Охарактеризуйте вирусы как неклеточные формы жизни. Приведите известные вам вирусные болезни и меры их профилактики.

Вирусы определяются в особое царство Вира. Слово «вирус» происходит от лат. Virus - яд животного происхождения. Это царство, включающее мельчайшие микроорганизмы, паразиты клеток растений и животных.

Вирусы были открыты в 1892 г. Д. И. Ивановским при изучении возбудителей мозаичной болезни табака. Бактериофаги - паразиты бактерий - открыты в 1917 г.

Д' Эреллем как агенты, разрушающие культуру дифтерийной палочки. Вирусы и бактериофаги относят к неклеточным формам жизни.

Их особенности:

1) незначительные размеры (десятые и сотые доли микрона);

2) отсутствие клеточного строения;

3) простой химический состав;

4) невозможность существования вне организма хозяина.

Форма вирусов может быть различна: палочковидная, нитевидная, сферическая, кубовидная, булавовидная.

От представителей дру­гих царств вирусы отличаются тем, что не имеют клеточного строения. Известно, что вирусы в природе могут существовать в виде кристаллов и в таком состоянии они не размножаются, не вступают в обмен с окружа­ющей средой и не изменяются в течение многих лет. Только при проник­новении в клетку-хозяина и взаимодействуя с ее аппаратом синтеза бел­ка, вирусные частицы проявляют некоторые свойства живой материи - способность размножаться. Таким образом, жизненный цикл вирусов состоит из двух фаз: внеклеточной и внутриклеточной.

Зрелые частицы вирусов - вирионы - состоят из двух основных компонентов: ДНК или РНК (уложенной в виде спирали) и белка.

Их соответственно называют: ДНК- или РНК-содержащие вирусы. Эти вирусные нуклеиновые кисло­ты имеют вид одно- или двухцепочных спиралей, которые в свою оче­редь бывают линейными, кольцевыми или вторично скрученными.

Спираль упакована в белковую оболочку - капсид, построенный из множества одинаковых частиц - капсомеров. Белковый капсид и нуклеиновая кислота образуют так называемый нуклеокапсид.

Нуклеиновая кислота, защищенная капсидом, не проявляет активности. После же проникновения в клетку начинается процесс синтеза ферментов, белков, нуклеиновых кислот вируса, затем разрешение клетки - хозяина и высвобождения вирионов.

В зависимости от структуры и химического состава оболочки вирусы подразделяют на:

— простые - имеют оболочку, состоящую из однотипных белковых образований в виде спиральных или многогранных структур, имеющих различную форму - палочковидную, нитчатую, шаровидную и др.;

— сложные - дополнительно покрыты мембраной, которая располо­жена над белковой оболочкой и представляет собой часть плазматичес­кой мембраны клетки-хозяина. В ней содержатся соединения, служа­щие для распознавания специфических рецепторов на мембране клет­ки-хозяина и прикрепления к ней вирусной частицы.

Большинство вирусов специфичны: они поражают только опреде­ленные типы клеток-хозяев многоклеточных организмов или отдель­ные виды многоклеточных организмов. Проникновение в клетку-хозяина происходит разными путями:

1) оболочка вируса сливается с мембраной клетки-хозяина;

2) вирусная частица попадает путем пиноцитоза;

3) вирусы паразитов бактерий - бактериофаги, состоящие из го­ловки, в которой находится ДНК, отростка, внутри которого нахо­дится полый стержень, и нескольких хвостовых нитей, с помощью которых вирус соединяется с рецепторными участками клетки-хозяина, прикрепляется к поверхности бактерии и растворяет в этом мес­те ее оболочку. Затем ДНК бактериофага впрыскивается в клетку бак­терии, а его оболочка остается вне клетки-хозяина.

Проникнув в клетку-хозяина, вирус размножается: молекулы нуклеиновой кислоты удваиваются, образуя новые вирусные частич­ки, которые покрываются оболочкой из синтезированного клеткой вирусного белка (вирусная нуклеиновая кислота блокирует синтез клеточных белков, а в белково-синтезирующий аппарат передается информация о синтезе вирусных белков).

Проникая в клетку, вирус вызывает в ней инфекционные процессы.

Вирусы являются возбудителями многих болезней растений и животных. В прошлые века вирусные инфекции носили характер пандемий и эпидемий, захватывая огромные территории.

Например, в Европе оспой заболевало 10-12 млн. и умирало 1,5 млн. человек. Особо следует отметить корь. На сегодняшний день от кори ежегодно погибает более 2 млн. детей.

В 1918-1919 гг. грипп-испанка унес более 20 млн. людей.

Вирусные заболевания наносят огромный ущерб сельскому хозяйству. Для животных очень опасен вирус ящура, а вирусные заболевания картофеля, огурцов, томатов и др. существенно снижают урожаи сельскохозяйственных культур.

Различают вирусные инфекции:

1) острые: как правило, после образования нового поколения виру­сов клетка погибает;

2) хронические: новые поколения вирусных частиц образуются в клетке на протяжении продолжительного времени.

Вирусы вызывают множество болезней: грипп, оспа, корь, бешен­ство, гепатит, СПИД, энцефалит и др.

Основная роль в защите от инфекционных заболеваний принадле­жит иммунной системе. Определенные виды лейкоцитов - фагоциты и Т-лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет; в ответ на проник­новение вирусных частиц в организм животных и человека вырабатыва­ются особые защитные белки - иммуноглобулины, если вирусная час­тица попадает внутрь клетки-хозяина, в ней образуются защитные бел­ки - интерфероны, угнетающие размножение вирусов - гуморальный иммунитет.

Меры профилактики:

- карантин: изоляция здоровых людей от больных людей и живот­ных до их полного выздоровления;

- лечение антивирусными препаратами;

- соблюдение правил личной гигиены;

- вакцинация (прививки);

- уничтожение и применение средств защиты против кровососущих насекомых и клещей;

- соблюдение правил кулинарной обработки пищи;

- не употреблять в пищу немытые овощи и фрукты, не пить не кипя­ченую воду;

- соблюдать правила нравственной гигиены.

Вопрос о происхождении вирусов остается до нашего времени не решенным.

Наиболее вероятной представляется гипотеза, трактующая вирусы как результат деградации клеточных организмов. Можно предположить, что длительная эволюция вирусов шла по пути облигатного паразитизма, а именно утраты автономной АТФ, белоксинтезирующего аппарата и собственной цитоплазматической мембраны.

Существует и другое мнение, что вирусы можно рассматривать как группы генов, вышедших из-под контроля генома клетки. В пользу этой гипотезы говорит родство ДНК некоторых вирусов с ДНК клетки и возможность включения ДНК вирусов в геном клетки.