Тема 8. Клеточная теория

Вопросы для самоконтроля

Задание № 1

Тема 7. Неклеточные формы жизни

1.Прочитайте ниже изложенный учебный материал.

2.Проанализируйте таблицы из приложения

3.Ответьте на вопросы самоконтроля.

Строение и размножение вирусов.

В 1892г. русский ученый Дмитрий Иосифович Ивановский описал необычные свойства возбудителя болезни табака – табачной мозаики, этот возбудитель также проходил через бактериальные фильтры. Через несколько лет Ф. Леффлер и Г. Фраш обнаружили, что возбудитель ящура – болезни, нередко встречающейся у домашнего скота, также проходит через бактериальные фильтры. В 1917г. Ф. де Эрелль открыл бактериофаг – вирус пожирающий бактерии. Так были открыты вирусы растений, животных, микроорганизмов.

Вирусы поражают как прокариотические так и эукариотические клетки, каждый вирус имеет собственного специфического хозяина. Вирус табачной мозаики, например, инфицирует только растения табака. В целом вирусы вызывают множество различных заболеваний у растений, животных и грибов. К вирусным болезням человека относятся корь, краснуха, ветряная оспа, грипп, герпес, СПИД, гепатит, бешенство, паротит и многие другие.

Вирусы обладают следующими свойствами:

1.Это мельчайшие живые организмы.

2.Они не имеют клеточного строения.

3.Вирусы способны воспроизводится лишь проникнув в живую клетку. Следовательно, все они – облигатные внутриклеточные паразиты. Иными словами, вирусы могут жить, лишь паразитируя внутри других клеток. Большинство из них вызывают болезни.

4.Вирусы устроены очень просто. Они состоят из небольшой молекулы нуклеиновой кислоты, либо ДНК либо РНК, окруженной белковой или липопротеиновой оболочкой.

5.Они находятся на границе живого и неживого.

6.Каждый тип вируса способен распознавать и инфицировать лишь определенные типы клеток. Иными словами, вирусы высокоспецифичны в отношении своих хозяев.

Размеры вирусов варьируют в пределах от 20 до 300 нм; в среднем они раз в пятьдесят меньше бактерий. Их нельзя увидеть с помощью светового микроскопа. Строение простое – в центре располагается генетический материал, представленный молекулами ДНК или РНК. На основании этого все вирусы делят на две группы ДНК – содержащие и РНК- содержащие. ДНК или РНК может быть одноцепочечной или двухцепочечной. Генетический материал вируса окружен – капсидом – белковой оболочкой, защищающей его как от действия нуклеаз- ферментов, разрушающих нуклеиновые кислоты, так и от воздействия ультрафиолетового излучения. Кроме того, капсид обеспечивает прикрепление вируса к поверхности клеточной мембраны, так как содержит молекулы, с которыми взаимодействуют рецепторы мембран клетки. Капсиды состоят из многократно повторенных полипептидных цепей - капсомеров одного или нескольких типов белков. У некоторых вирусов, таких как, например, ВИЧ, гриппа, имеется дополнительная оболочка – суперкапси д – часть мембраны клетки- хозяина, которую вирус захватывает при выходе.

Размножение вирусов.

По остроумному определению Нобелевского лауреата П. Медавара вирусы – «это плохие новости в упаковке из белка». В значительной степени это действительно так: ведь попавшие в клетку вирусные гены – 2плохие новости» - приводят к нарушению нормальных процессов в клетке, в ряде случаев к ее гибели, а также к заболеванию всего организма. Недаром свое название вирусы получили от латинского слова «вирус» - яд.

При образовании пиноцитозных вакуолей вместе с капельками жидкости межклеточной среды случайно внутрь клетки могут попадать вирусы, циркулирующие в жидкостях организма. Но чаще проникновению вируса в клетку предшествует связывание с особым белком – рецептором находящимся на поверхности клетки. Связывание с рецептором осуществляется с помощью белков на поверхности вирусной частицы, которые узнают соответствующий рецептор на поверхности чувствительной клетки. Участок поверхности клетки, к которому присоединился вирус, погружается в цитоплазму и превращается в вакуоль. Так вирус доставляется в любой участок клетки.

Рецепторный механизм проникновения вируса в клетку обеспечивает специфичность инфекционного процесса. Так, вирус гриппа проникает и размножается только в клетках эпителия слизистой оболочки верхних дыхательных путей, вирус паротита в клетках околоушных слюнных желез и т.д.

Инфекционный процесс начинается, когда проникшие в клетку вирусы начинают размножаться, т.е. происходит редупликация вирусного генома и самосборка капсида. Накопление вирусных частиц приводит к выходу из клетки. Для некоторых вирусов это происходит путем «взрыва», в результате чего целостность клетки нарушается и она погибает. Другие вирусы выделяются способом, напоминающим почкование. В этом случае клетки организма могут долго сохранять свою жизнеспособность.

Бактериофаги.

Известны также вирусы, которые поселяются в клетках бактерий и разрушающие эти клетки, их называют бактериофагами.

Бактериофаг состоит из головки, хвостового чехла внутри которого располагается канал, хвостовых нитей. Толстые клеточные стенки бактерий не позволяют белку-рецептору вместе с присоединившимся в нему вирусом погружаться в цитоплазму, как это происходит при инфицировании клеток животных.

Поэтому бактериофаг вводит полый стержень в клетку и выталкивает через него ДНК (или РНК), находящуюся в его головке. Геном бактериофага попадает в цитоплазму, а капсид остается с наружи. В цитоплазме начинает синтезироваться генетический материал и белки – формируется капсид. Через определенный промежуток времени бактериальная клетка гибнет и зрелые фаговые частицы выходят в окружающую среду.

Бактериофага полностью разрушают бактериальную клетку, поэтому их можно использовать для лечения бактериальных инфекционных заболеваний. Также бактериофаги использую для диагностики некоторых заболеваний.

1.Какое значение имеют вирусы для человека?

2.Какие химические вещества входят в состав вируса?

3.Назовите основные компоненты вируса?

4.Какова функция капсида вирусов?

5.Что происходит с клеткой, после того как в нее проник вирус?

6.Какие организмы называются бактериофагами?

7.Где находят применение бактериофаги?