Естествознание

Вирусы- это неклеточная форма жизни. Они могут функционировать только внутри одно- или многоклеточного организма. Вирусы были открыты в 1892 г. Д.�.�вановским при исследовании мозаичной болезни листьев табака. Вирусы не имеют цитоплазмы, клеточных органоидов, собственного обмена веществ.

Вирусы - инфекционные агенты Ни один из известных вирусов не способен к самостоятельному существованию. Лишь попав в клетку, генетический материал вируса воспроизводится, переключая работу клеточных биохимических конвейеров на производство вирусных белков: как ферментов, необходимых для репликации вирусного генома - всей совокупности его генов, так и белков оболочки вируса. В клетке же происходит и сборка из нуклеиновых кислот и белков многочисленных потомков одного попавшего в нее вируса. В зависимости от длительности пребывания вируса в клетке и характера изменения ее функционирования различают три типа вирусной инфекции. Если образующие вирусы одновременно покидают клетку, то она разрывается и гибнет. Вышедшие из нее вирусы поражают новые клетки. Так развивается литическая инфекция.

Строение вирусов Вне зависимости от типа инфекции и характера заболевания все вирусы можно рассматривать как генетические элементы, одетые в защитную белковую оболочку и способные переходить из одной клетки в другую. Отдельные вирусные частицы - вирионы - представляют собой симметричные тела, состоящие из повторяющихся элементов. В сердцевине каждого вириона находится генетический материал, представленный молекулами ДНК или РНК. Велико разнообразие форм этих молекул: есть вирусы, содержащие двух цепочечную ДНК в кольцевой или линейной форме; вирусы с одно-цепочечной кольцевой ДНК; одно-цепочечной или двух цепочечной РНК; содержащие две идентичные одно-цепочечные РНК. Генетический материал вируса (геном) окружен капсидом - белковой оболочкой, защищающей его как от действия нуклеаз - ферментов, разрушающих нуклеиновые кислоты, так и от воздействия ультрафиолетового излучения. Капсиды состоят из многократно повторенных полипептидных цепей одного или нескольких типов белков. В основе взаимодействия вирусных белков друг с другом и с нуклеиновой кислотой лежит закон термодинамики, гласящий, что устойчивость системы приобретается при достижении минимального уровня свободной энергии. Для каждого вируса существует свой набор белков, который при сборке вириона дает оптимальную в энергетическом плане форму капсида. Большинство вирусов построены по одному из двух типов симметрии - спиральной или кубической.

Проникновение РІРёСЂСѓСЃР° РІ клетку Р’РёСЂСѓСЃС‹ растений, клетки которых РєСЂРѕРјРµ мембраны защищены прочной оболочкой РёР· клетчатки, РјРѕРіСѓС‚ проникнуть РІ РЅРёС… лишь РІ местах механических повреждений. Разносчиками этих РІРёСЂСѓСЃРѕРІ РјРѕРіСѓС‚ быть членистоногие - насекомые РІСЂРѕРґРµ тлей Рё клещи СЃ сосущим ротовым аппаратом. РћРЅРё переносят СЂРёСЂРёРѕРЅС‹ РЅР° СЃРІРѕРёС… хоботках. Р� Сѓ человека переносчиками вирусных болезней РјРѕРіСѓС‚ быть москиты (желтая лихорадка), комары (СЏРїРѕРЅСЃРєРёР№ энцефалит) или клещи (таежный энцефалит). Безоболочечные клетки животных, защищенные РѕРґРЅРѕР№ мембраной, более СѓСЏР·РІРёРјС‹ для РІРёСЂСѓСЃРѕРІ РІ первую очередь РёР·-Р·Р° своей способности Рє фаго- Рё пиноцитозу. Захватывая питательные вещества, РѕРЅРё часто «РїСЂРѕРіР»Р°С‚ывают» Рё РІРёСЂРёРѕРЅС‹. Если клетки соединены РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј, как клетки нервной системы, РІРёСЂСѓСЃ может путешествовать РїРѕ этим контактам, заражая РѕРґРЅСѓ клетку задругой. Обычно это медленный процесс (так РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ заражение, например, после СѓРєСѓСЃР° бешеного животного). Наконец, Сѓ РјРЅРѕРіРёС… РІРёСЂСѓСЃРѕРІ развиваются специальные приспособления для проникновения РІ клетку. Клетки, выстилающие дыхательные пути, покрыты защитным слоем слизи. РќРѕ РІРёСЂСѓСЃ РіСЂРёРїРїР° разжижает слизь Рё проникает Рє мембране (потому-то часто первый симптом РіСЂРёРїРїР° - насморк).
Определенную группу представляют вирусы бактерий - бактериофаги, или фаги, которые способны проникать в бактериальную клетку. Сначала бактериофаг прикрепляется к поверхности клетки и растворяет в этом месте оболочку бактерии. Дальше у бактерии, зараженной бактериофагом, начинает синтезироваться ДНК бактериофага, а не собственная ДНК бактерии, и в конечном итоге бактерия погибает. Поселяясь в клетках живых организмов, вирусы вызывают многие опасные заболевания растений (мозаичная болезнь томатов, огурцов; скручивание листьев и др.) и домашних животных (ящур, чума свиней и птиц и т.д.), что резко снижает урожайность культур и приводит к массовой гибели животных. Вирусы вызывают опасные заболевания у человека (корь, оспа, полиомиелит и др.). В последние годы к ним прибавилось еще одно заболевание - СП�Д (синдром приобретенного иммунодефицита). Болезнь поражает преимущественно иммунную систему, которая осуществляет защиту организма от различных болезнетворных агентов. Возбудитель болезни - вирус иммунодефицита человека (В�Ч) - размножается главным образом в клетках этой системы, в результате чего организм становится беззащитным к микробам, в обычных условиях не вызывающим заболевания. В�Ч обладает уникальной изменчивостью, которая более чем в 100 раз превышает изменчивость вируса гриппа. Поэтому вакцина, приготовленная против одной формы В�Ч, может оказаться неэффективной против другой. Предполагается, что В�Ч может сохраняться в организме человека пожизненно. Это значит, что до конца своей жизни инфицированные люди могут заражать других. Возможны пути заражения при переливании крови, пересадке органов, половых контактах.

Происхождение вирусов в процессе эволюции пока не ясно. Предполагается, что вирусы представляют собой сильно дегенерировавшие клетки или их фрагменты, которые в ходе приспособления к паразитизму утратили все, без чего можно обойтись, за исключением своей наследственной информации и защитной белковой оболочки.