Презентация, доклад вирусы и их роль в жизни человека. Что такое вирусы? Биология: виды и классификация вирусов Вирусы в жизни человека

Вирусы. Фаги . Изобретение электронного микроскопа позволило впервые наблюдать мельчайшие организмы - вирусы и фаги. Вирус (лат.- viris - яд) - это особая группа организмов меньших размеров и более простой организации, чем бактерии. Человек встречается с вирусами прежде всего как с возбудителями наиболее распространенных болезней,поражающих человека, животных, растения и даже одноклеточные организмы-бактерии, грибы и простейшие. Вирусы поражают все живое на земле.

Вирусы обладают разной устойчивостью к внешним воздействиям. Многие инактивируются при 60°С в течение 30 мин, другие выдерживают температуру 90°С до 10 мин. Вирусы легко переносят высушивание и низкие температуры, но малоустойчивы ко многим антисептикам, ультрафиолетовым лучам, радиоактивным излучениям.

Вирусы бактерий называют бактериофагами или фагами, вирусы грибов- микофагами, актиномицетов - актинофагами.

Размеры фагов колеблются от 40 до 140 км. Проникая в клетки, бактериофаги вызывают их лизис - растворение. Воздействие фага на бактериальную клетку происходит в несколько стадий (см. рис. 10) : абсорбция фага на бактериальной клетке с помощью базальной пластинки с зубцами и нитями; проникновение ДНК из головки фага по каналу в бактериальную клетку, в которой затем под влиянием фаговой ДНК происходит полная перестройка обмена веществ, синтезируется уже не бактериальная ДНК, а фаговая, что приводит к образованию в бактериальной клетке новых частиц фага; растворение клеточной стенки бактерии; ее гибель.

Бактериофаги наносят большой вред в молочной промышленности (производстве сыров, творога, сметаны) и в производстве.маргарина. Они поражают в основном молочнокислые стрептококки заквасок, используемых для получения этих продуктов. В антибиотической промышленности актинофаги лизируют производственную культуру актиномицетов продуцентов антибиотиков.

Некоторые фаги применяют в медицинской практике для профилактики или лечения заболеваний (например, дизентерии, холеры). В последнее время фаги служат объектами и "моделями" при изучении многих имеющих теоретическое и практическое значение вопросов общей и молекулярной биологии, биохимии, генетики, медицины и др.

В предлагаемом разделе рассматриваются характерные особенности вирусов, бактерий, грибов, лишайников. Изучается их образ жизни, значение в природе и значение в хозяйственной жизни человека.

Царство Вирусы

Количество видов. Точное количество видов вирусов неизвестно. В настоящее время описано более 5000 видов, поражающих клетки животных, растений, грибов и бактерий.

Среда обитания. Вирусы обитают в клетках своего хозяина. Во внешней среде они находятся в покоящейся форме - не растут, не питаются, не размножаются, то есть не проявляют никаких свойств живого. Чаще всего вирусы поражают определенные типы клеток. Так вирус гепатита поражает клетки печени, СПИДа - клетки крови, ответственные за иммунитет организма, бешенства - клетки головного и спинного мозга.

Строение. Вирусы - очень мелкие неклеточные организмы от 20 до 300 нм в диаметре (1 нм = 1/1000000 мм). Чтобы их увидеть, нужно использовать электронный микроскоп. Зрелая вирусная частица (вирион) состоит из молекулы ДНК или РНК, окруженной белковой оболочкой (капсидом). Иногда поверх капсида располагается дополнительная оболочка, состоящая из белков и жиров. Форма вирусных частиц может быть различной: палочко­видной (вирус табачной мозаики), многогранной (вирус оспы, полиомиелита), кубической, спиральной. Некоторые бакте­риофаги (вирусы, поражающие клетки бактерий) имеют го­ловку и хвост с отростками.

Пути заражения. В организм человека и животных вирусы проникают со слюной, выделяемой больным человеком при кашле, чихании, разговоре, через ранки (то есть через кровь), через кожу, через грязные шприцы и другие медицин­ские инструменты. Переносчиками многих вирусных заболеваний человека являются животные.

Борьба с вирусами. Бороться с вирусами сложно, так как на них не действуют антибиотики - лекарства, убивающие бактерий. Но в организме образуются особые вещества (интерферон), вызывающие гибель вирусов. Кроме того, иммун­ная система ограничивает распространение инфекции в ор­ганизме. (Иммунитет - способность организма сопротивляться заболеваниям). Лечение вирусных заболеваний проводится под наблюдением врача.

Меры профилактики вирусных заболеваний:

• укрепление иммунитета: закаливание, занятия спортом, пол­ноценное питание, прием витаминов,
• прививки,
• соблюдение правил личной гигиены,
• стерилизация медицинских инструментов,
• здоровый образ жизни,
• избегание контактов с больными людьми, животными.

Значение вирусов в природе и жизни человека

План ответа:

• Общая характеристика бактерий
• Классификация бактерий по форме
• Строение бактериальной клетки. Типы питания бактерий
• Дыхание бактерий
• Размножение бактерий
• Значение бактерий в природе и жизни человека

Количество видов. Насчитывается более 10 тысяч видов бактерий.

Среда обитания бактерий. Бактерии заняли все среды жизни: наземно-воздушную, почвенную, водную, организмы растений, животных и грибов.

Строение бактерий. Средние размеры клеток бактерий от 0,5 до 5 мкм в диа­метре. (1мкм = 1/1000 мм). Бактерии могут существовать в виде отдельных клеток или образовывать колонии. В зависимости от фор­мы клеток бактерий делят на кокки (шаровидные), бациллы (палочковидные), вибрионы (в виде запятой), спириллы и спирохеты (спиралевидные).

Клетка бактерии снаружи покрыта оболочкой, основное вещество которой - муреин. Оболочка, в свою очередь, может быть заключена в слизистую капсулу. Под оболочкой расположена клеточная мембрана. В цитоплазме находятся рибосомы и нуклеоид – участок цитоплазмы, где расположена кольцевая молекула ДНК. Многие бактерии имеют жгутики, необходимые им для пере­движения.

Образ жизни бактерий. Среди бактерий встречаются какавтотрофы (цианобактерии), так и гетеротрофы (молочнокислые, болезнетворные). Некоторые бактерии (симбионты) поселяются в организме человека, животных, растений и обмениваются с ними питательными веществами. Дыхание у одних бактерий происходит с использованием кислорода (аэробно), а у других - без него (анаэробно).

Основной способ размножения бактерий – простое деление клетки надвое. В благоприятных условиях такие деления повторяются каждые 15-20 минут. Половой процесс включает в себя сближение двух бактериальных клеток с последующим обменом генетической информацией. Этот процесс называется конъюгацией.

В неблагоприятных условиях бактерии образуют споры - клетки, покрытые дополнительными оболочками, защищающими их от гибели.

Многообразие бактерий.

Гнилостные бактерии разлагают белки. Они вызывают гниение продуктов.

Молочнокислые бактерии расщепляют углеводы. Превращают молоко в простоквашу, вызывают квашение капусты и других овощей. В то же время вызывают порчу продуктов.

Симбиотические бактерии обитают в кишечнике животных и человека, облегчая расщепление питательных веществ.

В корнях растений поселяются азотофиксирующие бактерии, которые поглощают азот из воздуха. Образующиеся при этом вещества они передают растению, а от него получают углеводы и минеральные вещества.

Болезнетворные бактерии вызывают заболевания человека: брюшной тиф, туберкулез, проказу, ангину, чуму, холеру, дизентерию, столбняк и другие. С ними борются, применяя ле­карства - антибиотики, а также и меры профилактики (кипячение питьевой воды, поддержание чистоты, соблюдение правил личной гигиены).

Новые понятия и термины: кокки, стрептококки, стафилококки, бациллы, спириллы, вибрионы, конъюгация, нуклеоид, муреин.

Вопросы на закрепление.

1. Какое строение имеет тело бактерий?
2. Почему бактерии могут обитать в самых различных средах жизни?
3. Какие существуют способы уничтожения бактерий?
4. Чем могут быть опасны консервы из мяса, рыбы, фасоли?
5. Каких продуктов питания мы бы никогда не знали без бактерий?

Царство Грибы

Количество видов. В настоящее время микологи описали около 100 тысяч видов грибов.

Среда обитания грибов.

Грибы обитают везде, где есть органические вещества: в почве, в воде, на древесине, на растениях, на теле человека и животных. Предпочитают темные влажные места.

Строение грибной клетки.

Грибы - эукариоты. В каждой клетке содержится одно или несколько ядер. Содержимое клетки покрыто клеточной мембраной, а сверху еще и клеточной оболочкой, поэтому вещества в грибную клетку проникают только в газообразном или растворенном состоянии. В состав оболочки входит хитин. В цитоплазме грибной клетки располагаются органоиды, характерные для клетки животного, только клеточный центр у большинства грибов отсутствует. Запасные вещества откладываются в виде гликогена, белков, капель жира.

Строение тела гриба.

Тело гриба называется мицелий, или грибница. Мицелий может быть одноклеточный одноядерный (дрожжи), одноклеточный многоядерный (мукор), многоклеточный (пеницилл, шляпочные грибы). Многоклеточный мицелий состоит из однорядных нитей - гиф. Мицелий растет в течение всей жизни гриба.Размеры грибов колеблются от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров.

Образ жизни грибов.

Сходство грибов с растениями и животными.

Так же, как и растения, грибы ведут неподвижный образ жизни, имеют клеточную оболочку, растут в течение всей жизни, поглощают вещества в виде растворов. С животными их сближает гетеро­трофный тип питания, отложение гликогена в качестве за­пасного вещества, образование хитина.

Многообразие грибов.

Дрожжи - одноклеточные микроскопические грибы, обитающие в питательной жидкой среде, богатой сахаром. Они разлагают сахар на спирт и углекислый газ, т.е. вызывают спиртовое брожение. Размножаются почкованием. Дрожжи используются для приготовления хлеба, пи­ва, вина.

Плесневые грибы. Некоторые грибы вызывают образование пушистого налета - плесени на продуктах, почве, бумаге. Например, мукор часто появляется на хлебе. Он представляет собой огромную разветвленную клетку с многочисленными ядрами. Вначале плесень белая, а затем ее гифы поднимаются вверх, и на их концах образуются черные спорангии. При созревании спор головки лопаются, и споры разносятся ветром. Другой пример плесневых грибов – пеницилл. Он поселяется на влажном хлебе, овощах и других продуктах питания. Плесень вначале имеет белый цвет, который затем сменяется на сине-зеленый. Мицелий - многокле­точный. На приподнимающихся концах некоторых нитей образуются «кисточки», состоящие из клеток - спор. Они обры­ваются и разносятся по воздуху. Именно из пеницилла Александр Флеминг выделил первый антибиотик - пенициллин, спасший жизнь многим людям.

Шляпочные грибы. У шляпочных грибов, кроме подземной грибницы, образуются наземные «плодовые тела», имеющие шляпки и ножки. Плодовое тело состоит из плотно переплетенных нитей грибницы. На нижней стороне шляпки образуются трубочки или пластинки, где образуются споры. Шляпочные грибы могут размножаться и вегетативно - частями мицелия. У многих шляпочных грибов гифы оплетают корни растений и даже могут проникать внутрь, образуя микоризу. Грибница поглощает из почвы воду с минеральными веществами, а растение передает грибам органические вещества. Среди шляпочных грибов есть как съедобные, так и ядовитые.

Головневые грибы поражают хлебные злаки. Споры распространяются на здоровые зерновки во время уборки урожая. При посеве они попадают в землю и прорастают. При этом гифы проникают в проростки и растут внутри стебля, питаясь его веществами. Когда наступает цветение, грибница достигает колоса, сильно разрастается, образует очень много спор вместо зерновок.

Спорынья поражает злаковые культуры. Вместо зерновок в колосе образуются ядовитые черно-фиолетовые рожки. Попав в муку, они могут вызвать сильное отравление, в народе получившее название во Франции "антониев огонь", а в России - "злые корчи" ("ведьмины корчи"). Отравлению подвержены и животные. В настоящее время перед посевом зерна обрабатывают специальными веществами, что позволило практически избавиться от спорыньи в сельскохозяйственных посевах. В крайне малых дозах отдельные виды спорыньи используются в медицинских целях.

Трутовики поселяются на деревьях. Споры проникают в древесину через раны в коре. Грибница развивается внутри древе­сины и разрушает ее. Через несколько лет после заражения на дереве появляются многолетние плодовые тела, трубчатые на нижней стороне. Меры борьбы: уничтожение больных де­ревьев, замазывание ран на коре дерева.

Значение грибов в природе и жизни человека.

• Разлагают органические остатки, участвуя в круговороте веществ в экосистеме.
• Формируют почву.
• Входят в состав лишайников и образуют микоризу.
• Используются для получения антибиотиков, пищевых продуктов.
• Вызывают порчу пищевых продуктов, бумаги, кожаных изделий, древесины.
• Могут вызвать заболевания и отравления человека и животных.

Новые понятия и термины: хитин, гликоген, мицелий, гифы, микориза.
Представители: дрожжи, пеницилл, мукор, шампиньон, мухомор, груздь, масленок, головня, спорынья, трутовики.

Исходный уровень знаний:
слоевище, гриб, водоросль, гифы, симбиоз, питание (автотрофное, гетеротрофное), размножение (половое, бесполое)

План ответа:

• Лишайники - симбиотические организмы
• Морфологические типы слоевищ
• Строение тела лишайников
• Размножение лишайников
• Специфические свойства лишайников
• 3начение лишайников в природе и хозяйстве человека

Количество видов. В настоящее время лихенологи описали около 26 тысяч видов лишайников.

Среда обитания лишайников.

Лишайники произрастают на почве, деревьях, скалах. Распространены в умеренных и холодных областях зем­ного шара, а также в горах.

Строение тела лишайника.

Тело лишайника образовано двумя компонентами: грибом и водорослью. Таким образом, лишайники являются симбиотическими организмами. Между симбионтами в процессе эволюции сформировалась тесная связь, в результате чего они стали единым организмом.

Лишайники не имеют зеленой окраски, у них нет стебля, листьев, корней, их тело состоит из слоевища. Основу тела образуют гифы гриба. У большинства лишайников слоевище имеет верхний и нижний корковые слои из плотного сплетения гиф, между которыми находится рыхлый слой грибных нитей с водорослями. Корковый слой грибов защищает водоросли от высыхания, чрезмерного освещения. В слое водорослей происходит фотосинтез и накопление органических веществ. Таким образом, водоросль получает от гриба воду, защиту и растворенные минеральные соли, а гриб получает от водоросли органические вещества. К поверхности они крепятся при помощи гиф гриба. Водоросли, ходящие в состав лишайника, относятся к зеленым или сине-зеленым (цианобактериям).

Различают три формы слоевищ лишайников:

Накипные (графис),

Листоватые (пармелия),

Кустистые (кладония).

Образ жизни лишайников.

Питаются лишайники автотрофно за счет фотосинтеза, протекающего в клетках водорослей. Дышат они, используя кислород воздуха (аэробно). Размножаются лишайники в основном бесполым путем: частями слоевища, спорами грибов. При прорастании спора гриба должна встретить тот вид водорослей, который входит в состав данного лишайника. Если такой встречи не произойдет, гриб обречен на гибель. Грибов, образующих лишайник, в природе в свободном виде не существует. Половое размножение осуществляется за счет грибного компонента при слиянии гиф.

Специфические черты лишайников.

Лишайникам свойственны специфические черты, которые не присущи ни грибу, ни водоросли в отдельности.

Могут первыми поселяться на голых камнях.

Чувствительны к загрязнению окружающей среды – биологические индикаторы чистоты воздуха.

Растут лишайники крайне медленно (прирост за год у накипных составляет 1- 8 мм, у кустистых - 1- 35 мм).

У лишайников имеются специфические вещества, например, лишайниковые кислоты, способные растворять поверхность камня.

Значение лишайников в природе и жизни человека.

Новые понятия и термины: индикатор; лишайники: накипные, листоватые, кустистые.

Вопросы на закрепление:

1. Какого цвета бывают лишайники?
2. Почему возможно существование лишайников там, где мо¬гут существовать гриб и водоросль?
3. Какие лишайники называют эпифитами?
4. Почему в местах произрастания лишайников нужно ходить по специально отведенным тропам?

Вирусы (биология расшифровывает значение этого термина так) - внеклеточные агенты, которые могут воспроизводиться только с помощью живых клеток. Причем они способны поражать не только людей, растения и животных, но также и бактерии. Вирусы бактерий принято называть бактериофагами. Не столь давно были обнаружены виды, которые поражают друг друга. Они называются «вирусы-сателлиты».

Общие характеристики

Вирусы являются очень многочисленной биологической формой, так как существуют в каждой экосистеме на планете Земля. Их изучением занимается такая наука, как вирусология - раздел микробиологии.

Каждая вирусная частица имеет несколько компонентов:

Генетические данные (РНК или ДНК);

Капсид (белковая оболочка) - выполняет защитную функцию;

Вирусы имеют достаточно разнообразную форму, начиная от самой простой спиральной и заканчивая икосаэдрической. Стандартные размеры составляют около одной сотой размера небольшой бактерии. Однако большая часть экземпляров такие маленькие, что их даже не видно под световым микроскопом.

Распространяются несколькими способами: вирусы, живущие в растениях, перемещаются с помощью насекомых, питающихся травяными соками; животные вирусы переносят кровососущие насекомые. У передаются большим количеством способов: воздушно-капельным или половым путем, а также посредством переливания крови.

Происхождение

В наше время существуют три гипотезы происхождения вирусов.

Кратко о вирусах (по биологии этих организмов база знаний наша, к сожалению, далека от совершенства) вы можете прочитать в данной статье. Каждая из перечисленных выше теорий имеет свои минусы и недоказанные гипотезы.

Вирусы как форма жизни

Существует два определения формы жизни вирусов. Согласно первому, внеклеточные агенты - это комплекс органических молекул. Второе определение сообщает о том, что вирусы являются особой формой жизни.

Вирусы (биология подразумевает появление многих новых видов вирусов) характеризуются как организмы на границе живого. Они похожи на живые клетки тем, что имеют свой неповторимый набор генов и эволюционируют исходя из метода естественного отбора. Также они могут размножаться, создавая при этом собственные копии. Так как вирусы не ученые не рассматривают их как живую материю.

Для того чтобы синтезировать собственные молекулы, внеклеточным агентам нужна клетка-хозяин. Отсутствие собственного обмена веществ не позволяет им размножаться без посторонней помощи.

Классификация вирусов по Балтимору

Какие бывают вирусы, биология описывает достаточно детально. Дейвид Балтимор (лауреат Нобелевской премии) разработал свою классификацию вирусов, которая до сих пор пользуется успехом. Данная классификация основывается на способах образования мРНК.

Вирусы должны образовывать мРНК из собственных геномов. Этот процесс необходим для репликации собственной нуклеиновой кислоты и образования белков.

Классификация вирусов (биология учитывает их происхождение), согласно Балтимору, выглядит следующим образом:

Вирусы с двуцепочной ДНК без РНК стадии. К таким относятся мимивирусы и герпевирусы.

Одноцепочная ДНК с положительной полярностью (парвовирусы).

Двучепочная РНК (ротавирусы).

Одноцепочная РНК положительной полярности. Представители: флавивирусы, пикорнавирусы.

Одноцепочная молекула РНК двойной или негативной полярности. Примеры: филовирусы, ортомиксовирусы.

Одноцепочная положительная РНК, а также наличие синтеза ДНК на матрице РНК (ВИЧ).

Двуцепочная ДНК, и наличие синтеза ДНК на матрице РНК (гепатит В).

Жизненный период

Примеры вирусов в биологии встречаются едва ли не на каждом шагу. Но у всех жизненный цикл протекает практически одинаково. Не имея клеточного строения, размножаться методом деления они не могут. Поэтому и используют материалы, находящиеся внутри клетки своего хозяина. Таким образом, они воспроизводят большое количество копий самих себя.

Цикл вируса состоит из нескольких этапов, которые являются взаимоперекрывающимися.

На первом этапе вирус прикрепляется, то есть образовывает специфическую связь между своими белками и рецепторами клетки-хозяина. Далее нужно проникнуть в саму клетку и передать ей свой генетический материал. Некоторые виды переносят еще и белки. После этого происходит потеря капсида, и геномная нуклеиновая кислота высвобождается.

Заболевания человека

Каждый вирус имеет определенный механизм действия на своего хозяина. Этот процесс включает лизис клеток, который приводит к их смерти. У при отмирании большого количества клеток начинает плохо функционировать весь организм. Во многих случаях вирусы могут и не наносить вреда человеческому здоровью. В медицине это называется латентностью. Примером такого вируса является герпес. Некоторые латентные виды способны приносить пользу. Порой их присутствие вызывает иммунный ответ против бактериальных патогенов.

Некоторые инфекции могут быть хроническими или пожизненными. То есть вирус развивается, несмотря на защитные функции организма.

Эпидемии

Горизонтальная передача является самым распространённым типом распространения вируса среди человечества.

Скорость передачи вируса зависит от нескольких факторов: плотности популяции, количества людей с плохим иммунитетом, а также от качества медицины и погодных условий.

Защита организма

Виды вирусов в биологии, которые могут повлиять на человеческое здоровье, неисчислимые. Самой первой защитной реакцией является врожденный иммунитет. Его составляют специальные механизмы, которые дают неспецифическую защиту. Такой вид иммунитета не способен обеспечить надежную и долгую защиту.

Когда у позвоночных появляется приобретенный иммунитет, то вырабатываются специальные антитела, которые присоединяются к вирусу и делают его безопасным.

Однако далеко не против всех существующих вирусов образуется приобретенный иммунитет. Например, ВИЧ постоянно меняет аминокислотную последовательность, поэтому уходит от иммунной системы.

Лечение и профилактика

Вирусы в биологии - это очень распространенное явление, поэтому ученые вывели специальные вакцины, содержащие «убийственные вещества» для самих вирусов. Самой распространенным и действенным методом борьбы является вакцинация, которая создает иммунитет к инфекциям, а также противовирусные препараты, которые способны избирательно ингибировать репликацию вирусов.

Вирусы и бактерии биология описывает в основном как вредоносных обитателей человеческого организма. В настоящее время с помощью вакцинации можно побороть более тридцати вирусов, поселившихся в теле человека, и еще больше - в организме животных.

Меры профилактики против вирусных заболеваний следует проводить вовремя и качественно. Для этого человечество должно вести здоровый образ жизни и стараться всеми возможными способами повысить иммунитет. Государство же должно вовремя устраивать карантины и обеспечивать хорошее медицинское обслуживание.

Вирусы растений

Искусственные вирусы

Возможность создавать вирусы в искусственных условиях может иметь много последствий. Вирус не может полностью вымереть до тех пор, пока имеются чувствительные к нему тела.

Вирусы - это оружие

Вирусы и биосфера

На данный момент внеклеточные агенты могут "похвастаться" наибольшим количеством особей и видов, проживающих на планете Земля. Они выполняют важную функцию, регулируя численность популяций живых организмов. Очень часто они образовывают с животными симбиоз. Например, яд некоторых ос содержит компоненты вирусного происхождения. Однако их главной ролью в существовании биосферы является жизнь в море и океане.

В одной чайной ложке морской соли содержится приблизительно миллион вирусов. Их основной целью является регуляция жизни в водных экосистемах. Большая их часть абсолютно безвредны для флоры и фауны

Но это далеко не все положительные качества. Вирусы регулируют процесс фотосинтеза, поэтому увеличивают процентное содержание кислорода в атмосфере.

Роль вирусов в жизни человека. Способы передачи вирусных заболеваний.

Вирусы

Вирусы являются возбудителями многих опасных болезней человека , животных и растений. Они передаются при непосредственном физическом контакте, воздушно-капельным, половым путём и другими способами. Вирусы могут также переноситься другими организмами (переносчиками): так, вирус бешенства переносится собаками, рогатым скотом, летучими мышами и другими млекопитающими.

ДНК-вирусы

• ДНК-вирусы (вирус оспы, группа герпеса, аденовирусы (заболевания дыхательных путей и глаз), паповавирусы (бородавки), гепаднавирусы (гепатит B))

РНК-вирусы

• РНК-вирусы (пикорнавирусы (гепатит A, полиомиелит, ОРЗ), миксовирусы (грипп, корь, свинка), арбовирусы (энцефалит, желтая лихорадка)). К вирусным заболеваниям относится и обнаруженный в 1981 году вирус иммунодефицита человека, вызывающий СПИД.

Использование вирусов

Попытки использовать вирусы на пользу человечеству довольно немногочисленны. Так, в середине XX века вирус кроличьего миксоматоза использовали в Австралии, чтобы уменьшить поголовье этих чрезвычайно расплодившихся животных. Благодаря успехам генетики в будущем, возможно, искусственные вирусы смогут уничтожать больные клетки, не затрагивая при этом здоровые, или излечивать их, добавляя необходимый ген.

Вакцина

Из-за высокой мутабельности вирусов лечение вирусных заболеваний довольно сложно. Гораздо успешнее применять вакцинацию, заключающуюся во введении аттенуированных (то есть ослабленных) микроорганизмов или умеренных (близкородственных, но не патогенных) штаммов. В 1796 году Эдуард Дженнер изобрел оспопрививание (сейчас вирус оспы остался только в нескольких научных лабораториях), а в 1885 году Луи Пастер сделал первую прививку от бешенства. Также практикуют пассивную иммунизацию, то есть введение уже готовых антител из крови животных

Существование вирусовбыло впервые установлено при изучении мозаичной болезни табака. До 1930-х годов вирусы рассматривались как мельчайшие бактерии. В 1933 году эта точка зрения была опровергнута. Уэндел Стэнли, работавший в Рокфеллеровском институте, получил экстракт вируса табачной мозаики и инфицированных растений и очистил его. Очищенный вирус осаждался в виде кристаллов. Кристаллизация - это один из главных тестов на наличии химически чистого соединения, не содержащего примеси: таким образом, стало ясно, что химической точки зрения вирус намного проще живого организма.

Вирусы в первые были открыты в 1892 г. выдающимся русским биологом Д.И. Ивановым, который стал основателем вирусологии.

Сейчас известно около 200 форм животных вирусов, 170 растительных вирусов и 50 бактериальных вирусов. Никто не знает, сколько существует вирусов, почти всегда можно выделить новые вирусы.

Немалую роль вирусы играют в эволюции организмов. Вирусы - мощный мутагенный фактор. После вирусных заболеваний у человека и животных резко возрастает число повреждённых хромосом. Таким образом, вирусы являются поставщиками новых мутаций для естественного отбора. Геном вируса может включаться в геном хозяина, и вирусы могут переносить генетическую информацию. С помощью электронного микроскопа изучена структура вирусов. Вирус табачной мозаики, например имеет палочковидную форму; его длина составляет 300нм и диаметр 15нм. В состав вируса входит единственная молекула РНК в 6000 нуклеотидов. Выводя основные группы вирусов такие как РНК - содержащиеся вирусы, ДНК - содержащиеся вирусы, вироиды и многие другие. Одно-цепочные РНК - содержащиеся вирусы подразделяются на вирусы позитивным (плюс нитевым) и негативным (минус нитевым) геномами. В первом случае РНК функционирует как матричная, во втором случае на ней образуется комплиментарная цепь, которая служит для синтеза мРНК вируса. Позитивные делятся на оболочные и безоболочные. Например, вирус табачной мозаики имеет оболочку, а вирус полиамилита и ящура не имеет оболочку. К позитивным вирусам относятся арбовирусы они переносят жёлтую лихорадку.

Негативные вирусы вызывают бешенство, корь, свинка, болезнь Ньюкасла домашних птиц.

ДНК содержащиеся вирусы вызывают паппиломы и герпес. Заражение герпесом приводит к появлению язвенных и гнойных пузырьков. Также герпес вызывает заболевание половых органов, ветряную оспу, лишай и некоторые виды рака. Гепатит "Б" вызывает, содержащиеся частично двух цепочную ДНК, а гепатит "А" вызывает РНК - содержащихся вирусов. Вероиды - это мельчайшие из известных возбудителей болезни; они намного меньше вирусных генов и лишены белковой оболочки. Известные вероиды растений, они состоят из однонитевой молекулы РНК, которая автономно реплицируется в заряжённых клетках. Один из вироидов стал причиной гибели миллионов кокосовых пальм на Филиппинах.

Вирусы также поражают бактерии, которые называются бактериофагами или фагами. Один из распространенных фагов - Т4. Он имеет сложную структуру, чем у вирусов. Длина его 100нм, а сам фаг состоит из пяти "частей": чехла отростка, способного к сокращению, базальной пластинки и нитей отростка. Длинная молекула ДНК уложена в виде спирали головки фага.

Вирусы размножаются, используя генетический аппарат клетки. Размножение вируса происходит в три этапа: вирусные нуклеиновые кислоты "заставляют" клетку синтезировать новые вирусы ферменты; синтезируются в необходимом количестве вирус специфические нуклеиновых кислот и белков; происходит сборка вирусных частей.

Вирусы являются одной из самых распространённых форм существования органической материи на планете по численности: воды мирового океана содержат около 250 миллионов частиц бактериофагов на миллилитр воды. Вирусы играют важную роль в регуляции численности популяций видов живых организмов.

В жизни человека вирусы играют отрицательную роль – вызывают заболевания органов:
- дыхания (грипп);
- пищеварения (гепатит);
- нервной системы (полиомиелит, энцефалит, бешенство);
- а также кожи и слизистых оболочек (герпес, оспа);
- угнетающие иммунитет (СПИД).

В современном мире человечество ищет такой препарат, который мог бы заставить исчезнуть СПИДу.

Синдром приобретённого иммунной дефицита (СПИД) впервые обнаружен в 1981 году в Калифорнии (США). Вирус иммунной дефицита человека (ВИЧ) передаётся через кровь и поражает иммунную систему человека, который становится беззащитным против других болезней. Человек, заражённый СПИДом, может не болеть в течение пяти лет. Лекарств против СПИДа нет. И ещё не удалось спасти ни одного человека. В 1993 году число заражённых СПИДом достигло 15 миллионов человек. Первое декабря объявлен днём всемирной борьбы с о СПИДом. Единственная спасение от СПИДа - личная профилактика т.е.:

Пользование одноразовыми шприцами.

Пользоваться презервативами.

Оспа - вирусная инфекционная болезнь, исчезнувшая в 20 веке в бывшем СССР, оспа не отмечалась с 1937 года. Последний случай был зарегистрирован осенью 1977 году в Эфиопии. В 1980 году "ВОЗ" (всемирная организация здравоохранения) официально объявила о полной ликвидации оспы на Земле.

И наконец грипп, который образует целые эпидемии приводящие к летальному исходу. Зимой 1968/69 года в США было зарегистрировано 50 млн. случаев кон конского гриппа, при этом 70000 человек погибло. Колоссальная эпидемия гриппа 1918/19 г. охватила весь земной шар, проходила в виде трёх волн и унесла 20 млн. человек.

Более тысячи известных заболеваний растений вызываются вирусами, относящиеся примерно к 100 различным типам. Вирусные болезни растений, как правило, распространяются с помощью беспозвоночных - насекомых. Сосущие насекомые, такие как тля и цикадки переносят вирус вместе с соком. Вирусы растений содержат РНК, за исключением каулимовирусы и геминивирусы. В большинстве случаев капсид вирусов растений состоит из одного типа белка.

Вирусы вызывают рак у многих групп животных. Помимо ретро вирусов существует группа ДНК - содержащиеся. Герпесвирусов (вирус Эпгитейна-Барр), вызывающий два типа рака у человека.

Взаимодействуя с клеткой организма хозяина, вирус изменяет процессы жизнедеятельности, строение и ведет к гибели. Вирусы вызывают заболевания клеток человека, животных, растений. В природе вирусы регулируют численность своих хозяев. Таким образом происходит естественный отбор – самые сильные организмы (способны вырабатывать антитела) имеют шанс выжить.