Katrs dzīvs organisms, izņemot vīrusus, sastāv no... Vai vīruss ir dzīva vai nedzīva būtne? Papildliteratūra šīs tēmas pētīšanai
Cilvēce ar vīrusiem iepazinās 19. gadsimta beigās, pēc Dmitrija Ivanovska un Mārtiņa Bejerinka darba. Pētot tabakas augu nebakteriālos bojājumus, zinātnieki pirmo reizi analizēja un aprakstīja 5 tūkstošus vīrusu veidu. Mūsdienās tiek pieņemts, ka viņu ir miljoniem un viņi dzīvo visur.
Dzīvs vai nē?
Vīrusi sastāv no DNS un RNS molekulām, kas pārraida ģenētisko informāciju dažādās kombinācijās, apvalka, kas aizsargā molekulu, un papildu lipīdu aizsardzības.
Gēnu klātbūtne un spēja vairoties ļauj vīrusus uzskatīt par dzīviem, savukārt proteīnu sintēzes trūkums un neatkarīgas attīstības neiespējamība klasificē tos kā nedzīvus bioloģiskos organismus.
Vīrusi arī spēj veidot alianses ar baktērijām un. Viņi var pārraidīt informāciju, izmantojot RNS apmaiņu, un izvairīties no imūnās atbildes, ignorējot zāles un vakcīnas. Jautājums par to, vai vīruss ir dzīvs, joprojām ir atklāts līdz šai dienai.
Bīstamākais ienaidnieks
Mūsdienās vīruss, kas nereaģē uz antibiotikām, ir visbriesmīgākais cilvēka ienaidnieks. Pretvīrusu zāļu atklāšana situāciju ir nedaudz atvieglojusi, taču AIDS un hepatīts vēl nav uzvarēts.
Vakcīnas nodrošina aizsardzību tikai pret dažiem sezonāliem vīrusu celmiem, bet to spēja ātri mutēt padara vakcināciju neefektīvu nākamajā gadā. Visnopietnākais drauds Zemes iedzīvotājiem var būt nespēja laikus tikt galā ar nākamo vīrusu epidēmiju.
Gripa ir tikai neliela daļa no vīrusu aisberga. Ebolas vīrusa infekcija, kas izplatās visā Āfrikā, ir izraisījusi karantīnas pasākumu ieviešanu visā pasaulē. Diemžēl slimību ir ārkārtīgi grūti ārstēt, un mirstības līmenis joprojām ir augsts.
Vīrusu īpatnība ir to neticami ātrā vairošanās spēja. Bakteriofāgu vīruss spēj reproducēt baktērijas 100 tūkstošus reižu ātrāk. Tāpēc virusologu zinātnieki no visas pasaules cenšas glābt cilvēci no nāvējošiem draudiem.
Galvenie pasākumi vīrusu infekciju profilaksei ir: vakcinācija, personīgās higiēnas noteikumu ievērošana un savlaicīga ārsta konsultācija infekcijas gadījumā. Viens no simptomiem bija augsta temperatūra, kuru nevar pazemināt pašiem.
Ja jums ir vīrusu slimība, nav jākrīt panikā, taču piesardzība var burtiski glābt jūsu dzīvību. Ārsti saka, ka infekcijas turpinās mutēt tik ilgi, ka pastāvēs cilvēku civilizācija, un zinātniekiem vēl ir jāveic daudzi svarīgi atklājumi vīrusu izcelsmē un uzvedībā, kā arī cīņā pret tiem.
Argumenti, lai dzīvotu:
- Molekulārā organizācija ir tāda pati kā dzīva organisma šūnai: NK, olbaltumvielas, membrānas. No molekulārā viedokļa = tas ir normāls dzīvesveids. Nukleotīdu sekvences, kas līdzīgas vīrusu nukleotīdu sekvencēm, ir atrodamas dzīvo objektu iekšpusē.
- Vīrusiem piemīt gandrīz visas dzīvo būtņu īpašības, izņemot attīstību.
Argumenti tam, ka viņi nav dzīvi:
- Viņiem nav šūnu struktūras
- Ja jūs ievietojat vīrusu zem mikroskopa un novērojat to, nekas nenotiek. Lai tas “sāktu dzīvot”, tas jāievada šūnā. BET! Šūna ir vīrusa vide. Ja jūs ievietojat dzīvo organismu vakuumā, tas mirs. Vīruss ir tieši tāds pats, tam gaisa vide ir vakuums. Sausa auga sēkla var nogulēt tūkstošiem gadu, neparādot dzīvas būtnes īpašības, līdz iekrīt ūdenī, ledū sasalusi varde, kokonā kaltēts zvīņains augs, tos visus var atdzīvināt, ievietojot piemērota vide, gluži kā vīruss.
Dzīvas būtnes pazīme ir augsta paškārtības pakāpe. Matricas sintēze ir augstākā kārtības pakāpe, tāpēc vīrusi ir dzīvi. Tomēr visvienkāršāk strukturētie vīrusi ir DNS molekulas; ja vīrusi ir dzīvi, tad DNS ir dzīva.
Galvenā dzīves jēga ir dzīves turpinājums! Dzīves turpinājums ir ģenētiskās informācijas reproducēšana. Šī shēma labi saskan ar faktu, ka DNS ir dzīva. Daži transpozoni spēj vairoties pēc DNS replikācijas (DNS - transkripcijas) principa. Transposona pastāvēšanas nozīme kopumā ir atsevišķu ģenētiskās informācijas sadaļu reproducēšana, katra atsevišķa sadaļa. Tas viss noveda pie egoistiskās DNS rašanās – savtīgās DNS. DNS spēj intensīvi vairoties; DNS evolūcijas gaitā ir izveidojusi tādu vidi, lai pastāvētu - ŠŪNA.
Rezultāts: ja pieņemam, ka vīrusi ir dzīvi, tad šūnu teorija par dzīvām būtnēm tiek noraidīta; ja vīrusi ir dzīvi, tad DNS ir dzīva; arvien sarežģītākām struktūrām (izņemot DNS) ir tikai viens mērķis – veicināt DNS reprodukciju. Evolūcijas laikā tiek izveidota šūna, un DNS “apzinās”, ka tas ir labi. Tad būtu jauki sadalīt to nodalījumos - radās eikarioti. Būtu jauki rekombinēt – dzimumvairošanās. Tad daudzšūnu radības. DNS biotopi pielāgojās videi, jo attiecības ar vidi ir ļoti sarežģītas, tad radās inteliģence. Līdz ar to cilvēks dzīvo tikai tāpēc, lai reproducētu savu ģenētisko informāciju.
Nominēts 60. gados. Daži vīrusi spēj inficēt šūnu kailas DNS veidā, tāpēc dzīvības pamats ir DNS, tāpēc DNS ir dzīva. Argumenti par šo koncepciju:
- Vīrusu esamība
- Dažādu dzīvo organismu šūnās ir nukleotīdu sekvences, kas nav paredzētas nekam citam kā to pavairošanai - transpozoni, tie satur ģenētisko informāciju, kas ir atbildīga par transpozona kustību. Ir 2 veidu transpozoni:
- 1. klases transposoni, retrotransposoni. Retrotransposoni – mobilie ģenētiskie elementi. Viņi var viegli mainīt ģenētiskās informācijas secību. Viņi pārvietojas visā genomā ar reverso transkripciju no savas RNS. Tie tiek migrēti, oriģinālajai kopijai paliekot vietā, bet otrai tiek integrēta citur. Iekšējais reģions ir ļoti līdzīgs retrovīrusu ģenētiskajam materiālam, bet bez kapsīda proteīnu kodējošā reģiona. Retrovīrusi - izmantojot reversās transkripcijas metodi (DNS no RNS). Vispirms bija retrovīrusi. Viņi atradās šūnās un galu galā zaudēja kapsīdu, kļūstot par transpozoniem. Vēl viens viedoklis ir tāds, ka vispirms bija transpozoni. Bet laika gaitā kaut kādu iemeslu dēļ parādījās kapsīds, kas ļāva transpozoniem iziet no šūnas retrovīrusu veidā.
- DNS transpozoniem, ko sagriež proteīni un pārnes uz citu vietu, ir tikai pašizplatīšanās funkcija.
- DNS ir dzīvs objekts, kas ap sevi veido piemērotu vidi – šūnu. DNS izseko DNS reprodukcijas procesus bez organisma vairošanās, piemēram, sterilām skudrām.
- Svarīgi ir tas, cik efektīvi tiek reproducēta DNS; organisma liktenis nav svarīgs.
- Veismana koncepcija: augstāka dzīvnieka ķermenī var atšķirt divu veidu struktūras:
- Dīgļu trakts ir vērtīgāks, sākot no embriju šūnām līdz reproduktīvajām šūnām
- Soma – visas pārējās šūnas, ar ģenētisko informāciju var darīt jebko
Apaļtārpā somas šūna atbrīvo daudzus DNS fragmentus – DNS samazināšanos.
Informācija ir īpaši radīta telpas neviendabīgums. Vīrusiem ir ģenētiskā informācija, kas ir strukturēta tāpat kā citām dzīvām būtnēm.
Vīrusos
| Nē | Ēst | Nē |
Attīstības bioloģija
Deterministiskā saspiešana - drupināšana, kas sāk būt redzama ļoti agri. Visspilgtākais piemērs: nematodes. Viņi var saskaitīt līdz šūnām, cik daudz ir katrā segmentā (kodoli tiek skaitīti).
Caenorhabditis ebgans (nematode). Pieaugušam cilvēkam somatisko kodolu skaits ir 959. Ja ir par vienu mazāk vai vairāk, tas ir attīstības mutants. Katrai šūnai ir noteikts liktenis. Dažām šūnām, kas veidojas no pirmajām, jāmirst. Šo fenomenu sauc apoptoze. Cilvēkiem apoptoze izpaužas kā rokas (agrīnā stadijā lāpstiņas) sadalīšanās pirkstos. Dažas šūnas mirst, ļaujot pirkstiem veidoties.
Zīdītājiem apņēmība ir daudz vājāka, ir cilmes šūnas, bet, saņēmušas specializāciju, tās vairs nevar atgriezties, to sauc termināla diferenciācija.
Ekoloģija
Ekoloģija pēta dzīvo organismu attiecības ar vidi. Jebkuras trofiskas attiecības sastāv no elementārām daļām. Jebkuru ekoloģisko attiecību centrālā saite ir dažādas bioloģiskās reakcijas - tā ir adekvātu ķermeņa reakciju sistēma uz noteiktu ārēju vai iekšēju signālu.
Bioloģija - dzīves zinātne. Nav zināms, kurš pirmais šo terminu ieviesa zinātnē. Tiek uzskatīts, ka šo jēdzienu neatkarīgi viens no otra ieviesa divi zinātnieki (viens no tiem bija Lamarks). Šo jēdzienu pirms Lamarka izmantoja, piemēram, Linnejs, taču, visticamāk, ar citu nozīmi.
Katru zinātni var iedalīt mazākās (ļoti specializētās). Rindu un kolonnu krustpunktā mēs iegūstam reālās dzīves zinātni.
Ir zinātnes, kas neatbilst šai klasifikācijas metodei. Zinātnes, kas radušās uz dabaszinātņu robežas.
Zināmā mērā šīs zinātnes ir sintētiskas.
Zinātnes, kas pēta visu daudzveidību uzreiz, izmantojot visu zinātņu metodes: molekulārā bioloģija, evolūcijas zinātne, sistemātika - esošās un esošās sugu daudzveidības apraksts un izplatība sistēmā atkarībā no to filoģenēzes. Evolūcijas doktrīna, sistemātika, ir sintētiska zinātne.
Pēc Ļvova domām, "organisms ir sava veida neatkarīga integrētu un savstarpēji saistītu struktūru un funkciju vienība." Vienšūnas, tas ir, vienšūnas organismos, šūna ir neatkarīga vienība, citiem vārdiem sakot, organisms. Un šūnu organismi – mitohondriji, hromosomas un hloroplasti – nav organismi, jo nav neatkarīgi. Izrādās, ka, ja mēs sekojam Ļvova sniegtajai definīcijai, vīrusi nav organismi, jo tiem nav neatkarības: dzīva šūna ir nepieciešama, lai augtu un replikētu ģenētisko materiālu.
Tajā pašā laikā daudzšūnu sugās, neatkarīgi no tā, vai tās ir dzīvnieki vai augi, atsevišķas šūnu līnijas nevar attīstīties neatkarīgi viena no otras; tāpēc to šūnas nav organismi. Lai izmaiņas būtu evolucionāri nozīmīgas, tās ir jānodod jaunai indivīdu paaudzei. Saskaņā ar šo argumentāciju organisms ir kādas nepārtrauktas sērijas elementāra vienība ar savu individuālo evolūcijas vēsturi
Un tajā pašā laikā mēs varam aplūkot šo problēmu no citas definīcijas viedokļa: materiāls ir dzīvs, ja, būdams izolēts, tas saglabā savu īpašo konfigurāciju, lai šo konfigurāciju varētu no jauna integrēt, tas ir, no jauna iekļaut cikls, kurā piedalās ģenētiskā viela: tas identificē dzīvi ar neatkarīga, specifiska, pašreplicējoša organizācijas veida klātbūtni. Konkrēta gēna nukleīnskābju bāzu specifisko secību var kopēt; Gēns ir noteikta daļa no informācijas rezervēm, kas ir dzīvam organismam. Iepriekš minētā definīcija kā dzīvības pārbaude liecina par vairošanos dažādās šūnu līnijās un vairākās organismu paaudzēs. Saskaņā ar šo testu vīruss ir dzīvs tāpat kā jebkurš cits ģenētiskā materiāla gabals, ka to var izņemt no šūnas, atkārtoti ievadīt dzīvā šūnā un, to darot, tas tajā tiks kopēts un kļūs par vismaz kādu laiku tā iedzimtā aparāta daļa. Turklāt vīrusa genoma pārnešana ir galvenais šo formu pastāvēšanas iemesls - to specializācijas rezultāts atlases procesā. Tāpēc vīrusu kā nukleīnskābju nesēju specializācija ļauj uzskatīt vīrusus par “dzīvākiem” nekā jebkuru ģenētiskā materiāla fragmentu un “vairāk organismu” nekā jebkuru šūnu organellu, ieskaitot hromosomas un gēnus.
Koha stingrie postulāti
Kādi ir Roberta Koha (1843-1910) formulētie pamatprincipi, kas mikrobiologam jāievēro ikreiz, kad tiek atklāts nezināms patogēns? Kas var kalpot par pierādījumu, ka tas ir šīs infekcijas slimības cēlonis? Šie ir trīs kritēriji:
Atkārtoti iegūstot no pacienta ķermeņa iegūto patogēna tīrkultūru.
Precīzi tādas pašas vai līdzīgas slimības (gan pēc gaitas rakstura, gan tās izraisīto patoloģisku izmaiņu) rašanās, ja vesels organisms tiek inficēts ar aizdomīgā patogēna kultūru.
Cilvēka vai dzīvnieka organismā pēc inficēšanās ar šo patogēnu vienmēr parādās tās pašas specifiskās aizsargvielas. Kad imūnserums nonāk saskarē ar patogēnu no kultūras, pēdējam vajadzētu zaudēt savas patogēnās īpašības.
Mūsdienu virusoloģijai ir raksturīga dažādu paņēmienu – gan bioloģisko (t.sk. ģenētisko), gan fizikāli ķīmisko – strauja attīstība un izplatība, ko izmanto jaunu, līdz šim nezināmu vīrusu identificēšanā un izpētē. bioloģiskās īpašības un jau atklāto sugu struktūras.
Fundamentālie teorētiskie pētījumi parasti sniedz svarīgu informāciju, kas tiek izmantota medicīnā, diagnostikas jomā vai vīrusu infekcijas procesu padziļinātā analīzē. Jaunu efektīvu virusoloģijas metožu ieviešana parasti ir saistīta ar izciliem atklājumiem.
Piemēram, vīrusu audzēšanas metode attīstošā vistas embrijā, ko pirmo reizi izmantoja A. M. Woodroffe un E. J. Goodpasture 1931. gadā, ar izciliem panākumiem tika izmantota gripas vīrusa izpētē.
Fizikāli ķīmisko metožu, jo īpaši centrifugēšanas metodes, attīstība 1935. gadā radīja iespēju izkristalizēt tabakas mozaīkas vīrusu (TMV) no slimu augu sulas un pēc tam identificēt tā sastāvā esošās olbaltumvielas. Tas deva pirmo impulsu vīrusu struktūras un bioķīmijas izpētei.
1939. gadā A. V. Ardens un G. Ruska pirmo reizi izmantoja elektronu mikroskopu vīrusu pētīšanai. Šīs ierīces ieviešana praksē nozīmēja vēsturisku pagrieziena punktu virusoloģiskajos pētījumos, jo kļuva iespējams redzēt - lai gan tajos gados tas vēl nebija pietiekami skaidrs - atsevišķas vīrusa daļiņas, virionus.
1941. gadā G. Hērsts konstatēja, ka gripas vīruss noteiktos apstākļos izraisa sarkano asins šūnu (eritrocītu) aglutināciju (salipšanu un izgulsnēšanos). Tas radīja pamatu, lai izpētītu attiecības starp vīrusa virsmas struktūrām un sarkanajām asins šūnām, kā arī izstrādātu vienu no visvairāk efektīvas metodes diagnostika
Virusoloģiskajos pētījumos pagrieziena punkts notika 1949. gadā, kad J. Endersam, T. Velleram un F. Robinsam izdevās pavairot poliomielīta vīrusu cilvēka embrija ādas un muskuļu šūnās. Viņi panāca audu gabalu augšanu uz mākslīgas barotnes. Šūnu (audu) kultūras tika inficētas ar poliomielīta vīrusu, kas iepriekš tika pētīts tikai ar pērtiķiem un tikai ļoti reti ar īpaša veida žurkām.
Vīruss labi savairojās cilvēka šūnās, kas audzētas ārpus mātes ķermeņa, un izraisīja raksturīgas patoloģiskas izmaiņas. Šūnu kultivēšanas metodi (ilgtermiņa saglabāšana un no cilvēka un dzīvnieka ķermeņa izolētu šūnu kultivēšana mākslīgās barotnēs) daudzi pētnieki vēlāk uzlaboja un vienkāršoja, un beidzot tā kļuva par vienu no vissvarīgākajām un efektīvākajām vīrusu kultivēšanai. Pateicoties šai pieejamākajai un lētākajai metodei, kļuva iespējams iegūt vīrusus salīdzinoši tīrā veidā, ko nevarēja iegūt suspensijā no mirušu dzīvnieku orgāniem. Jaunas metodes ieviešana nozīmēja neapšaubāmu progresu ne tikai diagnostikā vīrusu slimības, bet arī vakcināciju saņemšanā. Tas arī deva labus rezultātus vīrusu bioloģiskajos un bioķīmiskos pētījumos.
1956. gadā izdevās pierādīt, ka vīrusa infekciozitātes nesējs ir tajā esošā nukleīnskābe. Un 1957. gadā A. Isaacs un J. Lindeman atklāja interferonu, kas ļāva izskaidrot daudzas bioloģiskas parādības, kas novērotas attiecībās starp vīrusu un saimniekšūnu vai saimniekorganismu.
S. Brenners un D. Horns elektronu mikroskopijā ieviesa negatīvās kontrastkrāsošanas metodi, kas ļāva izpētīt vīrusu smalko struktūru, īpaši to struktūras elementus (apakšvienības).
1964. gadā jau iepriekš pieminētais amerikāņu virusologs Gajduzeks un viņa kolēģi pierādīja vairāku cilvēku un dzīvnieku centrālās nervu sistēmas hronisku slimību infekciozo raksturu. Viņš pētīja nesen atklātos savdabīgos vīrusus, tikai pēc dažām pazīmēm, kas līdzinās iepriekš zināmajiem.
Tajā pašā laikā amerikāņu ģenētiķis Baruhs Blumbergs atklāj (ar asins proteīnu ģenētiskajiem pētījumiem) seruma hepatīta antigēnu (Austrālijas antigēnu), vielu, kas identificēta ar seroloģiskajiem testiem. Šim antigēnam bija paredzēta galvenā loma hepatīta virusoloģiskajos pētījumos.
Pēdējos gados par vienu no lielākajiem virusoloģijas panākumiem var uzskatīt dažu molekulāri bioloģisko mehānismu atklāšanu normālu šūnu transformācijai audzēja šūnās. Ne mazāki panākumi gūti vīrusu struktūras un to ģenētikas izpētes jomā.
Infekcijas vienība
Mazāko vīrusa daudzumu, kas konkrētajā eksperimentā spēj izraisīt infekciju, sauc par infekciozo vienību.
Lai to noteiktu, parasti izmanto divas metodes. Pirmā ir balstīta uz 50% letālās devas noteikšanu, ko apzīmē ar LD 50 (no latīņu valodas Letatis — letāla, dosis — deva). Otrā metode nosaka infekciozo vienību skaitu pēc šūnu kultūrā izveidoto plāksnīšu skaita.
Kas īsti ir LD 50 vērtība un kā to nosaka? Pētāmais vīrusa materiāls tiek atšķaidīts saskaņā ar koncentrācijas samazināšanos, teiksim, desmitkārtīgi: 1:10; 1:100; 1:1000 utt. Katrs no šķīdumiem ar norādīto vīrusa koncentrāciju inficē dzīvnieku grupu (desmit indivīdus) vai šūnu kultūru mēģenēs. Tad viņi novēro dzīvnieku nāvi vai izmaiņas, kas notikušas kultūrā vīrusa ietekmē. Statistikas metodi izmanto, lai noteiktu koncentrācijas pakāpi, kas spēj nogalināt 50% ar izejmateriālu inficēto dzīvnieku. Lietojot šūnu kultūru, jāatrod tāda vīrusa deva, kas rada destruktīvu iedarbību uz 50% ar to inficētajām kultūrām. Šajā gadījumā tiek izmantots saīsinājums CPP 50 (citopātiskā deva). Citiem vārdiem sakot, mēs runājam par par tādu vīrusa devu, kas izraisa bojājumus vai bojāeju pusei ar to inficēto kultūraugu.
Nodarbība tālmācībai.
Skolotāja Nikandrova N.N.
Vasileostrovska rajona skola Nr.576.
Tēma: V I R U S S.
VĪRUSI ------ KAS vai KAS tas ir?
DZĪVO vai NEDZĪVO?
Mēģināsim to izdomāt kopā.
Mērķis: Veidot zināšanas par vīrusiem: par uzbūves īpatnībām un dzīvībai svarīgām funkcijām, atzīmēt vīrusu izraisītās slimības, informēt par inficēšanās ar AIDS vīrusu bīstamību.
Jums jāzina:
Vīrusu atklāšanas vēsture
Vīrusa struktūra
Vīrusu dzīves iezīmes
Vīrusu negatīvā ietekme uz dzīviem organismiem: vīrusu izraisītas slimības.
Kas ir bakteriofāgs?
1. Nedaudz vēstures
Ak, šīs slimības: gripa, masalas, hepatīts, bakas. Kādi nezināmi mikroorganismi izraisa šīs slimības? Kā viņus apturēt? Ar šo jautājumu zinātnieki ir saskārušies kopš seniem laikiem.
kas labākajā gadījumā nav pat redzams mikroskopā
liels palielinājums. Tas ir vai nu mazākais
baktērijas vai toksiskas vielas, kas
tie izdalās. Bet izrādījās, ka tā nav baktērija.
Vēlāk zinātnieki to spēja noskaidrot
ķīmiskā struktūra tie ir nukleoproteīni
(nukleīnskābes un olbaltumvielas).
Mums izdevās redzēt vīrusus elektroniski
mikroskopu 50 gadus pēc to atklāšanas.
Un tas bija tabakas mozaīkas vīruss, kas bija ar tabakas vīrusu inficētais augs
fotografēts pirmais. Un viņš deva mozaīkai nosaukumu.
"VĪRUS" - inde - Luiss Pastērs.
2. Vīrusa struktūra
Tagad būsim mazi zinātnieki un mēģināsim aprakstīt vīrusa struktūru.Aprakstiet tabakas mozaīkas vīrusa struktūru.
Vīrusu grupas pēc struktūras
vienkāršs komplekss
sastāv no nukleīnskābes - sastāv no nukleīnskābes -
DNS vai RNS un proteīna apvalks DNS vai RNS, proteīna apvalks,
(kapsīds) var saturēt lipoproteīnus
(tabakas mozaīkas vīrusa) membrāna, ogļhidrāti un fermenti
(gripas vīruss, herpes)
Vīrusi ietver divpavedienu DNS un vienpavedienu RNS; ir vienpavedienu DNS un divpavedienu RNS. Kapsīds aizsargā vīrusa ģenētisko materiālu no enzīmu un ultravioletā starojuma iedarbības.
3. Vīrusu dzīves īpatnības
Darbs ar tekstu. Izlasiet tekstu un aizpildiet tabulu.
Vīrusi var vairoties tikai citu organismu šūnās.
Iekļūstot šūnā, vīruss maina vielmaiņu, visu savu darbību novirzot uz vīrusu nukleīnskābju un vīrusu proteīnu ražošanu. Šūnas iekšpusē notiek vīrusu daļiņu pašsavienošanās no sintezētām nukleīnskābju molekulām un olbaltumvielām. Pirms nāves šūnā izdodas sintezēt milzīgu skaitu vīrusu daļiņu. Galu galā šūna nomirst, tās apvalks pārsprāgst un vīrusi atstāj saimniekšūnu.
Vīrusu salīdzinājums ar dzīvo un nedzīvo dabu
Cilvēku, dzīvnieku un augu slimības, ko izraisa vīrusi.
|
Cilvēku slimības |
Dzīvnieku slimības |
Augu slimības |
|
Zirgu infekciozā anēmija Cūku un putnu mēris |
1. Tabakas, gurķu, tomātu mozaīkas slimība, punduris, lapu čokurošanās, dzelte. |
Pēdējos gados ir atklāts HIV vīruss – cilvēka imūndeficīta vīruss, kas izraisa saslimšanu AIDS – iegūtā imūndeficīta sindromu.
Šī slimība izraisa šūnu imūnsistēmas bojājumus.
Vīruss, kas izraisa AIDS, satur 2 RNS molekulas. Tas īpaši saistās ar asins šūnām, ietekmējot T-limfocītus. Rezultātā to funkcionālā aktivitāte samazinās.
5. Bakteriofāgi.
Ir zināmi vīrusi, kas apdzīvo baktēriju šūnas. Tos sauc par BAKTERIOFĀGIEM. Bakteriofāgi pilnībā iznīcina baktēriju šūnas.
Tādēļ tos lieto tādu bakteriālu slimību ārstēšanai kā dizentērija, vēdertīfs un holēra.
Bakteriofāga struktūra, kas nogulsnējusi Escherichia coli šūnā.
SLĒGŠANA UN IEMĀCĪTIS
1. Salīdziniet vīrusus ar šūnu un atbildiet uz jautājumu: Kāda ir atšķirība starp vīrusu un šūnu?
2. Izvēlieties pareizo atbildi:
1. Vīrusus sauc:
1. eikarioti
2. nešūnu formas dzīvi
3. prokarioti.
4. sīkas baktērijas
2. Vīrusi vairojas:
1. patstāvīgi
2. tikai baktēriju šūnā
3. saimniekšūnā
4. nevairojas vispār
3. Vīrusu struktūra obligāti ietver
1. DNS, RNS
4. ogļhidrāti
4. Bakteriofāgu sauc:
1. Noteikta veida vīruss
2. Noteikta veida baktērijas
3. Vīrusi, kas iemitinājušies baktēriju šūnā
4. Baktērijas, kas nosēdušās vīrusa kapsīdā
5. Vīrusa izraisīta slimība
1. Hepatīts
3. Dizentērija
4. Skolioze
3. Aizpildiet trūkstošos vārdus: Vīrusi tiek uzskatīti par _____________________ dzīvības formām.
Viņi nepatērē _______________, viņi neražo ____________________________________, viņi neaug, viņiem nav __________________________________________. Vīrusu, kas ir iekļuvis baktēriju šūnā, sauc par ___________________________________________.
Papildliteratūra šīs tēmas pētīšanai.
A.A. Kamenskis, E.A. Kriksunovs, V.V. Biškopis “Vispārīgā bioloģija” 10-11 klase 20 lpp. 78.
A.O.Ruvinskis “Vispārīgā bioloģija” 10.-11.klašu skolēniem. 18. lpp. 106-112.
Yu.I. Poļanskis “Vispārējā bioloģija” 10.-11.kl. 36.s 144. lpp.
D.K. Beļajevs. Vispārīgās bioloģijas 10.-11.klase. P.18.67.lpp.
A.A. Kamenskis, E, A. Kriksunovs, V.V.Pasečņiks “BIOLOĢIJA. Ievads vispārīgajā
Bioloģija un ekoloģija” 37.-39.lpp.
Paskaidrojuma piezīme.
Nodarbība par tēmu “Vīrusi” paredzēta gan 9. klases skolēniem, gan
11. klases skolēni, ņemot vērā patstāvīgās mācības. Materiāls
pētījums atspoguļo visvienkāršākos atklājuma punktus, struktūru,
dzīvībai svarīga darbība, vīrusu vairošanās,
tiek uzskaitīta bakteriofāga struktūra, vīrusu pārnēsātās slimības.
Informācija tiek sniegta vienkāršā, studentiem pieejamā valodā.
Informācijas materiāls krustojas ar priekšlikumu izpildīt noteiktus
citus uzdevumus un materiāla beigās pārbaudi savas zināšanas par apgūto tēmu.
Materiāla konsolidācijai tiek piedāvāti dažādu formu uzdevumi: jautājums ar
bezmaksas atbilde, jautājumi testa un bioloģiskā diktāta veidā.
Materiāli skolēnu sagatavošanai vienotajam valsts eksāmenam
Temats:vīrusi
1. A daļas uzdevumi
1) vīruss 2) baktērijas 3) sēnīšu šūna 4) šūnu organellas
1) bakteriofāgi 2) ķīmijtrofi 3) autotrofi 4) zilaļģes
1) zili zaļš 2) vīrusi 3) baktērijas 4) vienšūņi
1) vīrusi 2) baktērijas 3) ķērpji 4) sēnītes
1) vīrusi 2) baktērijas 3) ķērpji 4) sēnītes
4) tā DNS ir integrēta saimniekšūnas DNS un sintezē savas proteīna molekulas
1) gripa 2) trakumsērga 3) poliomielīts 4) bakas
4) neražo enerģiju
Atbildes uz uzdevuma A daļu.
1. A daļas uzdevumi , izvēloties vienu pareizo atbildi.
1. Kāds objekts ir attēlots attēlā?
1) vīruss 2) baktērijas 3) sēnīšu šūna 4) šūnu organellas
2. Tiek veikta tā nukleīnskābes integrācija saimniekšūnas DNS
1) bakteriofāgi 2) ķīmotrofi 3) autotrofi 4) zilaļģes
3. Viņiem nav šūnu struktūras
1) zili zaļš 2) vīrusi 3) baktērijas 4) vienšūņi
4. Kādas dzīvības formas ieņem starpstāvokli starp dzīvo un nedzīvu ķermeni?
1) vīrusi
5. Nokļūstot dzīva organisma šūnā, vīruss izmaina vielmaiņu, tāpēc tas tiek klasificēts kā
6. Tie funkcionē tikai cita organisma šūnā, izmanto tās aminoskābes, nukleotīdus, fermentus un enerģiju nukleīnskābju un olbaltumvielu sintēzei –
1) vīrusi 2) baktērijas 3) ķērpji 4) sēnes
7. Vīruss izjauc saimniekšūnas darbību, jo
1) iznīcina šūnu membrānu
2) šūna zaudē spēju redublēt
3) iznīcina mitohondrijus saimniekšūnā
4) tā DNS ir integrēta saimniekšūnas DNS un sintezē savas proteīna molekulas
8. DNS saturošie vīrusi ietver patogēnu
1) gripa 2) trakumsērga 3) poliomielīts 4) bakas
9. Zinātne, kas pēta nešūnu dzīvības formas.
10. Vīrusi ir līdzīgi nedzīvām struktūrām, jo:
1) spēj vairoties 2) spēj attīstīties
3) ir iedzimtība un mainīgums
4) neražo enerģiju
B daļas uzdevumi.
.
1. Vīrusi ir dzīvības formas, kas:
sastāv no atsevišķām vīrusu daļiņām – virioniem.
var izraisīt augu, dzīvnieku un cilvēku slimības.
ir kodols un organellas
1. Nevar augt
2. Spēj vairoties saimniekšūnā
4. Viņiem ir iedzimtība un mainīgums
5. Nevar augt
6. Sintezē to proteīnus.
B) vīrusu proteīnu sintēze
organisma šūnā 2. Vīrusi
B) integrēt to DNS saimniekšūnas DNS
B) ir prokarioti
D) ir ribosomas
Atbildes uz uzdevumiem B daļā.
Jautājumi ar atbilžu variantiem .
Vīrusi ir dzīvības formas, kas:
var darboties gan ārpus šūnas, gan vienreiz saimniekšūnā.
sastāv no atsevišķām vīrusu daļiņām – virioniem.
var izraisīt augu, dzīvnieku un cilvēku slimības.
ir kodols un organellas
izraisīt slimības dizentēriju.
2. Vīrusi ir līdzīgi dzīviem organismiem, jo:
1. Nevar augt
2. Spēj vairoties saimniekšūnā
3. Veidot kristālisku esamības formu
4. Viņiem ir iedzimtība un mainīgums
5. Nevar augt
6. Sintezē to proteīnus.
Nosakiet vīrusa dzīves cikla secību saimniekšūnā.
A) vīrusa pievienošana ar tā procesiem šūnu membrānai.
B) vīrusa DNS iekļūšana šūnā
B) vīrusu proteīnu sintēze
D) vīrusa DNS integrācija saimniekšūnas DNS
D) jaunu vīrusu veidošanās
Atbilstības uzdevums
Izveidot atbilstību starp dzīvības formu un to pārstāvju uzbūvi un funkcijām
Dzīvības formu struktūra un funkcijas
A) var darboties, tikai ievadot 1. Baktērijas
organisma šūnā 2. Vīrusi
B) integrēt to DNS saimniekšūnas DNS
B) ir prokarioti
D) ir ribosomas
D) ģenētisko materiālu ieskauj kapsīds
E) izraisīt tuberkulozi
C daļas uzdevumi ar bezmaksas detalizētām atbildēm.
Brīvās atbildes uzdevumi, kas pārbauda jūsu spēju strādāt ar tekstu.
Kādas pazīmes ir raksturīgas vīrusiem?
Kāda ir AIDS vīrusa ietekme uz ķermeni?
PARAtbildes uz uzdevumiem C daļā.
Brīvās atbildes uzdevumi, kas pārbauda jūsu spēju strādāt ar tekstu.
1. Dotajā tekstā atrodiet kļūdas, norādiet teikumu numurus, kuros tās ir izdarītas, pierakstiet šos teikumus bez kļūdām.
1892. gadā V.I.Vernadskis aprakstīja vīrusu īpašības.
Neviens no zināmajiem vīrusiem nav spējīgs patstāvīgi pastāvēt.
Atsevišķas vīrusu daļiņas - virioni - ir simetriski ķermeņi, kas sastāv no atkārtotiem elementiem.
Katra viriona iekšpusē ir ģenētiskais materiāls, ko attēlo olbaltumvielu molekulas.
Vīrusa ģenētisko materiālu ieskauj kapsīds – lipīdu apvalks.
|
(ir atļauti arī citi atbilžu varianti) |
|
|
Atbildes elementi: 1 – 1092. gadā D.I.Ivanovskis aprakstīja vīrusu īpašības. 4 – katrā virionā atrodas ģenētiskais materiāls, ko attēlo DNS molekulas. 5 – vīrusa ģenētisko materiālu ieskauj kapsīds – proteīna apvalks. |
|
|
Atbildē ir norādītas un izlabotas visas trīs kļūdas. |
|
|
Atbilde identificē un izlabo divas kļūdas, VAI norāda trīs kļūdas, bet izlabo tikai divas no tām |
|
|
Atbildē norādīta un izlabota 1 kļūda, VAI norādītas 2–3 kļūdas, bet 1 no tām tiek izlabota |
|
|
Kļūdas nav uzskaitītas, VAI ir norādītas 1–3 kļūdas, taču neviena no tām nav novērsta |
|
|
Maksimālais punktu skaits |
Kādas ir vīrusu īpašības?
|
(atļauts cits atbildes formulējums, neizkropļojot tās nozīmi) |
|||||||||||||||||||||||
|
Atbildes elementi: 1) nešūnu dzīvības formas; 2) ģenētisko materiālu (DNS vai RNS) ieskauj proteīna apvalks; 4) nav sava metabolisma (var darboties tikai saimniekšūnās) |
|||||||||||||||||||||||
|
Nepareiza atbilde |
|||||||||||||||||||||||
|
Maksimālais punktu skaits |
Kāda ir AIDS vīrusa ietekme uz ķermeni.
|
Sintija Goldsmita Šis krāsainais transmisijas elektronu mikrogrāfs (TEM) atklāja daļu no Ebolas vīrusa viriona ultrastrukturālās morfoloģijas. Šī attēla melnbalto versiju skatiet PHIL 1832. Kur dabā ir sastopams Ebolas vīruss?
Precīza Ebolas vīrusa izcelsme, atrašanās vietas un dabiskā dzīvotne (pazīstama kā “dabiskais rezervuārs”) joprojām nav zināma. Tomēr, pamatojoties uz pieejamajiem pierādījumiem un līdzīgu vīrusu raksturu, pētnieki uzskata, ka vīruss ir zoonotisks (dzīvnieku pārnēsāts) un parasti tiek uzturēts dzīvnieku saimniekos, kuru dzimtene ir Āfrikas kontinents. Līdzīgs saimnieks, iespējams, ir saistīts ar Ebola-Reston, kas tika izolēts no inficētiem cynomolgous pērtiķiem, kas tika importēti uz ASV un Itāliju no Filipīnām. Nav zināms, ka vīruss ir citos kontinentos, piemēram, Ziemeļamerikā.
Tie atbilst dzīvības definīcijai: tie atrodas kaut kur pa vidu starp supermolekulāriem kompleksiem un ļoti vienkāršiem bioloģiskiem organismiem. Vīrusi satur dažas struktūras un uzrāda noteiktas aktivitātes, kas raksturīgas organiskajai dzīvei, taču tiem trūkst daudzu citu īpašību. Tie pilnībā sastāv no vienas ģenētiskās informācijas virknes, kas ir ievietota proteīna apvalkā. Vīrusiem trūkst lielas daļas iekšējās struktūras un procesu, kas raksturo "dzīvi", ieskaitot biosintētisko procesu, kas nepieciešams vairošanai. Lai (replicētu), vīrusam ir jāinficē piemērota saimniekšūna.
Kad pētnieki pirmo reizi atklāja vīrusus, kas uzvedās līdzīgi, bet bija daudz mazāki un izraisīja tādas slimības kā trakumsērga un mutes un nagu sērga, kļuva zināms, ka vīrusi ir bioloģiski "dzīvi". Tomēr šī uztvere mainījās 1935. gadā, kad tabakas mozaīkas vīruss tika kristalizēts un parādīja, ka daļiņām trūkst vielmaiņas funkcijai nepieciešamās iekārtas. Kad tika noskaidrots, ka vīrusi sastāv tikai no DNS vai RNS, ko ieskauj proteīna apvalks, zinātniskais uzskats kļuva par to, ka tie ir sarežģītāki bioķīmiski aparāti nekā dzīvi organismi.
Vīrusi pastāv divos dažādos stāvokļos. Kad tas nesaskaras ar saimniekšūnu, vīruss paliek pilnībā neaktīvā stāvoklī. Šobrīd vīrusā nav iekšējas bioloģiskas aktivitātes, un būtībā vīruss nav nekas cits kā statiska organiska daļiņa. Šajā vienkāršajā, šķietami nedzīvajā stāvoklī vīrusus sauc par "virioniem". Virioni var palikt šajā miega stāvoklī ilgu laiku, pacietīgi gaidot kontaktu ar atbilstošu saimniekorganismu. Kad virions nonāk saskarē ar atbilstošo saimniekorganismu, tas kļūst par aktīvu vīrusu. No šī brīža vīruss parāda īpašības, kas raksturīgas dzīviem organismiem, piemēram, reaģē uz vidi un virza centienus uz pašreplicēšanu.
Kas nosaka dzīvi?
Nav skaidras definīcijas tam, kas atšķir dzīvos no nedzīviem. Viena definīcija varētu būt punkts, kurā subjektam ir pašapziņa. Šajā ziņā smagu galvas traumu var klasificēt kā smadzeņu nāvi. Ķermenis un smadzenes joprojām var funkcionēt pamatlīmenī, un visās šūnās, kas veido lielāko organismu, ir manāma vielmaiņas aktivitāte, taču tiek pieņemts, ka nav sevis apzināšanās un tāpēc smadzenes ir mirušas. Spektra otrā galā dzīvības noteikšanas kritērijs ir spēja nodot ģenētisko materiālu nākamajām paaudzēm, tādējādi atjaunojot savu līdzību. Otrajā, vienkāršotākā definīcijā, vīrusi neapšaubāmi ir dzīvi. Viņi neapšaubāmi ir visefektīvākie uz Zemes, izplatot savu ģenētisko informāciju.
Lai gan žūrija joprojām nav pārliecināta, vai vīrusus var uzskatīt par dzīvām būtnēm, to spēja nodot ģenētisko informāciju nākamajām paaudzēm padara tos par galvenajiem dalībniekiem evolūcijā.
Vīrusu dominēšana
Organizācija un sarežģītība ir lēnām palielinājusies, kopš makromolekulas sāka pulcēties pirmatnējā dzīvības zupā. Jādomā par neizskaidrojama principa esamību, kas ir tieši pretējs otrajam un kas ved evolūciju uz augstāku organizāciju. Vīrusi ne tikai bija ārkārtīgi efektīvi sava ģenētiskā materiāla izplatīšanā, bet arī bija atbildīgi par neizsakāmu kustību un ģenētiskā koda sajaukšanos starp citiem organismiem. Ģenētiskā koda variācijas var būt dzinējspēks. Izmantojot mainīgos lielumus, organismi spēj pielāgoties un kļūt efektīvāki mainīgos vides apstākļos.
Noslēguma doma
Iespējams, aktuāls ir jautājums nevis par to, vai vīrusi ir dzīvi, bet gan par to, kāda ir to loma dzīvības kustībā un veidošanā uz Zemes, kā mēs to šodien uztveram?
