Какво представляват вирусите? Биология: видове и класификация на вирусите

Вирусите (биологията декодира значението на този термин така) са извънклетъчни агенти, които могат да бъдат възпроизвеждани само с помощта на живи клетки. И те са способни да удрят не само хора, растения и животни, но и бактерии. Вирусите на бактериите се наричат ​​бактериофаги. Не съвсем отдавна бяха открити видове, които се удариха. Те се наричат ​​"сателитни вируси".

Общи характеристики

Вирусите са многобройна биологична форма, тъй като те съществуват във всяка екосистема на планетата Земя. Тяхното изследване се занимава с такава наука като вирусологията - разделението на микробиологията.

Всяка вирусна частица има няколко компонента:

- генетични данни (РНК или ДНК);

- капсид (протеиново покритие) - изпълнява защитна функция;

Вирусите имат доста разнообразна форма, варираща от най-простата спирала и завършваща с икосаедра. Стандартните размери са около една стотна от размера на малка бактерия. Повечето от пробите обаче са толкова малки, че дори не се виждат под светлинен микроскоп.

По своята същност вирусите са паразити и не могат да се възпроизвеждат извън живата клетка. Но когато излизат от клетката, те престават да показват живи знаци.

Разпространява се по няколко начина: вирусите, живеещи в растения, се движат от насекоми, хранещи се с билкови сокове - животинските вируси се предават от насекоми с кръв. в хората вируси се предават по многобройни начини: по въздушен или по полов път и чрез кръвопреливане.

произход

Вирусите (биологията брои огромен брой видове) имат няколко хипотези за произход. Тези паразити са открити на всеки милиметър на планетата, където има живи клетки. Следователно те съществуват от самото начало на появата на живота.

В наше време има три хипотези за произхода на вирусите.

1. Клетъчната хипотеза съобщава, че извънклетъчните агенти се появяват от фрагменти от РНК и DTC, които могат да бъдат освободени от по-голямото тяло.
2. Регресивната хипотеза показва, че вирусите са малки клетки, които водят паразитен начин на живот при по-големите видове, но с течение на времето губят гените, които са необходими за паразитно съществуване.
3. Хипотезата за съжителство предполага, че вирусите са възникнали едновременно с появяването на живи клетки, т.е. преди милиарди години. И се появява в резултат на изграждането на сложни комплекси от нуклеинови киселини и протеини.

Накратко за вирусите (според биологията на тези организми, нашата база от знания, за съжаление, далеч не е съвършена), можете да прочетете в тази статия. Всяка от горните теории има своите недостатъци и неопровергани хипотези.

Вирусите като форма на живот

Съществуват две дефиниции на формата на живота на вирусите. Според първия, извънклетъчните агенти са комплекс от органични молекули. Втората дефиниция съобщава, че вирусите са особена форма на живот.

Вирусите (биологията предполага появата на много нови видове вируси) се характеризират като организми на границата на живите. Те приличат на живи клетки, тъй като имат свой собствен уникален набор от гени и се развиват въз основа на метода на естествения подбор. Те също могат да се размножават, като създават свои собствени копия. Тъй като вирусите не го правят имат клетъчна структура, учените не ги възприемат като жива материя.

За да се синтезират собствени молекули, извънклетъчните агенти се нуждаят от клетка гостоприемник. Липсата на собствен метаболизъм не им позволява да се възпроизвеждат без помощ.

През 2013 г. обаче е публикувана научна статия, че някои бактериофаги имат собствена имунна система, способна да се адаптира. И това е допълнително доказателство, че вирусите са форма на живот.

Класификация на вирусите от Балтимор

Какви са вирусите, описани подробно в биологията. Дейвид Балтимор (лауреат на Нобелова награда) разработи своята класификация на вируси, която все още е успешна. Тази класификация се основава на методите за образуване на mRNA.

Вирусите трябва да образуват тРНК от собствените си геноми. Този процес е необходим за репликацията на собствената нуклеинова киселина и образуването на протеини.

Класификацията на вирусите (биологията отчита техния произход), според Балтимор, изглежда така:

- Вируси с двойно-верижна ДНК без РНК фаза. Те включват мимивируси и херпесни вируси.

- Двойна ДНК с положителна полярност (парвовирус).

- Двойно-верижна РНК (ротавирус).

- Едно верижна РНК с положителен полярност. Представители: флавивируси, пикорнавируси.

- Молекула на едноверижна РНК с двойна или отрицателна полярност. Примери: филовируси, ортомиксовируси.

- Еднотялото положително РНК, както и наличието на синтез на ДНК върху матрицата на РНК (ХИВ).

- Двойно-верижна ДНК и наличието на синтез на ДНК върху матрицата на РНК (хепатит В).

Продължителност на живота

Примери за вируси в биологията се намират почти на всяка стъпка. Но през целия жизнен цикъл се извършва практически еднакво. Без клетъчна структура, те не могат да се възпроизвеждат чрез разделяне. Ето защо материалите се използват вътре в клетката на техния хост. По този начин те възпроизвеждат голям брой копия от себе си.

Цикълът на вируса се състои от няколко етапа, които се припокриват.

В първия стадий вирусът е прикрепен, т.е. образува специфична връзка между неговите протеини и рецепторите на клетката гостоприемник. След това трябва да влезете в самата клетка и да й дадете генетичния си материал. Някои видове също понасят протеини. След това се получава загуба на капсида и се освобождава геномната нуклеинова киселина.

След като паразитът навлезе в клетката, започва сглобяването на вирусни частици и модифицирането на протеина. И в резултат на това вирусът излиза от клетката. Дори ако продължава да се развива активно, може да не убие клетката, но да продължи да живее в нея.

Болести на човека

Биологията интерпретира вирусите като най-ниската проява на живота на планетата Земя. Едно от най-простите вирусни заболявания на човек е студено. Тези паразити обаче могат да причинят много сериозни заболявания като СПИН или птичи грип.

Всеки вирус има определен механизъм на действие върху неговия собственик. Този процес включва лизиране на клетките, което води до тяхната смърт. в многоклетъчни организми Когато умре голям брой клетки, целият организъм започва да функционира лошо. В много случаи вирусите не могат да навредят на човешкото здраве. В медицината това се нарича латентност. Пример за такъв вирус е херпесът. Някои латентни видове могат да се възползват. Понякога тяхното присъствие причинява имунен отговор срещу бактериални патогени.

Някои инфекции могат да бъдат хронични или през целия живот. Това означава, че вирусът се развива, въпреки защитните функции на тялото.

епидемии

Вирусната епидемиология е наука, която проучва как да се контролира предаването на вирусни инфекции сред хората. Предаването на паразити може да бъде хоризонтално, т.е. от човек на човек - или вертикално - от майка на дете.

Хоризонталното предаване е най-разпространеният тип вирус, разпространяван сред човечеството.

Процентът на предаване на вируса зависи от няколко фактора: гъстотата на населението, броя на хората с лош имунитет, както и качеството на медицината и климатичните условия.

Защита на тялото

Видовете вируси в биологията, които могат да повлияят на човешкото здраве, са безбройни. Първата ответна реакция е вроден имунитет. Състои се от специални механизми, които осигуряват неспецифична защита. Този вид имунитет не може да осигури надеждна и продължителна защита.

Когато гръбначните животни изглеждат придобит имунитет, тогава се произвеждат специални антитела, които се присъединяват към вируса и го правят безопасно.

Все пак, не всички съществуващи вируси се формират придобит имунитет. Например, ХИВ постоянно променя аминокиселинната последователност, така че напуска имунната система.

Лечение и профилактика

Вируси в биологията - това е много често явление, така че учените са извадили специални ваксини, съдържащи "убийствени вещества" за самите вируси. Най-честият и ефективен метод за контрол е ваксинацията, която създава имунитет срещу инфекции, както и антивирусни лекарства, които са способни да подтискат селективно репликацията на вируси.

Биологията на вирусите и бактериите описва главно като вредни жители на човешкото тяло. Понастоящем с помощта на ваксинация е възможно да се преодолеят повече от тридесет вируси, които са се заселили в човешкото тяло и още повече - в тялото на животните.

Мерките за профилактика срещу вирусни заболявания трябва да се извършват своевременно и качествено. За това човечеството трябва да води здравословен начин на живот и да се опитва да подобри имунитета по всички възможни начини. Държавата трябва да осигури карантини навреме и да осигури добри медицински услуги.

Вируси на растения

Форми на вируси, биологията често се смята за кръгла и пръчковидна. Има много такива паразити. В икономиката те се отразяват предимно върху добива, но отпадането от тях е икономически неизгодно. От растение до растение такива вируси се разпространяват с помощта на вектори на насекоми. Такива видове не засягат хора или животни, тъй като те могат да се размножават само в растителни клетки.

Зелените приятели на нашата планета също могат да бъдат защитени от тях чрез механизма на ген за резистентност. Много често растенията, засегнати от вирус, започват да произвеждат антивирусни вещества като салицилова киселина или Азотен оксид. Молекулярната биология на вирусите се занимава с проблемите на увреждането на плодородните растения от паразити и ги променя химически и генетично, което допринася за по-нататъшното развитие на биотехнологията.

Изкуствени вируси

Видовете вируси в биологията са многобройни. Особено е необходимо да се вземе предвид факта, че учените са се научили да създават изкуствени паразити. Първият изкуствен вид е получен през 2002 година. В повечето екстрацелуларни средства изкуственият ген, въведен в клетката, започва да проявява инфекциозни качества. Това означава, че те съдържат цялата информация, необходима за образуването на нови видове. Тази технология е широко използвана за производство на противоинфекциозни ваксини.

Способността да се създават вируси в изкуствена среда може да има много последствия. Вирусът не може напълно да умре, стига да има чувствителни тела.

Вирусите са оръжия

За съжаление, инфекциозните паразити могат да създадат опустошителни епидемии, така че те да могат да се използват като биологични оръжия. Потвърждение за това е Испански грип, който е създаден в лабораторията. Друг пример е вариола. Ваксината вече е намерена, но по правило само медицински работници и военни са ваксинирани, което означава, че останалата част от населението е в потенциална рискова зона, ако този вид биологично оръжие се използва на практика.

Вируси и биосферата

В момента извънклетъчните агенти могат да се похвалят с най-много хора и видове, живеещи на планетата Земя. Те изпълняват важна функция, регулирайки броя на популациите от живи организми. Много често те формират симбиоза с животни. Например, отровата на някои оси съдържа компоненти от вирусен произход. Основната им роля в съществуването на биосферата обаче е животът в морето и океана.

Една чаена лъжичка морска сол съдържа около един милион вируси. Основната им цел е регулирането на живота в водните екосистеми. Повечето от тях са абсолютно безвредни за флората и фауната

Но това в никакъв случай не са положителни качества. Вирусите регулират процеса на фотосинтезата, така че увеличават процента кислород в атмосферата.