Descoperirea virușilor de către D.I. Ivanovsky în 1892 a pus bazele dezvoltării științei virologiei. Dezvoltarea sa mai rapidă a fost facilitată de invenția microscopului electronic și de dezvoltarea unei metode de cultivare a microorganismelor în culturi celulare.

În prezent, virologia este o știință în dezvoltare rapidă, care se datorează mai multor motive:

Rolul principal al virusurilor în patologia infecțioasă umană (exemple sunt virusul gripal, virusul HIV al imunodeficienței umane, citomegalovirusul și alte virusuri herpetice) pe fondul absenței aproape complete a chimioterapiei specifice;

Utilizarea virușilor pentru a rezolva multe întrebări fundamentale din biologie și genetică.

Principalele proprietăți ale virusurilor (și plasmidelor), prin care acestea diferă de restul lumii vii.

1. Dimensiuni ultramicroscopice (măsurate în nanometri). Virușii mari (virusul variolei) pot atinge dimensiuni de 300 nm, cei mici - de la 20 la 40 nm. 1 mm = 1000 um, 1 um = 1000 nm.

3. Virușii nu sunt capabili de creștere și fisiune binară.

4. Virușii se reproduc prin reproducerea într-o celulă gazdă infectată folosind propriul lor acid nucleic genomic.

6. Habitatul virusurilor sunt celulele vii - bacterii (acestea sunt viruși bacterieni sau bacteriofagi), celule vegetale, animale și umane.

Toți virusurile există în două forme calitativ diferite: extracelular- virionși intracelular virus. Taxonomia acestor reprezentanți ai microcosmosului se bazează pe caracteristicile virionilor, faza finală a dezvoltării virusului.

Structura (morfologia) virusurilor.

1. Genomul virusului formează acizi nucleici, reprezentați de molecule de ARN monocatenar (în majoritatea virusurilor ARN) sau molecule de ADN dublu catenar (în majoritatea virusurilor ADN).

2. Capsid- o înveliș proteic în care este ambalat acidul nucleic genomic. Capsida este formată din subunități identice de proteine ​​- capsomere. Există două modalități de a împacheta capsomerii într-o capsidă - elicoidal (virusuri elicoidale) și cubic (virusuri sferice).

Cu simetrie spirală subunitățile proteice sunt dispuse în spirală, iar între ele, tot în spirală, este așezat acidul nucleic genomic (virusuri filamentoase). Cu tip cubic de simetrie virionii pot fi sub formă de poliedre, cel mai adesea douăzeci de edre - Icosaedre.

3. Virușii conceputi simplu au doar nucleocapsidă, adică complexul genomului cu capsida se numește „gol”.

4. Alți virusuri au o înveliș suplimentară asemănătoare unei membrane deasupra capsidei, dobândită de virus în momentul ieșirii din celula gazdă - supercapside. Astfel de viruși se numesc „îmbrăcați”.

Pe lângă viruși, există și forme și mai simplu organizate de agenți care pot fi transmise - plasmide, viroizi și prioni.

Principalele etape ale interacțiunii dintre virus și celula gazdă.

1. Adsorbția este un mecanism declanșator asociat cu interacțiunea specific receptorii virusului și gazdei (în virusul gripal - hemaglutinină, în virusul imunodeficienței umane - glicoproteina gp 120).

2. Penetrare - prin fuziunea supercapsidei cu membrana celulară sau prin endocitoză (pinocitoză).

3. Eliberarea acizilor nucleici - „dezbrăcarea” nucleocapsidei și activarea acidului nucleic.

4. Sinteza acizilor nucleici și a proteinelor virale, i.e. subordonarea sistemelor celulare gazdă și munca lor pentru reproducerea virusului.

5. Asamblarea virionilor - asocierea copiilor replicate ale acidului nucleic viral cu proteina capsidei.

6. Ieșirea particulelor virale din celulă, achiziționarea supercapsidei de către virușii înveliți.

Rezultatele interacțiunii virusurilor cu celula gazdă.

1. Procesul de avort- când celulele sunt eliberate de virus:

Când este infectat defect un virus a cărui replicare necesită un virus ajutor, replicarea independentă a acestor viruși este imposibilă (așa-numitele virusoizi). De exemplu, virusul hepatitei delta (D) se poate replica numai în prezența virusului hepatitei B, Hbs a acestuia - antigen, virus adeno-asociat - în prezența adenovirusului);

Când un virus infectează celulele care sunt genetic insensibile la el;

Când celulele sensibile sunt infectate cu un virus în condiții nepermisive.

2. Proces productiv- replicarea (producția) virușilor:

- moartea (liza) celulelor(efect citopatic) - rezultatul reproducerii intensive și al formării unui număr mare de particule virale - un rezultat caracteristic al unui proces productiv cauzat de viruși cu citopatogenitate ridicată. Efectul citopatic asupra culturilor celulare pentru multe virusuri este de o natură specifică destul de recunoscută;

- interacțiune stabilă, care nu duce la moartea celulelor (infectii persistente si latente) - asa-numitele transformarea virală a unei celule.

3. Proces integrativ- integrarea genomului viral cu genomul celulei gazdă. Aceasta este o versiune specială a unui proces productiv similar cu interacțiunea stabilă. Virusul se replic împreună cu genomul celulei gazdă și poate rămâne latent pentru o lungă perioadă de timp. Doar virusurile ADN se pot integra în genomul ADN gazdă (principiul „ADN-în-ADN”). Singurii virusuri ARN capabili să se integreze în genomul unei celule gazdă, retrovirusurile, au un mecanism special pentru aceasta. Particularitatea reproducerii lor este sinteza ADN-ului proviral pe baza ARN genomic folosind enzima transcriptază inversă, urmată de integrarea ADN-ului în genomul gazdei.

Metode de bază de cultivare a virusurilor.

1. În corpul animalelor de laborator.

2. În embrioni de pui.

3. În culturile celulare - metoda principală.

Tipuri de culturi celulare.

1. Culturi primare (tripsinizate).- fibroblaste de embrioni de pui (CHF), fibroblaste umane (CHF), celule renale ale diverselor animale etc. Culturile primare sunt obținute din celule din diferite țesuturi cel mai adesea prin zdrobire și tripsinizare și sunt utilizate o singură dată, adică. Este întotdeauna necesar să aveți organe sau țesuturi adecvate.

2. Linii celulare diploide potrivit pentru dispersie și creștere repetată, de obicei nu mai mult de 20 de pasaje (își pierd proprietățile originale).

3. Liniile interconectate(culturi heteroploide), sunt capabile de dispersie și altoi repetate, de ex. la mai multe pasaje, cel mai convenabil în munca virologică - de exemplu, linii de celule tumorale Hela, Hep etc.

Medii nutritive speciale pentru culturi celulare.

Se utilizează o varietate de medii nutritive virale sintetice cu compoziție complexă, inclusiv un set mare de diferiți factori de creștere - mediu 199, Needle, soluție Hanks, hidrolizat de lactalbumină. Stabilizatori de pH (Hepes), ser de sânge de diferite specii (serul fetal de vițel este considerat cel mai eficient), L-cisteină și L-glutamină sunt adăugate în mediu.

În funcție de utilizarea funcțională a mediului, pot exista înălţime(cu un conținut ridicat de ser sanguin) - sunt utilizate pentru creșterea culturilor celulare înainte de adăugarea de probe virale și de susținere(cu conținut mai mic de ser sau fără ser) - pentru menținerea culturilor de celule infectate cu virus.

Manifestări detectabile ale infecției virale a culturilor celulare.

1. Efect citopatic.

2. Identificarea organismelor de incluziune.

3. Detectarea virusurilor prin anticorpi fluorescenți (MFA), microscopie electronică, autoradiografie.

4. Test de culoare. Culoarea obișnuită a mediului de cultură utilizat, care conține roșu fenol ca indicator de pH, în condiții optime de cultură celulară (pH aproximativ 7,2) este roșu. Reproducerea celulară modifică pH-ul și, în consecință, culoarea mediului de la roșu la galben datorită unei schimbări a pH-ului către partea acidă. Când virusurile se înmulțesc în culturile celulare, are loc liza celulară, iar pH-ul și culoarea mediului nu se modifică.

5. Detectarea hemaglutininei virale - hemadsorbție, hemaglutinare.

6. Metoda plăcilor (formarea plăcii). Ca urmare a efectului citolitic al multor virusuri asupra culturilor celulare, se formează zone de moarte celulară în masă. Sunt detectate plăci - colonii virale „celule negative”.

Nomenclatura virusurilor.

Numele familiei de viruși se termină în „viridae”, gen - „virus”, de obicei sunt folosite nume speciale pentru specie, de exemplu, virusul rubeolei, virusul imunodeficienței umane - HIV, virusul parainfluenza umană de tip 1 etc.

Viruși bacterieni (bacteriofagi).

Habitatul natural al fagilor este o celulă bacteriană, astfel încât fagii sunt distribuiți peste tot (de exemplu, în apele uzate). Fagii au caracteristici biologice care sunt, de asemenea, caracteristice altor virusuri.

Cel mai comun tip morfologic de fagi se caracterizează prin prezența unui cap icosaedric, a unui proces (coadă) cu simetrie în spirală (are adesea o tijă goală și o teacă contractilă), spini și procese (filamente), adică. în exterior seamănă oarecum cu un spermatozoid.

Interacțiunea fagilor cu o celulă (bacterie) este strict specifică, adică. bacteriofagii sunt capabili să infecteze numai anumite specii şi fagotipuri bacterii.

Principalele etape ale interacțiunii dintre fagi și bacterii.

1. Adsorbția (interacțiunea receptorilor specifici).

2. Introducerea ADN-ului viral (injectarea fagilor) se realizează prin lizarea unei secțiuni a peretelui celular cu substanțe precum lizozima, contractarea tecii, împingerea tijei cozii prin membrana citoplasmatică în celulă și injectarea ADN-ului în citoplasmă. .

3. Reproducerea fagilor.

4. Ieșirea populațiilor fiice.

Proprietățile de bază ale fagilor.

Distinge fagi virulenți, capabilă să provoace o formă productivă a procesului și fagi temperati, provocând infecție reductivă cu fagi (reducerea fagilor). În acest din urmă caz, genomul fagului din celulă nu este replicat, ci este introdus (integrat) în cromozomul celulei gazdă (ADN în ADN), fagul se transformă în profag Acest proces se numește lizogenie. Dacă, ca urmare a introducerii unui fag în cromozomul unei celule bacteriene, acesta capătă noi caracteristici ereditare, această formă de variabilitate bacteriană se numește conversie lizogenă (fagică). O celulă bacteriană care poartă un profag în genomul său este numită lizogenă, deoarece profagul, dacă sinteza unei proteine ​​speciale represoare este întreruptă, poate intra în ciclul de dezvoltare litică și poate provoca o infecție productivă cu liza bacteriei.

Fagii temperați sunt importanți în schimbul de material genetic între bacterii - în transducție(una dintre formele de schimb genetic). De exemplu, numai agentul cauzal al difteriei are capacitatea de a produce exotoxină, în al cărui cromozom este integrat un profag moderat purtător. operon tox, responsabil pentru sinteza exotoxinei difterice. Toxul fagic temperat determină conversia lizogenă a bacilului difteric netoxigen în unul toxigen.

După spectrul de acţiuneÎn bacterii, fagii sunt împărțiți în:

Polivalent (lizează bacterii strâns înrudite, cum ar fi salmonella);

Monovalente (bacteriile de liză de un singur tip);

Specific de tip (lizează numai anumiți produși fagi ai agentului patogen).

Pe medii solide, fagii sunt detectați mai des utilizând un test spot (formarea unui spot negativ în timpul creșterii coloniei) sau metoda stratului de agar (titrare Gracia).

Utilizarea practică a bacteriofagelor.

1. Pentru identificare (determinarea fagotipului).

2. Pentru profilaxia fagilor (oprirea focarelor).

3. Pentru terapia cu fagi (tratamentul disbacteriozei).

4. Evaluarea stării sanitare a mediului și analiza epidemiologică.



Bolile virale afectează celulele care au deja anomalii, de care agentul patogen profită. Cercetările moderne au demonstrat că acest lucru se întâmplă doar atunci când sistemul imunitar este slăbit sever și nu mai este capabil să lupte în mod adecvat cu amenințarea.

Caracteristicile infecțiilor virale

Tipuri de boli virale

Acești agenți patogeni se disting de obicei prin caracteristici genetice:

• ADN – boli virale ale răcelii umane, hepatită B, herpes, papilomatoză, varicela, lichen;
• ARN – gripa, hepatita C, HIV, poliomielita, SIDA.

Bolile virale pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de mecanismul efectului lor asupra celulei:

• citopatic - particulele acumulate se rup și le ucid;
• mediat imun – virusul integrat în genom doarme, iar antigenele acestuia ies la suprafață, punând celula sub atacul sistemului imunitar, care o consideră un agresor;
• pașnic – antigenul nu este produs, starea latentă persistă mult timp, replicarea începe atunci când sunt create condiții favorabile;
• degenerare - celula se transformă într-o celulă tumorală.

Cum se transmite virusul?

Infecția virală se răspândește:

1. Aeropurtat. Infecțiile virale respiratorii se transmit prin aspirarea particulelor de mucus stropite în timpul strănutului.
2. Parenteral.În acest caz, boala se răspândește de la mamă la copil, în timpul procedurilor medicale sau sexului.
3. Prin alimente. Bolile virale provin din apă sau alimente. Uneori, ele zac latente pentru o lungă perioadă de timp, apărând doar sub influență externă.

De ce bolile virale devin epidemii?

Mulți viruși se răspândesc rapid și în masă, ceea ce provoacă epidemii. Motivele pentru aceasta sunt următoarele:

1. Ușurință de distribuție. Mulți virusuri grave și boli virale se transmit cu ușurință prin picăturile de salivă inhalate. În această formă, agentul patogen poate menține activitatea pentru o lungă perioadă de timp și, prin urmare, este capabil să găsească mai mulți purtători noi.
2. Rata de reproducere. După intrarea în organism, celulele sunt afectate una câte una, asigurând mediul nutritiv necesar.
3. Dificultate de a elimina. Nu se știe întotdeauna cum să se trateze o infecție virală, acest lucru se datorează lipsei de cunoștințe, posibilității de mutații și dificultăților de diagnosticare - în stadiul inițial este ușor să o confundați cu alte probleme.

Simptomele unei infecții virale

Cursul bolilor virale poate diferi în funcție de tipul lor, dar există puncte comune.

1. Febră.Însoțite de o creștere a temperaturii la 38 de grade, doar formele ușoare de ARVI trec fără el. Dacă temperatura este mai mare, aceasta indică un curs sever. Nu durează mai mult de 2 săptămâni.
2. Eczemă. Bolile virale ale pielii sunt însoțite de aceste manifestări. Ele pot apărea ca macule, roseole și vezicule. Caracteristice copilăriei, erupțiile cutanate sunt mai puțin frecvente la adulți.
3. Meningita. Apare din cauza enterovirusului și este mai frecvent la copii.
4. Intoxicaţie– pierderea poftei de mâncare, greață, dureri de cap, slăbiciune și letargie. Aceste semne ale unei boli virale sunt cauzate de toxinele eliberate de agentul patogen în timpul activității sale. Puterea efectului depinde de severitatea bolii; este mai dificil pentru copii; adulții pot să nu observe acest lucru.
5. Diaree. Caracteristic rotavirusurilor, scaunul este apos și nu conține sânge.

Boli virale umane - listă

Este imposibil să numiți numărul exact de viruși - aceștia se schimbă în mod constant, adăugându-se la lista extinsă. Bolile virale, a căror listă este prezentată mai jos, sunt cele mai cunoscute.

1. Gripa si racelile. Semnele lor sunt: ​​slăbiciune, febră, durere în gât. Se folosesc medicamente antivirale, iar dacă există bacterii, se prescriu suplimentar antibiotice.
2. Rubeolă. Sunt afectate ochii, tractul respirator, ganglionii limfatici cervicali și pielea. Se răspândește prin picături în aer și este însoțită de febră mare și erupții cutanate.
3. De porc. Căile respiratorii sunt afectate, iar în cazuri rare, testiculele sunt afectate la bărbați.
4. Febră galbenă. Dăunător pentru ficat și vasele de sânge.
5. Pojar. Periculoasă pentru copii, afectează intestinele, căile respiratorii și pielea.
6. . Adesea apare pe fondul altor probleme.
7. Poliomielita. Pătrunde în sânge prin intestine și prin respirație; atunci când creierul este deteriorat, apare paralizia.
8. angina pectorală. Există mai multe tipuri, caracterizate prin dureri de cap, febră mare, dureri severe în gât și frisoane.
9. hepatită. Orice varietate provoacă îngălbenirea pielii, întunecarea urinei și incolorarea fecalelor, ceea ce indică o încălcare a mai multor funcții ale corpului.
10. Tifos. Rar în lumea modernă, afectează sistemul circulator și poate duce la tromboză.
11. Sifilis. După afectarea organelor genitale, agentul patogen intră în articulații și ochi și se răspândește mai departe. Nu are simptome pentru o lungă perioadă de timp, așa că examinările periodice sunt importante.
12. Encefalită. Creierul este afectat, nu se poate garanta vindecarea, iar riscul de deces este mare.

Cei mai periculoși viruși din lume pentru oameni

Lista virușilor care prezintă cel mai mare pericol pentru corpul nostru:

1. Hantavirus. Agentul patogen se transmite de la rozătoare și provoacă diferite febre, a căror rată a mortalității variază de la 12 la 36%.
2. Gripa. Acestea includ cei mai periculoși viruși cunoscuți din știri; diferite tulpini pot provoca o pandemie; cazurile severe afectează mai mult vârstnicii și copiii mici.
3. Marburg. Descoperit în a doua jumătate a secolului XX, este cauza febrei hemoragice. Transmis de la animale și oameni infectați.
4. . Provoacă diaree, tratamentul este simplu, dar în țările subdezvoltate mor 450 de mii de copii din cauza ei în fiecare an.
5. Ebola. Din 2015, rata mortalității este de 42%, transmisă prin contactul cu fluidele unei persoane infectate. Semnele sunt: ​​o creștere bruscă a temperaturii, slăbiciune, dureri musculare și în gât, erupții cutanate, diaree, vărsături și posibile sângerări.
6. . Mortalitatea este estimată la 50%, caracterizată prin intoxicație, erupții cutanate, febră și leziuni ale ganglionilor limfatici. Distribuit în Asia, Oceania și Africa.
7. Variolă. Cunoscut de mult timp, este periculos doar pentru oameni. Se caracterizează prin erupții cutanate, febră mare, vărsături și dureri de cap. Ultimul caz de infecție a avut loc în 1977.
8. Rabia. Transmis de la animale cu sânge cald, afectează sistemul nervos. Odată ce simptomele apar, succesul tratamentului este aproape imposibil.
9. Lassa. Agentul patogen este purtat de șobolani și a fost descoperit pentru prima dată în 1969 în Nigeria. Rinichii și sistemul nervos sunt afectați, încep miocardita și sindromul hemoragic. Tratamentul este dificil, febra aduce până la 5 mii de vieți anual.
10. HIV. Se transmite prin contactul cu fluidele unei persoane infectate. Fără tratament, există șansa de a trăi 9-11 ani; complexitatea sa constă în mutația constantă a tulpinilor care ucid celulele.

Combaterea bolilor virale

Dificultatea luptei constă în schimbarea constantă a agenților patogeni cunoscuți, ceea ce face ca tratamentul obișnuit al bolilor virale să fie ineficient. Acest lucru face necesară căutarea de noi medicamente, dar în stadiul actual de dezvoltare medicală, majoritatea măsurilor sunt dezvoltate rapid, înainte de a trece pragul epidemiei. Au fost adoptate următoarele abordări:

• etiotrop – împiedicând reproducerea agentului patogen;
• chirurgical;
• imunomodulator.

Antibiotice pentru infecții virale

În cursul bolii, sistemul imunitar este întotdeauna suprimat; uneori trebuie întărit pentru a distruge agentul patogen. În unele cazuri, pentru o boală virală, se prescriu suplimentar antibiotice. Acest lucru este necesar atunci când apare o infecție bacteriană, care poate fi ucisă doar în acest fel. În cazul unei boli virale pure, administrarea acestor medicamente nu va aduce niciun beneficiu și nu va face decât să agraveze starea.

Prevenirea bolilor virale

1. Vaccinare– eficient împotriva unui anumit agent patogen.
2. Întărirea imunității– prevenirea infectiilor virale in acest mod presupune intarire, alimentatie corespunzatoare si sustinere cu extracte de plante.
3. Masuri de precautie– excluderea contactelor cu persoane bolnave, excluderea sexului ocazional neprotejat.

Virușii sunt creaturi incredibil de mici, fără celule. Este posibil să le observați doar prin cele mai moderne echipamente. Virușii sunt ceva între materia moartă și cea care respira. În afara celulei, virușii au o formă cristalină și nu prezintă proprietăți normale. Viruși de plante, bacterii, animale, precum și viruși satelit.

Cuvântul „virus” este tradus din latină ca „otrăvire”. Aceste organisme necelulare au fost descoperite în timpul analizei bolii frunzelor de tutun în secolul al XIX-lea de către D.I. Ivanovski. Și în 1898, Martin Beijerinck a identificat 5.000 de viruși diferiți. În prezent sunt câteva milioane. Virologia este numele disciplinei științifice care se ocupă cu studiul și cercetarea virușilor. Virușii sunt ușor de găsit oriunde pe Pământ.

Virușii sunt împărțiți în două tipuri: bacteriofagi și viroizi. Viroidii sunt particule scurte de ARN, fără margine proteică, constând dintr-un singur lanț. Ele provoacă diverse boli la plante și animale. Una dintre aceste boli este demența. În ceea ce privește bacteriofagii, ei pătrund în celula bacteriană și o distrug. Structura unui bacteriofag este următoarea: o înveliș proteic și acid ADN, uneori ARN. Acesta este cel mai comun grup de viruși.

Practic, structura virușilor este destul de primitivă. Părți de viruși sunt formate din capside speciale - o înveliș proteic sau acizi nucleici ARN, ADN. Virușii cu o structură mai complexă au un perete lipoproteic anexat format din stratul citoplasmatic al celulei gazdă.

Virușii se reproduc strict în celulele altor creaturi, transferând gena în celulele lor. date și celula, citind aceste date, produce viruși similari, parcă i-ar duplica.

Cele mai cunoscute boli virale pentru oameni sunt variola, hepatita, varicela și herpesul. SIDA poate fi considerat cel mai periculos virus, pentru care nu s-a dezvoltat încă un remediu.

Vindecarea unor afecțiuni, de exemplu, gripa și hepatita, provoacă unele dificultăți datorită capacității majorității virusurilor de a se multiplica și muta rapid în mediul celular, astfel încât aceștia sunt rezistenți la cele mai puternice și mai scumpe medicamente.

Opțiunea 2

Toate creaturile vii de pe pământ sunt capabile să fie atacate de viruși. Virusul nu este vizibil pentru ochiul uman, dar reproducerea lui în interiorul corpului este clar vizibilă. Virușii se pot reproduce doar pe suprafața unei celule vii, așa că doar ființele vii suferă de viruși.

Descoperirea lumii non-bacteriene a avut loc la sfârșitul secolului al XIX-lea. Acest lucru se reflectă în lucrarea lui Dmitri Ivansky, unde descrie virusul tutunului. În prezent, există peste 100 de milioane de tipuri de viruși, dar au fost descrise doar 100 de mii. Se găsesc în fiecare parte a lumii. Pe orice platformă și spațiu închis. O știință specială, virologia, se ocupă cu studiul aprofundat al virușilor.

Corpul animalelor și parțial al oamenilor este proiectat în așa fel încât în ​​timpul influenței active și reproducerii virușilor în organism, începe să producă un atac imunitar care încearcă să distrugă viața tuturor virușilor. Omul a inventat un vaccin cu ajutorul căruia atacul imunitar este sporit. În acest caz, vaccinul este adaptat unui anumit virus și îl distruge. Dar există virusuri mai complexe care se pot mișca în tot corpul și nu sunt afectați de vaccin. Astfel, se formează o patologie cronică a bolii în organism. Oamenii de știință și farmaciștii au încercat să creeze un medicament care ar putea acționa asupra virușilor, dar acest lucru nu a fost posibil.

Din latină, „virus” înseamnă otravă. Din 1728, a desemnat o creatură care poate trăi în interiorul unui organism și poate provoca boli care pot fi transmise altor organisme. Apoi oamenii au început să le studieze și să descopere motivele apariției lor, de exemplu, apariția ciupercilor, bacteriilor și așa mai departe. Multă vreme nu au putut găsi virusul care duce la rabie și, în același timp, a început dezvoltarea medicamentelor și a mijloacelor pentru a scăpa de el. După toate cercetările de la sfârșitul secolului al XIX-lea, virușii nu au mai fost numiți bacterii și a fost identificat un grup separat de viruși cu propriile caracteristici distinctive.

Virușii sunt creaturi destul de periculoase pe care nu orice microscop le poate vedea, ceea ce le face dificil de studiat și de combatet. Capacitatea lor specială de a provoca boli în organism nu are un efect benefic asupra creaturilor din jur. În prezent, ele sunt, de asemenea, insuficient studiate și, în consecință, nu există suficiente cunoștințe pentru a le distruge și a le îndepărta din celulele vii.

• Scriitorul Marcel Proust. Viața și arta

  Marcel Proust a fost un romancier celebru și reprezentant al modernismului francez în secolul al XX-lea. M. Proust s-a născut la 10 iulie 1871 într-o suburbie rurală a capitalei franceze într-o familie destul de bogată.Vikingi - raport mesaj (clasele 5, 6. Istorie. Geografie)

  Vikingii au fost locuitori ai Scandinaviei între 700 și 1125. Această perioadă se numește Epoca Vikingilor. Vikingii au călătorit pe distanțe lungi cu navele lor ca negustori, coloniști și războinici

Biologie. Biologie generală. Clasa 10. Nivel de bază Sivoglazov Vladislav Ivanovici

14. Forma de viață necelulară: viruși

Tine minte!

Prin ce sunt diferiți virușii de toate celelalte viețuitoare?

De ce existența virusurilor nu contrazice principiile de bază ale teoriei celulare?

Ce boli virale cunoașteți?

În 1892, botanistul rus Dmitri Iosifovich Ivanovsky, studiind boala mozaic a plantelor de tutun, a descoperit că atunci când sucul izolat dintr-o plantă bolnavă a fost trecut prin filtre care rețineau bacteriile, lichidul păstrează capacitatea de a provoca boli la plantele sănătoase. Agentul cauzal al bolii a fost atât de mic încât acesta și structuri similare, care au primit mai târziu numele virusuri(din lat. virus- otravă), a devenit posibil să se studieze numai după inventarea microscopului electronic.

Structura virusurilor. Virușii au o structură foarte simplă (Fig. 46). Fiecare virus este format dintr-un acid nucleic (sau ADN sau ARN) și o proteină. Acidul nucleic este material genetic virus. Este înconjurat de o înveliș proteic protector - capside. Capsida poate conține, de asemenea, propriile enzime virale. Unii virusuri, cum ar fi gripa și HIV, au coajă suplimentară, care se formează din membrana celulară a celulei gazdă. Capsida virusului, formată din multe molecule proteice, are un grad ridicat de simetrie, având de obicei o formă spiralată sau poliedrică. Această caracteristică structurală permite proteinelor virale individuale să se combine într-o particulă virală completă prin auto-asamblare.

Orez. 46. ​​​​Viruși: structură și diversitate

Orez. 47. Ciclul de viață al virusurilor (A) și fotografia cu electroni a unui bacteriofag (B)

Orez. 48. Bacteriofagi de pe suprafața celulei gazdă (fotografie electronică)

Virușii ca agenți patogeni. Virușii pot infecta atât celulele eucariote, cât și cele procariote. Virușii care infectează bacteriile se numesc bacteriofagi. Virușii provoacă multe boli diferite la animale, plante și ciuperci, fiecare având propria gazdă specifică. Virusul mozaicului de tutun, de exemplu, infectează plantele de tutun, provocând formarea de pete caracteristice pe frunze - acestea sunt locurile în care țesuturile mor. Virusul variolei infectează doar celulele epiteliale, iar virusul poliomielitei infectează celulele țesutului nervos. Bolile virale umane includ, de asemenea, gripa, rujeola, rubeola, hepatita, varicela, rabia, herpesul, SIDA și multe altele.

SIDA. Virusul imunodeficienței umane (HIV), care provoacă sindromul imunodeficienței dobândite (SIDA), a fost izolat pentru prima dată în Statele Unite în 1981. Până în 2000, numărul persoanelor infectate cu acest virus depășise deja 30 de milioane de oameni. În prezent, boala se răspândește foarte rapid în Asia, Africa și Europa Centrală și de Est.

HIV aparține grupului retrovirusuri, al cărui material genetic este ARN (Fig. 49). De obicei, transferul de informații genetice într-o celulă are loc în direcția de la ADN la ARN (transcripție). La retrovirusuri, atunci când intră într-o celulă gazdă, are loc procesul invers, așa-numita transcripție inversă, în care ADN-ul este sintetizat pe baza ARN viral, care este apoi integrat în ADN-ul gazdă.

Orez. 49. Virusul imunodeficienței umane (HIV): A – model al virusului; B – diagrama structurii; B – fotografie electronică

Orez. 50. Ciclul de viață al virusului imunodeficienței umane (HIV)

Să luăm în considerare ciclul de viață al virusului imunodeficienței (Fig. 50). HIV infectează și distruge celulele albe din sânge, inclusiv așa-numitele limfocite helper. Ajutor- ajutor), care asigură formarea imunității umane. După ce HIV intră în celulă prin endocitoză (Fig. 50, 1–3 ) ARN viral intră în citoplasmă (Fig. 50, 4 ), unde pe baza sa, ADN-ul viral este sintetizat folosind o enzimă specială (Fig. 50, 5 ). Acesta din urmă pătrunde prin pori în nucleul celulei și este integrat în ADN-ul gazdei (Fig. 50, 6 ). Ulterior, atunci când celula se divide, concomitent cu copierea ADN-ului celular, este copiat și ADN-ul viral încorporat, în urma căruia numărul de limfocite infectate crește rapid. Acest proces poate continua mulți ani. După ceva timp, virusul devine activ din nou (Fig. 50, 7 ) și „forțează” celula să lucreze pentru ea însăși, sintetizând ARN viral și proteine ​​(Fig. 50, 8 ), din care sunt asamblate noi particule virale care părăsesc celula gazdă (Fig. 50, 9 ). Motivele pentru care virusul devine activ după 5-6 ani de existență latentă sunt necunoscute. Noi particule virale infectează limfocitele încă sănătoase. Ca urmare, sistemul imunitar este distrus, limfocitele încetează să recunoască proteinele străine și bacteriile patogene care intră în organism, iar persoana devine vulnerabilă la orice boli infecțioase. În fiecare an, 1-2% dintre persoanele infectate cu HIV dezvoltă SIDA. Pacienții cu SIDA sunt susceptibili la diferite infecții bacteriene, virale și fungice, care le provoacă moartea. Peste 60% dintre persoanele cu SIDA mor din cauza pneumoniei, care este de obicei tratată cu succes de sistemul imunitar al unei persoane sănătoase. Mulți purtători de HIV dezvoltă tumori maligne, iar atunci când sunt infectați cu toxoplasmoză, emisferele mari ale creierului sunt afectate, ceea ce poate duce ulterior la paralizie și comă.

HIV se transmite de obicei prin sânge sau material seminal. În 90% din cazuri, infecția are loc prin contact sexual, iar riscul de infectare crește proporțional cu creșterea numărului de parteneri sexuali. Utilizarea repetată a aceleiași seringi duce la răspândirea rapidă a virusului în rândul dependenților de droguri. HIV poate pătrunde în corpul uman prin contactul cu sângele unui pacient, de exemplu la tratarea rănilor. Există riscul de infecție în urma transfuziilor de sânge care nu au fost testate pentru HIV. De la o mamă infectată cu HIV, virusul poate pătrunde în sângele fătului prin placentă sau poate fi transmis nou-născutului prin alăptare. Dar acest virus nu se răspândește prin picături în aer sau prin strângere de mână.

HIV este un virus, astfel încât antibioticele care sunt folosite pentru a trata infecțiile bacteriene sunt neputincioase în acest caz. Medicina modernă dezvoltă medicamente care suprimă replicarea HIV, dar utilizarea lor are multe efecte secundare și perspectivele pentru utilizarea lor sunt încă neclare. Dezvoltarea unui vaccin împotriva HIV are, de asemenea, provocările sale; acest lucru se datorează caracteristicilor structurale ale acestui virus și severității bolii pe care o provoacă. Astăzi, o direcție importantă în tratamentul SIDA este refacerea sistemului imunitar al celor infectați.

Deși nu există un tratament eficient pentru această boală, cel mai bun mod de a vă proteja de SIDA este să luați următoarele măsuri de precauție:

– ar trebui să evitați actul sexual ocazional și, în timpul actului sexual, să vă izolați de spermatozoizii și sângele partenerului dvs. folosind un prezervativ;

– in spitale, clinici stomatologice, clinici si saloane de infrumusetare este necesara folosirea seringilor de unica folosinta, iar instrumentele reutilizabile trebuie bine sterilizate, cu respectarea tuturor conditiilor necesare;

– Sângele donat trebuie testat pentru prezența anticorpilor HIV.

Virușii ca purtători de informații genetice. Există o ipoteză că virușii sunt material genetic care odată a părăsit celula, dar și-a păstrat capacitatea de a se reproduce atunci când a revenit la ea. În consecință, în procesul de evoluție, virușii au apărut mai târziu decât apariția formei celulare și orice infecție virală trebuie considerată ca celula care primește unele informații genetice străine.

Mulți viruși sunt capabili nu numai să introducă informațiile lor ereditare în corpul gazdei, ci și, prin integrarea în ADN-ul gazdei, să schimbe funcționarea genelor celulare. În procesul de copiere a ADN-ului viral, uneori apare copierea parțială a materialului genetic al gazdei. În acest caz, particulele virale nou asamblate care părăsesc celula vor lua cu ele o copie a unor informații ereditare ale gazdei. Astfel, virusurile pot transfera gene între organisme de diferite specii, ordine și chiar clase, a căror încrucișare este în principiu imposibilă. În prezent, virușii sunt considerați nu numai agenți cauzali ai bolilor infecțioase, ci și purtători de gene între organisme.

Revizuiți întrebările și temele

1. Cum funcționează virușii?

2. Care este principiul interacțiunii dintre un virus și o celulă?

3. Descrieți procesul de penetrare a virusului într-o celulă.

4. Care este efectul virusurilor asupra celulei?

5. Folosind cunoștințele despre modalitățile de răspândire a infecțiilor virale și bacteriene, sugerați modalități de prevenire a bolilor infecțioase.

6. Sugerați mai multe clasificări diferite ale virușilor. Pe ce criterii v-ați bazat aceste clasificări? Compară clasificările tale și clasificările create de colegii tăi.

Gândi! Fă-o!

1. Explicați de ce un virus poate prezenta proprietățile unui organism viu numai prin invadarea unei celule vii.

2. De ce bolile virale devin epidemii? Descrieți măsurile de combatere a infecțiilor virale.

3. Exprimați-vă părerea despre momentul apariției virușilor pe Pământ în trecutul istoric, ținând cont de faptul că virușii se pot reproduce doar în celulele vii.

4. Explicați de ce la mijlocul secolului al XX-lea. virusurile au devenit unul dintre principalele obiecte ale cercetării genetice experimentale.

5. Ce dificultăți apar atunci când se încearcă crearea unui vaccin împotriva infecției cu HIV?

6. Explicați de ce transferul de material genetic de la un organism la altul de către viruși se numește transfer orizontal. Cum se numește, în opinia dumneavoastră, transferul de gene de la părinți la copii?

7. De-a lungul anilor, au fost acordate cel puțin șapte premii Nobel pentru fiziologie sau medicină și trei premii Nobel pentru chimie pentru cercetări legate direct de studiul virusurilor. Folosind literatură suplimentară și resurse de internet, pregătiți un raport sau o prezentare despre progresele actuale în cercetarea virușilor.

8. Creați un portofoliu pe tema „Rolul virușilor în viața organismelor și evoluția lumii organice de pe Pământ”.

Lucrați cu computerul

Consultați aplicația electronică. Studiați materialul și finalizați sarcinile.

Află mai multe

Viroidii. Agenții infecțioși găsiți în natură sunt mult mai mici decât virușii - viroizi. Ele constau doar dintr-o moleculă circulară de ARN și sunt lipsite de orice înveliș. Cei mai mici viroizi au doar 220 de nucleotide. Viroidii se găsesc în celulele multor plante. Se crede că sunt secțiuni excizate de ARNm care au dobândit capacitatea de a se replica. Cu toate acestea, ele nu funcționează ca ARNm și nu codifică proteine.

Odată ajunși în celulele vegetale, viroizii interferează cu genomul celulei gazdă și provoacă boli grave ale plantelor. Așa au murit milioane de copaci de cocos în Filipine în a doua jumătate a secolului al XX-lea. Din când în când, plantările de cartofi, citrice, castraveți, flori ornamentale și alte plante sălbatice și agricole sunt grav afectate de viroizi. Viroidii nu au fost încă găsiti în celulele animale sau la oameni.

Viruși și cancer. Mulți virusuri sunt capabili să pătrundă în celulele corpului și să-și integreze genomul în genomul celulei, provocând astfel perturbări grave în funcționarea aparatului genetic al celulelor normale. Ca rezultat, o celulă normală se poate transforma într-una canceroasă.

Zeci de virusuri care provoaca cancer au fost gasiti la multe animale (pesti, amfibieni, pasari, mamifere). Grupuri întregi de oncovirusuri au fost descoperite la om. Se crede că aproximativ 15% dintre tumorile umane sunt cauzate de o infecție virală.

Repetați și amintiți-vă!

Uman

Imunitate. Proteinele sau polizaharidele virusurilor care intră în organism sunt antigene. Antigene– acestea sunt orice substanțe străine care, la pătrunderea în organism, sunt percepute ca străine genetic și provoacă o reacție imună. Imunitatea este capacitatea organismelor de a se proteja de agenți patogeni, viruși și alte corpuri și substanțe străine, menținând astfel constanța compoziției și proprietăților lor.

Există mai multe tipuri de imunitate. Dacă imunitatea există sau apare la o persoană fără nicio influență specială, se numește natural. Se numește imunitatea obținută prin utilizarea medicamentelor artificial.

Imunitatea naturală înnăscută este același la toți indivizii speciei și este moștenit, adică fixat genetic. Astfel, oamenii nu suferă de multe boli care apar la animale. De exemplu, o persoană nu va face niciodată ciurpa canină, la fel cum un câine nu va face niciodată gripă.

Imunitatea naturală dobândită diferă de la persoană la persoană și nu se moștenește, motiv pentru care se mai numește și imunitate individuală. Imunitate naturală pasivă furnizează anticorpii primiți de copil de la mamă împreună cu laptele matern. Imunitate naturală activă format după o boală. Acest tip de imunitate se mai numește și imunitate post-infecțioasă. Rămâne în organism mult timp. După unele boli, imunitatea durează toată viața, de exemplu după rujeolă, rubeolă, scarlatina și alte „boli ale copilăriei”.

Imunitatea artificială poate fi doar dobandita. Imunitate artificială activă se formează ca răspuns la introducerea unui vaccin în organism. Vaccin este un preparat realizat din agenți patogeni slăbiți sau uciși, fragmentele sau toxine ale acestora. Când se administrează un vaccin (vaccinare), în organism se dezvoltă un răspuns imunitar slab, în ​​urma căruia se formează celule speciale în sânge care sunt capabile să sintetizeze anticorpi împotriva acestui agent patogen. Anticorpi- Acestea sunt proteine ​​complexe (imunoglobuline). Ele sunt capabile să se lege de antigene și să le neutralizeze. Când antigenul se leagă, se formează un complex antigen-anticorp inactiv, care poate fi distrus de leucocite.

Imunitatea artificială activă este persistentă și durează ani de zile. Pentru prima dată, vaccinările sistematice împotriva variolei au început să fie folosite la începutul secolului al XIX-lea. după lucrările medicului englez Edward Jenner (1749–1823). Activitatea sa a fost continuată de microbiologul francez Louis Pasteur (1822–1895). El a inventat termenul „vaccin” și a folosit vaccinarea în practica medicală.

Imunitatea pasivă artificială apare atunci când unei persoane i se administrează un medicament ser, care conține deja anticorpi gata preparat împotriva agentului patogen. Acest lucru este deosebit de important dacă infecția a apărut deja. Imunitatea pasivă este instabilă și durează 4-6 săptămâni, timp în care anticorpii sunt distruși treptat.

Viitoarea ta profesie

1. Demonstrați că cunoștințele de bază despre procesele care au loc la nivelurile moleculare și celulare ale organizării viețuitoarelor sunt necesare nu numai pentru biologi, ci și pentru specialiștii din alte domenii ale științelor naturii.

2. Ce profesii în societatea modernă necesită cunoașterea structurii și funcțiilor vitale ale organismelor procariote? Pregătește un mesaj scurt (nu mai mult de 7-10 propoziții) despre profesia care te-a impresionat cel mai mult. Explica-ti alegerea.

3. „Acești specialiști sunt necesari în institutele de cercetare veterinară și medicală, institutele academice și întreprinderile legate de biotehnologie. Ei nu vor rămâne fără muncă în laboratoarele clinicilor și spitalelor, la stațiile de creștere agronomică, în laboratoarele veterinare și în spitale. Uneori, ei sunt cei care pot face cel mai fiabil și mai precis diagnostic. Cercetările lor sunt indispensabile pentru diagnosticarea precoce a cancerului.” Ghiciți despre ce profesii vorbim în aceste propoziții. Demonstrează-ți punctul de vedere.

Acest text este un fragment introductiv. Din cartea Povestea unui pește autor Pravdin Ivan Fedorovici

Forma corpului peștelui Forma corpului peștelui este atât de diversă încât este imposibil să îi oferim o descriere generală. Când pronunțăm cuvintele „pasăre” și „fiară”, ne imaginăm imediat în primul caz un animal cu aripi, în al doilea – cu patru picioare. Și despre pește poți doar

Din cartea Fundamentele teoretice ale instruirii autor Griţenko Vladimir Vasilievici

FORMA DE ÎNVĂȚARE BAZATĂ PE DOMINANT Această formă de învățare cuprinde cazuri de formare extrem de rapidă a unei reacții reflexe condiționate (1-2 combinații de stimul și întărire), bazată pe o nevoie exagerată, dominantă (dominanta).Fenomenul dominantului a fost

Din cartea Analiza comparativă a diferitelor forme de învățare socială la animale autor Reznikova Zhanna Ilyinichna

Instruirea activă ca formă de învățare socială Instruirea activă („predarea”) este cea mai complexă formă de semnalizare a eredității. Toate situațiile de predare la animale descrise în literatura științifică vizează transferul de competențe de la bătrâni.

Din cartea Stomatologia câinilor autorul Frolov V V

Forma și zonele capului de câine Diferite rase de câini au o anumită formă a craniului. Acest lucru s-a întâmplat în procesul de reproducere a unui număr mare de rase dintr-una sau alta direcție de serviciu. La creșterea unor noi rase de câini, oamenii au ținut cont de o serie de servicii

Din cartea Naughty Child of the Biosphere [Conversații despre comportamentul uman în compania păsărilor, animalelor și copiilor] autor Dolnik Viktor Rafaelevici

Există o formă de căsătorie care este „naturală” pentru oameni? Gânditorii secolului al XIX-lea credeau că inițial omul primitiv avea promiscuitate (împerecherea nediscriminată a fiecăruia cu toată lumea). Acum știm că acest lucru nu este adevărat. În primul rând, copilul are un pronunțat

Din cartea Microbiologie: note de curs autor Tkacenko Ksenia Viktorovna

2. Virușii ECHO. Virusurile Coxsackie Aparțin familiei Picornaviridae, un gen de enterovirusuri.Structura virionului este aceeași cu cea a virusului poliomielitei.Virusurile ECHO sunt clasificate ca un grup special de virusuri intestinale datorită absenței complete a unui efect patogen asupra laboratorului. animalelor.

Din cartea Microbiologie autor Tkacenko Ksenia Viktorovna

50. Virusul poliomielitei, virusurile ECHO, virusurile Coxsackie Virusul poliomielitei. Aparține familiei Picornaviridae, un gen de enterovirusuri.Aceștia sunt viruși relativ mici cu simetrie icosaedrică. Genomul este format dintr-o moleculă de +ARN nesegmentată Fiecare particulă virală este formată din

Din cartea Noua știință a vieții autor Sheldrake Rupert

3.2. Forma și energie În fizica newtoniană, toată cauzalitatea era considerată în limbajul energiilor, din punctul de vedere al principiului mișcării și schimbării.Toate lucrurile în mișcare au energie - energia cinetică a corpurilor în mișcare, vibrațiile termice și radiația electromagnetică - și aceasta

Din cartea Rasa umană de Barnett Anthony

Forma corpului Cea mai mare înălțime este printre sudanezi și negrii care trăiesc în regiunea Lacului Ciad, în Africa Centrală, cea mai mică (150 de centimetri) este printre pigmei, care trăiesc și în Africa Centrală. Negrii înalți trăiesc lângă pigmei, mănâncă aceeași mâncare ca și ei, dar sunt mai înalți decât ei

Din cartea Fundamentals of Psychophysiology autor Alexandrov Yuri

2.1 Dimensiunea și forma Dimensiunile neuronilor pot varia de la 1 (dimensiunea unui fotoreceptor) la 1000 μm (dimensiunea unui neuron gigant în moluștea marine Aplysia) (vezi [Sakharov, 1992]). Forma neuronilor este, de asemenea, extrem de diversă. Forma neuronilor este cel mai clar vizibilă la prepararea medicamentului.

Din cartea Probleme de etologie autor Akimușkin Igor Ivanovici

Mișcarea este cea mai simplă formă de comportament Tropisme Prima diferență cea mai clară dintre animale și plante este clară pentru toată lumea: plantele nu se pot mișca, în timp ce animalele au această proprietate. Și totuși este tocmai mișcarea plantelor (întoarcerea florilor către soare)

Din cartea Genele și dezvoltarea corpului autor Neyfakh Alexander Alexandrovici

O formă specială de cunoaștere sunt jocurile „Potrivit lui W. Thorpe, jocul... animalelor este întotdeauna asociat cu un element de cunoaștere... W. Thorpe subliniază că un joc poate avea mai multe scopuri. Ajută la dezvoltarea „funcțiilor motorii ale unui animal tânăr”, dar jocul poate fi „jucat de dragul său”.

Din cartea În lumea invizibilului autor Blinkin Semyon Alexandrovici

Capitolul XIV Cum se creează forma în dezvoltare Forma care apare în dezvoltare - forma unui întreg organism, forma unui organ sau forma unei celule - este o caracteristică la fel de importantă a organismului ca și proprietățile sale biochimice. Dar crearea unui formular este un proces mult mai complex. Este evident

Din cartea Biophysics Knows Cancer autor Akoev Inal Georgievici

1. Forma celulelor Forma celulelor depinde de structura lor internă și de proprietățile membranei celulare și de mediul lor - celule învecinate și suprafețe de contact. Astfel, atunci când celulele individuale sunt cultivate pe suprafața de sticlă, toate celulele tind să se răspândească pe substrat.

Din cartea autorului

Capitolul II. Viruși în natură și viața umană

Din cartea autorului

Leucemia este o formă generalizată de cancer.Cancerul este o problemă a secolului 20. Definiția strict științifică a „cancerului” unește doar bolile tumorale maligne ale pielii și derivații acesteia. Un concept mai larg de cancer, comun, în special, printre nespecialiști