Полная версия

Главная arrow География arrow БИОЛОГИЯ: КЛЕТКИ И ТКАНИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ВИРУСЫ КАК НЕКЛЕТОЧНАЯ ФОРМА ЖИЗНИ

Ключевые слова и понятия: вирусная частица; капсомер; бактериофаги; вакцина; ДНК-содержащие вирусы; вакцинация; РНК-содержащие вирусы; ви- роиды; капсид.

Вирусы — неклеточные формы жизни, способные проникать в живые клетки и размножаться внутри них, используя их биосинтетические и энергетические ресурсы.

Название вирус (от лат. virus — яд) ранее применялось для обозначения неизвестных болезней, поражающих различные организмы.

Существование вирусов было обнаружено в 1892 г. Российским ученым Д. И. Ивановским при изучении мозаичной болезни листьев табака. Он обнаружил, что болезнетворные агенты проходят даже через фильтры, не пропускающие бактерии. Эти агенты были названы фильтрующимися вирусами, или просто вирусами. Почти до середины XX в. вирусы рассматривали как мелкие бактерии, но в 1933 г. американский ученый У. Стэнли выделил экстракт вируса табачной мозаики, и он кристаллизовался. При нанесении раствора эти кристаллов на листьях табака появлялись характерные признаки заболевания. Стало ясно, что по своему составу и свойствам вирусы гораздо проще бактерий и клеток и содержат небольшой набор молекул.

Основные признаки вирусов:

  • 1) вирусы обладают наследственностью и изменчивостью; носителями наследственной информации служат молекулы ДНК или РНК;
  • 2) вирусы не имеют клеточного строения;
  • 3) вирусы не имеют собственного метаболического и энергетического аппарата и могут существовать и размножаться только внутри клеток; вирусы — обязательные (облигатные) генетические паразиты клеток;
  • 4) вирусы поражают клетки всех организмов (животных, растений, бактерий, грибов и даже сами вирусы);
  • 5) многие вирусы вызывают серьезные болезни человека, животных, грибов и растений.

С появлением электронного микроскопа стало возможным подробно изучить структуру различных вирусов.

Строение вирусов

Полагают, что вирусы возникли более 3 млрд лет назад из про- и эукариот путем отделения участков их генома, которые приобрели способность реплицироваться внутри клеток и образовывать собственную белковую оболочку. В настоящее время обнаружено и исследовано огромное число (несколько сот) видов вирусов, поражающих клетки живых организмов. При этом никто не знает, сколько всего существует в природе вирусов, потому что постоянно выявляются все новые и новые группы вирусов. Весьма вероятно, что новые типы вирусов образуются и в настоящее время. Примером возникновения нового вида вируса является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), появившийся в природе, как полагают, в 1950—1960-е гг.

Все вирусы построены по одному плану и состоят из нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), заключенной в белковую оболочку (капсид). Внутри капсида в комплексе с нуклеиновыми кислотами могут находиться белки (ферменты), обеспечивающие жизненный цикл вируса.

Капсид состоит из повторяющихся белковых субъединиц — кап- сомеров, расположенных, как правило, симметрично. Различают два основных вида симметрии вирусных частиц — спиральную и многогранную. Размеры большинства вирусных частиц чрезвычайно малы и варьируют от 20 нм (вирус полиомиелита) до 1500 нм (вирус мозаичности свеклы). Капсид крупных вирусов состоит из большого числа кап- сомеров, отчего его многогранная форма приближается к сферической.

Многие вирусы имеют дополнительную оболочку, окружающую капсид. Она состоит из липидных слоев со встроенными в них глико- протеиновыми комплексами. Очень часто дополнительная оболочка вируса построена из мембранного материала зараженной клетки. У некоторых вирусов (например, вируса натуральной оспы или бактериофагов Т2, Т4, Тб) имеются специальные структуры, способствующие выживанию вируса или помогающие проникать вирусу внутрь клетки (рис. 6.1, табл. 6.1). Такие вирусы получили наименование сложных.

Таблица 6.1

Морфологические классы вирусов1

Класс

Наследственный материал

Представители

Спиральная структура Голые капсиды

РНК

Вирус табачной мозаики

ДНК

Колифаг fd

Спиральная структура Капсиды с оболочкой

РНК

Миксовирусы (вирусы гриппа), паравирусы (вирусы свинки, кори)

Многогранная струк- тура

Голые капсиды

РНК

Ящур, полиомелит

ДНК (кольцевая)

Паполлома, вирус SV40

ДНК (одноцепочечная)

Колифаги

Многогранная структура. Капсиды с оболочкой

РНК

Ретровирусы (вирусы саркомы, лейкоза, карциномы, ВИЧ, энцефалит, желтая лихорадка)

1 Шлегелъ Г. Общая микробиология : пер. с нем.

Класс

Наследственный материал

Представители

Многогранная структура. Капсиды с оболочкой

ДНК

Простой герпес, ветряная оспа, опоясывающий лишай. Вирус монону- клеоза

Сложные вирусы (многогранная гловка и спиральный хвост)

ДНК (двуцепочечная)

Бактериофаги (Т2, Т4, Тб)

Сложные вирусы (комплексные)

ДНК (двуцепочечная)

Вирус натуральной оспы, вирус коровьей оспы

Представители некоторых морфологических форм вирусов

Рис. 6.1. Представители некоторых морфологических форм вирусов:

А — вирус с многогранным «голым» капсидом; Б — вирус со спиральным «голым» капсидом (вирус табачной мозаики); В — бактериофаг с многогранным капсидом и спиральным хвостом; Г — вирус с многогранным капсидом, покрытым дополнительной оболочкой (вирус гриппа): 1 — капсид вируса; 2 — молекула РНК внутри вирусного капсида; 3 — хвост бактериофага; 4 — головка (капсид) бактериофага; 5 — наружная оболочка вируса; 6 — внутренний капсид; 7 — молекулы РНК и белки вируса внутри капсида

Данная классификация не исчерпывает все возможные типы вирусов. Более подробно систематика и биоразнобразие вирусов описаны в современных учебниках по вирусологии.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>