Почему вирусы выделяют в особую группу организмов так как они

Разделы: Биология

Класс: 10

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.

Этапы работы	Содержание этапа
1. Организационный момент.
2. Опрос учащихся по заданному на дом материалу (актуализация опорных знаний). Цель для учащихся: – вспомнить строение ядра и его функции; строение прокариот и эукариот. Цели и задачи для учителя: – воспроизвести необходимые для овладения новым материалом знания учащихся о клеточных формах жизни; – оценить уровень подготовленности учащихся, скорректировать их знания, проверить готовность к восприятию новой информации. Методы организации работы: индивидуальный опрос, фронтальный опрос, опрос по карточкам. Форма организации работы: фронтальная Критерии достижения целей и задач данного этапа урока: успешные ответы учащихся, понимание ими связи вопросов с темой урока. При затруднении в ответах учитель оказывает помощь, задает наводящие вопросы. Методы мотивирования учебной активности учащихся: использование поощрительных слов за хорошие ответы.	Подавляющее большинство ныне живущих организмов состоит из клеток. Лишь немногие примитивнейшие организмы – вирусы и фаги – не имеют клеточного строения. Поэтому важнейшему признаку все живое делится на две империи. 1.Какие? (доклеточные и клеточные). 2. Какие надцарства объединяют клеточные? Почему их так назвали? (безъядерные – прокариоты и ядерные – эукариоты). 3. Покажите связь ядра с его функцией в клетке. 4. Имеются ли принципиальные различия между прокариотами и эукариотами? 5. Опрос по карточкам: Дайте сравнительную характеристику клеткам эукариот. Царства Растения Грибы Животные
3. Объяснение нового учебного материала. Цель для учащихся: – изучить строение вирусов, этапы проникновения вирусов в клетку-хозяина; – сравнить строение вирусов с живыми организмами. Цели и задачи для учителя: – познакомить учащихся со строением вирусов и фагов, этапами их проникновения в клетку; – осмысление новых знаний при сравнении доклеточных и клеточных организмов; – развивать у учащихся умения сравнивать, анализировать, находить главное; – работая с рисунками научить путям достижения поставленных целей; – при коллективном выполнении заданий, создать атмосферу сотрудничества и заинтересованности, наличие обратной связи с учащимися, развитие у них коммуникативных способностей. Основные положения нового материала: 1. История открытия вирусов. 2. Строение вирусов и бактериофагов. 3. Пути проникновения вирусов в клетку. 4. Гипотезы возникновения вирусов. Методы организации работы: использование проблемных вопросов, рассказ учителя с элементами беседы, работа с тетрадью, использование технических средств обучения. Форма организации работы: фронтальная, индивидуальная, работа в парах, коллективная (эвристическая беседа). Критерии достижения целей и задач данного этапа урока: – могут рассказать о строении вирусов, сравнивать их с клеточными организмами; – умеют найти из предложенного материала нужную информацию, вычленить главное. Критерии определения уровня внимания и интереса учащихся к излагаемому материалу: – активность в ответах на вопросы; – наличие уточняющих вопросов в сложных местах. Методы мотивирования учебной активности учащихся: использование поощрительных слов.	1. Учитель: Я зашла в аптеку, узнать, какие есть медицинские препараты против инфекций, вызывающих различные заболевания. Лекарств, предупреждающих и лечащих бактериальные заболевания очень много. И совсем немного препаратов мне предложили в аптеке для профилактики вирусных заболеваний. Беседа: 1. Почему же так мало противовирусных препаратов? 2. Что для этого надо знать, чтобы противостоять вирусам? 3. Представьте себя в роли тех людей, которые должны защитить человечество от вирусов. Какие знания о вирусах вам необходимы, чтобы выполнить эту важную миссию? 4. Какие цели и задачи мы должны решить на уроке? Учитель называет тему урока, ученики записывают в тетради. (слайды 1, 2) Учитель: Об истории открытия вирусов нам расскажет ученица А. Учитель: А я расскажу о гипотезах возникновения вирусов. (слайды 3-6) 3. Учитель: Чтобы узнать, как устроен вирус, на него необходимо посмотреть. Как вы думаете, почему я не предлагаю вам для этого световой микроскоп? (Ответы учащихся) Комментарий учителя: Действительно, увидеть вирусы можно только с помощью электронного микроскопа. Сегодня науке известно около полутора тысяч вирусов. Но они настолько малы, что, по словам одного из ученых, коллекция, собранная из всех известных вирусов, “поместилась бы в коробочке размером с маковое зернышко”! Давайте, для того чтобы узнать, как устроены вирусы, отправимся с вами в виртуальную вирусную лабораторию. В ваших лабораториях есть образцы некоторых вирусов. Рассмотрите их. Ответьте на вопросы, которые есть в информационных листах. Вирусологи имеют дело с опасными инфекциями. Их работа требует исключительной аккуратности и оперативности. Поэтому, чтобы рассмотреть, как устроены вирусы, вам дается 5 минут. (Работа учащихся в парах). Строение вируса. (слайды 7, 8) В клетке хозяина вирус находится в виде молекул нуклеиновой кислоты. В свободноживущем состоянии в форме вириона. Вирион это генетические элементы, одетые в защитную белковую оболочку способные переходить из одной клетки в другую Вирионы представляют собой симметричные тела, состоящие из повторяющихся элементов. В сердцевине каждого вириона находится генетический материал, представленный молекулами ДНК или РНК. (У всех организмов каждая клетка содержит и ДНК и РНК). И ДНК и РНК могут быть как двух цепочные, так и одно цепочные, линейные или кольцевые. 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 повторяющихся полипептидных цепей одного или нескольких типов белков. Оболочка часто построена из повторяющихся субъединиц – капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии. Сложноорганизованные вирусы имеют дополнительную белковую или липопротеиновую оболочку, которая иногда может содержать и углеводы, например, у возбудителей гриппа и герпеса. Учитель: Так просто не устроен ни один живой организм. 1. Какой вывод по этой части работы можно сделать? 2. В чем сходство вирусов с живыми организмами? Сходство с живыми организмами: а) Способны воспроизводить себе подобные формы. б) Обладают наследственностью и изменчивостью. 3. Чем отличаются вирусы по строению от клеток растений, животных, грибов и бактерий? Ученики записывают в тетради вывод: 4. Почему же вирусы выделяют в особое царство живой природы? (Предполагаемый ответ: они, как никакие другие живые организмы, сочетают в себе признаки живых систем и неживой материи, поэтому их выделяют в особое царство живой природы). В отличие от всех организмов у вирусов отсутствует собственная система биосинтеза белка, что побуждает их вести паразитический образ жизни. В целом жизненный цикл вируса имеет две фазы: – внеклеточную или покоящуюся (вирусные частицы или вирионы) – и внутриклеточную – вегетативная (размножающуюся). (слайд 9) Процесс размножения вирусов особенный в органическом мире, он характеризуется огромной скоростью. Этапы проникновения вируса в клетку и его размножение. Только внедряясь в чужую клетку, вирус может воспроизводить себе подобные формы. Для этого он использует органоиды и ферменты клетки-хозяина, т.к. своих органоидов и ферментов у него нет. Как же это происходит? 1) Вирус осаждается на поверхности мембраны клетки. 2) НК вируса проникает внутрь клетки путем эндоцитоза или впрыскивания ее в клетку. 3) Репродукция НК вируса (размножение внутри клетки), при этом генетический аппарат клетки-хозяина подавляется. 4) Синтез белков капсида. 5) Формирование вирионов по принципу самосборки. 6) Выход вирусов из клетки. После этого клетка либо погибает, либо продолжает существовать и производить новые поколения вирусных частиц. – Подумайте, пожалуйста, и ответьте на вопрос: – Противоречит ли существование вирусов одному из главных положений клеточной теории о том, что все живые организмы состоят из клеток? Почему? (Предполагаемый ответ: Не противоречит, а подтверждает, так как свойства живых организмов вирусы могут проявлять только внутри других живых клеток). 4. Строение бактериофага: Особой группой вирусов являются бактериофаги, или просто фаги, которые заражают бактериальные клетки. Их строение: 1) капсидная головка с нуклеиновой кислотой (ДНК или РНК); 2) стержень; 3) спиралеобразный сокращающийся капсид; 4) базальная пластинка; 5) хвостовые фибриллы Посмотрите, как размножается Уже через 10 мин после заражения в бактерии формируются новые фаги, а через полчаса бактериальная клетка разрушается, и из нее выходят около 200 заново сформированных вирусов – фагов, способных заражать другие бактериальные клетки. Некоторые фаги используются человеком для борьбы с болезнетворными бактериями, например с бактериями, вызывающими холеру, дизентерию, брюшной тиф. И сегодня, я не могу не сказать еще об одном вирусе, который известен человечеству уже более 20 лет. Но ученые до сих пор не нашли лекарства против этого вируса. Что это за вирус? (Предполагаемый ответ: ВИЧ – Вирус иммунодефицита человека). О вирусе СПИДа расскажет ученик Б. 1. Вирусы являются возбудителями многих опасных болезней человека, животных и растений. 2. Использование в генетике и в селекции для получения вакцин против вирусных заболеваний, уничтожение вредных для сельского хозяйства насекомых, растений, животных. (слайд 13) (Дополнительная информация: Попытки использовать вирусы на пользу человечеству довольно немногочисленны. Так, в середине XX века вирус кроличьего миксоматоза использовали в Австралии, чтобы уменьшить поголовье этих чрезвычайно расплодившихся животных. Благодаря успехам генетики в будущем, возможно, искусственные вирусы смогут уничтожать больные клетки, не затрагивая при этом здоровые, или излечивать их, добавляя необходимый ген).
4. Закрепление учебного материала: – первичное закрепление материала; – подведение итогов урока. Цели для учащихся: – подкрепить свои знания о строении вирусов; – получить хорошую оценку. Цели и задачи для учителя: – осмыслить, систематизировать, обобщить и закрепить новые знания и умения; – осуществить первичную проверку усвоения и понимания нового материала; – установить соответствие между поставленными задачами урока и его результатами, внести коррективы. Метод организации работы: Форма организации работы: Критерии, позволяющие определить степень усвоения нового материала: хорошие оценки за работу. Возможные пути и методы реагирования на ситуации, когда часть учащихся не усвоила новый материал: – учитель исправляет и корректирует ответы учеников; – в случае выявления ошибок, проводится коррекция знаний на следующем уроке.	Для того чтобы подвести итог нашей работы, я предлагаю составить рассказ о вирусах с использованием слов выписанных на доске. По цепочке составляем по одному предложению, но чтобы получился логически завешенный текст. ВИРУСНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ. (слайд 14) – Вирусы — неклеточная форма жизни. – Вирусы являются облигатными паразитами — они не способны размножаться вне клетки – Вирусы имеют специфический механизм взаимодействия с клетками. – Вирусы внутриклеточные паразиты бактерий, растений, животных. – Вирусы — возбудители опасных заболеваний человека. – Обнаружен также вирус, поражающий другие вирусы. Давайте вернемся к задачам нашего урока. Удалось ли их решить в процессе совместной деятельности? Рефлексия. (слайд 16) Давайте вернемся к задачам нашего урока. Удалось ли их решить в процессе совместной деятельности? Рефлексия. (слайд 16)
5. Задание на дом. Цели для учащихся: – используя текст параграфа и записи в тетради выучить строение и значение вирусов, уметь отвечать на вопросы; – выполнить творческие задания. Цели и задачи для учителя: – объяснить особенности выполнения домашнего задания; – мотивировать выполнение учащимися дополнительных заданий хорошими оценками. Критерии успешного выполнения творческих заданий: Запишите домашнее задание: 1. Параграф 59, записи в тетради. 2. По желанию дополнительное творческое задание: – Провести мини-исследование по вопросу: почему то, что поражает компьютерные программы, тоже назвали вирусом? Урок окончен. До скорой встречи!

При подготовке к уроку были использованы:

1. Ресурсы интернет.
2. Биологический энциклопедический словарь.
3. Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. Д.К.Беляев, 2010г.
4. Общая биология: Учеб. Для 10-11 кл. А.О.Рувинский, 2009г.
5. Материалы учителей биологии В.И.Аржановой, О.В.Рындиной, Н.Б.Кузнецова.

Вирус – это неклеточный инфекционный агент, который обладает способностью воспроизводиться только при попадании в живую клетку.

Вирус - уникальный организм

Вирусы могут поразить все виды живых организмов: бактерии, растения, животных, человека.

Бактериофаг – это вирус бактериальной клетки.

Также существует такая группа вирусов, которые реплицируются исключительно в присутствии других вирусов – сателлитов.

Вирусные инфекции вызывают у животных интенсивный иммунный ответ, который чаще всего вызывает гибель организма. Иногда иммунный ответ вызывается вакцинами, которые формируют активную приобретенную форму защитных сил организма. Антибиотики не действуют на вирусные инфекции.

Пока вирус находится во внеклеточной среде или на стадии заражения клетки он существует в виде независимой частицы.

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Вирусная частица состоит из нескольких обязательных компонентов:

• генетический материал, представленный в виде ДНК или РНК;
• белковая оболочка или капсида;
• дополнительная липидная оболочка вируса (формируется в отдельных случаях).

Помимо того, в природе существуют некоторые формы вирусоподобных частиц (вирусных нуклеиновых кислот) – вироидов.

Согласно критерию содержания генетического аппарата вируса выделяют вирусы:

Ранее в биологических трудах подчеркивался тот факт, что к вирусам можно отнести прионы – особые белки, которые не содержат в себе нуклеиновых кислот.

Вирусные организмы могут иметь различные формы от спиральной до сферической. Вирусы имеют очень маленькие микроскопические размеры, поэтому они не могут быть замечены световым микроскопом.

Вирусы существуют как облигатные паразиты, поскольку вне клетки они размножаться не способны. От живых паразитарных организмов они отличаются полным отсутствием обособленного энергетического обмена и отсутствием аппарата для синтеза белка.

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Одни исследователи определяют вирусы как комплексные органические молекулы, которые могут взаимодействовать с живыми организмами, а другие выделяют их в особую форму жизни. Чаще всего вирусы характеризуют, как организмы, являющиеся пограничными формами живого и неживого.

Признаки вирусов

На живые организмы они похожи следующими признаками:

• имеют собственный генетический набор;
• подчиняются законам действия естественного отбора;
• размножаются, создавая копии путем самосборки.

Вирусы по-разному проникают в клетку, одним из путей можно назвать внедрение через кровь или секрецию. Порядок заражения клетки вирусом также может быть достаточно разнообразным.

Например, вирус герпеса встраивается в мембрану после чего в генетический материал проникает вирусный капсид. Вирус гепатита С проникает в клетку целиком, а бактериофаги впрыскивают собственный генетический материал внутрь бактериальной клетки и оставляют снаружи белковую оболочку.

Также геном вируса может встраиваться в одну из органелл или внутрь цитоплазмы и превращать клетку в фундамент для развития вирусной клетки. Естественные процессы клетки нарушаются и ее потенциал направляется на производство генома и белка вирусов.

Репликация – это процесс воспроизведения генома вируса.

Путем репликации происходит захват вирусом территории клетки. Репликация отличается тем, что генетический материал вируса смешивается с клетками хозяина. Все это приводит к активной вирусной мутации и повышает выживаемость вируса. Когда процесс репликации налажен, вирусная частица отпочковывается и заражает новые клетки, а инфицированная клетка продолжает производство.

По другому сценарию происходит лизис, когда клетка разрывается, а зараженный организм наполняется новыми вирусами, которые могут действовать совершенно разнообразно.

В 2013 году было установлено, что некоторые бактериофаги имеют собственную иммунную систему, способны к адаптации. В связи с этим появляются дополнительные доводы о том, что вирусы можно причислить к живым организмам. Те люди, которые считают вирусы обыкновенными паразитами должны обращать внимание на то, что они играют большую роль в формировании биомассы нашей планеты.

Любой изученный до сегодняшнего дня организм имел хотя бы один вирус и в какой – то мере был простимулирован нахождением вируса в собственном организме. Вариабельность генетического кода, возможно, является движущей силой эволюции. Благодаря выражению переменных фенотипов, организмы способны адаптироваться и стать более эффективными в изменяющихся условиях окружающей среды. Такую вариабельность обеспечивают именно вирусы, которые внедряют собственную ДНК в ДНК хозяина и вырабатывая таким образом новый генотип клетки хозяина.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что вирусы обладают свойствами как живых, так и не живых организмов. Они представляют собой уникальную форму жизни, которая обладает оригинальным комплексом черт.

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

В 1901 американский военный хирург У.Рид и его коллеги установили, что возбудитель желтой лихорадки также является фильтрующимся вирусом. Желтая лихорадка была первым заболеванием человека, опознанным как вирусное, однако потребовалось еще 26 лет, чтобы ее вирусное происхождение было окончательно доказано.

Свойства и происхождение вирусов.

Наиболее просто устроенные вирусы состоят из нуклеиновой кислоты, являющейся генетическим материалом (геномом) вируса, и покрывающего нуклеиновую кислоту белкового чехла. В состав некоторых вирусов входят также углеводы и жиры (липиды). Таким образом, вирусы можно рассматривать просто как мобильные наборы генетической информации. Вирусы лишены некоторых ферментов, необходимых для репродукции, и могут размножаться только внутри живой клетки, метаболизм которой после заражения перестраивается на воспроизводство вирусных, а не клеточных компонентов. Это свойство вирусов позволяет отнести их к облигатным (обязательным) клеточным паразитам. После синтеза отдельных компонентов формируются новые вирусные частицы. Симптомы вирусного заболевания развиваются как следствие повреждения вирусами отдельных клеток.

Принято считать, что вирусы произошли в результате обособления (автономизации) отдельных генетических элементов клетки, получивших, кроме того, способность передаваться от организма к организму. В нормальной клетке происходят перемещения нескольких типов генетических структур, например матричной, или информационной, РНК (мРНК), транспозонов, интронов, плазмид. Такие мобильные элементы, возможно, были предшественниками, или прародителями, вирусов.

Являются ли вирусы живыми организмами?

В 1935 американский биохимик У.Стэнли выделил в кристаллической форме вирус табачной мозаики, доказав тем самым его молекулярную природу. Полученные результаты вызвали бурные дискуссии о природе вирусов: являются ли они живыми организмами или просто активированными молекулами? Действительно, внутри зараженной клетки вирусы проявляют себя как интегральные компоненты более сложных живых систем, но вне клетки представляют собой метаболически инертные нуклеопротеины. Вирусы содержат генетическую информацию, но не могут самостоятельно реализовать ее, не обладая собственным механизмом синтеза белка. Когда особенности строения и репродукции вирусов оказались выясненными, вопрос о том, являются ли они живыми, постепенно утратил свое значение.

Размеры вирусов.

Величина вирусов варьирует от 20 до 300 нм (1 нм = 10 -9 м). Практически все вирусы по своим размерам мельче, чем бактерии (см. БАКТЕРИИ). Однако наиболее крупные вирусы, например вирус коровьей оспы, имеют такие же размеры, как и наиболее мелкие бактерии (хламидии и риккетсии), которые тоже являются облигатными паразитами и размножаются только в живых клетках. Поэтому отличительными чертами вирусов по сравнению с другими микроскопическими возбудителями инфекций служат не размеры или обязательный паразитизм, а особенности строения и уникальные механизмы репликации (воспроизведения самих себя).

СТРОЕНИЕ ВИРУСОВ

Вирионы со спиральным типом симметрии, как у вируса табачной мозаики, имеют форму удлиненного цилиндра; внутри белкового чехла, состоящего из отдельных субъединиц – капсомеров, находится свернутая спираль нуклеиновой кислоты (РНК). Вирионы с икосаэдрическим типом симметрии (от греч. eikosi – двадцать, hedra – поверхность), как у полиовируса, имеют сферическую, а точнее, многогранную форму; их капсиды построены из 20 правильных треугольных фасеток (поверхностей) и похожи на геодезический купол.

Встречаются вирусы с еще более сложным строением. Вирионы поксвирусов (вирусы группы оспы) не имеют правильного, типичного капсида: между сердцевиной и наружной оболочкой у них располагаются трубчатые и мембранные структуры.

РЕПЛИКАЦИЯ ВИРУСОВ

ДНК обычно существует в виде двухцепочечных структур: две полинуклеотидные цепочки соединены водородными связями и закручены таким образом, что образуется двойная спираль. РНК, напротив, обычно существует в виде одноцепочечных структур. Однако геном отдельных вирусов представляет собой одноцепочечную ДНК или двухцепочечную РНК. Нити (цепочки) вирусной нуклеиновой кислоты, двойные или одинарные, могут иметь линейную форму или замыкаться в кольцо.

У некоторых ДНК-содержащих вирусов сам цикл репродукции в клетке не связан с немедленной репликацией вирусной ДНК; вместо этого вирусная ДНК встраивается (интегрируется) в ДНК клетки-хозяина. На этой стадии вирус как единое структурное образование исчезает: его геном становится частью генетического аппарата клетки и даже реплицируется в составе клеточной ДНК во время деления клетки. Однако впоследствии, иногда через много лет, вирус может появиться вновь – запускается механизм синтеза вирусных белков, которые, объединяясь с вирусной ДНК, формируют новые вирионы.

Так называемые ретровирусы содержат в качестве генома РНК и имеют необычный способ транскрипции генетического материала: вместо транскрипции ДНК в РНК, как это происходит в клетке и характерно для ДНК-содержащих вирусов, их РНК транскрибируется в ДНК. Двухцепочечная ДНК вируса затем встраивается в хромосомную ДНК клетки. На матрице такой вирусной ДНК синтезируется новая вирусная РНК, которая, как и другие, определяет синтез вирусных белков. См. также РЕТРОВИРУСЫ.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ

Тем не менее система классификации вирусов необходима в практической работе, и попытки ее создания предпринимались неоднократно. Наиболее продуктивным оказался подход, основанный на структурно-функциональной характеристике вирусов: чтобы отличить разные группы вирусов друг от друга, описывают тип их нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК, каждая из которых может быть одноцепочечной или двухцепочечной), ее размеры (число нуклеотидов в цепочке нуклеиновой кислоты), число молекул нуклеиновой кислоты в одном вирионе, геометрию вириона и особенности строения капсида и наружной оболочки вириона, тип хозяина (растения, бактерии, насекомые, млекопитающие и т.д.), особенности вызываемой вирусами патологии (симптомы и характер заболевания), антигенные свойства вирусных белков и особенности реакции иммунной системы организма на внедрение вируса.

В систему классификации вирусов не вполне укладывается группа микроскопических возбудителей болезней, называемая вироидами (т.е. вирусоподобными частицами). Вироиды вызывают многие распространенные среди растений болезни. Это мельчайшие инфекционные агенты, лишенные даже простейшего белкового чехла (имеющегося у всех вирусов); они состоят только из замкнутой в кольцо одноцепочечной РНК.

ВИРУСНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Хотя вирусы не являются полноценными живыми организмами, их эволюционное развитие имеет много общего с эволюцией других патогенных организмов. Для того чтобы сохраниться как вид, ни один паразит не может быть слишком опасным для своего основного хозяина, в котором размножается. В противном случае это привело бы к полному исчезновению хозяина как биологического вида, а вместе с ним и самого возбудителя. В то же время любой патогенный организм не сможет существовать как биологический вид, если у его основного хозяина слишком быстро и эффективно развивается иммунитет, позволяющий подавлять репродукцию возбудителя. Поэтому вирус, вызывающий острое и тяжелое заболевание у какого-либо вида животных, обычно имеет еще и другого хозяина. Размножаясь в последнем, вирус не наносит ему (как виду) существенного вреда, однако такое относительно безвредное сосуществование поддерживает циркуляцию вируса в природе. Так, например, вирус бешенства в природе сохраняется среди грызунов, для которых заражение этим вирусом не является смертельным.

Природным резервуаром для вирусов лошадиных энцефалитов, особо опасных для лошадей и в несколько меньшей степени для человека, являются птицы. Эти вирусы переносятся кровососущими комарами, в которых вирус размножается без существенного вреда для комара. Иногда вирусы могут передаваться насекомыми пассивно (без размножения в них), однако чаще всего они репродуцируются в переносчиках.

Для многих вирусов, например кори, герпеса и отчасти гриппа, основным природным резервуаром является человек. Передача этих вирусов происходит воздушно-капельным или контактным путем.

Распространение некоторых вирусных заболеваний, как и других инфекций, полно неожиданностей. Например, в группах людей, проживающих в антисанитарных условиях, практически все дети в раннем возрасте переносят полиомиелит, обычно протекающий в легкой форме, и приобретают иммунитет. Если же условия жизни в этих группах улучшаются, дети младшего возраста обычно полиомиелитом не болеют, но заболевание может возникнуть в более старшем возрасте, и тогда оно часто протекает в тяжелой форме.

Возбудители некоторых болезней, в том числе очень тяжелых, не укладываются ни в одну из вышеперечисленных категорий. К особой группе медленных вирусных инфекций еще недавно относили, например, болезнь Крейтцфельда – Якоба и куру – дегенеративные заболевания головного мозга, имеющие очень продолжительный инкубационный период. Однако оказалось, что они вызываются не вирусами, а мельчайшими инфекционными агентами белковой природы – прионами (см. ПРИОН).

Репродукция вирусов тесно переплетается с механизмами синтеза белка и нуклеиновых кислот клетки в зараженном организме. Поэтому создать лекарства, избирательно подавляющие вирус, но не наносящие вреда организму, – задача чрезвычайно трудная. Все же оказалось, что у наиболее крупных вирусов герпеса и оспы геномные ДНК кодируют большое число ферментов, отличающихся по свойствам от сходных клеточных ферментов, и это послужило основой для разработки противовирусных препаратов. Действительно, создано несколько препаратов, механизм действия которых основан на подавлении синтеза вирусных ДНК. Некоторые соединения, слишком токсичные для общего применения (внутривенно или через рот), годятся для местного использования, например при поражении глаз вирусом герпеса.

Известно, что в организме человека вырабатываются особые белки – интерфероны. Они подавляют трансляцию вирусных нуклеиновых кислот и таким образом угнетают размножение вируса. Благодаря генной инженерии стали доступны и проходят проверку в медицинской практике интерфероны, производимые бактериями (см. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ).

К самым действенным элементам естественной защиты организма относятся специфические антитела (специальные белки, вырабатываемые иммунной системой), которые взаимодействуют с соответствующим вирусом и тем самым эффективно препятствуют развитию болезни; однако они не могут нейтрализовать вирус, уже проникший в клетку. Примером может служить герпетическая инфекция: вирус герпеса сохраняется в клетках нервных узлов (ганглиев), где антитела не могут его достичь. Время от времени вирус активируется и вызывает рецидивы заболевания.

Обычно специфические антитела образуются в организме в результате проникновения в него возбудителя инфекции. Организму можно помочь, усиливая выработку антител искусственно, в том числе создавая иммунитет заранее, с помощью вакцинации. Именно таким способом, путем массовой вакцинации, заболевание натуральной оспой было практически ликвидировано во всем мире. См. также ВАКЦИНАЦИЯ И ИММУНИЗАЦИЯ.

Для приготовления вакцинных препаратов необходимо накопить вирус. С этой целью часто используют развивающиеся куриные эмбрионы, которых заражают данным вирусом. После инкубирования зараженных эмбрионов в течение определенного времени накопившийся в них вследствие размножения вирус собирают, очищают (центрифугированием или другим способом) и, если нужно, инактивируют. Очень важно удалить из препаратов вируса все балластные примеси, которые могут вызывать серьезные осложнения при вакцинации. Конечно, не менее важно убедиться, что в препаратах не осталось неинактивированного патогенного вируса. В последние годы для накопления вирусов широко используют различные типы клеточных культур.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ВИРУСОВ

Работы с бактериофагами способствовали расширению методического арсенала в изучении вирусов животных. До этого исследования вирусов позвоночных выполнялись в основном на лабораторных животных; такие опыты были очень трудоемки, дороги и не очень информативны. Впоследствии появились новые методы, основанные на применении тканевых культур; бактериальные клетки, использовавшиеся в экспериментах с фагами, были заменены на клетки позвоночных. Однако для изучения механизмов развития вирусных заболеваний эксперименты на лабораторных животных очень важны и продолжают проводиться в настоящее время.