Вирусы являются автотрофными организмами облигатными паразитами

• 
  

Тренажер по теме Вирусы

I. Вместо точек вставьте соответствующие термины.

1. Вирусы были открыты в 1892 г. русским ученым …
2. Полноценная вирусная частица, находящаяся вне живой клетки – …
3. Внешняя оболочка вируса, состоящая из белков – …
4. Генетический материал вируса представляет собой короткую молекулу нуклеиновой кислоты, образующую … вируса.
5. Вирусы, поражающие клетки бактерий – …

II. Выберите один правильный ответ.

1. Вирусы являются:

1. облигатными паразитами;
2. факультативными паразитами;
3. симбионтными организмами;
4. автотрофными организмами.

2. Вирусы, подобно живым организмам:

1. имеют клеточное строение;
2. обладают наследственностью и изменчивостью;
3. самостоятельно осуществляют обмен веществ;
4. обладают раздражимостью.

3. По форме вирус табачной мозаики относится к группе:

1. сферических вирусов;
2. палочковидных вирусов;
3. кубоидальных вирусов;
4. сперматозоидных вирусов.

4. Капсомером называют:

1. субъединицу капсида;
2. дополнительную оболочку, покрывающую капсид;
3. сердцевину вируса;
4. покоящуюся стадию вируса.

5. Генетический материал ретровирусов представлен:

1. молекулой ДНК;
2. молекулой РНК;
3. молекулой белка;
4. белково-липидной структурой.

6. Некоторые вирусы кроме сердцевины и капсида могут обладать:

1. слизистой капсулой;
2. целлюлозной клеточной стенкой;
3. белково-липидной мембраной;
4. хитиновым панцирем.

7. Фаги поражают клетки:

8. К вирусным заболеваниям человека относят

1. эритроциты;
2. тромбоциты;
3. лейкоциты;
4. клетки костного мозга.

10. ВИЧ можно заразиться:

1. воздушно-капельным путем;
2. при рукопожатии с больным человеком;
3. через укусы насекомых;
4. при использовании нестерильного медицинского инструментария.

III. Выберите три правильных ответа.

1. Характерные признаки вирусов:

1. различимы только в электронный микроскоп;
2. различимы в световой микроскоп;
3. размножаются только внутри клетки другого организма;
4. при неблагоприятных условиях образуют спору;
5. генетический материал представлен кольцевой молекулой ДНК;
6. генетический материал защищен белковой оболочкой – капсидом.

2. Вирусные заболевания человека:

3. Характерные признаки вирусов:

1. образованы нуклеиновой кислотой и белками;
2. характерен автотрофный тип питания;
3. отсутствует собственный обмен веществ;
4. способны размножаться только внутри животных клеток;
5. имеют неоформленное ядро;
6. являются неклеточной формой жизни.

IV. Выпишите номера правильных суждений.

1. Вирусы могут размножаться только внутри клетки другого организма.
2. Вирусы очень малы, но их можно увидеть в световой микроскоп.
3. Жизнедеятельность вирусов приводит к гибели клетки-хозяина.
4. К числу вирусных заболеваний человека относятся, например, чума, туберкулез, холера, столбняк и др.
5. Вирусные заболевания необходимо лечить при помощи антибиотиков.
6. Вирус, вызывающий СПИД и названный вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), относят к ретровирусам.
7. Бактериофаги могут использоваться как лекарства против возбудителей различных инфекционных заболеваний.

V. Установите соответствие.

Установите соответствие между особенностями вирусов и их представителями.

ОСОБЕННОСТИ

ВИРУСЫ

А) поражает клетки бактерий;

Б) имеет суперкапсид;

В) поражает клетки иммунной системы человека;

Г) вирион состоит из головки и хвоста;

Д) применяют для лечения бактериальных инфекций;

Е) вирион сферической формы.

1. вирус иммунодефицита человека;
2. бактериофаг.

VI. Работа с рисунком.

Подпишите структуры бактериофага, отмеченные на рисунке цифрами.

Формы жизни
Выделяют две основные формы жизни: клеточные и неклеточные. Подавляющее большинство организмов относится к клеточным формам жизни, к неклеточным – только вирусы.
Клеточные формы делятся на прокариот (доядерные) и эукариот (собственно ядерные). Прокариоты не имеют оформленного ядра, у эукариот ядро четко выражено. К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли, к эукариотам — растения, животные и грибы.

Вирусы
Вирусы (от лат. virus — яд) не проявляют признаков жизни вне других организмов и являются внутриклеточными облигатными паразитами. Они поражают любые организмы. Вирусы — это самые мелкие организмы Земли: их молекулы видны только под электронным микроскопом. Вирусы бактерий имеют специальное название: бактериофаги или просто фаги. Изучением вирусов занимается вирусология.
Вирусы были открыты в XIX в. Д. И. Ивановским: он обнаружил и описал вирус табачной мозаики. Этот вирус поражает табак, вызывая разрушение хлорофилла, из-за чего некоторые участки органов становятся более светлыми по сравнению со здоровыми. Внешне такой орган (чаще всего лист) действительно напоминает мозаику: темные участки чередуются со светлыми.
Вирус — это генетический элемент, покрытый защитной белковой оболочкой. Отдельные вирусные частицы (вирионы) представляют собой симметричные тела, состоящие из повторяющихся элементов .
В центре вируса находится генетический материал — ДНК (ДНК-содержащие вирусы) или РНК (РНК-содержащие вирусы). ДНК может быть двухцепочечной или одноцепочечной, кольцевой или линейной; РНК — одно- или двухцепочечной. Генетический материал вируса окружен капсидом — белковой оболочкой, выполняющей защитную функцию. Эта оболочка состоит из многократно повторяющихся полипептидных цепочек одного или нескольких белков. Снаружи от белковой оболочки может образовываться еще одна оболочка — внешняя.

Цикл вирусов. Сначала вирус прикрепляется к клетке хозяина, затем его генетический материал проникает внутрь клетки хозяина. Если вирус содержит ДНК, то она встраивается в ДНК клетки хозяина. Далее происходит образование и-РНК вируса, синтез его белков и образование новых вирусных частиц, т. е. клетка хозяина начинает работать на вирус.
РНК-содержащие вирусы ведут себя немного по-другому. Если РНК вируса состоит из двух цепей, то на одной из них синтезируется и-РНК, затем происходит синтез белков вируса и т.д.
У ретровирусов, также относящихся к РНК-содержащим (например, вирус иммунодефицита человека – ВИЧ), с помощью фермента обратной транскриптазы на РНК синтезируется сначала одна цепь ДНК, а затем и вторая. После этого ДНК вируса встраивается в ДНК клетки хозяина.
Весь цикл может занимать несколько минут.

Вирусы вызывают различные заболевания человека: грипп, СПИД, гепатит, полиомиелит, оспу, корь, бешенство (водобоязнь), герпес, геморрагическую лихорадку.

Прокариоты
К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии, которые объединяются в царство Дробянки. У них отсутствует оформленное ядро и мембранные органоиды, генетический материал представлен нуклеоидом (молекулой хромосомной ДНК, замкнутой в кольцо) и плазмидами (небольшими внехромосомными ДНК). Характерны мелкие рибосомы (70S), расположенные в цитоплазме, и мезосомы (впячивание мембраны внутрь клетки), выполняющие функции митохондрий.

Признак	Прокариоты	Эукариоты
Клеточная стенка	У бактерий – из муреина, у цианобактерий — из целлюлозы	У животных нет, у грибов из хитина, у растений из целлюлозы
Ядро и генетический материал	Ядра нет; кольцевая ДНК в цитоплазме, хромосом нет. Гистонов нет	Ядро есть; двуцепочечная ДНК находится в ядре, соединена с белками-гистонами и образует хромосомы
Мембранные органоиды	Нет	Есть
Рибосомы	Мелкие, находятся в цитоплазме, 70S	Крупные, большинство располо-жено на эндоплазматической сети, 80S
Деление клеток	Деление пополам. Митоз не характерен	Митоз и мейоз
Диссимиляция	Анаэробная и аэробная	Преобладает аэробная
Фотосинтез	У некоторых бактерий и цианобактерий	Только у растений
Хемосинтез	Некоторые бактерии	Не возможен
Азотфиксация	Некоторые бактерии	Не возможна

Бактерии
Бактерии — микроскопические одноклеточные организмы. Они широко распространены в природе и занимают все среды жизни (почвенную, наземно-воздушную, водную; также обитают внутри живых организмов).
Снаружи клетка бактерий покрыта клеточной стенкой, в состав которой входит муреин. Многие бактерии способны формировать дополнительную внешнюю капсулу, защищающую их внутри организма хозяина от его иммунной системы. Под оболочкой находится плазматическая мембрана, а внутри клетки — цитоплазма с включениями, рибосомами и генетическим материалом (кольцевая ДНК). Многие бактерии имеют жгутики, обеспечивающие их подвижность.
Размножение бактерий происходит делением на две клетки: сначала делится нуклеоид, затем — цитоплазма. При благоприятных условиях одно деление происходит каждые 15-20 мин. При возникновении неблагоприятных условий бактерии способны образовывать споры. У спор очень плотная внешняя оболочка, способная переносить различные внешние воздействия и сохранять жизнеспособность в течение десятков и сотен лет. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и образует бактериальную клетку.

Сине-зеленые водоросли (цианобактерии)
Обитают в водной среде и на почве. Различают одноклеточные и колониальные формы. Многие из них в цитоплазме содержат вакуоли, которые поддерживают плавучесть клетки.
Цианобактерии являются автотрофами и содержат хлорофилл. При фотосинтезе выделяют кислород в атмосферу. Размножение осуществляется делением. Способны образовывать споры для пережидания неблагоприятных условий.

Тесты предназначены для подготовке к экзаменам

Скачать:

Вложение	Размер
открытые задания и задания с одним правильным ответом	19.58 КБ
test_virusyprokarioty.docx	19.58 КБ

Предварительный просмотр:

1. Вирусы в 1892 году открыл…

2. Имеются две формы существования вируса: репродуцирующаяся и ..

3. Вирус имеет хвост и ….

4. Белковая капсула, покрывающая головку вируса, называется…

5. Генетический аппарат вируса содержится в…

6. Вирусы, паразитирующие на бактериях, называются…

7. К прокариотам относятся….

8. Клеточную стенку бактерий образует сложный углевод…

9. Генетический аппарат бактерий называется…

10. Генетический аппарат бактерий представлен кольцевой молекулой…

11. Зелёный пигмент бактерий называется….

12. Поселяющиеся в живых организмах и питающиеся за их счёт бактерии называются….

13. Половой процесс у бактерий называется…

14. Покоящиеся стадии бактерий называются….

15. Бактерии, вызывающие порчу продуктов называются…

Тесты с одним ответом

1. Из характерных признаков живого вирусу присущ(а, и):

1) самостоятельный обмен веществ;

3) наследственность и изменчивость;

4) самостоятельный рост и размножение.

2. Вирусы являются:

1) автотрофными организмами;

2) облигатными организмами;

3) факультативными паразитами;

4) симбионтными организмами.

3. полностью сформированная вирусная частица называется:

1) вироидом; 2) капсидом; 3) вирионом; 4) профагом.

4. Геном вируса представлен:

1) ДНК или РНК; 2) хромосомой; 3) нуклеотидом; 4) мезосомой.

5. Вокруг капсида некоторых вирусов (герпеса) образуется оболочка, состоящая из:

1) полисахаридов; 2) липопротеинов; 3) нуклепротеинов; 4) белков.

1) группа вирусов, порожающих бактерии;

2) низкомолекулярные одноцепочные вирусные РНК;

3) организмы, паразитирующие на вирусах;

4) комплексы вирусной РНК и капсомеров.

7. Бактериофаг имеет:

1) цитоплазму и кариоплазму; 2) генетический аппарат;

3) клеточную стенку; 4) жгутики или реснички.

8. Бактериофаг, нуклеиновая кислота которого включена в ДНК клетки хозяина и образует с ней клетки хозяина и образует с ней молекулу, способную к репликации, не вызывая гибель клетки, называется:

1) вироидом; 2) вирулентным фагом; 3) профагом; 4) цианофагом.

9. Бактериофаги, приводящие к разрушению заражённой клетки, называются:

1) вироидами; 2) фагосомами; 3) умеренными фагами; 4) вирулентными фагами.

10. Вирулентность вируса – это:

1) степень формирования вируса; 2) степень патогенности вируса;

3) процесс проникновения вируса в бактерию; 4) способ передачи вируса.

11. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) избирательно поражает:

1) эритроциты; 2) лимфоциты; 3) нервные клетки; 4) гипоталамус.

12. Геном вируса иммунодефицита человека представлен:

1) двумя идентичными молекулами ДНК; 2) двухцепочечной ДНК;

3) двумя молекулами РНК; 4) одноцепочечной ДНК.

13. В состав клеточной стенки бактерий входит сложный углевод:

1) пектин; 2) лигнин; 3) муреин; 4) хитин.

14. Генетический аппарат бактерий представлен молекулами:

1) белков и углеводов; 2) кольцевой ДНК, не связанной с белками гистонами;

3) линейной иРНК; 4) липидов и иРНК.

15. В цитоплазме бактерий находятся органоиды:

1) митохондрии; 2) рибосомы; 3) жгутики; 4) нуклеоид.

16. у бактерий отсутствуют органоиды:

1) митохондрии; 2) рибосомы; 3) жгутиеи; 4) нуклеоид.

17. По типу ассимиляции подразделяются на:

1) авто и гетеротрофы; 2) миксотрофные; 3) аэробные; 4) анаэробные.

18. К фотосинтезирующим бактериям относятся:

1) анаэробные и гетеротрофные; 2) клубеньковые и нитрофицирующие

3) пурпурные и цианобактерии; 4) гнилостные и болезнетворные.

19. Хемосинтезирующими являются бактерии:

1) анаэробные и гетеротрофные; 2) клубеньковые и нитрофицирующие

3) пурпурные и цианобактерии; 4) гнилостные и болезнетворные.

20. Азотфиксация представляет собой процесс:

1) разложения органических веществ бактериями с выделением аммиака;

2) биологического превращения бактериями аммонийных солей в нитраты;

3) превращение бактериями аммиака в в аммонийные соли и нитраты;

4) связывание азота воздуха и перевод его в соединения, усваиваемые растениями.

21. По типу диссимиляции бактерии делятся на:

1) автотрофные; 2) гетеротрофные; 3) миксотрофные; 4) аэробные м анаэробные.

22. К гетеротрофным бактериям относятся:

1) клубеньковые нитрифицирующиеся; 2) железобактерии и анаэробные;

3) пурпурные и цианобактерии; 4) гнилостные и болезнетворные.

23. Поступление питательных веществ в бактериальную клетку происходит путём:

1) диффузии; 2) заглатывания; 3) фагоцитоза; 4) пиноцитоза.

24. Бактерии размножаются:

1) простым бинарным делением; 2) спорами; 3) конъюгацией; 4) копуляцией.

25. При засолке огурцы не портятся, так как:

1) соль убивает все бактерии; 2) аэробные бактерии поглощают весь кислород;

3) анаэробные бактерии выделяют токсины;

4) анаэробные бактерии выделяют органические кислоты.

26. Квашеная капуста получается благодаря деятельности бактерий6

1) клубеньковых; 2) азотфиксирующих; 3) молочнокислых; 4) хемотрофных.

Экард Виммер

Все вирусы кодируются геномами, равно как и все живое на нашей планете, от бактерий до млекопитающих. Большинство вирусных геномов строится на основе ДНК, но некоторые — на основе РНК. На самом деле вирусы — это единственные организмы, использующие РНК-код. Это заставляет некоторых биологов думать, что вирусы могли появиться на гипотетическом этапе эволюции, известном как РНК-мир, который, как считают сторонники этой теории, предшествовал нашему миру, построенному на базе ДНК. РНК в отличие от ДНК может реплицироваться без помощи белковых энзимов. Соответственно для перехода от первичного бульона химических веществ к самовоспроизведению на основании РНК потребовался бы совсем крохотный шаг. Вирусы являются облигатными паразитами, то есть всегда рождаются в клетках своих носителей. Они умирают, как и бактерии, под влиянием нагревания или токсичных химикатов. Они также проходят жизненные циклы, включающие репродуктивную фазу, что является еще одной базовой характеристикой живого организма. Следующий и, вероятно, самый важный вопрос звучит так: развиваются ли вирусы в соответствии с установленными эволюционными механизмами? Да, именно так они и делают.

Геномы вирусов мутируют быстрее, чем геномы любых других известных нам организмов. Этим частично объясняется, почему человеческому организму так сложно бороться с вирусом ВИЧ-1. Через год или два после инфицирования в одном пациенте развиваются миллионы различных модификаций вируса. Сами по себе вирусы не обладают эпигенетическими системами наследования, но иногда, проникая в ядра клеток носителя, они захватывают его систему. Способны ли они на гибридизацию? И снова можно привести множество ярких примеров — вспомните хотя бы новые пандемические вирусы гриппа, которые регулярно сеют панику во всем мире. Доступна ли вирусам симбиотическая эволюция, или, говоря научным языком, генетический симбиогенез? Ниже я расскажу, почему они являются идеальным примером этого явления.

Итак, почему некоторые ученые настаивают, что вирусы нельзя отнести к живому миру? Насколько я понимаю, это представление развивалось исторически на основании неверной предпосылки о возникновении вирусов.

Когда в середине ХХ века ученые пытались дать определение жизни, мы знали о вирусах еще очень мало, и биологи пришли к договоренности о том, что минимальным требованием к признанию организма живым должно являться наличие клеточной мембраны, внутри которой содержатся энзимные и биохимические средства для обмена веществ. Мне кажется, что создатели этого определения специально приложили усилия, чтобы исключить вирусы из понятия живого. Почему существо, имеющее клеточную мембрану, считается живым, а существо с вирусной оболочкой — нет? Что касается требования о наличии внутреннего обмена веществ, то на это способно лишь небольшое количество так называемых автотрофных бактерий. Выживание всех прочих форм жизни, включая нас самих, зависит от основных аминокислот, жирных кислот и витаминов, которые они получают из других организмов. Некоторые ученые считают, что вирусы следует исключить из мира живого из-за их паразитической природы, но ведь и многие виды бактерий также являются облигатными паразитами.

ВИЧ-1, основной возбудитель заболевания, часто распространяется при незащищенном половом контакте (вагинальном, анальном или оральном). Вирус проникает в организм человека через ткани слизистых. Он также может напрямую попасть в кровь, если зараженный и здоровый человек воспользуются одним и тем же оборудованием для инъекций, и передаться от матери ребенку во время беременности, родов и кормления грудью. Даже на этом эпидемическом этапе, когда вирус действует как эгоистичный генетический паразит, уже можно говорить о начале симбиотической эволюции. Международные исследования показали, что скорость прогрессирования болезни у зараженных людей зависит от подтипа гена человека, известного под названием HLA­B. Это один из генов, определяющих характер иммунного ответа при трансплантации органов. Распределение подтипов HLA­B по человеческой популяции влияет на эволюцию вируса, а сам вирус за счет летальности некоторых подвидов одинаковых подтипов генов изменяет генофонд человечества.

Точно так же, как колибри и цветы, люди и вирусы влияют на эволюцию друг друга. Именно такого паттерна можно ожидать от симбиотического эволюционного развития.

Это не означает, что вирус одновременно не развивается самостоятельно или того же не происходит с человечеством. В то же время естественный отбор начинает влиять не только на людей и вирусы по отдельности, но и на симбиоз в целом. Вирусологи называют этот паттерн паразитического взаимодействия коэволюцией. С симбиологической точки зрения мы наблюдаем, как союз, начавшийся с паразитизма, со временем может превратиться во взаимовыгодное сотрудничество.

Вирус ВИЧ-1 выборочно поражает иммунные клетки — лимфоциты, носящие название CD+T-хелперы. Мембраны этих клеток содержат важный иммуноглобулин CD4, который способствует слиянию клетки и вирусной оболочки. Так, вирусный геном проникает в ядро, где собственный энзим вируса, называемый обратной транскриптазой, превращает РНК-геном вируса в его ДНК-эквивалент, а затем с помощью энзима интегразы интегрирует его в геном ядра. Это удивительное влияние геномов вируса и носителя является важным шагом. После него вирус может отдать геному носителя команду производить дочерние вирусы, которые будут распространяться на другие клетки и повторять тот же процесс. Таким образом вирус будет постепенно двигаться по крови и тканям зараженного человека.

Обратите внимание на то, какую большую роль в атаке на иммунную систему носителя играет оболочка вируса, как вирус находит свою цель и как сливается с мембраной выбранной клетки, чтобы захватить ее. По мере распространения вирус снова и снова будет использовать свою оболочку, чтобы избежать противодействия иммунной системы, при этом захватывая и убивая все больше и больше клеток с CD4. По мере развития болезни вирус достигнет такой стадии, на которой в организме каждый день будут производиться миллиарды его дочерних копий. При этом они будут мутировать с огромной скоростью. Именно из-за этого быстрого распространения и стремительной мутационной эволюции вируса в организме зараженного человека с ним так сложно справиться без медицинского вмешательства. Во время фазы роста вирус проникает в половые органы, семенники и яичники, а также в железы человеческого организма, делая заразными семенную жидкость, вагинальные выделения и слюну человека для максимального распространения между носителями.

Точно так же, как ретровирус вводит свой геном в клетки CD4, многие ретровирусы поступают с зародышевыми клетками своих носителей, то есть со сперматозоидами и яйцеклетками. Это можно наблюдать на примере эпидемии ретровируса, поразившей коал в восточной части Австралии примерно 100 лет назад. Эта острая инфекция показывает нам, какой ужасной силой может обладать вирус, передающийся половым путем. Вирусологи подтверждают, что заражены уже все животные на севере страны, и эпидемия движется на юг. Со временем все коалы, кроме островных популяций, окажутся зараженными этим вирусом. Из-за вируса у животных развивается лейкемия и лимфосаркома, и уровень смертности очень велик. Изначально биологи беспокоились, что из-за эпидемии австралийским коалам может грозить вымирание, но, судя по всему, этого не произойдет. Ретровирус уже воздействует на половые клетки коал, так что в хромосомах этих животных уже присутствует от 40 до 50 вирусных локусов, которые они передадут потомкам. Так как голобионтический геномный союз имеет место в рамках ядерного, а не митохондриального генома, вставки ретровируса в геном коалы будут наследоваться в соответствии с классическими законами Менделя.

На сегодня вирус ВИЧ-1 еще не проник в половые клетки человека. Некоторые вирусологи полагают, что это невозможно, потому что ВИЧ принадлежит к подгруппе ретровирусов, называемых лентивирусами, которые не проходят процесс эндогенеза. Однако недавно лентивирусы были обнаружены в половых клетках европейских кроликов и мадагаскарских лемуров, которые, как и мы, являются приматами. Станет ли ВИЧ когда-нибудь частью нашего организма — неизвестно. Мы знаем, что множество ретровирусов попадали в зародышевые линии человека и его предков и влияли на эволюцию нашего генома, поэтому около 9% его на сегодня состоит из ретровирусной ДНК. Ретровирусы, способные захватывать геном своего млекопитающего хозяина, называются эндогенными ретровирусами, или ЭРВ (ERV), в то время как разнообразные инфицирующие ретровирусы носят название экзогенных. Эндогенные ретровирусы человека обозначаются аббревиатурой ЭРВЧ (HERV). Она объединяет от 30 до 50 семейств вирусов, которые в свою очередь подразделяются на более чем 200 групп и подгрупп. Последние из этих эволюционных линий, попавшие в геном предков человека, называются HERV­K, десять их подтипов являются исключительно человеческими.

Каждое семейство и подсемейство ЭРВЧ было приобретено нами в ходе отдельного процесса геномной колонизации, вторжения, произошедшего во время поразившей наших предков ретровирусной эпидемии. Учитывая, что мы видим сегодня на примере СПИДа и эпидемии коал, можно представить довольно мрачную картину выживания раннего человечества между волнами заболеваний. Когда две группы ученых восстановили первоначальный геном последнего ретровируса, обосновавшегося в человеческом организме, они обнаружили, что им был крайне заразный экзогенный ретровирус, обладающий патогенным потенциалом в тканевых культурах. Приятно понимать, что мы являемся наследниками победителей. Но сегодня нам следует учитывать последствия воздействия ретровирусов, которые все еще продолжают проникать в развивающийся человеческий геном.

Когда ретровирус захватывает половую клетку, он действует как паразит, и геном носителя начинает борьбу против его нападения. Эта борьба продолжается даже в том случае, если защитникам приходится то и дело менять оружие, когда вирусный геном уже колонизировал зародышевую линию и создал вирусные локусы в хромосомах. Антитела уже не будут эффективны против такого генома, поэтому в дело вступят другие приемы деактивации вирусных локусов, например эпигенетическое глушение, о котором я расскажу подробнее в следующей главе. Но такие эпигенетические меры, как метилирование вирусных локусов, не являются окончательным решением для подавления патогенного вируса. Для постоянного глушения потребуются мутации — либо наносящие вред вирусным генам и регуляторным регионам, либо вводящие нежелательные генетические последовательности в вирусный геном. В то же время постоянное присутствие вирусного генома в зародышевой линии носителя, зачастую в виде множества копий, распределенных по хромосомам, вводит новые возможности для симбиотического генетического взаимодействия между двумя разными геномами. С течением времени количество таких возможностей возрастает.

Видеоурок: Разнообразие живой природы. Царства живых организмов. Отличительные признаки живого

Лекция: Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные; автотрофы, гетеротрофы, аэробы, анаэробы

Царства живых организмов

Живые организмы подразделяются по различным параметрам строения, жизнедеятельности, метаболизма на разные группы. По чертам строения и особенностям жизнедеятельности – на самые крупные группы – Царства. В настоящее время насчитывается 7 Царств живых организмов.

Археи . Ранее назывались археобактериями, в 1977 годы выделены в отдельное царство. Некоторые черты сближают их с эукариотами, некоторые – с бактериями. Представляют собой простейшие организмы, в которых нет мембранных органелл. По способу питания – хемоавтотрофы. Среди них нет ни одного вида паразитов или патогенных форм, они бывают комменсалами и мутуалистами.

Отличительными чертами являются:

1. Наличие в мембранах клетки липидов с простой эфирной связью;

2. Не формируют спор;

3. Не синтезируют жирных кислот.

Клетки могут иметь необычную форму – например, быть плоскими и квадратными. Живут везде – в кишечнике теплокровных, горячих источниках, соленых озерах, океанах. Размножение бесполое.

Бактерии . Большинство является сапротрофами, однако известны автотрофные формы. Могут быть паразитами и симбионтами. Форма клеток различна – существуют палочки (бациллы), изогнутые (вибрионы), шарообразные (кокки). Могут иметь форму куба или тетраэдра. Многие имеют жгутики.

Клетки мелкие, из органоидов в них найдены рибосомы, нуклеоид и цитоплазматическая мембрана. Нуклеоид – немембранная структура, в которой располагается одна кольцеобразная молекула ДНК. Имеют клеточную стенку из муреина.

Бактерии с более толстой клеточной стенкой называются грамположительными. У грамотрицательных стенка в 10 раз тоньше. Могут образовывать споры и цисты – формы покоя с замедленным метаболизмом, позволяющие пережить неблагоприятные условия. Полового размножения не имеют.

Протисты . К этому Царству относят организмы по остаточному принципу, которые сложно отнести определенно к какому-либо другому царству. Это грибоподобные организмы, некоторые из водорослей, простейшие. К ним относятся эвглена, фораминиферы, малярийный плазмодий, инфузории, трипаносомы. Одноклеточные и колониальные организмы, которые имеют очень много различных свойств, характерных для других царств, в неожиданных сочетаниях. Считается, что они относятся эволюционно к переходным формам. В настоящее время к ним отнесены и представители Царства Хромисты.

Растения. Общими для них признаками, отличающими от других Царств, являются:

1. Наличие целлюлозной клеточной стенки;

2. Особые органеллы – пластиды;

3. Образ жизни – прикрепленный;

4. Запасают крахмал;

5. Растут в течение всей жизни;

6. Регуляторную функцию выполняют фитогормоны.

Являются фототрофами и продуцентами, создавая органические вещества под действием света. Вступают в различные виды симбиотических отношений, некоторые виды, лишенные хлорофилла, являются гетеротрофными паразитами (заразиха, петров крест, раффлезия). Могут размножаться половым и бесполым способами.

Животные . Все виды являются гетеротрофами и консументами, подразделяясь на хищников, растительноядных, паразитов, всеядных.

Отличительными признаками Царства являются:

1. Оогамия – половой процесс, при котором гаметы мужского и женского пола очень отличаются друг от друга размерами и формой.

2. Наличие тканей;

3. Наличие стадий бластулы и гаструлы в эмбриональном развитии;

4. Запасным веществом клеток является гликоген. Нет целлюлозной клеточной стенки. Обладают ограниченным ростом – до определенного размера. Имеется сложная структура внутриклеточных мембран, внешняя оболочка – гликокаликс.

Грибы. Являются гетеротрофами, в экологической пирамиде – сапротрофы. Тип питания – голофитный, то есть они не захватывают твердые частицы, всасывая растворенные вещества. Могут участвовать в различных видах экологических взаимоотношений – мутуализме, паразитизме.

Отличительными особенностями Царства являются:

1. Геном по примитивности приближен к прокариотному;

2. Вегетативное тело – мицелий, обладает неограниченным ростом, неподвижно закреплено;

3. Размножение половое, спорами;

4. Имеют клеточную стенку из хитина;

5. Клетки многоядерные, возможно деление без разделения ядра, ядра могут перемещаться между клетками;

6. Могут, в отличие от животных, синтезировать лизин.

Запасным веществом является гликоген.

Вирусы. Являются неклеточной формой жизни, представляют собой белковую капсулу со включенной в нее нитью ДНК или РНК. Облигатные паразиты, не способны к обмену веществ вне клетки-хозяина. Размножаются путем сбора из белковых молекул и нуклеиновой кислоты в инфицированной клетке. Геном может быть представлен кольцевой или линейной молекулой нуклеиновой кислоты.

Типы питания

По типам питания все живые организмы подразделяются на две группы:

Автотрофные. К ним относятся фототрофы – зеленые растения, и хемотрофы – некоторые протисты, грибы и бактерии. Это организмы, являющиеся продуцентами, производящие органические вещества из неорганических. Они располагаются схематично на первой ступени экологической пирамиды.

Гетеротрофные. Это – организмы, питающиеся органическими веществами, произведенными другими их видами. В экологической пирамиде занимаются все уровни, кроме нижнего, на котором расположены автотрофы. В свою очередь гетеротрофные организмы разделяются на консументов – потребителей и редуцентов, разлагающих органику до простых органических и неорганических веществ. При этом, растительноядные животные являются гетеротрофами первого уровня, хищники, поедающие растительноядных – гетеротрофами второго уровня, хищники питающиеся хищниками – третьего и так далее.

Поскольку при переходах энергии с одного уровня экологической пирамиды на другой теряется до 90% запасенной в химических связях вещества энергии, гетеротрофия четвертого порядка и выше встречается довольно редко. Консументами 4-го порядка являются, например, хищные птицы.

По отношению к кислороду живые организмы делятся на четыре большие группы:

Облигатных аэробов – тех, кто не может жить без кислорода, так как невозможными становятся процессы клеточного дыхания. К ним относятся большинство животных и зеленые растения.

Микроаэрофилов – э то некоторые виды бактерий, которым для жизнедеятельности необходимо небольшое количество кислорода – около 2 %.

Факультативных анаэробов – к ним относятся живые организмы, которые могут обходиться без кислорода, но способны переключиться на кислородное дыхание. Это маслянокислые и молочнокислые бактерии, дрожжи.

Облигатных анаэробов – эти организмы гибнут в кислородной среде. К ним относятся хемосинтезирующие бактерии и археи.

Анаэробные бактерии играют важную роль в круговороте вещества, делая его доступным для других участников экологических систем. Биологически же, анаэробный способ получения энергии намного менее эффективен, чем кислородное дыхание. Так, например, при дыхании образуется из одной молекулы глюкозы 38 молекул АТФ, а при бескислородном ее сбраживании – 2 молекулы.