Почему вирус может проявить свойства живого организма?

8 ответов на вопрос “Почему вирус может проявить свойства живого организма?”

The Eagles from Meldin 13-12-2019 Ответить

Рис. 41. Вирусы: строение и разнообразие
Размножение вирусов. Ни один из известных на сегодняшний день вирусов не способен к самостоятельному существованию. Обычно вирус сначала связывается с поверхностью клетки-хозяина, а затем или проникает внутрь целиком (путем эндоцитоза), или с помощью специальных приспособлений вводит в клетку свою нуклеиновую кислоту (рис. 42, 43). Попав в клетку, генетический материал вируса взаимодействует с ДНК хозяина таким образом, что клетка сама начинает синтезировать необходимые вирусу белки. Одновременно происходит копирование наследственного материала паразита, и в цитоплазме зараженной клетки начинается самосборка новых вирусных частиц. Готовые вирусные частицы покидают клетку или постепенно, не вызывая ее гибели, но изменяя работоспособность, или одновременно в большом количестве, что приводит к разрушению клетки.

Рис. 42. Жизненный цикл вирусов (А) и электронная фотография бактериофага (Б)
Вирусы как возбудители болезней. Вирусы способны поражать и эукариотические, и прокариотические клетки. Вирусы, инфицирующие бактерий, называют бактериофагами. Вирусы вызывают множество различных заболеваний у животных, растений и грибов, причем каждый из них имеет своего собственного специфического хозяина. Вирус табачной мозаики, например, поражает растения табака, вызывая образование на листьях характерных пятен – это места отмирания тканей. Вирус оспы поражает только эпителиальные клетки, а вирус полиомиелита – клетки нервной ткани. Вирусными заболеваниями человека являются также грипп, корь, краснуха, гепатит, ветряная оспа, бешенство, герпес, СПИД и многие другие.
СПИД. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), впервые был выделен в США в 1981 г. К 2000 г. число инфицированных этим вирусом уже превысило 30 млн человек. В настоящее время болезнь очень быстро распространяется в Азии, Африке, а также в Центральной и Восточной Европе.

Рис. 43. Бактериофаги на поверхности клетки-хозяина (электронная фотография)
ВИЧ относят к группе ретровирусов, генетическим материалом которых является РНК (рис. 44). Обычно перенос генетической информации в клетке идет в направлении от ДНК к РНК (транскрипция). У ретровирусов при попадании в клетку-хозяина происходит противоположный процесс, так называемая обратная транскрипция, при которой на основе вирусной РНК синтезируется ДНК, которая затем встраивается в ДНК хозяина.
Рассмотрим жизненный цикл вируса иммунодефицита (рис. 45). ВИЧ инфицирует и уничтожает лейкоциты, в том числе, так называемые лимфоциты-хелперы (от англ. help – помощь), которые обеспечивают формирование иммунитета человека. После проникновения ВИЧ в клетку путем эндоцитоза (рис. 45, 1–3) вирусная РНК выходит в цитоплазму (рис. 45, 4), где на ее основе с помощью специального фермента синтезируется вирусная ДНК (рис. 45, 5). Последняя проникает в клеточное ядро и встраивается в ДНК хозяина (рис. 45, 6). В дальнейшем при делении клетки одновременно с копированием клеточной ДНК происходит и копирование встроенной вирусной ДНК, в результате чего количество зараженных лимфоцитов быстро растет. Этот процесс может продолжаться в течение многих лет. По истечении некоторого времени вирус вновь активизируется (рис. 45, 7) и «заставляет» клетку работать на себя, синтезируя вирусные РНК и белки (рис. 45, 8), из которых собираются новые вирусные частицы, покидающие клетку-хозяина (рис. 45, 9). Причины, по которым вирус спустя 5–6 лет скрытого существования переходит в активную форму, неизвестны. Новые вирусные частицы заражают еще здоровые лимфоциты. В результате иммунная система разрушается, лимфоциты перестают узнавать чужеродные белки и болезнетворные бактерии, попадающие в организм, и человек становится уязвимым для любых инфекционных заболеваний. Ежегодно у 1–2 % ВИЧ-инфицированных развивается СПИД. Больные СПИДом подвержены различным бактериальным, вирусным и грибковым инфекциям, которые и становятся причиной их смерти. Более 60 % заболевших СПИДом погибает от пневмонии, с которой обычно успешно справляется иммунная система здорового человека. У многих носителей ВИЧ развиваются злокачественные опухоли, а при заражении токсоплазмозом поражаются большие полушария головного мозга, что в дальнейшем может привести к параличу[2] и коме[3].

Рис. 44. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ): А – модель вируса; Б – схема строения; В – электронная фотография

Рис. 45. Жизненный цикл вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)
Обычно ВИЧ передается вместе с кровью или спермой. В 90 % случаев заражение происходит при половом контакте, при этом риск заражения увеличивается пропорционально увеличению числа половых партнеров. Многократное использование одного и того же шприца приводит к быстрому распространению вируса среди наркоманов. ВИЧ может попасть в организм человека при контакте с кровью больного, например при обработке ран. Существует вероятность заражения при переливании крови, не прошедшей тестирование на присутствие ВИЧ. От ВИЧ-инфицированной матери вирус может через плаценту попасть в кровь плода или передаться новорожденному при кормлении грудным молоком. Но воздушно-капельным путем и при рукопожатии этот вирус не распространяется.
ВИЧ – это вирус, поэтому антибиотики, которые используются при лечении бактериальных инфекций, в данном случае бессильны. Современная медицина разрабатывает лекарственные средства, которые подавляют репликацию ВИЧ, но их использование имеет много побочных эффектов и перспективы их применения пока неясны. Разработка вакцины против ВИЧ тоже имеет определенные сложности; это связано с особенностями строения данного вируса и тяжестью заболевания, которое он вызывает. На сегодняшний день важным направлением в лечении СПИДа является восстановление иммунной системы инфицированных.
лизушник 13-12-2019 Ответить

Вопросы для повторения и задания
1. Как устроены вирусы?
2. Каков принцип взаимодействия вируса и клетки?
3. Опишите процесс проникновения вируса в клетку.
4. В чём проявляется действие вирусов на клетку?
5. Используя знания о путях распространения вирусных и бактериальных инфекций, предложите пути предотвращения инфекционных заболеваний.
6. Предложите несколько разных классификаций вирусов. Какие критерии вы положили в основу этих классификаций? Сравните свои классификации и классификации, которые создали ваши одноклассники.
Подумайте! Выполните!
1. Объясните, почему вирус может проявить свойства живого организма, только внедрившись в живую клетку.
2. Почему вирусные заболевания имеют характер эпидемий? Охарактеризуйте меры борьбы с вирусными инфекциями.
3. Выскажите своё мнение о времени появления на Земле вирусов в историческом прошлом, учитывая, что вирусы могут размножаться только в живых клетках.
4. Объясните, почему в середине XX в. вирусы стали одним из главных объектов экспериментальных генетических исследований.
5. Какие сложности возникают при попытках создать вакцину против ВИЧ-инфекции?
6. Объясните, почему перенос вирусами генетического материала от одного организма к другому называют горизонтальным переносом. Как тогда, по вашему мнению, называют передачу генов от родителей детям?
7. В разные годы как минимум семь Нобелевских премий по физиологии и медицине и три Нобелевских премии по химии были вручены за исследования, непосредственно связанные с изучением вирусов. Используя дополнительную литературу и ресурсы Интернета, подготовьте сообщение или презентацию о современных достижениях в области исследования вирусов.
8. Создайте портфолио[5] по теме «Роль вирусов в жизни организмов и эволюции органического мира на Земле».
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.
Узнайте больше Вироиды. В природе обнаружены инфекционные агенты гораздо меньше вирусов – вироиды. Они состоят только из молекулы кольцевой РНК и лишены каких-либо оболочек. Самые малые вироиды имеют длину всего 220 нуклеотидов. Вироиды обнаружены в клетках многих растений. Считается, что они представляют собой вырезанные участки иРНК, которые приобрели способность к репликации. При этом они не работают, как иРНК, и не кодируют белки.
Попадая в клетки растений, вироиды вмешиваются в работу генома клетки-хозяина и вызывают серьёзные заболевания растений. Так погибли миллионы кокосовых пальм на Филиппинах во второй половине XX в. Периодически от вироидов серьёзно страдают посадки картофеля, цитрусовых, огурцов, декоративных цветов и других диких и сельскохозяйственных растений. В животных клетках и у человека вироиды пока не обнаружены.
Вирусы и рак. Многие вирусы способны, проникая в клетки организма, встраивать свой геном в геном клетки, вызывая тем самым серьёзные нарушения в работе генетического аппарата нормальных клеток. В результате может произойти превращение нормальной клетки в раковую.
У многих животных (рыб, амфибий, птиц, млекопитающих) обнаружены десятки вирусов, вызывающих раковые заболевания. У человека обнаружены целые группы онковирусов. Полагают, что около 15 % опухолей человека провоцируются вирусной инфекцией.
Повторите и вспомните! Человек
Иммунитет. Белки или полисахариды вирусов, попадающих в организм, являются антигенами. Антигены – это любые чужеродные вещества, которые при проникновении в организм воспринимаются как генетически чужеродные и вызывают иммунную реакцию. Иммунитетом называют способность организмов защищаться от болезнетворных микроорганизмов, вирусов и иных чужеродных тел и веществ, сохраняя тем самым постоянство своего состава и свойств.
Существует несколько видов иммунитета. Если иммунитет существует или возникает у человека без каких-либо специальных воздействий, его называют естественным. Иммунитет, полученный путём использования медицинских средств, носит название искусственного.
Естественный врождённый иммунитет одинаков у всех особей вида и передаётся по наследству, т. е. генетически закреплён. Так, человек не болеет многими болезнями, которые встречаются у животных. Например, человек никогда не заболеет собачьей чумкой, так же как собака не заболеет гриппом.
Естественный приобретённый иммунитет отличается у разных людей и не передаётся по наследству, поэтому его ещё называют индивидуальным иммунитетом. Пассивный естественный иммунитет обеспечивают антитела, полученные ребёнком от матери вместе с грудным молоком. Активный естественный иммунитет формируется после перенесённого заболевания. Такой иммунитет также называют постинфекционным. Он сохраняется в организме в течение длительного времени. После некоторых заболеваний иммунитет сохраняется пожизненно, например после кори, краснухи, скарлатины и других «детских болезней».
Искусственный иммунитет может быть только приобретённым. Искусственный активный иммунитет формируется в ответ на введение в организм вакцины. Вакцина – это препарат из ослабленных или убитых возбудителей заболевания, их фрагментов или токсинов. При введении вакцины (прививке) в организме в слабой форме развивается иммунный ответ, в результате которого в крови образуются специальные клетки, способные синтезировать антитела к данному возбудителю. Антитела – это сложные белки (иммуноглобулины). Они способны связываться с антигенами и обезвреживать их. При связывании антигена образуется неактивный комплекс «антиген – антитело», который может быть уничтожен лейкоцитами.
Искусственный активный иммунитет стойкий, сохраняется годами. Впервые систематические прививки против оспы стали использовать с начала XIX в. после работ английского врача Эдварда Дженнера (1749–1823). Его дело продолжил французский микробиолог Луи Пастер (1822–1895). Он ввёл термин «вакцина» и применял вакцинацию в медицинской практике.
Искусственный пассивный иммунитет возникает при введении человеку лечебной сыворотки, которая уже содержит готовые антитела против возбудителя. Это особенно важно в том случае, если заражение уже произошло. Пассивный иммунитет нестойкий, сохраняется в течение 4–6 недель, на протяжении которых антитела постепенно разрушаются.
Ваша будущая профессия 1. Докажите, что базовые знания о процессах, происходящих на молекулярном и клеточном уровнях организации живого, необходимы не только биологам, но и специалистам в других областях естественных наук.
2. Какие профессии в современном обществе требуют знания строения и особенностей жизнедеятельности прокариотических организмов? Подготовьте небольшое (не более 7–10 предложений) сообщение о той профессии, которая вас наиболее впечатлила. Объясните свой выбор.
3. «Эти специалисты нужны в ветеринарных и медицинских научных институтах, академических институтах, на предприятиях, связанных с биотехнологиями. Они не останутся без работы в лабораториях поликлиник и больниц, на агрономических селекционных станциях, в ветеринарных лабораториях и больницах. Порой именно они могут поставить наиболее достоверный и точный диагноз. Их исследования незаменимы для ранней диагностики онкологических заболеваний». Предположите, о людях какой специальности идёт речь в этих предложениях. Докажите свою точку зрения.

Глава 3. Организм

ТЕМЫ
• Организм – единое целое. Многообразие организмов
• Обмен веществ и превращение энергии
• Размножение
• Индивидуальное развитие (онтогенез)
• Наследственность и изменчивость
• Основы селекции. Биотехнология
Мысленно поднимаясь по лестнице уровней организации живой материи, мы приступаем к изучению нового, более высокого уровня – организменного. Организм (от лат. organisme – устраиваю, придаю стройный вид) – это биологическая система, состоящая из взаимосвязанных элементов, функционирующая как единое целое. Трактуя это определение в широком смысле, организмом можно считать не только отдельного индивидуума, но и семью, популяцию, экосистему. Мир живых существ – это мир биологических систем разного уровня сложности. Но нас с вами на данном этапе интересует более узкое определение этого понятия – организм как отдельная особь.
Vipos111 13-12-2019 Ответить

Цель урока:
сформировать знания о вирусах как неклеточной
форме жизни, их строении, особенностях
жизнедеятельности, раскрыть их роль в природе и
жизни человека.

Задачи:

познакомить учащихся с вирусами как
неклеточной формой жизни;
изучить особенности жизнедеятельности в связи
с внутриклеточным паразитизмом;
рассмотреть их значение в природе и жизни
человека.

Ход урока

I. Изучение нового материала.

1. История открытия вирусов.
В 1892 году Д.И.Ивановский изучал болезнь
табачной мозаики и установил, что ее возбудитель:
невидим в микроскоп даже при очень сильном
увеличении;
проходит через фильтры, задерживающие бактерии;
его невозможно вырастить на искусственных
питательных средах как клетки.
Ученый предположил, что возбудителем болезни
табака являются мельчайшие бактерии или
выделяемые ими ядовитые вещества – токсины.
В 1898 году независимо от Д.И.Ивановского такие же
результаты получил микробиолог М.Бейеринг
(Нидерланды). Он предположил, что мозаичную
болезнь табака вызывает “жидкое заразное
начало”, которое размножается только в живых
организмах. Оба ученых были отчасти правы, но
отчасти ошибались. Увидеть вирусы удалось лишь с
открытием электронного микроскопа в 30-х годах ХХ
в. Первым вирусом сфотографированным и наиболее
изученным стал вирус табачной мозаики(ВТМ)
С момента его открытия возникло немало
вопросов:
– это существа или вещества?
– они живые или неживые?

2. Работа с материалом учебника “Общая
биология” под ред. Д.К.Беляева стр 67-69.
На данном этапе урока учащиеся самостоятельно
работают с учебным материалом и находят ответы
на вопросы:
Почему вирусы получили такое название?
Какое строение имеет вирусная частица?
По каким признакам вирусы выделяют в особую
империю в природе?
Почему вирусы называют неклеточной формой
жизни?

3. Классификация вирусов
1) по строению

2) по содержанию генетического материала

3) вирусы могут иметь разнообразные формы:
Палочковидные (ВТМ).
Пулевидные (вирус бешенства).
Сферические (полеомиелит, ВИЧ).
Нитевидные (филовирусы).
Форма многогранников – икосаэдр(грипп).

4. Представление презентации
учащихся об открытии вирусов (приложение 1).
5. Рассказ учителя о жизнедеятельности вирусных
частиц.

Вирусы проявляют признаки жизни только в
клетке. Это внутриклеточные паразиты, причем они
паразитируют на генетическом уровне. Считают,
что вирусы возникли в результате деградации
клеточных организмов. Вирусы можно
рассматривать как “группу генов, вышедших из под
контроля генома клетки”. Ни один из известных
вирусов не способен к самостоятельному
существованию. Только внедряясь в клетку
хозяина, вирус подавляет процессы транскрипции и
трансляции веществ, необходимых клетке, и
заставляет ее ферментные системы осуществлять
репликацию своей нуклеиновой кислоты и
биосинтез белков вирусных оболочек. После сборки
вирусных частиц клетка погибает (это литическая
вирусная инфекция), или продолжает существовать
и производить новые вирусные поколения
(персистентная вирусная инфекция). Если
генетический материал вируса встраивается в
хромосомы клетки, то при ее делении передается
дочерним клеткам (латентная вирусная инфекция).
Попавшие в клетку вирусы приводят к нарушению
нормальных процессов в клетке, к ее гибели или
заболеванию всего организма.

6. Самостоятельная работа с учебником стр.69
Учащиеся изучают текст и составляют тезисы по
прочитанному о бактериофагах, их строении и
значении. Использование фагов человеком.

7. Сообщение учащегося о вирусе иммунодефицита
человека.
8. Представление проекта учащихся о вирусных
заболеваниях и эпид. положении (приложение 2).

II. Закрепление изученного

Вместе с учениками сравнить вирусы с живыми
организмами и телами неживой природы и заполнить
таблицу “Характерные черты вирусов”
VideoAnswer 13-12-2019 Ответить
VideoAnswer 13-12-2019 Ответить
VideoAnswer 13-12-2019 Ответить
VideoAnswer 13-12-2019 Ответить

Почему вирус может проявить свойства живого организма?

8 ответов на вопрос “Почему вирус может проявить свойства живого организма?”

Добавить ответ Отменить ответ