Разлики между вируси и клетъчни организми - Студопедия
Лекция 4 Неклетъчни форми на живот. ВИРУСИ
Откритие. През1852 г. българският ботаник Дмитрий Йосифович Ивановски за първи път получава инфекциозен екстракт от тютюнево растение, засегнато от мозаечна болест. Когато такъв екстракт беше прекаран през филтър за задържане на бактерии, филтрираната течност все още запазваше инфекциозни свойства.
През1898 г. холандският учен Мартинус Вилем Бейеринк измисли новата дума „вирус“ (от латинската дума за „отрова“), за да посочи инфекциозния характер на някои филтрирани растителни течности.
Вирусите са сред първите биологични структури, изследвани с електронен микроскоп веднага след изобретяването му през 30-те години на миналия век.
Вируси –това са най-малките живи организми (20-300 nm); средно те са 50 пъти по-малки от бактериите. Вирусите са облигатни (задължителни) вътреклетъчни паразити, т.е. те могат да се възпроизвеждат само в жива клетка гостоприемник. Вирусите заразяват всички живи организми, например растителни вируси (фитопатогенни вируси): рак на картофи, вирус на тютюнева мозайка, животински вируси - вирус на шап, бяс; за хората - грипен вирус, HIV инфекция, полиомиелит, едра шарка, морбили. Има вируси и бактерии имат бактериофаги.
Вирусите имат следните свойства.
1. Това са най-малките живи организми. Чиито размери варират от 20 до 300 nm; средно те са 50 пъти по-малки от бактериите.Вирусите не се задържат от бактериални филтри, те не се отлагат в конвенционални центрофуги, а само в ултрацентрофуги. Те не могат да се видят с конвенционален микроскоп, а само с електронен. По размер Вирусизаемат междинна позиция между най-малките живи клетки и най-големите молекули на химичните съединения.
2. Нямат клетъчна структура.
3. Вирусите могат да се възпроизвеждат само чрез проникване в жива клетка. Следователно всички те саоблигатни вътреклетъчни паразити. С други думи, вирусите могат да живеят само като паразитират в други клетки. Повечето от тях причиняват заболяване.
4. Вирусите се състоят от молекула нуклеинова киселина, ДНК или РНК, заобиколена от протеинова или липопротеинова обвивка.
5. Вирусите са много специфични по отношение на техните гостоприемници (всеки тип вирус е в състояние да разпознае и зарази само определени видове клетки).
Разлики между вируси и клетъчни организми.
1. Една клетка има два вида нуклеинови киселини (ДНК и РНК). Вирусите имат само 1 вид нуклеинови киселини (ДНК или РНК).
2. Вирусът има ограничен набор от ензими, необходими само за навлизане в клетката гостоприемник и дублиране на нейната нуклеинова киселина.
3. За разлика от клетка, която възниква от предишна чрез делене, вирусите не възникват от предишен вирус. Вирусът възниква в резултат на сглобяването на вирусната нуклеинова киселина, синтезирана от клетката гостоприемник, и вирусната протеинова обвивка (метод на самосглобяване).
4. Вирусите не се размножават върху изкуствени хранителни среди и могат да съществуват само в организма на чувствителен към тях гостоприемник.
Структурата на вирусите.
Вирусната частица "вирион" по своята химическа природа е нуклеопротеин. Те се състоят от следните структури:
1)ядро - генетичен материал, представен от ДНК или РНК; Двуверижна ДНК или едноверижна РНК; Молекулата на ДНК е затворена в пръстен, докато РНК по правило ималинейна форма.
2)капсид - защитна протеинова обвивка, обграждаща ядрото;
*нуклеокапсид - сложна структура, образувана от ядрото и капсида;
3)обвивки - някои вируси, като HIV и грипни вируси, имат допълнителен липопротеинов слой, получен от плазмената мембрана на клетката гостоприемник;
4)капсомери - идентични повтарящи се субединици, от които са изградени капсидите. Този принцип на структура гарантира максимален ефект при минимален разход на генетичен материал.
Общата форма на капсида се отличава с висока степен на симетрия, която определя способността на вирусите да кристализират (това прави възможно изследването им с помощта на рентгенова кристалография и електронна микроскопия).
Структурата на вирусите се характеризира с определени типове симетрия, особено многостенна и спирална. Полиедърът е многостен. Най-често срещаната многостенна форма във вирусите е икосаедърът, който има 20 триъгълни лица, 12 ъгли и 30 ръба. Пример за това е херпесният вирус, при който 162 капсомера са организирани в икосаедър.
РНК-съдържащ вирус на тютюнева мозайка (TMV) може да служи като илюстрация на спирална симетрия. Капсидът на този вирус се образува от 2130 идентични протеинови капсомери. TMV е първият вирус, изолиран в чиста форма. При заразяване с този вирус по листата на болно растение се появяват жълти петна - така наречената листна мозайка. Вирусите се разпространяват много бързо, или механично, когато болни растения или растителни части влязат в контакт със здрави растения, или чрез пренасян по въздуха цигарен дим от заразени листа.
Сред вирусните заболяванияСПИН (синдром на придобита човешка имунна недостатъчност) е от особен интерес, тъй като е сравнително ново заболяване. За първи път е съобщено в Съединените щати през 1981 г.СПИН се причинява отчовешкия имунодефицитен вирус (HIV). ХИВ принадлежи към групата на ретровирусите. Обикновено трансферът на генетична информация върви в посока ДНК → РНК, т.е. транскрибира се информация, кодирана в определен сегмент от ДНК (ген), т.е. прочетено, с образуването на съответната РНК. При ретровирусите, при които РНК служи като наследствен материал, се получава обратна транскрипция, т.е. генетичната информация се чете в обратна посока: от РНК към ДНК. Ензимът, участващ в обратната транскрипция, се нарича обратна транскриптаза. Намира широко приложение в генното инженерство.
Структурата на вируса на човешката имунна недостатъчност (HIV): Капсидът с форма на конус се състои откапсомери, подредени в спирала.Капсидът е отрязан отпред, за да покаже две копия на РНК геномите. Под действието на ензим, наречен обратна транскриптаза, информацията, кодирана в тези едноверижни РНК вериги, се транскрибира в съответните ДНК вериги.Капсидът е заобиколен отпротеинова обвивка, закотвена влипиден двоен слой, обвивка, получена от плазмената мембрана на клетката гостоприемник. Тази обвивка съдържа вируснигликопротеини, вградени в нея, които чрез специфично свързване към Т-клетъчните рецептори осигуряват проникването на вируса в клетката гостоприемник.
Жизнен цикъл на ХИВ. ХИВ заразява и унищожава специфична група бели кръвни клетки, наречени Т-хелперни лимфоцити, като по този начин потиска активността на имунната система.
1) Вирусът се доближава до Т4 лимфоцита.
2) Вирусният гликопротеин се свързва с рецепторния протеин,разположен върху плазмената мембрана
3) Вирусът навлиза в клетката чрез ендоцитоза
4) Вирусната РНК се освобождава в цитоплазмата заедно с ензима обратна транскриптаза
5) В резултат на транскрипция на едноверижна вирусна РНК с участието на обратна транскриптаза се образува двойноверижна ДНК
7) След неактивен период, наречен латентен период, който продължава приблизително 5 години, вирусът се активира отново. Факторите, предизвикващи трансформацията на латентен вирус в активен, не са установени.
8) Използвайки протеин-синтезиращия апарат на клетката гостоприемник, се образува нова РНК (транскрипция) и се синтезират вирусни протеини
9) Сглобяване на нови вирусни частици
10) Вирусните протеини изпъкват от клетката чрез екзоцитоза
11) В крайна сметка заразяването на клетка с вирус води до нейната смърт
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:
Деактивирайте adBlock! и обновете страницата (F5)наистина е необходимо