В 1852 г. русский ботаник Д.И.Ивановский впервые получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженныхмозаичной болезнью. Когда такой экстракт пропустили через фильтр, способныйзадерживать бактерии, отфильтрованная жидкость все еще сохраняла инфекционныесвойства. В 1898 г. голландец Бейеринк (Beijerink)придумал новое слово вирус (от латинского слова, означающего «яд»), чтобыобозначить этим термином инфекционную природу некоторых профильтрованных растительныхжидкостей. Хотя удалось достигнуть значительных успехов в получениивысокоочищенных проб вирусов и было установлено, что по химической природе этонуклеопротеины (нуклеиновые кислоты, связанные с белками), сами частицы все ещеоставались неуловимыми и загадочными, потому что они были слишком малы, чтобыих можно было увидеть с помощью светового микроскопа. Поэтому-то вирусы иоказались в числе первых биологических структур, которые были исследованы вэлектронном микроскопе сразу же после его изобретения в 30-е годы нашегостолетия.

2. СВОЙСТВАРазмеры

Вирусы – этомельчайшие живые организмы, размеры которых варьируют в пределах примерно от 20до 300 мм; в среднем они раз в пятьдесят меньше бактерий. Как уже говорилось,вирусы нельзя увидеть с помощью светового микроскопа (так как их размеры меньшеполудлины световой волны), и они проходят через фильтры, которые задерживаютбактериальные клетки.

Часто задают вопрос: «А являются ли вирусыживыми?» Если живой считать такую структуру, которая обладает генетическимматериалом (ДНК или РНК) и которая способна воспроизводить себя, то можносказать, что вирусы живые. Если же живой считать структуру, обладающуюклеточным строением, то ответ должен быть отрицательным. Следует такжеотметить, что вирусы не способны воспроизводить себя вне клетки-хозяина. Они находятсяна самой границе между живым и неживым. И это лишний раз напоминает нам, чтосуществует непрерывный спектр все возрастающей сложности, который начинается спростых молекул и кончается сложнейшими замкнутыми системами клеток.

Поведение

Вирусы могутвоспроизводить себя только внутри живой клетки, поэтому они являютсяоблигатными паразитами. Обычно они вызывают явные признаки заболевания. Попаввнутрь клетки-хозяина, они «выключают» (инактивируют) хозяйскую ДНК и,используя свою собственную ДНК или РНК, дают клетке команду синтезировать новыекопии вируса. Вирусы передаются из клетки в клетку в виде инертных частиц.

Строение

Вирусы устроены очень просто. Они состоят изфрагмента генетического материала, либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевинувируса, и окружающей эту сердцевину защитной белковой оболочкой, которую называюткапсидом. Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом.У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще идополнительная липопротеидная оболочка, которая возникает изплазматической мембраны клетки-хозяина. В отличие от всех остальных организмоввирусы не имеют клеточного строения.

Оболочка вирусов часто бывает построена изидентичных повторяющихся субъединиц – капсомеров. Из капсомеров образуютсяструктуры с высокой степенью симметрии, способные кристаллизироваться. Это позволяетполучить информацию об их строении как с помощью кристаллографических методов,основанных на применении рентгеновских лучей, так и с помощью электронноймикроскопии. Как только в клетке-хозяине появляются субъединицы вируса, онисразу же проявляют способность к самосборке в целый вирус. Самосборкахарактерна и для многих других биологических структур, она имеетфундаментальное значение в биологических явлениях.

Спиральная симметрия. Лучшей иллюстрацией спиральной симметрии можетслужить вирус табачной мозаики (ВТМ), содержащий РНК. 2130 одинаковых белковыхсубъединиц составляют вместе с РНК единую целостную структуру – нуклеокапсид.У некоторых вирусов, например у вирусов свинки и гриппа, нуклеокапсид окруженоболочкой.

Бактериофаги. Вирусы, которые нападают на бактерий, образуют группутак называемых бактериофагов. У некоторых бактериофагов имеется явно выраженнаяикосаэдрическая головка, а хвост обладает спиральной симметрией.

Сложные вирусы. Некоторые вирусы, например, рабдовирусы и вирусыоспы, имеют сложное строение.

3. Жизненныйцикл бактериофага

4. Жизненные циклы вирусов

Жизненные циклы большинства вирусов, вероятно,схожи. А вот в клетку они, по-видимому, проникают по-разному, поскольку вотличие от вирусов животных бактериальным и растительным вирусам приходитсяпроникать еще и через клеточную стенку. Проникновение в клетку не всегдапроисходит путем инъекции, и не всегда белковая оболочка вируса остается навнешней поверхности клетки.

Попав внутрь клетки-хозяина, некоторые фаги нереплицируются. Вместо этого их нуклеиновая кислота включается в ДНК хозяина.Здесь эта нуклеиновая кислота может оставаться в течение нескольких поколений,реплицируясь вместе с собственной ДНК хозяина. Такие фаги известны подназванием умеренных фагов, а бактерии, в которых они затаились, называются лизогенными.Это означает, что бактерия потенциально может лизироваться, но лизиса клеток ненаблюдается до тех пор, пока фаг не возобновит свою деятельность. Такойнеактивный фаг называется профагом или провирусом.

5. ЭВОЛЮЦИОННОЕПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИРУСОВ

Наиболее правдоподобной и приемлемой являетсягипотеза о том, что вирусы произошли из «беглой» нуклеиновой кислоты, т.е.нуклеиновой кислоты, которая приобрела способность реплицироваться независимоот той клетки, из которой она возникла, хотя при этом подразумевается, чтотакая ДНК реплицируется с использованием (паразитическим) структур этой илидругих клеток. Таким образом, вирусы, должно быть, произошли от клеточныхорганизмов, и их не следует рассматривать как примитивных клеточных организмов.

О том, насколькообычны такие «побеги», судить достаточно трудно, но кажется вполне вероятным,что дальнейшие успехи генетики позволят нам выявить и другие вариантыпаразитических нуклеиновых кислот.

6. ВИРУСЫ КАК ВОЗБУДИТЕЛЬ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Вирусы всегда являются паразитами ипоэтому вызывают у своих хозяев определенные симптомы того или иного видазаболевания. К серьезным заболеваниям животных можно отнести ящур крупногорогатого скота, рожистое воспаление у свиней, чуму птиц и миксоматоз кроликов.Все эти заболевания вызываются вирусами. Вирусное заражение растений обычноприводит либо к появлению желтых крапинок на листьях (так называемой мозаикилистьев), либо к морщинистости или карликовости листьев. Вирусы вызывают изадержку роста растений, что впоследствии приводит к снижению урожая. Рядсерьезных заболеваний вызывают вирусы желтой мозаики турнепса (ВЖМТ), табачноймозаики (ВТМ), карликовой кустистости томатов и бронзовости томатов. Появлениеполосок на некоторых сортах тюльпанов также обусловлено вирусом, а ведьцветоводы продают эти тюльпаны, выдавая их за особый сорт. Вирусы растений,по-видимому, всегда относятся к РНК-содержащим вирусам.

7.Способы передачи вирусных болезнейКапельная инфекция

Капельная инфекция – самыйобычный способ распространения респираторных заболеваний. При кашле и чихании ввоздух выбрасываются миллионы крошечных капелек жидкости (слизи и слюны). Этикапли вместе с находящимися в них живыми микроорганизмами могут вдохнуть другиелюди, особенно в местах большого скопления народа, к тому же еще и плоховентилируемых. Стандартные гигиенические приемы для защиты от капельнойинфекции – правильное пользование носовыми платками и проветривание комнат.

Некоторые микроорганизмы, такие, как вирус оспы илитуберкулезная палочка, очень устойчивы к высыханию и сохраняются в пыли,содержащей высохшие остатки капель. Даже при разговоре изо рта вылетают микроскопическиебрызги слюны, поэтому подобного рода инфекции очень трудно предотвратить,особенно если микроорганизм очень вирулентен.

Контагиозная передача

(при непосредственном физическом контакте)

Врезультате непосредственного физического контакта с больными людьми илиживотными передаются сравнительно немногие болезни. К контагиозным вируснымболезням относится трахома (болезнь глаз, очень распространенная в тропическихстранах), обычные бородавки и обыкновенный герпес – «лихорадка» на губах.

www.ronl.ru

Реферат - Происхождение и эволюция вирусов

Происхождение вирусов — вопрос, который на протяжении многих лет составлял предмет дискуссий. Было выдвинуто три гипотезы происхождения вирусов:

1. Вирусы — потомки бактерий и других одноклеточных организмов, претерпевших дегенеративную (регрессивную) эволюцию.

2. Вирусы — потомки древних доклеточных форм жизни, перешедших к паразитическому способу существования.

3. Вирусы — дериваты (производные) клеточных генетических структур, ставших относительно автономными, но сохранивших зависимость от клеток.

Идея регрессивной эволюции вирусов впервые была высказана французским ученым Николлем, развита американцем Грином и модернизирована Барнетом в 1943 г. Основанием для выдвижения этой гипотезы явилось существование крупных сложноустроенных ДНК-содержащих вирусов, имеющих сотни генов и обладающих относительной автономностью систем репликации/транскрипции. Примером могут служить поксвирусы (вирусы оспы). Согласно идее регрессивной эволюции, вирусы оспы находятся последними в ряду облигатных внутриклеточных паразитов — потомков бактерий:

Бактерии -> микоплазмы и риккетсии -> хламидии -> вирусы оспы

В свете современных данных о вирусах, эта гипотеза не находит сторонников, так как мир вирусов слишком велик, чтобы признать возможность столь глубокой дегенеративной эволюции. Наиболее веским аргументом против теории регрессивного происхождения вирусов является неклеточная организация вирусов.

Вторая гипотеза – происхождение вирусов из доклеточных форм жизни — базируется на многообразии видов генетического материала у вирусов, которое «исчерпывает» все возможные формы — однонитевые и двухнитевые ДНК и РНК, их линейные, кольцевые, сегментированные формы. Природа как бы испробовала на вирусах возможные варианты нуклеиновых кислот. В настоящее время известны генетические паразиты, не кодирующие белков и обладающие рибозимазной активностью (вироиды), которые, по всей вероятности, являются прародителями отдельной эволюционной линии РНК-геномных вирусов. Вирусные геномы обладают кодом, который реализуется с использованием клеточных механизмов репликации/транскрипции, что делает маловероятной возможность возникновения вирусов до появления клеточных форм жизни.

Третья гипотеза была сформулирована около 30 лет назад и получила название гипотезы «взбесившихся генов». Она предполагает, что вирусы являются видоизмененным генетическим материалом клеток.

Вирусы — автономные генетические элементы, которые во многом сходны с другими видами переносимых генетических элементов: R- и F-факторами бактерий, плазмидами, вироидами, транспозонами. Их функционирование не может происходить без взаимодействия с клеткой. В связи с этим, истоки происхождения вирусов целесообразно рассматривать в контексте происхождения жизни на земле.

Согласно современным представлениям, биологической эволюции предшествовала химическая эволюция, которая длилась около 1 млрд. лет. Именно на этапе «первичного бульона», обладавшего большим химическим многообразием, произошло образование полинуклеотидных цепей из пуриновых и пиримидиновых оснований, одним из свойств которых явилась комплементарность. Эволюция нуклеиновых кислот протекала за счет аутокаталитической активности. В настоящее время мы уже знаем, что ряд автономных кольцевых РНК (вироидов) обладают аутокаталитической (рибозимазной) активностью. Следующим этапом молекулярной эволюции было появление матричного синтеза полипептидов, которое стало возможно с появлением тРНК. Появление тРНК означало появление генетического кода. Полагают, что генетический код стал универсальным 2,5 млрд. лет назад. С появлением матричного синтеза начинает действовать естественный отбор — то есть размножаются и сохраняются наиболее приспособленные формы.

Предполагается, что первичные формы жизни содержали в качестве генетического материала РНК. ДНК появилась позже и с ее появлением произошло разделение функций между ДНК и РНК. ДНК — хранитель генетической информации, РНК — кодопереводчик. Возникшая протоклетка (прогенот), содержащая как ДНК, так и РНК, далее развивалась своим чередом, дав начало прокариотическим клеткам.

Наиболее вероятно, что основой для возникновения альтернативной генетической формы жизни — вирусов, явились сформировавшиеся первичные генетические системы репликации/транскрипции, которые по простоте и поведению соответствовали вирусным системам. При этом вирусы могли возникнуть на этой стадии первично или обособиться от клеточных генов, о чем свидетельствует наличие сходных нуклеотидных последовательностей у вирусов и подвижных генетических элементов клеток.

Особенностью РНК-геномных вирусов является наличие РНК-зависимой РНК-полимеразы, которая также имеется у растений. По-видимому, именно растительные клетки явились источником происхождения многих РНК-содержащих вирусов. В этом контексте представляет интерес существование семейств вирусов, представители которых поражают растения, животных и насекомых — рабдо-, рео- и буньявирусы. Наиболее древними из них являются рабдовирусы.

Другая эволюционно обособленная группа вирусов — ретроидные вирусы. Сравнительная таксономия указывает на очень древнюю связь ретровирусов и ретроидных элементов гепаднавирусов и каулимовирусов с транспозонами и другими подвижными генетическими элементами клетки. Ретроидные элементы найдены во всех типах клеточных организмов. Это придает правдоподобность предположению, что ретроидные вирусы являются очень древними и могли образоваться одновременно или после возникновения обратной транскрипции, которая была вовлечена в самую раннюю стадию жизни на земле, когда ДНК геномы развились на основе РНК. Однако интересным и удивительным является тот факт, что ни один из классов ретротранспозонов не имеет прокариотических партнеров. Ретротраспозоны по структуре, особенностям транскрипции и механизму транспозиции ведут себя как ретровирусные провирусы. Ретротраспозоны кодируют несколько белков, одним из них является обратная транскриптаза, другие белки вместе с транскриптами образуют внутриклеточные рибонуклеклеопротеиновые частицы.

На основании структурно-функционального сходства и гомологии генома в настоящее время выделены две филогенетические линии вирусов.

Многие вирусы — папиломавирусы, герпесвирусы, вирусы дрожжей — персистируют в организме хозяина в виде эписом (кольцевые молекулы ДНК, способные интегрировать в ДНК хозяина), что делает их похожими на внехромосомные элементы наследственности бактерий — плазмиды. Плазмиды могут иметь клеточное происхождение или быть дериватами бактериофагов. Можно предположить, что в основе происхождения эписомных форм вирусов и плазмид лежат одни и те же механизмы, а именно механизмы образования транспозирующих элементов.

В происхождении другой группы ДНК-содержащих вирусов — бактериофагов, исследователи не сомневаются. Фаги, по крайней мере умеренные (способные интегрировать в бактериальную хромосому и существовать в виде профага), являются фрагментами бактериального генома, которые приобрели способность к независимой репликации и к построению вирионов.

Можно предположить, что в прокариотических клетках возникли всевозможные формы переносимых генетических элементов, из которых одни имели больший, другие — меньший успех в эволюции. В результате перехода в клетку нового хозяина они могли стать паразитами и эволюционировать своим путем.

Таким образом, совершенно очевидно, что нельзя говорить о каком-то общем происхождении вирусов. Кажется бесспорным, что РНК-содержащие вирусы — более древние, ДНК-геномные — более молодые. Эти группы вирусов произошли разными путями: от разных предковых последовательностей нуклеиновых кислот и в разное время — на разных этапах эволюции. При этом разные группы вирусов (ДНК-содержащие, РНК-содержащие, ретроидные вирусы) имеют филогенетическое родство с различными клеточными элементами, то есть имеют полифилетическое происхождение — происхождение из разных источников. Возникнув разными способами на разных этапах эволюции.клеток-хозяев, вирусы эволюционировали своим путем, в определенной степени зависимым от эволюции организмов, в которых они репродуцируются.

www.ronl.ru

Сообщение про вирусы | Kratkoe.com

Доклад про вирусы по биологии, который поможет Вам подготовиться к занятию, изложен в этой статье.

Сообщение про вирусы

Что такое вирусы?

Вирусы – это маленькие, неклеточные жизненные формы, которые можно увидеть только под электронным микроскопом. Они являются внутриклеточными паразитами. Когда они находятся за пределами клетки, то своих свойств не проявляют и имеют форму кристалла. Открытие вирусов принадлежит Д. Ивановскому, который исследовал мозаичную болезнь листьев табака в 1892 году.

Характеристика вирусов

Вирусы существуют на планете во всех ее экосистемах. Их изучает наука вирусология, а точнее микробиология. Вирусная частица состоит из:

Генетических данных ДНК или РНК.
Белковой оболочки.

Форма этих организмов самая разная, от простой спиральной до икосаэдрической. По природе они паразиты, поэтому за пределами чужой клетки размножаться не могут. Даже их жизнедеятельность тогда практически на ноле.

Распространяются такими способами:

Вирусы, которые живут в растениях, распространяют насекомые.
Вирусы, которые живут в животных, распространяются кровососущими насекомыми.
Вирусы, которые живут в человеческом организме, передаются половым, воздушно-капельным путем, через переливание крови.

Паразиты населяют каждый миллиметр планеты. И они появились с самого момента появления жизни на Земле.

Данные внеклеточные агенты имеют некоторые сходства с живыми клетками: у них имеется набор генов, размножаются (создавая свои копии) и они эволюционируют методом естественного отбора. Но живой материей их назвать нельзя, так как клеточного строения у них нет. Вирусы для синтезирования собственных молекул ищут клетку-хозяина. Без нее они не способны размножаться. В 2013 году ученые обнаружили, что некоторые бактериофаги обладают своей иммунной системой, которая может адаптироваться.

Классификация вирусов

Лауреат Нобелевской премии Дейвид Балтимор разработал классификацию вирусов. Она актуальна и сегодня. Основывается на образовании мРНК: вирусы образовывают ее из своих геномов. Итак, вирусы делятся на:

Организмы с двуцепочной ДНК без стадии РНК. Это герпевирусы, мимивирусы.
Вирусы с одноцепочной ДНК с положительной полярностью. Это парвовирусы.
Организмы с двучепочной РНК. Это ротавирусы.
Вирусы с одноцепочной РНК положительной полярности. Это ортомиксовирусы, пикорнавирусы, флавивирусы.
Организмы з одноцепочной молекулой РНК негативной или двойной полярности. Это филовирусы.
Вирусы с одноцепочной положительной РНК, синтезом ДНК на матрице РНК. Это ВИЧ.
Организмы с двуцепочной ДНК, синтезом ДНК на матрице РНК. Это гепатит В.

Жизнедеятельный цикл вирусов

У всех вирусов жизненный цикл протекает почти одинаково. Для размножения они используют материалы клетки хозяина и производят огромное количество своих копий. Жизнедеятельность этих организмов складывается из взаимоперекрывающихся этапов. Первый этап предусматривает прикрепление вируса к хозяйственной клетке и создание между ними белковой связи. Следующий шаг – проникновение в клетку и передача ей своего генетического материала. Дальше происходит разрушение капсида и освобождение геномной нуклеиновой кислоты. Паразит внутри клетки начинает собирать вокруг себя вирусные частицы и модифицировать белок. После проделанной работы вирус покидает клетку, продолжая активно развиваться дальше, живя в ней.

Надеемся, что доклад про вирусы помог Вам в подготовке к занятию. А свое сообщение про вирусы по биологии Вы можете оставить через форму комментариев ниже.

kratkoe.com

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..