Клеточные и неклеточные формы организации живого: эукариоты, прокариоты, вирусы
Цитогенетика – это раздел генетики являющийся основополагающим для понимания закономерностей наследственности и изменчивости и требует вспомнить знания биологических предметов (ботаники, зоологии и др.).
Цитогенетика – это раздел генетики, изучающий закономерности наследственности и изменчивости на клеточном и молекулярном уровне.
Индивидуальное развитие от одной клетки до многоклеточного организма с различными специализированными тканями и органами – это результат последовательного, избирательного включения в активное состояние разных генных участков хромосом в различных клетках.
Таким образом, любая клетка многоклеточного организма тотипотентна, то есть обладает одинаковым полным фондом генетического материала, всеми возможными потенциями для проявления его свойств.
Но вследствие дифференцировки как результата избирательной (дифференцированной) активности разных генов в клетках по мере развития многоклеточного организма, одни и те же гены в разных клетках могут находиться либо в активном, либо в репрессивном состоянии.
То есть в процессе онтогенеза происходит специализация клеток и тканей. При этом у животных организмов такая специализация часто необратима, а у растений даже из отдельных клеток можно получить нормальные растения (вегетативное размножение).
У живых организмов существует два типа организации клеток: прокариотическая (доядерная), такая, как у бактерий и сине-зеленых водорослей, которые обычно делятся бинарным образом, то есть простой перегородкой без участия специальных аппаратов деления; и эукариотическая (собственно ядерная), у которых клеточное ядро отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой, и нормальным полноценным способом деления является митоз, при котором происходит образование специального аппарата клеточного деления – веретена. Благодаря веретену деления равномерно и точно по двум дочерним клеткам распределяются после деления центромеры 2 хроматиды одной хромосомы, и, таким образом, сохраняется постоянство числа хромосом (2n) и идентичность генетического материала.
Неклеточной формой являются вирусы, которые состоят из капсида – защитной белковой оболочки и генетического материала. В качестве наследственного материала вирусы могут содержать 2 вида нуклеиновых кислот и поэтому вирусы подразделяются на ДНК-содержащие и РНК-содержащие.
1. Нуклеиновые кислоты. Структурная модель ДНК
Дж. Уотсона и Ф. Крика.
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота – биологическая макромолекула, носитель генетической информации во всех эукариотических и прокариотических клетках и во многих вирусах. В 1928 г. Ф.Гриффит обнаружил у пневмококков явление трансформации (преобразование свойств бактерий).
Он показал, что клетки невирулентных штаммов бактерий (шероховатые без капсул) приобретают свойства вирулентных (гладких с капсулами) штаммов, убитых нагреванием. Природа трансформирующего агента была установлена Эвери, Мак-Леодом и Мак-Карти в 1944 г., им оказалась ДНК.
Так открытие и изучение трансформации доказало роль ДНК как материального носителя наследственной информации.
Трехмерная модель пространственного строения двухцепочечной ДНК была описана в апрельском журнале Nature в 1953 г. Дж.Уотсоном, Френсисом Криком и Морисом Уилкинсом. Эти исследования легли в основу молекулярной биологии, изучающей основные свойства и проявления жизни на молекулярном уровне.
Структура ДНК – полимер, структурной единицей которого является нуклеотид. Нуклеотид состоит из азотистого основания пуринового: аденин (А) или гуанин (Г) или пиримидинового: цитозин (Ц) или тимин (Т), углевода дезоксирибозы (пятиугольное сахарное кольцо) и остатка фосфорной кислоты (НРО3).
Фосфатные группировки находятся снаружи спиралей, а основания – внутри и расположены с интервалом 34 нм. Двойная спираль ДНК правосторонняя. 10 пар оснований составляют полный оборот 360 градусов, следовательно, каждая пара оснований повернута на 36 градусов вокруг спирали относительно следующей пары.
Цепи удерживаются вместе водородными связями между основаниями и закручены одна вокруг другой и вокруг общей оси.
В разработке модели ДНК важную роль сыграли наблюдения Чаргаффа (1949) о том, что количественные отношения гаунина всегда равны содержанию цитозина, а содержание аденина соответствует содержанию Тимина. Это положение было названо «правило Чаргаффа»:
А=Т; Г=Ц или А+Г/Ц+Т=1,
т.е. пропорция пуриновых и пиримидиновых оснований всегда равная.
Чаргаффом для характеристики нуклеотидного состава ДНК был предложен коэффициент специфичности, учитывающий долю гуанин-цитозиновых пар:
Г+Ц/А+Т или (Г+Ц/А+Т+Г+Ц) Х 100%.
Нуклеотиды соединены в полинуклеотидную цепь связями между 5` положения одного пентозного конца и 3` положения следующего пентозного кольца через фосфатную группу с образованием фосфодиэфирных мостиков, т.е. сахарно-фосфатный остов ДНК состоит из 5`- 3` связей.
Генетическая информация записана в последовательности нуклеотидов в направлении от 5` конца к 3` концу – такая нить называется смысловой ДНК, здесь расположены гены. Вторая нить направления 3`-5` считается антисмысловой, но является необходимым «эталоном» хранения генетической информации.
Антисмысловая нить играет большую роль в процессах репликации и репарации (восстановление структуры поврежденной ДНК). Основания в антипараллельных нитях образуют за счет водородных связей коплементарные пары: А+Т; Г+Ц. Таким образом, структура одной нити определяет последовательность нуклеотидов другой нити.
Следовательно, последовательности оснований в нитях ДНК всегда антипараллельны и комплементарны. Принцип комплементарности универсален для процессов репликации и транскрипции.
В настоящее время описаны несколько модификаций молекулы ДНК.
Полиморфизм ДНК – это способность молекулы принимать различные конфигурации. В настоящее время описано 6 форм, часть которых может существовать только in vitro (в пробирке):
В-форма – имеет стандартную структуру, практически соответствующую модели ДНК, которая была предложена Уотсоном, Криком и Уилкинсом, в физиологических условиях (низкая концентрация солей, высокая степень гидратации) является доминирующим структурным типом.
А-форма – обнаружена в более обезвоженных средах и при более высоком содержании ионов калия и натрия. Интересна с биологической точки зрения, т.к. ее информация близка к структуре двухцепочечных ДНК, или для ДНК-РНК дуплексов.
С-форма – имеет меньше форм оснований на виток, чем В-форма. В этих трех формах могут находиться все ДНК независимо от нуклеотидной последовательности. Следующие формы характерны только для молекул ДНК с определенными последовательностями в парах оснований.
D и Е-форма – возможны крайние варианты одной и той же формы, имеют наименьшее число пар оснований на виток. Обнаружены только в молекулах ДНК, не содержащих гуанина.
Z-форма – это зигзагообразная форма, с чередованием лево- и правоспиральности.
Эта форма выявляется при наличии ряда факторов: высокая концентрация солей и наличие специфических катионов; высокое содержание отрицательных супервитков в молекуле ДНК и других Z-ДНК встречается на участках, обогащенных парами Г-Ц.
Показано, что Z-форма ДНК может участвовать в регуляции экспрессии генов как близко расположенных, так и существенно удаленных от Z-участков, а также играть существенную роль в процессах рекомбинации.
Шотландский ученый Арнотт предположил: «Было бы удивительно, если бы в живой природе никак не использовалась эта способность ДНК – менять свою форму».
Некоторые из форм могут при определенных условиях, связанных с изменениями концентрации солей и степени гидратации, переходить друг в друга, например, А – В; а также Z – В.
Предполагают, что взаимные переходы А- и В-форм регулируют работу генов. Показательно, что в ДНК человека имеются участки, потенциально способные переходить в Z-форму.
Предполагается, что в клетках человека существуют условия, стабилизирующие Z-форму (Марри и др., 1993).
Знание структуры и функции ДНК необходимо для понимания сути некоторых генетических процессов, которые являются матричными. Было ясно, что сама ДНК не может играть роль матрицы при синтезе белков из аминокислот, т.к.
почти вся она находится в хромосомах, расположенных в ядре, в то время как большинство, если не все, клеточные белки синтезируются в цитоплазме.
Таким образом, генетическая информация, заключенная в ДНК, должна передаваться какой-то промежуточной молекуле, которая транспортировалась бы в цитоплазму и участвовала в синтезе полипептидных цепей.
Предположение о том, что такой промежуточной молекулой может быть РНК, стало всерьез рассматриваться сразу, как только была открыта структура двойной спирали ДНК. Во-первых, клетки, синтезирующие большое количество белка, содержали много РНК.
Во-вторых, еще более важным казалось то, что сахарофосфатные «скелеты» ДНК и РНК чрезвычайно сходны (строение РНК) и было бы легко представить себе, как происходит синтез одиночных цепей РНК на одноцепочечной ДНК с образованием нестабильных гибридных молекул, одна цепь которых представлена ДНК, а другая РНК. Взаимоотношения ДНК, РНК и белка в 1953г. были представлены в виде следующей схемы:
Дата добавления: 2017-03-12; просмотров: 1082;
Источник: https://poznayka.org/s86574t1.html
Вирусы как неклеточная форма жизни. Строение, классификация, взаимодействие вируса с кретками различных организмов
Это биологические объекты геномы котх состт из нуклиновых кислот ДНК или РНК продуцируют в живых клетках используя их биосинтетический аппарат.
Отличия вирусов от других форм жизни: не имеют клеточного строения 1 тип нуклеиновых кислот – только ДНК или РНК нет собствго метаболизма.
Гипотеза происхождения вирусов: вирусы возникли из компонентов нормальной клетки вышедших изпод контроля регулирующих механизмов и превратившихся в самостоятельную единицу вероятно на участке ДНК произошла серия генетических изменений которая…
2015-08-11
12.75 KB
19 чел.
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
Вирусы как неклеточная форма жизни. Строение, классификация, взаимодействие вируса с кретками различных организмов.
Открыты в 1892 г. Ивановским на препарате табачн. мозаики табака – на листьях появились темные пятна. Он пропустил сок табака через глиняные фильтры, но этот сок сохранил ифекционность.
Он сделал вывод, что возбудетель не бактерия, а вирус (VIRO – яд). Известноно >500 вирусов – возбудителей болезней человека, жив-х и раст.
– оспа, корь, бешенство, полиомиелит, грипп, ящур, мозаика, полосистость, карликовость, израстание.
Вирус – доклеточные формы жизни, которые являются облигатными внутриклеточными паразитами, т. е. могут существовать и размножаться только внутри организма хозяина. Это биологические объекты, геномы кот-х сост-т из нуклиновых кислот (ДНК или РНК), продуцируют в живых клетках, используя их биосинтетический аппарат.
Отличия вирусов от других форм жизни:
- не имеют клеточного строения,
- 1 тип нуклеиновых кислот – только ДНК или РНК,
- нет собств-го метаболизма.
Сходство вирусов с другими формами жизни:
- способность к размножению,
- способность к изменчивости;
- способность к адаптации к внешней среде,
- вирусам присущ эволюционный процесс.
Вирусы в 2 формах – вирион (вне клетки хозяина) и вегетативный вирион (в клетке хозяина).
По форме вирионы: округлые, палочковидные, в виде правильных многоугольников, нитевидные и др.
Свойства живой системы вирус обретает только в ассоциации с клеткой хозяина.
Гипотеза происхождения вирусов: вирусы возникли из компонентов нормальной клетки, вышедших из-под контроля регулирующих механизмов и превратившихся в самостоятельную единицу (вероятно, на участке ДНК произошла серия генетических изменений, которая привела к его самостоятельной репликации).
В отличие от бактерий, вирусы нельзя выращивать на питательных средах, так как вне организма они не проявляют свойств живого.
Строение вирусов. Зрелые вирусные частицы называются вирионами – они представляют собой геном, покрытый сверху белковой оболочкой — капсид – построен 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: ДНК (ДНК-овые вирусы), или РНК (РНК-овые вирусы).
ДНК может быть: 1) двухцепочечной; 2) одноцепочечной; 3) кольцевой; 4) двухцепочечной;
РНК может быть: 1) однонитевой; 2) линейной двухнитевой; 3) линейной фрагментированной; 4) кольцевой; 5) содержащей две одинаковые однонитевые РНК.
Размножение вирусов
При внедрении вируса внутрь клетки-хозяина происходит освобождение молекулы нуклеиновой кислоты от белка, 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.
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.
Ретровирус, обеспечивающий 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.
Генетический материал находится в головке бактериофага, которая сверху покрыта белковой оболочкой (капсидом). Их функция — узнавать свой вид бактерий, осуществлять прикрепление фага к клетке.
После прикрепления ДНК выдавливается в бактериальную клетку, а оболочки остаются снаружи.
Типы взаимодействия вируса с клеткой.
Продуктивный тип — завершается образованием нового поколения вирионов и гибелью зараженных клеток (цитолитическая форма вируса). Другие вирусы выходят из клеток, не разрушая их (нецитолитическая форма).
Абортивный тип— незавершается образованием новых вирионов, поскольку инфекционный процесс в клетке прерывается на одном из этапов.
Интегративный тип, или вирогения — характеризуется встраиванием (интеграцией) вирусной ДНК в виде провируса в хромосому клетки и их совместным сосуществованием (совместная репликация).
Репродукция вирусов осуществляется в несколько стадий; 1. адсорбция вируса на клетке; 2. проникновение вируса в клетку; 3. «раздевание» вируса; 4. биосинтез вирусных компонентов в клетке; 5. формирование вирусов; 6. выход вирусов из клетки.
Взрывной тип — одновременным выходом большого количества вирусов, клетка быстро погибает.
Второй тип — почкование, присущ вирусам, имеющим суперкапсидную оболочку, а внешняя оболочка этих вирусов формируется в процессе их выхода из клетки, клетка долго остается живой.
Время, необходимое для осуществления полного цикла репродукции вирусов, варьирует от 5—6 ч (вирусы гриппа, натуральной оспы и др.) до нескольких суток (вирусы кори, аденовирусы и др.). Образовавшиеся вирусы способны инфицировать новые клетки и проходить в них указанный выше цикл репродукции.
Культивирование вирусов. Основные методы культивирования вирусов:
1) биологический – заражение лабораторных животных. При заражении вирусом животное заболевает;
2) культивирование вирусов в развивающихся куриных эмбрионах. Куриные эмбрионы выращивают в инкубаторе 7—10 дней, а затем используют для культивирования.
Классификация
Класс I: вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК для репликации попадают в ядро клетки, так как им требуется клеточная ДНК-полимераза.
Класс II: вирусы, содержащие одноцепочечную ДНК. Вирусы семейств Circoviridae и Parvoviridae реплицируют геномную ДНК в ядре и в ходе репликации образуют интермедиат — двуцепочечную ДНК.
Класс III: вирусы, содержащие двуцепочечную РНК реплицируют геномную РНК в цитоплазме и используют полимеразы хозяина в меньшей степени, чем ДНК-вирусы.
Классы IV и V: вирусы, содержащие одноцепочечную РНК, включают вирусы двух типов, репликация которых не зависит от стадии клеточного цикла.
Класс VI: вирусы, содержащие одноцепочечную (+)РНК, реплицирующиеся через стадию ДНК. Наиболее хорошо изученным семейством данного класса вирусов, являются ретровирусы.(вирус иммунодефицита человека.)
Класс VII: вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК, реплицирующиеся через стадию одноцепочечной РНК Небольшая группа вирусов, в состав которой входит вирус гепатита.
Источник: http://refleader.ru/jgernameratyrna.html
Неклеточные формы жизни вирусы и фаги МОУ
Неклеточные формы жизни – вирусы и фаги МОУ СОШ № 29 г. Георгиевск Ставропольский край, учитель биологии – Шмыкова И. А.
Фронтальная беседа по вопросам: 1. Что такое фермент? Какую роль в клетке они играют? 2. Каково строение фермента? 3. Каков механизм действия ферментов? 4. Какие условия влияют на свойства ферментов? 5. Почему белки и нуклеиновые кислоты называют биополимерами? 6. Какие функции в клетке выполняют ДНК и РНК?
История открытия вирусов • В 1892 году Дмитрий Иосифович Ивановский открыл вирус возбудитель табачной мозаики. • Спустя 6 лет независимо от Ивановского аналогичные результаты получил М. Бейеринк. Так был обнаружен первый вирус. • Увидеть вирусы удалось только в электронный микроскоп через 50 лет.
Особенности строения • Более 1000 видов; объединены в царство Vira • Размеры от 10 нм до 700 нм • Формы: палочковидные (ВТМ), пулевидные (бешенства), сферические (ВИЧ, полимиелит), нитевидные (гриппа), многогранников (герпеса) Вирусы Сложные Простые ДНК или РНК Капсид ДНК или РНК липопротеидная мембрана, углеводы и Капсид ферменты
Вирусы ДНКсодержащие РНКсодержащие • Капсид защищает генетический материал вируса от действия ферментов и ультрафиолетового излучения, а также способствует осаждению вируса на клеточную мембрану • Вне клетки вирусы не проявляют свойств жизни • Вирусы способны воспроизводить себе подобных, обладают наследственностью и изменчивостью
Вирус табачной мозаики Лист табака, пораженный болезнью Нить РНК окружают «кирпичики» белка
Вирусы – внутриклеточные паразиты За один цикл размножения в легочной клетке куриного эмбриона воспроизводится 10 тысяч вирионов вируса чумы птиц; а в клетке почки теленка – 200 тысяч частиц вируса ящура. Цикл развития вируса
Типы вирусной инфекции: • Литическая: Образующиеся вирусы • • одновременно покидают клетку, при этом она разрывается и гибнет, а вышедшие из нее вирусы поражают новые клетки.
Персистентная: Новые вирусы покидают клетку хозяина постепенно, при этом клетка продолжает жить и делиться, производя новые вирусы.
Латентная: Генетический материал вируса встраивается в хромосомы клетки и при ее делении воспроизводится и передается дочерним клеткам.
Бактериофаги «пожиратели бактерий» Открыты в 1915 году Ф. Тоуртом Фаг с лопнувшей головкой. Из головки выпала огромная нить ДНК, до того аккуратно свёрнутая в ней
Размножение вирусов и фагов • Адсорбция • Инъекция • Редупликация вирусных молекул нуклеиновой кислоты • Синтез вирусных белков и ферментов • Сборка вирусных частиц • Лизис
Заболевания человека, животных и растений, вызываемые вирусами Болезни человека: • • • Грипп Оспа Корь Свинка Бешенство Полиомиелит Желтая лихорадка Гепатит Краснуха Некоторые злокачественные опухоли (раковые)
Заболевания человека, животных и растений, вызываемые вирусами Болезни животных: • • Ящур Рак Инфекционная анемия лошадей Чума свиней и птиц Болезни растений: • • Мозаичная болезнь табака, огурцов, томатов; карликовость, скручивание листьев, желтуха.
ВИЧ – вирус иммунодефицита человека • вызывает заболевание СПИД – синдром приобретенного иммунодефицита (повреждение системы клеточного иммунитета, организм становится совершенно беззащитным перед микробами) • содержит 2 молекулы РНК • связывается с лейкоцитами, снижая их функциональную активность.
Империя Неклеточные формы Живое Империя – Клеточные формы растения, животные, грибы, прокариоты вирусы и бактериофаги Наука, изучающая строение, происхождение, размножение вирусов, называется вирусологией. Опрос: 1) На основании чего вирусы относят к живым организмам? 2) Какие особенности отличают вирусы от других живых организмов?
Задание на дом: § 1. 9, ответить на вопросы в конце параграфа, подготовиться к контрольно-обобщающему уроку по теме «Молекулярный уровень организации живой природы» .
Источник: http://present5.com/nekletochnye-formy-zhizni-virusy-i-fagi-mou/
Рефераты, дипломные, курсовые работы – бесплатно: Библиофонд!
Вирусы — неклеточные формы жизни
Строение вирусов. Наряду с одно- и многоклеточными организмами в природе существуют и другие формы жизни. Таковыми являются вирусы, не имеющие клеточного строения. Они представляют собой переходную форму между неживой и живой материей.
Вирусы (лат. virus — яд) были открыты в 1892 г. русским ученым Д. И. Ивановским при исследовании мозаичной болезни листьев табака. Каждая вирусная частица состоит из РНК или ДНК, заключенной в белковую оболочку, которую называют капсидом. Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом.
У некоторых вирусов (например, герпеса или гриппа) есть еще и дополнительная липопротеидная оболочка, возникающая из плазматической мембраны клетки хозяина. Поскольку в составе вирусов присутствует всегда один тип нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК, вирусы делят также на ДНК-содержащие и РНК-содержащие.
При этом наряду с двухцепочечными ДНК и одноцепочечными РНК встречаются одноцепочечные ДНК и двухцепочечные РНК. ДНК могут иметь линейную и кольцевую структуры, а РНК, как правило, линейную. Подавляющее большинство вирусов относится к РНК-типу. Вирусы способны размножаться только в клетках других организмов.
Вне клеток организмов они не проявляют никаких признаков жизни. Многие из них во внешней среде имеют форму кристаллов. Размеры вирусов колеблются в пределах от 20 до 300 нм в диаметре. Хорошо изучен вирус табачной мозаики, имеющий палочковидную форму и представляющий собой полый цилиндр.
Стенка цилиндра образована молекулами белка, а в его полости расположена спираль РНК (рис. 5.2). Белковая оболочка защищает нуклеиновую кислоту от неблагоприятных условий внешней среды, а также препятствует проникновению ферментов клеток к РНК и ее расщеплению.
Рис. 5.2. Схема строения вируса (а) и бактериофага (б); 1— нуклеиновая кислота; 2 — белковая оболочка; 3 — полый стержень; 4 — базальная пластинка; 5 — отростки (нити).
Молекулы вирусной РНК могут самовоспроизводиться. Это означает, что вирусная РНК является источником генетической информации и одновременно иРНК.
Поэтому в пораженной клетке в соответствии с программой нуклеиновой кислоты вируса на рибосомах клетки хозяина синтезируются специфические вирусные белки и осуществляется процесс самосборки этих белков с нуклеиновой кислотой в новые вирусные частицы. Клетка при этом истощается и погибает.
При поражении некоторыми вирусами клетки не разрушаются, а начинают усиленно делиться, часто образуя у животных, в том числе и человека, злокачественные опухоли.
Бактериофаги. Особую группу представляют вирусы бактерий — бактериофаги, или фаги, которые способны проникать в бактериальную клетку и разрушать ее. Тело фага кишечной палочки состоит из головки, от которой отходит полый стержень, окруженный чехлом из сократительного белка.
Стержень заканчивается базальной пластинкой, на которой закреплены шесть нитей (см. рис. 5.2). Внутри головки находится ДНК. Бактериофаг при помощи отростков прикрепляется к поверхности кишечной палочки и в месте соприкосновения с ней растворяет с помощью фермента клеточную стенку.
После этого за счет сокращения головки молекула ДНК фага впрыскивается через канал стержня в клетку. Примерно через 10—15 мин под действием этой ДНК перестраивается весь метаболизм бактериальной клетки, и она начинает синтезировать ДНК бактериофага, а не собственную. При этом синтезируется и фаговый белок.
Завершается процесс появлением 200— 1 000 новых фаговых частиц, в результате чего клетка бактерии погибает.
Бактериофаги, образующие в зараженных клетках новое поколение фаговых частиц, что приводит к лизису (распаду) бактериальной клетки, называются вирулентными фагами.
Некоторые бактериофаги внутри клетки хозяина не реплицируются. Вместо этого их нуклеиновая кислота включается в ДНК хозяина, образуя с ней единую молекулу, способную к репликации. Такие фаги получили название умеренных фагов или профагов.
Вирусные болезни. Поселяясь в клетках живых организмов, вирусы вызывают опасные заболевания многих сельскохозяйственных растений (мозаичную болезнь табака, томатов, огурцов; скручивание листьев, карликовость, желтуху и др.
) и домашних животных (ящур, чуму у свиней и птиц, инфекционную анемию у лошадей, рак и др.). Указанные болезни резко снижают урожайность культур, приводят к массовой гибели животных.
Вирусы вызывают также многие опасные заболевания человека: грипп, корь, оспу, полиомиелит, свинку, бешенство, желтую лихорадку и др. В последние годы к ним прибавилось еще одно страшное заболевание — СПИД.
СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита — эпидемическое заболевание, поражающее преимущественно иммунную систему человека, которая защищает его от различных болезнетворных микроорганизмов. Поражение системы клеточного иммунитета приводит к инфекционным заболеваниям и злокачественным опухолям.
Организм становится беззащитным к микробам, которые в обычных условиях не вызывают болезни. Возбудитель болезни — вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Геном ВИЧ представлен двумя идентичными молекулами РНК, состоящими примерно из 10 тыс. пар оснований.
При этом ВИЧ, выделенные от различных больных СПИДом, отличаются друг от друга по количеству оснований (от 80 до 1 000).
ВИЧ обладает уникальной изменчивостью, которая в пять раз превышает изменчивость вируса гриппа и в сто раз больше, чем у вируса гепатита В.
Беспрерывная генетическая и антигенная изменчивость вируса в человеческой популяции приводит к появлению новых вирионов ВИЧ, что резко усложняет проблему получения вакцины и затрудняет проведение специальной профилактики СПИДа.
Более того, это свойство ВИЧ, по мнению ряда специалистов, ставит под сомнение саму принципиальную возможность создания эффективной вакцины для защиты от СПИДа. Одно из проявлений заражения человека вирусом СПИДа — поражение центральной нервной системы. Типичных симптомов, характерных именно для СПИДа, не выявлено.
Для СПИДа характерен очень длительный инкубационный период (исчисляется с момента поражения до появления первых признаков болезни). У взрослых он составляет в среднем 5 лет. Предполагается, что ВИЧ может сохраняться в организме человека пожизненно.
Это значит, что до конца своей жизни инфицированные люди могут заражать других, э при соответствующих условиях могут сами заболеть СПИДом.
Один из главных путей передачи ВИЧ и распространения СПИДа — половые контакты, поскольку возбудитель болезни наиболее часто находится в крови, сперме и влагалищных выделениях инфицированных людей.
Другой путь инфицирования — использование нестерильных медицинских инструментов, которыми зачастую пользуются наркоманы. Возможна также передача инфекции через кровь и некоторые лекарственные препараты, при пересадке органов и тканей, использовании донорской спермы и др.
Заражение может происходить и при вынашивании плода, во время рождения ребенка или в период его грудного вскармливания матерью, инфицированной ВИЧ или больной СПИДом.
Ведущими факторами риска в распространении этого заболевания являются также проституция и частая смена половых партнеров как при гомо- и бисексуальной, так и при гетеросексуальной передаче инфекции.
По различным оценкам, в супружеских парах передача инфекции от одного из зараженных происходит с частотой от 35 до 60%. Последствия распространения инфекции и ее влияние на здоровье непредсказуемы.
Гарантией безопасности от СПИДа является здоровый образ жизни, прочность брачных уз и семьи, негативное отношение к половым извращениям и распущенности, случайным половым связям.
В качестве особой меры профилактики следует выделить использование физических контрацептивов — презервативов. Происхождение вирусов в процессе эволюции пока неясно.
Их зависимость от других организмов, в клетках которых они растут и размножаются, дает основание считать, что они появились не раньше клеточных организмов.
Предполагается, что вирусы представляют собой сильно дегенерировавшие клетки или их фрагменты, утратившие в процессе приспособления к паразитизму все, без чего можно обойтись (клеточную стенку, цитоплазму с органеллами), за исключением своего наследственного аппарата в виде нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК) и защитного аппарата в форме белковой капсулы.
Источник: Н.А. Лемеза, Л.В.Камлюк, Н.Д. Лисов, “Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы”
Источник: https://www.BiblioFond.ru/view.aspx?id=133380
Биология|Мир биолога
Биология – наука о жизни (от греч. биос – жизнь, логос – наука), которая изучает закономерности жизни и развития живых существ. Термин был предложен немецким ботаником Г.Р. Тревиранусом и французским естествоиспытателем Ж.-Б. Ламарком в 1802 году независимо друг от друга.
Биология относится к естественным наукам, разделы которой можно классифицировать по-разному, например, выделяют науки по объектам исследования: о животных – зоологию; о растениях — ботанику; анатомию и физиологию человека как основу медицинской науки. В пределах каждой из этих наук имеются более узкие дисциплины. Например, в зоологии выделяют протозоологию, энтомологию, гельминтологию и другие.
Биологию классифицируют по дисциплинам, изучающим морфологию (строение) и физиологию (функции) организмов. К морфологическим наукам относят, например, цитологию, гистологию, анатомию. Физиологические науки – это физиология растений, животных и человека.
Для современной биологии характерно комплексное взаимодействие с другими с химией, физикой, математикой и появление новых сложных дисциплин. Так возникли биофизика, биохимия, бионика.
Сведения, получаемые каждой из наук, объединяются, взаимодополняя и обогащая друг друга, и проявляются в обобщенном виде, в познанных человеком закономерностях, которые либо прямо, либо с некоторым своеобразием (в связи с социальным характером людей) распространяют свое действие на человека.
Вторую половину XX столетия справедливо называют веком биологии. Такая оценка в жизни человечества представляется еще более оправданной в наступившем XXI в. К настоящему времени получены важные результаты в области изучения наследственности, фотосинтеза, фиксации растениями атмосферного азота, синтеза гормонов и других регуляторов жизненных процессов.
Уже в реально обозримом будущем путем использования генетически модифицированных растительных и животных организмов, бактерий могут быть решены задачи обеспечения людей продуктами питания, необходимыми медицине и сельскому хозяйству лекарствами, биологически активными веществами и энергией в достаточном количестве, несмотря на рост населения и сокращение природных запасов топлива.
Исследования в области геномики и генной инженерии, биологии клетки и клеточной инженерии, синтеза ростовых веществ открывают перспективы замещения дефектных генов у лиц с наследственными болезнями, стимуляции восстановительных процессов, контроля за размножением и физиологической гибелью клеток и, следовательно, воздействия на злокачественный рост.
Биология относится к ведущим отраслям естествознания. Высокий уровень развития биологии служит необходимым условием прогресса медицины и здравоохранения.
Источник: http://mirbiologa.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=30&Itemid=30
Формы жизни: неклеточные и клеточные
Живые организмы, существующие на Земле, в большинстве имеют клеточное строение. При этом встречаются и другие, неклеточные формы жизни – вирусы и бактериофаги.
Неклеточные формы жизни.
В 1892 ᴦ. Русский ученый Д. И. Ивановский обнаружил вирус табачной мозаики, а в 1917 ᴦ. Француз Ф. Д.’Эрель обнаружил бактериофаг – вирус, поражающий бактерии. Вирусы представляют из себяпростейшую форму жизни на Земле.
Οʜᴎ занимают пограничное положение между неживой и живой природой и обладают инфекционными свойствами.
Вирусы могут проявлять свойства живых организмов только попав в клетки про- и эукариот, и поскольку могут размножаться только в живой клетке хозяина, являются внутриклеточными паразитами.
Вирусы значительно меньше прокариот (20-300 нм) и различимы только в электронный микроскоп. У них отсутствует клеточное строение, обмен веществ и энергии.
Вирусные частицы содержат только один вид нуклеиновых кислот – РНК (одна или две цепочки) или ДНК (одно- или двуцепочечная линœейная). Вирусы не способны самостоятельно синтезировать белки, поскольку у них рибосом, и не растут.
Способ размножения вирусов значительно отличается от размножения других организмов.
Известно более 3 000 вирусов, поражающих клетки тканей растений, животных и человека. В природе они распространены повсœеместно.
Клеточные формы жизни.
Клеточные формы жизни представлены прокариотами и эукариотами.
Прокариоты (доядерные организмы) имеют размеры от 1 до 5 мкм, наиболее простой тип строения клетки:
– нет оформленного ядра;
– одна кольцевая молекула ДНК;
– слабо развита система внутренних мембран, отсутствуют органоиды мембранного строения (эндоплазматическая сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, центриоли);
– есть рибосомы;
– функции мембранных органоидов выполняют мезосомы.
– делœение клеток осуществляется путем перетяжки, без образования веретена делœения;
– клеточная стенка состоит из гликопротеида – муреина.
Прокариоты представлены бактериями и цианеями. Это наиболее древняя группа представителœей органического мира: возраст пород, в которых обнаружены их споры, составляет 3,5 млрд. лет.
Эукариоты – ϶ᴛᴏ группа одно- и многоклеточных организмов, клетки которых, несмотря на многообразие форм и выполняемых функций имеют единый план строения: ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной мембраной: хорошо развитая сеть внутриклеточных мембран ( в наличии всœе органоиды мембранного строения); делœение клеток митоз, мейоз, амитоз; у растений и грибов есть клеточная стенка. Размеры от 13 мкм до 10-20 см и более. Включают три группы организмов: растения, грибы, животные.
| Признак | Растения | Грибы | Животные |
| Тип питания | Первичные автотрофы, но бывают вторичными гетеротрофами (росянка, венерина мухоловка) | Гетеротрофы (сапрофиты) | гетеротрофы |
| Запасание углеводов | крахмал | Гликоген | гликоген |
| Образ жизни | Как правило прикрепленный, но бывают подвижными | Прикрепленный | Как правило свободноживущие, но бывают прикрепленные (взрослые асцидии, коралловые полипы). |
| Клеточная стенка | В основном из целлюлозы, реже из хитина | В основном из хитина, реже из целлюлозы | Нет |
| Ответ на раздражение | Тропизмы и настии | Таксисы, рефлекс | |
| Рост | Неограничен | Неограничен | Ограничен генотипом |
Источник: http://referatwork.ru/category/biologia/view/12395_formy_zhizni_nekletochnye_i_kletochnye
Загрузка...
