Вирусы способны кристаллизоваться что это

Рассмотрите рисунки 67-71. Какие черты строения и жизнедеятельности отличают вирусы от клеточных организмов?

Рис. 66. Дмитрий Иосифович Ивановский (1864-1920)

Кроме организмов, имеющих клеточное строение, существуют и неклеточные формы жизни - вирусы (от лат. virus - яд). Они имеют свойства, которые позволяют считать их живыми существами, но могут рассматриваться и как гигантские молекулы нуклеиновых кислот, покрытые белковой оболочкой. Вирусы обладают наследственностью и изменчивостью. Но в то же время они не способны к самостоятельному обмену веществ и размножению. Вирусы представляют собой переходную группу между живой и неживой природой, выделяемую в царство.

Строение и жизнедеятельность вирусов. Для вирусов характерны следующие признаки.

1. Вирусы очень малы и различимы только в электронный микроскоп.

2. Вирусы можно рассматривать как генетические элементы (ДНК или РНК), одетые в защитную белковую или белково-липидную оболочку.

3. Вирусы могут существовать только внутри клетки другого организма. Вне клетки они инертны, способны кристаллизоваться подобно неживому веществу, сохраняя при этом свои свойства.

4.Жизнедеятельность вирусов приводит к гибели клетки-хозяина. При внедрении в клетку вирус начинает размножаться, подавляя и разрушая все ее органоиды.

Рис. 67. Вирус табачной мозаики (ВТМ): 1 - растение табака, пораженное вирусом; 2 - электронная микрофотография вируса; 3 - схема строения вируса

Вирусы имеют простое строение (рис. 67). Отдельные частицы вирусов - вирионы - состоят из нуклеиновой кислоты и белков. Генетический аппарат вирусов может быть представлен как молекулой ДНК, так и РНК. Нуклеиновая кислота составляет сердцевину вируса и защищена белковой оболочкой, которая называется капсидом (от лат. capsa - вместилище, ящик). Форма вирусов очень разнообразна. Среди них встречаются многогранники: икосаэдр (вирус полиомиелита), палочковидная (вирус табачной мозаики), булавовидная (бактериофаги), неправильно овальная форма (вирус гриппа). По размерам они (вирусы) мельче, чем клетки прокариот и эукариот (рис. 68).

Рис. 68. Сравнительные размеры вирусов (1), прокариотной (2) и эукариотной клеток (3)

Вирусы вызывают различные заболевания у растений, животных и человека. К ним относят вирусы табачной мозаики, пестролепестности тюльпана, вирусы гриппа, кори, оспы, полиомиелита и др. В бактериальных клетках паразитируют вирусы-бактериофаги. В настоящее время известно, что вирусы могут длительное время сохраняться в организме, не вызывая заболевания. Более того, установлено, что они выполняют важную роль в переносе генетической информации между клетками, а также между организмами.

Рис. 69. Бактериофаги на поверхности бактериальной клетки (электронная микрофотография)

Бактериофаги. Бактериофаги - это вирусы, поражающие клетки бактерий (рис. 69). Тело бактериофага состоит из белковой головки, в центре которой находится вирусная ДНК, и хвоста. На конце хвоста располагаются базальная пластинка с шипами и хвостовые нити (рис. 70). С их помощью вирус входит в контакт с рецепторными участками на поверхности бактериальной клетки и прикрепляется к ней. Вирус содержит фермент, разрушающий бактериальную стенку. По хвостовому каналу ДНК вируса впрыскивается в клетку бактерии и встраивается в бактериальную ДНК. При этом подавляется синтез бактериальных белков, вместо которых синтезируются ДНК, РНК и белки вируса. В клетке происходит сборка новых вирионов, которые покидают погибшую бактерию и внедряются в новые бактериальные клетки. Бактериофаги могут использоваться как лекарства против возбудителей инфекционных заболеваний (холеры, брюшного тифа).

Рис. 70. Строение бактериофага: 1 - белковая капсула; 2 - ДНК вируса; 3 — воротничок;4 - хвостовой чехол; 5 - базальная пластинка е шипами; 6 — хвостовые нити

ВИЧ. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) вызывает заболевание - синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). Генетический материал ВИЧ представлен молекулами РНК (рис. 71). Наружная белково-липидная мембрана, позаимствованная от клетки-хозяина, пронизана собственными вирусными белками. Они играют важную роль в проникновении вируса в белые клетки крови - лейкоциты, отвечающие за выработку иммунитета в организме человека. Под мембраной вируса располагается белковый капсид, внутри которого находится сердцевина вируса с молекулами РНК и ферментами.

Рис. 71. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ): 1 — белковая капсула; 2 — молекулы фермента; 3 - РНК; 4 - липидная мембрана; 5 — белки мембраны

Рис. 72. Жизненный цикл ВИЧ

Вирусы способны размножаться только в клетке- хозяине, используя для этого ее генетический материал и процессы. Чаще всего клетка при этом погибает. Однако иногда вирус может включаться в хромосому клетки, не вызывая ее гибели, реплицируясь вместе с ее генетическим материалом. В этом случае клетка будет передавать вирусную ДНК при делении дочерним клеткам. Итогом этого станет нарушение клеточного деления, в результате чего в организме появятся аномальные клетки. Например, такие процессы происходят при внедрении в клетки организма опухолевых, или онкогенных, вирусов. Непрерывный синтез вирусных белков превращает нормальные клетки в раковые. Они растут и делятся значительно быстрее, чем здоровые клетки окружающих тканей, что приводит к развитию опухолей в жизненно важных органах и гибели в результате этого всего организма. Изучение онкогенных вирусов дает возможность ученым раскрыть природу раковых заболеваний и вести поиск эффективных мер их профилактики и лечения.

Вирус, вирусология, вирион, капсид, бактериофаг, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), опухолевые (онкогенные) вирусы.

1. Кем и когда были открыты вирусы? Почему некоторое время невозможно было выяснить природу вирусов? 2. Приведите примеры заболеваний, вызываемых вирусами. 3. Чем по строению и жизнедеятельности вирусы отличаются от клеток? 4. Какими молекулами представлен генетический аппарат вирусов? 5. Как происходит размножение бактериофага и ВИЧ в клетке-хозяине? 6. Почему ДНК вирусов могут длительное время сохраняться в клетке-хозяине и передаваться дочерним клеткам в процессе деления?

Большинство видов бактерий представлено одноклеточными формами. Бактериальные клетки в длину от долей до 10 мкм. Среди бактерий по форме различают палочковидные — бациллы, шаровидные — кокки и спиральные — вибрионы. Бациллы имеют вид отдельных палочек или длинных цепочек, состоящих из связанных между собой палочек. Простейшие первичные формы дают ряд комбинаций.

Такие же случаи известны и в мире неживой природы: удлиненные формы, шарообразные и спиральные, типичны для нее. Бактериальная клетка заключена в плотную жесткую оболочку, которая состоит из структурных единиц диаметром 50—1140 нм, расположенных в виде правильных шестиугольников или прямоугольников. В ряде случаев сама клетка облегается снаружи слизистой капсулой, являющейся дополнительным защитным слоем. В протоплазме бактериальных клеток находятся рибосомы, гранулы гликогена, белков и жиров, но отсутствуют митохондрии и эндоплазматическая сеть. Здесь нет четко выраженного ядра, а ДНК располагается в так называемой ядерной зоне, причем палочковидные бациллы имеют даже по два и более ядра на одну клетку. Размножение бактерий происходит обычно бесполым путем деления клеток на две. Отдельные виды бактерий могут делиться очень быстро — за 20—30 мин.

При неблагоприятных условиях многие бактерии переходят в состояние покоя. Отдельные виды (в форме спор) переносят весьма жесткие условия засухи, жары или холода. При образовании спор клетка ссыхается, но как только условия становятся благоприятными для роста, спора поглощает воду, разрушает внутреннюю оболочку и превращается в бактериальную клетку. Например, бациллы сибирской язвы сохраняют жизнеспособность после 30-летнего пребывания в виде спор. Процессы обмена веществ у бактерий регулируются множеством ферментов. Лишь небольшое количество бактерий автотрофны, т. е. синтезируют необходимые для них органические соединения из простых минеральных веществ окружающей среды. Большинство бактерий относится к сапрофитам и добывает себе пищу из Мертвых тел растений и животных или из органических веществ, синтезируемых животными и растениями, либо паразитами внутри или на поверхности растительных и животных организмов. Различают аэробные бактерии, которые используют в процессе дыхания атмосферный кислород, и анаэробные, растущие в отсутствие свободного кислорода.

Вирусы были открыты в 1892 г. нашим соотечественником ботаником Д. И. Ивановским. Но в оптический микроскоп их нельзя было рассмотреть. Вирусы можно наблюдать только в электронный микроскоп. Это, вероятно, самые маленькие существа на нашей планете — их размеры находятся в диапазоне от нескольких до сотен нанометр ров. Наиболее простые вирусы имеют сердцевину — нуклеиновую кислоту, окруженную белковой оболочкой. Нуклеиновая кислота обусловливает специфичность вируса, а белковая оболочка служит для защиты нуклеиновой кислоты.

В 1955 г. У. Стэнли изолировал и кристаллизовал вирус табачной мозаики, а в 1956 г. ему удалось разделить вирус на основные компоненты — белок и нуклеиновую кислоту и затем воссоединить их с образованием активного вируса.

На фотографии показан фаг Т₄ — вирус, который может заразить бактерию. Как это происходит? Вирус закрепляется на оболочке бактерии и через оболочку протягивает свою тонкую ниточку ДНК. Ниточка ДНК, попав внутрь бактерии, удваивается, и вокруг нее, как около затравки кристалла, собирается из питательного раствора — протоплазмы бактерии — белковая оболочка. Готов новый вирус. До 300—400 фагов может появиться внутри бактерии за 30 мин. В процессе построения нового фага ученые нашли в ДНК группы генов, которые являются центрами, ответственными за синтез (кристаллизацию?) определенной группы белков: одни — за оболочку, другие — за хвостик. Так из частей — блоков, более или менее крупных, собирается вирус. А как строится кристалл из блоков — кластеров, знают кристаллографы.

В свою очередь, частицы-вирусы соединяются вместе и принимают вид кристаллов. Так, для вируса табачной мозаики палочковидные частицы вируса соединяются в кристаллы шестигранной формы.

Генетикам удалось сконструировать микроб с заранее заданными свойствами, который будет с жадностью пожирать разлитую на поверхности воды нефть и тем самым активно бороться с загрязнением.

Геология тоже связана с миром бактерий, причем самым тесным образом. В результате микробиологических исследований рыхлых аллювиально-делювиальных образований редкометалльных месторождений было установлено, что образование широких ареалов рассеяния металлов, мигрирующих в коре выветривания, главным образом в форме солевых растворов, также согласуется с широким распространением в этих отложениях тионовых бактерий, что свидетельствует об участии этих микроорганизмов в образовании растворимых форм металлов. Роль биогенного фактора в осадочном рудообразовании очень велика. Обитающие в земной коре (в частности, в подземных водах) микроорганизмы участвуют в окислительных и восстановительных процессах, связанных с преобразованиями рудного вещества.

Вопрос о происхождении вирусов сложен. Идет дискуссия о том, какими были древние формы вирусов, находящиеся на грани между живым и неживым, и насколько они соответствуют современным вирусам. Другая точка зрения состоит в том, что вирусы имеют как бы вторичное происхождение, развиваясь из патологически измененных частей клеток как животных, так и растений. К этому вопросу мы вернемся при рассмотрении изменений, происходящих с газово-жидкими включениями в кристаллах.

Вместе с тем в биологических книгах иногда мелькают догадки: не есть ли вирус некая переработанная форма клетки? В последнее время удалось проследить отдельные связи вируса с клеткой. В ряде случаев, изучая нормальные клетки птиц и млекопитающих, которые культивировались в лабораторных условиях, ученые наблюдали появление в них вирусных частиц. В лабораторных условиях вирусы были получены из нормальных клеток кур, фазанов, мышей, крыс, хомяков, морских свинок, кошек, свиней, павианов. А можно ли выделить вирус из каждой клетки? Отдельными экспериментами было показано, что можно. Отсюда следовал вывод о потенциальной возможности образования вируса из каждой клетки.

Из опытов следует, что гены, которые кодируют образование частей вируса, являются частью нормального клеточного генома. Что касается белка, из которого состоит чехол вируса, то скорее всего это просто оболочка — нормальный белок, из которого строятся обычные мембраны нормальных клеток. Сам вирус в таком случае является переносчиком генетической информации между клетками организма и между организмами разных видов.

Тут с точки зрения геологии, а именно минералогии, появляются соображения о причинах появления таких форм, как вирусы. Немного опережая разъяснения, скажем, что и в минералах можно увидеть правильные формы, связанные с минимумом энергии.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вирусы – неклеточная форма жизни

1892 г. – Д. И. Ивановский открыл вирус табачной мозаики.

1917 г. Ф. Д’Эрелль открыл бактериофаг (вирус бактерий).

Вирусы представляют собой фрагменты клеток, которые сохранили только наследственный аппарат и защитную белковую капсулу и приспособились к паразитическому образу жизни.

1. Очень малы (от 15 до 400 нм) и различимы только в электронный микроскоп.
2. Не имеют клеточного строения.
3. Вирусы состоят из одного типа нуклеиновых кислот (либо ДНК, либо РНК), одетых в защитную белковую или белково-липидную оболочку.
4. Собственного метаболизма нет, используют энергию, полученную за счет обмена веществ клетки-хозяина.
5. Облигатные (обязательные) внутриклеточные паразиты.
6. Вне клетки-хозяина инертны, способны кристаллизоваться, сохраняя при этом свои свойства.
7. Способны размножаться только внутри клетки другого организма.
8. Жизнедеятельность вирусов приводит к гибели клетку-хозяина. При внедрении в живую клетку вирус начинает размножаться, подавляя и разрушая все структуры клетки=хозяина.

Вирус содержит фрагмент молекулы ДНК или РНК (сердцевина), не связанный с белками, спирально закрученный или свернутый в клубок, заключенный в белковую оболочку – капсид. Капсид состоит из повторяющихся субъединиц – капсомеров. Некоторые вирусы (гриппа, герпеса) имеют липопротеидную оболочку, образованную из плазматической мембраны клетки-хозяина.

Бактериофаг (вирус бактерий)

Бактериофаг состоит из белковой головки, которая содержит генетический аппарат (вирусную ДНК), шейки, хвоста, базальной пластинки и хвостовых нитей (отростков). Хвостовые нити контактируют с рецепторными участками на поверхности бактериальной клетки и закрепляют бактериофаг. Базальная пластинка хвоста содержит фермент, который разрушает бактериальную клеточную стенку, это обеспечивает проникновение ДНК вируса внутрь. ДНК вируса впрыскивается в клетку бактерии по хвостовому каналу и встраивается в ДНК бактерии, подавляя при этом синтез белков бактерии.

Многогранная в виде икосаэдра (вирус полиомиелита), додекаэдра (вирус герпеса), палочковидная или нитевидная (вирус табачной мозаики), булавовидная (бактериофаги), округлая (вирус гриппа).

У вирусов процессы жизнедеятельности проявляются только при попадании в клетку-хозяина. Проникнув в клетку, вирус начинает синтез своих белков и репликацию вирусной ДНК, при этом использует рибосомы, тРНК и ферменты клетки-хозяина. Вирусные частицы размножаются и вызывают гибель клетки-хозяина (литический цикл). Если генетический аппарат вируса представлен РНК, то вначале идет процесс обратной транскрипции (синтез ДНК на матрице РНК), а далее – как у ДНК-содержащих вирусов.

1. ДНК-содержащие – содержат одну или две нити ДНК линейной или кольцевой формы (гепатит, герпес, оспа, аденовирусы).
2. РНК-содержащие – содержат одну или две нити РНК линейной формы (энтеровирусы, вирус табачной мозаики, ретровирусы (онковирусы), ВИЧ, вирусы раневых опухолей растений, полиомиелит, грипп, бешенство).
3. Вирион – покоящаяся стадия вируса.
4. Вироиды – короткие одноцепочечные молекулы РНК, лишенные капсида (возбудитель раннего старческого слабоумия).
5. Бактериофаги – вирусы, поражающие бактерии.

Действие вируса на клетку

1. Возбудители заболеваний растений (табачная мозаика), животных (бешенство) и человека (ВИЧ, грипп, гепатит, корь, оспа и др.).
2. Бактериофаги используются для лечения бактериальных инфекций (дизентерия).
3. Бактериофаги могут подавлять развитие полезных микроорганизмов при производстве антибиотиков в микробиологической промышленности.
4. Широко используются в генной инженерии.
5. Отдельные вирусные частицы могут длительное время сохраняться в организме, не вызывая заболевания (вирусоносительство).
6. Некоторые вирусные частицы, находящиеся внутри клетки, не оказывают влияния на ее белоксинтезирующий аппарат; при этом играют важную роль в переносе генетической информации между клетками и тканями организма и даже между особями.

Типы вирусных инфекций

1. Литическая инфекция: новые вирусные частицы покидают клетку одновременно, при этом клетка-хозяин разрывается и погибает.
2. Персистенстная инфекция (стойкая): новые вирусные частицы покидают клетку-хозяина постепенно, при этом клетка продолжает жить и производить новые вирусы.
3. Латентная инфекция (скрытая): вирусы воспроизводятся в клетке, но не покидают ее, а переходят в новые клетки при делении пораженных.

ВИЧ (вирус иммунодефицита человека)

ВИЧ вызывает СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита). ВИЧ – ретровирус округлой формы диаметром 100-120 нм. Генетический аппарат представлен двумя нитями молекулы РНК. Наружная мембрана белково-липидная, пронизана собственными белками вируса. Клетками-мишенями являются клетки крови и мозга человека: Т-лимфоциты, В-лимфоциты, моноциты, нейроны, клетки нейроглии, а также клетки слизистой оболочки кишечника, плацента и др. В первую очередь ВИЧ поражает Т-лимфоциты, которые обеспечивают иммунитет. ВИЧ очень быстро видоизменяется. Пораженные лимфоциты перестают узнавать чужеродные бактерии, аномальные клетки и вырабатывать антитела. Организм поражают вторичные инфекции (пневмония, гепатит, диарея и др.), могут возникнуть опухоли. ВИЧ выделен практически из всех физиологических жидкостей организма (плазма крови, семенная жидкость, слюна, материнское молоко, спинномозговая жидкость, слезная жидкость).

Пути передачи ВИЧ:

1. Донорские органы, ткани, плазма крови, костный мозг.
2. Медицинские инструменты (иглы, шприцы, хирургические и стоматологические инструменты).
3. Половые контакты, если один из партнеров – носитель ВИЧ.
4. От матери ребенку (внутриутробно, при родах, при грудном вскармливании).

Разделы: Биология

Цель: сформировать знания о вирусах как неклеточной форме жизни, их строении, особенностях жизнедеятельности, профилактике и мерах борьбы с вирусами возбудителями болезней растений, животных и человека.

1. Организационный момент

2. Изучение новой темы

1) Слово учителя:

– Сегодня на уроке мы заглянем в мир одних из самых загадочных и удивительных живых организмов на Земле – вирусов. Но для начала давайте выясним, что вам о них уже известно. Давайте запишем на доске все то, что вы уже о них знаете. ( идет запись на доске высказываний учащихся).

Вирусы – неклеточная форма жизни.
Вирусы – паразиты
Вирусы – невидимы
Вызывают заболевания:
Вирусы – живые

2) История открытия вирусов. Слайды 3-8

Строение вирусов. В 1887 г. в Крыму плантации табака поразила неизвестная болезнь: листья растений покрывались сложным абстрактным рисунком, растекавшимся по листу, словно краска, переливающаяся с одного листа на другой, от одного растения к другому.
Сельское хозяйство несло большие убытки
На место происшествия был направлен выпускник Санкт-Петербургского университета Д.И. Ивановский. Молодой ученый решил выяснить, какая бактерия вызывает болезнь табака. Надо отметить, что расцвет микробиологии пришелся на конец XIХ столетия. Микроскоп есть, методы приготовления и окраски препаратов известны. Стало быть, доказать микробную природу поражения будет нетрудно. Однако задача оказалась весьма не простой.

Просмотр огромного количества препаратов, приготовленных из экстрактов больных листьев, не принес удачи. Не удалось получить ответ на вопрос: есть ли микробы в экстрактах из пораженных листьев? В то же время при заражении здоровых листьев соком из больных (инъекции в толщу здоровых листьев) результат был всегда одинаковым: здоровые листья заболевали через 10–15 дней. Это напоминало инкубационный период, свойственный любой инфекции, в течение которого микробы, размножаясь, проникают внутрь организма и вызывают заболевание. Но прямого доказательства не было.

Однако вирусы по-прежнему оставались неуловимыми и загадочными, ведь они крайне малы, их невозможно увидеть в световом микроскопе. Вот и получилось, что вирусы стали одними из первых биологических объектов, исследованных с помощью электронного микроскопа после его изобретения в 30-х гг. ушедшего столетия.

3) Строение вирусов. Слайды 10-14

Вирусы устроены довольно просто. Самые простые состоят из нуклеиновых кислот и белков. Генетический аппарат вирусов представлен различными формами нуклеиновых кислот, такого разнообразия нет у других форм жизни. Как известно, у растений и животных генетический аппарат состоит из двухнитчатой ДНК, а РНК, выполняющая роль переносчика информации, всегда однонитчатая. У вирусов же природа будто бы опробовала все возможные варианты нуклеиновых кислот: одно- и двухнитчатая РНК, одно- и двухнитчатая ДНК. При этом ДНК может быть либо линейной, либо замкнутой в кольцо.
ДНК или РНК составляют сердцевину вируса, окруженную защитной белковой оболочкой – капсидом. Полностью сформированная вирусная частица называется вирионом. Некоторые вирусы (герпеса или гриппа) имеют также липопротеидную оболочку, образующуюся из плазматической мембраны клетки-хозяина. Вирусы, в отличие от всех остальных организмов, не имеют клеточного строения.
Оболочка вируса часто может быть построена из повторяющихся идентичных субъединиц – капсомеров. Из них образуются структуры с высокой степенью симметрии. Эти структуры и способны кристаллизоваться, что и обнаружил Д.И. Ивановский. Это свойство вирусов использовали для изучения их строения методами кристаллографии, основанными на применении рентгеновских лучей, и электронной микроскопии.

4) Жизнедеятельность вирусов. Слайды 16-17

Размножение вирусов принципиально отличается от размножения других организмов.
Оно происходит только внутри клетки-хозяина и включает три этапа:

1. Вирусная нуклеиновая кислота размножается путем репликации
2. Синтезируются белки капсида
3. Происходит сборка вириона ( формирование вирусной частицы)

В результате в одной клетке образуется большое количество вирусных частиц, а клетки хозяина погибают. Возникает инфекционный процесс.

5) История болезни (рассказ об инфекционном заболевании – гриппе)

3. Викторина (проводится с учащимися класса)

А) Грипп – это воздушно-капельная инфекция?
Б) Во время болезни можно посещать школу?
В) Можно ли применять антибиотики для лечения гриппа?
Г) Нужно ли носить ватно-марлевую повязку во время эпидемии гриппа?
Д) Нужно ли укреплять иммунную систему?
Е) Что такое иммунитет?
Ж) Назовите примеры закаливания человека?
З) Нужно ли делать предупредительные прививки во время гриппа?
И) В каких продуктах питания содержится много витамина С?
К) Почему в эпидемию гриппа нужно есть много чеснока и лука?

На каждую парту (на двоих учеников) дается марля, вата, ножницы. Первые три пары по изготовлению повязки будут являться победителями конкурса.

5. Закрепление

6. Подведение итогов урока (выводы)

Лишь весь этот комплекс критериев можно считать достаточным и необходимым для определения живого. Если тело не отвечает хотя бы одному критерию, то его живым чситать нельзя.
Теперь давайте вспомним характеристики вирусов:

1. Химический состав представлен только органическими веществами, а такие важные неорганические компоненты, как вода и минеральные соли, отсутствуют
2. Вирусы не вырабатывают энергии, не потребляют пищи
3. Вирусы не растут и не имеют обмена веществ

Но они способны:

1. Воспроизводить себе подобных
2. Обладают наследственностью и изменчивостью

– Какой вывод можно сделать, вирусы – живые или неживые организмы?

Вирусы относятся к живым организмам, т.к. обладают рядом свойств живого организма.
Но вирусы отличаются от живых организмов:

1. Могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых паразитируют
2. Содержат лишь один из типов нуклеиновых кислот – либо ДНК, либо РНК
3. Для размножения нужна только нуклеиновая кислота
4. Не имеют собственных систем метаболизма

Посмотрим на доску и проверим, все ли наши предварительные высказывания о вирусах были верными?

Проверяем высказывания, дополняем их и записываем в тетрадь.

7. Домашнее задание:

Общее описание

Вирусы находятся в атмосфере, почве, воде. Различают вирусы растений, животных, грибов, бактерий. Вирусы, поражающие бактерии, называются бактериофагами. Существуют сателлиты, которые попадают в клетку только при наличии в ней дополнительного вируса.

Рис. 1. Бактериофаг.

Большинство вирусов вызывает инфекции, некоторые виды не оказывают видимого влияния. Одним из интересных фактов является наличие остатков вирусов в ДНК человека.

Вирусы имеют разнообразную форму (шары, спирали, палочки) и мельчайшие размеры – 20-300 нм (в 1 мм 1 млн. нм). Самые крупные вирусы – мимивирусы, имеющие диаметр в 500 нм. Они имитируют строение и жизнедеятельность бактерий, и некоторые учёные считают мимивирусы переходной формой от вирусов к бактериям.

Рис. 2. Мимивирусы.

Кратко о вирусах и их отличиях от живой и неживой материи представлено в таблице.

Строение

Отличия

от неживой материи

от живых организмов

Молекулы ДНК или РНК, заключённые в плотную белковую оболочку – капсид. Сложноустроенные вирусы могут иметь дополнительную оболочку из жиров или белков

– передача наследственной информации (ДНК или РНК);

– способность к мутациям;

– способность адаптироваться к условиям окружающей среды

– Отсутствие клеточного строения;

– обладают свойствами неживой материи вне клетки;

– отсутствие обмена веществ (дыхания, питания);

– отсутствие роста и развития

Вирусы могут размножаться только внутри клетки (в цитоплазме или ядре), т.е. являются облигатными паразитами. Находясь вне клетки, вирусы кристаллизуются, превращаясь в вирионы, и могут находиться в таком состоянии долгое время.

Классификация

Вирусы выделяются в отдельное царство и классифицируются по пяти таксонам. Большинство вирусов ещё не изучено и не классифицировано.
Современная классификация включает:

• 9 отрядов;
• 127 семейств;
• 44 подсемейств;
• 782 рода;
• 4686 видов.

Биолог Дейвид Балтимор в 1971 году разработал альтернативную классификацию вирусов по особенностям генетической информации. Балтимор разграничил, какие бывают вирусы по содержанию РНК или ДНК.
Его классификацию можно объединить в три крупные группы:

• ДНК-вирусы;
• РНК-вирусы;
• Вирусы, превращающие РНК в ДНК.

Основные виды вирусов в биологии по Балтимору представлены в таблице.

Название

Класс по Балтимору

Особенности

Примеры

Двуцепочечная ДНК. Размножение в ядре клетки

Вирусы оспы, герпеса, папиллом

Одноцепочечная ДНК. Размножение в ядре

ДНК одновременно двуцепочечная и одноцепочечная

Вирус гепатита В

Двуцепочечная РНК. Размножение в цитоплазме

Одноцепочечная информативная РНК (плюс-цепь)

Одноцепочечная РНК, не несущая информацию (минус-цепь)

Одноцепочечная РНК (плюс-цепь) превращается в ДНК

Вирусы – структуры, меняющие ДНК клетки, в результате чего клетка производит новые вирусы. Когда вирусов становится слишком много, они разрывают клеточную мембрану, выходят наружу и поражают новые клетки. Иногда не убивают клетку, а отпочковываются от неё.

Рис. 3. Вирус, внедряющийся в клетку.

Что мы узнали?

Из доклада 5-6 класса узнали о строении, особенностях, классификации вирусов. Их нельзя отнести ни к живой природе, ни к неживой материи. По структуре вирусы – белки, несущие наследственную информацию, которая встраивается в живую клетку. Биолог Балтимор выделил семь классов вирусов в зависимости от особенностей строения генетического материала.