Почему вирусы занимают особое место в живой природе биология 5 класс кратко

Обновлено: 02.07.2024

Грипп, эбола, простуда, ВИЧ / СПИД, корь - эти и многие другие болезни вызывают вирусы. Некоторые из них очень опасны, а другие почти безвредны. Так или иначе, вирусы являются самыми многочисленными биологическими объектами на Земле и неотъемлемой частью нашей жизни.

За всю историю исследования учеными вирусов, представление о том, что же они из себя представляют неоднократно менялось. Сначала их считали ядовитыми веществами, потом - одной из форм жизни, еще позже - особыми биохимическими соединениями. На сегодняшний день исследователи предполагают, что вирусы являются основными участниками эволюции и занимают свое особое место между живым и неживым мирами.

Вирусы иногда путают с другим семейством микробов: бактерий (одноклеточные организмы, обитающие почти повсюду на Земле, от морского дна до существования внутри животных). Но вирусы намного, намного меньше. Это крошечные инфекционные частицы, состоящие из РНК или ДНК, окруженной белком (как капсулой).

Вирусы могут воспроизводиться только путем инъекции своего генетического материала в клетки живых существ. Хотя ученые часто ссылаются на вирусы как "живые" или "мертвые", на самом деле ни один вирус по-настоящему не жив. Он не питается, как животные и не получает пищу так, как это делают растения. Чтобы выжить, вирус должен захватить клеточную систему живой клетки.

ДНК - Дезоксирибонуклеиновая кислота. Длинная двунитевая спиральная молекула внутри большинства живых клеток, которая несет генетические инструкции. Во всех живых существах, от растений и животных до микробов, эти инструкции указывают клеткам, какие молекулы нужно производить.

(Кстати, компьютерный вирусы не являются настоящими вирусами. Это тип программного обеспечения, то есть компьютерные инструкции. Однако, как настоящий вирус, компьютерный вирус может заразить и даже захватить управление над зараженным компьютером)

Наше тело может самостоятельно избавиться от многих вирусов. Однако, отдельные вирусы могут представлять большую проблему. Для лечения вирусных инфекций существуют антивирусные препараты, они работают по-разному. Некоторые, например, блокируют инъекцию вируса в клетку вируса, другие останавливают вирус, когда он пытается скопировать себя.

В целом, вирусы тяжело поддаются для лечению. Это из- за того, что они живут внутри ваших клеток, которые изолируют их от лекарств. (Также важно отметить, что антибиотики не оказывают воздействия на вирусы.)

Защита от вирусов

Лучшая защита от вирусов - это вакцинация. Вот почему вакцины так важны. Вакцины помогают организму защитить себя.

Вот как они работают: ослабленная первоначальная инфекция - бактерия или вирус - вводится в организм, ученые называют это антигеном . В организме иммунная система обычно распознает антиген как являющийся инородным захватчиком. Затем иммунная система вырабатывает антитела для атаки и уничтожения антигена.

Антитела - белки, которые организм вырабатывает как часть своего иммунного ответа. Антитела нейтрализуют, маркируют или уничтожают вирусы, бактерии и другие посторонние вещества в крови.

Способность вырабатывать антитела сохраняет возможность организму противостоять инфекциям. После этого иммунная система сохраняет способность уничтожать инфекции и при повторных заражениях. Эта долговременная защита называется иммунитетом .

Общим для царств растений, грибов и животных является их клеточное строение. Каждый представитель этих царств, независимо от размера, состоит из клеток: одной или огромного множества.

Вирус — это мельчайший внеклеточный организм, который поражает и заражает другие организмы, вызывая у них различные заболевания. Воздействие вирусов на человека может быть самым разным: от легкого недомогания до серьезных проблем со здоровьем

А вирус, в отличие от других живых существ, представляет собой особый, неклеточный организм. Это жизненная форма, находящаяся на границе живой и неживой природы.

И существовать вирусы могут в двух состояниях: покоя и размножения. Когда вирус находится в состоянии покоя, он похож на кристалл и не проявляет признаков жизни. А как только он проникает в какую-либо клетку живого организма, тут же начинает размножаться. Даже несмотря на то, что вирус может быть неактивным и походить на объект неживого мира, из-за способности размножаться его все-таки относят к живым существам. Размножение — это единственное, что вирусы умеют делать: ведь у них нет потребности в питании или выполнении тех функций, без которых другие живые организмы просто не могут существовать.

Структура вирусов

Вирус состоит из двух основных компонентов. Как и у клетки, у него есть внешняя защитная оболочка. В состав этой довольно прочной оболочки входят белки, которые надежно защищают вирус от воздействий окружающей среды в течение нескольких лет. Именно из-за защитной оболочки убить вирус очень сложно. Внутри нее находится генетический материал, к примеру в виде ДНК, где содержится информация, необходимая для образования нового вируса.

Размножение вирусов

Тебе уже известно, что вирус не может размножаться вне живой клетки. Как только вирус оказывается в ней, его наследственный материал высвобождается в эту клетку.

Все происходит очень быстро: генетический материал вируса проникает в ядро чужой клетки, и она полностью попадает под контроль вируса. Клетка перестает выполнять все свои функции, вместо этого занимаясь производством новых вирусов. В это сложно поверить, но в течение получаса в одной клетке образуются сотни новых вирусов.

Таким образом клетка превращается в место воспроизводства нового поколения вирусов, т.е. участвует в создании собственных врагов, которые будут атаковать такие же клетки.

И когда стенка клетки не выдерживает сильного напора огромного количества образовавшихся вирусов, она разрывается, выпуская в организм этих вредоносных существ. Они атакуют другие клетки, и процесс повторяется.

Способы передачи и распространения

Существует много способов передачи и распространения вирусов. Например, насекомые, которые питаются растительными соками, переносят вирусы от больного растения к здоровому. В результате заболевания может измениться форма растения и прекратиться его рост. Кровососущие насекомые распространяют вирусы среди животных. При кашле и чихании люди передают друг другу вирус гриппа. Человек может заболеть бешенством, если его укусила больная собака или другое животное, в организме которого находится этот вирус.

Как наш организм защищается от вирусов?

Каждый из нас хоть раз в жизни болел каким-либо вирусным заболеванием, среди которых наиболее распространенные — корь, ветрянка, герпес грипп и др. Все они протекают довольно тяжело. Но уже с давних времен люди заметили, что есть такие болезни, переболев которыми один раз, больше не заразишься никогда в жизни. Это корь, ветрянка и оспа.

Почему так происходит? Когда человек заболевает одним из этих недугов, в его организме образуются специальные клетки, называемые антителами. Антитела запоминают информацию о вирусе и вырабатывают вещества для его уничтожения. Поэтому, переболев некоторыми вирусными заболеваниями один раз, мы получаем защиту на всю жизнь, ведь наш организм уже научился распознавать эти вирусы и бороться с ними.

ВИЧ И СПИД

Этот вирус вызывает медленно развивающееся заболевание (ВИЧ-инфекцию). Он поражает клетки иммунной системы, в результате чего организм теряет возможность сопротивляться инфекциям и со временем развивается синдром приобретенного иммунного дефицита (СПИД). Это конечная стадия ВИЧ-инфекции. Без лечения средний период выживаемости после инфицирования ВИЧ составляет от 9 до 11 лет.

Борьба с вирусами

В начале XI в. доктора Индии и Китая уже знали о том, что у человека выработается стойкая невосприимчивость к черной оспе, если он получит небольшое количество вакцины, т.е. микроорганизмов, которые при введении в организм не могут вызвать заболевание, но обеспечат выработку антител.

Так, китайские и индийские врачи либо вводили небольшое количество измельченной кожи с ранки больного в маленький разрез на коже здорового человека, либо предлагали вдыхать эти частицы. Таким образом у здорового человека начинали вырабатываться защитные антитела, способные бороться с вирусом черной оспы. К началу XV в. этот метод широко применялся на всей территории Османской империи и Восточной Африки.

Иммунная система представляет собой органы, ткани и клетки, совокупная работа которых направлена на защиту организма от различных заболеваний. Что же происходит в случае попадания в организм чужеродных веществ? Допустим, ты поцарапался о гвоздь. Можно сказать, что гвоздь прошел через первый барьер иммунной системы — твою кожу. Все бактерии, которые находились возле этого места, незамедлительно воспользовались возможностью и проникли в рану.

Первыми в борьбу с бактериями вступают клетки-макрофаги. Они полностью поглощают чужеродные тела и заключают их в оболочку. Далее к процессу уничтожения подключаются и другие клетки, стоящие на страже иммунной системы. Умные клетки сами решают, с кем им предстоит бороться: с вирусом или бактериями. В нашем случае все силы организма будут направлены на борьбу с бактериями. На последнем этапе этого сражения подключаются антитела — крохотные белки, которые полностью обезвреживают чужеродные частицы.

Вакцинация

В течение столетий вирус натуральной оспы поражал огромное количество людей. Эпидемии ежегодно уносили множество человеческих жизней до тех пор, пока английский врач Эдвард Дженнер не разработал первую в мире вакцину против натуральной оспы. К концу XVIII в. люди уже знали, что коровья оспа не представляет опасности для человека (на коже всего лишь появлялось несколько пузырьков), более того, люди, переболевшие коровьей оспой, редко заражались оспой натуральной.

В 1796 г. Дженнер перенес содержимое кожного высыпания у женщины, заразившейся коровьей оспой, в царапину на руке здорового мальчика. Вокруг надреза появились краснота и нарывы, повысилась температура, однако спустя несколько дней недомогание полностью прекратилось. Через полтора месяца Дженнер сделал этому мальчику повторную прививку человеческой оспы, и ребенок не заболел.

Как работает вакцина?

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.

Вирусы — объекты живой природы, не имеющие клеточного строения, способные размножаться только в живых клетках. Они являются переходной формой между живой и неживой материей. По размерам вирусы намного меньше бактерий, поэтому увидеть их смогли только после создания электронных микроскопов.

Вне живой клетки вирусы не проявляют никаких признаков жизни (не растут, не питаются, не вырабатывают энергии, у них нет обмена веществ).

способны воспроизводить себе подобные формы (размножаться);
обладают наследственностью и изменчивостью.

Устроены вирусы очень просто. Они состоят из генетического материала, который представлен молекулой РНК или ДНК, и белков, образующих оболочку (капсид). Некоторые вирусы имеют ещё дополнительную липопротеиновую оболочку.

Рис. \(1\). Вирусы

Оказавшись в клетке, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту в её наследственный аппарат. Заражённая клетка начинает производить нуклеиновую кислоту и белки, необходимые для сборки вирусных частиц. Внутри клетки-хозяина из образовавшихся молекул собираются новые вирусы. Когда их образуется много, оболочка клетки разрушается, она погибает, а вирусы попадают в окружающую среду.

Пока однозначного ответа о происхождении вирусов наука не даёт. Часть учёных высказывает мысли о том, что вирусы являются фрагментами клеток, которые утратили все составные части (кроме наследственного аппарата) в результате адаптации к паразитизму. По своему строению вирусы напоминают хромосому.

Вирусы являются причиной возникновения болезней. Примерами вирусных заболеваний могут служить бешенство, чума свиней, мозаичная болезнь растений. К вирусным относятся такие опасные заболевания людей, как грипп, гепатит, СПИД, корь.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), который является причиной синдрома приобретённого иммунодефицита (СПИДа), был обнаружен в США в \(1981\) г. По данным ВОЗ с начала эпидемии заразились этим вирусом уже более \(60\) млн человек.

ВИЧ поражает лейкоциты, в первую очередь лимфоциты-хелперы, которые участвуют в иммунном ответе на заражение. Иммунитет нарушается, клетки крови перестают распознавать болезнетворные агенты, которые оказываются в организме, и человек оказывается незащищённым от любых инфекций. Больше половины больных СПИДом умирают от пневмонии, которую здоровый человек обычно переносит без тяжёлых последствий.

Чаще всего ВИЧ заражаются через сперму или кровь. \(90\) % заражённых инфицированы половым путём. При этом чем больше половых партнёров, тем выше вероятность заражения. Быстро распространяется вирус среди наркоманов из-за использования одного и того же шприца. Можно заразиться, если контактировать с кровью заражённого вирусом человека, например, при перевязывании раны. Возможно заражение при переливании донорской крови, если она не проверена на наличие ВИЧ. Ещё один путь заражения — это передача вируса от больной матери к ребёнку через плаценту или с грудным молоком.

Вирусы (от лат. вирус — яд) – представляют собой мельчайшие неклеточные формы жизни. Вирусы имеют размеры 2-5*10 -7 см, что значительно меньше, чем бактериальная клетка (от 0,2 до 10 мкм). Рассмотреть вирусы возможно только с помощью электронного микроскопа, увеличивающий в 100 тысяч и более раз. Вирусы относятся к отдельному царству.

Вирусология – наука изучающая вирусы. Становление вирусологии как науки начинается с 30-х годов 20 века.

История открытия вирусов

Впервые вирус табачной мозаики (рис.1) был открыт русским ученым Д.И.Ивановским (1892г.) (рис.2).

Рис.1 Листья табака (слева) пораженные вирусом табачной мозаики (справа)

Рис.2 Д.И.Ивановский — первооткрыватель вирусов

Первый вирус животных (вирус ящура) был описан в 1897 году Лёффером и Фрошем. В 1901 году вирус желтой лихорадки был открыт англичанами У. Ридом и Д. Кэрроллом.

В 1917 году Ф.д’Эррелем был открыт бактериофаг – вирус, поражающий бактерии.

Удивительно то, что первая вакцина от оспы была предложена за 100 лет до открытия вирусов, в 1796 году английским врачом Э.Дженнером. Второй по открытию стала – антирабическая вакцина, представленная французским ученым микробиологом Л.Пастером в 1885 году.

Строение и формы вирусов

Вирусы — неклеточные частицы, состоящие из белковой оболочки (капсид) и собственного генетического материала в виде нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) (рис.3).

Рис.3 Строение вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)

Вирусы могут обладать разнообразными формами: шаровидные, овальные, палочковидные, нитевидные, цилиндры, тетраэдры, октаэдры и др.(рис.4).

Рис.4 Разнообразные формы и виды вирусов

Более сложные вирусы имеют в своем составе дополнительные белковые или липопротеидные оболочки. Вирусы гриппа и герпеса кроме белковой оболочки могут содержать и углеводы.

ДНК-содержащие вирусы	РНК-содержащие вирусы
оспы	бешенства
герпеса	кори
бактериофаги Т-группы	СПИДа и лейкоза
гепатита В	гепатита А
паповавирусы	гриппа
аденовирусы	полимиелита
цитомегаловирус	ОРЗ
Эпштейн-Бара	желтой лихорадки
и др.	краснухи и др.

Геном вирусов может быть представлен однонитчатыми и двунитчатыми молекулами ДНК (вирус оспы человека, овец, свиней, аденовирус человека) и РНК (матрица для вирусов насекомых и других животных). Вирусы с однонитчатой молекулой РНК (энцефалит, краснуха, корь, бешенство, грипп и др.).

Вне живой клетки вирус не питается, не передвигается, не растет, не размножается и не проявляет других свойств живого.

Размножение вирусов

Вирусы способны размножаться только внутри живой клетки. Вирус проникает внутрь клетки путем связывания его с особым протеином – рецептором, расположенным на поверхности клетки. На поверхности чувствительной клетки происходит связывание с рецептором, после чего присоединившейся участок погружается в цитоплазму и превращается в вакуоль. Стенки вакуоли, состоящей из цитоплазматической мембраны способны сливаться с другими вакуолями или даже ядром. В результате вирус достигает любой участок клетки.

Основные этапы заражения вирусом:

Данный процесс до конца не изучен, и возможно именно он мог бы решить вопрос возникновения онкологических заболеваний.

Быстрая способность адаптироваться и видоизменяться, подстраиваясь к геному клетки, делает некоторые вирусные заболевания практически неизлечимыми. Таким образом, вирусы представляют паразитизм на генетическом уровне (рис.5).

Рис.5 Размножение вируса гриппа

Бактериофаги

Рис.6 Строение бактериофага

Бактериофаг состоит из головки, хвостика и нескольких хвостовых отростков (белковых нитей). Наружная часть головки покрыта белковой оболочкой. Во внутренней части головки расположена ДНК, а внутри хвоста проходит центральный канал. Из-за толстых клеточных стенок бактерий белок-рецептор бактериофага не может погрузиться в цитоплазму.

Удерживаясь на поверхности клетки за счет шипов, расположенных под базальной мембраной, бактериофаг пронзает стенку бактерии и вводит внутрь полый стержень. По этому стержню в цитоплазму поступает ДНК (или РНК). Геном бактериофага проникает внутрь клетки, а оболочка остается снаружи. Спустя время, сформировавшиеся зрелые фаговые частицы разрушают бактерию изнутри и выходят наружу (рис.7).

Рис.7 Размножение бактериофага

Обладая способностью полного уничтожения бактериальной клетки, бактериофаги могут быть использованы для лечения разнообразных бактериальных заболеваний (холеры, дизентерии, брюшного тифа и др.).

Отмечено, что отделение от вирусной частицы нуклеиновой кислоты приводит к потере инфекционной способности к репродукции. Это говорит о том, что нуклеиновая кислота играет важную роль в размножении вируса.

При благоприятных условиях вирус очень быстро размножается. Так, за 30 минут в одной клетке появляются сотни новых вирусов.

Вирусы могут продолжительно сохраняться в почве, воде и другим средах. Некоторые представители устойчивы к высоким температурам (свыше +100С) и высушиванию.

Виды вирусных заболеваний

В настоящее время известно около 400 видов вирусов растений и около 500 видов вирусов животных.Вирусы растений вызывают поражение листьев и других органов, вызывая появление разноцветных или бесцветных пятен и полосок. Вирусы вызывают замедление роста растений, изменяет их форму и снижает урожайность.

Наиболее опасными для человека являются вирусы гепатита – А, В, С. Вирус способен сильно повреждать ткани печени, вызвав необратимые последствия.

ВИЧ.СПИД

Более опасную для человечества форму представляет вирус иммунодефицита человека или сокращенно ВИЧ (HIV). Попав в кровь, ВИЧ, поражает иммунную систему человека, приводя к развитию болезни под названием СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита человека). РНК-содержащий ВИЧ атакует белые кровяные клетки – лимфоциты, отвечающие за иммунитет, делая человека уязвимым для других болезней.

Внедренный в лимфоциты РНК вирус начинает синтезировать фермент – ревертазу. Этот фермент служит матрицей для последующего синтеза молекулы ДНК. Синтезированная вирусная ДНК встраивается в хромосому лимфоцита. После чего вирус долгое время может не проявлять себя. Это может длиться от 1 до 2 лет, а иногда и более. Спустя время вирусная ДНК начинает проявлять себя, синтезируя сотни тысяч вирусов, что в итоге приводит к разрушению лимфоцита.

Вероятность заражения ВИЧ увеличивается при прямом контакте с кровью больного человека. Распространенные пути передачи вируса; незащищенный половой контакт с инфицированным человеком, инъекции шприцом, переливание крови. ВИЧ не передается воздушно-капельным путем, через укусы насекомых, посуду, при рукопожатиях и пользовании общественными местами (туалеты, бассейны, бани и т.п.).
В настоящее время вакцины против СПИДа нет, но существуют медицинские препараты на основе азотимидина и ингибиторов протеаз, способные подавить синтез вирусной ДНК. Это облегчает течение болезни и значительно удлиняет жизнь человека.

Симптомами СПИДа является температура, постоянный озноб, легкая простужаемость, резкое похудение.

Чтобы предупредить СПИД необходимо соблюдать следующие правила;
— избегать прямого контакта с кровью неизвестного человека (зараженными так же могут быть лимфа, сперма, влагалищные выделения, грудное молоко и др.);
— избегать случайные половые связи;
— использовать презервативы;
— пользоваться одноразовыми шприцами;
— пользоваться личными бритвенными приборами, при этом не разрешать пользоваться своими.

Природным очагом СПИДа по мнению ученых считается Центральная Африка, а носителем вируса являются зеленые мартышки.

Грипп

Всем известный вирус гриппа не менее опасный, наряду с корью, гепатитом и полиомиелитом.

Читайте также: