Co je virus? Co se skládá z?

Představitelé oblasti virů jsou speciální skupinou životních forem. Mají nejen vysoce specializovanou strukturu, ale také se vyznačují specifickým metabolismem. V tomto článku budeme studovat non-celulární formu života - virus. Co se skládá z toho, jak se rozmnožuje a jakou roli hraje v přírodě, se naučíte číst.

Objev non-celulární formy života

Ruský vědec D. Ivanovský v roce 1892 studoval příčinu vzniku tabákové nemoci - tabákové mozaiky. Zjistil, že patogenní činidlo nepatří k bakteriím, ale je to zvláštní forma, později nazývaná virem. Na konci 19. století se v biologii ještě nepoužívaly mikroskopy s vysokým rozlišením, takže vědec nemohl zjistit, z jakých molekul se virus skládá, a také je vidět a popisovat. Po vytvoření elektronového mikroskopu na počátku 20. století viděli svět první představitelé nového království, kteří byli příčinou mnoha nebezpečných a obtížně léčitelných onemocnění člověka a dalších živých organismů: živočichů, rostlin, bakterií.

Pozice ne-buněčných forem v systematice živé přírody

Jak již bylo zmíněno dříve, tyto organismy jsou sjednoceny v páté sféře živé přírody - viry. Hlavní morfologický rys, charakteristický pro všechny viry, je absence buněčné struktury. Až dosud vědecký svět nepřestal diskutovat o tom, zda jsou ne-buněčné formy živými objekty v plném slova smyslu. Koneckonců, všechny projevy metabolismu v nich jsou možné pouze po proniknutí do živé buňky. Až do tohoto okamžiku se viry chovají jako objekty neživé povahy: nemají metabolické reakce, nereprodukují. Na počátku 20. století vznikla před vědci celá skupina otázek: co je to virus, co se skládá z jeho skořápky, co je uvnitř částice viru? Odpovědi byly získány v důsledku dlouholetých výzkumů a experimentů, které sloužily jako základ pro novou vědeckou disciplínu. Vznikla na křižovatce biologie a medicíny a je nazývána virologie.

Vlastnosti struktury

Výraz "všechny geniální jednoduché" se přímo týká neživých forem života. Virus se skládá z molekul nukleových kyselin - DNA nebo RNA, potažených bílkovinnými skořápkami. Nemá svou vlastní moc a zařízení na syntézu bílkovin. Bez hostitelské buňky neobsahují viry žádnou známku živé látky: ani dýchání, ani růst, ani podrážděnost, ani reprodukce. K tomu všemu se objevuje jen jedna věc: najít oběť - živou buňku, podřídit její metabolismus nukleové kyselině a nakonec ji zničit. Jak již bylo řečeno, obálka viru se skládá z proteinových molekul, které mají uspořádanou strukturu (jednoduché viry).

Pokud složení obalu zahrnuje také lipoproteinové podjednotky, které jsou vlastně součástí cytoplazmatické membrány hostitelské buňky, jsou tyto viry nazývány komplexní (patogeny neštovic a hepatitidy B). Často obsahuje složení povrchové obálky viru glykoproteiny. Provádí funkci alarmu. Tak jako shell, a samotný virus se skládá z molekul organické složky - bílkoviny a nukleových kyselin (DNA nebo RNA).

Jak viry pronikají do živých buněk

Dříve jsme se zabývali charakteristikami struktury skořápky intracelulárního parazita. Virus se skládá z molekul organické a biologické hmoty a jeho povrchová struktura obsahuje speciální proteiny, které rozpoznávají plazmalemmu živé buňky. Proto ne-buněčné formy ovlivňují specifické typy buněk určitých biologických druhů organismů. Například viry z morových psů nepředstavují ohrožení lidského zdraví. V buňkách parazit vstupuje několika způsoby:

1. Spojení skořepiny s buněčnou membránou (viru chřipky).
2. Prostřednictvím pinocytózy (činidla pro poliomyelitidu zvířat).
3. Prostřednictvím poškození buněčné stěny (rostlinné viry).

Propagace virů

Jakmile parazit vstoupil do buňky, molekuly jeho nukleové kyseliny, zaklíněné do genomu jádra, přenášejí informace o struktuře proteinových částic a spouštějí proces biosyntézy vlastních proteinů. V tomto případě se používají ribozomy, molekuly ATP, t-RNA hostitelské buňky. Paralelně s infikovanou buňkou se dědičná informace zmenšuje. Připomeňme, že z bílkovin a nukleových kyselin jsou viry, nazývané jednoduché. Jejich částice obsahují RNA, která se okamžitě váže na podjednotky ribozomů hostitelské buňky a indukuje biosyntézu molekul virových proteinů.

Výsledkem útoku patogenu na buňku se stává DNA nebo RNA viru s vlastními bílkovinnými částicemi. Nově vytvořený virus tudíž sestává z molekul nukleových kyselin pokrytých uspořádanými částicemi bílkovin. Membrána hostitelské buňky je zničena, buňka umírá a viry, které z ní vyplynuly, vstupují do zdravých buněk těla.

Fenomén obrácené redukce

Na začátku studie zástupců tohoto království se věřilo, že viry sestávají z buněk, ale již experimenty D. Ivanovského prokázaly, že patogeny nemohou být izolovány pomocí mikrobiologických filtrů: patogeny prošly póry a objevily se v filtrátu, který si zachoval virulentní vlastnosti.

Další studie prokázaly skutečnost, že virus se skládá z molekul organické hmoty a vykazuje známky živé substance až po přímém vstupu do buňky. V tom se začíná množit. Většina virů obsahujících RNA se reprodukuje jak je popsáno výše, ale některé z nich, například virus AIDS, v jádře hostitelské buňky způsobují syntézu DNA. Tento jev se nazývá obrácená replikace. Poté se na molekule DNA syntetizuje i-RNA viru a na ní začíná sestavení virových proteinových podjednotek, které tvoří jeho obálku.

Vlastnosti bakteriofágů

Co je bakteriofágová buňka nebo virus? Co se skládá z této necelové formy života? Odpovědi na tyto otázky jsou: je to virus, který postihuje pouze prokaryotické organismy - bakterie. Jeho struktura je poměrně zvláštní. Virus se skládá z molekul organické hmoty a je rozdělen na tři části: hlava, stopku (kryt) a ocasní vlákna. V přední části - hlava - je molekula DNA. Dále je kryt, který má uvnitř duté jádro. Koncové vlákna připojené k němu zajišťují spojení viru s receptorovými místy plazmové membrány bakterie. Princip činnosti bakteriofága připomíná injekční stříkačku. Po kontrakci obalových proteinů vstoupí molekula DNA do dutého jádra a pak se vstříkne do cytoplazmy cílové buňky. Nyní infikovaná bakterie bude syntetizovat DNA viru a jeho bílkovin, což nevyhnutelně povede k jeho smrti.

Jak se tělo chrání před virovými infekcemi

Příroda vytvořila speciální ochranné prostředky, které odolávají virovým onemocněním rostlin, zvířat a lidí. Vlastní patogeny jsou vnímány buňkami jako antigeny. V reakci na přítomnost virů produkuje tělo imunoglobuliny - ochranné protilátky. Orgány imunitního systému - thymus, lymfatické uzliny - reagují na invazi viru a přispívají k vývoji ochranných proteinů - interferonů. Tyto látky inhibují vývoj virových částic a inhibují jejich reprodukci. Oba typy ochranných reakcí, které jsou shora zmíněny, se týkají humorální imunity. Další forma ochrany je buněčná. Leukocyty, makrofágy, neutrofily absorbují částice viru a rozbíjejí je.

Význam virů

Není tajemstvím, že je to většinou negativní. Tyto ultra-malé patogeny (15 až 450 nm), viditelné pouze v elektronovém mikroskopu, způsobují celou řadu nebezpečných a neomylných onemocnění všech organismů existujících na Zemi bez výjimky. Takže u lidí viry ovlivňují životně důležité orgány a systémy, například nervovou (besnotu, encefalitidu, poliomyelitidu), imunitní (AIDS), zažívací (hepatitidu), respirační (chřipka, adenoinfekce). Zvířata jsou nakažena ještěrkou, mortem a rostlinami - s různými nekrózami, záplaty, mozaikou.

Rozmanitost zástupců království nebyla plně pochopena. Důkazem je, že až dosud objevují nové typy virů a diagnostikují dříve nevyskytující se nemoci. Například v polovině 20. století byl v Africe nalezen virus Zika. To je nalezené v těle komárů, které, když kousnu, infikují lidi a jiné savce. Symptomy onemocnění ukazují, že patogen působí primárně na centrální nervový systém a způsobuje mikrocefalii u novorozenců. Lidé, kteří jsou nositeli tohoto viru, si musí vzpomenout, že představují potenciální nebezpečí pro jejich partnery, protože v lékařské praxi byly zaznamenány případy sexuálního přenosu onemocnění.

Pozitivní roli virů lze připsat jejich použití v boji proti škůdcům v genetickém inženýrství.

V tomto článku jsme popsali, jaký je virus, jaká je jeho částicka, jak se organismy chrání před patogenními agens. Rovněž jsme určili roli, kterou hrají ne-buněčné formy života v přírodě.