Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Естествознание arrow Биология. Для выпускников школ и поступающих в вузы
Посмотреть оригинал

ЦАРСТВО ВИРУСЫ

Вирусы были открыты в 1892 г. русским ученым Д.И. Ивановским при исследовании мозаичной болезни листьев табака. Вирусы являются внутриклеточными паразитами. Они способны жить и размножаться только в клетках других организмов. Вне клеток других организмов они не проявляют признаков жизни. Многие из них во внешней среде имеют форму кристаллов. Величина вирусов колеблется от 20 до 300 нм. Вирусы устроены очень просто. Каждая вирусная частица состоит из нуклеиновой кислоты (различают РНК- и ДНК-содержащие вирусы), заключенной в белковую оболочку, которую называют капсидом. Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др. Белки капсида защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов. Полностью сформированная инфекционная частица называется вири- оном. У некоторых вирусов, таких как герпес или грипп, есть еще и дополнительная оболочка, которая возникает из плазматической мембраны клетки-хозяина. Хорошо изучен вирус «табачной мозаики», имеющий палочковидную форму и представляющий собой цилиндр с полостью внутри. Стенка цилиндра образована молекулами белка, а внутри расположена спираль РНК. Белковая оболочка защищает нуклеиновую кислоту от неблагоприятных условий внешней среды, а также препятствует проникновению ферментов клеток и ее расщеплению (рис. 16.1).

Объем генетической информации вируса может быть очень мал, например, у некоторых вирусов он состоит из 3500 нуклеотидов. Такой объем нуклеиновой кислоты способен обеспечить синтез лишь нескольких белков, обычно белков капсида вируса. Молекулы вирусной РНК могут самопроизводиться. Это означает, что вирусная РНК является источником генетической информации и одновременно участвует в синтезе белка. В связи с этим в пораженной клетке по программе нуклеиновой кислоты вируса рибосомами хозяина синтезируются специфические вирусные белки и осуществляется процесс самосборки этих белков с нуклеиновой кислотой в новые вирусные частицы.

Представители царства Вирусы

Рис. 16.1. Представители царства Вирусы: а — вирус табачной мозаики; б — аденовирус (вызывает респираторные заболевания человека); в — бактериофаг; 1 — молекула РНК;

2 — молекулы белка; 3 — головка с ДНК; 4 — хвостовые нити

Все активные процессы вирусов протекают в клетках-хозяевах. Проникновение вирусов в клетку начинается с их адсорбции на клеточной поверхности благодаря связыванию белков-рецепторов клеточной оболочки со специальными белками вирусной частицы, которые узнают соответствующий рецептор на поверхности чувствительной клетки. Полагают, что в животную клетку вирус может проникать при процессах пиноцитоза и фагоцитоза, в растительную клетку — при различных повреждениях клеточной стенки. Бактериофаги, как правило, не попадают внутрь клетки, этому препятствуют толстые клеточные стенки бактерий. Бактериофаг состоит из головки (белковая оболочка и заключенная в ней ДНК или РНК) и отростка. В отростке различают полый стержень, окруженный чехлом из сократительных белков. На конце стержня имеется пластинка с шипами и нитями, от которых зависит прикрепление бактериофага на клетке-хозяине. После присоединения к клеточной поверхности чехол отростка бактериофага сокращается, обнажая стержень, проникающий через клеточную стенку, и нуклеиновая кислота проникает в клетку.

Вирусный геном изменяет обмен веществ клетки, направляя ее деятельность на производство вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков. Новые молекулы вирусной нуклеиновой кислоты соединяются с вновь синтезированными белками (самосборка вирусных частиц), в результате чего образуются вирусы, которые затем выходят из клетки-хозяина.

Биологическое значение вирусов в первую очередь связывается с их патогенным действием, т.е. способностью вызывать различные заболевания у человека, животных и растений. Сегодня специалисты насчитывают не менее 500 различных болезней человека, в которых в той или иной мере повинен вирус. Среди них такие тяжелые заболевания, как бешенство, натуральная оспа, желтая лихорадка, энцефалиты, инфекционные гепатиты, многие злокачественные опухоли, СПИД, корь и т.д. Помимо того, вирусы способны оказывать влияние на генетический аппарат клетки, вызывая генные мутации. Известны вирусы, которые могут встраивать свои ДНК в геном клеток организма, в который они проникают. Они не начинают активно копировать свой генетический материал, а остаются в виде так называемого провируса. Такой подход позволяет вирусам копировать информацию своего генома вместе с репликацией генома организма-хозяина, передаваясь по наследству потомкам этого хозяина. Геном человека более чем на 30% состоит из информации, кодируемой вирусоподобными элементами. С помощью вирусов может происходить передача генетической информации между особями.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы