Vírusy (biológia dešifruje význam tohto pojmu nasledovne) sú extracelulárne látky, ktoré sa môžu rozmnožovať iba pomocou živých buniek. Okrem toho sú schopné infikovať nielen ľudí, rastliny a zvieratá, ale aj baktérie. Bakteriálne vírusy sa nazývajú bakteriofágy. Nie je to tak dávno, čo boli objavené druhy, ktoré sa navzájom udivujú. Nazývajú sa „satelitné vírusy“.
Všeobecné funkcie
Vírusy sú veľmi početnou biologickou formou, keďže existujú v každom ekosystéme na planéte Zem. Študuje ich taká veda ako virológia - sekcia mikrobiológie.
Každá vírusová častica má niekoľko komponentov:
- genetické údaje (RNA alebo DNA);
- kapsid (bielkovinový obal) - plní ochrannú funkciu;
Vírusy majú pomerne rôznorodý tvar, od najjednoduchšej špirály až po dvadsaťsten. Štandardné veľkosti predstavujú asi jednu stotinu veľkosti malej baktérie. Väčšina vzoriek je však taká malá, že nie sú viditeľné ani pod svetelným mikroskopom.
Vírusy sú svojou povahou parazity a nemôžu sa rozmnožovať mimo živej bunky. Ale byťmimo cely prestane vykazovať živé znaky.
Šíri sa niekoľkými spôsobmi: vírusy žijúce v rastlinách sa presúvajú hmyzom, ktorý sa živí trávovými šťavami; Živočíšne vírusy prenáša hmyz cicajúci krv. U ľudí sa vírusy prenášajú mnohými spôsobmi: vzdušnými kvapôčkami, sexuálnym kontaktom a transfúziou krvi.
Pôvod
Vírusy (biológia má obrovské množstvo druhov) majú niekoľko hypotéz pôvodu. Tieto parazity boli nájdené na každom milimetri planéty, kde sú živé bunky. Preto existujú od začiatku života.
V našej dobe existujú tri hypotézy pôvodu vírusov.
- Hypotéza bunkového pôvodu uvádza, že extracelulárne látky vznikli z fragmentov RNA a DCH, ktoré by sa mohli uvoľniť z väčšieho organizmu.
- Regresívna hypotéza ukazuje, že vírusy boli malé bunky, ktoré parazitovali na väčších druhoch, ale postupom času stratili gény potrebné na existenciu parazitov.
- Hypotéza koevolúcie naznačuje, že vírusy vznikli v rovnakom čase, ako sa objavili živé bunky, teda už pred miliardami rokov. A objavili sa ako výsledok konštrukcie komplexných komplexov nukleových kyselín a proteínov.
Stručne o vírusoch (o biológii týchto organizmov má naša vedomostná základňa, žiaľ, ďaleko od dokonalosti) si môžete prečítať v tomto článku. Každá z vyššie uvedených teórií má svoje nevýhody.a neoverené hypotézy.
Vírusy ako forma života
Existujú dve definície životnej formy vírusov. Podľa prvého sú extracelulárne činidlá komplexom organických molekúl. Druhá definícia hovorí, že vírusy sú špeciálna forma života.
Vírusy (biológia naznačuje vznik mnohých nových typov vírusov) sú charakterizované ako organizmy na hranici živého. Sú podobné živým bunkám v tom, že majú svoj vlastný jedinečný súbor génov a vyvíjajú sa na základe metódy prirodzeného výberu. Môžu sa tiež reprodukovať a vytvárať kópie seba. Keďže vírusy nemajú bunkovú štruktúru, vedci ich nepovažujú za živú hmotu.
Na syntetizovanie vlastných molekúl potrebujú extracelulárne látky hostiteľskú bunku. Nedostatok vlastného metabolizmu im neumožňuje reprodukovať sa bez vonkajšej pomoci.
V roku 2013 bol však publikovaný vedecký článok, že niektoré bakteriofágy majú svoj vlastný adaptívny imunitný systém. A toto je ďalší dôkaz, že vírusy sú formou života.
B altimorská klasifikácia vírusov
Čo sú vírusy, biológia popisuje dostatočne podrobne. David B altimore (laureát Nobelovej ceny) vyvinul svoju klasifikáciu vírusov, ktorá je stále úspešná. Táto klasifikácia je založená na tom, ako sa tvorí mRNA.
Vírusy musia vytvárať mRNA zo svojich vlastných genómov. Tento proces je nevyhnutný pre replikáciu vlastnej nukleovej kyseliny atvorba bielkovín.
Klasifikácia vírusov (biológia zohľadňuje ich pôvod) je podľa B altimoru nasledovná:
- Vírusy s dvojvláknovou DNA bez štádia RNA. Patria sem mimivírusy a herpevírusy.
- Jednovláknová DNA s pozitívnou polaritou (parvovírusy).
- Dvojvláknová RNA (rotavírusy).
- Jednovláknová RNA s pozitívnou polaritou. Zástupcovia: flavivírusy, pikornavírusy.
- Jednovláknová molekula RNA s dvojitou alebo zápornou polaritou. Príklady: filovírusy, ortomyxovírusy.
- Jednovláknová pozitívna RNA, ako aj prítomnosť syntézy DNA na templáte RNA (HIV).
- Dvojvláknová DNA a prítomnosť syntézy DNA na šablóne RNA (hepatitída B).
životnosť
Príklady vírusov v biológii nájdeme takmer na každom kroku. Ale pre všetkých prebieha životný cyklus takmer rovnako. Bez bunkovej štruktúry sa nemôžu množiť delením. Preto používajú materiály, ktoré sú vo vnútri buniek ich hostiteľa. Takto reprodukujú veľké množstvo svojich kópií.
Vírusový cyklus pozostáva z niekoľkých fáz, ktoré sa prekrývajú.
V prvej fáze je vírus pripojený, to znamená, že vytvára špecifické spojenie medzi svojimi proteínmi a receptormi hostiteľskej bunky. Ďalej musíte preniknúť do samotnej bunky a preniesť do nej svoj genetický materiál. Niektoré druhy znášajú aj bielkoviny. Potom dôjde k strate kapsidy a genómovej nukleovej kyselinyvydané.
Po vstupe parazita do bunky sa začína zostavovanie vírusových častíc a modifikácia proteínov. Nakoniec vírus opustí bunku. Aj keď sa bude naďalej aktívne vyvíjať, nemusí bunku zabiť, ale naďalej v nej žiť.
Ľudské choroby
Biológia interpretuje vírusy ako najnižší prejav života na planéte Zem. Prechladnutie je jedným z najjednoduchších ľudských vírusových ochorení. Tieto parazity však môžu spôsobiť aj veľmi vážne ochorenia, ako je AIDS alebo vtáčia chrípka.
Každý vírus má na svojho hostiteľa špecifický mechanizmus účinku. Tento proces zahŕňa lýzu buniek, čo vedie k ich smrti. V mnohobunkových organizmoch, keď odumrie veľké množstvo buniek, celý organizmus začne zle fungovať. V mnohých prípadoch vírusy nemusia poškodiť ľudské zdravie. V medicíne sa tomu hovorí latencia. Príkladom takéhoto vírusu je herpes. Niektoré latentné druhy môžu byť prospešné. Niekedy ich prítomnosť spustí imunitnú odpoveď proti bakteriálnym patogénom.
Niektoré infekcie môžu byť chronické alebo celoživotné. To znamená, že vírus sa vyvíja napriek ochranným funkciám tela.
Epidémie
Vírusová epidemiológia je veda, ktorá študuje, ako kontrolovať prenos vírusových infekcií u ľudí. Prenos parazitov môže byť horizontálny, to znamená z človeka na človeka; alebo vertikálne - od matky po dieťa.
Horizontálne vybavenie je najviacbežný typ vírusu šíriaceho sa medzi ľudstvom.
Rýchlosť prenosu vírusu závisí od viacerých faktorov: hustota obyvateľstva, počet ľudí so slabou imunitou, ako aj kvalita liekov a poveternostné podmienky.
Ochrana tela
Typy vírusov v biológii, ktoré môžu ovplyvniť ľudské zdravie, sú nespočetné. Úplne prvou ochrannou reakciou je vrodená imunita. Skladá sa zo špeciálnych mechanizmov, ktoré poskytujú nešpecifickú ochranu. Tento typ imunity nie je schopný poskytnúť spoľahlivú a dlhodobú ochranu.
Keď si stavovce vyvinú získanú imunitu, vytvoria sa špeciálne protilátky, ktoré sa naviažu na vírus a zneškodnia ho.
Nie všetky existujúce vírusy však vytvárajú získanú imunitu. Napríklad HIV neustále mení svoju sekvenciu aminokyselín, takže sa vyhýba imunitnému systému.
Liečba a prevencia
Vírusy v biológii sú veľmi bežným javom, preto vedci vyvinuli špeciálne vakcíny obsahujúce „zabíjacie látky“pre samotné vírusy. Najbežnejšou a najúčinnejšou metódou kontroly je očkovanie, ktoré vytvára imunitu voči infekciám, ako aj antivírusové lieky, ktoré môžu selektívne inhibovať replikáciu vírusov.
Biológia popisuje vírusy a baktérie najmä ako škodlivých obyvateľov ľudského tela. V súčasnosti je možné pomocou očkovania prekonať viac ako tridsať vírusov, ktoré sa usadili vo svete.v ľudskom tele a ešte viac - v tele zvierat.
Profylaktické opatrenia proti vírusovým ochoreniam by sa mali vykonávať včas a kvalitne. K tomu musí ľudstvo viesť zdravý životný štýl a snažiť sa všetkými možnými spôsobmi zvýšiť imunitu. Štát by mal včas zariadiť karanténu a poskytnúť dobrú lekársku starostlivosť.
Rastlinné vírusy
Formy vírusov biológia považuje za najčastejšie zaoblené a tyčinkovité. Takýchto parazitov je pomerne veľa. Na farme ovplyvňujú najmä úrodu, no zbavovať sa ich nie je ekonomicky výhodné. Z rastliny na rastlinu sa takéto vírusy šíria hmyzími vektormi. Takéto druhy neinfikujú ľudí ani zvieratá, pretože sa môžu rozmnožovať iba v rastlinných bunkách.
Zelení priatelia našej planéty sa pred nimi môžu chrániť aj pomocou mechanizmu génu rezistencie. Veľmi často rastliny napadnuté vírusom začnú produkovať antivírusové látky, ako je kyselina salicylová alebo oxid dusnatý. Molekulárna biológia vírusov sa zaoberá problémom napadnutia plodných rastlín parazitmi a tiež ich chemicky a geneticky mení, čo prispieva k ďalšiemu rozvoju biotechnológií.
Umelé vírusy
Typy vírusov v biológii sú početné. Zvlášť je potrebné vziať do úvahy skutočnosť, že vedci sa naučili vytvárať umelé parazity. Prvý umelý druh bol získaný v roku 2002. Pre väčšinu extracelulárnych činidiel je to umelý gén zavedený do bunkyzačína prejavovať nákazlivé vlastnosti. To znamená, že obsahujú všetky informácie, ktoré sú potrebné na vytvorenie nových druhov. Táto technológia sa široko používa na výrobu protiinfekčných vakcín.
Schopnosť vytvárať vírusy v umelých podmienkach môže mať mnoho dôsledkov. Vírus nemôže úplne vyhynúť, pokiaľ existujú telá, ktoré sú naň citlivé.
Vírusy sú zbrane
Bohužiaľ, infekčné parazity môžu spôsobiť ničivé epidémie, takže ich možno použiť ako biologické zbrane. Potvrdzuje to španielska chrípka, ktorá vznikla v laboratóriu. Kiahne sú ďalším príkladom. Vakcína sa už proti nemu našla, ale spravidla sa očkujú len zdravotníci a vojenskí pracovníci, čo znamená, že zvyšok populácie je potenciálne ohrozený, ak sa tento typ biologickej zbrane použije v praxi.
Vírusy a biosféra
V súčasnosti sa extracelulárne látky môžu „pochváliť“najväčším počtom jedincov a druhov žijúcich na planéte Zem. Plnia dôležitú funkciu reguláciou počtu populácií živých organizmov. Veľmi často tvoria symbiózu so zvieratami. Napríklad jed niektorých ôs obsahuje zložky vírusového pôvodu. Ich hlavnou úlohou v existencii biosféry je však život v mori a oceáne.
Jedna čajová lyžička morskej soli obsahuje približne milión vírusov. Ich hlavným účelom je regulovať život vo vodných ekosystémoch. Väčšina z nich je absolútne neškodná pre flóru a faunu
Toto nie sú všetky pozitívne vlastnosti. Vírusy regulujú proces fotosyntézy, čím zvyšujú percento kyslíka v atmosfére.
