делят на Мозаики - мозаичная (неравномерная) окраска листьев, обусловленная нарушениями в пластидном аппарате клеток ассимиляционной паренхимы листьев.

Желтухи - общий хлороз листьев; расстройство (нередко карликовость) роста; скручивание, курчавость листьев; чрезмерное скопление в них углеводов, вызывающее их жёсткость и хрупкость.

Пути заражения растений.

Мозаики легко передаются с соком больных растений во время пикировки рассады, при пасынковании, при соприкосновении больных и здоровых растений и лёгком взаимном травмировании их, например, при ветре, иногда через семена, а также сосущими насекомыми (главным образом тлями). Перенос вируса при этом происходит чисто механически.

Желтухи распространяются преимущественно насекомыми-переносчиками, главным образом цикадами. Передача вирусов происходит биологически после предварительного размножения вируса в теле насекомого (инкубационного периода).

Переносчиками В. б. р. могут быть и растительноядные клещи, нематоды, низшие грибы. Возможна передача вирусов повиликой . Почти все В. б. р. легко передаются потомству при вегетативном размножении, прививках.

Вирусы зимуют в растениях, в их отмерших остатках, в переносчиках, в посевном и посадочном материале. На скорость размножения вирусов в растительных тканях и на проявление симптомов болезни большое влияние оказывают возраст растений (наиболее восприимчивы молодые растения), условия их питания и другие факторы внешней среды.

Мозаика пшеницы: слева — здоровый лист, справа — больной лист.

Мозаика листа свеклы.

Морщинистая мозаика картофеля.

Вирусные заболевания растений, животных и человека

Добровольской Ирины Петровны

• Вирусные болезни растений - заболевания растений, вызываемые вирусами. Поражают представителей различных семейств цветковых растений, хвойных, папоротников, водорослей и грибов. Часто резко снижают урожай с.-х. культур и его качество. В. б. р. делят на мозаики и желтухи

общий хлороз листьев; расстройство (нередко карликовость) роста; скручивание, курчавость листьев; чрезмерное скопление в них углеводов, вызывающее их жёсткость и хрупкость .

окраска листьев, обусловленная нарушениями в пластидном аппарате клеток ассимиляционной паренхимы листьев.

Пути заражения растений

• Мозаики легко передаются с соком больных растений во время пикировки рассады, при пасынковании, при соприкосновении больных и здоровых растений и лёгком взаимном травмировании их, например, при ветре, иногда через семена, а также сосущими насекомыми (главным образом тлями). Перенос вируса при этом происходит чисто механически.

• Желтухи распространяются преимущественно насекомыми-переносчиками, главным образом цикадами. Передача вирусов происходит биологически после предварительного размножения вируса в теле насекомого (инкубационного периода).

Переносчиками В. б. р. могут быть и растительноядные клещи, нематоды, низшие грибы. Возможна передача вирусов повиликой . Почти все В. б. р. легко передаются потомству при вегетативном размножении, прививках.

Вирусы зимуют в растениях, в их отмерших остатках, в переносчиках, в посевном и посадочном материале. На скорость размножения вирусов в растительных тканях и на проявление симптомов болезни большое влияние оказывают возраст растений (наиболее восприимчивы молодые растения), условия их питания и другие факторы внешней среды.

Мозаика пшеницы: слева — здоровый лист, справа — больной лист.

Мозаика листа свеклы

Морщинистая мозаика картофеля

морщинистая верхушка растения

Полосчатая мозаика картофеля

жёлтая крапчатость и почерневшие жилки листьев

Вирус табачной мозаики

Скручивание листьев картофеля.

Скручивание листьев хлопчатника

слева — здоровый лист, справа — больной лист.

Махровость чёрной смородины

а — здоровое соцветие и цветок, б — соцветие и цветок, поражённые махровостью.

• использование иммунных сортов; регулирование сроков сева и уборки [например, в южных областях ранние сорта картофеля при ранней посадке и ранней (в июле) уборке наименее поражаются вирусами]; прочистка семенных участков от больных растений; борьба с переносчиками и сорняками, прогревание окулировочного материала, другие специальные мероприятия .

Вирусные заболевания животных

заразное респираторное заболевание, проявляющееся кашлем.

Симптомы- кашель с мокротой и рвотой

характеризуется тяжелыми поражениями нервной системы и приводит к летальному исходу.

возникает в результате укуса зараженным животным -лисицы, волка .

Смерть наступает от паралича дыхания и остановки сердца.

Заражение чумой происходит воздушно-капельным путем. Вирус проникает в лимфоидную ткань, где повреждает лимфоциты, что, приводит к лейкопении. Также поражается эпителиальная ткань, особенно кожи и желудочно-кишечного тракта.

Нервные симптомы (судороги, миоклонус, атаксия, парезы/параличи, мышечный тремор, ригидность мышц шеи) развиваются внезапно или постепенно и могут прогрессировать.

Вирусный иммунодефицит кошек

Вирус иммунодефицита кошек (ВИК) является лимфотропным (поражающий лимфотическую систему) вирусом, который, как и СПИД у людей, вызывает синдром иммунодефицита у домашних кошек .

ВИК может приводить к развитию новых инфекций, заболеваний различных систем органов и злокачественных образований.

это острое вирусное заболевание, проявляющееся лихорадкой, поражением печени, почек, желудочно-кишечного тракта, глаз, а также центральной нервной системы. Возбудитель: ДНК-содержащий вирус из семейства аденовирус рода Mastadenoviras. Болезнь поражает собак различных пород и возрастов, но наиболее часто страдают щенки в возрасте от 2-6 месяцев.

Источником возбудителя инфекции являются больные собаки вирусоносители, выделяющие вирус с носовой и глазной слизью, мочой и калом.

это инфекционное заболевание кошек. Чаще всего кальцивирусная инфекция поражает котят, характеризуется кратковременным повышением температуры, изъязвлением слизистых ротовой и носовой полости.

тяжелое вирусное заболевание копытных животных, передающееся человеку при контакте с больными животными и полученными от них продуктами.

везикулярно-эрозивное поражение слизистых оболочек и кожных покровов (болезнь ног и рта)

Вирусные заболевания человека

Ветряная оспа (ветрянка)

острое инфекционное заболевание, отличительной особенностью которого является образование на коже специфической сыпи в виде мелких пузырьков.

Вирус-возбудитель относится к семейству вирусов герпеса. Он обладает способностью поражать только клетки кожи и слизистых оболочек

Обычно начало заболевания острое. На фоне повышения температуры тела (обычно лихорадка умеренная 38—39 °С) отмечаются высыпания по всей поверхности тела, за исключением ладоней и подошв. Вначале сыпь имеет вид пятнышек розового цвета размером с просяное зерно или горошину, но очень быстро в центре пятнышка образуется маленький пузырек, заполненный прозрачным содержимым. При этом ребенок ощущает интенсивный зуд, вследствие чего постоянно стремится расчесывать пораженную кожу.

Характеризуется лихорадкой, поражением слизистой оболочки верхних дыхательных путей, рта и глаз; наличием на коже пятнисто-папулезной сыпи.

Возбудитель относится к группе миксовирусов, содержит РНК, нестоек во внешней среде. Инфекция передается воздушно-капельным путем с секретом слизистых оболочек носа, носоглотки, особенно во время кашля и чихания.

Характеризуется умеренной интоксикацией, мелкопятнистой сыпью и увеличением затылочных лимфатических узлов.

Возбудителем краснухи является РНК-содержащий вирус, который относится к семейству тогавирусов . Инфекция распространяется воздушно-капельным способом или при непосредственном контакте с выделениями больного организма.

Свинка ( эпидемический паротит )

инфекционное заболевание, протекающее с преимущественным поражением околоушных слюнных желез и других желез внутренней секреции: слюнных желез, половых желез, нервной системы.

острое инфекционное заболевание, обусловленное поражением серого вещества спинного мозга и характеризующееся преимущественно патологией нервной системы.

Заражение может произойти воздушно-капельным путём, но чаще — при попадании в рот (через загрязнённые руки, пищу) активного вируса. Механическим переносчиком вируса могут быть мухи.

острое инфекционное заболевание, вызываемое вирусом и сопровождающееся лихорадкой, интоксикацией, желтухой и кровоизлияниями.

У человека температура тела повышается до 39—41°С, появляются головные и мышечные боли, желтуха, кровоизлияния

В природных очагах переносчиками вируса являются комары

Вирус иммунодефицита человека, вызывающий заболевание — ВИЧ-инфекцию, последняя стадия которой известна как синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД)

ВИЧ заражает прежде всего клетки иммунной системы (CD4+ Т-лимфоциты, макрофаги и дендритные клетки). Инфицированные ВИЧ CD4+ Т-лимфоциты постепенно гибнут. Их гибель обусловлена главным образом тремя факторами:

-непосредственным разрушением клеток вирусом;

-запрограммированной клеточной смертью;

-убийством инфицированных клеток CD8+ Т-лимфоцитами. Постепенно субпопуляция CD4+ Т-лимфоцитов сокращается, в результате чего клеточный иммунитет снижается, и при достижении критического уровня количества CD4+ Т-лимфоцитов организм становится восприимчивым к оппортунистическим (условно-патогенным) инфекциям.

преимущественно доброкачественное новообразование кожи, зачастую вирусной этиологии, имеющее вид узелка или сосочка. Вызывается разными вирусами папилломатоза человека.

Деде, которому сейчас 35 лет, озадачил медиков, когда после несчастного случая в подростковом возрасте (он порезал коленку) на его руках и ногах начали расти бородавки в виде корней

Проблема Деде - в редком генетическом дефекте, который блокирует иммунную систему, так что организм не в состоянии сдержать размножение вируса

Микроорганизмы, вызывающие грипп, называются ортомиксовирусами. Они проникают в организм через респираторные пути капельно-воздушным способом.

Инкубационный период занимает от одного до двух дней. Обычные симптомы — жар, озноб, боль в мышцах, чувство общего недомогания. Осложнения возникают редко, однако может развиться пневмония. У детей может возникнуть синдром Рейе (гепатоцеребральиый синдром), поражающий центральную нервную систему и вызывающий болезненное перерождение печени.

вирусное заболевание с характерным высыпанием сгруппированных пузырьков на коже и слизистых оболочках.

В организм человека возбудитель проникает через повреждённые кожные покровы или слизистые оболочки.