Biologia dei virus. Cosa sono i virus? Biologia: tipi e classificazione dei virus Quali virus esistono in biologia

Dimensioni – da 15 a 2000 nm (alcuni virus vegetali). Il più grande tra i virus animali e umani è l'agente eziologico del vaiolo, fino a 450 nm.

Semplice i virus hanno un involucro - capside, che consiste solo di subunità proteiche ( capsomeri). I capsomeri della maggior parte dei virus hanno una simmetria elicoidale o cubica. I virioni con simmetria elicoidale sono a forma di bastoncino. La maggior parte dei virus che infettano le piante sono costruiti secondo il tipo di simmetria a spirale. La maggior parte dei virus che infettano le cellule umane e animali hanno una simmetria di tipo cubico.

Virus complessi

Complesso i virus possono essere inoltre ricoperti da una membrana superficiale lipoproteica con glicoproteine ​​​​che fanno parte della membrana plasmatica della cellula ospite (ad esempio virus del vaiolo, epatite B), cioè hanno supercapside. Con l'aiuto delle glicoproteine, sulla superficie della membrana della cellula ospite vengono riconosciuti recettori specifici e ad essa si attacca la particella virale. Le regioni carboidratiche delle glicoproteine ​​sporgono sopra la superficie del virus sotto forma di bastoncini appuntiti. L'involucro aggiuntivo può fondersi con la membrana plasmatica della cellula ospite e facilitare la penetrazione del contenuto della particella virale in profondità nella cellula. Ulteriori gusci possono includere enzimi che assicurano la sintesi degli acidi nucleici virali nella cellula ospite e alcune altre reazioni.

I batteriofagi hanno una struttura piuttosto complessa. Sono classificati come virus complessi. Ad esempio, il batteriofago T4 è costituito da una parte espansa: la testa, il processo e i filamenti della coda. La testa è costituita da un capside che contiene acido nucleico. Il processo comprende un collare, un albero cavo circondato da una guaina contrattile simile a una molla estesa e una placca basale con spine e filamenti caudali.

Classificazione dei virus

La classificazione dei virus si basa sulla simmetria dei virus e sulla presenza o assenza di un involucro esterno.

I virus mostrano attività vitale solo nelle cellule degli organismi viventi. Il loro acido nucleico è in grado di provocare la sintesi di particelle virali nella cellula ospite. Fuori dalla cellula i virus non mostrano segni di vita e vengono chiamati virus virioni.

Il ciclo vitale del virus si compone di due fasi: extracellulare(virione), in cui non mostra segni di attività vitale, e intracellulare. Le particelle virali all’esterno del corpo dell’ospite non perdono la capacità di infettare per qualche tempo. Ad esempio, il virus della poliomielite può rimanere contagioso per diversi giorni e il vaiolo per mesi. Il virus dell'epatite B lo trattiene anche dopo una bollitura a breve termine.

I processi attivi di alcuni virus si verificano nel nucleo, altri nel citoplasma e in alcuni sia nel nucleo che nel citoplasma.

Tipi di interazione tra cellule e virus

Esistono diversi tipi di interazioni tra cellule e virus:

1. Produttivo – l’acido nucleico del virus induce la sintesi delle proprie sostanze nella cellula ospite con la formazione di una nuova generazione.
2. Abortivo – La riproduzione ad un certo punto viene interrotta e non si forma una nuova generazione.
3. Virogenico – l’acido nucleico del virus è integrato nel genoma della cellula ospite e non è in grado di riprodursi.

I virus (la biologia decifra il significato di questo termine come segue) sono agenti extracellulari che possono riprodursi solo con l'aiuto di cellule viventi. Inoltre, sono in grado di infettare non solo persone, piante e animali, ma anche batteri. I virus batterici sono comunemente chiamati batteriofagi. Non molto tempo fa sono state scoperte specie che si infettano a vicenda. Si chiamano “virus satellitari”.

Caratteristiche generali

I virus sono una forma biologica molto numerosa, poiché esistono in ogni ecosistema del pianeta Terra. Sono studiati da una scienza come la virologia, una branca della microbiologia.

Ogni particella virale ha diversi componenti:

Dati genetici (RNA o DNA);

Capside (guscio proteico) - svolge una funzione protettiva;

I virus hanno una forma abbastanza diversa, che va dalla spirale più semplice all'icosaedrica. Le dimensioni standard sono circa un centesimo di quelle di un piccolo batterio. Tuttavia, la maggior parte degli esemplari sono così piccoli che non sono nemmeno visibili al microscopio ottico.

Si diffondono in diversi modi: i virus che vivono nelle piante viaggiano con l'aiuto di insetti che si nutrono di succhi di erba; I virus animali sono trasportati da insetti succhiatori di sangue. Vengono trasmessi in molti modi: attraverso goccioline trasportate dall'aria o contatto sessuale, nonché attraverso trasfusioni di sangue.

Origine

Oggi esistono tre ipotesi sull’origine dei virus.

Puoi leggere brevemente sui virus (la nostra base di conoscenze sulla biologia di questi organismi, purtroppo, è tutt'altro che perfetta) in questo articolo. Ognuna delle teorie sopra elencate ha i suoi svantaggi e ipotesi non dimostrate.

I virus come forma di vita

Esistono due definizioni della forma di vita dei virus. Secondo il primo gli agenti extracellulari sono un complesso di molecole organiche. La seconda definizione afferma che i virus sono una forma di vita speciale.

I virus (la biologia implica l'emergere di molti nuovi tipi di virus) sono caratterizzati come organismi al confine della vita. Sono simili alle cellule viventi in quanto hanno un proprio insieme unico di geni e si evolvono in base al metodo della selezione naturale. Possono anche riprodursi, creando copie di se stessi. Poiché i virus non sono considerati dagli scienziati materia vivente.

Per sintetizzare le proprie molecole, gli agenti extracellulari necessitano di una cellula ospite. La mancanza di un proprio metabolismo non consente loro di riprodursi senza un aiuto esterno.

Classificazione dei virus di Baltimora

La biologia descrive in modo sufficientemente dettagliato cosa sono i virus. David Baltimore (vincitore del Premio Nobel) ha sviluppato la propria classificazione dei virus, che ha ancora successo. Questa classificazione si basa su come viene prodotto l'mRNA.

I virus devono produrre mRNA dai propri genomi. Questo processo è necessario per la replicazione del proprio acido nucleico e la formazione delle proteine.

La classificazione dei virus (la biologia tiene conto della loro origine), secondo Baltimora, è la seguente:

Virus con DNA a doppia elica senza stadio di RNA. Questi includono mimivirus e herpevirus.

DNA a filamento singolo con polarità positiva (parvovirus).

RNA a doppia elica (rotavirus).

RNA a filamento singolo con polarità positiva. Rappresentanti: flavivirus, picornavirus.

Molecola di RNA a filamento singolo con polarità doppia o negativa. Esempi: filovirus, orthomixovirus.

RNA positivo a filamento singolo, nonché presenza di sintesi del DNA su uno stampo di RNA (HIV).

DNA a doppio filamento e presenza di sintesi di DNA su uno stampo di RNA (epatite B).

Periodo di vita

Esempi di virus in biologia si trovano quasi ad ogni passo. Ma il ciclo di vita di tutti procede quasi allo stesso modo. Senza una struttura cellulare, non possono riprodursi per divisione. Pertanto, utilizzano materiali che si trovano all'interno della cellula del loro ospite. Pertanto, riproducono un gran numero di copie di se stessi.

Il ciclo del virus è costituito da diverse fasi che si sovrappongono.

Nella prima fase il virus si attacca, cioè forma un legame specifico tra le sue proteine ​​e i recettori della cellula ospite. Successivamente, devi penetrare nella cellula stessa e trasferirvi il tuo materiale genetico. Alcune specie trasportano anche scoiattoli. Successivamente si verifica la perdita del capside e il rilascio dell'acido nucleico genomico.

Malattie umane

Ogni virus ha uno specifico meccanismo d'azione sul suo ospite. Questo processo comporta la lisi cellulare, che porta alla morte cellulare. Quando un gran numero di cellule muore, l’intero corpo inizia a funzionare male. In molti casi, i virus potrebbero non causare danni alla salute umana. In medicina questo si chiama latenza. Un esempio di tale virus è l'herpes. Alcune specie latenti possono essere utili. A volte la loro presenza innesca una risposta immunitaria contro i batteri patogeni.

Alcune infezioni possono essere croniche o permanenti. Cioè, il virus si sviluppa nonostante le funzioni protettive del corpo.

Epidemie

La trasmissione orizzontale è il tipo più comune di virus diffuso tra l’umanità.

La velocità di trasmissione del virus dipende da diversi fattori: la densità della popolazione, il numero di persone con scarsa immunità, nonché la qualità dei medicinali e le condizioni meteorologiche.

Protezione del corpo

I tipi di virus in biologia che possono influenzare la salute umana sono innumerevoli. La primissima reazione protettiva è l’immunità innata. Consiste in meccanismi speciali che forniscono una protezione non specifica. Questo tipo di immunità non è in grado di fornire una protezione affidabile e a lungo termine.

Quando i vertebrati sviluppano l’immunità acquisita, producono anticorpi speciali che si attaccano al virus e lo rendono sicuro.

Tuttavia, l’immunità acquisita non si forma contro tutti i virus esistenti. Ad esempio, l’HIV cambia costantemente la sua sequenza di aminoacidi, quindi elude il sistema immunitario.

Trattamento e prevenzione

I virus sono un fenomeno molto comune in biologia, per questo gli scienziati hanno sviluppato vaccini speciali contenenti “sostanze killer” per i virus stessi. Il metodo di controllo più comune ed efficace è la vaccinazione, che crea l’immunità alle infezioni, nonché i farmaci antivirali che possono inibire selettivamente la replicazione virale.

La biologia descrive virus e batteri principalmente come abitanti dannosi del corpo umano. Attualmente, con l'aiuto della vaccinazione, è possibile sconfiggere più di trenta virus che si sono depositati nel corpo umano e ancor più nel corpo degli animali.

Le misure preventive contro le malattie virali dovrebbero essere attuate in modo tempestivo ed efficiente. Per fare questo, l'umanità deve condurre uno stile di vita sano e cercare in ogni modo possibile di aumentare l'immunità. Lo Stato deve organizzare le quarantene in modo tempestivo e fornire una buona assistenza medica.

Virus vegetali

Virus artificiali

La capacità di creare virus in condizioni artificiali potrebbe avere molte conseguenze. Il virus non può estinguersi completamente finché esistono organismi sensibili ad esso.

I virus sono armi

Virus e biosfera

Al momento, gli agenti extracellulari possono “vantare” il maggior numero di individui e specie che vivono sul pianeta Terra. Svolgono un'importante funzione regolando le popolazioni di organismi viventi. Molto spesso formano una simbiosi con gli animali. Ad esempio, il veleno di alcune vespe contiene componenti di origine virale. Tuttavia, il loro ruolo principale nell'esistenza della biosfera è la vita nel mare e nell'oceano.

Un cucchiaino di sale marino contiene circa un milione di virus. Il loro obiettivo principale è regolare la vita negli ecosistemi acquatici. La maggior parte di essi sono assolutamente innocui per la flora e la fauna

Ma queste non sono tutte qualità positive. I virus regolano il processo di fotosintesi, aumentando quindi la percentuale di ossigeno nell'atmosfera.

1.PAGINA INTRODUZIONE 1

2. ORIGINE EVOLUTIVA PAGINA 2

3. PROPRIETÀ DEI VIRUS. NATURA DEI VIRUS. PAGINA 2

4.STRUTTURA E CLASSIFICAZIONE DEI VIRUS PAGINA 3

5.INTERAZIONE DEL VIRUS CON LA CELLULA P.6

6. L'IMPORTANZA DEI VIRUS PAGINA 7

7. MALATTIE VIRALI PAGINA 9

8. CARATTERISTICHE DELL'EVOLUZIONE DEL VIRUS NELLA MODERNA

PALCOSCENICO. PAGINA 14

9.CONCLUSIONE. PAGINA 15

10. ELENCO DEI RIFERIMENTI UTILIZZATI. PAGINA 16

introduzione

Alla fine del secolo scorso, nessuno dubitava che ogni malattia infettiva fosse causata dal proprio microbo, che può essere combattuto con successo.

“Dategli solo tempo”, hanno detto gli scienziati batteriologi, “e presto non rimarrà più una sola malattia”. Ma gli anni passarono e le promesse non furono mantenute. Le persone furono infettate da morbillo, afta epizootica, poliomielite, tracoma, vaiolo, febbre gialla e influenza. Milioni di persone morirono a causa di malattie terribili, ma non fu possibile trovare i microbi che le causarono.

Finalmente nel 1892 Lo scienziato russo D.I. Ivanovsky era sulla strada giusta. Studiando il mosaico del tabacco, una malattia delle foglie di tabacco, è giunto alla conclusione che non è causato da un microbo, ma da qualcosa di più piccolo. Questo “qualcosa” penetra attraverso i filtri più fini in grado di trattenere i batteri, non si moltiplica nei mezzi artificiali, muore se riscaldato e non può essere visto al microscopio ottico. Veleno filtrabile!

Questa è stata la conclusione dello scienziato. Ma il veleno è una sostanza e l'agente eziologico della malattia del tabacco era un essere. Si riproduceva bene nelle foglie delle piante. Il botanico danese Martin Willem Beirinick ha definito questo nuovo “qualcosa” un virus, aggiungendo che un virus è un “principio liquido, vivente, infettivo”. Tradotto dal latino, “virus” significa “veleno”

Alcuni anni dopo, F. Leffler e P. Frosch scoprirono che l'agente eziologico dell'afta epizootica, una malattia spesso riscontrata nel bestiame, passa anche attraverso i filtri batterici. Infine, nel 1917, il batteriologo canadese F. de Herelle scoprì un batteriofago, un virus che infetta i batteri.

Così sono stati scoperti virus di piante, animali e microrganismi. Questi eventi segnarono l’inizio di una nuova scienza: virologia, studiando le forme di vita non cellulari.

Origine evolutiva dei virus

I virus naturali provocano ancora accese discussioni tra gli specialisti. La ragione di ciò è in gran parte dovuta alle numerose e spesso molto contraddittorie ipotesi che sono state espresse fino ad oggi e che, purtroppo, non sono state oggettivamente provate.

Sembra più plausibile Ipotesi sull’origine endogena dei virus. Secondo esso, i virus sono un frammento dell'acido nucleico una volta cellulare che si è adattato alla replicazione separata. Questa versione è in una certa misura confermata dall'esistenza di plasmidi nelle cellule batteriche, il cui comportamento è per molti versi simile ai virus. Insieme a questa esiste anche un'ipotesi “cosmica”, secondo la quale i virus non si sono evoluti affatto sulla Terra, ma sono stati portati a noi dall'Universo attraverso alcuni corpi cosmici.

Proprietà dei virus. Natura dei virus

2. Non hanno un proprio metabolismo e hanno un numero molto limitato di enzimi. Per la riproduzione viene utilizzato il metabolismo della cellula ospite, i suoi enzimi e l'energia.

I virus non si riproducono su terreni nutritivi artificiali- Sono troppo esigenti riguardo al cibo. Il normale brodo di carne, adatto alla maggior parte dei batteri, non è adatto ai virus . Hanno bisogno di cellule viventi, e non solo quelli qualsiasi, strettamente definiti. Come altri organismi, i virus sono in grado di riprodursi. I virus hanno eredità.. Le caratteristiche ereditarie dei virus possono essere prese in considerazione dalla varietà degli ospiti colpiti e dai sintomi delle malattie causate, nonché dalla specificità delle reazioni immunitarie degli ospiti naturali o degli animali da esperimento immunizzati artificialmente. La somma di queste caratteristiche consente di determinare chiaramente le proprietà ereditarie di qualsiasi virus e, ancora di più, delle sue varietà che hanno marcatori genetici chiari, ad esempio: il neurotropismo di alcuni virus influenzali, ecc. . La variazione è l’altro lato dell’ereditarietà e sotto questo aspetto i virus sono simili a tutti gli altri organismi che popolano il nostro pianeta. Allo stesso tempo, nei virus si può osservare sia la variabilità genetica associata ai cambiamenti nella sostanza ereditaria, sia la variabilità fenotipica associata alla manifestazione dello stesso genotipo in condizioni diverse.

Struttura e classificazione dei virus

I virus non possono essere visti con un microscopio ottico perché le loro dimensioni sono inferiori alla lunghezza d’onda della luce. Possono essere visti solo utilizzando un microscopio elettronico.

I virus sono costituiti dai seguenti componenti principali :

1 . Il nucleo è il materiale genetico (DNA o RNA) che trasporta informazioni su diversi tipi di proteine ​​necessarie per la formazione di un nuovo virus.

2 . Il guscio proteico, chiamato capside (dalla parola latina capsa - scatola). È spesso costituito da subunità ripetitive identiche: i capsomeri. I capsomeri formano strutture con un alto grado di simmetria.

3 . Membrana lipoproteica aggiuntiva. È formato dalla membrana plasmatica della cellula ospite e si trova solo in virus relativamente grandi (influenza, herpes).

I capsidi e il guscio aggiuntivo hanno funzioni protettive, come se proteggessero l'acido nucleico. Inoltre, facilitano la penetrazione del virus nella cellula. Un virus completamente formato è chiamato virione.

La struttura schematica di un virus contenente RNA con un tipo di simmetria elicoidale e un involucro lipoproteico aggiuntivo è mostrata a sinistra nella Figura 2; una sezione trasversale ingrandita è mostrata a destra.

Fig.2. Struttura schematica del virus: 1 - nucleo (RNA a filamento singolo); 2 - guscio proteico (capside); 3 - membrana lipoproteica aggiuntiva; 4 - Capsomeri (parti strutturali del capside).

Il numero di capsomeri e il modo in cui sono ripiegati sono strettamente costanti per ciascun tipo di virus. Ad esempio, il virus della poliomielite contiene 32 capsomeri e l'adenovirus ne contiene 252.

Poiché la base di tutti gli esseri viventi sono le strutture genetiche, i virus sono ora classificati in base alle caratteristiche della loro sostanza ereditaria: gli acidi nucleici. Tutti i virus sono divisi in due grandi gruppi :Virus a DNA(deossivirus) e Virus a RNA(ribovirus). Ciascuno di questi gruppi viene quindi suddiviso in virus con acidi nucleici a doppio filamento e a filamento singolo. Il criterio successivo è il tipo di simmetria dei virioni (a seconda del modo in cui sono disposti i capsomeri), la presenza o l'assenza di gusci esterni, a seconda delle cellule ospiti. Oltre a queste classificazioni, ce ne sono molte altre. Ad esempio, dal tipo di trasmissione dell'infezione da un organismo all'altro.

Fig.3. Rappresentazione schematica della disposizione dei capsomeri nel capside dei virus. Il virus dell'influenza ha una simmetria di tipo elicoidale - UN. Tipo di simmetria cubica nei virus: herpes - B, adenovirus - V, poliomelite - G

BUSTAA doppio filamento Il materiale genetico del virus (DNA o RNA) è circondato da un guscio proteico. Struttura del DNA dei virus
/>virus del vaiolo

/>herpes - virus

RNA a filamento singolo
/>virus del morbillo e della parotite

/>Virus della rabbia
/>leucemia e virus dell'AIDS

SENZA GUSCI

DNA a doppio filamento
/>irido - virus
/>adeno - virus

Interazione virus-cellula

I virus possono vivere e riprodursi solo nelle cellule di altri organismi. Al di fuori delle cellule degli organismi non mostrano alcun segno di vita. A questo proposito, i virus sono o una forma di riposo extracellulare (varione),

o replicazione intracellulare - vegetativa I varioni dimostrano un'eccellente vitalità. In particolare, possono resistere a pressioni fino a 6000 atm e tollerare elevate dosi di radiazioni, ma muoiono a temperature elevate, irradiazione con raggi UV ed esposizione ad acidi e disinfettanti.

Interazione virus-cellula attraversa diverse fasi in sequenza:

1. Primo stadio rappresenta adsorbimento di ioni sulla superficie della cellula bersaglio, che a questo scopo deve avere gli opportuni recettori di superficie. È con loro che interagisce specificamente la particella virale, dopo di che si legano saldamente; per questo motivo le cellule non sono sensibili a tutti i virus. Questo è esattamente ciò che spiega la rigorosa definizione delle vie di penetrazione dei virus. Ad esempio, le cellule della mucosa delle vie respiratorie hanno recettori per il virus dell’influenza, ma le cellule della pelle no. Pertanto, non è possibile contrarre l'influenza attraverso la pelle: le particelle virali devono essere inalate con l'aria, il virus dell'epatite A o B penetra e si moltiplica solo nelle cellule del fegato e il virus della parotite (parotite) - nelle cellule delle ghiandole salivari parotidi, eccetera.

2. Seconda fase consiste di penetrazione l'intero varion o il suo acido nucleico nella cellula ospite.

3.Terza fase chiamato deproteinizzazione Durante questo processo viene rilasciato il portatore dell'informazione genetica del virus, il suo acido nucleico.

4. Durante quarta fase a base di acido nucleico virale sintesi dei composti necessari per il virus.

5.B quinta tappa sta succedendo sintesi dei componenti delle particelle virali- L'acido nucleico e le proteine ​​del capside e tutti i componenti vengono sintetizzati più volte.

6. Durante sesta fase da copie multiple precedentemente sintetizzate di acido nucleico e proteine nuovi virioni si formano per autoassemblaggio

7.Ultimo- settima tappa- rappresenta l'uscita delle particelle virali appena assemblate dalla cellula ospite. Questo processo avviene in modo diverso per i diversi virus. Per alcuni virus, ciò è accompagnato dalla morte cellulare dovuta al rilascio di enzimi litici lisosomiali - lisi cellulare. In altri, i varioni lasciano una cellula vivente per gemmazione, ma anche in questo caso la cellula muore nel tempo.

Il tempo che trascorre dal momento in cui il virus entra nella cellula fino al rilascio di nuove varianti è chiamato latente o periodo di latenza. Può variare notevolmente: da diverse ore (5-6 per i virus del vaiolo e dell'influenza) a diversi giorni (virus del morbillo, adenovirus, ecc.

Un'altra via di ingresso nelle cellule per i virus batterici è batteriofagi Le pareti cellulari spesse non consentono alla proteina recettore, insieme al virus ad essa attaccato, di penetrare nel citoplasma, come avviene quando le cellule animali vengono infettate. Pertanto, il batteriofago introduce una cavità bastoncino nella cellula e spinge attraverso di essa il DNA (o RNA) che vi si trova Testa Il genoma del batteriofago entra nel citoplasma e il capside rimane all'esterno. Nel citoplasma batterico le cellule iniziano la duplicazione del genoma del batteriofago, la sintesi delle sue proteine ​​e la formazione del capside. Dopo un certo periodo di tempo, la cellula batterica muore e le particelle fagiche mature vengono rilasciate nell'ambiente.

I batteriofagi che formano una nuova generazione di particelle fagiche nelle cellule infette, che porta alla lisi (distruzione) della cellula batterica, sono chiamati fagi virulenti.

Alcuni batteriofagi non si replicano all'interno della cellula ospite. Invece, il loro acido nucleico viene incorporato nel DNA ospite, formando con esso un'unica molecola capace di replicarsi. Questi fagi prendono un nome fagi temperati,O profagi. Il profago non ha effetto litico sulla cellula ospite e, durante la divisione, si replica insieme al DNA cellulare. Vengono chiamati i batteri contenenti un profago lisogenico. Mostrano resistenza al fago che contengono, così come ad altri fagi ad esso vicini. Il legame tra profago e batterio è molto forte, ma può essere interrotto da fattori induttori (raggi UV, radiazioni ionizzanti, mutageni chimici). Va notato che i batteri lisogenici possono modificare le loro proprietà (ad esempio, rilasciare nuove tossine).

Il significato dei virus

I virus dei batteri, delle piante, degli insetti, degli animali e dell'uomo sono scientificamente conosciuti. Ce ne sono più di 1000. I processi associati alla riproduzione del virus molto spesso, ma non sempre, danneggiano e distruggono la cellula ospite. La riproduzione dei virus, unita alla distruzione delle cellule, porta alla comparsa di condizioni dolorose nel corpo. I virus causano molte malattie umane: morbillo, parotite, influenza, poliomielite, rabbia, vaiolo, febbre gialla, tracoma, encefalite, alcune malattie oncologiche (tumorali), AIDS. Non è raro che le persone inizino a far crescere le verruche. Tutti sanno che dopo un raffreddore spesso "spazzano" le labbra e le ali del naso, anche queste sono tutte malattie virali. Gli scienziati hanno scoperto che molti virus vivono nel corpo umano, ma non sempre si manifestano. Solo un corpo indebolito è suscettibile agli effetti di un virus patogeno. Esistono diversi modi per contrarre il virus: attraverso la pelle attraverso punture di insetti e zecche; attraverso la saliva, il muco e altre secrezioni del paziente; attraverso l'aria; con cibo; sessualmente e altri. L’infezione da goccioline è il modo più comune di diffondere le malattie respiratorie. Tosse e starnuti rilasciano nell’aria milioni di minuscole goccioline di liquido (muco e saliva) che, insieme ai microrganismi viventi che contengono, possono essere inalate da altre persone, soprattutto in luoghi affollati. Negli animali, i virus causano l’afta epizootica, la peste e la rabbia; noninsetti - poliedrosi, granulomatosi; nelle piante: mosaico o altri cambiamenti nel colore delle foglie o dei fiori, arricciatura delle foglie e altri cambiamenti nella forma, nanismo; infine, nei batteri: il loro decadimento. L'idea dei virus come "distruttori" che non si fermano davanti a nulla è stata preservata durante lo studio di un gruppo speciale di virus che infettano i batteri. Stiamo parlando dei batteriofagi. La capacità dei fagi di distruggere i batteri può essere utilizzata per trattare alcune malattie causate da questi batteri. I fagi sono diventati davvero il primo gruppo di virus “addomesticati” dagli esseri umani, in grado di affrontare rapidamente e senza pietà i loro vicini più prossimi nel micromondo. I vibrioni della peste, del tifo, della dissenteria e del colera si sono letteralmente “sciolti” davanti ai nostri occhi dopo aver incontrato questi virus. Cominciarono ad essere utilizzati per prevenire e curare molte malattie infettive, ma sfortunatamente i primi successi furono seguiti da fallimenti. Ciò era dovuto al fatto che nel corpo umano i fagi non attaccavano i batteri così attivamente come in una provetta. Inoltre, i batteri si sono rivelati “astuti” rispetto ai loro nemici: si sono adattati molto rapidamente ai fagi e sono diventati insensibili alla loro azione.

Dopo la scoperta degli antibiotici, i fagi sono passati in secondo piano come medicinali, ma vengono ancora utilizzati con successo per riconoscere i batteri. Il fatto è che i fagi sono in grado di trovare in modo molto accurato i "loro batteri" e di dissolverli rapidamente: proprietà simili dei fagi costituiscono la base della diagnostica terapeutica. Di solito viene fatto in questo modo: i batteri isolati dal corpo del paziente vengono coltivati ​​su un mezzo nutritivo solido, dopo di che vari fagi, ad esempio dissenteria, tifo, colera e altri, vengono applicati sul "prato" risultante. Dopo 24 ore le piastre vengono esaminate alla luce e si determina quale fago ha causato la dissoluzione dei batteri. Se un fago della dissenteria aveva un tale effetto, allora i batteri della dissenteria venivano isolati dal corpo del paziente, se il tifo, allora venivano isolati i batteri della tifo.

A volte i virus che infettano animali e insetti vengono in aiuto dell'uomo. Più di venti anni fa in Australia il problema della lotta contro i conigli selvatici si è aggravato e il numero di questi roditori ha raggiunto proporzioni allarmanti. Distrussero i raccolti più velocemente delle locuste e diventarono un vero disastro nazionale. I metodi convenzionali per affrontarli si sono rivelati inefficaci. E poi gli scienziati hanno rilasciato un virus speciale per combattere i conigli, capace di distruggere quasi tutti gli animali infetti. Ma come diffondere questa malattia tra i conigli timidi e prudenti? Le zanzare hanno aiutato. Hanno svolto il ruolo di "aghi volanti", diffondendo il virus da coniglio a coniglio. Allo stesso tempo, le zanzare sono rimaste completamente sane.

Esistono altri esempi di utilizzo efficace dei virus per distruggere i parassiti. Tutti conoscono i danni causati dai bruchi e dalle seghe. I primi mangiano le foglie delle piante utili, i secondi infettano gli alberi nei giardini e nelle foreste. Vengono combattuti dai cosiddetti virus della poliedrosi e della granulosi, che vengono spruzzati in piccole aree con atomizzatori, mentre per trattare vaste aree si utilizzano gli aeroplani. Ciò è stato fatto negli Stati Uniti (in California) quando si combattevano i bruchi che infettavano i campi di erba medica e in Canada quando si distruggeva la mosca del pino. Promette anche l'uso di virus per combattere i bruchi che infettano cavoli e barbabietole, nonché per distruggere le tarme domestiche.

Cosa accadrà a una cellula se viene infettata non da uno, ma da due virus? Se avete deciso che in questo caso la malattia della cellula sarebbe peggiorata e la sua morte accelerata, vi siete sbagliati. Si scopre che la presenza di un virus in una cellula spesso la protegge in modo affidabile dagli effetti distruttivi di un altro. Questo fenomeno è stato chiamato dagli scienziati interferenza virale. È associato alla produzione di una speciale proteina: l'interferone, che nelle cellule attiva un meccanismo protettivo in grado di distinguere il virale da quello non virale e sopprimere selettivamente il virale. L'interferone sopprime la riproduzione della maggior parte dei virus (se non di tutti) nelle cellule. L'interferone, prodotto come farmaco terapeutico, è ora utilizzato per il trattamento e la prevenzione di molte malattie virali.

Quali altre cose utili possiamo aspettarci dai virus in futuro? Entriamo nel regno delle speculazioni. Innanzitutto vale la pena ricordare l'ingegneria genetica. I virus possono fornire agli scienziati benefici inestimabili catturando i geni necessari in alcune cellule e trasferendoli ad altre. Infine, esiste un'altra possibilità di utilizzare virus. Gli scienziati hanno scoperto un virione capace di distruggere selettivamente alcuni tumori nei topi. Sono stati ottenuti anche virus che uccidono le cellule tumorali umane. Se è possibile privare questi virus delle loro proprietà patogene e allo stesso tempo preservare la loro capacità di distruggere selettivamente i tumori maligni, in futuro, forse, si otterrà un potente strumento per combattere queste gravi malattie. La ricerca di tali virus è in corso e ora questo lavoro non sembra più fantastico e senza speranza.

Diamo un'occhiata brevemente ad alcune malattie virali:

Vaiolo

Vaiolo - una delle malattie più antiche. In passato era la malattia più comune e più pericolosa. Una descrizione del vaiolo è stata trovata nel papiro egiziano di Amenofi I, compilato nel 4000 a.C. Lesioni di vaiolo furono conservate su una cozhemumia sepolta in Egitto nel 3000 a.C. Nei secoli XVI-XVIII nell'Europa occidentale, in alcuni anni si ammalarono di vaiolo fino a 12 milioni di persone, di cui morirono fino a 1,5 milioni. Il suo potere devastante non era inferiore al potere della peste.Il problema della prevenzione del vaiolo fu risolto solo alla fine del XVIII secolo dal medico rurale inglese Edward Jenner. Jenner fu il primo a dimostrare che attraverso la vaccinazione è possibile sopprimere la diffusione delle malattie infettive e bandirle dalla faccia della Terra. La prima menzione del vaiolo in Russia risale al XV secolo. Nel 1610 l'infezione fu portata in Siberia, dove morì un terzo della popolazione locale. Le persone fuggirono nelle foreste della tundra e delle montagne, mostrarono idoli, bruciarono cicatrici come butteri sui loro volti per ingannare questo spirito malvagio: tutto era vano, niente poteva fermare lo spietato assassino. Il vaiolo è una malattia infettiva acuta caratterizzata da intossicazione generale, febbre ed eruzione cutanea sulla pelle e sulle mucose. Il vaiolo è un'infezione da quarantena, la fonte dell'infezione è una persona malata, dai primi giorni di malattia fino alla completa caduta delle croste. La trasmissione dell'agente patogeno avviene principalmente tramite goccioline trasportate dall'aria, ma l'infezione è possibile anche attraverso la polvere trasportata dall'aria. Il vaiolo era diffuso in Asia, Africa e Sud America. Nell’URSS il vaiolo venne debellato nel 1937. Attualmente è stato eliminato in tutto il mondo.

INFLUENZA

L’influenza, a nostro avviso, non è una malattia così grave, ma resta la “re” delle epidemie. Nessuna delle malattie oggi conosciute è in grado di colpire centinaia di milioni di persone in breve tempo e più di 2,5 miliardi di persone si sono ammalate di influenza in una sola pandemia (epidemia diffusa).

Dalla fine del XIX secolo. L’umanità ha vissuto quattro gravi pandemie influenzali: nel 1889-1890, 1918-1920, 1957-1959 e 1968-1969. Pandemia 1918-1920 ("Influenza spagnola") portato via 20 milioni vite . Mai da allora l’influenza aveva causato un tasso di mortalità così elevato: nel periodo 1957-1959 (“influenza asiatica”) uccise circa 1 milione di persone.

Sono note diverse varietà di virus influenzali: A, B, C, ecc.; La parte interna del virus dell'influenza, il nucleotide (o nucleo), contiene RNA a filamento singolo racchiuso in una guaina proteica. Questa è la parte più stabile del virione, poiché è la stessa in tutti i virus influenzali dello stesso tipo. L’influenza di tipo A è la colpevole delle pandemie. L’influenza B è meno comune e provoca epidemie più limitate; l’influenza C è ancora più rara.

A causa del fatto che l'immunità all'influenza è a breve termine e specifica, è possibile che la malattia si ripeta in una stagione. Secondo le statistiche, ogni anno circa il 20-35% della popolazione soffre di influenza.

La fonte dell'infezione è una persona malata; I pazienti con una forma lieve del virus sono i più pericolosi come diffusori del virus, poiché non si isolano tempestivamente: vanno al lavoro, usano i trasporti pubblici e visitano luoghi di intrattenimento. L'infezione viene trasmessa da una persona malata a una persona sana attraverso goccioline trasportate dall'aria quando si parla, si starnutisce, si tossisce o attraverso oggetti domestici.

Influenza aviaria nell'uomo:

I virus dell’influenza A possono infettare non solo gli esseri umani, ma anche alcune specie di pollame, tra cui polli, anatre, maiali, cavalli, furetti, foche e balene. I virus dell’influenza che infettano gli uccelli sono chiamati virus dell’“influenza aviaria (pollo)”. Tutte le specie di uccelli possono contrarre l'influenza aviaria, anche se alcune specie sono meno sensibili di altre. L'influenza aviaria non provoca epidemie tra gli uccelli selvatici ed è asintomatica, ma tra gli uccelli domestici può causare gravi malattie e morte.

Il virus dell'influenza aviaria, di regola, non infetta le persone, ma si sono verificati casi di malattia e persino di morte tra le persone durante le epidemie del 1997-/>1999 e del 2003-2004. In questo caso, è molto probabile che una persona rappresenti l’anello finale nella trasmissione del virus dell’influenza (ci si può ammalare entrando in contatto con pollame vivo infetto o mangiando carne cruda infetta), perché Non sono ancora stati registrati casi di trasmissione affidabile di questo virus da persona a persona.

Così nel 1997 a Hong Kong fu isolato il virus dell’influenza aviaria (H5N1), che infettò sia i polli che le persone. Questa è stata la prima volta che si è scoperto che il virus dell'influenza aviaria poteva essere trasmesso direttamente dagli uccelli all'uomo. Durante questa epidemia, 18 persone furono ricoverate in ospedale e 6 di loro morirono. Gli scienziati hanno stabilito che il virus si è diffuso direttamente dagli uccelli all’uomo.

Dalla fine del 2003, durante l'epidemia di influenza aviaria che ha colpito il sud-est e l'Asia orientale, 66 persone sono morte a causa di questa malattia, la maggior parte a stretto contatto con animali infetti.

Sempre nel 2003, nei Paesi Bassi sono stati rilevati virus dell'influenza aviaria (H7N7) e (H5N1) in 86 persone che si prendevano cura di uccelli infetti. La malattia era asintomatica o lieve. Molto spesso, le manifestazioni della malattia erano limitate all'infezione oculare con alcuni segni di malattie respiratorie.

Recentemente, l'influenza aviaria è stata scoperta in Russia e Kazakistan. Tuttavia in questi paesi non è stato ancora registrato un solo caso di persone colpite dal pericoloso virus.

Sintomi dell'influenza aviaria nell'uomo:

I sintomi dell'influenza aviaria nell'uomo vanno dai tipici sintomi simil-influenzali (febbre molto alta, difficoltà respiratorie, tosse, mal di gola e dolori muscolari) alle infezioni agli occhi (congiuntivite). Questo virus è pericoloso perché può portare molto rapidamente alla polmonite e, inoltre, può causare gravi complicazioni al cuore e ai reni.

2004 – La più diffusa epidemia di influenza aviaria (H5N1) nell’uomo. Le principali caratteristiche distintive del virus influenzale del 2004 possono essere brevemente formulate come segue:

Il virus è diventato più contagioso, indicando che il virus è mutato.

Il virus ha attraversato la barriera interspecie dagli uccelli all'uomo, ma finora non ci sono prove che il virus si trasmetta direttamente da persona a persona (tutte le persone malate hanno avuto un contatto diretto con un uccello infetto).

Il virus infetta e uccide soprattutto i bambini. La fonte dell’infezione e la via di diffusione del virus non sono state determinate, il che rende la situazione con la diffusione del virus praticamente incontrollabile. Misure per prevenire la diffusione: completa distruzione dell'intera popolazione di pollame. Trattamento dell'influenza aviaria negli esseri umani:

La ricerca fino ad oggi suggerisce che i farmaci sviluppati per i ceppi influenzali umani saranno efficaci contro le infezioni dell’influenza aviaria negli esseri umani, ma è possibile che i ceppi influenzali diventino resistenti a tali farmaci, rendendoli inefficaci. Si è scoperto che il virus isolato è sensibile all'amantadina e alla rimantadina, che inibiscono la riproduzione del virus dell'influenza A e vengono utilizzati nel trattamento dell'influenza umana.

Qual è il motivo della grande attenzione data all’influenza aviaria in questi giorni:

Tutti i virus influenzali hanno la capacità di cambiare. Esiste la possibilità che in futuro il virus dell'influenza aviaria possa cambiare in modo tale da poter infettare le persone e diffondersi facilmente da persona a persona. Poiché questi virus in genere non infettano gli esseri umani, la difesa immunitaria contro tali virus nella popolazione umana è molto scarsa o assente.

Se il virus dell’influenza aviaria diventasse capace di infettare le persone, potrebbe scoppiare una pandemia influenzale. Gli esperti dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ritengono che la pandemia di influenza aviaria potrebbe portare alla morte di 150 milioni di persone sulla Terra.

Questo fatto è confermato da scienziati americani e britannici: i risultati delle loro ricerche indicano che l'influenza spagnola (1918) era così mortale perché si era evoluta dall'influenza aviaria e conteneva una proteina unica verso la quale gli esseri umani non avevano immunità.

Attualmente si ipotizza che il virus dell'influenza pandemica abbia avuto origine attraverso il trasferimento di geni dal serbatoio degli uccelli acquatici all'uomo attraverso i maiali.

Inoltre, il virus dell'influenza aviaria, a differenza di quello umano, è molto stabile nell'ambiente esterno: anche nelle carcasse di uccelli morti può vivere fino a un anno, il che aumenta il rischio.

AIDS- Sindrome da immuno-deficienza acquisitaè una nuova malattia infettiva che gli esperti riconoscono come la prima vera epidemia globale nella storia conosciuta dell’umanità. Né la peste, né il vaiolo, né il colera costituiscono precedenti, poiché l’AIDS è decisamente diverso da qualsiasi di queste o altre malattie umane conosciute. La peste causò decine di migliaia di vittime nelle regioni in cui scoppiò l’epidemia, ma non travolse mai l’intero pianeta in una volta. Inoltre, alcune persone, essendo state ammalate, sono sopravvissute, hanno acquisito l'immunità e hanno intrapreso il lavoro di cura dei malati e di ripristino dell'economia danneggiata. L’AIDS non è una malattia rara che colpisce casualmente poche persone. I maggiori esperti definiscono attualmente l’AIDS una “crisi sanitaria globale”, ovvero la prima vera epidemia terrena e senza precedenti di una malattia infettiva che, dopo il primo decennio di epidemia, non è ancora controllata dalla medicina e ogni persona infetta muore a causa di Esso.

Nel 1991 l’AIDS era stata registrata in tutti i paesi del mondo tranne l’Albania. Nel paese più sviluppato del mondo - gli Stati Uniti - già a quel tempo una persona su 100-200 era infettata, ogni 13 secondi veniva infettato un altro residente negli Stati Uniti e alla fine del 1991 l'AIDS in questo paese era diventato terzo per mortalità, superando il cancro. Attualmente, i paesi dell’Africa subsahariana sono in testa in termini di numero di persone infette dal virus. Un intero paese africano, lo Zimbabwe, potrebbe estinguersi a causa dell'AIDS: ogni giorno qui muoiono fino a 300 persone a causa di questa malattia! Tra la popolazione adulta delle grandi città del Botswana l’incidenza raggiunge il 30% e un bambino su dieci è già infetto dal virus HIV. Finora l'AIDS costringe a riconoscersi come una malattia mortale nel 100% dei casi.

Le prime persone affette da AIDS furono identificate nel 1981 e nel 1983. È stato possibile dimostrare che è causata da un virus umano precedentemente sconosciuto della famiglia dei retrovirus. Questo virus contiene solo il proprio enzima: la trascrittasi inversa (DNA pomerasi RNA-dipendente), che fa parte solo di questi virus. La sua scoperta fu una vera rivoluzione in biologia, poiché ne dimostrò la possibilità trasmissione dell’informazione genetica non solo secondo lo schema classico DNA - RNA - proteine, ma anche mediante trascrizione inversa da RNA a DNA. È così che nella cellula appare un “falso programma” (provirus), che modifica il genoma molto più di quanto sia possibile con la variabilità evolutiva “normale”.

Nel corpo umano retrovirusHIV infetta solo alcune cellule - le cosiddette Linfociti T4 legandosi ad una speciale proteina di membrana. Sfortunatamente, queste sono le cellule che svolgono il ruolo principale ruolo V gestione del sistema immunitario. Quando si introduce, il virus introduce il suo RNA, sulla cui matrice viene sintetizzato il DNA provirale, per poi integrarsi nel genoma della cellula ospite. In questa veste, l'HIV può essere presente nell'organismo fino a dieci anni senza manifestarsi in alcun modo.

Ma se, sotto l'influenza di altre infezioni, i linfociti vengono attivati, l'area incorporata “si sveglia” e inizia a sintetizzare attivamente le particelle dell'HIV. Quindi i virus distruggono la membrana e uccidono i linfociti, il che porta alla distruzione del sistema immunitario, a seguito della quale il corpo perde le sue proprietà protettive e non è in grado di resistere agli agenti patogeni di varie infezioni e uccidere le cellule tumorali. L'insidiosità dell'HIV nella sua potenziale di mutazione insolitamente alto- che rende impossibile creare un vaccino efficace e una cura universale.

Come avviene l'infezione? ? La fonte dell'infezione è una persona infetta dal virus dell'immunodeficienza. Può trattarsi di un paziente con varie manifestazioni della malattia o di una persona che è portatrice del virus, ma non presenta segni della malattia (portatore asintomatico del virus).

Vie di trasmissione dell'infezione: sessuale,

L'AIDS si trasmette solo da persona a persona:

1. sessualmente (percorso orizzontale)

2. parenterale, quando un agente virale viene introdotto direttamente nel sangue di un organismo sensibile (trasfusione di sangue o suoi preparati), trapianto di organi o somministrazione endovenosa di farmaci (farmaci) con siringhe o aghi condivisi, esecuzione di cerimonie rituali associate a salassi, tagli con uno strumento infetto da HIV.

3. dalla madre al feto e al neonato (percorso verticale).

I gruppi a rischio di contrarre l'AIDS includono uomini omosessuali, consumatori di droghe per via endovenosa, prostitute, persone con un gran numero di partner sessuali, donatori frequenti, emofiliaci, bambini nati da individui infetti da HIV.

Misure di prevenzione . La condizione principale è il tuo comportamento!

Caratteristiche dell'evoluzione dei virus nella fase attuale.

L'evoluzione dei virus nell'era del progresso scientifico e tecnologico, a seguito della forte pressione di fattori, procede molto più velocemente di prima. Come esempi di processi in così intenso sviluppo nel mondo moderno possiamo citare l’inquinamento dell’ambiente esterno causato dai rifiuti industriali, l’uso diffuso di pesticidi, antibiotici, vaccini e altri prodotti biologici, l’enorme concentrazione di popolazione nelle città, lo sviluppo dei veicoli moderni, lo sviluppo economico di territori precedentemente inutilizzati, la creazione dell’allevamento industriale con il maggior numero e densità di popolazione di allevamenti. Tutto ciò porta alla comparsa di agenti patogeni precedentemente sconosciuti, a cambiamenti nelle proprietà e nelle vie di circolazione di virus precedentemente conosciuti, nonché a cambiamenti significativi nella suscettibilità e nella resistenza delle popolazioni umane.

L'influenza dell'inquinamento ambientale.

L'attuale fase di sviluppo della società è associata a un intenso inquinamento dell'ambiente esterno. A determinati livelli di inquinamento atmosferico con determinate sostanze chimiche e polveri provenienti da rifiuti industriali, si verifica un notevole cambiamento nella resistenza dell'intero corpo, soprattutto nelle cellule e nei tessuti delle vie respiratorie. Esistono prove che in queste condizioni alcune infezioni virali respiratorie, come l’influenza, sono notevolmente più gravi.

Conseguenze dell'uso massiccio di pesticidi.

Ciò potrebbe portare alla nascita di cloni e popolazioni di virus con nuove proprietà e, di conseguenza, a nuove epidemie inesplorate.

Conclusione

La lotta contro le infezioni virali è irta di numerose difficoltà, tra le quali è particolarmente degna di nota la resistenza dei virus agli antibiotici. I virus stanno mutando attivamente e compaiono regolarmente nuovi ceppi contro i quali non sono ancora state trovate “armi”. Ciò vale innanzitutto per i virus a RNA, il cui genoma è solitamente più grande e, quindi, meno stabile. Ad oggi, la lotta contro molte infezioni virali è a favore dell’uomo, principalmente grazie alla vaccinazione universale della popolazione a scopo preventivo. Tali eventi alla fine hanno portato al fatto che, secondo gli esperti, il virus del vaiolo è ormai scomparso dalla natura. A seguito della vaccinazione universale nel nostro Paese, nel 1961. La poliomielite epidemica è stata debellata. Tuttavia, la natura mette ancora alla prova gli esseri umani, di tanto in tanto, presentando sorprese sotto forma di nuovi virus che causano malattie terribili. L’esempio più eclatante è il virus dell’immunodeficienza umana, contro il quale gli esseri umani stanno ancora perdendo la lotta. La sua diffusione è già compatibile con una pandemia.

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Sono ovunque: nell'aria, nell'acqua, nel suolo e sulle superfici degli oggetti. Sono così piccoli che non tutti i loro tipi possono essere visti con un normale microscopio. Si tratta di virus, sorprendenti formazioni naturali, non del tutto comprese e con tassi di sopravvivenza sorprendenti.

Incontro: velenoso e pericoloso

Il virus è assolutamente all’altezza del suo nome, se tradotto dal latino: veleno. In precedenza, questa parola veniva utilizzata indiscriminatamente in relazione a tutti gli agenti patogeni della malattia. Ma alla fine del XIX secolo la situazione cambiò.

Due secoli fa, lo scienziato russo Ivanovsky, durante esperimenti con foglie di tabacco colpite da una malattia specifica, scoprì che se il contenuto batterico viene separato dal succo spremuto mediante un filtro, il biomateriale risultante conserva ancora la capacità di infettare piante sane. Successivamente, gli scienziati hanno iniziato a isolare nuovi tipi di agenti aggressivi utilizzando la filtrazione, ad esempio il virus dell'afta epizootica o della febbre gialla. A poco a poco, la parola "filtrabile" è scomparsa e, in questa fase dello sviluppo della scienza, ciò che causa la maggior parte delle malattie in tutto il mondo è solitamente chiamato virus.

Né vivo né morto

Questa domanda è ancora oggetto di dibattito scientifico. Il fatto è che da quando è stata studiata la struttura dei virus (in primis quello che causa il mosaico del tabacco) e i loro modelli comportamentali, sono emersi dettagli importanti che ci fanno pensare: è più probabile che sia vivo che morto, o viceversa?

Argomenti per:

• struttura molecolare;
• contenere un genoma;
• all'interno delle cellule si comportano abbastanza attivamente.

Argomenti contro:

• all'esterno della cavità cellulare sono completamente inerti;
• Non sintetizzano le proteine ​​da soli, quindi non sono in grado di condividere materiale genetico senza la presenza di una cellula ospite.

Caratteristiche strutturali

La struttura dei virus che causano molte malattie varia nei dettagli, ma presenta molte caratteristiche comuni. Innanzitutto, la forma extracellulare del virus è chiamata virione. È composto dai seguenti elementi:

• un nucleo che contiene da 1 a 3 molecole di acido nucleico;
• capside: una copertura proteica che protegge l'acido dalle influenze;
• guscio costituito da composti proteico-lipidici (non sempre disponibili).

L’acido nucleico è il codice genetico del virus. È interessante notare che l'acido desossiribonucleico e l'acido ribonucleico non vengono mai trovati insieme. Mentre i microrganismi, della cui “vivacità” nessuno dubita, ad esempio la clamidia, contengono entrambi gli acidi. Per quanto riguarda l'informazione genetica, può essere limitata a 1-3 geni e talvolta contiene fino a 100 unità.

I virioni hanno preso in prestito un guscio aggiuntivo dall'organismo occupato, apportando modifiche alla struttura della cellula. Un virus che presenta una tale aggiunta è interessato alla membrana citoplasmatica o nucleare per formare uno strato protettivo secondario dai suoi frammenti. Inoltre, un tale guscio è caratteristico solo di esemplari relativamente grandi, come l'herpes o il virus dell'influenza.

I componenti dei virioni non svolgono solo le funzioni di protezione e memorizzazione delle informazioni, ma sono anche responsabili della riproduzione virale e delle mutazioni necessarie.

Virus a forma di

Le caratteristiche strutturali dei virus sono tali che la loro classificazione dipende dalla forma del capside.

I virus più semplici hanno una struttura che si distingue per la presenza di un tipo di molecole proteiche nei capsidi. Si tratta dei cosiddetti virus nudi, cioè completamente privi di involucro.

Ma ci sono virioni ricoperti di capsomeri: questa è una combinazione di diverse molecole che forma una certa forma geometrica. La struttura dei virus, così come i loro capsomeri, svolgono un ruolo importante nell'identificazione dell'agente aggressivo. La forma varia in modo significativo: testa con coda, rettangolo (vaiolo), palla (influenza), bastoncino (mosaico del tabacco), filo (malattie dei tuberi di patata), poliedrico (poliomielite), a forma di proiettile (rabbia).

Nanodimensione

I virus sono così piccoli che la maggior parte di essi può essere esaminata in dettaglio solo con un microscopio elettronico. Qualunque sia la forma e la struttura del virus, i batteri saranno sempre di dimensioni maggiori (circa 50 volte). La dimensione dei virioni varia da piccola (20-30 nm) a grande (400 nm).

Occupazione cellulare

L'invasione virale di una cellula non può essere paragonata a nessun'altra: in natura un meccanismo simile non si trova da nessun'altra parte. Fuori dalla cellula, il virione è in uno stato dormiente e cristallizzato. Ma non appena entra nella cavità desiderata, iniziano le azioni attive.

1. Adsorbimento. In altre parole, si tratta dell'attaccamento dei virioni (a volte centinaia) alle pareti di una cellula selezionata.
2. Viropexis. Il processo di immersione diretta in una cellula, che avviene attraverso il sito di attacco del virus. Una cosa interessante: la cellula non impedisce in alcun modo l'invasione, perché la particella virale, o meglio la sua proteina, viene identificata dalla cellula come “sua”.
3. Riduplicazione. L'invasione infettiva inizia quando i virus si moltiplicano in una cellula. Sintetizzano nuove molecole simili a loro, formando numerosi capsidi.
4. Uscita. Nel momento della saturazione eccessiva, la struttura cellulare viene interrotta, i virus non vengono più trattenuti e si scatenano per infettare nuove cellule. Questo processo può avvenire in diversi modi.

Sorprendentemente, i microrganismi centinaia di volte più piccoli di una cellula distruggono con sicurezza e rapidamente il suo lavoro, influenzando in modo distruttivo i processi metabolici e spesso distruggendo la vittima.

Tipi di intrusioni di virus

Tale classificazione dipende dalla natura della distruzione cellulare e dalla durata della permanenza dell'agente aggressivo. A questo proposito si distinguono tre tipi di infezione:

• distruttivo: questo tipo di infezione è chiamata litica, in cui i virus escono in massa dallo spazio cellulare e, distruggendo tutto sul loro cammino, si sforzano di conquistare nuove cellule;
• persistente o persistente: caratterizzato dal graduale deflusso delle masse virali senza interrompere il funzionamento della cellula;
• nascosto: il tipo latente si distingue per l'integrazione del genoma virale nei cromosomi cellulari e successivamente, durante la divisione, la cellula trasmette il virus alle strutture figlie.

In conclusione, vale la pena notare la sorprendente varietà di queste sostanze microscopiche, che spiega la differenza nei sintomi osservati. Esistono virus con DNA - herpes, vaiolo e anche contenenti RNA - afta epizootica, diversi batteriofagi. Tra le altre cose, questi virioni contengono lipidi.

Altre opzioni: virus privi di lipidi come gli adenovirus e la stragrande maggioranza dei batteriofagi.

È incoraggiante che prima o poi il mondo scientifico impari a sottomettere queste forme di vita e a trasformarle a beneficio dell’umanità.

I rappresentanti delle forme di vita non cellulari sono virus: minuscole particelle che penetrano all'interno della cellula. La branca della microbiologia che studia i virus si chiama virologia.

1. descrizione generale
2. Classificazione
3. Cosa abbiamo imparato?
4. Valutazione del rapporto

Bonus

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descrizione generale

I virus si trovano nell’atmosfera, nel suolo e nell’acqua. Esistono virus di piante, animali, funghi e batteri. I virus che infettano i batteri sono chiamati batteriofagi. Ci sono satelliti che entrano nella cellula solo se al suo interno è presente un virus aggiuntivo.

Riso. 1. Batteriofago.

La maggior parte dei virus causa infezioni; alcuni tipi non hanno effetti visibili. Uno dei fatti interessanti è la presenza di residui virali nel DNA umano.

I virus hanno una varietà di forme (sfere, spirali, bastoncini) e dimensioni più piccole: 20-300 nm (1 milione di nm in 1 mm). I virus più grandi sono i mimivirus, aventi un diametro di 500 nm. Imitano la struttura e l'attività dei batteri e alcuni scienziati considerano i mimivirus una forma di transizione dai virus ai batteri.

Riso. 2. Mimivirus.

Nella tabella è presentata una breve descrizione dei virus e delle loro differenze rispetto alla materia vivente e non vivente.

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I virus sono classificati in un regno separato e classificati in cinque taxa. La maggior parte dei virus non è stata ancora studiata e classificata.
La classificazione moderna include:

• 9 squadre;
• 127 famiglie;
• 44 sottofamiglie;
• 782 generi;
• 4686 specie.

Il biologo David Baltimore nel 1971 sviluppò una classificazione alternativa dei virus basata sulle caratteristiche dell'informazione genetica. Baltimora ha distinto quali tipi di virus esistono in base al contenuto di RNA o DNA.
La sua classificazione può essere combinata in tre grandi gruppi:

• virus a DNA;
• Virus a RNA;
• Virus che convertono l'RNA in DNA.

I principali tipi di virus in biologia secondo Baltimora sono presentati nella tabella.

I virus sono strutture che modificano il DNA di una cellula, inducendo la cellula a produrre nuovi virus. Quando ci sono troppi virus, rompono la membrana cellulare, escono e infettano nuove cellule. A volte non uccidono la cellula, ma germogliano da essa.

Riso. 3. Un virus che invade una cellula.

Cosa abbiamo imparato?

Dal rapporto delle classi 5-6 abbiamo appreso la struttura, le caratteristiche e la classificazione dei virus. Non possono essere classificati né come natura vivente né come materia inanimata. Nella struttura, i virus sono proteine ​​che trasportano informazioni ereditarie integrate in una cellula vivente. Il biologo Baltimora ha identificato sette classi di virus a seconda delle caratteristiche strutturali del materiale genetico.

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