Despre tot ce este în lume

Test de biologie „Nivel genetic molecular. Chimie Cum sunt conectate virușii și moleculele

Tine minte!

Prin ce sunt diferiți virușii de toate celelalte viețuitoare?

De ce existența virusurilor nu contrazice prevederile de bază ale teoriei celulare?

Constă din materie organică sub formă de celule (proteine, acizi nucleici)

Se reproduc cu ajutorul celulelor

Ce boli virale cunoașteți?

Gripa, HIV, rabie, rubeola, variola, herpes, hepatita, rujeola, papilom, poliomielita.

Revizuiți întrebările și temele

1. Cum funcționează virușii?

Virușii sunt foarte simpli ca structură. Fiecare virus este alcătuit din acid nucleic (sau ADN sau ARN) și proteine. Acidul nucleic este materialul genetic al virusului. Este înconjurat de o înveliș proteic protector - o capsidă. Capsida poate conține, de asemenea, propriile enzime virale. Unele viruși, cum ar fi gripa și HIV, au un înveliș suplimentar care se formează din membrana celulară a celulei gazdă. Capsida virusului, formată din multe molecule proteice, are un grad ridicat de simetrie, având de obicei o formă spiralată sau poliedrică. Această caracteristică structurală permite proteinelor individuale ale virusului să se combine într-o particulă virală completă prin auto-asamblare.

2. Care este principiul interacțiunii dintre virus și celulă?

3. Descrieți procesul de pătrundere a virusului în celulă.

Virușii „nud” intră în celulă prin endocitoză - imersarea unei secțiuni a membranei celulare în locul adsorbției lor. În caz contrar, acest proces este cunoscut sub numele de viropexis [virus + greacă. pexis, atașament]. Virușii „îmbrăcați” intră în celulă prin fuzionarea supercapsidei cu membrana celulară cu participarea proteinelor F specifice (proteine ​​de fuziune). Valorile pH-ului acid promovează fuziunea învelișului viral și a membranei celulare. Când virușii „nudă” pătrund în celulă, se formează vacuole (endozomi). După pătrunderea virusurilor „îmbrăcate” în citoplasmă, are loc o deproteinizare parțială a virionilor și modificarea nucleoproteinei acestora (stripping). Particulele modificate își pierd proprietățile infecțioase; în unele cazuri, se modifică sensibilitatea la RNază, care neutralizează acțiunea anticorpilor (AT), și alte semne specifice anumitor grupuri de viruși.

4. Care este efectul virusurilor asupra unei celule?

Gândi! Tine minte!

1. Explicați de ce un virus poate manifesta proprietățile unui organism viu numai atunci când invadează o celulă vie.

Virusul este o formă de viață necelulară, nu are organele care îndeplinesc anumite funcții în celule, nu există metabolism, virușii nu se hrănesc, nu se înmulțesc singuri, nu sintetizează nicio substanță. Au doar ereditate sub forma unui singur acid nucleic, ADN sau ARN, precum și o capsidă de proteine. Prin urmare, numai în celula gazdă, atunci când virusul își înglobează ADN-ul (dacă este un virus retro, atunci are loc prima transcripție inversă și este construită din ARN-ADN) în ADN-ul celulei, se pot forma noi viruși. În timpul replicării și sintezei ulterioare a acizilor nucleici și proteinelor de către celulă, toate informațiile virusului introduse de aceasta sunt reproduse în același timp și sunt colectate noi particule virale.

2. De ce bolile virale au caracter de epidemii? Descrieți măsurile de combatere a infecțiilor virale.

S-au răspândit rapid, prin picături în aer.

3. Exprimă-ți părerea despre momentul în care virușii au apărut pe Pământ în trecutul istoric, având în vedere că virușii se pot reproduce doar în celulele vii.

4. Explicați de ce la mijlocul secolului XX. virusurile au devenit unul dintre principalele obiecte ale cercetării genetice experimentale.

Virușii se înmulțesc rapid, sunt ușor de infectat, provoacă epidemii și pandemii, pot servi ca mutageni pentru oameni, animale și plante.

5. Ce dificultăți apar atunci când se încearcă crearea unui vaccin împotriva infecției cu HIV?

Deoarece HIV distruge sistemul imunitar uman, iar vaccinul este făcut din microorganisme slăbite sau ucise, din produsele lor metabolice sau din antigenele lor obținute prin inginerie genetică sau prin mijloace chimice. Sistemul imunitar nu poate rezista acestei acțiuni.

6. Explicați de ce transferul de material genetic de către viruși de la un organism la altul se numește transfer orizontal. Cum se numește, atunci, după părerea dumneavoastră, transferul de gene de la părinți la copii?

Transferul genelor orizontale (LGT) este un proces în care un organism transferă material genetic către un alt organism care nu este descendentul acestuia. Transferul genic vertical este transferul de informații genetice de la o celulă sau un organism către descendenții acesteia, folosind mecanisme genetice convenționale.

7. De-a lungul anilor, au fost acordate cel puțin șapte Premii Nobel pentru Fiziologie sau Medicină și trei Premii Nobel pentru Chimie pentru cercetări legate direct de studiul virusurilor. Folosind literatură suplimentară și resurse de internet, pregătiți un raport sau o prezentare despre progresele actuale în cercetarea virușilor.

Lupta umanității împotriva epidemiei de SIDA continuă. Și deși este prea devreme pentru a rezuma, anumite, fără îndoială, tendințe optimiste, totul poate fi urmărit. Așadar, biologii din America au reușit să crească celule imunitare în care virusul imunodeficienței umane nu se poate multiplica. Acest lucru a fost realizat cu ajutorul celei mai recente tehnici, care face posibilă influențarea activității aparatului ereditar al celulei. Profesorul de la Universitatea din Colorado Ramesh Akkina și colegii săi au proiectat molecule speciale care blochează activitatea uneia dintre genele cheie ale virusului imunodeficienței. Apoi oamenii de știință au realizat o genă artificială capabilă să sintetizeze astfel de molecule și, cu ajutorul unui virus purtător, au introdus-o în nucleele celulelor stem, care ulterior au dat naștere unor celule imune deja protejate de infecția cu HIV. Cu toate acestea, doar studiile clinice vor arăta cât de eficientă va fi această tehnică în lupta împotriva SIDA.

Chiar și acum 20 de ani, boala era considerată incurabilă. În anii 90, s-au folosit doar preparate cu interferon-alfa de scurtă durată. Eficacitatea acestui tratament a fost foarte scăzută. În ultimul deceniu, „standardul de aur” în tratamentul hepatitei cronice C a fost combinat terapia antiviral cu interferon-alfa pegilat și ribavirină, care este în general 60-70% eficient în eliminarea virusului, adică în vindecarea hepatitei C. Mai mult, printre pacienții infectați cu genotipurile 2 și 3 ale virusului, este de aproximativ 90%. În același timp, rata de vindecare la pacienții infectați cu genotipul virusului C, până de curând, era de doar 40-50%.

1. Caracteristici ale vieții (dimensiune)

2. Schema structurii virusului

3. Schema de pătrundere în celulă, reproducere

4. Poezii și ghicitori despre viruși

4 ghicitori și poezii

arăt trist -

Mă doare capul dimineața

Strănut, sunt răgușit.

Ce?

Este... gripa

Virus nenorocit gripa asta

Capul doare acum

Temperatura a crescut

Și ai nevoie de o poțiune cu pene

Copilul are rujeolă?

Nu este deloc durere

Doctorul te va ajuta, grăbește-te

Copilul nostru se va vindeca

Mă duc la vaccinare

Voi veni cu mândrie la doctor

Faceți o seringă și o injecție

Totul este gata? am fost

Viitoarea ta profesie

1. Demonstrați că cunoștințele de bază despre procesele care au loc la nivelurile moleculare și celulare ale organizării viețuitoarelor sunt necesare nu numai biologilor, ci și specialiștilor din alte domenii ale științelor naturii.

Biofizicienii, biochimiștii, nu se pot lipsi de astfel de cunoștințe. Procesele fizice și chimice urmează aceleași legi.

2. Ce profesii în societatea modernă necesită cunoașterea structurii și caracteristicilor vieții organismelor procariote? Pregătește un mesaj scurt (nu mai mult de 7-10 propoziții) despre profesia care te-a impresionat cel mai mult. Explica-ti alegerea.

Biotehnolog sistemic. Specialist in inlocuirea solutiilor invechite din diverse industrii cu produse noi din industria biotehnologiei. De exemplu, va ajuta companiile de transport să treacă la biocombustibili în loc de motorină, iar companiile de construcții - la noi biomateriale în loc de ciment și beton. Utilizați biotehnologia pentru a curăța mediile lichide.

3. „Acești specialiști sunt necesari în institutele științifice veterinare și medicale, institutele academice, în întreprinderile legate de biotehnologie. Nu vor rămâne fără muncă în laboratoarele policlinicilor și spitalelor, la stațiile de creștere agronomică, în laboratoarele veterinare și spitale. Uneori, ei sunt cei care pot face cel mai fiabil și mai precis diagnostic. Cercetările lor sunt indispensabile pentru diagnosticarea precoce a bolilor oncologice.” Imaginează-ți despre ce fel de oameni vorbești în aceste propoziții. Demonstrează-ți punctul de vedere.

Probabil genetica. Ocupându-se de material genetic, ei pot lucra în orice industrie legată de organismele vii, fie că este vorba de reproducere sau orice ramură a cunoștințelor medicale.

Materia organică în fauna sălbatică

Substanțele organice sunt baza întregii naturi vii. Plante și animale, microorganisme și viruși - toate viețuitoarele constau dintr-o cantitate imensă de diverse substanțe organice și un număr relativ mic de substanțe anorganice. Compușii de carbon, datorită diversității lor mari și capacității de a face numeroase transformări chimice, au stat la baza pe care a luat naștere viața în toate manifestările ei. Purtătorii proprietăților care sunt incluse în conceptul de „viață” sunt substanțe organice complexe, ale căror molecule conțin lanțuri de multe mii de atomi - biopolimeri.

În primul rând este proteine ​​- purtători de viață, baza unei celule vii. Polimeri organici complecși - Proteinele sunt compuse în principal din carbon, hidrogen, oxigen, azot și sulf. Moleculele lor se formează prin combinarea unui număr foarte mare de molecule simple – așa-numitele aminoacizi(vezi articolul „Chimia vieții”).

Există multe proteine ​​diferite. Există proteine ​​de susținere, sau cele structurale. Astfel de proteine ​​fac parte din oase, formează cartilaj, piele, păr, coarne, copite, pene, solzi de pește. Proteinele structurale fac parte din mușchi împreună cu proteinele care îndeplinesc funcții contractile. Contracția musculară (cel mai important rol al acestui tip de proteine) este conversia unei părți din energia chimică a unor astfel de proteine ​​în lucru mecanic. Un grup foarte mare de proteine ​​reglează reacțiile chimice ale organismelor. aceasta enzime(catalizatori biologici). În prezent, mai mult de o mie dintre ele sunt cunoscute. Organismele foarte dezvoltate sunt, de asemenea, capabile să producă proteine ​​de protecție - așa-numiții anticorpi, care sunt capabili să precipite sau să se lege și, prin urmare, să neutralizeze substanțele și corpurile străine care au pătruns în organism din exterior.

Alături de proteine, cele mai importante funcții ale vieții sunt acizi nucleici.Într-un organism viu, metabolismul are loc întotdeauna. Compoziția aproape tuturor celulelor sale este reînnoită constant. Proteinele celulare sunt, de asemenea, reînnoite. Dar la urma urmei, pentru fiecare organ, pentru fiecare țesut, este necesar să-și facă propria proteină specială, cu propria sa ordine unică de aminoacizi în lanț. Deținătorii acestui ordin sunt acizii nucleici. Acizii nucleici sunt un fel de șabloane prin care organismele își construiesc proteinele. Se spune adesea figurativ că acestea conțin codul pentru sinteza proteinelor. Fiecare proteină are propriul cod, propriul șablon. Acizii nucleici au o altă funcție. Sunt modele pentru acizii nucleici înșiși. Acesta este un fel de „dispozitiv de memorie” cu ajutorul căruia fiecare specie de ființe vii transmite din generație în generație codurile pentru construirea proteinelor lor (vezi articolul „Chimia vieții”).

Proteinele nu sunt singurele care îndeplinesc funcții de sprijin în natură. În plante, de exemplu, substanțe de susținere, scheletice - celuloză și lignină. Acestea sunt și substanțe polimerice, dar de un tip complet diferit. Lanțurile lungi de atomi de celuloză sunt construite din molecule de glucoză aparținând grupului de zahăr. Prin urmare, celuloza este denumită polizaharide. Structura ligninei nu a fost încă stabilită definitiv. Acesta este, de asemenea, un polimer, aparent cu molecule reticulate. Iar la insecte, chitina, de asemenea un polizaharid, îndeplinește funcții de susținere.

Există un grup mare de substanțe (grăsimi, zaharuri sau carbohidrați) care transportă și stochează energia chimică. Ele (împreună cu proteinele alimentare) sunt un material de construcție de rezervă necesar pentru formarea de noi celule (vezi articolul „Chimia alimentelor”). Multe substanțe organice (vitamine, hormoni) din organismele vii joacă rolul de reglatori ai vieții. Unele reglează respirația sau digestia, altele - creșterea și diviziunea celulelor, altele - activitatea sistemului nervos etc. Organismele vii conțin numeroase substanțe pentru o mare varietate de scopuri: colorare, căruia lumea florilor își datorează frumusețea, mirositoare - atrage sau respinge, protejează împotriva dușmanilor externi și multe altele. Plantele și animalele, chiar și fiecare celulă, sunt laboratoare mici, dar foarte complexe, în care apar, se transformă și se descompun mii de substanțe organice. În aceste laboratoare au loc numeroase și variate reacții chimice într-o secvență strict definită. Cele mai complexe structuri sunt create, cresc și apoi se dezintegrează...

Lumea substanțelor organice ne înconjoară, noi înșine suntem formați din ele, iar toată natura vie, printre care trăim și pe care o folosim constant, este formată din substanțe organice.


Structura unui polimer natural - proteina fibroină de mătase. Lanțurile polimerice individuale sunt legate prin legături de hidrogen (linie punctată).

Carbohidratii sunt compusi din...

carbon, hidrogen și oxigen

carbon, azot și hidrogen

carbon, oxigen și azot

Carbohidrați, sau zaharide, este una dintre principalele grupe de compuși organici. Ele fac parte din celulele tuturor organismelor vii. Carbohidrații sunt formați din carbon, hidrogen și oxigen. Și-au primit numele deoarece majoritatea dintre ei au același raport de hidrogen și oxigen într-o moleculă ca și într-o moleculă de apă.

Formula generală a carbohidraților: Сn (Н 2 О) m. Exemplele includ glucoză- C6H12O6 şi zaharoza- C12H22O11. În derivații carbohidrați pot fi incluse și alte elemente. Toți carbohidrații sunt împărțiți în simpli sau monozaharide, și complex, sau polizaharide... Dintre monozaharide, riboza, deoxiriboza, glucoza, fructoza, galactoza sunt de cea mai mare importanta pentru organismele vii.

Funcțiile carbohidraților: energie, construcție, protecție, stocare.

Determinat din polizaharidele propuse.

amidon, glicogen, chitină...

glucoză, fructoză, galactoză

riboză, dezoxiriboză

Di- și polizaharidele sunt formate prin combinarea a două sau mai multe monozaharide. Dizaharidele sunt similare ca proprietăți cu monozaharidele. Ambele sunt foarte solubile în apă și au un gust dulce. Polizaharidele sunt compuse dintr-un număr mare de monozaharide legate prin legături covalente. Acestea includ amidon, glicogen, celuloză, chitină alte.

Încălcarea structurii naturale a proteinei.

denaturare

renaturare

degenerare

Se numește încălcarea structurii naturale a proteinei denaturare... Poate apărea sub influența temperaturii, a substanțelor chimice, a energiei radiante și a altor factori. Cu impact slab se dezintegrează doar structura cuaternară, cu una mai puternică, structura terțiară, apoi cea secundară, iar proteina rămâne sub formă de lanț polipeptidic. Acest proces este parțial reversibil: dacă structura primară nu este distrusă, atunci proteina denaturată este capabilă să-și restabilească structura. Astfel, toate caracteristicile structurale ale unei macromolecule proteice sunt determinate de structura sa primară.

O funcție datorită căreia are loc accelerarea reacțiilor biochimice în celulă.

catalitic

enzimatic

ambele raspunsuri sunt corecte

Enzime(sau biocatalizatori) sunt molecule de proteine ​​care acționează ca catalizatori biologici, crescând rata reacțiilor chimice cu un factor de mii. Pentru ca moleculele organice mari să reacționeze, contactul simplu nu este suficient pentru ele. Este necesar ca grupele funcționale ale acestor molecule să se confrunte între ele și nicio altă moleculă să nu interfereze cu interacțiunea lor. Probabilitatea ca moleculele în sine să se orienteze în mod corect este neglijabilă. Enzima, pe de altă parte, atașează ambele molecule la sine în poziția dorită, ne ajută să scăpăm de pelicula de apă, furnizează energie, îndepărtează părțile în exces și eliberează produsul de reacție finit. În același timp, enzimele în sine, ca și alți catalizatori chimici, nu se modifică ca urmare a reacțiilor din trecut și își fac treaba din nou și din nou. Există condiții optime pentru funcționarea fiecărei enzime. Unele enzime sunt active într-un mediu neutru, altele într-un mediu acid sau alcalin. La temperaturi peste 60 ° C, majoritatea enzimelor nu funcționează.

Funcția proteinelor contractile.

motor

transport

de protecţie

Motor funcţia proteinelor este îndeplinită de proteine ​​speciale contractile. Datorită acestora, cilii și flagelii se mișcă în protozoare, cromozomii se mișcă în timpul diviziunii celulare, mușchii se contractă în organismele multicelulare și alte tipuri de mișcare în organismele vii sunt îmbunătățite.

Flagelul tuturor celulelor eucariote are aproximativ 100 µm lungime. Pe secțiunea transversală, se poate observa că 9 perechi de microtubuli sunt situate de-a lungul periferiei flagelului, iar 2 microtubuli sunt localizați în centru. Toate perechile de microtubuli sunt interconectate. Proteina care realizează această legare își schimbă conformația datorită energiei eliberate în timpul hidrolizei ATP. Acest lucru duce la faptul că perechile de microtubuli încep să se miște unul față de celălalt, flagelul se îndoaie și celula începe să se miște.

Funcția proteinelor, datorită căreia hemoglobina transportă oxigenul de la plămâni la celulele altor țesuturi și organe.

transport

motor

ambele raspunsuri sunt corecte

Important este transport funcția proteinelor. Deci, hemoglobina transportă oxigenul de la plămâni către celulele altor țesuturi și organe. În mușchi, această funcție este îndeplinită de hemoglobina proteică. Proteinele serice (albumina) favorizează transferul de lipide și acizi grași, diverse substanțe biologic active. Prin atașarea oxigenului, hemoglobina trece de la culoarea albăstruie la stacojiu. Prin urmare, sângele, în care există mult oxigen, diferă ca culoare de sângele în care există puțin oxigen. Proteinele de transport din membrana exterioară a celulelor transportă diferite substanțe din mediu în citoplasmă.

Funcția proteică care menține o concentrație constantă de substanțe în sânge și celulele corpului. Participați la creștere, reproducere și alte procese vitale.

enzimatic

de reglementare

transport

de reglementare funcția este inerentă proteinelor – hormoni. Ei mențin concentrații constante de substanțe în sânge și celule, participă la creștere, reproducere și alte procese vitale. În prezența unei substanțe reglatoare, începe citirea unei anumite secțiuni ADN. Proteina produsă de această genă începe un lung lanț de transformări ale substanțelor care trec prin complexul enzimatic. În final, se produce o substanță reglatoare, care oprește citirea sau o transferă într-un alt loc. În acest caz, informațiile ADN sunt cele care determină ce substanțe să producă, iar produsul final al sintezei blochează ADN-ul și suspendă întregul proces. Alt mod: ADN-ul este blocat de o substanta care apare ca urmare a activitatii sistemelor de control ale organismului: nervos sau umoral. Desigur, în acest lanț pot exista un număr mare de intermediari. De exemplu, există un întreg grup de proteine ​​receptor care trimit un semnal de control ca răspuns la schimbările din mediul extern sau intern.

Molecula de ADN conține baze azotate...

adenină, guanină, citozină, timină

adenina, guanina, leucina, timina

nu există un răspuns corect

Molecula de ADN conține patru tipuri de baze azotate: adenină, guanină, citozină și timină. Ele determină numele nucleotidelor corespunzătoare.

Determinați compoziția nucleotidei.

reziduu de acid fosforic, citidină, carbohidrați

bază azotată, carbohidrați, ADN

bază azotată, carbohidrați, reziduuri de acid fosforic

Fiecare nucleotidă constă din trei componente legate prin legături chimice puternice. Aceasta este o bază azotată, un carbohidrat (riboză sau dezoxiriboză) și un reziduu de acid fosforic.

Numele legăturii dintre adenină și timină în formarea unei molecule de ADN dublu catenar.

singur

dubla

triplu

O moleculă de ADN este un dublu rând de nucleotide, cusuteîn direcțiile longitudinale și transversale Cadrul structurii sale este carbohidrați, legați în mod fiabil de grupe de fosfat în două lanțuri. Între lanțuri „scara” se află baze azotate, atrase între ele de legături slabe de hidrogen (în cazul adenin-timinei, legătura dubla).

Determinați compoziția adenozin trifosfat:

adenină, uracil, două resturi de acid fosforic

adenină, riboză, trei resturi de acid fosforic

Acid nucleic adenozin trifosfat(ATP) constă dintr-o singură nucleotidă și conține două legături de înaltă energie (bogate în energie) între grupările de fosfat. ATP este absolut esențial în fiecare celulă, deoarece joacă rolul unui acumulator biologic - un purtător de energie. Este necesar oriunde este stocată sau eliberată și utilizată energia, adică în aproape orice reacție biochimică, deoarece astfel de reacții apar în fiecare celulă aproape continuu, fiecare moleculă de ATP este descărcată și reîncărcată, de exemplu, în corpul uman, în medie, o dată pe minut. ATP se găsește în citoplasmă, mitocondrii, plastide și nuclei.

virus

Istoria cercetării

Pentru prima dată, existența unui virus (ca nou tip de agent patogen) a fost dovedită în 1892 de omul de știință rus D.I.Ivanovsky și alții. După mulți ani de cercetări asupra bolilor plantelor de tutun, într-o lucrare din 1892, DI Ivanovsky ajunge la concluzia că mozaicul de tutun este cauzat de „bacteriile care trec prin filtrul Chamberlain, care, totuși, nu sunt capabile să crească pe substraturi artificiale. "

Cinci ani mai târziu, în studiul bolilor la bovine, și anume febra aftoasă, a fost izolat un microorganism filtrabil similar. Și în 1898, în timp ce reproducea experimentele lui D. Ivanovsky ale botanistului olandez M. Beijerinck, el a numit astfel de microorganisme „viruși filtrabili”. Într-o formă prescurtată, acest nume a început să desemneze acest grup de microorganisme.

În anii următori, studiul virusurilor a jucat un rol important în dezvoltarea epidemiologiei, imunologiei, geneticii moleculare și a altor ramuri ale biologiei. Astfel, experimentul Hershey-Chase a devenit o dovadă decisivă a rolului ADN-ului în transmiterea proprietăților ereditare. De-a lungul anilor, cel puțin încă șase premii Nobel pentru fiziologie sau medicină și trei premii Nobel pentru chimie au fost acordate pentru cercetări legate direct de studiul virusurilor.

Structura

Virușii pur și simplu organizați sunt formați dintr-un acid nucleic și mai multe proteine ​​care formează o înveliș în jurul acestuia - capside... Un exemplu de astfel de virusuri este virusul mozaicului tutunului. Capsidul său conține un tip de proteină cu o greutate moleculară mică. Virușii organizați complex au un înveliș suplimentar - proteină sau lipoproteină; uneori, în învelișurile exterioare ale virusurilor complexe, pe lângă proteine, sunt conținute carbohidrați. Agenții cauzali ai gripei și herpesului sunt exemple de virusuri organizate complex. Membrana lor exterioară este un fragment din membrana nucleară sau citoplasmatică a celulei gazdă, din care virusul intră în mediul extracelular.

Rolul virusurilor în biosferă

Virușii sunt una dintre cele mai comune forme ale existenței materiei organice pe planetă din punct de vedere al cifrei: apele oceanelor conțin un număr colosal de bacteriofagi (aproximativ 250 de milioane de particule pe mililitru de apă), numărul lor total în ocean. este de aproximativ 4 10 30, iar numărul de virusuri (bacteriofage) din sedimentele de pe fundul oceanului practic nu depinde de adâncime și este foarte mare peste tot. Oceanul găzduiește sute de mii de specii (tulpini) de viruși, dintre care majoritatea covârșitoare nu au fost descrise, cu atât mai puțin studiate. Virușii joacă un rol important în reglarea mărimii populației unor specii de organisme vii (de exemplu, virusul sălbăticiei reduce numărul de vulpi arctice de mai multe ori pe o perioadă de câțiva ani).

Poziția virușilor în sistemul celor vii

Originea virusurilor

Virușii sunt un grup colectiv care nu are un strămoș comun. În prezent, există mai multe ipoteze care explică originea virusurilor.

Originea unor virusuri ARN este asociată cu viroizi. Viroidii sunt fragmente circulare de ARN foarte structurate, replicate de ARN polimeraza celulară. Se crede că viroizii sunt „introni scăpați” - regiuni nesemnificative ale ARNm tăiate în timpul îmbinării, care au dobândit accidental capacitatea de a se replica. Viroidii nu codifică proteine. Se crede că achiziția regiunilor de codificare (cadru de citire deschis) de către viroizi a dus la apariția primilor viruși care conțineau ARN. Într-adevăr, sunt cunoscute exemple de viruși care conțin regiuni pronunțate asemănătoare viroizelor (virusul hepatitei Delta).

Exemple de structuri de virioni icosaedrici.
A. Virus care nu are înveliș lipidic (de exemplu, picornavirus).
B. Un virus învelit (de exemplu, herpesvirus).
Numerele indică: (1) capside, (2) acid nucleic genomic, (3) capsomer, (4) nucleocapsid, (5) virion, (6) înveliș lipidic, (7) proteine ​​​​membranare ale învelișului.

detasare ( -virale) Familie ( -viridae) Subfamilie ( -virinae) Gen ( -virus) Vizualizare ( -virus)

Clasificarea Baltimore

Biologul laureat al premiului Nobel David Baltimore a propus propria sa schemă de clasificare a virusurilor pe baza diferențelor în mecanismul de producere a ARNm. Acest sistem include șapte grupuri principale:

  • (I) Viruși care conțin ADN dublu catenar și care nu au un stadiu ARN (de exemplu, virusuri herpetice, poxvirusuri, papovavirusuri, mimivirusuri).
  • (Ii) Viruși care conțin ARN dublu catenar (de exemplu, rotavirusuri).
  • (III) Viruși care conțin o moleculă de ADN monocatenar (de exemplu, parvovirusuri).
  • (Iv) Viruși care conțin o moleculă de ARN monocatenar cu polaritate pozitivă (de exemplu, picornavirusuri, flavivirusuri).
  • (V) Viruși care conțin o moleculă de ARN monocatenar cu polaritate negativă sau dublă (de exemplu, ortomixovirusuri, filovirusuri).
  • (VI) Viruși care conțin o moleculă de ARN monocatenar și care au în ciclul lor de viață o etapă de sinteză a ADN-ului pe un șablon de ARN, retrovirusuri (de exemplu, HIV).
  • (VII) Viruși care conțin ADN dublu catenar și care au în ciclul lor de viață stadiul sintezei ADN-ului pe o matrice ARN, viruși retroizi (de exemplu, virusul hepatitei B).

În prezent, pentru clasificarea virușilor, ambele sisteme sunt utilizate simultan, ca complementare între ele.

Diviziunea ulterioară se efectuează pe baza unor trăsături precum structura genomului (prezența segmentelor, o moleculă circulară sau liniară), similitudinea genetică cu alți virusuri, prezența unei membrane lipidice, afilierea taxonomică a organismului gazdă, si asa mai departe.

Virușii în cultura populară

În literatură

  • HĂRȚUITOR. (roman fantastic)

În cinema

  • Resident Evil ”și continuările sale.
  • În filmul de groază SF 28 de zile mai târziu și în continuarea acestuia.
  • În complotul filmului de dezastru „Epidemie” există un virus fictiv „motaba”, a cărui descriere seamănă cu adevăratul virus Ebola.
  • În filmul „Bine ați venit în Zombieland”.
  • În filmul „Purple Ball”.
  • În filmul „Carriers”.
  • În filmul „I Am Legend”.
  • În filmul „Contagiune”.
  • În filmul „Report”.
  • În filmul „Carantina”.
  • În filmul „Carantina 2: Terminal”.
  • În seria „Regenesis”.
  • În serialul TV The Walking Dead.
  • În serialul TV „Școala închisă”.
  • În filmul „Carriers”.

În animație

În ultimii ani, virușii au devenit adesea „eroi” ai desenelor animate și ai serialelor animate, printre care ar trebui să amintim, de exemplu, „Osmosis Jones” (SUA), 2001), „Ozzy and Drricks” (SUA, 2002-2004) și „Atacuri cu virusuri” (Italia, 2011).

Note (editare)

  1. In engleza . În latină, întrebarea pluralului unui cuvânt dat este controversată. Cuvântul lat. virus aparţine unei varietăţi rare a declinaţiei II, cuvinte din genul neutru în -us: Nom.Acc.Voc. virus, gen. viri, Dat. Abl. viro. Lat este, de asemenea, înclinat. vulgusşi lat. pelagus; în latină clasică, pluralul este fixat numai în cea din urmă: lat. pelaj, o formă de origine greacă veche, unde η<εα.
  2. Taxonomia virușilor pe site-ul Comitetului Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV).
  3. (Engleză))
  4. Violoncel J, Paul AV, Wimmer E (2002). Sinteza chimică a cADN-ului poliovirusului: generarea virusului infecțios în absența șablonului natural. Ştiinţă 297 (5583): 1016-8. DOI: 10.1126 / știință.1072266. PMID 12114528.
  5. Bergh O, Børsheim KY, Bratbak G, Heldal M (august 1989). „Abundență mare de viruși găsite în mediile acvatice”. Natură 340 (6233): 467-8. DOI: 10.1038 / 340467a0. PMID 2755508.
  6. Elemente - știri științifice: Prin distrugerea celulelor bacteriene, virușii participă activ la circulația substanțelor în adâncurile oceanului

Virușii diferă de materia neînsuflețită prin două proprietăți: capacitatea de a reproduce forme similare cu ei înșiși (multiplicarea) și posesia de ereditate și variabilitate.

Virușii sunt aranjați foarte simplu. Fiecare particulă virală constă din ARN sau ADN închis într-un înveliș proteic numit capside (fig. 16).

2. Activitatea vitală a virusurilor.

După ce a pătruns în celulă, virusul își schimbă metabolismul, direcționându-și toată activitatea către producerea de acid nucleic viral și proteine ​​virale. Auto-asamblarea particulelor virale din molecule de acid nucleic sintetizate și proteine ​​are loc în interiorul celulei. Până în momentul morții, un număr mare de particule virale au timp să fie sintetizate în celulă. În cele din urmă, celula moare, membrana ei sparge și virușii părăsesc celula gazdă (Fig. 17).

Trăind în celulele organismelor vii, virușii provoacă multe boli periculoase: la om - gripă, variolă, rujeolă, poliomielita, oreion, rabie, SIDA și multe altele; în plante - boala mozaic a tutunului, roșiilor, castraveților, răsucirea frunzelor, nanism etc.; la animale - febra aftoasă, ciuma porcinelor și păsărilor, anemie infecțioasă a cailor etc.

Întrebări de testare pentru secțiunea „Nivelul molecular al naturii vii”

Pentru fiecare opțiune i se vor pune 10 întrebări
la fiecare întrebare trebuie să se răspundă într-o singură propoziție completă

  1. Ce elemente sunt incluse în carbohidrați? Notați formula generală a carbohidraților.
  2. Ce carbohidrați se găsesc în acizii nucleici (ADN și ARN)?
  3. Notați numele celor mai importante dizaharide.
  4. Notează numele celor mai importante polizaharide.
  5. Ce polizaharide fac parte din pereții celulari ai celulelor vegetale și fungice?
  6. Ce carbohidrați sunt stocați în celulele vegetale și animale ca substanțe de rezervă?
  7. Notați formula generală a aminoacizilor.
  8. Care sunt structurile primare și secundare ale proteinelor?
  9. Cum sunt reprezentate structurile terțiare și cuaternare ale proteinelor?
  10. Ce este denaturarea?
  11. Ce molecule sunt biopolimerii?
  12. Ce sunt enzimele?
  13. Cum se numește situsul enzimei care interacționează cu molecula substratului?
  14. Unde sunt moleculele de ADN din celulă?
  15. Ce baze azotate sunt incluse în nucleotidele ADN? ARN?
  16. Câte legături de hidrogen se formează între bazele azotate complementare din ADN?
  17. Care sunt funcțiile ADN-ului și ARN-ului într-o celulă?
  18. Ce carbohidrați sunt incluși în nucleotidele ADN? ARN?
  19. Ce molecule organice, în afară de proteine, au activitate catalitică?
  20. Ce tipuri de ARN se disting într-o celulă?
  21. Unde sunt moleculele de ARN din celulă?
  22. Din ce molecule sunt compuse grăsimile?
  23. Câtă energie este eliberată în timpul oxidării grăsimilor față de carbohidrați?
  24. Ce molecule sunt depozitarii informațiilor genetice?
  25. Ce molecule sunt principalele materiale de construcție ale celulei? Sursă de energie primară și de rezervă?
  26. Ce carbohidrați și ce bază azotată sunt incluse în ATP?
  27. Ce cantitate de energie este eliberată în timpul descompunerii ATP în AMP și 2 molecule H 3 PO 4?
  28. De ce are nevoie organismul de vitamine pentru un metabolism normal?
  29. Ce acizi nucleici se găsesc în viruși?
  30. Enumerați 5 boli umane cauzate de viruși.

Publicații similare