1. Чем вирусы отличаются от других живых организмов?

Ответ. Вирус (от лат. virus - яд) - простейшая форма жизни, так как они не имеют клеточного строения. Основные отличия о других живых организмов:

Вне клетки вирусные частицы ведут себя как химические вещества.

В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами) . Обнаружены также вирусы, поражающие другие вирусы (вирусы-сателлиты).

2. Какие болезни могут вызывать вирусы?

Ответ. Главной особенностью вирусов является их своеобразное строение. Они обладают наследственностью, которая обусловлена теми же структурами, что и у других живых организмов - нуклеиновыми кислотами. Большинство вирусных заболеваний составляют острые респираторные вирусные инфекции и катар кишечника.

Существуют вирусы, поражающие и нервную систему, например, вирусы полиомиелита, бешенства, клещевого энцефалита. Некоторые вирусы способствуют развитию кожных заболеваний, например, пузырчатки, образованию бородавок, повреждению внутренних органов, например, печени при вирусном гепатите, стенок кровеносных сосудов. СПИД, бешенство и почти исчезнувшая оспа также относятся к вирусным заболеваниям.

Вопросы после § 20

Ответ. Вирусы можно считать особой формой жизни. Они не могут проявлять признаки жизнедеятельности вне клетки-хозяина. Их строение очень примитивно. Они самые мелкие существа, их нельзя увидеть под световым микроскопом. Они не имеют клеточного строения.

В целом вирусы некорректно называть живыми существами, так как до сих пор ученые не доказали живые они или мертвые. Лучше использовать по отношению к вирусам термин "биологические объекты".

Заслуживает внимания факт описания гигантских вирусов - получившие свое название из-за необычно большого размера их генома, также были включены в исследование из-за их биологической сложности и генома, похожего на геном бактерий. Это дает основания полагать, что и данное направление биологии можно встраивать в общее древо жизни, а также утверждать, что оно имеет не три ответвления, а четыре - гигантские вирусы, бактерии, эукариоты и археи.

2. Какое строение имеют вирусы? В чём их отличие от других живых организмов?

3. Как вирусы размножаются?

Ответ. Обычно вирус связывается с поверхностью клетки-хозяина и проникает внутрь. При этом каждый вирус ищет именно «своего» хозяина, т. е. клетки строго определённого вида. Так, вирус – возбудитель гепатита, называемого иначе желтухой, проникает и размножается только в клетках печени, а вирус эпидемического паротита, в просторечии свинки, – только в клетках околоушных слюнных желёз человека. Проникнув внутрь клетки-хозяина, вирусная ДНК или РНК взаимодействует с хозяйским генетическим аппаратом таким образом, что клетка, сама того не желая, начинает синтезировать специфические белки, закодированные в вирусной нуклеиновой кислоте. Последняя тоже реплицируется, и в цитоплазме клетки начинается сборка новых вирусных частиц. Поражённая вирусами клетка может буквально «лопнуть», и из неё выйдет большое число вирусных частиц, но иногда вирусы выделяются из клетки постепенно, по одному, и заражённая клетка живёт долго.

4. Какие вирусы называют бактериофагами?

Ответ. Особой группой вирусов являются бактериофаги, или просто фаги, которые заражают бактериальные клетки. Фаг укрепляется на поверхности бактерии при помощи специальных «ножек» и вводит в её цитоплазму полый стержень, через который, как через иглу шприца, проталкивает внутрь клетки свою ДНК или РНК. Таким образом, генетический материал фага попадает внутрь бактериальной клетки, а капсид остаётся снаружи. В цитоплазме начинается репликация генетического материала фага, синтез его белков, построение капсида и сборка новых фагов. Уже через 10 мин после заражения в бактерии формируются новые фаги, а через полчаса бактериальная клетка разрушается, и из неё выходят около 200 заново сформированных вирусов – фагов, способных заражать другие бактериальные клетки. Некоторые фаги используются человеком для борьбы с болезнетворными бактериями, например с бактериями, вызывающими холеру, дизентерию, брюшной тиф.

5. Какие предположения можно сделать о происхождении вирусов?

Ответ. Возникновение 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.

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

1 2 3 4 5 6
18. Установите последовательность жизненного цикла РНК-содержащего вируса в клетке хозяина:
1) растворение оболочки клетки в месте прикрепления вируса;
2) встраивание ДНК вируса в ДНК клетки хозяина;
3) синтез вирусной ДНК;
4) формирование новых вирусов;
5) прикрепление вируса своими отростками к оболочке клетки;
6) проникновение РНК вируса в клетку;
7) обратная транскрипция;
8) синтез вирусных белков.
А Б В Г Д Е Ж З
Выберите два правильных ответа
19. Вирусы - это:
а) доклеточные формы жизни; б) древнейшие из эукариот; в) примитивные бактерии; г) занимают промежуточное положение между живой и неживой природой; д) содержат некоторые немембранные органоиды.
20. Обязательными компонентами вируса являются:
а) липиды; б) нуклеиновые кислоты; в) белки; г) полисахариды; д) АТФ.
21. Признаки организмов, характерные для неклеточной формы жизни:
а) питание; б) выделение вредных продуктов жизнедеятельности;
в) дыхание; г) высокая степень изменения приспособленности к среде; д) наследственность.
22. Не являются вирусными заболеваниями: а) ящур; б) сифилис; в) краснуха; г) бешенство; д) тиф.
23. Основное отличие в строении вируса оспы от дифтерийной палочки заключается в отсутствии у вируса:
а) белков; б) ДНК; в) генов; г) рибосом; д) цитоплазмы.
46037504254500
Дайте полный ответ
24. Как называется изображенный на рисунке объект? Каково его значение? Подпишите, что обозначено на рисунке цифрами.
ОТВЕТЫ на тест «Вирусы»
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
в г б а г а б в а б в а в г в
16. 211212
17. ВГАБЕД
18. 51673284
19. аг
20. бв
21. гд
22. бд
23. гд
24. 1) Бактериофаг.
2) Уничтожает клетки бактерий.
3) 1 – головка; 2) нуклеиновая кислота; 3) хвостик; 4) базальная пластинка с ферменты.

Вирусы - неклеточные формы жизни, поэтому их не причисляют ни к одному из царств живых организмов и выделяют в отдельную группу. О них мы поговорим в нашей статье.

Страницы истории

Среди тех ученых, которые начали изучение вирусов, выделим русского ботаника Д. И. Ивановского. В конце XIX века им был выделен инфекционный экстракт из листьев табака, пораженных таким заболеванием как табачная мозаика. Ученый пропустил экстракт через специальный фильтр, способный удерживать бактерии. В ходе эксперимента были обнаружены неклеточные формы жизни: вирусы, бактерии. Увидеть их в подробностях ботаники смогли гораздо позже.

Какое строение имеют вирусы

Неклеточные формы жизни, которые мы рассматриваем, обладают, к тому же, субмикроскопическими размерами. Они почти в 50 раз меньше чем бактерии. Именно поэтому не удавалось их обнаружить до тех пор, пока не был сконструирован электронный микроскоп.

Самые маленькие вирусы, например, являются возбудителями такого заболевания как ящур - они чуть больше размера молекулы глобулина. Ученым удалось установить и те виды, которые можно увидеть под световым микроскопом. К таким можно отнести возбудителей оспы.

Появление названия

Теперь перечислим особенности вирусов - неклеточных форм жизни? Начнем с того, что их название было введено в конце XIX века голландским биологом М. Бейринком. Чуть позже удалось выяснить, что по своей химической природе они являются нуклеопротеинами - комплексными соединениями, которые состоят из белка и нуклеиновой кислоты. Вирусы-вирионы включают в состав фрагмент генетического материала: РНК либо ДНК, а также капсида (белковой оболочки).

Биологам удалось доказать существование и таких вирусов, которые имеют линейную либо кольцевую двух цепочечную или одинарную ДНК.

Есть и такие микроорганизмы, которые построены на основе одной либо двух цепочек РНК. Примерами являются вирусы краснухи, кори, гриппа, табачной мозаики, ВИЧ, полиомиелита.

Среди тех вариантов, которые включают в состав ДНК структуру, назовем герпес, натуральную оспу, а также аденовирусы, вызывающие многочисленные респираторные инфекции.

Жизнедеятельность

А почему вирусы называют неклеточными формами жизни? На стадии вириона они не демонстрируют признаков жизни. Часть их вне клетки своего хозяина кристаллизуется, но после проникновения внутрь организма оживают. Стадия вириона является одной и многочисленных видов их существования.

Способы распространения

Среди типичных вариантов распространения вирусов, лидирующие позиции принадлежат капельному варианту. К примеру, внутрь организма они проникают при кашле, чихании. Есть и такие, которые оказываются в живом организме при половом контакте, а также через кровь. К примеру, к таким можно отнести вирус ВИЧ (иммунодефицита).

В настоящее время не найдено эффективных способов лечения данного заболевания, поэтому так важно принимать профилактические меры, не вступать в случайные половые связи. В настоящее время наблюдается тенденция роста количества людей, заболевших СПИДом, поэтому врачи настоятельно рекомендуют пользоваться только одноразовыми медицинскими шприцами, гигиеническими и медицинскими инструментами, связанными с кровью.

Биологи подтвердили, насколько важны вирусы как неклеточная форма жизни. Их значение, например, связано с мутационными процессами, которые развиваются в организме хозяина. К тому же они приносят дополнительную наследственную информацию, которая приводит к изменению работы генов определенной клетки.

Синдром приобретенного иммунодефицита

СПИД является эпидемическим заболеванием, которое связано с поражением в большей степени иммунной системы человека, защищающей организм от разных болезнетворных микроорганизмов. В результате такого поражения возникают злокачественные опухоли и развиваются инфекционные заболевания.

Организм полностью беззащитен к микробам, вызывающим болезни. Ген ВИЧ, который является возбудителем данной болезни, представлен десятью тысячами пар оснований, образуемых двумя идентичными молекулами РНК. В зависимости от специфики организма, отличия по числу оснований составляют от 80 до 1000.

У этого гена была обнаружена удивительная изменчивость, которая в пять раз больше, чем у вируса гриппа. Подобное свойство приводит к тому, что наблюдается его постоянная антигенная и генетическая изменчивость, которая усложняет создание вакцины и создает проблемы для проведения профилактических мероприятий.

Заключение

В настоящее время изучены далеко не все вирусы, нет полной информации об их воздействии на организм человека. Но даже те сведения, которые удалось подтвердить в ходе многочисленных научных экспериментов, подтверждают тот факт, что вирусы негативно воздействуют на человеческий организм. Например, ВИЧ способен сохраняться в клетках хозяина на протяжении всей его жизни.

Помимо половых контактов, приводящих к попаданию в человеческий организм данного микроорганизма, опасность представляет и применение нестерильного медицинского инструмента. Кроме того, важно сохранять осторожность и при использовании донорской крови, спермы, при операциях по пересадке органов.

Для того чтобы обеспечить надежную защиту своего организма от попадания многочисленных болезнетворных вирусов, необходимо проводить своевременную профилактику болезней, уделяя внимание укреплению своего здоровья.

1. Дайте определения понятий.
Капсид – защитная белковая оболочка вируса.
Бактериофаг – вирус, инфицирующий бактерий.
Ретровирус – вирус, генетическим материалом является РНК.

2. Изобразите схематично строение вируса и подпишите его части.

4. Пользуясь материалом § 2.11 и рисунком 42 на с. 80, опишите жизненный цикл бактериофага.
1)Фаг приближается к бактерии, и хвостовые нити связываются с рецепторными участками на поверхности бактериальной клетки.
2)Нуклеиновая кислота вируса (ДНК или РНК) вводится внутрь бактериальной клетки.
3)Нуклеиновая кислота фага кодирует синтез ферментов фага; инактивируется ДНК и РНК хозяина, а ферменты фага совсем расщепляют ее; НК фага подчиняет себе клеточный аппарат.
5)Нуклеиновая кислота фага реплицируется и кодирует синтез новых белков оболочки.
6) Образуются новые частицы фага в результате самосборки белковой оболочки вокруг
фаговой нуклеиновой кислоты.
7)Клетка лопается; высвобождаются новые фаги, которые инфицируют другие бактерии.

5. В чем особенность жизненного цикла вируса иммунодефицита человека?
Вирус СПИДА – ВИЧ – является ретровирусом. Генетический материал его – РНК. Поражает ВИЧ клетки иммунной системы. При попадании в клетку-хозяина происходит обратная транскрипция, при которой на основе вирусной РНК синтезируется ДНК, которая затем встраивается в клетку-хозяина (в ДНК клетки-хозяина). Затем при делении клетки одновременно с копированием клеточной ДНК копируется и вирусная ДНК. Через определенное время клетки начинают синтезировать вирусные РНК и белки, из которых собираются вирусные частицы.
ВИЧ таким образом уничтожает лимфоциты – Т-хелперы. В результате иммунная система человека разрушается.

6. На основе изученного материала прокомментируйте высказывание ученых: «Вирусы - это плохие новости в упаковке из белка».
Вирусы имеют белковую оболочку – капсид.
Вирусы вызывают опасные и порой смертельные заболевания.

7. Укажите основные меры профилактики заражения ВИЧ.
Избегать случайных половых связей.
Использовать презерватив при половых контактах
В больницах, поликлиника, косметологических кабинетах пользоваться только одноразовыми шприцами, а инструменты многоразового применения тщательно
стерилизовать.
Донорскую кровь проверять на наличие антител к ВИЧ.

8. В современных средствах массовой информации термины «ВИЧ» и «СПИД» часто используют как синонимы. Возможна ли такая взаимозамена? Если нет, объясните почему.
Нет, так как ВИЧ – это вирус иммунодефицита человека, а СПИД – синдром приобретенного иммунодефицита, последняя стадия заражения ВИЧ-инфекцией. Некоторые люди, при условии качественного поддерживающего лечения, могут жить с ВИЧ по 20 и более лет, без признаков СПИДа.

9. Объясните, в чем заключается эволюционная роль вирусов в природе.
Вирусы корректируют ход эволюции. Вирусы с помощью пандемий истребляют и ослабляют определенные фенотипы, которые больше не участвуют в процессе эволюции.
Около 20% генетического материала человека привнесено вирусами. Иногда вирусные гены становятся клеточными генами.
Вирусы могут не только изменять генетический аппарат клетки, но и осуществлять обмен генетической информацией в пределах вида и между разными группами организмов. В условиях меняющейся внешней среды это мощный эволюционный механизм. То есть, вирусы стимулируют эволюционные процессы в биосфере.

10. Слово «вирусы» в переводе с латинского языка означает «яд». Почему вирусы получили такое название?
Вирусы приводят организм к состоянию, при котором здоровые клетки производят копии вирусов, при этом нарушается естественная регуляция обмена веществ, нарушается нормальный процесс вывода продуктов жизнедеятельности клеток. Отсюда – эффект токсического отравления, неотъемлемый от всякого вирусного заражения.

11. Выберите правильный ответ.
Тест 1.
Вирус иммунодефицита человека отличается от холерного вибриона:
3) отсутствием ДНК;

Тест 2.
Клеточного строения не имеют:
4) вирусы.

12. Установите соответствие между вирусами и клетками, которые они инфицируют.
Вирусы
1. Бактериофаг
2. Вирус табачной мозаики
3. Вирус оспы
4. Вирус полиомиелита
5. ВИЧ
Клетки, которые они инфицируют
A. Клетки растения табака
Б. Лейкоциты
B. Клетки нервной ткани
Г. Бактерии
Д. Эпителиальные клетки

13. Объясните происхождение и общее значение слова (термина), опираясь на значение корней, его составляющих.

14. Выберите термин и объясните, насколько его современное значение соответствует первоначальному значению его корней.
Выбранный термин – бактериофаг.
Соответствие – термин не совсем соответствует первоначальному значению. Бактериофаг – вирус, поражающий бактерии, но не пожирающий их.

15. Сформулируйте и запишите основные идеи § 2.11.
Вирусы – неклеточная форма жизни. Вирусы вызывают болезни, часто неизлечимые. Но в то же время вирусы важны для эволюционного процесса, так как стимулируют его, привносят новую генетическую информацию в клетки.
Есть вирусы РНК- и ДНК-содержащие. Первые называют ретровирусами. К ним относится ВИЧ. При попадании ретровируса в клетку-хозяина происходит обратная транскрипция, при которой на основе вирусной РНК синтезируется ДНК, которая затем встраивается в клетку-хозяина.
Различают бактериофаги – вирусы, поражающие бактерий, вирусы человека, растений и животных.
Вирусная частица состоит из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК) внутри.