Какво представлява вирусът? От какво се състои?

Представители на вируса са специална група от форми на живот. Те имат не само високо специализирана структура, но също така се характеризират със специфичен метаболизъм. В тази статия ще разгледаме не-клетъчната форма на живот - вирусът. Това, което се състои в това, как се умножава и каква роля играе в природата, ще научите, като го прочетете.

Откриването на не-клетъчни форми на живот

Руски учен Дмитрий Ивановски през 1892 г. Учи патогена на болестта тютюн - тютюн мозайка. Той открива, че патогенен агент, не е бактерия, и е специална форма, впоследствие обявен за вируса. В края на 19 век в областта на биологията не сте използвали микроскопи с висока резолюция, така че ученият не може да знае на всяка молекула е вирус, както и да се види и да го опиша. След създаването на електронен микроскоп в началото на 20 век, светът видя първите представители на новата царство, да са причина за много опасни и неподатливи на човешките заболявания, както и при други живи организми: животни, растения, бактерии.

Позицията на не-клетъчните форми в систематиката на живата природа

Както беше казано по-рано, тези организми са обединени в петата царството на живата природа - вируси. Основният морфологичен признак, характерен за всички вируси, е липсата на клетъчна структура. Досега научният свят не е спрял да обсъжда дали неклетъчните форми са живи обекти в пълния смисъл на думата. В края на краищата, всички проявления на метаболизма в тях са възможни само след проникване в жива клетка. До този момент вирусите се държат като обекти на неодушевена природа: нямат метаболитни реакции, не се възпроизвеждат. В началото на 20-и век пред учените се появиха редица въпроси: какво е вирус, какво се състои от черупката му, какво е вътре в вирусната частица? Отговорите бяха получени в резултат на многогодишни изследвания и експерименти, които послужиха като основа за нова научна дисциплина. То произхожда от кръстовището на биологията и медицината и се нарича вирусология.

Характеристики на структурата

Изразът "всички гениални прости" директно се отнася до не-клетъчни форми на живот. Вирусът се състои от молекули на нуклеинови киселини - ДНК или РНК, покрити с белтъчна обвивка. Той няма свой собствен апарат за синтезиране на протеини. Без гостоприемна клетка, вирусите нямат нито един знак за жива субстанция: нито дишане, нито растеж, нито раздразнителност, нито възпроизводство. За всичко това се е случило само: да се намери жертва - жива клетка, да се подчини метаболизмът на нуклеиновата киселина и в крайна сметка да се унищожи. Както беше казано по-рано, обвивката на вируса се състои от протеинови молекули, имащи подредена структура (прости вируси).

Ако съставът на обвивката включва също липопротеинови субединици, които всъщност са част от цитоплазмената мембрана на клетката гостоприемник, такива вируси са наречени съединение (агенти на едра шарка и хепатит В). Често повърхностната обвивка на вируса включва гликопротеини. Те изпълняват сигналната функция. По този начин, подобно на черупката, и самият вирус се състои от молекули на органичния компонент - протеин и нуклеинови киселини (ДНК или РНК).

Как вирусите проникват в живи клетки

По-рано разгледахме характеристиките на структурата на обвивката на вътреклетъчния паразит. Вирусът се състои от молекули на органично и биологично вещество и структурата му на повърхността съдържа специални протеини, които разпознават плазмалемата на жива клетка. Следователно, не-клетъчните форми засягат специфични клетъчни типове на някои биологични видове организми. Например, вируси на чума кучета не представляват заплаха за човешкото здраве. В клетките паразитът навлиза в няколко направления:

1. Сливане на черупката с клетъчната мембрана (грипен вирус).
2. Чрез пиноцитоза (агент на полиомиелита на животните).
3. Чрез увреждане на клетъчната стена (растителни вируси).

Разпространение на вируси

След паразит удари клетката, молекулата нуклеинова киселина, заклинване в генома на ядрото, предаване на информация за структурата на частиците на протеин и задействане на биосинтезата на собствени протеини. В този случай се използват рибозоми, ATP молекули и t-РНК на клетката гостоприемник. Паралелно с инфектираната клетка, наследствената информация се редуцира. Спомнете си, че от протеин и нуклеинова киселина са вируси, наречени прости. Техните частици съдържат РНК, която веднага се свързва с рибозомни субединици на гостоприемни клетки и индуцира биосинтезата на молекули на вирусния протеин.

Резултатът от атаката на патогена върху клетката става ДНК или РНК връзка на вируса със собствените му протеинови частици. По този начин новообразуваният вирус се състои от молекули на нуклеинови киселини, покрити с подредени частици от протеините. Мембраната на клетката гостоприемник е унищожена, клетката умира, а вирусите, които са се появили от нея, навлизат в здравите клетки на тялото.

Феноменът на обратното редуциране

В началото на изследването на представителите на царството на мъдростта, че вирусите са съставени от клетки, но експериментите Д. Ивановски показа, че патогените не могат да бъдат разграничени с помощта на микробиологични филтри: патогените са преминали през порите си и се появи в филтрат, който остана вирулентни свойства.

Допълнителни проучвания установяват факта, че вирусът се състои от молекули на органична материя и показва признаци на жива субстанция само след директното му влизане в клетката. В него започва да се размножава. Повечето РНК-съдържащи вируси възпроизвеждат, както е описано по-горе, но някои от тях, например вируса на СПИН, в ядрото на клетката гостоприемник причиняват ДНК синтеза. Това явление се нарича обратна репликация. След това ДНК молекула вирусната РНК на вируса се синтезира и вече върху него започва обединяването на вирусните белтъчни субединици, които образуват неговия обвив.

Характеристики на бактериофагите

Какво представлява бактериофаг-клетка или вирус? От какво се състои тази неклетъчна форма на живот? Отговорите на тези въпроси са следните: това е вирус, Той засяга само прокариотни организми - бактерии. Структурата му е доста странна. Вирусът се състои от молекули на органичната материя и е разделен на три части: главата, стъблото (капака) и опашните нишки. В предната част - главата - е ДНК молекула. След това има капак с вътрешна куха сърцевина. Задните филаменти, прикрепени към него, осигуряват свързването на вируса към рецепторните локуси на плазмената мембрана на бактерията. Принципът на действие на бактериофага прилича на спринцовка. След като се поемат протеините на обвивката, ДНК молекулата навлиза в кухата сърцевина и след това се инжектира в цитоплазмата на целевата клетка. Сега заразената бактерия ще синтезира ДНК на вируса и неговите протеини, което неизбежно ще доведе до смъртта му.

Как тялото се предпазва от вирусни инфекции

Природата е създала специални защитни устройства, които устояват на вирусни заболявания на растения, животни и хора. Самите патогени се възприемат от клетките си като антигени. В отговор на наличието на вируси, тялото произвежда имуноглобулини - защитни антитела. Органите на имунната система - тимус, лимфни възли - реагират на вирусна инвазия и насърчават развитието на протективни протеини - интерферони. Тези вещества инхибират развитието на вирусни частици и възпрепятстват тяхното възпроизводство. И двата вида защитни реакции, разгледани по-горе, се отнасят до хуморален имунитет. Друга форма на защита е клетъчната. Левкоцитите, макрофагите, неутрофилите абсорбират вирусните частици и ги разрушават.

Значението на вирусите

Не е тайна, че е предимно отрицателна. Това ултра-патогенен частици (15 до 450 нм), видими само в електронен микроскоп причинява букет от опасни и неразрешими заболявания без изключение организми съществуващи в света. Така че, у човешки вируси засяга жизненоважни органи и системи, като нервна (бяс, енцефалит, полиомиелит) имунна недостатъчност (СПИН), храносмилателната (хепатит), респираторен (грип, adenoinfektsii). Животните се заразяват с гущер, чума и растения - с различни некрози, пластири, мозайка.

Разнообразието от представители на царството не е напълно разбрано. Доказателството е, че досега те откриват нови типове вируси и диагностицират заболявания, които преди това не са се появили. Например, в средата на 20-ти век, вирусът Zika е открит в Африка. Намира се в тялото на комарите, които, когато бият, заразяват хора и други бозайници. Симптомите на заболяването показват, че патогенът засяга предимно централната нервна система и причинява микроцефалия при новородени. Хората, които са носители на този вирус, трябва да помнят, че те представляват потенциална опасност за техните партньори, тъй като в медицинската практика са съобщени случаи на сексуално предаване на болестта.

Положителната роля на вирусите може да се отдаде на тяхното използване в борбата срещу вредителите, в генното инженерство.

В тази статия ние описахме какво представлява вирусът, от какво се състои неговата частица, как се защитават организмите от патогенни агенти. Ние също така определихме ролята, която не-клетъчните форми на живот играят в природата.