Формы жизни — вирусы, бактериофаги

Вирусы— доклеточные формы жизни, которые являются облигатными внутриклеточными параш гимн, г. с. могут сущест­вовать и размножаться только внутри организма хозяина. Вирусы были открыты Д. И. Ивановским в 1892 г. (он изучал вирус табач­ной мозаики), но доказать их существование удалось намного

позднее.

Многие вирусы являются возбудителями заболеваний, таких как СПИД, коревая краснуха, эпидемический паротит (свинка), ветряная и натуральная оспа.

Вирусы имеют микроскопические размеры, многие из них способны проходить через любые фильтры. И отличие от бакте­рий, вирусы нельзя выращивать на питательных средах, так как вне организма они не проявляют свойств живого. Вне живого организма (хозяина) вирусы представляют собой кристаллы ве­ществ, не имеющих никаких свойств живых систем.

Строение вирусов

Зрелые вирусные частицы называются вирионами. Фактиче­ски они представляют собой геном, покрытый сверху белковой оболочкой. Эта оболочка— капсид. Она построена из белковых молекул, защищающих генетический материал вируса от воз­действия нуклеаз — ферментов, разрушающих нуклеиновые кис­лоты.

У некоторых вирусов поверх капсида располагается суперкапсидная оболочка, также построенная из белка. Генетический материал представлен нуклеиновой кислотой. У одних вирусов это ДНК (так называемые ДНК-овые вирусы), у других — РНК (РНК-овые вирусы).

РНК-овые вирусы также называют ретровирусами, так как для синтеза вирусных белков в этом случае необходима обратная транскрипция, которая осуществляется ферментом - обратной транскриптазой (ревертазой) и представляет собой синтез ДНК на базе РНК.

Размножение вирусов

При внедрении вируса внутрь клетки-хозяина происходит освобождение молекулы нуклеиновой кислоты от белка, поэтому в клетку попадает только чистый и незащищенный генетический материал. Если вирус ДНК, то молекула ДНК встраивается в мо­лекулу ДНК хозяина и воспроизводится вместе с ней. Так появля­ются новые вирусные ДНК, неотличимые от исходных. Все про­цессы, протекающие в клетке, замедляются, клетка начинает работать на воспроизводство вируса. Так как вирус является облигатным паразитом, то для его жизни необходима клетка-хо­зяин, поэтому она не погибает в процессе размножения вируса. Гибель клетки происходит только после выхода из нее вирусных частиц.

Если это ретровирус, внутрь клетки-хозяина попадает его РНK. Она содержит гены, обеспечивающие обратную транскрип­цию: на матрице РНК строится одноцепочечная молекула ДНК. Из свободных нуклеотидов достраивается комплементарная цепь, которая и встраивается в геном клетки-хозяина. С полученной ДНК информация переписывается на молекулу и-РНК, на матри­це которой затем синтезируются белки ретровируса.

Бактериофаги

Это вирусы, паразитирующие на бактериях. Они играют боль­шую роль в медицине и широко применяются при лечении гнойных заболеваний, вызванных стафилококками и др. Бактериофаги имеют сложное строение. Генетический материал находится в головке бактериофага, которая сверху покрыта белковой обо­лочкой (капсидом). В центре головки находится атом магния. Да­лее идет полый стержень, который переходит в хвостовые нити. Их функция — узнавать свой вид бактерий, осуществлять прикреп­ление фага к клетке. После прикрепления ДНК выдавливается в бактериальную клетку, а оболочки остаются снаружи.

ЛЕКЦИЯ № 6. Строение и функции половых клеток (гамет)

Общие свойства гамет

По сравнению с другими клетками гаметывыполняют уникальные функции. Они обеспечивают передачу наследствен­ной информации между поколениями особей, чтоподдерживает жизнь во времени. Гаметы — это одно из направлений дифферен-цировки клеток многоклеточного организма, направленное на процесс размножения. Это высокодифференцированные клетки, ядра которых содержат всю необходимую наследственную информацию для развития нового организма.

По сравнению с соматическими клетками (эпителиальными, нервными, мышечными) гаметы имеют ряд характерных особен­ностей. Первое отличие — наличие в ядре гаплоидногонабора хромосом, что обеспечивает воспрои шедеппе и зиготетипично­го для организмов данного вида диплоидногонабора (гаметы человека, например, содержат по 23 хромосомы; при слиянии гамет после оплодотворения формируется зигота, которая со­держит 46 хромосом — нормальное количество для человече­ских клеток).

Второе отличие — необычное ядерно-цитоплазматическое со­отношение (т. е. отношение объема ядра к объему цитоплазмы). У яйцеклеток оно снижено за счет того, что имеется много цито­плазмы, где содержится питательный материал (желток) для будущего зародыша. В сперматозоидах, наоборот, ядерно-цито-плазматическое соотношение высокое, так как малобъем цито­плазмы (почти вся клетка занята ядром). Этот факт находится в соответствии с основной функцией сперматозоида доставкой наследственного материала к яйцеклетке.

Третье отличие — низкий уровень обмена веществ в гаметах. Их состояние похоже на анабиоз. Мужские половые клетки вооб­ще не вступают в митоз, а женские гаметы получают эту способ­ность только после оплодотворения (когда они уже перестают

быть гаметами и становятся зиготами) или воздействия фактора, индуцирующего партеногенез.

Несмотря на наличие ряда общих черт, мужские и женские поло­вые клетки значительно отличаются друг от друга, что обусловлено различием в выполняемых функциях.