Вирусы это мельчайшие живые организмы: «Вирусы Вирусы – это мельчайшие живые организмы, размеры которых варьируют в пределах примерно от 20 до 300 мм; в среднем они раз в пятьдесят меньше бактерий.». Скачать бесплатно и без регистрации.

конспект урока по биологии на тему «Вирусы» 9 класс

Краткое описание документа:

«Вирусы»

Тип урока: комбинированный

Цель:

Образовательная: Познакомить учащихся с наукой вирусологией, ролью вирусов в природе и жизни людей.  Раскрыть особенности внутриклеточного паразитизма вирусов.  Сообщить сведения об опасности заражения вирусом СПИДа.

Развивающая: развитие навыков самостоятельного поиска информации.

 

Воспитательная: воспитывать у учащихся любовь к живому и предмету биологии.

Оборудование: таблица « Вирусы»

Ход урока:

1.     Орг. Момент

2.     Проверка Д/З

1)    Какие вещества называются катализаторами?

2)    Какую роль играют ферменты в клетке?

3)    От каких факторов может зависеть скорость ферментативных реакций?

4)    Почему недостаток витаминов может вызвать нарушения в процессе жизнедеятельности организма?

3.      Изучение нового материала

Ви́рус (от лат. virus — яд) — микроскопическая частица, способная инфицировать клетки живых организмов.

Вирусы не способны размножаться вне клетки. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий.

Вирусы представляют собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключённые в защитную белковую оболочку (капсид). Наличие капсида отличает вирусы от других инфекционных агентов, вироидов. Вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты:

либо ДНК, либо РНК.

•         Вирусы являются самой распространенных формой существования органической материи на планете по численности своей популяции, и по-видимому, одной из самых распространенных по биомассе: воды мирового океана содержат колоссальное количество бактериофагов (около 1011 частиц на миллилитр воды).

•         Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 30% состоит из информации, кодируемой вирусоподобными элементами.

 

Вирусы могут различаться

По хмическому составу

1. ДНК-овые: (вирусы герпеса, оспы, гепатита и др.)

 

РНК-овые: (вирусы      полиомиелита, кори, бешенства, табачной мозаики)

По специфичности к хозяину

Вирусы с высокой специфичностью  (вирус гриппа свиней, бактериофаг Р-17)

. Вирусы относительно универсальные: (вирусные болезни млекопитающих; «пулевидный» вирус, поражающий и картофель, и собак, и дрозофил)

По типу поведения    внутри клетки

1. Вирусы, убивающие зараженную ими клетку ( вирулентные бактериофаги)

2. Вирусы, изменяющие генетическую информацию зараженной ими клетки( онковирусы,  ВИЧ, умеренные бактериофаги)

Вирусы — сборная группа, не имеющая общего предка. В настоящее время существует несколько гипотез, объясняющих происхождение вирусов.

1. Гипотеза Вирусы – потомки древних доклеточных форм жизни. На Земле существуют уже более 4,5 млрд. лет.

2. ГипотезаВирусы – потомки древнейших бактерий, утративших собственный механизм синтеза белка и перешедших к внутриклеточному паразитизму.

3. ГипотезаВирусы – составные части клеток всех живых существ, своеобразные «одичавшие гены», постоянно образующиеся в живых клетках.

Условно процесс вирусного инфицирования в масштабах одной клетки можно разбить на несколько взаимоперекрывающихся этапов:

Присоединение к клеточной мембране

Проникновение в клетку.

Создание новых вирусных компонентов.

Созревание вирионов и выход из клетки.

4. Закрепление

Выберите утверждения, которые, на Ваш взгляд, являются правильными:

1. Вирусы представляют собой наследственный материал в защитной оболочке.

2. Самые крупные вирусы можно увидеть в хороший световой микроскоп.

3. Вирусы – это мельчайшие живые организмы.

4. Наследственный материал вирусов всегда представлен ДНК.

5.З6. Вирусы были открыты в 19 веке.

7. Роль вирусов в жизни живых организмов всегда отрицательна.

8. Вирус СПИДа (ВИЧ), попав в организм, постепенно убивает все  его клетки.

9. Вирус представляет собой мельчайшую на Земле живую систему биомолекулярного уровня.  Заражая клетку, вирусы всегда её убивают.

Правильные ответы:1, 2, 6, 9.

5. Д/З & 1.9

Пять важнейших открытий вирусологии | Статьи

О том, каким образом ученые обнаружили вирусы, как устроены эти «белковые контейнеры», кто такие фаги, как создавалась первая вакцина и откуда в нашей ДНК 8% их генов, рассказывает научно-популярный журнал «Кот Шрёдингера».

Справка «Известий»

Совместный проект научно-популярного журнала «Кот Шрёдингера» и «Известий»: каждые выходные на портале будут представлены самые интересные тексты известного научно-популярного журнала «Кот Шрёдингера»

Как обнаружили вирусы

Самая суть

Вирусы открыл русский ученый, спасая табак от мозаики.

История открытия

В отличие от бактерий, которых еще в 1676 году описал основатель научной микроскопии Антони ван Левенгук, вирусы в световой микроскоп видны не были (в современный световой микроскоп крупные вирусы увидеть можно. — «КШ»). А электронный создали лишь спустя 40 лет после открытия вирусов. Как же их вообще удалось заметить? Благодаря табаку, точнее, его болезни, которая была страшной проблемой для фермеров.

Вирус табачной мозаики под микроскопом

Фото: commons.wikimedia.org

Некротические пятна на листьях табака резко снижали урожай, а главное, из таких листьев не получалось сделать сигары. Производители с подобным положением дел мириться не могли и спонсировали исследования патологии. В 1886 году немецкий агроном Адольф Майер доказал, что «мозаичное заболевание табака», как он окрестил эту напасть, легко передается с соком растения, а значит, тут замешан инфекционный агент. Поскольку прогревание при 80 ºС обеззараживало исходный биоматериал (Пастер, напомним, уже изобрел пастеризацию), Майер решил, что возбудитель болезни — бактерия.

Российского ботаника Дмитрия Ивановского болезнь табака волновала ничуть не в меньшей степени. Полагая, что этот недуг вызывают бактерии, Ивановский планировал осадить их на специальном фильтре, поры которого меньше этих организмов. Такая процедура позволяла полностью удалить из раствора все известные патогены. Но экстракт зараженных листьев сохранял инфекционные свойства и после фильтрации!

Фото: commons.wikimedia.org

Дмитрий Иосифович Ивановский

Этот парадокс, описанный Ивановским в работе 1892 года, стал отправной точкой в развитии вирусологии. При этом сам ученый думал, что сквозь его фильтр прошли мельчайшие бактерии либо выделяемые ими токсины, то есть вписывал свое открытие в рамки существующего знания. Впрочем, это частности. Приоритет Ивановского в открытии вирусов не оспаривается.

Спустя шесть лет голландский микробиолог Мартин Бейеринк, не зная поначалу о работе Ивановского, провел серию аналогичных экспериментов. То, что патоген проходит сквозь бактериальный фильтр и не может, подобно бактериям, размножаться в питательной среде, привело Бейеринка к выводу, что перед ним новый, неизвестный науке инфекционный агент. Ученый окрестил его «вирусом» (от лат. virus — яд), повторно введя это слово в научный оборот: прежде оно использовалось для обозначения всего агрессивного и токсичного.

Фото: commons.wikimedia.org

Мартин Бейеринк в своей лаборатории в 1921 году

Вирус табачной мозаики стал нашим проводником в абсолютно новую область биологии — вирусологию. И в знак признания особых заслуг перед человечеством (вирус табачной мозаики до сих пор любим вирусологами: на его основе легко делать вакцины. Одну из них — от COVID-19 — сейчас разрабатывают на биологическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова. — «КШ») был первым среди вирусов исследован на электронном микроскопе.

Что мы знаем сегодня

Вирусы присутствуют во всех земных экосистемах и поражают все типы организмов: от животных до бактерий с археями.

При этом ученые до сих пор спорят, являются ли вирусы живыми существами. Серьезные аргументы есть и за, и против.

Конечно да! У вирусов есть геном, они эволюционируют и способны размножаться, создавая собственные копии путем самосборки.

Решительно нет! У них неклеточное строение, а именно этот признак считается фундаментальным свойством живых организмов. А еще у них нет собственного обмена веществ — для синтеза молекул, как и для размножения, им необходима клетка-хозяин.

Впрочем, большинство ученых склонны рассматривать этот спор как чисто схоластический.

Как устроены вирусы

Самая суть

Вирус — это генетическая инструкция в белковом контейнере. Расшифровать строение вирусов удалось, превращая их в кристаллы.

История открытия

К началу 1930-х годов всё еще оставалось непонятным, что такое вирус и как он устроен. И по-прежнему не было микроскопа, в который его можно было бы разглядеть. В числе прочих высказывалась гипотеза, что вирус — это белок. А структуру белков в то время изучали, преобразуя их в кристаллы. Если бы вирус удалось кристаллизовать, то его строение можно было бы изучать методами, разработанными для исследования кристаллов.

Фото: commons.wikimedia.org

Розалинд Франклин с микроскопом. 1951 год

В 1932 году Уэнделл Мередит Стэнли отжал сок из тонны больных листьев табака и воздействовал на него разными реагентами. После трех лет опытов он получил белок, которого не было в здоровых листьях. Стэнли растворил его в воде и поставил в холодильник. Наутро вместо раствора он обнаружил игольчатые кристаллы с шелковистым блеском. Стэнли растворил их в воде и натер полученным раствором здоровые листья табака. Через некоторое время они заболели. Эти опыты открыли ученым путь к получению и изучению чистых препаратов вируса, а самому Стэнли принесли Нобелевскую премию.

Структуру вируса расшифровала Розалинд Франклин — та самая «леди ДНК», которая впервые получила четкую рентгенограмму структуры ДНК и умерла за четыре года до вручения Нобелевки за это невероятно важное открытие. Рассматривая вирус табачной мозаики в рентгеновских лучах, Розалинд поняла, что он представляет собой белковый контейнер, к внутренним стенкам которого прикреплена спираль РНК.

Что мы знаем сегодня

Постепенно накопились данные, позволившие разработать классификации вирусов. Выяснилось, что вирусы различаются по типу молекул ДНК или РНК, на которых записана их генетическая программа. Другое различие — по форме белкового контейнера, который называется капсид. Бывают спиральные, продолговатые, почти шарообразные капсиды и капсиды сложной комплексной формы. Многие капсиды имеют ось симметрии пятого порядка, при вращении вокруг которой пять раз совпадают со своим первоначальным положением (как у морской звезды).

«Короны» вируса SARS-Cov-2

Фото: Global Look Press

У некоторых вирусов капсид заключен в дополнительную оболочку, суперкапсид, которая состоит из слоя липидов и специфичных вирусных белков. Последние часто формируют выросты-шипы — ту самую «корону» коронавируса. Вирусы с такой оболочкой называют «одетыми», а без нее — «голыми».

Необходимость кристаллизовать вирусы для их изучения отпала лишь недавно с появлением атомных силовых микроскопов и лазеров, генерирующих сверхкороткие импульсы.

Кто такие фаги

Самая суть

Большая часть вирусов — «пожиратели бактерий», хоть никого и не жрут. Фаг может убить бактерию, а может сделать из нее зомби. Для нас это хорошо.

История открытия

В конце XIX века британский бактериолог Эрнест Ханкин, сражавшийся с холерой в Индии, изучал воды рек Ганг и Джамна, которые местные жители считали целебными. Ханкин, энтузиаст кипячения воды и теории Пастера о том, что болезни вызываются микроорганизмами, а не миазмами (вредоносными испарениями — так думали врачи еще в середине XIX века), обнаружил, что суеверные индусы правы: какой-то неопознанный объект непонятным образом обеззараживает воду священных рек без всякого кипячения.

Лишь спустя 20 лет неопознанному объекту придумали название: Феликс Д’Эрелль из Института Пастера предложил называть этих существ «бактериофагами», в переводе с греческого — «пожирателями бактерий». Он пришел к выводу, что бактериофаги — вирусы, паразитирующие на бактериях.

Фото: commons.wikimedia.org

Феликс Д’Эрелль

Сейчас их нередко зовут просто фагами. Эти вирусы прикрепляются к стенкам бактерий и впрыскивают в них свой генетический материал. Попав внутрь, генетическая программа вируса запускает производство новых вирусов. В итоге одни ферменты бактерии создают копии вирусного генома, другие — строят по вшитым в него инструкциям белки, третьи — собирают мириады клонов. Порабощенная фагом бактерия превращается в фабрику по созданию его клонов, которые могут выходить наружу вместе с метаболитами или «взрывать» бактериальную клетку. Так или иначе полчища клонов освобождаются и отправляются заражать всё новые бактерии.

Для бактерии встреча с фагами не всегда заканчивается печально: бактериофаги бывают вирулентными и умеренными. Если клетке не повезет и она повстречает вирулентного фага, то погибнет (у биологов этот процесс называется лизисом). Фаг использует такую клетку как ясли для своего потомства. Умеренные фаги обычно более дружелюбны. Они делают из бактерии зомби: она переходит в особую форму — профаг, когда вирус интегрируется в геном клетки и сосуществует с ней. Это сожительство может стать симбиозом, в котором бактерия приобретет новые качества и эволюционирует.

Способность вирусов уничтожать вредоносные бактерии привлекла к ним внимание ученых. Впервые фагов, этих цепных собак биологов, натравили на стафилококк ещё в 1921 году. Их активно изучали в Советском Союзе. Основоположник этого направления грузинский микробиолог Георгий Элиава был учеником Феликса Д’Эрелля. По его инициативе в 30-е годы был создан Институт исследования бактериофагов в Грузии, а позднее фаготерапия в СССР получила одобрение на самом высоком уровне. Были разработаны стрептококковый, сальмонеллезный, синегнойный, протейный и другие фаги.

Фото: commons.wikimedia.org

Адсорбция бактериофагов на поверхности бактериальной клетки

Западные ученые отнеслись к фагам с меньшим энтузиазмом. Фаги очень чувствительные и в неподходящих условиях внешней среды теряют супергеройские способности. А тут как раз открыли и успешно применили первый антибиотик, и о фагах надолго позабыли.

Что мы знаем сегодня

В последнее время интерес к фагам стал возрождаться. Невероятная адаптивность позволила бактериям развить устойчивость к антибиотикам, в результате чего появились супербактерии, резистентные ко всем видам лекарств. Ежегодно от болезней, вызванных такими патогенами, умирает около 700 тыс. человек. И фаги могут нам помочь. Главный недостаток бактериофагов — они умеют атаковать только конкретные виды бактерий, поэтому, чтобы справиться со всеми, с кем необходимо, требуется разработка широкого спектра фагов.

В 2005 году биологи из Университета Сан-Диего показали, что вирусы — самые распространенные биологические объекты на планете, и больше всего среди них именно бактериофагов.

Всего на данный момент описано более 6 тыс. видов вирусов, но ученые предполагают, что их миллионы.

Как создали первую вакцину

Самая суть

Вакцинация — одно из величайших изобретений человечества, благодаря которому многие смертельные заболевания остались в истории. Но почему слово «вакцина» происходит от слова «корова»?

История открытия

Главное событие в истории вакцинации произошло в конце XVIII века, когда английский врач Эдвард Дженнер использовал коровью оспу для предотвращения оспы натуральной — одного из самых страшных заболеваний в истории, смертность от которого тогда достигала полутора миллионов человек в год.

Коровья оспа передавалась дояркам, протекала легко и оставляла на руках маленькие шрамы. Сельские жители хорошо знали, что переболевшие коровьей оспой не болеют человеческой, и эта закономерность стала отправной точкой для исследований Дженнера.

Фото: commons.wikimedia.org

Эдвард Дженнер

Хотя идея была не нова: еще в Х веке врачи придумали вариоляцию — прививку оспенного гноя от заболевшего к здоровому. На Востоке вдыхали растертые в порошок корочки, образующиеся на местах пузырьков при оспе. Из Китая и Индии эта практика расходилась по миру вместе с путешественниками и торговцами. А в Европу XVIII века вариоляция пришла из Османской империи: ее привезла леди Мэри Уортли-Монтегю — писательница, путешественница и жена британского посла. Так что самому Дженнеру оспу привили еще в детстве. Вариоляция действительно снижала смертность в целом, но была небезопасна для конкретного человека: в 2% случаев она приводила к смерти и иногда сама вызывала эпидемии.

Но вернемся к коровам. Предположив близкое родство вирусов коровьей и натуральной оспы, Дженнер решился на публичный эксперимент. 14 мая 1796 года он привил коровью оспу здоровому восьмилетнему мальчику, внеся экстракт из пузырьков в ранки на руках. Мальчик переболел легкой формой оспы, а введенный через месяц вирус настоящей оспы на него не подействовал. Дженнер повторил попытку заражения через пять месяцев и через пять лет, но результат оставался тем же: прививка коровьей оспы защищала мальчика от оспы натуральной.

Эдвард Дженнер прививает восьмилетнего Джеймса Фиппса от оспы. 1796 год

Фото: commons.wikimedia.org

Дженнеру потребовались годы, чтобы убедить коллег-врачей в необходимости вакцинации, — и эпидемии оспы в Европе наконец были остановлены. Идеи Дженнера развивал великий Луи Пастер: он ввел термин «вакцина» (от латинского vacca — корова), описал научную сторону вакцинации, создал вакцины против сибирской язвы, бешенства, куриной холеры и убедил мир, что прививки необходимы для предотвращения многих болезней.

Что мы знаем сегодня

В 1980 году Всемирная организация здравоохранения объявила о полном устранении натуральной оспы. Это первое заболевание, которое победили с помощью массовой вакцинации.

После прививки в организме вырабатывается такой же иммунитет, как после перенесенного заболевания. При этом даже не нужно встречаться с живым патогеном. Обычно в вакцинах содержится его часть, например поверхностный белок, или сам вирус, но ослабленный или убитый. Такой агент, его называют антигеном, учит иммунную систему распознавать его как врага и уничтожать в будущем. В следующий раз, когда в организм попадет настоящий вирус или бактерия, специфичные антитела — иммунные белки — «подсветят» его для клеток иммунной системы, которые тут же мобилизуются и уничтожат патоген.

Сейчас существует более сотни вакцин, защищающих от 40 вирусных и бактериальных заболеваний. Иммунизация спасает миллионы жизней, поэтому наши дети не умирают от столбняка, поцарапавшись на улице.

Современные вакцины, прошедшие все стадии клинических испытаний, безопасны — они могут вызвать сильную иммунную реакцию у некоторых людей, но никак не тяжелую форму болезни с летальным исходом или тем более эпидемию.

Как вирусы поселились в нашей ДНК

Самая суть

В геноме человека затаились древние вирусы. Они составляют более 8% нашей ДНК. И мы им многим обязаны.

История открытия

В 1960-х годах ученые поняли, что некоторые вирусы могут вызывать рак. Одним из них был вирус птичьего лейкоза, угрожавший всему птицеводству. Вирусологи выяснили, что он относится к группе так называемых ретровирусов, внедряющих свой генетический материал в ДНК клетки-носителя. Такая ДНК будет производить новые копии вируса, но если вирус по ошибке встроился не в то место ДНК, клетка может стать раковой и начать делиться. Вирус птичьего лейкоза оказался очень странным ретровирусом. Ученые находили его белки в крови совершенно здоровых куриц.

Курица с саркомой, с которой начались исследования, выявившие, что некоторые вирусы могут вызывать рак

Фото: nplus1.ru

Робин Вайс, вирусолог из Университета Вашингтона, первым понял, что вирус мог интегрироваться в ДНК курицы, стать ее неотъемлемой и уже неопасной частью. Вайс и его коллеги обнаружили этот вирус в ДНК многих пород кур. Отправившись в джунгли Малайзии, они изловили банкивскую джунглевую курицу, ближайшую дикую родственницу домашней, — она несла в ДНК тот же вирус! Когда-то давно иммунная система куры-предка сумела подавить вирус, и, обезвреженный, он стал передаваться по наследству. Ученые назвали такие вирусы эндогенными, то есть производимыми самим организмом.

Вскоре выяснилось, что эндогенных ретровирусов полно в геномах всех групп позвоночных. А в 1980 году их обнаружили и у человека.

Что мы знаем сегодня

Согласно данным исследователей из Мичиганского университета, на долю эндогенных ретровирусов приходится более 8% нашего генома. При этом обнаружены далеко не все вирусные последовательности, которые осели в геноме человека. Искать их сложно: они встречаются у одного и отсутствуют у другого.

Фото: commons.wikimedia.org

Злокачественные клетки, зараженные вирусом Эпштейна-Барр. В качестве носителя этот вирус использует ДНК

Некоторые эндогенные вирусы остаются опасными, но большинство уже неспособно запустить вирусную программу и захватить мир. До недавнего времени их считали «генетическим мусором». Но оказалось, что порой интеграция вирусов в ДНК ведет к появлению полезных генетических программ. Например, многие участки ДНК, которые регулируют активность генов, участвующих во врожденном иммунитете, являются ретровирусами. А недавно российские ученые обнаружили у человека эндогенный ретровирус, регулирующий работу мозга и отсутствующий у других приматов, — получается, мы обязаны вирусам какими-то важнейшими своими особенностями! Правда, этот же вирус, возможно, привел к возникновению шизофрении.

Друзья или враги нам эндогенные ретровирусы, сказать сложно, потому что нет уже деления на нас и них, — мы соединились в одно существо.

Мельчайшие живые организ¬мы — вирусы и бактерии -весьма ощутимо влияют на нашу жизнь

Мельчайшие живые организ­мы — вирусы и бактерии весьма ощутимо влияют на нашу жизнь. Некоторые из них смертельно опасны, без других невозможна жизнь человека. Водоросли, находящиеся на более высокой ступени развития, играют важную роль в пищевой цепочке.

 

Невидимые глазу вирусы нередко таят в себе смерть. В наше время возбуди­тель СПИДа — вирус иммунодефици­та человека ВИЧ, на счету которого милли- оны жертв — стал, пожалуй, главным врагом человечества. Гораздо больше жизней уно- сили бы каждый год такие вирусные забо- левания, как оспа, полиомиелит и бешенст­во, если бы человек не создал против них эффективных вакцин. Одни вирусы дейст­вуют с убийственной быстротой, другие (например, ВИЧ) могут не один год мирно сосуществовать с носителем, пока не сведут его в могилу. Менее опасные вирусы вызы­вают, к примеру, грипп, свинку и ветрянку. Вирусную природу имеют и многие болез­ни растений, часто приводящие к огром­ным потерям урожая.

Невооруженным глазом бактерий не раз­глядеть, однако они присутствуют везде и всюду, в том числе на поверхности кожи и внутри организма. Среди них есть возбуди­тели опаснейших инфекционных болез­ней - тифа, холеры и сальмонеллеза. В то же время, многие бактерии приносят пользу че­ловеку, помогая переваривать пищу, превра­щая растительные остатки в перегной и вы­рабатывая некоторые пищевые продукты.

Водоросли — это более высокоразвитые организмы, обладающие многими свойства­ми высших растений. Будучи составной час­тью океанского планктона, они служат важ­ным звеном пищевой цепочки.

 

Вирусы

 

Вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки, но не имеют типичной для растений и животных клеточной струк­туры. Ведя паразитический образ жизни, они не могут существовать вне клеток друго го организма. Не принося никакой пользы человеку или животным, в царстве флоры вирусы нередко играют положительную роль. Так, вызванные вирусом желтые кра­пинки на листьях некоторых зеленых расте­ний считаются особенно привлекательны­ми, а само растение выглядит здоровым, не­смотря на присутствие вируса. Под воздейст­вием таких же вирусов появляются пестрые полосы на лепестках некоторых цветов (на­пример, тюльпана сорта «Рембрандт»).

Вирусы бесконечно малы. Палочка вируса табачной мозаики имеет около 300 милли­микрон в длину и 18 — в диаметре. Большую часть этого существа составляет защитная оболочка — капсид — из уложенных в плот­ную спираль белковых молекул. Внутри на­ходится одна-единственная спиралевидная молекула РНК (рибонуклеиновой кислоты). Белковая оболочка придает вирусу порази­тельную прочность и оберегает содержащую генетический материал молекулу РНК.

Встречаются и другие формы вирусов. Так, вызывающий ветрянку и опоясывающий ли­шай вирус герпеса имеет форму двадцатигранника, а вирус-бактериофаг со­стоит из головки, отростка, сокращающегося чехла и хвостовых нитей. Однако, независи­мо от формы, капсид вируса всегда состоит из белковых молекул, а внутри заключено ядро -РНК или ДНК, т. е. генетический материал.

 

Размножение

 

Проникнув в тело бактерии, вирус сбрасыва­ет белковую оболочку и высвобождает РНК. Молекула РНК выдает клетке-хозяину коман­ду вырабатывать особый фермент, который, в свою очередь, закладывает основу зеркаль­но отраженной копии молекулы РНК (как на фотонегативе), пользуясь строительными материалами клетки-хозяина. Зрелый «нега­тив» отделяется от изначального «позитива» и далее служит шаблоном для новых «пози­тивов». Затем эти «позитивы» обрастают за­щитной белковой оболочкой образованной из аминокислот и протеинов клетки-хозяи­на. В способах размножения вирусов воз­можны варианты. К примеру, есть вирусы, имеющие в ядре ДНК вместо РНК, по-разно­му формируется белковая оболочка (у неко­торых ее вообще нет), но все вирусы размно­жаются за счет тканей клетки-хозяина.

 

Передача

 

Вирусы не имеют собственных двигатель­ных органов и странствуют от хозяина к хо­зяину разными путями. Многие вирусы жи­вотных передаются с мельчайшими капель­ками влаги при чихании или кашле и погло­щаются клетками, словно кусочки пищи. Не­которые проникают в организм путем пря­мого попадания в кровоток - например, желтую лихорадку распространяют насеко­мые-кровососы. Что касается таких вирусов, как ВИЧ, то они передаются вместе с жидко­стями организма, в том числе кровью и спер­мой. К новому хозяину они могут попасть в случае инъекции нестерильным шприцом или при контакте зараженной жидкости с открытой ранкой.

Вирусы растений обычно проникают че­рез поврежденные ткани, а многие виды рас­пространяются тлей и другими насекомыми, сосущими соки растений.

 

Бактерии

 

Хотя некоторые бактерии вызывают тяже­лые болезни, многие из них приносят огромную пользу. Они ускоряют разложение и переработку мертвой органики, расщеп­ляют клетчатку в рубце (отделе желудка) коров, овец и коз, а также применяются для биологической очистки канализационных стоков. С их помощью протекают процес­сы гниения в садовом компосте, без них не­возможно производство сыра, сливочного масла, уксуса и йогурта. В мелких узелках на корнях бобовых растений живут бакте­рии, преобразующие атмосферный азот в усвояемую форму.

Бактерии живут повсюду — снаружи и вну­три животных и растений, в океанских глу­бинах, почве, воздухе, которым мы дышим, и верхних слоях атмосферы. Их находят даже на камнях, омываемых кипящими водами подземных источников.

Среди великого разнообразия бактери­альных форм назовем несколько важней­ших: сферические (кокки), палочковидные (бациллы), в форме запятой (вибрионы) и спиралевидные (спириллы). Бактерии име­ют белковую оболочку, образующую за­щитный слой вокруг клеточного содержи­мого, которое, в отличие от клеток высших растений, не сгруппировано в специализи­рованных структурных элементах (орга-неллах). Такие функции, как дыхание, фо­тосинтез, секреция и выделение, выполня­ет вся клетка, а не отдельные элементы. К тому же, ядро бактерии не является четко ограниченной структурой, заключенной в собственную оболочку.

Изменчивость вирусов | Наука и жизнь

Среди живых существ, населяющих землю, есть целый мир организмов, не видимых невооруженным глазом. Лишь только после изобретения микроскопа человек смог изучить неизвестные ему до этого разнообразные микроорганизмы, в том числе и бактерии. Дальнейшие исследования этих организмов показали, что некоторые из них являются друзьями человека, помогая ему печь хлеб, сбраживать молоко, получать пиво, разнообразные вина, спирт, удобрить азотом почву и т. д. Но большая часть бактерий приносит вред, вызывая у людей, животных и растений разнообразные болезни. Изучение этих болезней постепенно привело ученых к мысли, что некоторые из них вызываются не бактериями, а какими-то еще не известными существами настолько малых размеров, что их не удавалось увидеть даже в самый усовершенствованный микроскоп. И только в конце прошлого столетия русскому ученому Д. И. Ивановскому удалось открыть эти существа.

Д. И. Ивановский.

Заражение вирусом куриного эмбриона.

Д. И. Ивановский, изучая мозаичную болезнь табака, установил, что сок, взятый от больного растения и пропущенный через специальные фильтры, задерживающие все видимые в микроскоп бактерии, продолжал вызывать у растения то же заболевание. Это означало, что возбудители мозаичной болезни табака оказались значительно мельче микробов и прошли сквозь фильтр. Благодаря их способности проходить через фильтры, не пропускающие бактерии, они были названы фильтрующимися вирусами.

Русской науке принадлежит не только честь открытия вирусов, но и честь детального их изучения. Особенно большие успехи в исследовании вирусов сделаны советскими учеными. В настоящее время нам известно около 500 вирусов, поражающих людей, животных и растения. Ученые не сомневаются, что, кроме вирусов-паразитов, в природе имеются и безвредные вирусы, но найти их пока трудно, так как основным признаком вируса является его способность вызывать заболевания.

Вирусы — это мельчайшие живые существа, относящиеся к особому классу. Подобно другим микроорганизмам, они растут и размножаются. Кроме того, вирусы наследуют признаки своих «родителей» и изменяются, как и все другие организмы, под влиянием среды. Размножаются они только внутри клеток организма.

При изучении вирусов было установлено, что их размеры очень разнообразны. Так, одним из самых маленьких является вирус ящура — заразного заболевания животных и человека, имеющий размер менее 10 миллимикрон. Это значит, что его тело в миллион раз меньше сантиметра. Вирус гриппа относится к средним по величине: его размер приблизительно равен 100 миллимикронам. Самые крупные вирусы имеют размер до 500 миллимикрон.

Крупные вирусы особенно в тех случаях, когда они скопляются в кучей, так называемые «включения», можно увидеть и в обычный микроскоп. Мелкие вирусы видны только в электронный микроскоп. Можно ли такие маленькие вирусы, как возбудитель ящура, назвать живым организмом? Да, можно. Об этом свидетельствует тот факт, что практика борьбы с вирусными заболеваниями всегда бывает успешной, если мы боремся с вирусами, как с живыми организмами.

Вирусы вызывают многие заразные заболевания человека, животных и растений. Существуют вирусы, опасные только для человека (вирус кори), другие вызывают заболевание только у животных (вирус инфекционной анемии лошадей) , третьи болезнетворны только для растений (вирус мозаичной болезни табака) и, наконец, некоторые вирусы одинаково опасны как для животных, так и для человека (вирус бешенства). Одной из особенностей большинства этих заболеваний является то, что они очень плохо поддаются лечению. До сих пор почти неизвестно ни одного лекарственного препарата, который мог бы вылечить такие вирусные заболевания, как корь, бешенство, некоторые заболевания головного мозга человека и животных и т. д. Поиски таких лекарственных веществ усиленно ведутся нашими учеными. Однако это не значит, что наука бессильна перед вирусными заболеваниями. Ученые разработали вполне эффективные средства их предупреждения — введение людям и животным живых, но ослабленных или убитых вирусов. которые уже не могут причинить вред организму.

Метод борьбы с вирусным заболеванием — оспой первым открыл английский врач Дженнер. Он заметил, что человек, доивший коров, больных оспой, и поэтому имевший на пальцах язвочки, похожие на оспенные, оставался невосприимчивым к оспе людей. Это наблюдение позволило Дженнеру разработать действенный метод борьбы с оспой. Жидкость оспенных пузырьков коровы, содержащую живой вирус, стали втирать людям в царапины на коже. На месте царапин возникали гнойнички, которые через несколько дней подсыхали, оставляя небольшой рубец. После такой прививки оспа для человека уже не опасна. Прививки против оспы спасли жизнь миллионам людей во всем мире. В Советском Союзе, где эти прививки проводятся в обязательном порядке, оспа ликвидирована совсем.

Открытие Дженнера применялось только в борьбе против оспы. Это и понятно, так как вирусы, в том числе и оспы, были обнаружены более чем через 100 лет после того, как была применена первая противооспенная прививка.

Французский ученый Пастер, также не зная, что бешенство вызывается вирусом, спустя 100 лет после работ Дженнера воспользовался его методом в борьбе с другим вирусным заболеванием — бешенством. Пастер вводил вирус бешенства, полученный от больной собаки, в мозг кролику. Первые кролики заболевали после этого через месяц. Кусочки их мозга, введенные в мозг другим кроликам, вызывали более раннее заболевание. Пересаживая вирус от одних кроликов другим, Пастер добился того, что они начали заболевать через 6 дней после заражения. Подсушенные кусочки мозга такого кролика введенные под кожу собаке, не только не заражали ее бешенством, но и предохраняли от заболевания при укусе больной собакой. Используя эту методику, Пастер приготовил из мозга зараженного кролика препарат, который предупреждает от заболевания бешенством и человека.

Но Пастер, так же как и Дженнер, не мог раскрыть законов, пользуясь которыми, исследователи могли бы превращать вирусов — врагов человека — в его друзей. После их открытий ученые считали, что опасные для человека вирусы оспы и бешенства стали друзьями людей случайно. Такая вредная, идеалистическая «теория» обрекала человечество на пассивное ожидание «счастливого случая», который заставит другие болезнетворные вирусы сделаться полезными для людей. Однако эти ожидания оказались бесплодными. И только замечательный русский ученый И. В. Мичурин сумел научно объяснить своими работами открытия Дженнера и Пастера.

И. В. Мичурин доказал, что организм и условия, в которых он развивается, составляют единое целое. Достаточно изменить условия развития организма, как изменится и сам организм. Этому закону природы, открытому И. В. Мичуриным, подчиняется все живое на земле, в том числе и вирусы. Свойства вирусов, размножающихся в клетках организма, зависят от обмена веществ в этих клетках. Когда, например, вирус оспы передается от человека к человеку, то он попадает из клеток одного человека в клетки другого. Следовательно, внешняя среда его развития не меняется — не меняется и сам вирус Поэтому вирус оспы вызывает одинаково тяжелое заболевание людей. Во многих капиталистических странах, где нет обязательной прививки против оспы до сих пор встречается эта болезнь. Не избавлена от нее и Англия — родина Дженнера.

Как только вирус оспы попадает в организм коровы, клетки которой обличаются по своей природе от клеток человека, он меняет свою природу. Вирус оспы, поражая организм коровы, теряет способность вызывать у человека тяжелое заболевание и предохраняет его от вируса настоящей оспы. Следовательно, благодаря тому, что вирус оспы прошел через организм коровы, появилось как бы два вируса один — враг человека, второй — его друг На этом же законе основано действие открытой Пастером прививки против бешенства.

Следовательно, исходя из учения Мичурина, для того чтобы изменить наследственность вирусов, достаточно заставить их размножаться в несвойственной им среде. Многочисленные исследования советских ученых покатили, что вирусы вызывающие заболевания людей, введенные в организм невосприимчивого к ним животного, часто не погибают в нем, а размножаются, не вызывая заболевания. Последовательные перевивки вирусов через организмы таких невосприимчивых животных настолько изменяют их наследственность, что они теряют способность вызывать заболевание и у человека. Так, например, вирус кори, безвредный для кролика, размножаясь в его организме, изменяет свою природу и становится безвредным для человека. Также меняет свои свойства и вирус москитной лихорадки, привитый цыпленку.

Однако часто трудно определить, какое же из невосприимчивых животных лучше всего взять для изменения наследственности различных вирусов. Это необходимо знать для того, чтобы получить вирус, не похожий на исходный и в то же время способный защищать людей и животных от болезни, вызываемой им.

Например, вирус гриппа, развивающийся в организме мыши, меняет свои свойства так глубоко, что он уже не способен размножаться в организме человека и становится малопригодным для использования его в качестве живой вакцины против гриппа у людей. Поэтому большой теоретический и практический интерес представляют методы выращивания вирусов в тканях злокачественных опухолей и в развивающемся курином эмбрионе.

Многочисленными исследованиями советских ученых за последние голы установлено, что многие вирусы размножаются в клетках злокачественных опухолей. Если белой мыши с развившейся у нее под кожей раковой опухолью ввести вирус клещевого энцефалита, то он начнет очень быстро размножаться в этой опухоли.

У человека вирус клещевого энцефалита поражает ткань головного мозга и вызывает длительное и тяжелое заболевание, оканчивающееся нередко смертью или тяжелой инвалидностью больного. У мышей этот вирус также поражает ткань головного мозга и всегда привозит заболевшее животное к гибели. Если же вирус клещевого энцефалита ввести в раковую опухоль мыши, то сначала он будет проникать из опухоли в мозг и убивать животное. При дальнейших перевивках вирус теряет способность проникать из ткани опухоли в мозг, и мыши остаются живыми. Если сделать 10—20 перевивок вируса из опухоли в опухоль, то вирус резко изменяет свои свойства. Он уже не может убивать животных, если ввести его не только в ткань опухоли, но и прямо в мозг.

Так, в результате развития вируса клещевого энцефалита в условиях, необычных для него, он изменяет свою природу. Размножаясь в организме мыши, он не только не убивает ее, но и больше того, предохраняет от заражения неизмененным вирусом клещевого энцефалита. Задача ученых теперь состоит в том, чтобы изучить возможность применения этого вируса для зашиты от клещевого энцефалита человека. Эта задача более сложная и требует величайшей осторожности. Прежде чем использовать такой вирус для предохранения от заболеваний людей, необходимо ввести его обезьянам и изучить повеление измененного вируса в организме этих наиболее близких к человеку животных.

Прежде чем приступить к подобным исследованиям, нужно было найти способы закрепить свойства новых, измененных вирусов, сделать их постоянными. Мы знаем, что вирусы сохраняют свои свойства неизменными неопределенно долгое время, если они развиваются в среде, которая полностью удовлетворяет требованиям их наследственности. Но это относилось к вирусам, вызывающим болезнь. Как же будут вести себя измененные вирусы? Какая среда нужна для того, чтобы сохранить у них нужные для нас свойства? Оказалось, что если вводить измененный вирус в куриное яйцо, в котором развивается цыпленок, то вирус, размножаясь в нем, не теряет своих ценных свойств. Развивающийся в яйце цыпленок широко применяется во всех лабораториях мира как наиболее простая и удобная среда для выращивания многих вирусов. Советские ученые впервые в мире открыли новые ценные свойства этой среды — ее способность закреплять вновь приобретенные свойства вирусов и сохранять их неопределенно длительное время.

Попытка получить вирусы с измененной наследственностью предпринималась не только с одним вирусом клещевого энцефалита. Коллектив научных работников нашей лаборатории (А. И. Яковлев, С. Г. Звягин и В. А. Ананьев) провел подобные же исследования с вирусом японского энцефалита и другими вирусами В этих опытах, повторенных много раз, получены те же положительные результаты. Вирус японского энцефалита вводился, кроме того, в организм щенят, котят, цыплят и голубей. В этих опытах получены различные результаты; как ни одинаковы организмы, в которых культивировался вирус, но во всех случаях вирус японского энцефалита менял свои свойства.

Советские ученые, пользуясь принципами самой передовой в мире мичуринской биологии, доказали, что вирусы, как и все другие организмы, изменяют свою природу при изменении условий их культивирования. Благодаря этому мы можем переделывать вирусы, вызывающие болезнь, в вирусы, защищающие от болезней.

Вирусы

 

                              1.    Открытие                             

В 1852 г. русский ботаник Д.И. Ивановский впервые получил инфекционный

экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью. Когда такой

экстракт пропустили через фильтр, способный задерживать бактерии,

отфильтрованная жидкость все еще  сохраняла инфекционные свойства. В 1898 г.

голландец Бейеринк (Beijerink) придумал новое  слово вирус (от латинского

слова, означающего «яд»), чтобы  обозначить этим термином инфекционную природу

некоторых профильтрованных растительных жидкостей. Хотя удалось достигнуть

значительных успехов в получении  высокоочищенных проб вирусов и  было

установлено, что по химической природе  это нуклеопротеины (нуклеиновые

кислоты, связанные с белками), сами частицы все еще оставались неуловимыми  и

загадочными, потому что они были слишком малы, чтобы их можно было увидеть с

помощью светового микроскопа. Поэтому-то вирусы и оказались в числе  первых

биологических структур, которые были исследованы в электронном микроскопе

сразу же после его изобретения  в 30-е годы нашего столетия.

    

2.    СВОЙСТВА

 

Размеры

 

Вирусы – это мельчайшие живые  организмы, размеры которых варьируют  в пределах

примерно от 20 до 300 мм; в среднем  они раз в пятьдесят меньше бактерий. Как

уже говорилось, вирусы нельзя увидеть  с помощью светового микроскопа (так как

их размеры меньше полудлины  световой волны), и они проходят через  фильтры,

которые задерживают бактериальные  клетки.

Часто задают вопрос: «А являются ли вирусы живыми?» Если живой считать такую

структуру, которая обладает генетическим материалом (ДНК или РНК) и которая

способна воспроизводить себя, то можно сказать, что вирусы живые. Если же

живой считать структуру, обладающую клеточным строением, то ответ должен быть

отрицательным. Следует также отметить, что вирусы не способны воспроизводить

себя вне клетки-хозяина. Они  находятся на самой границе между  живым и

неживым. И это лишний раз напоминает нам, что существует непрерывный  спектр

все возрастающей сложности, который  начинается с простых молекул  и кончается

сложнейшими замкнутыми системами  клеток.

    

Поведение

 

Вирусы могут воспроизводить себя только внутри живой клетки, поэтому  они

являются облигатными паразитами. Обычно они вызывают явные признаки

заболевания. Попав внутрь клетки-хозяина, они «выключают» (инактивируют)

хозяйскую ДНК и, используя свою собственную ДНК или РНК, дают клетке команду

синтезировать новые копии вируса. Вирусы передаются из клетки в клетку в виде

инертных частиц.

    

Строение

 

Вирусы устроены очень просто. Они  состоят из фрагмента генетического  материала,

либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевину вируса, и окружающей эту

сердцевину защитной белковой оболочкой, которую называют капсидом.

Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом. У

некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще и

дополнительная липопротеидная оболочка, которая возникает из

плазматической мембраны клетки-хозяина. В отличие от всех остальных организмов

вирусы не имеют клеточного строения.

Оболочка вирусов часто бывает построена из идентичных повторяющихся

субъединиц – капсомеров. Из капсомеров образуются структуры с высокой

степенью симметрии, способные  кристаллизироваться. Это позволяет  получить

информацию об их строении как с  помощью кристаллографических методов,

основанных на применении рентгеновских  лучей, так и с помощью электронной

микроскопии. Как только в клетке-хозяине  появляются субъединицы вируса, они

сразу же проявляют способность  к самосборке в целый вирус. Самосборка

характерна и для многих других биологических структур, она имеет

фундаментальное значение в биологических  явлениях.

     Спиральная симметрия.  Лучшей иллюстрацией спиральной симметрии может

служить вирус табачной мозаики (ВТМ), содержащий РНК. 2130 одинаковых белковых

субъединиц составляют вместе с  РНК единую целостную структуру  – 

нуклеокапсид. У некоторых вирусов, например у вирусов свинки и гриппа,

нуклеокапсид окружен оболочкой.

     Бактериофаги. Вирусы, которые нападают на бактерий, образуют группу так

называемых бактериофагов. У некоторых  бактериофагов имеется явно выраженная

икосаэдрическая головка, а хвост  обладает спиральной симметрией.

     Сложные вирусы. Некоторые вирусы, например, рабдовирусы и вирусы оспы,

имеют сложное строение.

                    3.    Жизненный цикл бактериофага                   

    

4. Жизненные  циклы вирусов

 

Жизненные циклы большинства вирусов, вероятно, схожи. А вот в клетку они, по-

видимому, проникают по-разному, поскольку  в отличие от вирусов животных

бактериальным и растительным вирусам  приходится проникать еще и через

клеточную стенку. Проникновение в  клетку не всегда происходит путем  инъекции,

и не всегда белковая оболочка вируса остается на внешней поверхности  клетки.

Попав внутрь клетки-хозяина, некоторые  фаги не реплицируются. Вместо этого  их

нуклеиновая кислота включается в  ДНК хозяина. Здесь эта нуклеиновая  кислота

может оставаться в течение нескольких поколений, реплицируясь вместе с

собственной ДНК хозяина. Такие  фаги известны под названием умеренных  фагов, а

бактерии, в которых они затаились, называются лизогенными. Это означает, что

бактерия потенциально может лизироваться, но лизиса клеток не наблюдается до

тех пор, пока фаг не возобновит свою деятельность. Такой неактивный фаг

называется профагом или провирусом.

                  5. ЭВОЛЮЦИОННОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИРУСОВ                 

Наиболее правдоподобной и приемлемой является гипотеза о том, что вирусы

произошли из «беглой» нуклеиновой  кислоты, т.е. нуклеиновой кислоты, которая

приобрела способность реплицироваться  независимо от той клетки, из которой

она возникла, хотя при этом подразумевается, что такая ДНК реплицируется  с

использованием (паразитическим) структур этой или других клеток. Таким

образом, вирусы, должно быть, произошли  от клеточных организмов, и их не

следует рассматривать как примитивных  клеточных организмов.

О том, насколько обычны такие «побеги», судить достаточно трудно, но кажется

вполне вероятным, что дальнейшие успехи генетики позволят нам выявить  и

другие варианты паразитических нуклеиновых  кислот.

    

6. ВИРУСЫ  КАК ВОЗБУДИТЕЛЬ ЗАБОЛЕВАНИЙ

 

Вирусы всегда являются паразитами и поэтому вызывают у своих  хозяев определенные

симптомы того или иного вида заболевания. К серьезным заболеваниям животных

можно отнести ящур крупного рогатого скота, рожистое воспаление у свиней, чуму

птиц и миксоматоз кроликов. Все  эти заболевания вызываются вирусами. Вирусное

заражение  растений обычно приводит либо к появлению желтых крапинок на листьях

(так называемой мозаики листьев), либо к морщинистости или карликовости

листьев. Вирусы вызывают и задержку роста растений, что впоследствии приводит к

снижению урожая. Ряд серьезных  заболеваний вызывают вирусы желтой мозаики

турнепса (ВЖМТ), табачной мозаики (ВТМ), карликовой кустистости томатов  и

бронзовости томатов. Появление полосок  на некоторых сортах тюльпанов также

обусловлено вирусом, а ведь цветоводы  продают эти тюльпаны, выдавая  их за

особый сорт. Вирусы растений, по-видимому, всегда относятся к РНК-содержащим

вирусам.

    

7. Способы передачи  вирусных болезней

 

Капельная инфекция

 

Капельная инфекция – самый обычный  способ распространения респираторных

заболеваний. При кашле и чихании  в воздух выбрасываются миллионы крошечных

капелек жидкости (слизи и слюны). Эти капли вместе с находящимися в них

живыми микроорганизмами могут  вдохнуть другие люди, особенно в местах

большого скопления народа, к  тому же еще и плохо вентилируемых. Стандартные

гигиенические приемы для защиты от капельной инфекции – правильное

пользование носовыми платками и проветривание  комнат.

Некоторые микроорганизмы, такие, как  вирус оспы или туберкулезная  палочка,

очень устойчивы к высыханию  и сохраняются в пыли, содержащей высохшие остатки

капель. Даже при разговоре изо  рта вылетают микроскопические брызги слюны,

поэтому подобного рода инфекции очень  трудно предотвратить, особенно если

микроорганизм очень вирулентен.

    

Контагиозная  передача

 

                (при непосредственном физическом контакте)               

В результате непосредственного физического  контакта с больными людьми или

животными передаются сравнительно немногие болезни. К контагиозным вирусным

болезням относится трахома (болезнь  глаз, очень распространенная в

тропических странах), обычные бородавки  и обыкновенный герпес – «лихорадка»

на губах.

    

Некоторые наиболее известные вирусные

заболевания человека

Название

болезни

Возбудитель

Поражаемые  области тела

Способ

распространения

Тип вакцинации

Грипп

Миксовирус одного их трех типов – А, В и С – с различной степенью вирулентности

Дыхательные пути: эпителий, выстилающий трахеи и бронхи.

Капельная инфекция

Убитый вирус: штамм убитого  вируса должен соответствовать штамму вируса, вызывающего заболевание

Простуда

Самые разные вирусы, чаще всего  риновирусы (РНК – содержащие вирусы)

Дыхательные пути: обычно только верхние

Капельная инфекция

Живой или инактивированный вирус вводится путем внутримышечной инъекции; вакцинация не очень эффективна, так как существует множество  самых разных штаммов риновирусов

Оспа

Вирус натуральной оспы (ДНК  – содержащий вирус), один из вирусов  оспы

Дыхательные пути, затем — кожа

Капельная инфекция (возможна контагиозная передача через раны на коже).

Живой ослабленный (аттенуированный) вирус вносят в царапину на коже; сейчас не применяется.

Свинка (эпидеми-ческий паратит)

Парамиксовирус (РНК –  содержащий вирус)

Дыхательные пути, затем  генерализованная инфекция по всему  телу через кровь; особенно поражаются слюнные железы, а у взрослых мужчин также и семенники

Капельная инфекция (или  контагиозная передача через рот  с заразной слюной)

Живой аттенуированный вирус

Корь

Парамиксовирус (РНК –  содержащий вирус)

Дыхательные пути (от ротовой  полости до бронхов), затем переходит  на кожу и кишечник

Капельная инфекция

Живой аттенуированный вирус

Коревая краснуха (краснуха)

Вирус краснухи

Дыхательные пути, шейные лимфатические  узлы, глаза и кожа

Капельная инфекция

Живой аттенуированный вирус

Полиомиелит (детский паралич)

Вирус полиомиелита (пикорнавирус; РНК – содержащий вирус, известно три штамма)

Глотка и кишечник, затем  кровь; иногда двигательные нейроны  спинного мозга, тогда может наступить  паралич

Капельная инфекция или через  человеческие испражнения

Живой аттенуированный вирус  вводится перорально, обычно на кусочке  сахара

Желтая лихорадка

Арбовирус, т. е. вирус, переносимый  членистоногими (РНК – содержащий вирус)

Выстилка кровеносных  сосудов и печень

Переносчики – членистоногие, например клещи, комары

Живой аттенуированный вирус (очень важно также контролировать численность возможных переносчиков)

 

                       8. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА                      

1.     Н. Грин. У. Стаут.  Д. Тейлор. «Биология» в 3-х томах

том 1. Перевод с английского. Под  редакций Р. Сопера

Издательство «Мир». Москва, 1996 г.


ГБУЗ АО «АОКБ» — 25 вопросов о ВИЧ/СПИДе


В рамках Всемирного дня борьбы со СПИДом Роспотребнадзор ответил на наиболее часто задаваемые вопросы о ВИЧ/СПИДе.

1. Что такое ВИЧ?

ВИЧ – сокращенное: «вирус иммунодефицита человека». Вирусы – мельчайшие живые организмы-паразиты, которые могут размножаться только внутри клеток других организмов (хозяев). Это небезвредно для хозяина и в большинстве случаев при внедрении вирусов развивается определенное заболевание (вирусная инфекция: грипп, корь и т.п.). Вирусы не видны в оптический микроскоп, их можно увидеть только под специальным электронным микроскопом.

Каждый живой организм состоит из множества разных клеток. Каждый вирус приспособлен к жизни только в определенных типах клеток определенных животных или растений. ВИЧ приспособлен к жизни только в клетках человека, на поверхности которых имеется особая белковая молекула, обозначаемая научным шифром CD4 (си-ди-четыре клетки). Присоединившись к CD4-клетке, ВИЧ внедряет в клетку свои гены, в результате чего клетка начинает производить новые вирусы, а сама потом погибает. Клетки, несущие молекулу CD4, участвуют в системе защиты организма человека от других вирусов и микроорганизмов, а так же и опухолей. Вся эта сложная система защиты организма называется иммунитетом. Уменьшение количества CD4 -клеток приводит к снижению иммунитета, его недостаточности или иммунодефициту. Иными словами ВИЧ — это вирус, избирательно вызывающий недостаточность защитной системы организма человека за счет истребления CD4-клеток.

2. Что такое ВИЧ-инфекция ?

Заболевание, вызываемое ВИЧ, называют ВИЧ-инфекцией. ВИЧ-инфекция начинается с момента заражения (инфицирования) ВИЧ и продолжается много лет, до самой смерти человека. Через несколько недель после инфицирования (заражения, внедрения ВИЧ в организм человека) у зараженного человека повышается температура, увеличиваются лимфатические узлы ( «железки»), может быть неприятное ощущение в горле, боли при глотании, красные пятна на коже тела, понос. Но эти первоначальные признаки болезни (симптомы) быстро исчезают, а часто их вовсе не бывает. Хотя вирус потом сохраняется в клетках CD4, его присутствие проявляется только увеличением нескольких лимфатических узлов – на задней стороне шеи, над ключицей, (могут быть увеличены и лимфатические узлы на передней стороне шеи, подмышками, в паху, но их увеличение чаще может быть связано и с другими болезнями). Через несколько лет ВИЧ снижает количество CD4-клеток, развивается недостаточность иммунитета, и у зараженного ВИЧ человека появляются болезни, которые у здоровых людей быстро сами проходят или легко излечиваются. У зараженных ВИЧ со сниженным иммунитетом такие болезни сами не проходят, а со временем они становятся все тяжелей и опасней, ведь ВИЧ убивает часть защитников организма. Сначала поражаются кожа, внутренние поверхности рта и половых органов. По мере дальнейшего снижения количества клеток CD4 и снижения иммунитета развиваются болезни внутренних органов, постепенно приводящие к смерти. Эту позднюю стадию ВИЧ-инфекции называют синдромом приобретенного иммунодефицита, СПИДом.

3. Как много времени проходит от заражения ВИЧ до развития СПИДа?

Если не использовать современных методов лечения, то в течении 10 лет после заражения ВИЧ СПИД развивается у 50% зараженных, в течении 20 лет — у 95%, лишь 5% живут с ВИЧ более 20 лет. Таких людей тщательно изучают для того, чтобы, открыв причину их «выживаемости» и найти способ лечения ВИЧ-инфекции.

4. Чем ВИЧ-инфекция отличается от других инфекционных заболеваний?

Зараженный вирусом кори или гриппа человек только иногда погибает, но чаще — выздоравливает и после выздоровления полностью освобождается от вируса, на некоторое время у него развивается иммунитет к вирусу перенесенного заболевания. ВИЧ-инфекция отличается тем, что однажды зараженный ВИЧ человек никогда от ВИЧ не освобождается и спустя годы умирает от его воздействия ( если не умрет раньше от другой причины).

5. Что такое носитель ВИЧ?

Всех зараженных ВИЧ, или ВИЧ-инфицированных лиц, без явных признаков болезни иногда называют «носителями ВИЧ», вирусоносителями. Это выражение не вполне удачно, так как больные тяжелыми формами болезни тоже «носят» ВИЧ в своем организме. Кроме того, у многих носителей есть скрытые признаки болезни. Всякий «носитель ВИЧ» на самом деле болеет, но его организм еще сопротивляется ВИЧ.

6. Что такое СПИД?

Когда врачи в США впервые в 1981 г. обнаружили больных неизвестным заболеванием с поражением внутренних органов, они еще не знали, что причиной болезни является вирус. У ранее здоровых молодых мужчин вдруг стали появляться болезни, которые раньше обнаруживали у новорожденных недоношенных младенцев и или от рождения больных детей («врожденная недостаточность иммунитета», «врожденный иммунодефицит»). Врачи установили, что у этих молодых людей снижение иммунитета, «иммунный дефицит», не было врожденным, а было «приобретено» в зрелом возрасте. Поэтому болезнь первые годы после ее обнаружения стали называть СПИДом – синдромом приобретенного иммунного дефицита. Лишь спустя годы выяснилось что СПИД – это только поздняя стадия ВИЧ-инфекции, когда у зараженных ВИЧ возникают серьезные поражения, грозящие смертью.

7. Как заражение ВИЧ приводит к СПИДу?

ВИЧ постепенно разрушает иммунную защиту человека перед бактериями, вирусами, грибками, и человек начинает постоянно заболевать разными инфекционными заболеваниями, которые быстро доводят его до смерти.

У больного СПИДом часто развиваются и опухоли, преимущественно возникающие под действием различных онкогенных вирусов: лимфомы, саркома Капоши. Обычное лечение дает кратковременный эффект, вместо одной болезни развивается другая. Больной СПИДом без применения современного лечения (антиретровирусная терапия) редко живет более 1 года

8. Всякое ли снижение иммунитета можно называть СПИДом?

Нет, СПИДом называют только серьезные поражения организма, обусловленные избирательным действием ВИЧ на иммунную систему. Изменения иммунитета, вызываемые ВИЧ, очень специфичны, от других причин возникают очень редко. Поэтому ВИЧ можно называть «вирусом СПИДа», а болезнь часто называют «ВИЧ/СПИД». Известно, что многие химические вещества или радиация могут вызвать иммунный дефицит, по проявлениям похожий на СПИД, вызываемый ВИЧ, но этот иммунный дефицит не называют «СПИДом».

9. Правильно ли ВИЧ-инфекцию называют СПИДом?

Не всякий зараженный ВИЧ, а только больной с угрожающими для жизни поражениями может называться больным СПИДом. Неправильно говорить о заражении СПИДом, ведь синдромом иммунодефицита заразиться нельзя, можно заразиться только вирусом, вызывающим этот иммунодефицит, Если хотите, чтобы Вас всегда правильно понимали, лучше всегда употреблять термин «ВИЧ-инфекция».

10. Каковы симптомы, появляющиеся у человека после заражения ВИЧ?

Признаки заражения ВИЧ трудно узнать. Часто ранняя ВИЧ-инфекция напоминает обычное ОРЗ, а у многих непосредственно после заражения вообще не было никаких признаков ВИЧ-инфекции, и том, что они заражены, им сказали, только через много лет после заражения, когда их обследовали на ВИЧ-инфекцию после появления признаков снижения иммунитета. ВИЧ-инфекция в большинстве случаев много лет протекает скрытно.

11. Как установить, что человек заражен ВИЧ?

Специфичные структуры вируса (гены) можно обнаружить в крови со второй недели от момента заражения при использовании метода ПЦР. С третьей недели от момента заражения у инфицированного ВИЧ в крови появляются антитела, защитные тельца, специально направленные только против ВИЧ. Эти антитела к ВИЧ сохраняются все время, пока в крови есть ВИЧ, то есть до конца жизни. Однако «положительная» или «отрицательная» реакция при использовании одного их этих методов, особенно если заражение произошло недавно, еще не позволяет поставить окончательный диагноз. Для окончательной диагностики ВИЧ-инфекции необходимо ее подтверждение несколькими способами, в том числе методом «иммунного блотинга». В ряде случаев требуются повторные исследования.

12. Что такое инкубационный период ВИЧ-инфекции?

Период от момента заражения ВИЧ до появления симптомов недомогания по типу «острой респираторной инфекции» или до появления в крови антител к ВИЧ называют инкубационным. В этот период в крови уже находится ВИЧ, и от человека в инкубационном периоде ВИЧ-инфекции уже можно заразиться. Иногда ошибочно называют « инкубационным» весь период от заражения до развития СПИДа. Этот период длится несколько лет (в среднем 8-10 лет).

13. Каковы симптомы, появляющиеся у человека после инфицирования ВИЧ?

У многих людей через 1-4 месяца после заражения ВИЧ отмечается повышенная температура, часто боли в горле, пятнистая сыпь, иногда – расстройство стула. Доктора могут обнаружить увеличение лимфатических узлов, селезенки. Эти симптомы быстро исчезают и их может не быть вовсе. Чаще всего после заражения ВИЧ долгие годы обнаруживается только увеличение лимфоузлов всегда в нескольких разных местах. Особенно подозрительно длительное увеличение лимфоузлов на задней стороне шеи, в ямке над ключицей. При этом всегда увеличены несколько узлов, расположенных в разных местах.

14. Как установить, болен ли человек СПИДом?

Когда человек, инфицированный ВИЧ, начинает долго и тяжело болеть, то возникает подозрение, что всего у него развился «СПИД». Специальные исследования «иммунного статуса» позволяют установить насколько у него поражена иммунная система, действительно ли наблюдающиеся заболевания обусловлены сильным снижением иммунитета — то есть иммунным дефицитом.

15. Как и когда можно узнать является ли человек ВИЧ-инфицированным?

Наиболее простой тест — определение антител в крови, позволяет определить ВИЧ-инфекцию с одного месяца от заражения. Существуют и другие методы, например, ПЦР, которые позволяют определить заражение ( выявить гены ВИЧ) со второй недели от заражения. Однако при проведении любого анализа возможные неудачи и ошибки. Окончательно установить заражение можно только проведя комплексное исследование разными методами

16. Где человек может пройти тест?

Лаборатории, проводящие этот анализ, есть во всех городах России. В эти лаборатории направляют кровь на исследование из всех больниц и поликлиник страны. В крупных городах есть Центры по борьбе со СПИДом, а при них отделы, где можно сдать кровь на обследование даже анонимно, не называя себя.

17. Что означает отрицательный и положительный результат?

«Отрицательный» результат означает, что антител к ВИЧ или генов ВИЧ не обнаружено, а «положительный», что они обнаружены. Еще может быть «сомнительный» результат, это означает, что результат анализа непонятен, и анализ нужно повторить через 1-2 месяца.

Что касается «отрицательного» результата, то нельзя забывать, что антитела появляются только спустя несколько месяцев после заражения, и через полгода после опасного контакта тест еще может стать «положительным».

18. Могут ли результаты теста на ВИЧ-инфекцию быть ошибочными? Насколько точны тесты на ВИЧ-инфекцию?

«Положительные» результаты всегда тщательно перепроверяются с помощью дополнительных методов. После этого люди с «положительным» и «сомнительным» результатом тестов тщательно обследуются врачами, и только после этого может быть поставлен диагноз ВИЧ-инфекции

19. Как можно заразиться СПИДом?

Конечно, заражаются не СПИДом (имунодефицитом), а вызывающим его вирусом (ВИЧ). Чтобы заразить человека, ВИЧ должен передаться ему от другого, ранее зараженного человека. Это может произойти при половых контактах. Это самый распространенный и естественный путь передачи ВИЧ. Кроме того, заражение может произойти при проникновении крови, зараженной ВИЧ, во внутренние среды организма незараженного. Это происходит при переливании крови от зараженного ВИЧ донора, при уколах, которые делают иглами и шприцами, на которых осталась зараженная ВИЧ кровь. Зараженная кровь чаще всего остается на иглах и шприцах, которыми пользуются наркопотребители. Известны случаи, когда подобное происходило и в больницах, если медики не соблюдали правил предосторожности. Наконец, ВИЧ может передаться от зараженной беременной женщины ее будущему ребенку,.если женщина не принимает терапию. Другими путями ВИЧ не передается

20. Может ли ВИЧ существовать в воздухе?

ВИЧ по воздуху не летает. Никто из тех, кто дышал одним воздухом с зараженными ВИЧ в одном, даже самом тесном помещении ВИЧ не заразился.

21. Может ли ВИЧ передаваться через пищевые продукты и питье?

ВИЧ посредством продуктов и питьевых напитков не распространяется. Никто из тех, кто ел продукты, приготовленные инфицированными ВИЧ поварами, не заразился.

22. Разрушают ли высокие температуры ВИЧ?

Температуры больше 100 градусов за минуту убивают ВИЧ. Даже при температуре 56 градусов ВИЧ погибает через полчаса. Однако внутри человеческого организма сохраняется постоянная температура в пределах 35-45 градусов. Поэтому никакая даже самая горячая баня не убивает ВИЧ в крови и внутренних органах зараженного человека.

23. Можно ли заразиться ВИЧ через пищу, посуду?

Нельзя. Никто из тех, кто ел из одной тарелки и пил из одной чашки с зараженными ВИЧ людьми, не заразился.

24. Когда надо начинать лечение ВИЧ-инфекции?

Чем раньше начинается антиретровирусная терапия, тем менее вероятно, что инфицированный ВИЧ человек заболеет СПИДом. Поэтому человеку, зараженному ВИЧ, важно узнать свой диагноз как можно раньше

25. Где можно получить бесплатное лечение?

Бесплатное обследование и лечение ВИЧ-инфекции граждане России могут получить в центрах по профилактике и борьбе со СПИДом или их филиалах – они есть в каждом регионе страны*.

*Ответы на вопросы подготовлены руководителем специализированного научно-исследовательского отдела эпидемиологии и профилактики СПИД ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, академиком РАН, доктором медицинских наук, профессором Вадимом Валентиновичем Покровским.

Источник: https://www. rospotrebnadzor.ru/

Урок биологии по теме «Вирусы в технологии развития критического мышления» (10-й класс)

Изучение нового материала.

I. Особенности строения и жизнедеятельности вирусов.

В переводе с латинского «вирус» означает «яд». Он представляет собой особую форму жизни. Наука, которая изучает вирусы называется вирусология.

Ученые до сих пор спорят: вирусы — это существа или вещества? А как считаете вы? В чем сходны вирусы с живыми организмами, а чем отличаются?

На данном этапе урока мы выявим черты сходства и отличия вирусов и живых организмов.

Задание. Работая с текстом учебника (п.2.11 стр.79-81) заполните в тетради таблицу. Сформулируйте самостоятельно линии сравнения (обучающиеся предлагают «линии сравнения», затем определяют наиболее важные и заносят в таблицу).

Прием «Сводная таблица»

Линия сравнения Живые организмы Вирусы
1. Размеры    
2. Особенности строения    
3. Генетический материал    
4. Способность к размножению    
5. Процессы жизнедеятельности    

Обсуждение результатов работы в группах (группы формируются из 4-х человек).

— На основании изученного, сделайте вывод: Какими специфическими чертами обладают вирусы? (отличия вирусов от живых организмов)

Вывод (формулируют обучающиеся):

  1. Вирусы имеют очень маленькие размеры, различимы в электронный микроскоп.
  2. Имеют простое неклеточное строение: нуклеиновая кислота + белки.
  3. Наследственный материал вирусов представлен либо ДНК, либо РНК.
  4. Генетический материал вирусов, попав в клетку организма-хозяина, начинает синтезировать собственные и-РНК и белки.
  5. Вирусы — внутриклеточные паразиты, вне клетки не способны к самовоспроизведению и осуществлению процессов обмена веществ.

Физминутка. Дыхательные упражнения.

Существуют специальные упражнения, которые помогают изменить настроение, поведение и эмоции. Делать их нужно очень тихо, чтобы было слышно только ваше дыхание, и, конечно же с желанием. Сядьте, пожалуйста, удобно, расслабьтесь, закройте глаза. Первое упражнение: сделайте глубокий вдох, представьте, что перед вами нарисован круг, медленно выдохните в него воздух (сделать 3 раза). Теперь представьте, что перед вами треугольник, подышите теперь в него. А теперь нарисуйте перед собой параллельные линии, подышите так, чтобы воздух проходил между линиями. Молодцы! Как настроение?

II. Значение вирусов.

А теперь именно с этой здоровой нотки мы и перейдём к вопросу здоровья. Когда вирус поселяется в клетке, он заставляет работать её на себя и в результате этого в организме возникает то или иное заболевание. Вирусы вызывают огромное число заболеваний, как у растений, так и у животных и человека. Вирусных заболеваний человека очень много. Большинство из них у нас на слуху: полиомиелит, бешенство, ветрянка, герпес, гепатит, грипп, СПИД (демонстрация слайдов презентации).

— Что вы знаете о СПИДе? (ответы обучающихся, предположения)

Прием «Инсерт»

Задание. Прочитайте статью учебника «СПИД» (п.2.11, стр.82-84). Во время чтения сделайте пометки на полях:

— Поставьте «V» (да) на полях, если то, что вы читаете, соответствует тому, что вы знаете.

— Поставьте «+» (плюс) на полях, если то, что вы читаете, является для вас новым.

— Поставьте «?» на полях, если то, что вы читаете, непонятно, или же вы хотели бы получить более подробные сведения по данному вопросу

После прочтения заполните таблицу с соответствующими маркировке графами.

Обобщение результатов работы в режиме беседы.

— Что нового вы узнали из этой статьи учебника?

— Какие вопросы у вас возникли?

— Оправдались ли ваши предположения? (ответы обучающих-ся)

7.7: Характеристики вируса — Биология LibreTexts

Этот вирус выглядит живым, но так ли это?

Обратите внимание на большой вирус. Он (или она) выглядит очень сердитым. Но на самом деле вирусы не могут быть ни «он», ни «она», ни большими. На самом деле вирусы — это самые маленькие вещи. Гораздо меньше, чем у большинства прокариот. Мы также не можем сказать, что вирусы — это мельчайшие живые существа или организмы, поскольку вирусы не соответствуют определению живого или организма.

Характеристики вирусов

К какой из трех сфер жизни относятся вирусы? Никто.Почему? Вирусы обычно считаются неживыми. Вирусы не соответствуют большинству критериев жизни. Они даже не состоят из клеток.

Вирус представляет собой субмикроскопическую частицу, способную инфицировать живые клетки. Вирусы намного меньше прокариот, их размер варьируется от 20 до 300 нанометров (нм), хотя некоторые из них могут быть больше. Прокариоты обычно имеют длину 0,5–5,0 микрометров (мкм). Например, если вирус был размером с три футбольных мяча, лежащих бок о бок, то прокариот был бы размером с футбольное поле.

Отдельный вирус называется вирион . Это крошечная частица, намного меньшая, чем прокариотическая клетка. Поскольку вирусы не состоят из клеток, у них также отсутствуют клеточные мембраны, цитоплазма, рибосомы и другие клеточные органеллы. Без этих структур они не могут производить белки или даже воспроизводиться самостоятельно. Вместо этого они должны зависеть от клетки-хозяина, чтобы синтезировать свои белки и создавать копии самих себя. Хотя вирусы не классифицируются как живые существа, они имеют с живыми существами две важные черты.У них есть генетический материал, и они могут эволюционировать. Вот почему классификация вирусов вызывает споры. Это ставит под вопрос, что значит быть живым. Как вы думаете? Как бы вы классифицировали вирусы?

Изучение вирусов известно как вирусология , а люди, изучающие вирусы, известны как вирусологи . Вирусы заражают и живут внутри клеток живых организмов. Когда вирусы заражают клетки своего хозяина, они могут вызвать заболевание. Например, вирусы вызывают СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита), грипп (грипп), ветряную оспу и простуду.Терапия иногда затруднена при вирусных заболеваниях. Антибиотики не действуют на вирусы, и для некоторых заболеваний доступно лишь несколько противовирусных препаратов. Одним из лучших способов предотвращения вирусных заболеваний является вакцина , которая создает иммунитет . Но вакцины доступны только для нескольких болезней.

Мимивирус, показанный на рисунке ниже, является самым крупным известным вирусом с диаметром 400 нм. Белковые нити размером 100 нм торчат с поверхности вируса, что увеличивает диаметр вируса примерно до 600 нм. Это больше, чем маленькая бактериальная клетка. Под электронным микроскопом вирус выглядит шестиугольным; форма вируса — икосаэдрическая (имеющая 20 граней или сторон).

Крупнейший из известных вирусов, называемый мимивирусом, настолько велик, что ученые впервые приняли его за бактерию. Впервые он был обнаружен у амебы в 1992 году, а в 2003 году был идентифицирован как вирус. Ученые считают, что мимивирус может вызывать определенные виды пневмонии у людей. Ядро содержит ДНК, причем большая часть ДНК находится в генах, и только 10% ДНК с неизвестной функцией («мусорная» ДНК).

Репликация

Вирусы могут размножаться, только заражая клетку-хозяина. Они не могут размножаться самостоятельно. Вирусы — это не клетки; они представляют собой нить генетического материала внутри защитной белковой оболочки, называемой капсидом . Они заражают широкий спектр организмов, включая как эукариот, так и прокариот. Оказавшись внутри клетки, они используют клеточную АТФ, рибосомы, ферменты и другие клеточные части для репликации.

Места обитания

Вирусы можно найти практически везде, где есть жизнь, в том числе внутри прокариот.Фаг — вирус, поражающий прокариоты. Фаги считаются наиболее широко распространенными и разнообразными объектами в биосфере, даже более многочисленными, чем прокариотические организмы. Фаги можно найти везде, где находятся их хозяева, например, в почве, в кишечнике животных или в морской воде. В миллилитре морской воды было обнаружено до 10 9 вирионов, и до 70 процентов морских бактерий могут быть заражены фагами. Они также содержатся в питьевой воде и в некоторых продуктах питания, включая ферментированные овощи и мясо, где они контролируют рост бактерий.

Бактерии и вирусы

Микробные и органические загрязнители не всегда можно обнаружить визуально, по запаху или вкусу. Вы можете пройти годы, прежде чем поймете, что проблема существует.

Хотя некоторые микробы, передающиеся через воду, могут вызывать заболевания, многие микробы безвредны или даже полезны. Во многих источниках воды естественным образом присутствуют очень небольшие количества микробов, но некоторые из них более опасны, чем другие. Некоторые из наиболее опасных микробных загрязнителей, такие как E. coli, Giardia, и Cryptosporidium, , могут вызывать желудочно-кишечные проблемы и гриппоподобные симптомы, которые обычно связывают с недоваренной или неправильно хранящейся пищей.В том числе:

Бактерии:  Одноклеточные организмы, лишенные четко выраженных ядерных мембран и других специализированных функциональных частей клетки, которые размножаются делением клеток или спорами. Бактерии могут быть свободноживущими организмами или паразитами. Бактерии (наряду с грибами) являются редуцентами, которые расщепляют отходы и тела мертвых организмов, делая их компоненты доступными для повторного использования. Бактериальные клетки имеют длину от 1 до 10 мкм и ширину от 0,2 до 1 мкм. Они есть почти везде на земле.Некоторые бактерии полезны для человека, а другие вредны.

 

Вирусы: Паразитические инфекционные микробы, почти полностью состоящие из белков и нуклеиновых кислот, которые могут вызывать заболевания у людей. Вирусы могут воспроизводиться только внутри живых клеток. Их размер составляет от 0,004 до 0,1 микрона, что примерно в 100 раз меньше размера бактерий.

 

Кисты:  Капсулы или защитные мешочки, вырабатываемые многими простейшими (а также некоторыми бактериями и водорослями) в качестве подготовки к переходу на стадию покоя или специализированную репродуктивную стадию.Подобно спорам, цисты, как правило, более устойчивы к разрушению при дезинфекции. К счастью, цисты простейших обычно имеют диаметр от 2 до 50 микрон и могут быть удалены из воды путем тонкой фильтрации.

 

Существуют как химические, так и физические способы обеззараживания воды. Для химической дезинфекции часто используются галогены, такие как хлор, йод, бром или озон, в то время как обычными физическими средствами являются ультрафиолетовое (УФ) излучение, ультрафильтрация и дистилляция. Эти процессы могут устранить 99.9 — 99,9999% вредоносных микроорганизмов.

Очистка воды может воздействовать на патогенные микробиологические вещества с помощью следующих методов:

Хлорирование

Процесс обработки, при котором газообразный хлор или раствор хлора добавляют в воду для дезинфекции и борьбы с микроорганизмами. Хлорирование применяют также при окислении растворенных примесей железа, марганца и сероводорода. Этот метод дезинфекции включает в себя добавление хлора в воду, чтобы сделать ее более безопасной для питья.Это распространенный, экономичный и быстрый метод, убивающий многие патогенные микроорганизмы. Он может даже окислять или разрушать железо, марганец и сероводород, в результате чего вода становится чище и вкуснее.

Некоторые считают, что хлор придает воде неприятный химический вкус и запах. Он также может производить побочные продукты дезинфекции (которые могут вызвать проблемы со здоровьем) в результате реакции с другими веществами в воде при хранении. Эти побочные продукты часто можно отфильтровать с помощью активированного угля.

Ультрафиолетовый (УФ) свет

Метод УФ-дезинфекции, в котором не используются химические вещества, уже давно популярен в коммерческих целях, но становится все более распространенным в домашних условиях. УФ-системы облучают воду светом именно той длины волны, которая убивает микробы. Это способ убить бактерии, вирусы, грибки, простейшие и цисты, которые могут присутствовать в воде.

Эффективность УФ-обработки зависит от силы и интенсивности света, количества времени, в течение которого свет проходит через воду, и количества частиц, присутствующих в воде.Источник света необходимо содержать в чистоте, а УФ-лампу следует периодически заменять. Обработка УФ-светом не может удалить газы, тяжелые металлы и твердые частицы; по этой причине более дорогие системы могут включать дополнительную фильтрацию, такую ​​как активированный уголь.

Озон

Озон образуется при воздействии на кислород тока высокого напряжения. Использование озона при очистке воды может уничтожить вирусы, бактерии и другие микроорганизмы, а также удалить железо, серу и марганец. Озон быстро выполняет свою работу, а затем быстро разлагается, сокращая попадание вредных побочных продуктов дезинфекции и неприятный вкус или запах, связанные с хлорированием.Этот процесс, как правило, является более дорогостоящим и энергоемким и обычно используется в коммерческих целях или крупными муниципалитетами.

 

Нажмите здесь, чтобы найти поставщика услуг по очистке воды, который поможет справиться с бактериями и вирусами.

Микробы: бактерии, вирусы, грибы и простейшие (для подростков) — Детская больница Рэди

Что такое микробы?

Термин «микробы» относится к микроскопическим бактериям, вирусам, грибкам и простейшим, которые могут вызывать заболевания.

Тщательное и частое мытье рук — лучший способ предотвратить попадание микробов в инфекции и болезни.

Бактерии

Бактерии — это крошечные одноклеточные организмы, которые получают питательные вещества из окружающей среды.

Некоторые бактерии

полезны для нашего организма — они помогают поддерживать пищеварительную систему в рабочем состоянии и препятствуют проникновению вредных бактерий. Некоторые бактерии используются для изготовления лекарств и вакцин.

Но бактерии также могут вызывать проблемы, такие как кариес, инфекции мочевыводящих путей, ушные инфекции или острый фарингит. Антибиотики используются для лечения бактериальных инфекций.

Вирусы

Вирусы еще меньше, чем бактерии. Они даже не полноценная ячейка. Это просто генетический материал (ДНК или РНК), упакованный внутри белковой оболочки. Им необходимо использовать структуры другой клетки для размножения, что означает, что они не могут выжить, если не живут внутри чего-то другого (например, человека, животного или растения).

Вирусы могут жить только очень короткое время вне других живых клеток. Например, вирусы в инфицированных биологических жидкостях, оставленные на таких поверхностях, как столешница или сиденье унитаза, могут жить там в течение короткого времени, но быстро погибают, если не появляется живой носитель.

Однако, попав в чье-то тело, вирусы легко распространяются и могут вызвать у человека заболевание. Вирусы вызывают некоторые легкие заболевания, такие как простуда, распространенные заболевания, такие как грипп, и очень серьезные заболевания, такие как оспа или ВИЧ/СПИД.

Антибиотики неэффективны против вирусов. Противовирусные препараты были разработаны против небольшой избранной группы вирусов.

Грибы

Грибы (произносится: FUN-guy) — многоклеточные растительноподобные организмы. Грибок получает питание от растений, пищи и животных во влажной и теплой среде.

Многие грибковые инфекции, такие как микоз и дрожжевые инфекции, не опасны для здорового человека. Однако у людей с ослабленной иммунной системой (из-за таких заболеваний, как ВИЧ или рак) могут развиться более серьезные грибковые инфекции.

Простейшие

Простейшие (произносится: pro-toe-ZO-uh) — одноклеточные организмы, подобные бактериям. Но они крупнее бактерий и содержат ядро ​​и другие клеточные структуры, что делает их более похожими на клетки растений и животных.

Простейшие любят влагу, поэтому кишечные инфекции и другие вызываемые ими заболевания, такие как амебиаз и лямблиоз, часто распространяются через зараженную воду.Некоторые простейшие являются паразитами, что означает, что они должны жить в другом организме или в другом организме (например, в животном или растении), чтобы выжить. Например, простейшие, вызывающие малярию, растут внутри эритроцитов, в конечном итоге разрушая их. Некоторые простейшие инкапсулированы в цисты, которые помогают им жить вне человеческого тела и в суровых условиях в течение длительных периодов времени.

Ученые нашли мельчайшую форму жизни, если она существует

Тема вызвала бурю дискуссий четыре года назад, когда ученые сообщили об обнаружении крошечных ископаемых микробов в 4.Марсианский метеорит возрастом 5 миллиардов лет, размером с картофелину, давным-давно упал на Землю в Антарктиде. Предполагаемые марсианские окаменелости размером от 20 до 200 нанометров были меньше, чем любая известная земная жизнь, и это несоответствие быстро посеяло сомнения в достоверности открытия инопланетной жизни.

С тех пор во многих работах пытались доказать существование крошечных земных аналогов и, соответственно, правдоподобие марсианских окаменелостей. Статья австралийской команды — одна из самых последних работ в этом жанре.

Чтобы помочь справиться с потоком претензий, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства обратилось в Национальный исследовательский совет Национальной академии наук с просьбой созвать группу экспертов. Он собрался в конце 1998 г. и недавно опубликовал 148-страничный отчет «Пределы размера очень мелких микроорганизмов». современной жизни, но допускал возможность того, что примитивные неизвестные микробы могли быть размером всего 50 нанометров, что примерно соответствует размеру австралийских нанобов.

«Выходит огромное количество статей», — сказал доктор Джон А. Баросс, биолог из Вашингтонского университета в Сиэтле, входивший в руководящую группу комиссии.

«Но размер свободноживущей клетки не может быть меньше 100 нанометров», — сказал он, отметив, что такие лилипутские размеры, по-видимому, оставляют слишком мало места для ферментативных и генетических механизмов, необходимых для жизни. Например, одна рибосома, своего рода крошечная фабрика, которую клетки используют в большом количестве для производства белков, может заполнить мембранную сферу шириной от 50 до 60 нанометров.

Доктор Норман Р. Пейс, микробиолог из Университета Колорадо и еще один член руководящей группы исследовательского совета, согласился с тем, что существование нанобов маловероятно. Он отметил, что их нижний предел размера в 20 нанометров соответствует ширине 10 молекул ДНК, что делает их слишком маленькими, чтобы поддерживать все другие необходимые клеточные механизмы. «Я не думаю об этом много», — сказал он о заявлении о нано.

Микроскопические организмы – Австралийская антарктическая программа

Микроскопические организмы – это крошечные формы жизни, часто состоящие из одной клетки.Они очень чувствительны к изменениям.

Микроскопические организмы имеют решающее значение в пищевой цепи и для здоровья нашей планеты. Они составляют основу морской пищевой сети и прямо или косвенно являются пищей для всего остального в открытом море.

Микроскопические организмы также играют роль в поддержании атмосферы Земли. Они помогают удалить углекислый газ и выделяют химические вещества, которые помогают формировать облака. Ученые изучают микроскопические организмы в Антарктике, чтобы лучше понять атмосферные изменения и истощение озонового слоя.

Четыре основных типа микроорганизмов в океане:

  • Водоросли — это одноклеточные растения, также известные как фитопланктон (от греческого означает дрейфующие растения).
  • Простейшие — это одноклеточные животные, также известные как зоопланктон (от греческого — дрейфующие животные).
  • Бактерии — самые распространенные организмы на Земле.
  • Вирусы — наиболее распространенные биологические агенты в морской воде.Они поражают фитопланктон, простейшие и бактерии. Они могут иметь важное значение для контроля их численности и состава.

«Протисты» — это общий термин для одноклеточных организмов, включая фитопланктон и простейших.

Размер

Бактерии — это мельчайшие микроорганизмы размером от 0,0001 мм до 0,001 мм. Размер фитопланктона и простейших варьируется от примерно 0,001 мм до примерно 0,25 мм. Невооруженным глазом видны только самые крупные фитопланктон и простейшие.Большинство из них можно увидеть только под микроскопом.

Изобилие

Эти организмы могут быть крошечными, но они присутствуют в огромном количестве. По весу и численности микроорганизмы составляют самую большую биомассу на Земле.

Каждый литр морской воды содержит:

  • от 1 до 4 миллиардов вирусов
  • около 1 миллиарда бактерий
  • около 1 млн фитопланктона
  • около полумиллиона простейших

Типы

Фитопланктон: морские пастбища

Фитопланктон – это растения.Они получают энергию для роста от солнечного света в процессе фотосинтеза. Фитопланктон обеспечивает пищу и энергию для пищевой сети Южного океана.

В Южном океане насчитывается около 400 видов фитопланктона. Их можно отличить по ряду характеристик:

  • Формы и размеры
  • Фотосинтетические пигменты
  • Если они окружены стенкой ячейки, и материал этой стенки
  • Расположение крошечных чешуек и шипов на их поверхности

Эти виды настолько малы, что детали можно увидеть только с помощью электронного микроскопа с большим увеличением.Очень немногие виды фитопланктона токсичны.

В антарктических морях свет, доступный для фотосинтеза, ограничен в течение большей части года. Лед покрывает большую часть поверхности, угол падения солнца низкий, а дни короткие. В результате зимой количество многих видов уменьшается, а летом, когда световые условия улучшаются, они снова цветут.

И фитопланктон, и простейшие обитают в верхних слоях Южного океана. Простейшие — одноклеточные животные, питающиеся бактериями. Фитопланктон и простейшие поедаются более крупными животными, включая криль.

Простейшие

Простейшие обитают в самых разных средах обитания. Они могут жить в море, пресной воде, почве и телах других организмов. Везде, где есть влага, обычно встречаются простейшие. Некоторые виды ограничены холодной водой и встречаются только в Южном океане.

Примечательно, что эти крошечные животные обладают всеми функциями более крупных существ. Они принимают пищу, выделяют отходы, размножаются и общаются. Питаются фитопланктоном, бактериями и другими простейшими.

Их дыхание высвобождает большую часть углекислого газа, поглощенного фитопланктоном. Однако они также помогают удалять углекислый газ из атмосферы. Они превращают свою микроскопическую пищу в собственную клеточную массу. Некоторые простейшие могут выйти из неблагоприятных условий, впадая в спячку.

Бактерии

Бактерии встречаются везде, где может существовать жизнь. Они встречаются в глубинах океана и в ледяных щитах на полюсах. Некоторые из них возникли из антарктического льда и снега, выпавших много веков назад.Наиболее распространенные виды бактерий имеют размеры от 0,0005 мм до 0,005 мм. Потребуется ряд из 100 самых крупных бактерий, чтобы достичь точки в конце этого предложения.

Большинство бактерий являются консументами. Очень небольшое меньшинство может вызывать болезни у других живых существ. Подавляющее большинство из них являются «организмами-редуцентами» и питаются отходами или мертвыми организмами. Они имеют жизненно важное значение для жизни на Земле. В них циркулируют элементы, из которых состоят живые существа.

Некоторые бактерии являются продуцентами.Некоторые из них похожи на растения тем, что производят энергию путем фотосинтеза. Другие бактерии используют серу, железо, газообразный водород или другие химические вещества в процессе, называемом хемосинтезом.

Вирусы

Вирусы являются наиболее распространенными биологическими агентами в морской воде. Концентрации в антарктических водах колеблются от 1 до 4 миллионов частиц на мл. Они поражают фитопланктон, простейшие и бактерии. Они могут быть причиной до 50% смертей морских бактерий.

Разорвавшиеся клетки выбрасывают свое содержимое в воду, где они стимулируют рост бактерий.Каждый вирус поражает определенный вид микробов. Вирусы могут играть важную роль в контроле микробных сообществ в антарктических водах.

на

Какой самый маленький живой организм? – Restaurantnorman.com

Какой самый маленький живой организм?

Бактерии

Какой самый маленький микроорганизм?

Вирусы. Вирусы — самые маленькие из всех микробов.Их геном состоит либо из ДНК, либо из РНК (но не из обоих), и он упакован внутри белковой оболочки, называемой капсидом.

В чем разница между вирусом и микробами?

В отличие от бактерий, вирусы не являются живыми организмами, способными производить и размножаться самостоятельно. Вирусы нуждаются в живом хозяине, чтобы выжить.

Почему вирусы процветают зимой?

В короткие зимние дни, когда мало солнечного света, нам может не хватать витамина D, который помогает укреплять иммунную систему организма, делая нас более уязвимыми для инфекций.Более того, когда мы дышим холодным воздухом, кровеносные сосуды в нашем носу могут сжиматься, чтобы мы не теряли тепло.

Холодный воздух вреден для легких?

Вдыхание холодного воздуха не повредит легкие, но может вызвать раздражение дыхательных путей и вызвать так называемый бронхоспазм. Когда это происходит, вы можете испытывать жжение в дыхательных путях, одышку, стеснение в груди и кашель.

Куда попадают вирусы после сезона гриппа?

Вирус гриппа А не находится в состоянии покоя летом, а мигрирует по всему миру и смешивается с другими вирусными штаммами, прежде чем вернуться в Северное полушарие в виде генетически отличающегося вируса. летнее межсезонье, когда …

Коронавирус становится хуже или лучше?

Пандемия постепенно уходит из повседневной жизни многих американцев, поскольку предприятия открываются, а местные власти ослабляют ограничения. Великобритания, которая во вторник впервые с марта 2020 года не сообщила о новых случаях смерти от коронавируса, также может увидеть залитые солнцем возвышенности постпандемического будущего.

Следует ли считать Covid 19 пандемией?

COVID-19 не является пандемией. Это синдемия. Синдемический характер угрозы, с которой мы сталкиваемся, означает, что необходим более тонкий подход, если мы хотим защитить здоровье наших сообществ.

Почему зимой бывает грипп, а летом нет?

2) Зимой дни короче, а недостаток солнечного света приводит к снижению уровня витамина D и мелатонина, оба из которых нуждаются в солнечном свете для своего образования.Это ставит под угрозу нашу иммунную систему, что, в свою очередь, снижает способность бороться с вирусом (3).

Знакомство с бактериями, вирусами, грибками и паразитами

Вирусы

За исключением прионов, вирусы являются мельчайшими известными агентами инфекционных заболеваний. Большинство вирусов чрезвычайно малы (около 20-200 нанометров в диаметре) и имеют практически круглую форму. Они состоят из небольшого кусочка генетического материала, окруженного тонкой белковой оболочкой.Некоторые вирусы также имеют тонкую жировую оболочку, окружающую белковую оболочку.

Вирусы отличаются от всех других инфекционных микроорганизмов тем, что они являются единственной группой микроорганизмов, репликация которых полностью зависит от клетки-хозяина. Поскольку вирусы не едят пищу — вместо этого они захватывают материалы и энергию из клеток-хозяев, захватывая клеточные механизмы, — некоторые ученые утверждают, что они больше похожи на сложные молекулы, чем на живых существ. Известно, что вирусы заражают почти все виды организмов на Земле.Некоторые вирусы, называемые бактериофагами, заражают даже бактерии.

Бактерии

Бактерии обычно в 10-100 раз крупнее вирусов. Обычно они имеют длину от 1 до 3 микрон и имеют форму сферы или стержня. Большинство бактерий состоят из кольца ДНК, окруженного клеточным механизмом, и все они заключены в жировую мембрану.

Они получают энергию из тех же основных источников, что и люди, включая сахара, белки и жиры.Некоторые бактерии живут и размножаются в окружающей среде, в то время как другие приспособлены к жизни в организме человека или животных. Некоторые бактерии могут удваиваться в количестве каждые пятнадцать минут, в то время как для размножения других требуются недели или месяцы.

Бактерии вызывают множество заболеваний, от легкого раздражения кожи до летальной пневмонии.

Паразиты

Паразиты являются частью большой группы организмов, называемых эукариотами. Паразиты отличаются от бактерий или вирусов тем, что их клетки имеют много общего с клетками человека, включая определенное ядро.

Паразиты обычно крупнее бактерий, хотя некоторые устойчивые к окружающей среде формы почти такие же маленькие. Некоторые паразиты размножаются только в организме хозяина, но некоторые могут свободно размножаться в окружающей среде. Паразиты могут состоять из одной клетки, как в случае Giardia , или из многих клеток, как в случае с паразитическими червями.

В развивающихся странах одноклеточные паразиты, такие как Plasomdium , вызывающие малярию, являются основными источниками заболеваний. Паразиты, передающиеся через воду, такие как Giardia и Cryptosporidium , являются наиболее распространенными причинами паразитарных заболеваний в Соединенных Штатах.В настоящее время Eurofins CRL не предлагает тестирование на наличие паразитов.

Грибы

Грибы разнообразны по форме, размеру и способу заражения человека. Грибы являются эукариотами, а это означает, что их клетки, как и паразиты, имеют настоящее ядро ​​и сложную внутреннюю структуру.

Чаще всего они встречаются в виде устойчивых к окружающей среде спор и плесени, но могут вызывать заболевания у людей в форме дрожжей. Грибы чаще всего вызывают кожные инфекции и пневмонию.Грибковые заболевания особенно опасны для людей с ослабленным иммунитетом, таких как ВИЧ/СПИД.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.