Как называется белковая оболочка в которую заключен геном вируса

1. Какое из названных химических соединений не является биополимером?

в) дезоксирибонуклеиновая кислота;

2. Изменяемыми частями аминокислоты являются:

а) аминогруппа и карбоксильная группа;

в) карбоксильная группа;

г) радикал и карбоксильная группа.

3. В процессе биохимических реакций ферменты:

а) ускоряют реакции, а сами при этом не изменяются;

б) ускоряют реакции и изменяются в результате реакции;

в) замедляют реакции, не изменяясь;

г) замедляют реакции, изменяясь.

4. Мономерами ДНК и РНК являются:

а) азотистые основания;

б) дезоксирибоза и рибоза;

в) азотистые основания и фосфатные группы;

5. Вторичная структура белка поддерживается:

а) пептидными связями;

б) водородными связями;

в) дисульфидными связями;

г) связями между радикалами кислот;

г) всеми перечисленными видами связи.

6. К полимерам относятся:

а) крахмал, белок, целлюлоза;

б) белок, гликоген, жир;

в) целлюлоза, сахароза, крахмал;

г) рибоза, белок, жир.

7. Из аминокислотных остатков построены молекулы:

8. К моносахаридам относятся:

а) лактоза, глюкоза;

б) дезоксирибоза, сахароза;

в) глюкоза, фруктоза;

г) гликоген, мальтоза.

9. Какую функцию выполняет рибосомальная РНК?

а) Формирует рибосомы;

б) снятие и перенос информации с ДНК;

в) перенос аминокислоты на рибосомы;

г) все перечисленные функции.

10. Соединение двух цепей ДНК в спираль осуществляют связи:

11. Белковая оболочка, в которую заключен геном вируса, называется

12. Вирусы размножаются

а) только в клетке хозяина

б) самостоятельно, вне клеток хозяина

в) оба варианта верные

Задача: фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГ-ГЦТ-АЦГ-ТТГ. Постройте на ней и-РНК.

1. Какое из веществ хорошо растворяется в воде?

2. Молекулы белков отличаются друг от друга:

а) последовательностью чередования аминокислот;

б) количеством аминокислот в молекуле;

в) формой третичной структуры;

г) всеми указанными особенностями.

3. В каком случае правильно указан состав нуклеотида ДНК:

а) рибоза, остаток фосфорной кислоты, тимин;

б) фосфорная кислота, урацил, дезоксирибоза;

в) остаток фосфорной кислоты, дезоксирибоза, аденин;

г) фосфорная кислота, рибоза, гуанин.

4. Мономерами нуклеиновых кислот являются:

а) азотистые основания;

б) рибоза или дезоксирибоза;

в) дезоксирибоза и фосфатные группы;

5. Аминокислоты в молекуле белка соединены посредством:

б) пептидной связи;

в) водородной связи;

г) связи между радикалами кислот.

6. Какую функцию выполняет транспортная РНК?

а) Перенос аминокислоты на рибосомы;

б) снятие и перенос информации с ДНК;

в) формирует рибосомы;

г) все перечисленные функции.

7. Ферменты – это биокатализаторы, состоящие:

8. К полисахаридам относятся:

а) крахмал, рибоза;

б) гликоген, глюкоза;

в) целлюлоза, крахмал;

г) крахмал, сахароза.

9. Углерод как элемент входит в состав:

а) белков и углеводов;

б) углеводов и липидов;

в) углеводов и нуклеиновых кислот;

г) всех органических соединений клетки.

10. Клетка содержит ДНК:

а) в ядре и митохондриях:

б) ядре, цитоплазме и различных органоидах;

в) ядре, митохондриях и цитоплазме;

г) ядре, митохондриях и хлоропластах.

а) неклеточная форма жизни

б) древнейшие эукариоты

в) примитивные бактерии

12. Вирусы состоят из

а) белков и нуклеиновой кислоты

б) целлюлозы и белков

г) ядра и цитоплазмы

Задача: фрагмент и-РНК имеет следующее строение: ГАУ-ГАГ-УАЦ-УУЦ-ААА. Определите антикодоны т-РНК. Также напишите фрагмент молекулы ДНК, на котором была синтезирована эта и-РНК.

Вариант I: 1 – б, 2 – б, 3 – а, 4 – г, 5 – б, 6 – а, 7 – б, 8 – в, 9 – а, 10 – б, 11-г, 12-а.

Решение: по правилу комплементарности определяем фрагмент и-РНК и разбиваем его на триплеты: УУЦ-ЦГА-УГЦ-ААЦ.

Вариант II: 1 – в, 2 – г, 3 – в, 4 – г, 5 – б, 6 – а, 7 – а, 8 – в, 9 – г, 10 – г, 11-а, 12-в.

Решение: разбиваем и-РНК на триплеты ГАУ-ГАГ-УАЦ-УУЦ-ААА. В данном фрагменте содержится 5 триплетов, поэтому в синтезе будет участвовать 5 т-РНК. Их антикодоны определяем по правилу комплементарности: ЦУА-ЦУЦ-АУГ-ААГ-УУУ. Также по правилу комплементарности определяем фрагмент ДНК (по и-РНК. ): ЦТАЦТЦАТГААГТТТ.

Выберите книгу со скидкой:

ЕГЭ. География. Новый полный справочник для подготовки к ЕГЭ

350 руб. 163.00 руб.

350 руб. 171.00 руб.

ЕГЭ-2019. География. Теория и практика

350 руб. 213.00 руб.

ОГЭ. География. Большой сборник тематических заданий для подготовки к основному государственному экзамену

350 руб. 197.00 руб.

География. 10-11 классы. Атлас. (Традиционный комплект) (РГО)

350 руб. 106.00 руб.

География. 7 класс. Атлас. (Традиционный комплект)(РГО)

350 руб. 106.00 руб.

География. 5 класс. Атлас. (Традиционный комплект).

350 руб. 106.00 руб.

География. 10-11 классы. Контурные карты. (Традиционный комплект) (РГО)

350 руб. 59.00 руб.

География. 6 класс. Атлас. (Традиционный комплект)(РГО)

350 руб. 106.00 руб.

География. Материки, океаны, народы и страны. 7класс. Атлас

350 руб. 184.00 руб.

География. 9 класс. Контурные карты. (Традиционный комплект) (РГО)

350 руб. 59.00 руб.

География. Начальный курс географии. 6класс. Контурные карты

350 руб. 101.00 руб.

БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА

Шайлина Гузель ГалиевнаНаписать 0 05.10.2017

Номер материала: ДБ-727285

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

Спикер: Анна Быкова (#лениваямама)

04.10.2017 2837

04.10.2017 4880

03.10.2017 250

02.10.2017 681

02.10.2017 1436

01.10.2017 3400

01.10.2017 3969

01.10.2017 284

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Тест по биологии 11 класс по теме "Вирусы"

Скачать:

Вложение	Размер
test_po_biologii_11_klass_virusy.docx	170.11 КБ

Предварительный просмотр:

№1. Выбрать один правильный ответ.

1.Вирусы состоят из а) белков и нуклеиновой кислоты б)целлюлозы и белков в)ДНК и РНК г) ядра и цитоплазмы

2.Размеры большинства вирусов а) около одного миллиметра или чуть меньше б)около одной сотой миллиметра или чуть меньше в)намного меньше одной тысячной миллиметра г) не превосходят размеры атомов и молекул

3.Белковая оболочка, в которую заключен геном вируса, называется а)вирион б) капсула в) вироид г) капсид

4. Вирусы – внутриклеточные паразиты. Это значит, что они не способны к размножению и синтезу своих белков в отсутствие а) ферментов б) клеточной стенки в) клетки-хозяина г) генов другого вируса

5.Вирусы, паразитирующие на бактериях, называются а) вирофаги б) бактериофаги в) Т-киллеры г) В-клетки

6.Первой защитной реакцией клеток человека и животных на заражение вирусом является синтез специальных противовирусных белков, подавляющих развитие вируса в этой клетке и делающих невосприимчивыми к нему соседние. Эти белки называются а) антигены б) антибиотики в) вакцина г) интерферон

7.Наиболее эффективная защита от вирусов у человека и животных а) прием антибиотиков б) воспалительная реакция в) специфический иммунитет г) непроницаемость клеточной мембраны

8.Выберите НЕВЕРНОЕ утверждение о биологической роли вирусов. Вирусы - а) являются одними из главных патогенов человека б) играют важную роль как редуценты в) переносят гены одних биологических видов к другим г) размножаются внутри клеток хозяина

9.Какое из приведенных ниже образных определений было дано вирусам? а) наиневероятнейшая форма существования материи б) эгоистичная ДНК в) плохие новости в белковой упаковке г) атомы жизни

№2. Найти соответствие.

На рисунке показано строение простых (безоболочечных) вирусов. Какими цифрами обозначены (в ответе цифры могут повторяться)

А) вирион; Б) геном; В) капсид ;Г)нуклеиновая кислота; Д) прикрепительные белки

На рисунке показано строение сложного (оболочечного) вируса. Какими цифрами обозначены (в ответе цифры могут повторяться)

В) оболочка из бислоя липидов;

Д)часть, отстутствующая у простых вирусов

Вирусы, паразитирующие на представителях разных царств – растений, животных, бактерий – имеют свои особенности строения.
Какими цифрами на рисунке обозначены

А) простой вирус животных Б) сложный вирус животных В)

вирус растения Г)бактериофаг

№3. Вопросы с несколькими вариантами ответов.

Вирусы – единственные организмы, не обладающие полным набором свойств, отличающих живые организмы от неживых. Выберите из списка этих свойств те, которые у вирусов все-таки ЕСТЬ. (5 правильных ответов). А)сложность строения, начиная с молекулярного уровня (построены из биополимеров) б)обмен веществ в) самовоспроизведение (размножение) г) рост и развитие д) раздражимость и саморегуляция (изменение состояния внутренней среды в ответ на стимулы внешней) е) наследственность ж) изменчивость з) способность к эволюции
Выберите те черты вирусов, которые отличают их от всех других ветвей жизни – бактерий, и эукариот.
ТОЛЬКО вирусы а) являются неклеточной формой жизни б) хранят свою генетическую информацию в РНК в) размножаются внутри клеток г) используют для размножения белоксинтезирующий аппарат хозяина д) используют в жизненном цикле репликацию РНК е) вызывают инфекционные заболевания и эпидемии ж) могут встраиваться в геном хозяина

№4. Сравните вирусы и бактерии . Для каждого утверждения решите, верно оно для вирусов, бактерий или тех и других. Верным считайте утверждение, если хотя бы какие-то представители группы (а не обязательно вся группа целиком) этим свойством обладают.

А.только вирусы Б.только бактерии В. верно для обеих групп
1.вызывают болезни у растений и животных 2. имеют клеточную стенку 3. имеют липидную мембрану 4. хранят генетическую информацию в РНК 5. хранят генетическую информацию в ДНК 6. некоторые являются автотрофами 7. передвигаются с помощью жгутиков

а) неклеточные формы жизни б) древнейшие эукариоты в) примитивные бактерии

2. Обязательным компонентом вируса является:

а) липиды б) жиры в) нуклеиновые кислоты

3. Вирусы размножаются:

а) в клетках хозяина б) вне клетки хозяина в) в клетках и не в клетках хозяина

4. Вирусы были открыты:

а) Т. Шванном б) К. Бэром в) Д. Ивановским

5. Свойства живого, которые проявляют вирусы:

а) обмен веществ б) размножение в) рост

6. Синтез вирусного белка осуществляется:

а) на рибосомах клетки б) на рибосомах вируса в) на ДНК вируса

7. Инфекционным началом вируса являются

а) ферменты б) белок в) липидная мембрана г) нуклеиновая кислота

8. Вирусами вызываются следующие болезни человека (3 правильных ответа)

а) корь б) ангина в) бешенство г) сибирская язва д) дифтерия е) СПИД

9. Какой вирус нарушает работу иммунной системы человека?
А – полиомиелита Б – оспы В – гриппа Г – ВИЧ.

10.Установите соответствие между признаком объекта и формой жизни, для которой он характерен.
ПРИЗНАК ОБЪЕКТА
А) наличие рибосом
Б) отсутствие плазматической мембраны
В) не имеют собственного обмена веществ
Г) большинство гетеротрофы
Д) размножение только в клетках хозяина
Е) размножение делением клетки

ФОРМА ЖИЗНИ
1) неклеточная (вирусы)
2) клеточная (бактерии)

1)доклеточные формы жизни; 2) древнейшие эукариот; в) примитивные бактерии.

2. Обязательными компонентами вируса являются:

1) липиды; 2) нуклеиновые кислоты; 3) полисахариды; 4) белки.

3) Вирусы размножаются:

1) самостоятельно вне клетки хозяина; 2) только в клетке хозяина; 3) 1 и 2.

4) Синтез вирусного белка осуществляется:

1) на рибосомах клетки; 2) на собственных рибосомах вируса.

5) Вирусы, проникая в клетку хозяина,

1) питаются рибосомами; 2) отравляют её своими продуктами жизнедеятельности

3) воспроизводят свой генетический материал; 4) поселяются в митохондриях;

6) Признак организмов, характерный для неклеточной формы жизни:

1) питание; 2) Выделение вредных продуктов жизнедеятельности;

3) дыхание; 4) высокая степень приспособленности к среде.

7) Русский биолог Д.И.Ивановский, изучая заболевания листьев табака, открыл:

1) простейших; 2) вирусы; 3) бактерии; 4) грибы.

8) Какие формы жизни занимают промежуточное положение между телами живой и

1) лишайники; 2) грибы; 3) бактерии; 4) вирусы.

9) Вирусами вызываются следующие заболевания человека;

1) корь; 2) ангина; 3) бешенство; 4) СПИД;

10) Установите последовательность жизненного цикла вируса в клетке хозяина:

1) растворение оболочки клетки в месте прикрепления вируса;

2) встраивание ДНК вируса в ДНК клетки хозяина;

3) формирование новых вирусов;

4) прикрепление вируса своими отростками к оболочке клетки;

5) проникновение ДНК вируса в клетку;

6) синтез вирусных белков.

1. Вирусы состоят из

белков и нуклеиновой кислоты

целлюлозы и белков

ядра и цитоплазмы

2. Размеры большинства вирусов

около одного миллиметра или чуть меньше

около одной сотой миллиметра или чуть меньше

намного меньше одной тысячной миллиметра

не превосходят размеры атомов и молекул

3. Белковая оболочка, в которую заключен геном вируса, называется

4. Вирусы – облигатные внутриклеточные паразиты. Это значит, что они не способны к размножению и синтезу своих белков в отсутствие

генов другого вируса

5. Вирусы, паразитирующие на бактериях, называются

6. Выберите НЕВЕРНОЕ утверждение о биологической роли вирусов. Вирусы

являются одними из главных патогенов человека

играют важную роль как редуценты

переносят гены одних биологических видов к другим

размножаются внутри клеток хозяина

7. Какое из приведенных ниже образных определений было дано вирусам?

наиневероятнейшая форма существования материи

плохие новости в белковой упаковке

А) Виноградский б) Павлов в) Ивановский г) Вернадский

2.Какой вирус вызывает заболевание СПИД?

А) ВТМ б) ВИЧ в) бактериофаг г) вирус герпеса

3.Объект, изображенный на рисунке:

А) бактерия б) вирус герпеса в) ВТМ г) бактериофаг

4.Какой из названных организмов является неклеточной формой жизни?

А) амеба б) стрептококк в) бактериофаг г) дрожжи

5.Наследственная информация в вирусах содержится:

А) в ДНК б) в цитоплазме г) в ядре г) в митохондриях

6.Клеточного строения не имеют:

А) сине-зеленые водоросли - цианеи

7.Вирус нарушает жизнедеятельность клетки-хозяина потому, что:

А) разрушает клеточную мембрану

Б) клетка теряет способность к репродукции

В) разрушает митохондрии в клетке хозяина

Г) ДНК фага осуществляет синтез собственных молекул белка

8. Бактериофаг – это:

А) вирус, поражающий бактерии

Б) простейшее, питающееся бактериями

В) вирус, поражающий животных

Г) вирус, поражающий грибы.

9..Установите последовательность жизненного цикла бктериофага.

А. Встраивание ДНК Бактериофага в клетку-хозяина

Б. Синтез вирусных ДНК и белков в клетке бактериофага

В. прикрепление бактериофага к оболочке бактерии

Г. проникновение бактериофага в клетку бактерии

Д. выход бактериофага из клетки, заражение других

презентация к уроку "Вирусы" биология 10 класс

Презентация 10 класса по предмету "Биология и Экология" на тему: "Презентация к уроку по биологии (10 класс) по теме: презентация к уроку "Вирусы"". Скачать бесплатно и без регистрации. — Транскрипт:

1 Неклеточные формы жизни. Вирусы. Презентация к уроку биологии 10 класс (профильный уровень), составлена учителем биологии МБОУ СОШ 2 г.Пыть-Ях, Усаниной Верой Владимировной

2 План урока: 1.История открытия некоторых вирусов, возникновение вирусологии 2.Строение и жизнедеятельность вирусов 2.1.Состав и строение вирусов. 2.2.Классификация вирусов 2.3.Механизм взаимодействия вирусов с клеткой. 3.Бактериофаги вирусы бактерий 4.Роль вирусов в природе и жизни людей. Вирусные заболевания. 5.Особенности функционирования вируса СПИДа. Меры профилактики. 6.Меры профилактики вирусных заболеваний. 7.Закрепление знаний. Работа с мини-тестом. 8.Итоги урока. Запись домашнего задания.

4 1.История открытия некоторых вирусов, возникновение вирусологии В 1852 году русский ботаник Ивановский Дмитрий Иосифович получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью

7 В 1901 г. было обнаружено первое вирусное заболевание человека - жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами. В 1901 г. было обнаружено первое вирусное заболевание человека - жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами. В 1907 году открыт вирус натуральной оспы В 1907 году открыт вирус натуральной оспы 1909 год – полиомиелита 1909 год – полиомиелита В 1911 г. Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака саркомы кур Рауса. В 1911 г. Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака саркомы кур Рауса.

9 Вирусы неклеточные формы жизни. Вирусы очень мелких размеров, примерно в 50 раз меньше бактерий. Разглядеть их с помощью светового микроскопа практически невозможно. Размножаются вирусы только в клетках растений, животных и человека, вызывая различные заболевания. Вирусы имеют очень простое строение и состоят из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки и скорее напоминают частицу, нежели клетку. Вне клеток хозяина вирусная частица не проявляет никаких признаков жизни: не питается, не дышит, не растет, не размножается.

10 2.1.Состав и строение вирусов. Структура вируса на примере ВИЧ Структура вируса на примере ВИЧ (1) РНК-геном вируса, (2) нуклеокапсид, (3) капсид, (4) белковый матрикс (5) липидную мембрану (6-7) гликопротеин - рецепторы (811) - белки (811) - белки

11 2.2.Классификация вирусов: дезоксивирусы рибовирусы ДНК двухнитчаиая ДНК однонитчатая РНК двухнитчатые РНК однонитчатые Без внешних оболочек: Аденовирусы Крысиный вирус- Без внешних оболочек: Вирусы раневых опухолей, растений Без внешних оболочек: Полиомиелит, Энтеровирусы, Риновирусы, Вирус табачной мозаики С внешними Оболочками:Герпес-вирусыОспенныевирусы С внешними оболочками: Вирусы кори, свинки, гриппа, бешенства, Онкогенные РНК-содержащие

12 2.3.Механизм взаимодействия вирусов с клеткой. 1. Инфицирование - это путь проникновения вируса в клетку, методом рецепторного эндоцитоза Этапы: 1)прикрепление вируса к клеточным рецепторам; 2) образование вакуоли/эндоциоз/. 3) выход вируса из вакуоли в цитоплазму путем слияния вирусной и клеточной мембран 2. Размножение вируса/только в клетке хозяина/: 1) Репликация вирусной нуклеиновой кислоты (удвоение) 2) Синтез вирусных белков (клеточный материал клетки хозяина) 3) Сборка вирионов. По завершению сборки вирионы выходят из клетки.

13 3.Бактериофаги Вирусы, поражающие бактерии, называются бактериофагами. Все фаги имеют многогранную призматическую головку и хвост. Диаметр головки нм, длина хвоста – 250 нм. Бактериофаги полностью разрушают бактериальные клетки и потому могут быть использованы для лечения бактериальных заболеваний, например дизентерии, брюшного тифа, холеры.

14 4.Роль вирусов в органическом мире Негативная роль Вызывают заболевания растений, животных и человека. Используются как биологическое оружие. Позитивная роль Регулируют численность живых организмов в биосфере. Являются объектом. нанобиотехнологий.

15 4.Вирусы, вызывающие заболевания человека: герпес свиной грипп ВИЧ гепатит С полиомиелит

16 Грипп рак простаты ОРЗ Птичий грипп чума

18 Многие путают два совершенно различных понятия - ВИЧ- инфицированный и больной СПИДом. Разница заключается в том, что человек, инфицированный вирусом иммунодефицита, может в течение многих лет оставаться работоспособным, относительно здоровым человеком. Такой человек не представляет никакой опасности для окружающих. Вирус иммунодефицита человека Смертельно опасный вирус СПИДа Трехмерное изображение вируса СПИДа 5.СПИД. ВИЧ

19 6.Меры профилактики вирусных заболеваний: Соблюдение здорового образа жизни Соблюдение здорового образа жизни Меры по повышению иммунитета Меры по повышению иммунитета Повышение санитарной культуры населения Повышение санитарной культуры населения Своевременное выявление и лечение больных Своевременное выявление и лечение больных Ношение марлевых повязок при контакте с больными Ношение марлевых повязок при контакте с больными Соблюдение санитарно-гигиенических правил Соблюдение санитарно-гигиенических правил Вакцинация населения Вакцинация населения

20 Проверим полученные знания 1.Вирусы – это: А) прокариотическая клетка Б)эукариотическая клетка В) неклеточная форма жизни Г) все верно 2. Вирусы состоят из А) белков и нуклеиновой кислоты Б) целлюлозы и белков В) ДНК и РНК Г) ядра и цитоплазмы 3. Белковая оболочка, в которую заключен геном вируса, называется А. вирион Б. капсула В. вироид Г. капсид

21 4.Наследственная информация заключена в ДНК у вирусов, вызывающих следующие заболевания: А) СПИД Б) паротит В) герпес Г) корь 5. Вызывают заболевания А) туберкулез 1) вирусы Б) СПИД 2) бактерии В) грипп Г) сальмонеллез Д) корь Е) брюшной тиф АБВГДЕ

22 Сверим ответы 1 – В 2 – А 3 – Г 4 – В 5 – Если нет ни одной ошибки – 5, Если одна или две ошибки – 4, Если более двух ошибок – 3.

Сейчас известно 39 видов коронавирусов, в каждый вид могут входить десятки и сотни штаммов. Кроме того, есть еще 10 видов — кандидатов в коронавирусы. Специалисты пока только проверяют, можно ли их считать настоящими коронавирусами. У них широкий спектр хозяев среди птиц и зверей, у которых они вызывают заболевания дыхательной системы и желудочно-кишечного тракта. К людям коронавирусы приходят от животных: вирус атипичной пневмонии 2002—2003 годов SARS-CoV пришел от подковоносых летучих мышей, от которых он перескочил в мусанга, или малайскую пальмовую куницу, а из мусанга — уже в человека. (Любителям кофе малайская пальмовая куница должна быть знакома — это тот самый зверек, без которого не было бы кофе копи-лювак: мусангам скармливают кофейные зерна, которые определенным образом ферментируются в кишечнике, изменяя вкусовые свойства; кофе из зерен, которые прогнали через мусангов, считается особо изысканным и стоит весьма немалых денег.)

Еще один человеческий коронавирус известен по вспышке ближневосточного респираторного синдрома, первые случаи которого были зарегистрированы в 2012 году в Саудовской Аравии, — он получил название MERS-CoV. Этот вирус также пришел к людям от летучих мышей с промежуточной остановкой в одногорбых верблюдах (оттого его еще называют верблюжьим гриппом, что неправильно, — коронавирусы от вирусов гриппа отличаются). Умирают от него более трети заразившихся, однако заразиться им сложно: с момента появления вируса и до начала этого года в мире зарегистрировано лишь около двух с половиной тысяч случаев.

Подозревают, что и новый вирус SARS-CoV-2 тоже пришел к нам от летучих мышей.

Наконец, есть еще четыре человеческих коронавируса, два из которых, HCoV-229E и HCoV-OC43, были известны еще до атипичной пневмонии от SARS-CoV, а два других, HCoV-NL63 и HCoV-HKU1, открыли в 2004 и 2005 годах. Все четыре не вызывают ничего серьезнее мягкой простуды; хотя коронавирусная простуда встречается довольно часто — на ее счет относят 15—30% всей простуды в мире.

Но об эпидемиологии коронавирусов мы рассказывать не будем, а вместо этого поговорим о том, как они устроены и как на них реагируют наши клетки.

Обладатели белковой короны

И белок S, и белок HE сидят в мембранной липидной оболочке. Откуда она берется? Как мы помним, наши клетки окружены мембраной и внутри них существует много мембранных органелл — клеточных органов, выполняющих разные функции и ради правильной работы отделенных от остальной клетки двуслойной липидной мембраной. Ее-то вирус и заимствует, выходя из клетки, а как именно, скажем чуть ниже. Кроме S и HE в ней сидит очень много белка М, который поддерживает и структурирует мембрану, и еще немного белка E. Под липидной оболочкой с белками мы найдем геном вируса — нить молекулы РНК, которая усажена белком N: он упаковывает вирусную РНК в компактную свернутую спираль. (Белковая оболочка вирусов, непосредственно взаимодействующая с нуклеиновой кислотой, называется капсидом.) Когда РНК попадает в клетку, то на ней сразу можно синтезировать белки, и такую РНК у вирусов обозначают плюсом.

По этим признакам коронавирусы относят к РНК-содержащим вирусам, чей геном представляет собой одну-единственную плюс-цепь РНК. Так же выглядит геном у множества других вирусов, среди которых есть риновирусы (одна из самых частых причин простуды) и вирус гепатита С. В то же время коронавирусы относят к оболочечным вирусам, у которых кроме нуклеиновой кислоты и связанного с ней структурно-защитного белка (у коронавирусов это белок N) есть еще мембранная оболочка. К оболочечным вирусам еще относятся, например, вирусы герпеса, у которых наследственная информация хранится в ДНК, и ВИЧ. Как видим, по отдельности разные молекулярные черты можно найти у множества вирусов и лишь по их сочетанию отделить одну группу вирусов от другой.

Кстати, геном в виде РНК — это, можно сказать, слабость коронавирусов. В нуклеиновых кислотах время от времени появляются мутации либо из-за внешних факторов, вроде фоновой радиации, либо из-за стандартных ошибок белков, которые эти нуклеиновые кислоты копируют. Но в клеточной ДНК мутации могут быть исправлены специальными ремонтными белками. Этим же ремонтом способны воспользоваться вирусы с геномом в виде ДНК или же те, которые геномную РНК на время копируют в ДНК (такие вирусы называются ретровирусами). А в коронавирусной РНК ошибки никак не исправляются. Мутации помогают вирусам сменить хозяина, но среди мутаций есть очень много вредных, и если вирус не может никак корректировать дефекты в ДНК, они в какой-то момент могут сделать его просто нежизнеспособным.

Любые вирусы — это, грубо говоря, лишь комок молекул, пусть и сложно устроенный. Собственного обмена веществ у вирусов нет, и размножаться за пределами клетки они не могут. Вирусам с мембранной оболочкой проникнуть в клетку проще как из-за самой мембраны, так и благодаря сидящим на ней белкам: они хорошо подходят к клеточным рецепторам. Кроме того, белки мембранной оболочки, как собственно вирусные, так и те, которые вирус прихватил у клетки вместе с куском мембраны, помогают вирусу уходить от иммунной атаки. Но из-за мембраны такие вирусы более чувствительны к разным неблагоприятным факторам, вроде обезвоживания или моющих детергентов, мембрану разрушающих. Поэтому вирусы с мембранной оболочкой лучше всего передаются от хозяина к хозяину, а сидеть на какой-то поверхности и ждать, когда их оттуда снимет потенциальный хозяин, они долго не могут. Этим они отличаются от вирусов без мембраны, которые представляют собой нуклеиновую кислоту, заключенную в белковый капсид, — они более устойчивы в окружающей среде, но проникнуть в клетку для них зачастую сложнее.

Внедрение в клетку

Разные вирусы пользуются разными клеточными белками для входа. Так, вирус атипичной пневмонии SARS-CoV и относительно безобидный HCoV-NL63 связываются с ангиотензинпревращающим ферментом 2, который помогает регулировать кровяное давление, участвует в управлении иммунитетом и играет роль еще в целом ряде процессов. Но белка одного вида для входа бывает недостаточно, поэтому, например, SARS-CoV нужен еще белок TMPRSS2 — одна из сериновых протеаз, участвующая в разных биохимических реакциях. Вирус сначала связывается с одним белком на поверхности клетки, а потом второй белок на поверхности клетки режет вирусный белок S, после чего мембраны вируса и клетки соединяются.

Схема жизненного цикла коронавируса. Проникнув в клетку, вирус высвобождает свою РНК, на которой рибосомы — клеточные машины для белкового синтеза — собирают вирусные белки, необходимые для формирования мембранных пузырьков и для синтеза плюс-цепи геномной РНК — гРНК. На вспомогательных мембранных пузырьках появляются вирусные белки, образующие RTC — replication transcription complex, этот комплекс выполняет репликацию (удвоение генома вируса) и транскрипцию — синтез коротких субгеномных РНК (сгРНК), предназначенных для сборки структурных вирусных белков. Структурный белок N соединяется с геномной РНК и образует нуклеокапсид вируса (геном плюс капсидный белок). На эндоплазматической сети синтезируются другие структурные белки, которые организуют вирусу липидную мембрану.

Вирус проник в клетку, и теперь он начинает копировать свой геном, то есть молекулу РНК, и синтезировать белки, нужные для копирования РНК и для формирования вирусных частиц. Кроме полных геномных РНК коронавирусы создают еще набор более коротких РНК — они синтезируются на больших геномных РНК и нужны только для синтеза белков; в вирусные частицы эти короткие РНК не попадают (точно так же ведут себя некоторые другие вирусы, которые вместе с коронавирусами объединяют в группу Nidovirales). Все вирусные РНК синтезируются в особых белковых комплексах, которые, в свою очередь, закреплены в небольших мембранных пузырьках. Эти пузырьки создает сам вирус: его белки вторгаются во внутриклеточные мембраны и фрагментируют их, создавая пузырьки-везикулы, чтобы РНК-синтезирующим комплексам было к чему пришвартоваться.

Часть насинтезированной РНК остается плавать в цитоплазме клетки — на ней синтезируется белок N, который будет упаковывать геномную вирусную РНК в спираль. Другие структурные белки, те, что потом окажутся в мембранной оболочке вируса (S, M и пр.), синтезируются на РНК, осевшей на особой внутриклеточной структуре — эндоплазматической сети, или эндоплазматическом ретикулуме (ЭР). Эндоплазматическая сеть — это огромная система мембранных канальцев, цистерн и пузырьков, на которых сидят белоксинтезирующие молекулярные машины рибосомы и собирают белки в соответствии с информацией в РНК. Готовые белки погружаются внутрь полостей ЭР, где приобретают правильную пространственную форму и потом либо переходят в клеточную цитоплазму, либо отправляются на экспорт, наружу из клетки, будучи заключены в транспортный мембранный пузырек.

Особенности внутриклеточной борьбы

О том, что у нее внутри орудует вирус, клетка может догадаться по неполадкам с внутренними мембранами — мы помним, что коронавирусы фрагментируют мембраны, чтобы дать опору своим белкам, синтезирующим РНК, и сами вирусные частицы прихватывают себе куски мембран. Кроме того, вирусные белки накапливаются в эндоплазматической сети и вызывают так называемый ЭР-стресс, то есть стресс эндоплазматического ретикулума. ЭР-стресс заставляет клетку остановить синтез белков (что, несомненно, бьет по вирусу — ведь он зависит от клеточной белоксинтезирующей машины) и активирует сигнальные молекулярные пути, которые включают программы клеточного суицида. Наконец, клетка может понять по вирусной РНК, что внутри у нее поселилась инфекция, и в ответ начать синтез интерферона первого типа. Это сигнальный белок, который выходит из клетки и оповещает всех об инфекции, в результате здоровые клетки готовятся защищаться от своей соседки, а иммунные клетки стремятся уничтожить зараженную клетку.

Читайте также: