Какие свойства живого имеют вирусы
Существенной характеристикой вируса как организма является его способность к размножению — воспроизведению потомства, сходного с родительской формой. Другим важным свойством является обладание наследственностью. Наследственным материалом служит имеющаяся у вируса нуклеиновая кислота — РНК или ДНК.
Кроме того, вирусу, как и прочим организмам, свойственна изменчивость. Примером тому может служить изменчивость, проявляющаяся у вируса гриппа A. Каждая пандемия гриппа A в XX в. вызывалась новой разновидностью этого вируса: A0 (испанка) — в 1918 г., А1 (Сингапур) — в 1947 г., A2 (Гонконг) — в 1968 г., A3 (Виктория) — в 1972 г. Каждая из названных вариаций гриппа A отличалась некоторой сменой белков в капсиде. Наличие изменчивости обеспечивает процесс эволюции видов вирусов.
Вирусы, как и все другие организмы, обладают приспособляемостью к изменяющимся условиям окружающей среды (адаптацией). Следует только помнить, что средой для них является организм хозяина. Каждый вирус имеет строго определённый круг хозяев. Этот круг хозяев может быть очень узким, например у группы бактериофагов, паразитирующих только на кишечной палочке, или очень широким, как у вируса бешенства, поражающего всех млекопитающих животных и человека. Кроме того, проявляя свою активность и воспроизведение в ядре или в цитоплазме клеток-хозяев — растений, животных или бактерий, вирусы занимают различные экологические ниши, что свойственно живому миру.
Однако, в отличие от всех клеточных организмов, вирусы не способны размножаться бинарным делением, т. е. разделяться надвое. Размножение осуществляется путём репродукции их генетического материала в клетке-хозяине. Этот процесс репродукции уникален, так как, проникнув, например, в бактериальную клетку, вирус своими нуклеиновыми кислотами начинает управлять клеточными механизмами бактерии и программирует синтез вирусного материала из её веществ. Материал с сайта https://doklad-referat.ru
 |
| Рис. 21. Семейства вирусов |
Впервые вирусы (вирус мозаики табака) были открыты отечественным учёным-ботаником Дмитрием Иосифовичем Ивановским в 1892 г. С тех пор выявлено более 1 000 различных видов. Виды объединяют в роды и семейства. Все вместе их выделяют в особое царство живой природы — Вирусы как неклеточную форму жизни. Более 500 разных видов вирусов могут вызывать разнообразные инфекционные заболевания человека. Семейства этих вирусов показаны на рис. 21.
Таким образом, вирусы являются уникальной формой жизни. С одной стороны, вирусы — дискретные (автономные) генетические структуры, которым присущи основные свойства живых организмов: размножение, изменчивость, адаптация и способность к эволюции. С другой стороны, вирусы не имеют таких важнейших свойств живого организма, как метаболизм (обмен веществ и энергии), и не способны к самостоятельной репродукции своей наследственности вне клетки хозяина. Весь цикл репродукции вирусов и их размножение происходят в клетке-хозяине и за счёт её метаболических систем.
На этой странице материал по темам:
Свойства вирусов как живых организмов
Определить признаки живой природы и не живой у вирусов
Вирусы обладают такими признаками живого как обмен веществ
Вирусы обладают такими свойствами живого как
Вирусы обладают следующими свойствами живого
Вирусы не имеют клеточного строения. Они представляют собой простейшую форму жизни на нашей планете. Вирусы — переходная форма между живой и неживой материей. Вирусы настолько малы, что их можно увидеть только с помощью электронного микроскопа.
Вирусы — это внутриклеточные паразиты, и вне клетки они не проявляют никаких свойств живого (не растут, не питаются, не вырабатывают энергии, у них нет обмена веществ).
От неживой материи вирусы отличаются двумя свойствами:
- способны воспроизводить себе подобные формы (размножаться);
- обладают наследственностью и изменчивостью.
Устроены вирусы очень просто. Они состоят из генетического материала (РНК или ДНК), заключённого в белковую оболочку, которую называют капсид.
Проникнув в клетку, вирус изменяет в ней обмен веществ, направляя всю деятельность клетки на производство вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков. Внутри клетки происходит самосборка вирусных частиц из синтезированных молекул нуклеиновой кислоты и белков. До момента гибели в клетке успевает синтезироваться огромное число вирусных частиц. В конечном итоге клетка гибнет, оболочка её лопается, и вирусы выходят из клетки хозяина.
Происхождение вирусов в процессе эволюции пока неясно. Большинство учёных предполагает, что вирусы представляют собой клетки или их фрагменты, которые в ходе приспособления к паразитизму утратили всё, без чего «можно обойтись», за исключением своего наследственного аппарата в виде нуклеиновой кислоты и защитной белковой оболочки.
Поселяясь в клетках живых организмов, вирусы вызывают многие опасные заболевания: у животных — ящур, чуму свиней и птиц, бешенство и др.; у растений — мозаичную болезнь табака, томатов, огурцов, скручивание листьев, карликовость и др. Вирусными заболеваниями человека являются также грипп, корь, краснуха, гепатит, ветряная оспа, бешенство, герпес, СПИД и многие другие.
СПИД — вирусное заболевание
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД), впервые был выделен в США в (1981) г. К (2000) г. число инфицированных этим вирусом уже превысило (30) млн человек.
ВИЧ инфицирует и уничтожает лейкоциты, в том числе так называемые лимфоциты-хелперы, которые обеспечивают формирование иммунитета человека.
В результате иммунная система разрушается, лимфоциты перестают узнавать чужеродные белки и болезнетворные бактерии, попадающие в организм, и человек становится уязвимым для любых инфекционных заболеваний. Ежегодно у (1)–(2) % ВИЧ-инфицированных развивается СПИД. Больные СПИДом подвержены различным бактериальным, вирусным и грибковым инфекциям, которые и становятся причиной их смерти. Более (60) % заболевших СПИДом погибают от пневмонии, с которой обычно успешно справляется иммунная система здорового человека.
Пути передачи и профилактика СПИДа
Обычно ВИЧ передаётся вместе с кровью или спермой. В (90) % случаев заражение происходит при половом контакте, при этом риск заражения увеличивается пропорционально увеличению числа половых партнёров. Многократное использование одного и того же шприца приводит к быстрому распространению вируса среди наркоманов. ВИЧ может попасть в организм человека при контакте с кровью больного, например при обработке ран. Существует вероятность заражения при переливании крови, не прошедшей тестирование на присутствие ВИЧ. От ВИЧ-инфицированной матери вирус может через плаценту попасть в кровь плода или передаться новорожденному при кормлении грудным молоком.
Воздушно-капельным путём и при рукопожатии этот вирус не распространяется.
Лучшим способом защиты от СПИДа является соблюдение мер предосторожности:
- следует избегать случайных половых связей, а при половых контактах изолировать себя от спермы и крови партнёра при помощи презерватива;
- в больницах, стоматологических клиниках, поликлиниках и косметических салонах необходимо использовать одноразовые шприцы, а инструменты многоразового применения тщательно стерилизовать, соблюдая все необходимые условия;
- донорскую кровь следует проверять на наличие антител к ВИЧ.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.
Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.
Сивоглазов В. И., Агафонова И. Б., Захарова Е. Т. Биология 10–11 класс // ДРОФА.
Иллюстрации:
https://ours-nature.ru/lib/b/book/2112180390/18
Вирусы – это загадка природы, представляющая большую научную проблему. В их «телах» нет клеток, причём они сами способны функционировать исключительно в качестве паразитов. Вирусы состоят из молекул РНК и ДНК, которые передают генную информацию в самых разных комбинациях, липидного слоя и оболочки для защиты. Всё это вместе со способностью к самовоспроизведению позволяет отнести вирус к живой природе.
Однако вирусы не могут синтезировать белок самостоятельно. К тому же вне клетки они перестают демонстрировать хотя бы какие-то признаки чего-то живого, превращаясь просто в набор молекул. Это уже свидетельствует о том, что перед нами – неживой объект. Так куда же их всё-таки отнести?
Спор учёных
Вопрос того, к чему отнести вирусы, терзает учёных с тех пор, как эти своеобразные организмы, если их так вообще можно назвать, были открыты в XIX веке. С одной стороны, у них отсутствует целый ряд признаков чего-то живого, они в большей степени зависят от других клеток, чем какие-либо ещё.
И в то же время они могут мутировать, то есть в теории способны к развитию. Хотя учёные и отмечают, что вирусы, в отличие от остальных живых организмов, значительно старше (им миллиарды лет). Причём многие могли оставаться в «застывшем» виде на протяжении длительного времени. То есть их развитие, в отличие от эволюции всего живого, нельзя назвать непрерывным, оно подчиняется другим законам.
Разгадка кроется в происхождении вирусов
Американские учёные, проводившие в течение длительного времени исследования природы вирусов, предложили свой взгляд на проблему. В 2015 году они нашли доказательства того, что вирусы относятся к живой природе. Учёные института Карла Вёзе решили разобраться в том, откуда они вообще взялись. Благодаря анализу белковых цепей было установлено, что у вирусов и других клеток намного больше общего, чем изначально предполагалось. Однако в процессе эволюции произошло упрощение. Оно помогало вирусам выживать в тех условиях, которые были неподходящими для полноценных клеток. В итоге живая природа приняла известную нам сейчас форму.
Однако вирусы «восстанавливают» свой клеточный статус за счёт паразитирования. Этот механизм позволяет им сохранять способность к размножению.
Таким образом, данное открытие свидетельствует о том, что вирусы принадлежали к объектам живой природы. Исследователи говорят о том, что их до сих пор можно воспринимать с подобной позиции. И, возможно, точку в споре о том, чем они на самом деле являются, поставит не очередное открытие, а просто изменение взгляда на то, что стоит считать живым, а что – нет.
Совсем другие
Многие учёные всерьёз говорят о том, что к вирусам нужен совершенно другой подход, и к их оценке тоже. Есть даже предположение о том, что речь идёт о самых настоящих «пришельцах». То есть о том, что вирусы проникли к нам из других планет, поэтому оценивать их стандартными методами, как минимум, неразумно. То, что у них нет метаболизма, может свидетельствовать об их способности приспосабливаться к очень разным условиям окружающей среды, что скорее свидетельствует о свойствах живой природы.
Таким образом, как подчёркивают исследователи, то, что мы принимаем за признак неживого, может указывать как на обратное. Просто в очень незнакомом нам виде.
В последние годы в науке всё большее распространение получает точка зрения, согласно которой вирусы – это нечто промежуточное между живым и неживым. И поэтому вполне закономерно, что они обладают признаками как того, так и другого. И именно так их и нужно воспринимать. По крайней мере, пока учёные не нашли доказательств обратного.
Привет, я Лина! Биология — невероятная наука, о которой во взрослой жизни забывает большинство людей, не связанных с ней профессионально. Давайте вместе изучать сложную науку простым языком!
Предлагаю узнать немного больше о вирусах — одной из самых загадочных групп существ на нашей планете.
Большинство из нас знает, что все известные организмы делятся на 5 групп (царств): растения, животные, грибы, бактерии и вирусы. И если с первыми тремя все более менее понятно, то остальные вызывают неоднозначную реакцию. Как не путать бактерии с вирусами? Чем же отличаются эти микроорганизмы?
Обо всем по порядку! Первая клетка была обнаружена еще в далеком 1665 году ученым Робертом Гуком:
Роберт Гук, его собственный усовершенствованный им микроскоп и первая открытая в мире клетка — пробка в стебле.
Уже намного позже (в 19 веке!), после многочисленных исследований была сформулирована «клеточная теория Шлейдена-Шванна», из которой мы узнаем следующее:
Клетка — элементарная единица всех живых организмов. Вне клетки нет жизни
Бактерии — организмы клеточного строения, в чем и состоит их главное отличие от вирусов, а вирусов — от всех остальных известных нам существ. Итак, мы подходим к первому заключению:
ВИРУСЫ НЕ СОСТОЯТ ИЗ КЛЕТОК
Но если вне клетки нет жизни, то как они функционируют и кем являются? Если не состоят из клеток, как всем известные инфузории-туфельки, ромашки, мыши и даже человек?
Рассмотрим строение вируса на примере вируса герпеса:
Герпесвирус и куча непонятных названий
Не стоит бояться страшных «умных» слов! На деле все намного проще. Для понимания строения вируса нам нужно изучить только нуклеокапсид:
- Внутри «шара» находится нуклеопротеид: молекулы ДНК или РНК. Это значит, что именно там располагается генетическая информация нашего вируса;
- Обволакивает все это капсид — белковая оболочка, которая защищает ту самую генетическую информацию от химических, механических и физических повреждений. Своеобразная «броня» вируса.
Эти две структуры — основные структуры вируса.
ВИРУСЫ НЕ ИМЕЮТ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ ЖИВОГО
Ничего не потребляют, ничего не выделяют, не имеют своего обмена веществ…Чем же тогда занимаются вирусы?
В первую очередь, вирусы — паразиты. Они не могут функционировать за пределами чужой клетки! Вне клетки эти организмы «кристаллизируются». Они не подают никаких признаков жизни и «впадают в спячку». А вот внутри наши загадочные существа размножаются, «собирая» там себе подобные.
Но попадая в клетку, вирус заставляет ее помогать производить нужные ему для размножения вирусные кислоты и белки. После выполнения цели клетка погибает (это называется лизис), а новые вирусы выходят из нее.
Воспроизведение (размножение) вируса в клетке
Итак, вирусы не имеют клеточного строения и прочих свойств живого. Почему тогда мы вообще можем считать их живыми?
СХОДСТВА ВИРУСОВ С ЖИВЫМИ ОРГАНИЗМАМИ
Свойств не много, но они все-таки есть, а значит, мы не можем их игнорировать:
- Вирусы имеют набор генов (вспомним строение вируса: в нуклеопротеиде находится ДНК или РНК, где и «живут» гены);
- Могут воспроизводить себе подобных (однако только внутри какой-либо клетки);
- И даже эволюционировать путем естественного отбора!
Однозначного мнения по этому вопросу нет и ученых: кто-то считает, что вирусы — переходная форма между неживым и живым, кто-то — что это лишь комлексы молекул.
ЧТО НАМ ДЕЛАТЬ С ВИРУСАМИ или
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ
Самое главное заблуждение насчет вирусов: они уничтожаются антибиотиками. Это совсем не так: антибиотики — ПРОТИВОМИКРОБНЫЕ препараты и совершенно не действуют на вирусы! Это значит, что их нельзя использовать при лечении любых вирусных заболеваний: гриппа, гепатитов, оспы, герпеса, краснухи и многих других.
Не все вирусы так вредны и страшны, как нам кажется: вирусы-бактериофаги являются паразитами бактерий. «Фаги» вызывают гибель бактерий, что стало основной для фаготерапии — лечении с помощью этих удивительных и во многом полезных вирусов.
Бактериофаги чем-то напоминают паучков…
Вирусы — самая распространенная форма жизни! На поверхности моря их «концентрация» составляет 10млн вирусов на 1мм2!
ЧТО МЫ ЗНАЕМ?
Вирусы нельзя однозначно причислить ни к живым, ни к неживым организмам — они обладают свойствами обеих групп.
Вирусы проявляют свойства живого только внутри других организмов — клеток, а за их пределами не могут ни размножаться,
Как Вы считаете, можно ли называть вирусы живыми существами и почему? Буду рада, если Вы оставите свой комментарий и поддержите статью лайком и подпиской на канал! Впереди нас ждет немало приключений в изучении науки о живом 🙂
Вирус (лат. virus — яд) — неклеточная форма жизни, мельчайшие болезнетворные микроорганизмы, не видимые в микроскоп.
Они значительно меньше бактерий: легко проходят через бактериальные фильтры.
Вирусы способны размножаться только внутри живых клеток, до проникновения в них вирусы не имеют признаков жизни: пассивно перемещаются во
внешней среде, ожидая встречи с клеткой-мишенью.
В 1892 году Ивановский Д.И. в ходе изучения мозаичной болезни табака обнаружил, что болезнь вызывается мельчайшими субстанциями, которые проходят через бактериальный фильтр, то есть были меньше бактерий. Вирусы
впервые увидели в электронный микроскоп в 1939 году (спустя 19 лет со смерти Ивановского), однако считается, что именно Ивановский
положил начало вирусологии как науке.
Вирусы выделяют в отдельное, пятое царство. Несмотря на их кажущуюся безжизненность, от неживой материи их отличают следующие черты:
- Наличие наследственности и изменчивости
- Способность к репродукции (воспроизведению себе подобных)
Рекомендую обратить особое внимание на черты, которые отличают вирусы от живых организмов:
- Неживое (инертное) состояние
- Обмен веществ
- Неклеточное строение
- Не делятся, не размножаются половым путем
- Не растут
Вне клетки хозяина находятся в неживом состоянии, ожидая внедрения. Вирусы — облигатные внутриклеточные паразиты.
У вирусов отсутствует обмен веществ с внешней средой (метаболизм).
Не имеют клеточной мембраны, ограничивающих их от внешней среды, и, соответственно, клеточного строения.
У вирусов отсутствует половое размножение и деление. Попав в живую клетку, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту (РНК/ДНК) в наследственный
материал клетки-мишени. В результате клетка начинает синтезировать вирусные белки (новые вирусы): так увеличивается численность вирусов.
Вирусы не растут, не увеличиваются в размерах. Стратегия их жизни — безудержное размножение.
Если мы заглянем в клетку, инфицированную вирусом, то от вируса мы увидим только один элемент — его нуклеиновую кислоту (ДНК/РНК). Во внешней
среде вирусы существуют в виде вирионов — полностью сформированных вирусных частиц, состоящих из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой
кислоты внутри.
Носителем наследственной информации у вирусов может быть ДНК, РНК. В связи с этим все вирусы подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.
Взаимодействие вируса с клеткой
Найдя клетку, на поверхности которой есть подходящий рецептор, вирус взаимодействует с ним и прикрепляется к мембране клетки. Путем эндоцитоза (образование вакуоли) вирус
проникает внутрь клетки, выходит из вакуоли в цитоплазму. Наследственный материал (ДНК/РНК) вируса реализуется по схеме: ДНК ↔ РНК → белок.
Проникнув внутрь клетки (инфицировав ее), вирус реализует собственный генетический материал (ДНК/РНК) путем синтеза вирусного белка на рибосомах клетки хозяина. Клетка даже и не подозревает, что вирус встроил в ее РНК/ДНК свой генетический код — она принимает его как свой собственный, а в результате синтезирует вирусные белки.
Образовавшиеся белки объединяются в вирусные частицы, которые могут выходить из клетки разными путями. Вирионы вирусов гепатита C выходят из
клетки путем почкования (экзоцитозом), при таком варианте клетка долгое время остается живой и служит для продукции новых вирионов.
Известен и другой механизм выхода вирионов из клетки: взрывной, при котором оболочка клетки разрывается, и тысячи вирионов отправляются
инфицировать новые клетки. Такой способ характерен для аденовирусов, ротавирусов.
Бактериофаги («бактерия» + греч. phag(os) — пожирающий)
Это уникальная группа вирусов, инфицирующая только бактерии. Бактериофаг имеет капсид, с содержащимся внутри наследственным материалом — ДНК (реже РНК),
протеиновым хвостом. Бактериофаги открыты в 1915 году и с тех пор активно применяются в ходе генетических исследований.
Ниже вы можете видеть типичное строение бактериофага. Бактериофаг напоминает шприц, который протыкает стенку бактерии и впрыскивает внутрь нее
свою нуклеиновую кислоту.
Бактериофаги успешно применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Это высокоэффективные, дорогостоящие препараты, которые помогают, например, нормализовать микрофлору кишечника при бактериальных инфекциях.
Вирусные инфекции
Вирусы вызывают множество заболеваний человека и животных. Некоторые из них неизлечимы даже на современном этапе развития медицины,
например бешенство. К вирусным инфекциям относятся грипп, корь, свинка, СПИД (вызванный ВИЧ), полиомиелит, желтая лихорадка, онковирусы.
Такая группа, как онковирусы, потенцируют развитие опухолей в организме. К ВИЧ и онкогенным вирусам не существует специфических антител, что
затрудняет процесс создания вакцины. В то же время против ряда вирусных инфекций: корь, ветряная оспа созданы вакцины, создающие
стойкий пожизненный иммунитет.
Клетки вырабатывают защитный белок — интерферон. Это вещество подавляет синтез новых вирусных частиц, приводит к повышению температуры
тела (например, при гриппе).
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) представляет для организма большую опасность. Он размножается в T-лимфоцитах — клетках крови, которые
выполняют иммунную функцию. С гибелью T-лимфоцитов разрушается иммунная система, становится невозможным сопротивление организма бактериями, вирусам и грибам, что в отсутствии лечения приводит к вторичным инфекциям.
Риск заражения ВИЧ присутствует при гемотрансфузии (переливании крови), половом акте. Инфекция также может быть передана
от ВИЧ инфицированной матери к плоду.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.