Віруси неклітинні форми життя

Віруси, їх будова, життєві цикли.

МЕТА:  ознайомити учнів з будовою вірусів, їхніми життєвими циклами, обговорити можливі шляхи виникнення вірусів; порівняти віруси з клітинними формами життя.

МАТЕРІАЛИ ТА ОБЛАДНАННЯ: підручник, малюнки вірусів

ТИП УРОКУ:вивчення нового матеріалу

ХІД УРОКУ

1. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП
2. АКТУАЛІЗАЦІЯ А МОТИВАЦІЯ ЗНАНЬ

Питання для бесіди

1. Чим відрізняються клітини прокаріотів та еукаріотів?

2. Які типи нуклеїнових кислот є в клітинах?

3. Як розмножуються клітини?

Чи може живий організм бути отрутою?

3. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

З вивченого раніше ми знаємо, що живі організми – це комплекси із складних органічних сполук. Їхнє тіло складається із однієї або багатьох клітин, що функціонально взаємодіють і утворюють єдине ціле. Але в процесі еволюції з’явились структури, що складаються з нуклеїнової кислоти і білкової молекули. Вони можуть перебувати поза клітиною, не виявляючи жодних властивостей живого. Потрапляючи в клітину, ці структури використовують її органели і молекули для здійснення процесу власного розмноження. Нові частини, опинившись у навколишньому середовищі, знову не виявляють жодних властивостей живого. Такими організмами є віруси. Вони становлять окреме царство живої природи – царство Віра – Vira, що означає – отрута.

Віруси — (від латинського virus — отрута) це неклітинні форми життя, автономні генетичні структури, що здатні проникати у певні живі клітини й розмножуватися тільки всередині їх.

Вірусологія — наука, що вивчає будову, хімічний склад, життєві форми й роль вірусів у природі та житті людини.

На даний час в організмі людини відомо близько 500 вірусів, а царство об’єднує більше трьох тисяч видів, які поділяються на 3 основні групи:

Уперше описав віруси ботанік Д.Й.Івановський у 1892р.учений вичвив. Що збудник тютюнової мозаїки проходить крізь фільтр, який затримує бактерії, а екстракт цієї рослини зберігає здатність викликати захворювання у здорових рослин.

У 1898р. голландець Бейєринк ввів термін «вірус», хоча про нього говорив ще Луї Пастер.

Німецький бактеріолог Ф.Леффлер  у 1897р. виявив збудника ящура ВРХ.

Американець В.Рід у 1901р. виявив вірус жовтої пропасниці у людини.

Француз Луї Пастер у 1885 р. перевірив на людині дію вакцини проти сказу.

Характеристика вірусів

Займають проміжне місце між живою і неживою природою. Життєвий цикл проявляється у двох формах: позактинна — не проявляє жодних ознак життєдіяльності, внутрішнє клітинних — відбувається процес розмноження

1. Внутрішньоклітинні організми
2. Відсутність клітинної оболонки, обміну речовин
3. Наявність тільки одного типу нуклеїнових кислот. ДНК або РНК
4. Геном представлено лінійними або кільцевими формами
5. Малий об’єм генетичної інформації
6. Не ростуть
7. Здатні до кристалізації

Будова вірусів:

Прості: молекула ДНК чи РНК, оточена тільки білковою оболонкою _ капсидом. Форма: паличкоподібна, нитка, кулька. (тютюнова мозаїка, мозаїка яблуні.)

Складні: має ще одну оболонку – суперкапсид, яка формується із мембрани клітини хазяїна (ВІЛ, герпес)

ДНК-вмісні:-однониткова: фаг Х174

ДНК двониткова: віруси оспи, герпесу

РНК- вмісні(однониткова): вірус тютюнової мозаїки, грипу; (двониткова): релвіруси

Механізм проникнення вірусів в організм:

У вірусу серцевина з ДНК або РНК та одна або дві білкові оболонки.

І стадія – Поверхневі антигени як цвяхи усівають зовнішню оболонку. Спочатку вірус своїми «цвяхами» (поверхневими білками) приклеюється до рецепторів поверхні клітини – господаря. Частина або весь вірус проникає в клітину, поступово втрачаючи свою оболонку.

ІІ стадія – НК вірусу копіюються з власних матриць і матеріалу клітин – господаря (хімічних елементів). Після реплікації НК утворюються нові віруси.

ІІІ стадія – вірус виходить з клітини шляхом «вибуху» після збільшення клітини та її загибелі. Але не всі віруси руйнують клітини, наприклад герпес – утворює міхурці. Вірус поширюється далі і інфікує нові клітини.

Висока специфічність вірусів стосовно клітин хазяїв: часто віруси уражують лише певний тип клітин якогось виду організмів.

Так, вірус поліомієліту уражує лише нервові клітини людини, а вірус тютюнової мозаїки — клітини листків тютюну.

Життєвий цикл вірусів:

І фаза: віріон поза клітинами живих організмів, здатні кристалізуватися.

Поза клітиною-хазяїном віруси існують у формі віріонів. Їх розмір дуже малий — від 20 до 400 нанометрів. Віріон — це нуклеїнова кислота, упакованав спеціальну білкову оболонку — капсид. Якщо віріони вірусу мають тільки білкову оболонку, то такий вірус відносять до простих вірусів. На відміну від них група складних вірусів має ще одну оболонку — суперкапсид, яка формується із фрагмента мембрани клітини-хазяїна. У цю мембрану вбудовуються білки та глікопротеїди самого вірусу. Кількість білків, з яких складається капсид, невелика. Їх характерною властивістю є здатність до самозбирання. Морфологічні форми капсидів також не дуже різноманітні. У більшості випадків вони мають форму палички, нитки, кульки або правильного багатогранника. Проте, трапляються

віруси, які мають і більш складну форму.Невеликий розмір і простота будови вірусів пов’язана з невеликою кількістю генів у їхньому геномі. Деякі віруси кодують лише один білок (віруси-сателіти,

які можуть розмножуватися лише з допомогою інших вірусів), багато вірусівкодує 5–10 білків, а деякі, найбільші, віруси можуть кодувати до 200 білків.

ІІ фаза: усередині живих клітин.

Проникають через механічні пошкодження клітинної стінки, а у тварин можуть маскуватися під якусь хімічну макромолекулу і клітина сама їх поглинає шляхом ендоцитозу. Бактеріофаг просто проколює мембрану і впорскує всередину НК, як медичний шприц.

Після відкриття вірусів Д.Івановським, вчених тривалий час вони не привертали до уваги із-за труднощів у вивченні. Але успіхи молекулярної біології привели до того, що таємниці вірусів було відкрито.
 

Гіпотези походження вірусів:

1. Гіпотеза регресивної еволюції – віруси виникли з клітин, які втратили більшість органел.
2. Гіпотеза паралельної еволюції – віруси виникли в прадавні часи незалежно від клітин, використовуючи їхні можливості для перетворення енергії та синтезу білків.
3. Гіпотеза «скажених генів», висунута Джеймсом Уотсоном, твердить про те, що віруси як ділянки спадкового матеріалу клітин набули здатність існувати самостійно.
На сьогоднішній день не отримано переконливих доказів на підтримку чи спростування жодної гіпотези.

4. УЗАГАЛЬНЕННЯ ЗНАНЬ

Дати відповіді на питання:

1. Чим віруси відрізняються від прокаріотичних та еукаріотич-

них організмів?

2. Яку будову мають віріони?

3. Які форми життєвих циклів є у вірусів?

4. Чи можна вважати віруси живими організмами?

5. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Вивчити відповідний параграф у підручнику