Биология. Вирусы

НЕКЛЕТОЧНАЯ ФОРМА ЖИЗНИ. ВИРУСЫ

Вирусы (термин «вирус» - яд 1898г. Бейеринк) — доклеточные формы жизни, которые могут существовать и размножаться только внутри организма хозяина. 

• Вирусы — облигатные паразиты (в симбиоз не вступают; не могут самостоятельно производить органические вещества из неорганических; у них нет процессов обмена веществ).
• Наука, которая изучает вирусы, называется вирусология.
• Происхождение: Открыты в 1892 г. русским ученым Д.И. Ивановским (он изучал вирус табачной мозаики), но доказать их существование удалось намного позднее. Предполагается, что вирусы – фрагменты клеток, которые сохранили только наследственный аппарат и защитную белковую капсулу. Такие клетки приспособились к паразитическому образу жизни.

• Свойства живого, присущие вирусам:

1. Способность размножаться
2. Способность приспосабливаться к условиям окружающей среды (строго определенный круг хозяев)
3. Наследственность (ДНК/РНК) и изменчивость (вирус гриппа А: А0 – испанка, А1…. – смена белков в капсиде)

• Форма

Палочковидная, сферическая, гексагональная, в форме кристаллов (вирусы во внешней среде).

• Размеры: 20-1500 нм
• 2 стадии цикла индивидуального развития:

1. Внеклеточная (покоящаяся)
2. Внутриклеточная (размножающаяся)

• Проявляют признаки жизни только в клетке-хозяине!
• Разновидности

1. ДНК-содержащие: содержат линейную или кольцевую ДНК (азотистое основание — тимин; углевод — дезоксирибоза). Вирусы гепатита, герпеса, оспы.
2. РНК-содержащие: содержат линейную РНК (азотистое основание — урацил; углевод — рибоза). Вирусы СПИДа, полиомиелита, гриппа, бешенства.

• Вирион – внеклеточная покоящаяся зрелая стадия вируса:

нуклеиновая кислота (ДНК или РНК) + белок /исключение: вирус гриппа и ВИЧ – содержат еще липопротеины/ Они гораздо меньше клеток!

• Модель вириона

Сердцевина + капсид = нуклеокапсид

• Вироиды – короткие одноцепочечные молекулы РНК, лишенные капсида (возбудитель раннего старческого слабоумия).
• Бактериофаги (фаги) – паразиты бактерий (описаны в 1915г. Фредериком Туортом, термин – 1917г.Феликс де Эрелль)
• Вирулентные фаги образуют в бактериальной клетке новое поколение фагов, приводя ее к разрушению.
• Умеренные фаги (профаги) включают свою ДНК в ДНК клетки хозяина, которая способна реплицироваться с ДНК хозяина.
• Антибиотики их не уничтожают

• Строение

1. Вирус содержит ДНК или РНК, заключенную в капсид.
2. Нет цитоплазматической мембраны и цитоплазмы с органоидами, нет собственного метаболизма
3. Вирусы герпеса и гриппа имеют липопротеидную оболочку из плазматической мембраны клетки. Бактериофаги состоят из головки, содержащей генетический аппарат, шейки, хвоста, базальной пластинки и хвостовых нитей.

• Процессы жизнедеятельности и размножение

Процессы жизнедеятельности проявляются у вирусов только при попадании в живой организм. В клетку попадает РНК или ДНК вируса. Она реплицируется и использует рибосомы хозяина для синтеза своих белков. При этом клетка погибает и образуются новые вирусные частицы (вирионы). В некоторых случаях вирусы встраивают свою ДНК в ДНК хозяина, изменяя ее свойства, но не приводя к гибели.

• Стадии размножения ДНК-содержащих вирусов:

1. Прикрепление вируса к клетке
2. Внедрение ДНК в клетку
3. Синтез ДНК вируса в клетке
4. Синтез белка вируса в клетке
5. Выход вируса в окружающую среду

• Проникновение вируса в клетку:

1. Рецепторный эндоцитоз (основной путь):

1. На поверхности вируса – прикрепительные белки => рецепторы на поверхности клетки-хозяина (Б, Л, У)
2. Образование на поверхности клетки из ямки вакуоли (эндоцитоз)
3. Выход вируса из вакуоли в цитоплазму в результате слияния вирусной и клеточной мембран

2. У бактериофага – хвостовой отросток (лизоцим) + клетка => клеточная стенка растворяется => Днк из головки фага в бактерию => в клетке – новые особи фага => давление в клетке бактерии повышается от присутствия множества вирионов + клеточная стенка разрушается => фаги – в окружающую среду

• Значение

1. Возбудители болезней растений (табачная мозаика), животных (бешенства) и человека (ВИЧ, гриппа, гепатита, кори)
2. Применение в лечении бактериальных инфекций (дизентерии)
3. Подавление развития полезных микроорганизмов (при производстве антибиотиков)
4. Применение в генной инженерии

• Заболевания вирусной природы:

1.         СПИД (вирус – ВИЧ)

2.         коревая краснуха

3.         эпидемический паротит (свинка)

4.         ветряная и натуральная оспа (1798г. Э.Дженнер – прививка методом вакцинации)

5.         корь

6.         грипп (млекопитающие, птицы)

7.         ОРВИ

8.         Гепатит

9.         Полиомиелит

10.       Клещевой энцефалит

11.       Бешенство

12.       Желтая лихорадка

13.       Лейкоз (злокачественное заболевание крови)

14.       Ящур

15.       Инфекционная анемия (лошади)

16.       Рожистое воспаление (свиньи)

17.       Чума (птицы, свиньи)

18.       Миксоматоз (кролики)

19.       Вирусная вертячка (овцы)

20.       Чумка

21.       Табачная мозаика