Ce este un virus? Din ce constă?

Reprezentanții domeniului virușilor sunt un grup special de forme de viață. Ei nu au numai o structură foarte specializată, ci, de asemenea, se caracterizează printr-un metabolism specific. În acest articol vom studia forma non-celulară a vieții - virusul. Din ce constă, cum se înmulțește și ce rol joacă în natură, veți învăța citit-o.

Descoperirea unor forme non-celulare de viață

Omul de știință rus D. Ivanovsky în 1892 a studiat agentul cauzal al bolilor de tutun - mozaic de tutun. El a descoperit că agentul patogen nu aparține bacteriilor, ci este o formă specială, numită mai târziu un virus. La sfârșitul secolului al XIX-lea, microscoapele cu rezoluție înaltă nu au fost încă folosite în biologie, astfel încât omul de știință să nu poată afla care sunt moleculele de care virusul constă și, de asemenea, să o vadă și să o descrie. După crearea microscopului electronic la începutul secolului XX, lumea a văzut primii reprezentanți ai noii regate, care au fost cauza multor boli periculoase și dificil de tratat a omului, precum și a altor organisme vii: animale, plante, bacterii.

Poziția formelor non-celulare în sistematica naturii vii

Așa cum sa spus mai devreme, aceste organisme sunt unite în a cincea împărăția naturii vii - viruși. Trăsătura morfologică principală, caracteristică pentru toți virușii, este absența unei structuri celulare. Până în prezent, lumea științifică nu a încetat discuțiile cu privire la faptul dacă formele non-celulare sunt obiecte vii în sensul complet al termenului. La urma urmei, toate manifestările metabolismului în ele sunt posibile numai după penetrarea într-o celulă vie. Până în acest moment, virușii se comportă ca niște obiecte de natură neînsuflețită: nu au reacții metabolice, nu se reproduc. La începutul secolului al XX-lea, a apărut un întreg grup de întrebări înainte de oamenii de știință: ceea ce este un virus, din ce constă coaja lui, ce este în interiorul particulei de virus? Răspunsurile au fost primite ca rezultat al multor ani de cercetare și experimente, care au servit drept bază pentru o nouă disciplină științifică. Ea a luat naștere la intersecția dintre biologie și medicină și se numește virologie.

Caracteristicile structurii

Expresia "toate ingenioase simple" se referă direct la forme non-celulare de viață. Virusul constă în molecule de acizi nucleici - ADN sau ARN, acoperite cu o coajă de proteine. El nu are propria sa putere și un aparat de sinteză a proteinelor. Fără o celulă gazdă, virușii nu au un singur semn de substanță vie: nici respirația, nici creșterea, nici iritabilitatea, nici reproducerea. Pentru toate acestea, este necesar doar: să găsești o victimă - o celulă vie, să-ți subordonezi metabolismul la acidul nucleic și, eventual, să-l distrugi. După cum sa spus înainte, plicul virusului constă în molecule de proteine ​​care au o structură ordonată (virusuri simple).

Dacă compoziția învelișului include, de asemenea, subunități de lipoproteine, care sunt de fapt o parte a membranei citoplasmatice a celulei gazdă, astfel de virusuri sunt numite compus (agenti de variola si hepatita B). Adesea, învelișul de suprafață al virusului include glicoproteine. Ei efectuează funcția de semnal. Astfel, învelișul, iar virusul in sine constau din molecule ale componentei organice - proteină și acizi nucleici (ADN sau ARN).

Cum virusurile pătrund în celulele vii

Anterior am considerat caracteristicile structurii cochiliei parazitului intracelular. Virusul constă în molecule de materie organică și biologică, iar structura sa de suprafață conține proteine ​​speciale care recunosc plasmalemma unei celule vii. Prin urmare, formele non-celulare afectează anumite tipuri de celule de anumite specii biologice organisme. De exemplu, virușii de câini de ciumă nu reprezintă o amenințare pentru sănătatea umană. În interiorul celulelor, parazitul intră în mai multe moduri:

1. Îmbinând coaja cu membrana celulară (virusul gripal).
2. Prin intermediul pinocitozei (un agent de poliomielită a animalelor).
3. Prin deteriorarea peretelui celular (viruși de plante).

Propagarea virușilor

Odată parazit lovit cușcă, molecula de acid nucleic, bagandu în genomul nucleu, transmite informații despre structura particulelor proteice și declanșa biosintezei proteinelor proprii. Acesta utilizează molecule ribozomilor celulei gazdă ATP, ARNt. În paralel cu celula infectată, informațiile ereditare sunt reduse. Amintiți-vă că din proteine ​​și acidul nucleic sunt virusuri, numite simple. Particulele lor cuprind ARN, care comunică imediat cu subunitatile ribozomale de celule gazdă și induce biosinteza moleculelor proteinei virusului.

Rezultatul atacului agentului patogen asupra celulei devine o conexiune ADN sau ARN a virusului cu propriile particule de proteine. Astfel, virusul nou format constă în molecule de acid nucleic acoperite cu particule ordonate ale proteinelor. Membrana celulei gazdă este distrusă, celula moare, iar virusii care au ieșit din ea intră în celulele sănătoase ale corpului.

Fenomenul reducerii inverse

La începutul studiului reprezentanților regatului înțelepciunii, care virusurile sunt compuse din celule, dar experimentele D. Ivanovschii a arătat că agenții patogeni nu pot fi distinse cu ajutorul filtrelor microbiologice: agenții patogeni au trecut prin porii lor și a apărut în filtrat, care a rămas proprietăți virulente.

Studiile ulterioare au stabilit faptul că virusul constă în molecule de materie organică și prezintă semne de substanță vie doar după intrarea directă în celulă. În ea, începe să se înmulțească. Cele mai multe virusuri ARN multiplicat așa cum este descris mai sus, dar unele dintre ele, cum ar fi virusul SIDA, cauza sinteza ADN in nucleul celulei gazda. Acest fenomen se numește replicare inversă. Apoi Molecula ADN ARN-ul viral al virusului este sintetizat și deja pe el începe asamblarea subunităților proteice virale care formează plicul său.

Caracteristicile bacteriofagilor

Ce este o celulă de bacteriofag sau un virus? Ce înseamnă această formă non-celulară de viață? Răspunsurile la aceste întrebări sunt următoarele: este un virus, Ea afectează numai organismele procariote - bacterii. Structura sa este destul de ciudată. Virusul constă din molecule de materie organică și este împărțit în trei părți: capul, tija (capacul) și filamentele din coadă. În față - capul - este o moleculă de ADN. Următorul este un capac care are un interior gol. Filamentele colaterale atașate la acesta asigură conectarea virusului la loci receptori ai membranei plasmatice a bacteriei. Principiul acțiunii unui bacteriofag seamănă cu o seringă. După contractarea proteinelor de acoperire, molecula ADN intră în miezul gol și apoi este injectată în citoplasma celulei țintă. Acum, bacteria infectată va sintetiza ADN-ul virusului și proteinele acestuia, ceea ce va duce în mod inevitabil la moartea acestuia.

Modul în care organismul se protejează de infecțiile virale

Natura a creat dispozitive speciale de protecție care rezistă bolilor virale ale plantelor, animalelor și oamenilor. Agenții patogeni sunt percepuți de celule ca antigeni. Ca răspuns la prezența virușilor, organismul produce anticorpi imunoglobulinici - protectori. Organele sistemului imunitar - timusul, ganglionii limfatici - pentru a răspunde invaziei virale și contribuie la dezvoltarea proteinelor protectoare - interferon. Aceste substanțe inhibă dezvoltarea particulelor virale și inhibă reproducerea lor. Ambele tipuri de reacții de protecție, considerate mai sus, se referă la imunitatea umorală. O altă formă de protecție este celulară. Leucocitele, macrofagele, neutrofilele absorb particulele de virus și le descompun.

Importanța virușilor

Nu este un secret că este mai mult negativ. Acești agenți patogeni ultra-mici (de la 15 până la 450 nm), vizibili numai în microscopul electronic, produc o grămadă de boli periculoase și necontrolate ale tuturor organismelor existente pe Pământ, fără excepție. Deci, u virușii umani afectează organe și sisteme vitale, cum ar fi nervos (rabie, encefalita, poliomielita) imunitar (SIDA), digestive (hepatită), respiratorii (gripă, adenoinfektsii). Animalele obține șopârlă bolnave, ciuma și plante - o varietate de necroză, spotted, mozaic.

Varietatea reprezentanților regatului nu este pe deplin înțeleasă. Dovada este că până în prezent ei descoperă noi tipuri de viruși și diagnostichează bolile care nu au apărut anterior. De exemplu, la mijlocul secolului al XX-lea, virusul Zika a fost găsit în Africa. Se găsește în corpul țânțarilor care, atunci când mușcă, infectează oamenii și alte mamifere. Simptomele bolii indică faptul că agentul patogen afectează în principal sistemul nervos central și provoacă microcefalie la nou-născuți. Persoanele care transportă acest virus trebuie să își amintească faptul că acestea reprezintă un potențial pericol pentru partenerii lor, deoarece în practica medicală au fost raportate cazuri de transmitere sexuală a bolii.

Rolul pozitiv al virușilor poate fi atribuit utilizării lor în lupta împotriva speciilor dăunătoare, în ingineria genetică.

În această lucrare, am descris ce este un virus, de ce constă particula sa, cum se protejează organismele de agenții patogeni. De asemenea, am determinat rolul pe care îl joacă în natură formele non-celulare de viață.