Реферат на тему вирусы их значение в природе и для человека

Обновлено: 06.07.2024

К концу прошлого века никто уже не сомневался, что каждую заразную болезнь вызывает свой микроб, с которым можно успешно бороться.

Через несколько лет Ф. Леффлер и П. Фрош обнаружили, что возбудитель ящура-болезни, нередко встречающейся у домашнего скота, также проходит через бактериальные фильтры. Наконец, 1917 г. канадский бактериолог Ф.де Эрелль открыл бактериофаг - вирус, поражающий бактерии.

Так были открыты вирусы растений, животных и микроорганизмов. Эти события положили начало новой науке - вирусологии, изучающей неклеточные формы жизни.

СВОЙСТВА ВИРУСОВ. ПРИРОДА ВИРУСОВ

Вирусы - мельчайшие организмы, их размеры колеблются от 12 до 500 нанометров. Мелкие вирусы равны крупным молекулам белка. Вирусы - резко выраженные паразиты клеток. Важнейшими отличительными особенностями вирусов являются следующие отличия:

1) они содержат в своем составе только один из типов нуклеиновых кислот: либо рибонуклеиновую кислоту (РНК), либо дезоксирибонуклеиновую (ДНК), - а все клеточные организмы, в том числе и самые примитивные бактерии, содержат и ДНК, и РНК одновременно;

2) не обладают собственным обменом веществ, имеют очень ограниченное число ферментов. Для размножения используют обмен веществ клетки - хозяина, ее ферменты и энергию;

3) могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не размножаются вне клеток тех организмов, в которых паразитируют.

Вирусы не размножаются на искусственных питательных средах - они чересчур разборчивы в пище. Обычный мясной бульон, который устраивает большинство бактерий, для вирусов не годится. Им нужны живые клетки, и не любые, а строго определенные. Как и другие организмы, вирусы способны к размножению. Вирусы обладают наследственностью. Наследственные признаки вирусов можно учитывать по спектру поражаемых хозяев и симптомам вызываемых заболеваний, а также по специфичности иммунных реакций естественных хозяев или искусственных иммунизируемых экспериментальных животных. Сумма этих признаков позволяет четко определить наследственные свойства любого вируса, и даже больше - его разновидностей, имеющие четкие генетические маркеры, например: нейротропность некоторых вирусов гриппа и т.п. Изменчивость является другой стороной наследственности, и в этом отношении вирусы подобны всем другим организмам, населяющим нашу планету. При этом у вирусов можно наблюдать как генетическую изменчивость, связанную с изменением наследственного вещества, так и фенотипическую изменчивость, связанную с проявлением одного и того же генотипа в разных условиях.

II СТРОЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ

Вирусы нельзя увидеть в оптический микроскоп, так как их размеры меньше длины световой волны. Разглядеть их можно лишь с помощью электронного микроскопа.

Вирусы состоят из следующих основных компонентов.

1. Сердцевина - генетический материал (ДНК либо РНК), который несет информацию о нескольких типах белков, необходимых для образования нового вируса;

2. Белковая оболочка, которую называют капсидом (от латинского слова капса - ящик). Она часто построена из идентичных повторяющихся субъединиц - капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии;

3. Дополнительная липопротеидная оболочка. Она образована из плазматической мембраны клетки-хозяина и встречается только у сравнительно больших вирусов (грипп, герпес).

Капсиды и дополнительная оболочка несут защитные функции, как бы оберегая нуклеиновую кислоту. Кроме того, они способствуют проникновению вируса в клетку. Полностью сформированный вирус называется вирионом.

Схематичное строение РНК-содержащего вируса со спиральным типом симметрии и дополнительной липопротеидной оболочкой приведено слева на рисунке 1, справа показан его увеличенный поперечный разрез.

Рисунок 1. Схематическое строение вируса: 1 – сердцевина (однонитчатая РНК); 2 – белковая оболочка (Капсид); 3 – дополнительная липопротеидная оболочка; 4 – Капсомеры (структурные части Капсида)

Количество капсомер и способ их укладки строго постоянны для каждого вида вируса. Например, вирус полиомиелита содержит 32 капсомера, а аденовирус - 252.

Поскольку основу всего живого составляют генетические структуры, то и вирусы классифицируют сейчас по характеристике их наследственного вещества - нуклеиновых кислот. Все вирусы подразделяют на две большие группы: ДНК-содержащие вирусы (дезоксивирусы) и РНК-содержащие вирусы (рибовирусы). Затем каждую из этих групп подразделяют на вирусы с двухнитчатой и однонитчатой нуклеиновыми кислотами. Следующий критерий - тип симметрии вирионов (зависит от способа укладки капсомеров), наличие или отсутствие внешних оболочек, по клеткам - хозяином. Кроме этих классификаций есть еще много других. Например, по типу переноса инфекции от одного организма к другому.

Рисунок 2. Схематическое изображение расположения капсомеров в капсиде вирусов. Спиральный тип симметрии имеет вирус гриппа – а. Кубический тип симметрии у вирусов: герпеса – б, аденовируса – в, полиомелита – г

ОБОЛОЧЕЧНЫЕ.

Оболочечные вирусы, в отличие от нормальных клеток, не имеют возможности восстанавливать поврежденную липидную мембрану. Этой слабостью может воспользоваться система комплемента, поскольку малейшее повреждение внешней мембраны приведет к ее разрыву и, соответственно, к потере инфекционных свойств вируса. Понятно, что система комплемента, являющаяся частью системы врожденного иммунитета, играет важнейшую роль в борьбе с вирусными инфекциями. Однако МПК может быть эффективным в отношении лишь тех возбудителей, которые имеют внешнюю липидную мембрану. Грамположительные бактерии или дрожжи, которые имеют дополнительную клеточную стенку, являются неуязвимыми для комплемента.

Рисунок 3-ДНК-Строение вирусов
а) вирусы оспы
б) герпес - вирусы
Однонитчатая РНК
в) вирусы кори, свинки
г) вирусы бешенства

д) вирусы лейкоза, СПИДа
БЕЗОБОЛОЧЕЧНЫЕ

Двунитчатая ДНК
е) иридо - вирусы
ж) адено – вирусы

III ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСА С КЛЕТКОЙ

Вирусы способны жить и размножаться только в клетках других организмов. Вне клеток организмов они не проявляют никаких признаков жизни. В связи с этим вирусы представляют собой либо внеклеточную покоящуюся форму (варион), либо внутриклеточную реплицирующуюся – вегетативную. Варионы демонстрируют отменную жизнеспособность. В частности , они выдерживают давление до 6000 атм. и переносят высокие дозы радиации, однако погибают при высоких температуре, облучении УФ - лучами, а также воздействие кислот и дезинфицирующих средств.

Взаимодействии вируса с клеткой последовательно проходят несколько стадий.

1. Первая стадия представляет собой адсорбцию варионов на поверхности клетки - мишени, которая для этого должна обладать соответствующими поверхностными рецепторами. Именно с ними специфически взаимодействует вирусная частица, после чего происходит их прочное связывание, по этой причине клетки восприимчивы не ко всем вирусам. Именно этим объясняется строгая определенность путей проникновения вирусов. Например, рецепторы к вирусу гриппа имеются у клеток слизистой оболочки дыхательных путей, а у клеток кожи их нет. Поэтому через кожу гриппом заболеть нельзя - вирусные частицы для этого нужно вдохнуть с воздухом, вирус гепатита А. или В. проникает и размножается только в клетках печени, а вирус эпидемического паротита (свинка)- в клетках околоушных слюнных желез и т.д.

2. Вторая стадия состоит в проникновении целого вариона или его нуклеиновой кислоты внутрь клетки-хозяина.

3. Третья стадия называется депротеинизация. В ходе ее происходит освобождение носителя генетической информации вируса - его нуклеиновой кислоты.

4. В ходе четвертой стадии на основе вирусной нуклеиновой кислоты происходит синтез необходимых для вируса соединений.

5. В пятой стадии происходит синтез компонентов вирусной частицы - нуклеиновой кислоты и белков капсида, причем все компоненты синтезируются многократно.

6. В ходе шестой стадии из синтезированных ранее многочисленных копий нуклеиновой кислоты и белков формируются новые вирионы путем самосборки

7. Последняя - седьмая стадия - представляет собой выход вновь собранных вирусных частиц из клетки-хозяина. У разных вирусов этот процесс проходит неодинаково. У некоторых вирусов это сопровождается гибелью клетки за счет освобождения литических ферментов лизосом - лизис клетки. У других варионы выходят из живой клетки путем отпочкования, однако и в этом случае клетка со временем погибает.

IV ЗНАЧЕНИЕ ВИРУСОВ

Науке известны вирусы бактерий, растений, насекомых, животных и человека. Всего их более 1000. Размножение вирусов, сопряженное с разрушением клеток, ведет к возникновению болезненных состояний в организме. Вирусы вызывают многие заболевания человека: корь, свинку, грипп, полиомиелит, бешенство, оспу, желтую лихорадку, трахому, энцефалит, некоторые онкологические (опухолевые) болезни, СПИД. Нередко у людей начинают расти бородавки. Всем известно как после простуды зачастую "обметывают" губы и крылья носа. Это тоже всё вирусные заболевания. Ученые установили, что в организме человека живет много вирусов, но проявляют они себя не всегда. Воздействиям болезнетворного вируса подвержен лишь ослабленный организм. Пути заражения вирусами самые различные: через кожу при укусах насекомых и клещей; через слюну, слизь и другие выделения больного; через воздух; с пищей; половым путем и другие.

Капельная инфекция - самый обычный способ распространения респираторных заболеваний. При кашле и чихании в воздух выбрасывается миллионы крошечных капелек жидкости (слизи и слюны). Эти капли вместе с находящимися в них живыми микроорганизмами могут вдохнуть другие люди. У животных вирусы вызывают ящур, чуму, бешенство; у насекомых - полиэдроз, грануломатоз; у растений - мозаику или иные изменения окраски листьев либо цветков, курчавость листьев и другие изменения формы, карликовость; наконец, у бактерий - их распад. Представление о вирусах как о не останавливающихся ни перед чем "уничтожителях" сохранялось при изучении особой группы вирусов, которые поражают бактерии. Речь идет о бактериофагах. Способность фагов уничтожать бактерии может быть использована при лечении некоторых заболеваний, вызываемых этими бактериями. Фаги действительно стали первой группой вирусов, "прирученных" человеком. Быстро и безжалостно расправлялись они со своими ближайшими соседями по микромиру. Палочки чумы, брюшного тифа, дизентерии, вибрионы холеры буквально "таяли" на глазах после встречи с этими вирусами. Их стали применять для предупреждения и лечения многих инфекционных заболеваний, но, к сожалению, за первыми успехами последовали неудачи. Это было связано с тем, что в организме человека фаги нападали на бактерии не так активно, как в пробирке. Кроме того, бактерии оказались "хитрее" своих врагов: они очень быстро приспосабливались к фагам и становились нечувствительными к их действию.

После открытия антибиотиков фаги как лекарство отступили на задний план, но до сих пор их с успехом используют для распознавания бактерий. Дело в том, что фаги умеют очень точно находить "свои бактерии" и быстро растворять их. Подобные свойства фагов и легли в основу лечебной диагностики. Обычно это делается так: выделенные из организма больного бактерии выращивают на твердой питательной среде, после чего на полученный "газон" наносят различные фаги, например, дизентерийные, брюшнотифозные. Через сутки чашки просматривают на свет и определяют, какой фаг вызвал растворение бактерий. Если такое действие оказал дизентерийный фаг, значит из организма больного выделены бактерии дизентерии, если брюшнотифозный - бактерии брюшного тифа.

Иногда на помощь человеку приходят вирусы, поражающие животных и насекомых. Двадцать с лишним лет назад в Австралии остро встала проблема борьбы с дикими кроликами. Количество этих грызунов достигло угрожающих размеров. Они быстрее саранчи уничтожали посевы сельскохозяйственных культур и стали настоящим национальным бедствием. Обычные методы борьбы с ними оказались малоэффективными. И тогда ученые выпустили на борьбу с кроликами специальный вирус, способный уничтожить практически всех зараженных животных. Но как распространить это заболевание среди пугливых и осторожных кроликов? Помогли комары. Они сыграли роль "летающих игл", разнося вирус от кролика к кролику. При этом комары оставались совершенно здоровыми.

Можно привести и другие примеры успешного использования вирусов для уничтожения вредителей. Все знают, какой ущерб наносят гусеницы и жуки-пилильщики. Первые поедают листья полезных растений, вторые поражают деревья в садах и лесах. С ними сражаются так называемые вирусы полиэдроза и гранулоза, которые на небольших участках распыляют пульверизаторами, а для обработки больших площадей используют самолеты. Так поступали в США при борьбе с гусеницами, которые поражают поля люцерны, и в Канаде при уничтожении соснового пилильщика.

Что произойдет с клеткой, если ее заразить не одним, а двумя вирусами? Если вы решили, что в этом случае болезнь клетки обострится, и гибель ее ускорится, то ошиблись. Оказывается, присутствие в клетке одного вируса часто надежно защищает ее от губительного действия другого. Это явление было названо учеными интерференцией вирусов. Связано оно с выработкой особого белка - интерферона, который в клетках приводит в действие защитный механизм, способный отличать вирусное от невирусного и вирусное избирательно подавлять. Интерферон подавляет размножение в клетках большинства вирусов. Вырабатываемый в качестве лечебного препарата интерферон применяется сейчас для лечения и профилактики уже многих вирусных заболеваний.

V НЕКОТОРЫЕ НАИБОЛЕЕ ИЗВЕСТНЫЕ ВИРУСНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Таблица 1-Характеристика заболеваний

СПИД - это новое инфекционное заболевание, которое специалисты признают как первую в известной истории человечества действительно глобальную эпидемию. Ни чума, ни черная оспа, ни холера не являются прецедентами, так как СПИД решительно не похож ни на одну из этих и других известных болезней человека.

Интерес к теме о происхождение, развитии и влиянии вирусов на наш организм очень актуален в наше время, поскольку многие заболевания ,связанные с проявлением вирусов имеют место быть и это, безусловно, стимулирует наш интерес. Ученые многих стран, изучая вирусные заболевания, сталкиваются с проблемой их изучения, начиная с того, что все вирусы имеют микроскопические размеры тела- это определенным образом усложняет процесс их изучения, заканчивая тем, что многие вирусы, в частности (РНК-содержащие),имеют маленький период размножения и повышенную частоту мутаций, подобная способность, с помощью естественного отбора-то есть выживания наиболее приспособленного, позволяет вирусам в короткие сроки адаптироваться к изменениям окружающей среды.

Подобная эволюция вирусов-важный момент изучения таких заболеваний как грипп, ВИЧ-инфекция(вирус иммунодефицита человека)и гепатита. Мутация вирусов вызывает проблемы с разработкой необходимых вакцин и противовирусных препаратов,потому что устойчивость вирусов к тому или иному препарату возникает уже в первые недели лечения.

В задачи данного реферата входит подробное изучение неклеточных форм жизни,происхождение вирусов,особенности их строения,гипотезы происхождения. А так же вклад выдающегося русского ученого Дмитрия Иосифовича Ивановского в развитие отечественной науки.

История открытия

На протяжении долгого времени ученые стремились получить высокоочищенные пробы вируса,стараясь максимально увеличить неуязвимость внутренних сред организмов так же было установлено, что по химической природе они имеют нуклеопротеиновый строение(сложные соединения, состоящие из белков и нуклеиновых кислот), однако сами частицы все еще оставались неизученными, так как были слишком малы, чтобы их можно было увидеть с помощью светового микроскопа.

Происхождение вирусов

Существует множество гипотез происхождения вирусов,наиболее известные из них следующие:

Вирусы -производные клеточных организмов

Вирусы возникли в результате процесса дегенерации (вырождения) клеточных организмов.

Уже в конце XVII в. было известно, что эта заболевание передаётся при вегетативном размножении,то есть часть с больного растения попадая на здоровое заражает его. Но само происхождение образования зараженного фрагмента оставалась неисследованным. Дмитрий Иванович занялся поисками возбудителя этой болезни. До исследования Д. И. Ивановским считалось, что жидкость подверженная фильтрации уже не содержит бактерий и,следовательно, не является заражающей. Однако когда Д. И. Ивановский применил этот метод к соку растения, больного табачной мозаикой, он обнаружил удивительный факт: "Сверх всякого ожидания, - писал Д. И. Ивановский, - оказалось, что и после фильтрования через глиняные фильтры Шамберлена способность сока передавать болезнь не уничтожалась". Тем самым впервые в микробиологии Д. И. Ивановский доказал ,что заразный фрагмент болезни способен к фильтрации. "Случай свободного прохождения заразного начала через бактериальные фильтры, в то время, как оно было констатировано мною для мозаичной болезни, представлялся, - говорит Д. И. Ивановский, - совершенно исключительным в микробиологии. Через несколько лет после того совершенно такое же явление было констатировано и в патологии животного организма при исследовании ящура. ".

Исследователь считал, что возбудитель мозаичной болезни - живой организм( мельчайший микроб),- Д. И. Ивановский хотел досконально изучить возбудителя. Следуя своей теории он изучал тончайшие срезы через листья больного растения, окрашенные красками, которые применяются для окраски бактерий. В зараженных фрагментах он увидел какие-то бесцветные кристаллы и скопления окрашенных палочек и точек. На первых он не обратил внимания, а вторые принял за микроб, способствующий возникновению мозаичной болезни.

Особенности строения вирусов

Середина вируса состоит из генетического фрагмента (ДНК или РНК). Вирусы содержат всегда один тип нуклеиновой кислоты, причем как одноцепочечной, так и двухцепочечной, как линейной, так и кольцевой.

Капсид - это белковая оболочка, которая защищает молекулы наследственной информации от ферментов-нуклеаз и УФ-излучений, обеспечивая осаждение вируса на поверхности клетки-хозяина.

Суперкапсид - дополнительная липопротеидная оболочка, которая возникает из плазматической мембраны клетки-хозяина (имеется вирусов - ВИЧ, гриппа, герпеса).

1 - капсомеры (капсид - белковая оболочка)

2 - внутренняя среда вируса

3 - генетический материал (ДНК или РНК)

Полностью сформированная инфекционная частица вне клетки-хозяина называется вирионом (нуклеопротеидный комплекс). Если вирус находится внутри клетки-хозяина, то он существует в форме нуклеиновой кислоты.

Оболочка вируса построена из одинаковых повторяющихся субъединиц - капсомеров, которые образуют структуры с высокой степенью симметрии,для них характерна кристаллизация. Множество вирусов построено по одному из двух типов симметрии - спиральной или кубической. По спиральному типу симметрии построено большинство вирусов, паразитирующих на растениях, и некоторые вирусы бактерий (бактериофаги). Вирус табачной мозаики имеет спиральную симметрию, внутри находиться спиральная молекула РНК. Капсид состоит из 2130 одинаковых белковых субъединиц, составляющих вместе с РНК единую целостную структуру — нуклеокапсид.

Бактериофаги- подгруппа вирусов, поражающих бактерии (пожиратели бактерий). Открыты в 1915 г. английским микробиологом Фредериком Туортом. Имеют икосаэдрическую головку (содержащую генетический материал) и хвост, для которого характерна спиральная симметрия . Эти вирусы обитают в кишечнике человека и животных, они функционально полезны, поскольку поражают бактерии. В медицине их применяют для лечения брюшного тифа, холеры.

Рис. 2. Внешнее строение вируса

1 - головка с икосаэдрической симметрией

3 - полый цилиндрический отросток

4 - чехол со спиральной симметрией из сократительных белков

5 - базальная пластина

6 - хвостовые нити

Классификация вирусов строится по виду и форме их нуклеиновой кислоты, типу симметрии, наличию или отсутствию внешней мембраны.

Размножение (репродукция) включает три процесса:

удвоение вирусной нуклеиновой кислоты

синтез вирусных белков

Репликация молекулы ДНК (РНК) внутри пораженной клетки - многоэтапный процесс, который состоит из шести стадий:

Адсорбция - процесс прикрепления вирусных частиц к поверхности клетки.

Инъекция (у бактериофагов) - проникновение вирусной частицы в клетку и введение нуклеиновой кислоты из белкового капсида.

Репликация молекул вирусной нуклеиновой кислоты происходит за счет нуклеотидов, накопленных в клетках хозяина.

Синтез вирусных белков и ферментов происходит на рибосомах клетки.

Сборка вирусных частиц - за счет пораженных вирусных нуклеиновых кислот и вирусных белков.

Лизис - выход вирусных частиц из пораженной клетки. У бактерий сопровождается разрушением (лизисом) клетки.

Значение вирусов

У животных и человека вирусы вызывают среди прочих такие заболевания, как бешенство, гепатит, грипп, корь, краснуха, оспа, ОРЗ, полиомиелит, энцефалит, СПИД, раковые опухоли.

Возбудитель СПИДа - вирус иммунодефицита человека. Имеет сферическую форму диаметром 100-150 нм. Наружная оболочка вируса состоит из клеточной мембраны клетки-хозяина. В мембрану встроены рецепторные грибовидные образования. Под наружной оболочкой располагается сердцевина вируса с генетическим материалом в виде двух молекул РНК (каждая из девяти генов ВИЧ) и фермента (обратная транскриптаза). Этот фермент катализирует реакцию обратной транскрипции в клетках лимфоцитов. Вирус поражает главным образом Т- хелперы лимфоцитов, на поверхности которых есть рецепторы, способные связываться с поверхностным белком ВИЧ. В таком состоянии он может сохраняться долго, не проявляя себя. Иммунная система организма человека утрачивает свои защитные свойства, и организм перестает бороться с любой инфекцией, раковыми клетками и погибает. Средняя продолжительность жизни инфицированного человека составляет 7-10 лет. Источником заражения служит только человек - носитель вируса иммунодефицита. СПИД передается половым путем, через кровь и ткани, содержащие вирус иммунодефицита, от матери к плоду. У растений вирусы вызывают свои заболевания, например вирус табачной мозаики, желтухи свеклы.

Заключение

Итак,подводя итог,можно сказать что неклеточные формы жизни очень интересные объекты изучения,хотя и представляют некоторую сложность. Особенности строения,историю открытия и основные гипотезы происхождения,я постаралась раскрыть в данном реферате,в завершение хотелось бы акцентировать внимание на том,какой вклад в развитие науки вносят русские ученые,в частности Дмитрий Иосифович Ивановский.

Список литературы

Вирус - это инфекционный агент, не имеющий клеточной структуры, и способный воспроизводиться лишь внутри клеток живых организмов. За это их относят к облигатным паразитам.

Существуют они везде, где есть жизнь. И являются при этом самой многочисленной формой жизни. Их изучением занимается наука вирусология.

Особенности строения вирусов

Основными частями всех вирусов являются генетический материал (геном), представленный в виде ДНК или РНК, и капсид (защитная белковая оболочка генома). Иногда они могут иметь ещё одну или несколько дополнительных липидных оболочек, выполняющих защитную функцию. Но именно наличие генома и капсида является отличительной чертой этих паразитов.

Так, существуют инфекционные агенты, похожие на вирусы, но не имеющие при этом капсида. Их называют вироидами. Они также является весьма распространённой жизненной формой. Однако, в отличие от вирусов, поражающих все живые организмы, воздействуют на растения, по большей части.

А вот инфекционные агенты, не содержащие ДНК или РНК, называют прионами. И для человека они смертельно опасны, так как поражают нервные ткани (в том числе и те, что содержатся в головном мозгу). Лекарства от таких заболеваний нет.

Инфекционные агенты являются очень мелкими. Настолько, что их не получится хорошо рассмотреть под световым микроскопом. Так, невооружённым глазом мы не видим даже бактерий, а вирусы меньше их примерно в сотню раз, представляете?

Гипотезы происхождения вирусов

Никто не может достоверно сказать, откуда взялись вирусы. Полагают, что существуют они с момента появления живых клеток, но это лишь предположение.
Выдвинуто немало гипотез их происхождения, но основными, наиболее вероятными, признаны лишь 3 из них:

Согласно регрессивной гипотезе, эти паразиты раньше являлись очень маленькими клетками, паразитирующими в клетках живых организмов. Но, за ненадобностью, утратили ряд генов, из-за чего существенно изменились. Только остаётся неясным, почему же эти деградировавшие клетки совершенно не похожи на живые клетки.

Гипотеза клеточного происхождения предполагает, что вирусы возникли в результате высвобождения фрагмента ДНК или РНК из генома клетки живого организма, и последующего его изменения. Но не найдено объяснение тому, как паразиты приняли свой нынешний вид. А в частности, откуда взялась та же капсида (белковая оболочка), а также липидные оболочки.

А вот сторонники гипотезы коэволюции считают, что инфекционные агенты образовались вместе с живыми клетками, и имели примерно такое же строение, какое имеют и сейчас. Но, в таком случае, они видятся как независимые неклеточные формы жизни, а это не так. Паразиты не могут существовать без клеток живых организмов.

Вирусные заболевания человека

Вирусы поражают клетки всех живых организмов: животных, растений, бактерий и других. При этом, могут они существовать в организме, и не нанося никакого вреда. Но иногда являются причиной возникновения вирусных заболеваний. Зависит это, разумеется, от их вида. Грубо говоря, если плохие вирусы, а есть ещё хуже. Так, у людей некоторые из них вызывают лишь простуду, а другие - СПИД.

И это лишь те, что приводят к смертям десятков тысяч, а то и миллионов людей каждый год. Вообще же, от подобных заболеваний гибнут десятки миллионов людей ежегодно.

Вирусы насекомых

Серьёзную опасность для человека представляют вирусы, возникающие у насекомых. Потому что в таком случае насекомые служат их переносчиками. Так, самым известным примером тому служит малярия, вызываема укусами комаров. Также, наверное, многие слышали о клещевом энцефалите, который возникает в случае укуса заражённого клеща. Но опасными являются не только они, но ещё и множество других заболеваний, например болезнь Шагаса и сонная болезнь. Автор фото - CDC Global, ссылка на оригинал (фото было изменено).

Вирусы растений

Огромное влияние на людей оказывают и вирусы, возникающие у растений, особенно если речь идёт о культурных растениях. Хотя, к счастью, в большинстве случаев они не уничтожают урожай, а лишь уменьшают его. И, что совсем хорошо, заболевания растений не могут передаваться людям и животным. Даже если питаться инфицированными растениями круглый год. Однако, голод, вызываемый уменьшением урожая, может погубить гораздо больше людей, чем иные вирусные заболевания.

Роль вирусов в природе

Вирусы значительно осложняют жизнь человека, являясь причиной многих заболеваний. Также часто приводят они и к гибели. Впрочем, вредят они не только людям, но и животным, значительно сокращая их численность. Но, как не хотелось бы это признавать, эти паразиты необходимы нашему миру, поскольку выполняют очень важные функции.

Так, вирусы выполняют регуляцию водных экосистем. Например, они способствуют росту водорослей, убивают различные микроорганизмы водоёмов, и могут прекращать цветение воды. А регулируя процесс фотосинтеза в водоёмах, вирусы уменьшают содержание углекислого газа в атмосфере.

Помимо этого, являются они переносчиками генов между различными видами, благодаря чему направляют эволюцию. А ещё они регулируют численность живых существ. Численность людей, к сожалению, или к счастью - тоже.

Вообще говоря, как мне кажется, вирусы обладают слишком уж большим количеством регуляторных функций. Ну посудите сами: регулируют экосистемы, в которых мы живём; регулируют состав кислорода, которым мы дышим; регулируют численность живых организмов на планете; и даже участвуют в направлении эволюции живых существ. Если бы кто-то мог контролировать все вирусы, то он мог бы контролировать жизнь на Земле, и направлять её так, как ему вздумается. Разумеется, это невозможно, ввиду слишком уж большого их разнообразия и количества. Но заставляет задуматься о значении этих мелких паразитов.

приводить к тому, что вирусные гены становятся клеточными генами.

1. Вирусы являются возбудителями заболеваний человека, животных и растений.

Выделяют 2 группы вирусных инфекций: 1) очаговые, когда действие вируса проявляется у

входных в орот инфекции в связи с его локальной репродукцией. (респираторные и кишечные

2) генерализованные, при которых после ограниченного периода репродукции вируса в

первичных очагах происходит генерализация инфекции, и вирус достигает чувствительных тканей,

формируя вторичные очаги инфекции. (оспа, корь, полиомиелит)

По продолжительности инфекции различают 1) Ост рая инфекция длиться относительно

непродолжительный период времени и протекает с выделением вирусов в окружающую среду.

Может завершаться выздоровлением или гибелью организма. Соответствует продуктивной

2) персистен тные инфекции возникают при продолжительном взаимодействии вируса с

организмом. Персистентные инфекции могут бы ть латентными, хроническими или медленными в

зависимости от выделения вируса в среду и проявления симптомов заболевания.

Латентная инфекция – скрытая инфекция, не сопровождающаяся выделением вирусов в

окружающую среду. Может произойти активация вируса и инфекция перейдет в острую или

хроническую формы. (аденовирусы, вирусы герпеса, онкогенные вирусы)

Хроническая инфекция – длительно текущий патологический процесс, характеризующийся

периодами ремиссий, п еремежающимися с периодами обострения, когда вирус выделяется в

окружающую среду. (герпетическая, аденовирусная инфекции)

Медленная инфекция характеризуется длительным инкубационным периодом и медленным,

но неуклонным развитием симптомов заболевания, ведущим к тяжелому нарушению функций

Основными путями передачи вирусной инфекции являются :

1. Пищевой путь, при котором вирус попадает в организм человека с загрязненными

продуктами питания и водой (энтеровирусы, реовирусы, многие аденовирусы, некоторые

2. Трансмиссивный. При укусе кровососущего насекомог о (арбовирусы, некоторые

3. Через кожу, через повреждения, трещинки (вирус коровьей оспы, папилломы)

5. Вертикальный (от матери к плоду) – вирусы цитомегалии, простого герпеса, Коксаки.

6. Парентеральный, при котором вирус попадает непосредственно в кровь или

внутреннюю среду человека. Главным образом это происходит при манипуляции зараженными

7. Дыхательный путь, для кот орого св ойственен воздушно-капельный механиз м

передачи, при котором вирус попадает в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом,

который содержит частицы мокроты и слизи выброшенных больным человеком или животным. 2

группы вирусов, попадающих воздушно-капельным путем: 1) респираторые вирусы, которые

репродуцируются в э пителии слизистых оболочек дыхате льных путей, вызывают местн ую

инфекцию. 2) вирусы, для которых дыхательные пути являются только воротами инфекции.

Вызывают генерализованную инфекцию, часто со вторичным поражением дыхательных путей

2. Предполагают, что некоторые вирусы находятся в симбиотических отношениях с

"Исследуя результаты вакцинации детей против полиомиелита, мы обнаружили, что у

некоторых из них вакцинный вирус не приживлялся и антител в крови не образовывалось. Пытаясь

разобраться в этом, мы убедились, что причиной э того бы ли собственные энтеровирусы детей -

вирусы, заселяющие их кишечник уже в первые дни, а иногда и часы после рождения и несущие

вахту, защищая детей от своих болезнетворных сородичей и повышая общую сопротивляемость

организма ко многим вредным для него воздействиям. Проведенные в 1947-49 годах исследования с

полиовирусами показали, что они с удовольствием "поедают" злокачественные клетки. В 1967-68

годах проводились исследования в онкологических учреждениях Москвы, которые показали, что

после введения вакцинного полиовируса через рот он размножается в пищеварительном тракте и

опухолевой ткани, не затрагивая здоровых клеток, причем в отдаленные метастатические узлы он

переносится лейкоцитами крови. Можно думать, что полезные свойства будут выявлены и у

многих вирусов-сирот (этот термин был применен американскими учеными, поскольку не удав алось

установить болезни, которые они вызывают), и, следовательно, они окажутся не только не сиротами,

но истинными благодетелями человечества. Установление нами факта существования полезных

вирусов имеет и общебиологическое значение. По-видимому, эти вирусы находятся в

симбиотических отношениях с человеком на протяжении всей его эволюции. Следует обратить

внимание на поддержание оптимальных условий сосуществования человеческого организма с

О полезных вирусах писала в 1983 году в своей статье "Вирус против вируса" и Марина

Ворошилова, в ирусолог, многие годы работавшая вместе с академиками М. П. Чумаковым и

А. А. Смородинцевым и возглавлявшая лабораторию иммунологии и вакцинопрофилактики

широко известными полезными бактериями и с установленными нами полезными энтеровирусами-

сапрофитами, памятуя о том, что нарушение равновесия э той внутренней среды может привести к

весьма нежелательным последствиям и, возможно, даже к возникновению и эволюции новы х

3. Вирусы могут быть фактором, с помощью которого осуществляется коррекция

взаимоотношений организма с меняющимися условиями среды, то есть играют

Таким образом, генетическая информация представляет для организма- хозяина определенный

интерес, так как из этого огромного фонда можно отобрать любую недостающую ему в данный

момент генетическую информацию. И нтегрируя необходимый информационный блок, организм

получает возможность ф ункциональной перестройки, соответствующей изменившимся условиям

Взаимоотношения вируса с организмом конт ролируются иммун ной системой, поэтому

вирусное заболевание можно считать болезнью адаптации, в которой определяющее значение имеет

не сам вирус, а иммунный механизм "хозяина", или точнее, наследственная или благоприобретенная

дефектность его иммунной системы. И ными словами, наличие вируса еще не предопределяет

болезни, а вот наличие дефекта иммунной системы - при убиквитарности (т. е. повсеместной

Проявлением адаптационной роли в ируса можно считать и респираторные заболевания. Всем

респираторным вирусным заболеваниям свойственна такая черта, как их сезонная приуроченность,

четко соответствующая основным изменениям условий среды обитания (осенне-зимний и весенний

периоды). Следует особо подчеркнуть, что эти вспышки следуют не календарным датам, а

экстремальным моментам меняющихся условий внешней среды, то есть тем моментам, когда

возникает наиболее острая необходимость в адаптационной перестройке организма, и в первую

В этих условиях именно респираторные вирусы могут оказаться фактором, участвующим в

адаптационной перестройке организма. Этому нисколько не противоречит тот факт, что в части

случаев, иногда не малой, перестройка сопровождается клиническими признаками заболеваний. Ведь

и многие процессы, признаваемые в полне нормальными, выглядят как разного рода заболевания -

Для многих вирусов установлено, что они могут персистировать, то есть длительно

находиться в различной форме в организме, в том числе и интегрировать - включаться в

генетический аппарат клетки. Причем в генетический аппарат клетки могут в разных

комбинациях, частично или полностью, включат ься одновременно г еномы разных

Вирусы могут не только изменять генетический аппарат клетки, то есть влиять на эволюцию

по вертикали (наследственно), но и осуществлять обмен генетической информацией в пределах вида

и между разными группами органи змов, определяя пе редачу генетических п ризнаков и по

горизонтали. Подобная генетическая трансформация в условиях меняющейся в нешней среды -

Достоверно устан овлен факт участия вирусов в мутационном процессе бактерий –

5. Решение вопросов происхождения и эволюции вирусов является важным в

По вопросу о происхождении вирусов высказывались разные предположения. Одни авторы

считали, что вирусы являются результатом крайнего проявления регрессивной эволюции бактерий

или других одноклеточных организмов. Гипотеза регрессивной эволюции не может объяснить

разнообразия генетического материала у вирусов, некле точной их организации и отсутствия белок-

синтезирующих систем. Поэтому в настоящее время эта гипотеза имеет скорее исто рическоеEEE

значениеEEE иEEE неEEE разделяетсяEEE большинством вирусологов.

Согласно второй гипотезе вирусы являются потомками древних, доклеточных форм жизни —

протобионтов, предшествовавших появлению клеточных форм жизни, с которых и началась

биологическая эволюция. Эта гипотеза также не разделяется в настоящее время большинством

вирусологов, так как она не объясняет тех же вопро сов,EE разрешитьEE которыеEE оказаласьEE

Третья гипотеза предполагает, что вирусы произошли от генетических элементов клеток,

ставших автономными, хотя не ясно, какие из этих элементов дали начало столь большому

разнообразию генетического материала у вирусов. Эта гипотеза, которую иронически назвали

первоначальном виде, в каком она была высказана, так как и она не объясняет наличие у вирусов

форм генетического материала (однонитчатая ДНК, двунитчатая РНК), отсутствующих в клетках,

образованиеEE капсида,EE существованиеE двухE форм E симметрии и т. п.

Вероятно, вирусы действительно являются дериватами, т.е. производными генетических

элементов клеток, но они возникали и эволюционировали вместе с возникновением и эволюцией

клеточных форм жизни. Природа как бы испробовала на вирусах все возможные формы

генетического материала (разные виды РНК и ДНК), прежде чем окончательно остановила свой

выбор на канонической его форме — двунитчатой ДНК, общей для всех клеточных форм

организмов, начиная от бактерии и кончая человеком. Будучи, с одной стороны, автономными

генетическими структурами, с другой стороны, неспособными развиваться вне клеток, вирусы на

протяжении миллиардов лет биологической эволюции проделали настолько разнообразные пути

развития, что отдельные их группы не имеют преемственной связи между собой. По-видимому,

разные группы вирусов возникали в исторически разные времена из разных генетических элементов

клеток и поэтому существующие в настоящее время разные группы в ирусов имеют

полифилетическое происхождение, т. е. не имеют единого общего предка.

Таким образом, вирус - это образец, вершина универсальности, унифицированности,

экономности живой природы. В его бесконечно малом пространстве сосредоточена емкая программа

к дальнейшему действию, мощная система стимуляторов трансформации, способная переиначить

Вирусы - не вредный, чужеродный для ж ивой природы элемент, а необходимая составная

часть, без которой, наверное, были бы невозможны существование и эволюция биосферы.

1. Букринская А.Г. Вирусология. – М.: Просвещение, 1986. – 336 с.

2. Голубев Д., Солоухин В. Размышления и споры о вирусах. – М.: Молодая гвардия, 1989. – 221

3. Уманский К. Г. «Убиквитарность в ирусов и презумпция невиновности (факты, концепция)

Читайте также: