Неклеточные организмы — вирусы – биология

Клеточные и неклеточные формы жизни: вирусы, бактериофаги, эукариоты и клеточная теория

Все живое разделено на 2 империи — клеточные и неклеточные формы жизни. Основными формами жизни на Земле являются организмы клеточного строения. Этот тип организации присущ всем видам живых существ, за исключением вирусов, которые рассматриваются как неклеточные формы жизни.

Неклеточные формы

К неклеточным организмам относятся вирусы и бактериофаги. Остальные живые существа являются клеточными формами жизни.

Неклеточные формы жизни являются переходной группой между неживой и живой природой. Их жизнедеятельность зависит от эукариотических организмов, они могут делиться только проникнув в живую клетку. Вне клетки неклеточные формы не проявляют признаков жизни.

В отличие от клеточных форм, неклеточные виды имеют только один вид нуклеиновых кислот — РНК или ДНК. Они не способны к самостоятельному синтезу белков из-за отсутствия рибосом. Также в неклеточных организмах отсутствует рост и не происходят обменные процессы.

Общая характеристика вирусов

Вирусы настолько малы, что лишь в несколько раз превышают размеры крупных молекул белков. Величина частиц разных вирусов находится в пределах 10-275нм. Они видны только под электронным микроскопом и проходят через поры специальных фильтров, задерживающих все бактерии и клетки многоклеточных организмов.

Впервые их открыл в 1892 г. русский физиолог растений и микробиолог Д. И. Ивановский при изучении болезни табака.

Вирусы являются возбудителями многих болезней растений и животных. Вирусными болезнями человека являются корь, грипп, гепатит (болезнь Боткина), полиомиелит (детский паралич), бешенство, желтая лихорадка и др.

Строение и размножение вирусов

Под электронным микроскопом разные виды вирусов имеют вид палочек и шариков. Отдельная вирусная частица состоит из молекулы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), свернутой в клубок, и молекул белка, которые располагаются вокруг нее в виде своеобразной оболочки.

Вирусы не могут самостоятельно синтезировать нуклеиновые кислоты и белки, из которых они состоят.

Процесс размножения вирусов

Размножение вирусов возможно только при использовании ферментативных систем клеток. Проникнув в клетку хозяина, вирусы изменяют и перестраивают ее обмен веществ, в результате чего сама клетка начинает синтезировать молекулы новых вирусных частиц. Вне клетки вирусы могут переходить в кристаллическое состояние, что способствует их сохранению.

Вирусы специфичны — определенный вид вируса поражает не только конкретный вид животного или растения, но и определенные клетки своего хозяина. Так, вирус полиомиелита поражает только нервные клетки человека, а вирус табачной мозаики — только клетки листьев табака.

Бактериофаги

Бактериофаги (или фаги) являются своеобразными вирусами бактерий. Они были открыты в 1917 г. французским ученым Ф. д’Эрелем. Под электронным микроскопом они имеют форму запятой или теннисной ракетки размером около 5нм.

Когда частица фага прикрепляется своим тонким отростком к бактериальной клетке, ДНК фага проникает в клетку и вызывает синтез новых молекул ДНК и белка бактериофага.

Через 30-60мин бактериальная клетка разрушается и из нее выходят сотни новых частиц фага, готовых к заражению других бактериальных клеток.

Раньше считали, что бактериофаги могут быть использованы для борьбы с болезнетворными бактериями. Однако оказалось, что фаги, быстро разрушающие бактерии в пробирке, неэффективны в живом организме. Поэтому в настоящее время они применяются в основном для диагностики болезней.

Клеточные формы

Клеточные организмы делятся на два надцарства: прокариоты и эукариоты. Структурной единицей клеточных форм жизни является клетка.

Прокариоты имеют простейшее строение: отсутствует ядро и мембранные органоиды, деление идет путем амитоза, без участия веретена деления. К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии.

Эукариоты — это клеточные формы, имеющие оформленное ядро, которое состоит из двойной ядерной мембраны, ядерного матрикса, хроматина, ядрышек.

Также в клетке находятся мембранные (митохондрии, пластинчатый комплекс, вакуоли, эндоплазматический ретикулум) и немембранные (рибосомы, клеточный центр) органеллы.

ДНК у представителей клеточных форм находится в ядре клетки, в составе хромосом, а также в клеточных органоидах, таких как митохондрии и пластиды. Эукариоты объединяют растительный, животный мир и Царство грибов.

Сходство между клеточными и не клеточными видами заключается в наличии специфического генома, способности эволюционировать и давать потомство.

Клеточная теория

Открытие и изучение клетки стало возможным благодаря изобретению микроскопа и усовершенствованию методов микроскопических исследований. Первое описание клетки было сделано в 1665 г. англичанином Р. Гуком. Позже стало ясно, что он открыл не клетки (в современном понимании этого термина), а только наружные оболочки растительных клеток.

История открытия

Прогресс в изучении клетки связан с развитием микроскопирования в XIX в. К этому времени изменились представления о строении клеток: главным в организации клетки стала считаться не клеточная стенка, а собственно ее содержимое, протоплазма. В протоплазме был открыт постоянный компонент клетки — ядро.

Накопленные многочисленные наблюдения о тончайшем строении и развитии тканей и клеток позволили подойти к обобщениям, которые были сделаны впервые в 1839 г. немецким биологом Т. Шванном в виде сформулированной им клеточной теории. Он показал, что клетки растений и животных принципиально сходны между собой.

Дальнейшее развитие и обобщение эти представления получили в работах немецкого патолога Р. Вирхова.

Клеточная теория

Значение в науке

Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства всей живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие эмбриологии, гистологии и физиологии. Она дала основу для материалистического понимания жизни, для объяснения эволюционной взаимосвязи организмов, для понимания индивидуального развития.

«Главный факт, революционизировавший всю физиологию и впервые сделавший возможной сравнительную физиологию, это — открытие клеток» — так охарактеризовал Ф. Энгельс это событие, сравнивая открытие клетки с открытием закона сохранения энергии и эволюционной теории Дарвина.

Основные положения клеточной теории сохранили свое значение на сегодняшний день, хотя более чем за 100 лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клеток.

Основные положения

В настоящее время клеточная теория постулирует:

• Клетка — элементарная единица живого;
• клетки разных организмов гомологичны по своему строению;
• размножение клеток происходит путем деления исходной клетки;
• многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток, объединенные в целостные, интегрированные системы тканей и органов, подчиненных и связанных между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (1

Источник: https://animals-world.ru/kletochnye-i-nekletochnye-formy-zhizni/

Неклеточные формы жизни — вирусы

Вирусы были открыты в 1892 г. русским биологом Д.И. Ивановским, ставшим основоположником вирусологии. Они являются неклеточной формой жизни и занимают пограничное положение между неживой и живой материей. Вирусы — внутриклеточные паразиты и могут проявлять свойства живых организмов только попав внутрь клетки.

Отличия вирусов от неживой природы:

1. способность к размножению;
2. наследственность и изменчивость.

Отличия вирусов от клеточных организмов:

1. не имеют клеточного строения;
2. не происходит обмен веществ и энергии (метаболизм);
3. могут существовать только как внутриклеточные паразиты;
4. не увеличиваются в размерах (не растут);
5. размножаются особым способом;
6. имеют только одну нуклеиновую кислоту либо ДНК, либо РНК.

Размеры вирусов от 20 до 300 нм. Простые вирусы (например, вирус табачной мозаики) состоят из молекулы нуклеиновой кислоты и белковой оболочки — капсида. Более сложные вирусы (гриппа, герпеса и др.

) помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты могут содержать липопротеиновую мембрану, углеводы и ряд ферментов. Белки защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов.

Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др.

В зависимости от присутствующей в вирусе нуклеиновой кислоты различают РНК-содержащие и ДНК-содержащие вирусы. Нуклеиновая кислота содержит генетическую информацию, обычно о строении белков капсида. Она может быть линейная или кольцевидная, в виде одно- или двуцепочечной ДНК, одно- или двуцепочечной РНК.

Вирусы существуют в двух формах: внеклеточной {покоящейся), когда их свойства как живых систем не проявляются, и внутриклеточной (репродуцирующей), когда осуществляется размножение вирусов. Вне клеток вирусные частицы — вирионы — устойчивы к высушиванию, высоким дозам радиации, низким температурам. Они погибают при воздействии дезинфицирующих средств, облучении ультрафиолетом.

При проникновении вируса внутрь клетки специальные белки вирусной частицы связываются с белками-рецепторами клеточной оболочки.

В животную клетку вирус может проникать при процессах пино- и фагоцитоза, в растительную клетку — при различных повреждениях клеточной стенки.

Вирусы, паразитирующие на бактериях — бактериофаги — как правило, не попадают внутрь клетки полностью, так как этому препятствуют толстые клеточные стенки бактерий. Внутрь клетки проникает только нуклеиновая кислота вируса.

Вирус подавляет существующие в клетке процессы транскрипции и трансляции. Он использует их для синтеза собственных нуклеиновой кислоты и белка, из которых формируются новые вирусы.

После этого клеточные оболочки разрушаются, и новообразованные вирусы покидают клетку, которая при этом погибает. Так, у вируса гриппа за 30 ч проходит пять-шесть циклов с продуцированием более 100 вирусных частиц в каждом.

При заражении некоторыми вирусами клетки не разрушаются, а начинают усиленно делиться, часто образуя злокачественные опухоли.

Полагают, что происхождение вирусов связано с эволюцией каких-то клеточных форм, которые в ходе приспособления к паразитическому образу жизни вторично утратили клеточное строение.

Первым был открыт вирус табачной мозаики, поражающий растения. Вирусную природу имеют такие заболевания животных и человека, как натуральная оспа, бешенство, энцефалиты, лихорадки, инфекционные гепатиты, грипп, корь, бородавки, многие злокачественные опухоли, СПИД и др. Кроме того, вирусы способны вызывать генные мутации.

Источник: http://jbio.ru/nekletochnye-formy-zhizni-virusy

3.1. – 3.2. Разнообразие организмов. Вирусы – неклеточные формы. Воспроизведение организмов

Жизнь на Земле чрезвычайно многообразна.

Живые существа впервые появились на Земле примерно три с половиной миллиарда лет назад. Их потомки достигли такого большого разнообразия, что в настоящее время число видов, населяющих Землю, достигает нескольких миллионов.

Среди них есть организмы, состоящие из одной клетки — одноклеточные формы (бактерии и дрожжи), организмы, состоящие из множества клеток — многоклеточные.

Весь мир живых организмов подразделяется на две большие группы: 

1.доядерные (прокариоты (от греч. «про» — раньше и «карион» — ядро))  —организмы, имеющие ядерное вещество, но не имеющие ядерной оболочки, 2. ядерные ( эукариоты (от греч. «эу» — настоящий и «кармой» — ядро)) —   имеют оформленное ядро с ядерной оболочкой.

Базируясь на основных признаках проявления жизни, особенностях строения и жизнедеятельности организмов, весь современный мир живого на планете систематики делят на 4 царства: 

Дробянки, 

Растения,

Грибы,

Животные.

Вместе с тем, к этому перечню царств следует добавить представителей доклеточных форм жизни, выделенных в отдельную группу, занимающую промежуточное положение между живой и неживой природой — вирусы (от лат. «вирус» — яд). Это «неклеточные формы жизни», так как они проявляют признаки жизни проникая в клетки живых организмов.

Вирусология — наука, изучающая неклеточные формы жизни.

1892 г. Д.И. Ивановским открыт вирус табачной мозаики.

1917 г. открыт бактериофаг — вирус, поражающий бактерии.

Вирусы являются возбудителями ряда опасных заболеваний: оспы, гепатита, энцефалита, краснухи, кори, бешенства, гриппа и др.

В отличие от клеточных организмов у вирусов отсутствует собственная система метаболизма. Это внутриклеточные паразиты. Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию.

С матрицы вирусной ДНК или РНК — синтезируется иРНК для образования вирусных белков рибосомами инфицированной клетки.

Молекула ДНК вирусов, или их геном (совокупность генов), может встраиваться в хромосомы клетки хозяина, не проявляя себя неопределенно долгое время.

Происхождение вирусов. Вирусы представляют собой автономные генетические структуры; предположительно это — обособившиеся генетические элементы клеток, которые эволюционировали вместе с клеточными формами.

Строение вирусов. Существуют ДНК- и РНК-содержащие вирусы. Просто организованные вирусы представляют собой нуклеопротеиды, т. е. состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких белков, образующих оболочку — капсид (вирус табачной мозаики). Сложно организованные вирусы имеют дополнительную оболочку — белковую или липопротеиновую (вирусы гриппа, герпеса).

Действие вируса на клетку. Вместе с капельками жидкости межклеточной среды случайно внутрь клетки могут попадать вирусы, предварительно связавшись с особым белком-рецептором на ее поверхности. Рецепторный механизм проникновения вируса в клетку обеспечивает специфичность инфекционного процесса.

Так, вирус СПИДа (синдром приобретенного иммунодефицита), содержащий в качестве носителя генетической информации РНК, специфически связывается с клетками крови — лейкоцитами, отвечающими за иммунологическую защиту организма.

Бактериофаг вводит полый стержень в клетку бактерии и выталкивает через него ДНК (или РНК), находящуюся в головке.

Геном бактериофага попадает в цитоплазму, а капсид остается снаружи. Инфекционный процесс начинается с проникновения в клетку вирусов и их размножения. Происходят редупликация вирусного генома и самосборка капсида. Накопление вирусных частиц приводит к выходу их из клетки вследствие «взрыва», в результате чего целостность клетки нарушается и она погибает, либо путем почкования.

Размножение в органическом мире:

Половое

С участием гамет

С оплодотворением

Изогамия

Гетерогамия

Оогамия

Без оплодотворения

Партеногенез

Без участия гамет

Гаметангиогамия

Конъюгация

Апогамия

Гологамия

Бесполое

Собственно бесполое

Эндогенные споры (споры, зооспоры)

Экзогенные споры (конидиеспоры)

Шизогония

Почкование (кишечнополостные)

Фрагментация (плоские черви, кишечнополостные)

Личиночное размножение (паразитические черви)

Вегетативное размножение

Грибы: части мицелия, почкование (дрожжи), склероции (спорынья)

Растения: черенками, усами, корневищами, луковицами, отводками…

Размножение  – это воспроизведение генетически сходных особей данного вида, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни.

Различают следующие формы размножения:

1.Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах.

Различают следующие способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, споро­образование, вегетативное размножение.

Деление — способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток.

Можно выделить: а) простое бинарное деление (прокариоты), б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли), в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы). Во время деления парамеции (1) микронуклеус делится митозом, макронуклеус — амитозом.

Во время шизогонии (2) сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.

Почкование — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи (3). Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Фрагментация (4) — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).

Вегетативное размножение — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень и др.

), специально предназначенных для этой формы размножения.

Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется в садоводстве, огородничестве, селекции растений (искусственное вегетативное размножение)

Вегетативный орган	Способ вегетативного размножения	Примеры
Корень	Корневые черенки	Шиповник, малина, осина, ива, одуванчик
Корневые отпрыски	Вишня, слива, осот, бодяк, сирень
Надземные части побегов	Деление кустов	Флокс, маргаритка, примула, ревень
Стеблевые черенки	Виноград, смородина, крыжовник
Отводки	Крыжовник, виноград, черемуха
Подземные части побегов	Корневище	Спаржа, бамбук, ирис, ландыш
Клубень	Картофель, седмичник, топинамбур
Луковица	Лук, чеснок, тюльпан, гиацинт
Клубнелуковица	Гладиолус, крокус
Лист	Листовые черенки	Бегония, глоксиния, колеус

Спорообразование (6) — размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.

Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей.

Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).

2.Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей (мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные клетки — гаметы. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз.

Дочернее поколение развивается из зиготы  — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет —  оплодотворение. Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

Половое размножение – процесс, в котором объединяется генетическая информация от двух особей.

Объединение генетической информации может происходить при конъюгации (временном соединении особей для обмена информацией, как это происходит у инфузорий) и копуляции (слиянии особей для оплодотворения) у одноклеточных животных, а также при оплодотворении у представителей разных царств.

Особым случаем полового размножения является партеногенез  у некоторых животных (тли, трутни пчел). В этом случае новый организм развивается из неоплодотворенного яйца, но до этого всегда происходит образование гамет.

Половое размножение у покрытосеменных растений происходит путем двойного оплодотворения:

в пыльнике цветка образуются гаплоидные пыльцевые зерна, ядра которых делятся на два – генеративное и вегетативное.

Попав на рыльце пестика, пыльцевое зерно прорастает, образуя пыльцевую трубку.

Генеративное ядро делится еще раз, образуя два спермия. Один из них, проникая в завязь, оплодотворяет яйцеклетку, а другой сливается с двумя полярными ядрами двух центральных клеток зародыша, образуя триплоидный эндосперм.

При половом размножении особи разного пола образуют гаметы.

Женские особи производят яйцеклетки, мужские – сперматозоиды, обоеполые особи (гермафродиты) производят и яйцеклетки, и сперматозоиды.

В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.

Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли).

Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация.

При хологамии происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов.

При конъюгации (4) происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.

Тематические задания

А1. Принципиальные различия между половым и бесполым размножением заключаются в том, что половое размножение:

1) происходит только у высших организмов

2) это приспособление к неблагоприятным условиям среды

3) обеспечивает комбинативную изменчивость организмов

4) обеспечивает генетическое постоянство вида

А2. Сколько сперматозоидов образуется в результате сперматогенеза из двух первичных половых клеток?

1) восемь

2) две

3) шесть

4) четыре

А3. Отличие овогенеза от сперматогенеза заключается в том, что:

1) в овогенезе образуются 4 равноценные гаметы, а в сперматогенезе 1

2) яйцеклетки содержат больше хромосом, чем сперматозоиды

3) в овогенезе образуется 1 полноценная гамета, а в сперматогенезе – 4

4) овогенез проходит с 1 делением первичной половой клетки, а сперматогенез – с двумя

А4. Сколько делений исходной клетки происходит при гаметогенезе

1) 2        

2) 1           

3) 3            

4 ) 4

А5. Количество образуемых половых клеток в организме, скорее всего, может зависеть от

1) запаса питательных веществ в клетке                            

2) возраста особи

3) соотношения мужских и женских особей в популяции

4) вероятности встречи гамет друг с другом

А6. Бесполое размножение преобладает в жизненном цикле

1) гидры  

2) майского жука  

3) акулы  

4) мухи

А7. Гаметы у папоротников образуются

1) в спорангиях

2) на заростке

3) на листьях

4) в спорах

А8. Если диплоидный набор хромосом пчел равен 32, то 16 хромосом будет содержаться в соматических клетках

1) пчелиной матки

2) рабочей пчелы

3) трутней

4) всех перечисленных

А9. Эндосперм у цветковых растений образуется при слиянии

1) спермия и яйцеклетки          

2) двух спермиев и яйцеклетки

3) полярного ядра и спермия 

4) двух полярных ядер и спермия

А10. Двойное оплодотворение происходит у

1) мха кукушкина льна           

2) папоротника орляка           

3) ромашки лекарственной

4) сосны обыкновенной

В1. Выберите правильные утверждения

1) Образование гамет у растений и животных происходит по одному механизму

2) У всех типов животных яйцеклетки одинакового размера

3) Споры папоротника образуются в результате мейоза

4) Из одного овоцита образуется 4 яйцеклетки

5) Яйцеклетка покрытосеменных растений оплодотворяется двумя спермиями

6) Эндосперм покрытосеменных растений триплоиден.

В2. Установите правильную последовательность событий, происходящих при двойном оплодотворении цветковых растений.

A) оплодотворение яйцеклетки и центральной клетки

Б) образование пыльцевой трубки

B) опыление

Г) образование двух спермиев

Д) развитие зародыша и эндосперма

Источник: https://biology100.ru/index.php/materialy-dlya-podgotovki/organizm-kak-biologicheskaya-sistema/3-1-3-2-raznoobrazie-organizmov-virusy-nekletochnye-formy-vosproizvedenie-organizmov

Вирусы – неклеточные формы жизни. Их значение :

Вирусы – неклеточные формы жизни, поэтому их не причисляют ни к одному из царств живых организмов и выделяют в отдельную группу. О них мы поговорим в нашей статье.

Страницы истории

Среди тех ученых, которые начали изучение вирусов, выделим русского ботаника Д. И. Ивановского.

В конце XIX века им был выделен инфекционный экстракт из листьев табака, пораженных таким заболеванием как табачная мозаика. Ученый пропустил экстракт через специальный фильтр, способный удерживать бактерии.

В ходе эксперимента были обнаружены неклеточные формы жизни: вирусы, бактерии. Увидеть их в подробностях ботаники смогли гораздо позже.

Особенности свойств

Вирусы – неклеточные формы жизни, являющиеся паразитами на уровне генетики. Их суперпаразитизм выражается в том, что на Земле сложно найти какой-либо биологический вид, который бы был устойчив к воздействию вирусных инфекций.

Вирусы – неклеточные формы жизни, паразитирующие в клетках бактерий, грибов, животных, растений.

Облигатными паразитами их именуют из-за того, что ими проявляются свойства живого существа лишь тогда, когда они паразитируют в клетках иных организмов.

Какое строение имеют вирусы

Неклеточные формы жизни, которые мы рассматриваем, обладают, к тому же, субмикроскопическими размерами. Они почти в 50 раз меньше чем бактерии. Именно поэтому не удавалось их обнаружить до тех пор, пока не был сконструирован электронный микроскоп.

Самые маленькие вирусы, например, являются возбудителями такого заболевания как ящур – они чуть больше размера молекулы глобулина. Ученым удалось установить и те виды, которые можно увидеть под световым микроскопом. К таким можно отнести возбудителей оспы.

Появление названия

Теперь перечислим особенности вирусов – неклеточных форм жизни? Начнем с того, что их название было введено в конце XIX века голландским биологом М. Бейринком.

Чуть позже удалось выяснить, что по своей химической природе они являются нуклеопротеинами – комплексными соединениями, которые состоят из белка и нуклеиновой кислоты.

Вирусы-вирионы включают в состав фрагмент генетического материала: РНК либо ДНК, а также капсида (белковой оболочки).

Биологам удалось доказать существование и таких вирусов, которые имеют линейную либо кольцевую двух цепочечную или одинарную ДНК.

Есть и такие микроорганизмы, которые построены на основе одной либо двух цепочек РНК. Примерами являются вирусы краснухи, кори, гриппа, табачной мозаики, ВИЧ, полиомиелита.

Среди тех вариантов, которые включают в состав ДНК структуру, назовем герпес, натуральную оспу, а также аденовирусы, вызывающие многочисленные респираторные инфекции.

Жизнедеятельность

А почему вирусы называют неклеточными формами жизни? На стадии вириона они не демонстрируют признаков жизни. Часть их вне клетки своего хозяина кристаллизуется, но после проникновения внутрь организма оживают. Стадия вириона является одной и многочисленных видов их существования.

Рассуждая о том, почему вирусы – неклеточная форма жизни, заметим, что биологи выделяют несколько этапов, которые подтверждают паразитические характеристики этих микроорганизмов:

• В первую очередь, речь идет о его прикреплении к клетке своего хозяина, внедрении в нее, создании нового поколения вирусов, а также в выходе вирионов.
• На скрытой стадии невозможно обнаружить вирусы внутри клетки. Именно в это время происходит использование нуклеиновых кислот и белка хозяина для создания нового поколения вирусных вирионов.
• Существует отдельная группа вирусов, которые сумели приспособиться к паразитированию в клетках бактерий. Их биологи называют фагами. Строение бактериофага намного сложнее, чем у типичных вирусов, паразитирующих в клетках животных и растений. У многих фагов есть хвостик и головка, покрытые оболочкой белка, поэтому они по форме схожи с головастиками. Внутри головки располагается ДНК, а сквозь хвост проходит канал. Бактериофаг крепится к клетке бактерии, затем растворяет ее поверхностную систему, через канал хвостика направляет внутрь клетки хозяина собственную ДНК.
• Некоторые вирусы, к примеру, ВИЧ, грипп, герпес, кроме капсида, обладают дополнительной оболочкой, которая формируется из плазматической мембраны хозяйской клетки.
• Для вирусов неактуален обмен веществ, так как они не могут расти, делиться, не обладают половым размножением. После попадания внутрь клетки хозяина, они «выключают» его молекулу ДНК, пользуются собственной РНК либо ДНК, заставляя клетку хозяина воспроизводить многочисленные копии вируса.

Способы распространения

Среди типичных вариантов распространения вирусов, лидирующие позиции принадлежат капельному варианту. К примеру, внутрь организма они проникают при кашле, чихании. Есть и такие, которые оказываются в живом организме при половом контакте, а также через кровь. К примеру, к таким можно отнести вирус ВИЧ (иммунодефицита).

В настоящее время не найдено эффективных способов лечения данного заболевания, поэтому так важно принимать профилактические меры, не вступать в случайные половые связи.

В настоящее время наблюдается тенденция роста количества людей, заболевших СПИДом, поэтому врачи настоятельно рекомендуют пользоваться только одноразовыми медицинскими шприцами, гигиеническими и медицинскими инструментами, связанными с кровью.

Биологи подтвердили, насколько важны вирусы как неклеточная форма жизни. Их значение, например, связано с мутационными процессами, которые развиваются в организме хозяина. К тому же они приносят дополнительную наследственную информацию, которая приводит к изменению работы генов определенной клетки.

Синдром приобретенного иммунодефицита

СПИД является эпидемическим заболеванием, которое связано с поражением в большей степени иммунной системы человека, защищающей организм от разных болезнетворных микроорганизмов. В результате такого поражения возникают злокачественные опухоли и развиваются инфекционные заболевания.

Организм полностью беззащитен к микробам, вызывающим болезни. Ген ВИЧ, который является возбудителем данной болезни, представлен десятью тысячами пар оснований, образуемых двумя идентичными молекулами РНК. В зависимости от специфики организма, отличия по числу оснований составляют от 80 до 1000.

У этого гена была обнаружена удивительная изменчивость, которая в пять раз больше, чем у вируса гриппа. Подобное свойство приводит к тому, что наблюдается его постоянная антигенная и генетическая изменчивость, которая усложняет создание вакцины и создает проблемы для проведения профилактических мероприятий.

Заключение

В настоящее время изучены далеко не все вирусы, нет полной информации об их воздействии на организм человека. Но даже те сведения, которые удалось подтвердить в ходе многочисленных научных экспериментов, подтверждают тот факт, что вирусы негативно воздействуют на человеческий организм. Например, ВИЧ способен сохраняться в клетках хозяина на протяжении всей его жизни.

Помимо половых контактов, приводящих к попаданию в человеческий организм данного микроорганизма, опасность представляет и применение нестерильного медицинского инструмента. Кроме того, важно сохранять осторожность и при использовании донорской крови, спермы, при операциях по пересадке органов.

Для того чтобы обеспечить надежную защиту своего организма от попадания многочисленных болезнетворных вирусов, необходимо проводить своевременную профилактику болезней, уделяя внимание укреплению своего здоровья.

Источник: https://www.syl.ru/article/316746/virusyi—nekletochnyie-formyi-jizni-ih-znachenie

Неклеточные формы жизни. Прионы. Вироиды и Вирусы | Биология

Неклеточные формы жизни. Прионы. Вироиды и Вирусы

Содержание:

• 1 Прионы
• 2 Вироиды
• 3 Вирусы

Это белковые молекулы, способные паразитировать в клетках человека и животных. Открыты американским биологом С. Прюзинером в 1982 г., которому присудили за это Нобелевскую премию.

Могут находиться в двух разных конформациях: нормальной и патогенной (вызывают заболевание). Считается, что в нормальном состоянии они являются обычными белками нервных клеток, тормозят процессы старения.

Но при определенных условиях под влиянием определенных факторов (недостаточно изученных) эти белки могут изменять конформацию. Следствием этого может быть ускорение процессов старения организма, преобразование белков в возбудителей прионовых заболеваний.

В патогенной форме 43 % белковой молекулы находится в виде стойкого β-складчатого пласта.

Основные особенности прионов: все прионы очень инфекционные; их тяжело инактивировать, обезвредить; характерен продолжительный инкубационный период; для них не существует видового барьера.

Инкубационный период, например, бешенства крупного рогатого скота (губчатой энцефалопатии) – до 6 лет.

Болезнь возникает при поедании скотом мясо-костной муки, смеленной из остатков мертвых и убитых коров.

Прионы не разрушаются на протяжении 4 ч при высоких температурах и под влиянием пищеварительных ферментов. Могут проникать сквозь клеточные мембраны.

При контактах с нормальными белками нервных клеток прионы изменяют их конформацию и превращают в патогенную форму (прионы).

Вследствие этого нервная ткань становится губчатой формы, теряет способность выполнять свою функцию. Развивается при этом губчатая энцефалопатия.

Прионы в первую очередь разрушают нейроны, поэтому более повреждается нервная система, ее центральная часть. Заболевания очень тяжелые, заканчиваются смертью. Например, болезнь Клайтцфельда-Якоба сопровождается неадекватным поведением, разной степени амнезией, потерей внимания и т. п. Методы лечения не разработаны.

Прионовые заболевания могут наследоваться (по аутосомно-доминантному типу) или быть приобретенными. Пути заражения человека – при поедании мяса, при медицинских манипуляциях (прививках, операциях, пункциях). Возможно, прионы широко распространены и вызывают целый ряд заболеваний.

Вироиды

Вызывают некоторые заболевания растений. По строению напоминают очень маленькие РНК-содержащие вирусы, которые не имеют белковой оболочки. Эта РНК белков не кодирует.

Вирусы

Открыты Д. И. Ивановским в 1892 г. Он исследовал мозаичное заболевание листьев табака. Ученый предполагал, что возбудитель должен был принадлежать к бактериям, и старался выделить его с помощью микробиологических фильтров. Но профильтрованный сок больного растения приводил к заражению здоровых.

Термин «вирус» (от лат. virus – яд) введен в 1899 г. М. Бейеринком. Настоящее изучение строения и жизнедеятельности вирусов стало возможным лишь в 30-е годы XX века после изобретения электронного микроскопа.

Тогда были открыты вирусы, поражающие клетки животных. В 1917 году французский ученый Ф. Д’Эрелль открыл вирусы бактерий – бактериофаги, или фаги. Изучает вирусы наука вирусология. Описано свыше 1000 видов вирусов.

Возможно, много видов еще не открыты.

Вирусы составляют отдельное царство живой природы – царство Вира (Vira). Они являются внутриклеточными (облигатными) паразитами и не имеют клеточного строения. Занимают промежуточное место между живым и неживым.

Вне клетки хозяина вирусы не проявляют никаких свойств живого: в них отсутствуют рост, обмен веществ, размножение, раздражимость и т. п. Продолжительное время считали вирусы неживыми объектами, особенно вне клетки. Они проявляют свою жизнедеятельность, когда взаимодействуют с синтезирующими аппаратами клеток хозяев.

У вирусов отсутствуют собственные белоксинтезирующие системы. Они не имеют органелл. В наше время вирусы определяют как своеобразные неклеточные формы жизни.

Молекулярный уровеньУровни организации живого

Источник: https://xn—-9sbecybtxb6o.xn--p1ai/obshchaya-biologiya/nekletochnye-formy-zhizni-priony-viroidy-i-virusy/

Неклеточные формы жизни: вирусы и фаги

Кроме одно- и многоклеточных организмов на планете существует ещё одна форма жизни – вирусы, не имеющие клеточного строения. Они представляют переходную форму между живой и неживой природой.

В 1852 году российский ботаник Д.И. Ивиновский впервые получил экстракт из растений табака, поражённых мозаичной болезнью. Когда экстракт пропустили сквозь фильтр, который задерживал бактерии, то отфильтрованная жидкость сохраняла инфекционные свойства.

В 1898 г. голландский исследователь Бейеринг ввёл в научный обиход слово «вирус» (с латыни означает «яд»).

Дальнейшие исследования показали, что вирусы по химической природе являются нуклеопротеидами, но через очень малые размеры их нельзя было увидеть в световой микроскоп. Потому систематическое изучение вирусов началось лишь в 30-е года ХХ ст. – после изобретения электронного микроскопа.

Вирусы имеют достаточно простое строение. Каждая вирусная частичка состоит из РНК или ДНК, составляющих сердцевину вируса и содержащих наследственную информацию о его строении, и защитной белковой оболочки – капсиды.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Замечание 1

Полностью сформированная инфекционная частичка называется вирион.

Некоторые вирусы (герпеса или гриппа) имеют ещё и дополнительную оболочку, которая образуется плазматической мембраной клетки-хозяина.

Замечание 2

Вирусы способны жить и размножаются только в клетках других организмов. Вне клеток живых организмов они не проявляют никаких явлений жизни.

Значительная часть из них во внешней среде имеет форму кристаллов. Размер вирусов колеблется от 20 до 300 нм.

Лучше всего изучили вирус табачной мозаики.

Он имеет палочкообразную форму и представляет собой пустотелый цилиндр, стенка которого образованы белковыми молекулами, внутри него расположена спираль молекулы РНК.

Назначение белковой оболочки – защищать нуклеиновую кислоту от неблагоприятных условий окружающей среды, а также препятствовать возможности проникновения ферментов клетки-хозяина к РНК, чтобы её расщепить.

Молекулы вирусной РНК способны к самовоспроизводению, несмотря на то, что это явление в общем характерно для ДНК. РНК вирусов является источником генетической информации и выполняет функции иРНК.

Потому в заражённой клетке по программе нуклеиновой кислоты вируса рибосома клетки-хозяина синтезирует специфические вирусные белки. Потом вирусные белки и нуклеиновая кислота самособираются в новые вирусные частички.

Клетка при этом истощается и гибнет.

Бактериофаги – вирусы бактерий

Особенная группа вирусов – вирусы бактерий – бактериофаги, которые способны проникать внутрь бактериальной клетки и разрушать её.

Тело фага кишечной палочки образовано головкой, от которой отходит окружённый чехлом из сократительного белка полый стержень. Стержень оканчивается базальной пластинкой, на которой расположены шесть нитей. Головка содержит ДНК.

Бактериофаг крепится к поверхности кишечной палочки с помощью отростков, а в месте соединения с ней с помощью фермента растворяет клеточную оболочку бактерии. Потом молекула ДНК за счёт сокращения головки проходит сквозь канал стержня в клетку.

Приблизительно спустя 10-15 минут под весь метаболизм бактериальной клетки перестраивается под действием ДНК, и начинается синтез ДНК бактериофага, а не ДНК клетки. При этом происходит и синтез фагового белка. Завершением процесса является образование 200 – 1000 новых фаговых частичек, а клетка бактерии гибнет.

Замечание 3

Некоторые фаги не реплицируются в клетке хозяина. Вместо этого образуется единая молекула путём встраивания их нуклеиновой кислоты в ДНК хозяина. Такие фаги называются умеренными.

Значение вирусов

Вирусы, поселяющиеся в клетках живых организмов, вызывают большое количество опасных заболеваний как сельскохозяйственных растений и животных, так и организмов в дикой природе.

К ним можно отнести:

• у растений – мозаическая болезнь табака, огурцов, томатов; скручивание листьев, карликовость, желтуху и т.п.;
• у животных – бешенство, чуму птицы и свиней, ящур инфекционную анемию лошадей и т.п.

Все эти заболеваний приводят к снижению урожайности культур и гибели животных.

Вирусы являются так же причиной многих опасных заболеваний человека: грипп, оспа, корь, полиомиелит, бешенство, паротит, гепатит и т.п.

В последние годы к этим болезням добавилось ещё одно очень опасное заболевание – СПИД (синдром приобретённого иммунодефицита). Это эпидемическое заболевание человека, поражающее в основном его иммунную систему, которая защищает организм от различных болезнетворных агентов.

Поражение системы клеточного иммунитета человека проявляется в развитии прогрессирующих инфекционных заболеваний и злокачественных новообразований. При этом организм становится беззащитным перед микроорганизмами, которые в обычных условиях не вызывали заболевания.

В 1983 году удалось доказать, что вирус СПИДа (ВИЧ) принадлежит к семейству ретровирусов. В состав этого вируса входит лишь ему свойственный фермент – оборотная транскриптаза (РНК-зависимая ДНК-полимераза, или ревертаза). Этот фермент содержится у всех представителей этого семейства. Открытие его было настоящей революцией в биологии.

Замечание 4

Генетическая информация может передаваться не только по классической схеме ДНК – РНК – белок, но и путём обратной транскрипции от РНК к ДНК.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/nekletochnye_formy_zhizni_virusy_i_fagi/

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