Как размножаются вирусы кратко 8 класс биология

Обновлено: 05.07.2024

Репликация вирусов. Как размножаются вирусы?

Вирионы представляют собой инертные формы, которые сами по себе не размножаются, а лишь существуют для передачи от одного организма другому и для перехода из одной клетки хозяина в другую и сохранения во внешней среде. В последнем случае они как бы напоминают роль споровых форм микроорганизмов.

Одни вирусы имеют широкий спектр хозяев, другие заражают лишь клетки одного типа определенных видов животных. Способность клеток и организма заражаться вирусом называют, соответственно, чувствительностью и восприимчивостью. Когда восприимчивый организм вступает в контакт с вирусом, первоначально заражаются лишь чувствительные клетки у входных ворот инфекции (например, миндалины). Однако для клинического проявления инфекции этого может оказаться недостаточно, так как болезнь возникает вследствие заражения клеток-мишеней (например, нейронов, гепатоцитов) после того, как вирус размножился на месте внедрения в организм. В ряде случаев клетки-мишени располагаются у входных ворот инфекции (например, кишечные, респираторные инфекции).

События, происходящие в инфицированной клетке, могут существенно различаться и конечный результат их также может быть различным — от размножения вируса (продуктивная инфекция) с разрушением или/без разрушения клеток до трансформации клеток, которые приобретают способность к неограниченному делению.

Многие цитопатогенные вирусы обладают способностью к установлению персистентной инфекции в чувствительных клетках. Молекулярные механизмы персистенции вирусов в клеточных культурах окончательно не выяснены.

Репликация вирусов занимает центральное место в молекулярной биологии. Основные закономерности репликации вирусов первоначально были изучены в опытах с бактериофагами, а с появлением культур клеток млекопитающих эти методы были адаптированы к вирусам животных.

В начале инфекций в клетку проникает вирусный геном (РН К или ДНК), часто вместе с необходимыми вирионными белками. Несмотря на существенные различия в стратегии размножения разных семейств ДНК- и РНК-вирусов, особенно в отношении транскрипции и репликации их геномов, этот процесс имеет общие характерные особенности, свойственные всем вирусам. Главная из них состоит в том, что способность вирусов к размножению и судьба зараженных клеток зависят от синтеза и функции продуктов вирусных генов - белков, которые обеспечивают: а) репликацию вирусного генома и синтез вирусных белков, б) упаковку генома в вирусные частицы (вирионы) и в) изменение структуры и (или) функции зараженных клеток.

Стратегия, применяемая вирусами для обеспечения этих функций, варьирует. Иногда вирусные белки (папиллома и полиомавирусы) просто помогают ферментам клетки хозяина реплицировать вирусный геном. В большинстве случаев вирусные белки сами обеспечивают репликацию вирусного генома, но даже наиболее независимые вирусы , как правило, используют при этом по крайней мере несколько белков хозяина.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Обзор

Авторы

Редакторы

Вообще, вирусы прекрасны. Они прекрасно выглядят и прекрасно приспособлены к использованию в своих целях любых живых организмов: животных, растений, грибов, простейших, бактерий и архей. И даже неклеточных созданий, братьев-вирусов.

Вирусы — это паразиты, которые не могут размножаться вне живых клеток. Окружающая среда по отношению к ним недружелюбна, и в ней они в виде ничего не делающих частиц коротают время до встречи с подходящей клеткой-хозяином. Вирусные частицы, или вирионы, не относят к живым организмам, потому что они не имеют клеточного строения, не могут обеспечивать себя энергией и производить белки для построения своих частиц. А вот бактерии, которые тоже часто на ком-то паразитируют, всё это умеют и потому с полным правом считаются живыми существами.

Отличаются ли вирусы от бактерий размерами?

Вирус табачной мозаики и аденовирус.

Бактериофаг Т2.

Как вирусы устроены?

Вирус осповакцины и вирус Pf1.

Фаг ФХ174 и вирус гриппа.

Как вирусы размножаются?

Схема жизненного цикла вируса.

Все ли вирусы — злодеи?

Люди боятся и не любят вирусы за то, что те вызывают тяжелые, иногда смертельные болезни, от которых практически нет лекарств: сложно, не повредив клетку, убить засевшего в ней паразита, который не делает почти ничего сам, а пользуется обычными клеточными системами. Многие вирусы умеют искусно уходить от иммунного надзора, превращаясь в медленных убийц. Они вызывают хронические инфекции, иногда скрытые, которые десятилетиями никак не проявляются, но исподволь готовят почву, например, для развития рака. И всё же человек, накопив нужное количество знаний, научился бороться с некоторыми из самых опасных вирусов — с помощью прививок [5]. К сожалению, привиться от всех тяжелых вирусных болезней пока нельзя, потому что многие вирусы очень изменчивы.

От вирусов страдает не только человек, но и животные, и растения. Однако такие сложные живые организмы сталкивались с вирусами уже с момента своего возникновения и потому приспособились к совместному сосуществованию с большинством из них. Да и вирусу, как правило, незачем убивать хозяев — тогда ведь придется всё время искать новых, и если в скученных бактериальных сообществах это не так уж и сложно, то вот в человеческих.

Но если отвлечься от добрых и злых, с точки зрения человека, дел вирусов, то нужно признать, что на этих невидимках во многом держится наш мир: они переносят свои и чужие гены от организма к организму, увеличивая генетическое разнообразие, регулируют численность сообществ живых существ и просто необходимы для круговорота биогенных элементов, ведь вирусы — самые многочисленные биообъекты на нашей планете.

Полноформатную раскраску можно скачать по этой ссылке.

Все больше информации появляется вокруг вирусов. В частности, это связано с распространением коронавирусной инфекции. В этой статье мы расскажем о происхождении вирусов, их особенностях.

Что такое вирусы в биологии: определение

Это инфекционный агент, который способен размножаться в клетках.

Что такое вирусы в биологии, определение:

Сама по себе частица не представляет клетку. Это агент, который содержит в себе ДНК или РНК, заключенные в белковую оболочку.
Вирусы не относят к живой и неживой природе. Это что-то среднее или пограничное. Чтобы относиться к живым организмам, необходимо наличие клеточной структуры, а у вируса ее нет.
Он может вести себя как живой организм, но только внутри клеток хозяина. Поэтому на данный момент вирусы пока не относят ни к одной из категорий, их вынесли в отдельное царство.

Вирусы: картинки по биологии

Ниже можно ознакомиться с особенностями строения некоторых вирусов.

Картинки вирусов Вирусы Рисунки вирусов

Формы вирусов: биология

Вирусы отличаются не только структурой, своим видом и действием на организм, но и формой. Существует несколько форм вирусов.

Формы вирусов, биология:

Палочковидная. Напоминает собой обычный цилиндр, характерен для табачной мозаики.
Нитевидная. Это нити, которые могут изгибаться в несколько раз, при довольно большой длине и маленьком диаметре. Обычно такие вирусы характерны для растений. Они могут вклиниваться в бактерии.
Сферическая. Напоминают многогранники, чаще всего атакуют организм людей. Среди них можно выделить adenovirus и реовирусы. Иногда напоминают деформированные шарики.
Кубовидная. Похожи на параллелепипеды, часто с закругленными краями. Представителем такой формы является вирус оспы и миксомы.
Булавовидная. В большинстве своем это бактериофаги. У них имеется головка, и хвостик. Вирусы отличаются также размерами. Они могут быть крупными и мелкими.

Признаки вирусов: биология

Ниже рассмотрим самые основные признаки вирусов, биология:

Они способны размножаться, и воспроизводить частички подобные себе.
У них есть наследственность, содержат цепочки ДНК и РНК, могут мутировать, и подстраиваться под другие условия существования.
У них имеется способность к адаптации, и эволюционированию. При этом нет клеточного строения, отсутствует мембрана и цитоплазма.
Это своеобразные паразиты, которые вне клетки хозяина представляют собой вирионы и неактивные частички.
Они неспособны к репродукции без клеток хозяина, не вырабатывают никаких продуктов метаболизма.

Вирусы: таблица по биологии

Ниже можно ознакомиться с таблицей морфологических классов вирусов.

Таблица Таблица классификации вирусов

Названия вирусов в биологии

Вирусы отличаются своим строением, и некоторыми особенностями. Они могут содержать как ДНК, так РНК. Ниже рассмотрим классификацию вирусов по семействам.

Названия вирусов в биологии:

Поксвирусы
Аденовирусы
Герпесвирусы
Пикорнавирусы
Тогавирусы
Ортомиксовирусы
Парамиксовирусы
Рабдовирусы
Отдельно выделяют вирус гепатита

Функции вирусов: биология

На схеме можно ознакомиться с функциями вирусов.

Функции вирусов: биология

Жизнь вирусов: биология

Вирусы не могут жить, потому что не относятся к живой и неживой в форме. Однако у них имеется способность воспроизводить себе подобных.

Жизнь вирусов, биология:

Они также несут определенную наследственность. Кроме того, легко приспосабливаются к различным условиям. Обычно вклиниваясь в клетку, вирус изменяет в ней обмен веществ.
Теперь вся работа клетки направлена на выработку белков, которые необходимы для размножения и репродукции вируса. Именно внутри клетки происходит сбор новых фрагментов, которые дальше формируются в отдельную частицу вируса. Чаще всего, в конечном итоге клетка погибает, а из нее выходят частицы вируса. До конца неизвестно, откуда они возникли и когда впервые появились.
Некоторые ученые считают, что изначально была клетка, и лишь потом образовался вирус, в результате сбрасывания ненужных частиц. Вирус стал нести лишь генетическую информацию, но не содержать ядра, цитоплазмы. Он существует без обмена веществ. Некоторые ученые считают, наоборот, что первыми появились вирусы, ведь их строение проще клетки.
Существует латентный период, в ходе которого вирус как бы замирает и никак себя не проявляет. Помните, основная задача вируса — это необходимость создания собственной копии в огромном количестве.
То есть вирус заинтересован полностью поработить клетку хозяина, с целью получения потомства, большого количества своих копий. Если на некоторое время вирус замирает, впадает в латентное состояние, значит, сейчас не самые благоприятные условия для развития и продуцирования частичек вируса.
Такое случается из-за терапии, приема противовирусных средств, или в результате какой-то другой болезни, которая вытягивает из человека все жизненные силы. Для вируса не остается питательных веществ, которые необходимы для развития потомства. В ходе латентного периода, вирус вклинивается в клетку, но не делится. Он как бы маскируется внутри нее. В этот период вирус может никак себя не проявлять, часто при взятии анализа крови, вирусные частицы не обнаруживаются, хотя на самом деле они находятся внутри клеток.

Классы и виды вирусов в биологии

Существует несколько систем классификации вирусов. Они разделяются по форме, способу размножения и действию.

Классификация вирусов Классификация

Значение вирусов: биология

Вирусы — возбудители очень опасных болезней, как для человека, так и для животных, растений. Они могут передаваться при физическом контакте, и через слюну, или половые выделения.

Значение вирусов, биология:

Могут легко переноситься организмами, например, вирус бешенства легко переносится собаками и другими млекопитающими. Около 10 групп вирусов являются патогенными для организма человека.
Они вызывают серьезные заболевания, которые часто приводят к смерти. Трудно поддаются лечению, из-за высокой степени мутации. Считается, что основным способом борьбы с вирусами, является вакцинация.
Сейчас проводится много исследований, которые направлены на возможность использования вирусов для пользы человечества. В середине XX века вирус миксоматоза применяли в Австралии, чтобы избавиться от большого количества кроликов.
Считается, что в дальнейшем, искусственные вирусы смогут уничтожать болезнетворные микроорганизмы, которые находятся в теле человека, не затрагивая здоровые клетки. Ученые работают над этими способами, разрабатывают ген, который можно легко внедрить в клетку при помощи вирусов.

Кто открыл вирусы в биологии: история открытия

Кто открыл вирусы в биологии, история открытия:

Вирусология начала развиваться после 1892 года. Именно тогда был найден вирус табачной мозаики, которая до этого считалась бактерией.
Однако многочисленные ученые пропускали сок табака через специальные фильтры, которые должны задерживать бактерии, но жидкость по-прежнему оставалась инфицированной.
Исследования, которые проводились над вирусами, осуществлялись не одним ученым, а целой группой и в разных странах. Считается, что после открытия табачной мозаики, в 1898 году Фридрих Леффлер и Пауль Фрош открыли еще один вирус — это афтовирус, который является возбудителем ящура.
Ученые пропускали кровь, которая содержит вирусный агент через фильтры, которые очень похожи на те, с которыми работали исследователи, изучавшие табачную мозаику.

Из чего состоит вирус — строение вирусов: схема, рисунок

Под обычным стандартным микроскопом вирус обнаружить невозможно, из-за того, что его размер по сравнению с бактериями и клетками, очень мал.

Из чего состоит вирус — строение вирусов, схема, рисунок:

Сам по себе вирус является нестойким, основная защита — это белковая оболочка, которой покрыта ДНК или РНК информация.
Вирус в переводе означает яд, однако не все из подобных агентов приносят вред организму.
Существует большое количество полезных вирусов, которые защищают организм человека, животных и растений от заражения болезнетворными микроорганизмами.

Схема проникновения вируса в клетку

При попадании в клетку хозяина, белковая оболочка разрушается, и РНК или ДНК вируса вклинивается в клетку. Только после этого начинается размножение вируса.

Схема проникновения вируса в клетку:

Без донорских клеток, то есть частичек хозяина, вирус размножаться не способен. Стойкость этих микрочастиц зависит от прочности и стойкости белковой оболочки.
Некоторые из них дополнительно покрыты липидной оболочкой, что увеличивает их стойкость, и продлевает срок жизни без клеток хозяина.
Именно поэтому некоторые из вирусов очень стойкие. Это происходит из-за наличия липидной, плотной оболочки.

Вредные действия вирусов

Основной вред вирусов заключается в том, что они меняют генетический материал, могут разрушать клетку. Кроме того, несут опасные заболевания, которые часто приводят к смерти.

Вредные действия вирусов:

Воздействуют на здоровую клетку, используя ее как инкубатор, для выращивания собственных копий. Они внедряются в данный материал, уничтожая и преобразуя его. Опасность заключается в том, что человек может заболеть огромным количеством смертельных недугов, таких как ВИЧ, бешенство, полиомиелит.
Эти недуги полностью вылечить невозможно, поэтому ученые научились лишь сдерживать недуг, чтобы продлить жизнь больного человека. Основная опасность в том, что вирусы постоянно мутируют, и довольно сложно разрабатывать вакцины. Когда производится новая вакцина, вирус может мутировать, лекарство станет неэффективным.

Полезные вирусы: биология

В нашем организме очень много полезных вирусов, которые в основном обитают на слизистых оболочках, и препятствуют заражению серьезными заболеваниями.

Полезные вирусы, биология:

В ходе исследований было выяснено, что пего-вирус препятствует размножению вируса ВИЧ. Таким образом клетки, в которых имеется pega -вирус, не впускают в себя частички ВИЧ вируса. Больной чувствует себя лучше, существует высокая вероятность продолжительной жизни. Пего-вирус затормаживает и замедляет действие ВИЧ-вируса.
Существует герпесвирус, который не вызывает симптомов в организме человека, но при этом помогает обнаружить клетки, склонные к раковым заболеваниям. В этой области сейчас ведется огромное количество исследований, с целью изобрести лекарство от рака.

Когда появились вирусы: примеры, биология

Точной информации, когда появились вирусы на земле, не существует. Имеется несколько теорий появления и возникновения вирусов. Первая из них предполагает, что эта форма возникла еще до появления клетки. Только благодаря вирусам происходит формирование клетки, и развитие из нее полноценных и живых организмов.

Когда появились вирусы, примеры, биология:

Существует еще несколько теорий, среди которых начальной формой жизни были бактерии, которые не развивались, а деградировали, оставив определенные обломки, которые были заключены в белковую оболочку.
Однако впервые о вирусах стало известно еще до нашей эры. Тогда в древнем Египте и Риме погибало большое количество людей от неизвестных напастей и болезней. Ученые предполагают, что возможно речь шла об оспе.
Самое интересное, что вакцину, которая содержит в себе частички вируса, изобрели еще до того, как был найден вирус. Это было в конце XVII века, когда бушевала оспа. Люди, переболевшие коровьей оспой в легкой форме, имели своеобразный иммунитет, не заболевали вовсе, или легко переносили человеческую оспу. Именно тогда впервые было предложено вводить людям в качестве вакцины вирус коровьей оспы, чтобы они не заболели человеческой.

Какие болезни могут вызывать вирусы: биология

Существует масса эпидемий, от которых страд ало человечество, спровоцированных распространением вирусов. Ниже выделим самые опасные известные из них.

Какие болезни могут вызывать вирусы, биология:

Интересные факты о вирусах: биология

Ученые нашли в ДНК людей около 40% различных обрывков вирусов. То есть можно с уверенностью сказать, что 40% человеческого ДНК — это последствия вирусов. Ученые много раз пытались выделить подобные вирусы самостоятельно, но они оказались абсолютно не жизнеспособными, несмотря на то, что их частички и обрывки нуклеиновых кислот находятся в ДНК человека.

Интересные факты о вирусах, биология:

Существует мама-вирус, размер которого довольно большой. Такого рода организмы способны внедряться в структуры других вирусов, порабощая их.
Ученые предполагают, что вирус мог стать основой зарождения жизни человека. Изначально это были небольшие обрывки вирусов, которые поработили клетку, в результате чего в ней образовалось ядро. Именно благодаря этому появилась жизнь на Земле.
Вирусы могут внедряться как в людей, животных, птиц, насекомых, также грибов. Это единственные агенты, которые способны жить практически везде.
Сейчас ученые регулярно пользуются вирусами, чтобы внедрять генную информацию в клетки организмов. Именно таким образом развивается генная инженерия. Многие из генно модифицированных продуктов, полученные путем внедрения различных РНК, ДНК цепочек при помощи различных вирусов. Они называются ретровирусы, именно с их помощью внедряется информация в клетки людей, животных и растений.

Как происходит размножение вирусов: биология

Существует несколько способов размножения вирусов. Все зависит от конкретного вируса, и клетки, в которую он внедряется. Например, вирус иммунодефицита внедряется в иммунные клетки, и только там способен к размножению. Другие частички организма он не трогает, так как в них нет необходимых веществ для его размножения и деления.

Как происходит размножение вирусов, биология:

Существует несколько способов прикрепления вирусов к оболочке. Некоторые из них присоединяются к оболочке клетки и как бы всасываются внутрь.
После этого белковая оболочка вируса разрывается, а нуклеиновая кислота впрыскивается в цитоплазму. Бывает и другая ситуация, в ходе которой вирусные клетки попадают в гиалоплазму . В зависимости от этого меняется способ размножения вирусов.
Наиболее популярным является взрывной метод. После того, как нуклеиновая кислота попала в цитоплазму, готовится к выходу новый вирион, который выходит из клетки путем ее разрыва. В результате этого клетка хозяина разрушается, высвобождая при этом новые вирионы. Однако возможен и другой способ размножения, при котором клетка остается целой, от нее как бы отделяется почка, которая является новым периодом вируса.

Читайте по теме:

Оспа считается единственным вирусом, который удалось искоренить. Это первое биологическое оружие, которое использовалось в военных действиях. Сейчас возбудитель оспы находится в одном из институтов России, а также США. Успехов в борьбе с вирусом удалось добиться благодаря разработке вакцины.

Размножение вирусов всегда происходит внутри клеток живого организма, поэтому их невозможно культивировать на искусственных питательных средах или во внешних условиях. Проникнув в организм человека, животного, растения или бактерии, эти мелкие создания проходят несколько этапов преобразования, в результате которых формируются дочерние вирионы.

Типы вирусных микроорганизмов

Классификация вирусов базируется на:

разновидности их нуклеиновой кислоты;
внутреннем строении;
характере симметрии;
локализации репродукции в клетке;
антигенных качествах;
наличии капсида и др.

Из перечисленных характеристик наибольшее значение имеет тип НК. По количеству нитей выделяют вирусы РНК- и ДНК-содержащие. Они имеют различия в химическом составе. Микроорганизмы, содержащие двуцепочную кольцевую ДНК, содержат тимин и дезоксирибозу, а вирусы с одноцепочной РНК — урацил и рибозу.

РНК-содержащие могут иметь положительный геном, выполняющий наследственную и одновременно информационную функцию, и отрицательный геном, несущий только наследственную информацию.

Из чего состоит вирус

В микробиологии различают две разновидности вирусов:

Простые. В их состав входит нуклеиновая кислота, являющаяся переносчиком генетической информации, и специфический белок, позволяющий распознавать данные микроорганизмы в ходе лабораторной диагностики.
Сложные. Кроме перечисленных компонентов, они содержат липиды, углеводы и ферменты, участвующие в размножении возбудителей.

У большинства нуклеиновая кислота располагается в центральной части. Она окружена протеиновой оболочкой (капсидом), состоящей из капсомеров.

Сложные вирионы дополнительно заключены во внешнюю оболочку, состоящую из белков, гликопротеинов и липидов.

Цикл жизни

Вирус является единственным живым организмом, не способным выживать самостоятельно. Поэтому его жизненный цикл начинается с момента проникновения в клетки хозяина, где он активно использует питательные вещества для создания потомства и инфицирования других клеток.

В тело хозяина микроорганизм попадает:

через механические повреждения кожных покровов и слизистых оболочек (раны, порезы, трещины, ссадины);
с вдыхаемым воздухом;
при укусах кровососущих насекомых.

Достигнув чувствительных структур, возбудитель прикрепляется к клеточной мембране, связывается с ее белками, через образовавшееся отверстие проникает внутрь и начинает воспроизводство потомства. В ходе этого процесса отдельно продуцируются нуклеиновые кислоты и белки, которые затем собираются в новые вирионы.

Условия для размножения

Для размножения вирусу обязательно нужна живая клетка. Репликация одних микроорганизмов протекает в цитоплазме, других — в ядре, третьих — в обеих структурах одновременно.

Но существуют представители, для размножения которых нужно присутствие вирионов другой видовой принадлежности.

Типы размножения вирусов

Для большинства вирусов характерен дизъюнктивный тип размножения, при котором их НК и белки сначала синтезируются отдельно, а потом комплектуются в вирионы.

Цикл размножения вирусов может заканчиваться лизисом клетки (литический путь) или встраиванием нуклеиновой кислоты в хромосому хозяина (интегративный путь), с последующей репликацией и функционированием в качестве составного участка ее генома.

Как происходит размножение вирусов: этапы

Продуктивный способ размножения вирусов. Заканчивается он формированием новых вирусных частиц и разрушением (лизисом) пораженной клетки. Этот способ проходит в несколько этапов. Именно так большинство патогенных микроорганизмов взаимодействует с клеткой. Но выделяют еще два способа размножения вирусов, когда не происходит нарушение целостности клеточной оболочки:

абортивный тип: процесс репликации прекращается на одной из фаз и не заканчивается появлением новых вирионов;
интегративный тип: интеграция молекулы ДНК вируса в хромосому хозяина с последующей совместной репликацией.

Схема продуктивного размножения вирусов начинается с их распада на НК и белок. Далее нуклеиновая кислота лишается защитной оболочки (капсида) и начинает воспроизводить себе подобные структуры, согласно заложенной в ней информации. При этом в инфицированной клетке запускается синтез ферментов, необходимых для репликации НК и белков.

После прохождения последовательности стадий размножения ДНК-содержащих вирусов их геном увеличивается вдвое и больше, соединяется с белками и образует дочерние вирионы.

Установлено, что полный цикл последовательности стадий размножения ДНК-содержащих микроорганизмов включает в себя 6 фаз.

Адсорбция

Начальная стадия репродукции характеризуется прикреплением вириона к наружной стенке живой клетки. Процесс протекает в 2 стадии:

неспецифическая фаза, при которой притяжение микроорганизма и клеточной мембраны происходит за счет ионных связей;
высокоспецифическая фаза, во время которой специфические (прикрепительные) вирусные белки распознают определенные клеточные рецепторы и взаимодействуют с ними.

Особенные клеточные рецепторы обусловливают тропизм возбудителей. Тропизм – это нацеленность вирусов определенного вида на жизнь и размножение в клетках определенного типа. Так, вирус гепатита имеет тропизм к клеткам печени (гепатотропный), ВИЧ – иммунотропный, герпес – нейротропный и т.д.

Проникновение в живую клетку

Существует несколько механизмов проникновения вирусных частиц в клетки:

Виропексис. После прикрепления вириона к клеточной мембране, она начинает впячиваться внутрь, постепенно формируя новое включение (эндосому), содержащее вирион. Дальнейшее слияние белково-жировой оболочки микроорганизма с мембраной эндосомы приводит к выходу его нуклеокапсида в цитоплазму. Оставшиеся компоненты разрушаются под воздействием лизосом хозяина.
Объединение оболочки микроорганизма с клеточной. Данный способ характерен только для микробов, имеющих белки слияния, которые точечно взаимодействуют с жировыми частицами мембраны. В результате данной интеграции внутренний компонент вируса попадает в клеточную гиалоплазму.
Сочетание двух описанных механизмов.

Механизм проникновения вирусов зависит от их видовой принадлежности. Она же определяет тропизм к бактериальным клеткам, структурным единицам растений, грибов, человека или животных.

Репликация нуклеиновой кислоты

Синтез молекулы нуклеиновой кислоты обеспечивает накопление в клетке многочисленных вирусных копий, используемых далее в формировании вирионов. Тип данного механизма зависит от разновидности НК, присутствия клеточных полимераз и способности микроорганизмов способствовать их образованию.

Синтез белков

В инфицированной структурной единице организма геном вируса кодирует образование двух разновидностей белковых молекул:

неструктурные белки, обеспечивающие процесс репродукции;
структурные белки, входящие в состав вириона.

Образование белков происходит по типу транскрипции: генетическая информация, заложенная в матрице, синтезирует множество вирусных РНК. Далее эта информация транслируется на рибосомы, где происходит ее считывание и формирование белков.

Передача наследственной информации в ДНК-содержащих вирусах осуществляется через транскрипцию иРНК (информационной РНК) и трансляцию вирусных протеинов. С этой целью они используют фермент, называемый клеточной полимеразой.

У некоторых вирусов построение белков происходит также под действием синтезированных бактериальных ферментов или собственных полимераз, ускоряющих формирование новых структурных единиц РНК.

Сборка вириона

Для вирусных микроорганизмов характерна многоступенчатость синтеза протеинов с образованием промежуточных форм.

При комплектации просто устроенных микробов образование нуклеокапсидов происходит при соединении НК и капсидных протеинов.
У сложно устроенных вирусов получившиеся нуклеокапсиды продолжают взаимодействовать с клеточной мембраной, формируя собственный липопротеиновый суперкапсид.

Выход из клетки хозяина

Существует два пути выхода вирионов из зараженной клетки.

Взрывной. Результатом является разрушение погибающей клетки хозяина.
Экзоцитоз, присущий микроорганизмам, заключенным в липопротеиновую оболочку. На первом этапе сформированный нуклеокапсид подводится к клеточной мембране, которая начинает выпячиваться и отделяться в виде почки, представляющей собой полноценный вирион. Сама клетка не теряет своей жизнеспособности и способна далее продуцировать вирионы.

Возможные варианты

Имеющиеся отклонения от общей схемы репликации заставляют ученых выяснять, какие особенности размножения фагов и вирусов еще существуют.

Открыты вирусы, у которых синтезируются белки, захватывающие только отдельные участки нуклеиновых кислот. Если при этом формируются вирионы, содержащие недостаточное количество генной информации, то они становятся неинфекционными.

Что такое латентный период

В силу невыясненных причин некоторые вирусы после проникновения в живые структуры встраиваются в их хромосомы и передаются при размножении дочерним элементам на протяжении определенного времени. Подобное поведение микроорганизмов называется латентностью.

При возникновении провоцирующего фактора возбудители активируются, начинают активно размножаться и вызывают заболевание.

Как иммунитет не позволяет вирусам размножаться

После проникновения вирусов в организме запускаются факторы иммунной системы, блокирующие их размножение:

Макрофаги. Стимулируют синтез иммуноглобулинов, выталкивающих чужеродных агентов из цитоплазмы и органелл клеточных структур.
Интерфероны. Неспецифические врожденные элементы иммунитета. Они начинают действовать с первого момента проникновения вирусов в организм, блокируя клеточную протеинкиназу, которая катализирует репликацию. Также интерфероны провоцируют активность эндонуклеазы, разрушающей вирусную РНК. Таким образом, данные факторы иммунной системы не контактируют непосредственно с инфекционным агентом, поэтому не позволяют выработать против себя способ защиты.
NK-киллеры, убивающие собственные инфицированные клеточные структуры путем фагоцитоза. Они провоцируют выделение белка перфорина, находящегося в цитоплазматических включениях, и встраивание его в пораженную клеточную мембрану. В результате этого образуются поры, через которые проникают ферменты, запускающие процесс самоликвидации пораженного элемента.
Комплемент и Т-лимфоциты, относящиеся к факторам специфического иммунитета и губительно воздействующие непосредственно на вирионы.

Несмотря на обилие факторов защиты, иммунная система не всегда способна противостоять размножению микробов. Например, возбудители хронического гепатита C, B или герпеса длительное время находятся в организме, не проявляя себя клиническими симптомами, но постепенно разрушая его и вызывая рецидивы болезней.

Помощь при выполнении школьных тестов по биологии

У вирусов отсутствует процесс размножения, если они находятся за пределами живой клетки.

О размножении вирусов в выращиваемой культуре клеток свидетельствуют морфологические изменения в клетках, возникающие в результате цитопатического действия микроорганизмов. Под микроскопом можно обнаружить разрушенные клетки, отслоившиеся от стенок пробирок, а также отдельные участки клеток, оставшиеся от монослоя.

Способ размножения вирусов – бесполый. Он сопровождается растворением оболочки, распадом на нуклеиновые кислоты и протеины, с их последующей репликацией и соединением в новые вирионы. Размножение вирусов происходит только в том случае, если вирус попадает в живую клетку.

Размножение бактериофагов происходит по принципу литического цикла, включающего следующие фазы:

адсорбция частиц бактериофагов на поверхности бактерий;
проникновение активного компонента в клетку;
перестройка метаболизма бактерии и провоцирование ее на репликацию ДНК бактериофага;
гибель клетки из-за нарушения целостности оболочки и выход фагов во внешнюю среду.

Вирусам присущ дизъюнктивный механизм размножения, при котором после внедрения в живую клетку происходит их распад на белки и нуклеиновые кислоты, с последующей репликацией, формированием и выходом в межклеточное пространство новых вирионов.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Читайте также: