Ce sunt virușii? Biologie: tipuri și clasificare a virușilor

Virușii (biologia decodează semnificația acestui termen astfel) sunt agenți extracelulare care pot fi reproduse numai cu ajutorul celulelor vii. Și sunt capabili să lovească nu numai oameni, plante și animale, ci și bacterii. Virușii de bacterii se numesc bacteriofagi. Nu cu mult timp în urmă, au fost descoperite specii care s-au lovit reciproc. Acestea se numesc "virusuri prin satelit".

Caracteristici generale

Virușii sunt o formă biologică foarte numeroasă, așa cum există în fiecare ecosistem al planetei Pământ. Studiul lor se ocupă de o știință precum virologia - diviziunea microbiologică.

Fiecare particulă de virus are mai multe componente:

- date genetice (ARN sau ADN);

- capsida (strat proteic) - îndeplinește o funcție protectoare;

Virușii au o formă destul de diversă, variind de la cea mai simplă spirală și până la icosahedral. Dimensiunile standard sunt de aproximativ o sută din dimensiunea unei mici bacterii. Cu toate acestea, majoritatea specimenelor sunt atât de mici încât nu sunt nici măcar vizibile sub microscopul luminos.

Prin natura lor, virusii sunt paraziți și nu se pot reproduce în afara celulei vii. Dar, afară din casă, nu mai arată semne vii.

Distribuite în mai multe moduri: virușii care trăiesc în plante sunt mutați de insectele care se hrănesc cu sucuri din plante - virușii animale sunt transmiși prin insecte care sugerează sânge. în virusii oamenilor sunt transmise într-un număr mare de moduri: prin calea aeriană sau pe cale sexuală și prin transfuzia de sânge.

origine

Virușii (biologia numără un număr foarte mare de specii) au mai multe ipoteze de origine. Acești paraziți s-au găsit pe fiecare milimetru al planetei unde există celule vii. De aceea, ele există de la începutul apariției vieții.

În zilele noastre există trei ipoteze ale originii virușilor.

1. Ipoteza celulară arată că agenții extracelulare au ieșit din fragmente de ARN și DTC care ar putea fi eliberate din corpul mai mare.
2. Ipoteza regresivă arată că virușii au fost celule mici care conduc un stil de viață parazitar la specii mai mari, dar în timp au pierdut genele necesare existenței parazitare.
3. Ipoteza coevoluției sugerează că virusurile au apărut odată cu apariția celulelor vii, adică cu miliarde de ani în urmă. Și a apărut ca rezultat al construirii complexelor complexe de acizi nucleici și proteine.

Pe scurt despre viruși (în funcție de biologia acestor organisme, baza noastră de cunoștințe, din păcate, este departe de a fi perfectă), puteți citi în acest articol. Fiecare dintre teoriile de mai sus are dezavantajele și ipotezele neconfirmate.

Virușii ca formă de viață

Există două definiții ale formei de viață a virușilor. Conform primului, agenții extracelulare sunt un complex de molecule organice. A doua definiție arată că virușii sunt o formă specială de viață.

Virușii (biologia implică apariția multor tipuri noi de virusuri) sunt caracterizate ca organisme la limita celor vii. Ele se aseamănă cu celulele vii prin faptul că au propriul set unic de gene și evoluează pe baza metodei de selecție naturală. De asemenea, se pot multiplica, creând propriile lor copii. Deoarece virușii nu fac asta au o structură celulară, oamenii de știință nu le văd ca materie vie.

Pentru a sintetiza molecule proprii, agenții extracelulari au nevoie de o celulă gazdă. Absența propriului lor metabolism nu le permite să se reproducă fără ajutor.

Cu toate acestea, în 2013 a fost publicat un articol științific potrivit căruia unii bacteriofagi au propriul sistem imunitar capabil să se adapteze. Și aceasta este o dovadă suplimentară că virușii sunt o formă de viață.

Clasificarea virusurilor de către Baltimore

Care sunt virușii, biologia descrie în detaliu. David Baltimore (laureat al premiului Nobel) și-a dezvoltat clasificarea virusurilor, care este încă un succes. Această clasificare se bazează pe metodele de formare a ARNm.

Virusii trebuie să formeze ARNm din propriile genomuri. Acest proces este necesar pentru replicarea propriului acid nucleic și pentru formarea de proteine.

Clasificarea virusurilor (biologia ia în considerare originea lor), după Baltimore, arată astfel:

- Viruși cu ADN dublu catenar fără stadiu de ARN. Acestea includ mimivirusurile și virusurile herpetice.

- ADN monocatenar cu polaritate pozitivă (parvovirus).

- ARN dublu catenar (rotavirus).

- ARN monocatenar cu polaritate pozitivă. Reprezentanți: flavivirusuri, picornavirusuri.

- Molecule ARN monocatenare cu polaritate dublă sau negativă. Exemple: filovirusuri, orthomixoviruses.

- ARN pozitiv monocatenar, precum și prezența sintezei ADN pe matricea ARN (HIV).

- ADN dublu catenar și prezența sintezei ADN pe matricea ARN (hepatita B).

Durată de viață

Exemple de viruși în biologie se găsesc aproape la fiecare pas. Dar la toate ciclurile de viață se realizează practic în mod egal. Fără o structură celulară, ele nu se pot reproduce prin împărțire. De aceea, materialele sunt folosite în interiorul celulei gazdei. Astfel, ele reproduc un număr mare de copii ale lor.

Ciclul virusului constă în mai multe etape, care se suprapun.

În prima etapă, virusul este atașat, adică formează o legătură specifică între proteinele sale și receptorii celulei gazdă. Apoi, trebuie să introduceți celula în sine și să o oferiți materialului genetic. Unele specii tolerează de asemenea proteinele. După aceasta, apare o pierdere a capsidului și se eliberează acidul nucleic genomic.

După ce parazitul intră în celulă, începe asamblarea particulelor virale și modificarea proteinei. Și ca rezultat, virusul iese din celulă. Chiar dacă el continuă să se dezvolte în mod activ, el nu poate ucide cușca, dar continuă să trăiască în ea.

Boli ale omului

Biologia interpretează virușii ca fiind cea mai mică manifestare a vieții de pe planeta Pământ. Una dintre cele mai simple boli virale ale unei persoane este o frigă. Cu toate acestea, acești paraziți pot provoca boli foarte grave, cum ar fi SIDA sau gripa aviară.

Fiecare virus are un anumit mecanism de acțiune asupra proprietarului său. Acest proces implică lizarea celulelor, ceea ce duce la moartea lor. în organisme multicelulare Când un număr mare de celule mor, întregul organism începe să funcționeze prost. În multe cazuri, virușii nu pot afecta sănătatea umană. În medicină, aceasta se numește latență. Un exemplu de astfel de virus este herpesul. Unele specii latente sunt capabile să beneficieze. Uneori prezența lor provoacă un răspuns imun împotriva agenților patogeni bacterieni.

Unele infecții pot fi cronice sau pe tot parcursul vieții. Aceasta este, virusul se dezvoltă, în ciuda funcțiilor de protecție ale corpului.

epidemiile

Epidemiologia virale este o știință care studiază cum să controleze transmiterea infecțiilor virale în rândul oamenilor. Transmiterea paraziților poate fi orizontală, adică de la o persoană la alta - sau verticală - de la mamă la copil.

Transmiterea orizontală este cel mai frecvent tip de virus răspândit în rândul omenirii.

Rata de transmitere a virusului depinde de câțiva factori: densitatea populației, numărul persoanelor cu imunitate scăzută, precum și calitatea medicamentelor și a condițiilor meteorologice.

Protecția corpului

Tipurile de viruși din biologie care pot afecta sănătatea umană sunt nenumărate. Prima reacție de apărare este imunitatea înnăscută. Se compune din mecanisme speciale care oferă protecție nespecifică. Acest tip de imunitate nu poate oferi o protecție fiabilă și de lungă durată.

Atunci când vertebratele apar imunitate dobândită, atunci se produc anticorpi specifici care se alătură virusului și o fac sigură.

Cu toate acestea, nu toate virusurile existente se formează imunitate dobândită. De exemplu, HIV modifică în mod constant secvența de aminoacizi, așa că părăsește sistemul imunitar.

Tratamentul și prevenirea

Virușii din biologie - acesta este un fenomen foarte comun, așa că oamenii de știință au adus vaccinuri speciale care conțin "substanțe ucigașe" pentru virusurile însele. Cea mai obișnuită și mai eficientă metodă de control este vaccinarea, care creează imunitate la infecții, precum și medicamente antivirale care pot inhiba selectiv replicarea virusurilor.

Virușii și biologia bacteriilor descriu în principal ca locuitori dăunători ai corpului uman. În prezent, cu ajutorul vaccinării, este posibil să se depășească mai mult de treizeci de virusi care s-au stabilit în corpul uman, și chiar mai mult - în corpul animalelor.

Măsurile de profilaxie împotriva bolilor virale trebuie să fie efectuate la timp și calitativ. Pentru aceasta, omenirea trebuie să conducă un stil de viață sănătos și să încerce să îmbunătățească imunitatea în orice mod posibil. Statul trebuie să organizeze carantina la timp și să ofere servicii medicale bune.

Viruși de plante

Forme de viruși, biologia este adesea considerată rotundă și în formă de tijă. Există mulți paraziți. În economie, acestea afectează în principal randamentul, dar scăderea acestora este economic neprofitabilă. De la o plantă la o plantă, astfel de viruși se răspândesc cu ajutorul vectorilor de insecte. Astfel de specii nu afectează oamenii sau animalele, deoarece se pot reproduce numai în celulele plantelor.

Prietenii verzi ai planetei noastre pot fi, de asemenea, protejați de ei prin mecanismul genei de rezistență. Foarte des, plantele afectate de un virus încep să producă substanțe antivirale cum ar fi acidul salicilic sau acidul salicilic Oxidul de azot. Biologia moleculară a virusurilor abordează problemele de deteriorare a plantelor fertile de către paraziți și, de asemenea, le modifică chimic și genetic, ceea ce contribuie la dezvoltarea în continuare a biotehnologiei.

Viruși artificiali

Tipurile de viruși din biologie sunt numeroase. În special, este necesar să se țină seama de faptul că oamenii de știință au învățat să creeze paraziți artificiali. Prima specie artificială a fost obținută în 2002. În majoritatea agenților extracelulare, gena artificială introdusă în celulă începe să prezinte calități infecțioase. Adică, ele conțin toate informațiile necesare pentru formarea de specii noi. Această tehnologie este utilizată pe scară largă pentru a produce vaccinuri antiinfecțioase.

Abilitatea de a crea viruși în medii artificiale poate avea multe consecințe. Virusul nu poate dispărea complet atâta timp cât există corpuri sensibile.

Virușii sunt arme

Din nefericire, paraziții infecțioși pot crea epidemii devastatoare, astfel încât acestea să poată fi folosite ca arme biologice. Recunoașterea acestui lucru este Gripa spaniolă, care a fost creat în laborator. Un alt exemplu este variola. Un vaccin pentru ea a fost deja găsit, dar ca regulă, vaccinarea este lucrătorii medicali și personalul militar numai, ceea ce înseamnă că restul populației este într-un risc potențial în cazul în care acest tip de arme biologice vor fi utilizate în practică.

Virușii și biosfera

În prezent, agenții extracelulari se pot lăuda cu cel mai mare număr de indivizi și specii care trăiesc pe planeta Pământ. Ele îndeplinesc o funcție importantă, care reglementează numărul populațiilor de organisme vii. Foarte des se formează simbioza cu animalele. De exemplu, otravirea unor viespi conține componente de origine virale. Cu toate acestea, rolul lor principal în existența biosferei este viața în mare și în ocean.

O linguriță de sare de mare conține aproximativ un milion de viruși. Scopul lor principal este reglementarea vieții în ecosistemele acvatice. Cele mai multe dintre ele sunt absolut inofensive pentru floră și faună

Dar acest lucru nu este în nici un caz toate calitățile pozitive. Virușii reglează procesul de fotosinteză, crescând astfel procentul de oxigen din atmosferă.