Неклеточные формы жизни - строение, свойства и взаимодействие с клеткой

Общая информация

Вирусы (от латинского определения «vira» — яд) — это микроскопические неклеточные частицы, патогены. Они виновники многих болезней у людей, животных и растений. Происхождение и их эволюционирование не изучено до конца. Исследователи предполагают, что они являются фрагментами клеток, которые, приспосабливаясь к паразитному образу жизни, потеряли, эволюционируя, все лишнее (функции, без которых организм способен выжить). Остался только нуклеиновый ингредиент и защитная белковая оболочка. Их открыл в 1892 году русский ученый Д. И. Ивановский, микробиолог, который изучал болезни табака.

Болезнями, которые провоцируют вирусы для человека являются корь, бешенство, грипп, ВИЧ и многие другие. Заболевания животных — ящур, бруцеллез, чума у свиней и птиц. А болезни растений, вызванные этим паразитом — табачная мозаика, огуречная мозаика и другие. Наросты и капы на деревья тоже представляют собой продукт вирусного происхождения.

Считается, что эта форма находится на границе живой и неживой материи. К живым их можно отнести, потому что они, как другие организмы имеют генетический материал и способны размножаются. А близость к неживым обуславливает отсутствие клеточной структуры. Размером вирусы очень малы — от 20 до 300 нм длиной, поэтому их не увидеть в оптический микроскоп.

Они могут иметь разный вид — сферический, нитевидный, палочковидный и т. д. А еще ввиду своего малого размера запросто проходят те фильтры, которые задерживают бактерии.

Жизнь вирусов

Ввиду особого строения, их существование тоже особенное. Оно представлено двумя формами:

• покоящейся (внеклеточной) — когда их живые свойства никак не проявляются;
• внутриклеточной — когда они прикрепляются к живой клетке и получают способность размножаться.

Все вирусы еще отличаются от клеточных организмов тем, что имеют один из видов нуклеиновых кислот — ДНК или РНК, поэтому они неспособны самостоятельно синтезировать белок. А еще в них не идут обменные процессы и они не растут. Именно это является причиной того, что эти маленькие захватчики стремятся найти себе организм для использования ферментативных систем его клеток. Прикрепляясь к стенке или проникая внутрь клетки хозяина, этот паразит изменяет ее обмен веществ так, что клетка сама начинает создавать новые вирусные частицы. Клетка, как правило, погибает, а множество новых частиц вырываются на свободу.

В настоящее время известно о вирусах, которые размножаются, используя клетки растений, животных, грибов, бактерий. Тех что используют растения еще называют бактериофагами. Считается, что их открыл в начале ХХ века французско-канадский ученый-биолог Ф. Дерелль.

Вирусы, являясь паразитами, могут нанести непоправимый вред клетке-хозяину и вызвать ряд серьезных заболеваний. Такие заболевания плохо поддаются лечению, поскольку антибиотики на них не действуют — у этих возбудителей нет обмена веществ, который можно было бы подавить. Вакцины могут быть не всегда эффективны, поскольку вирус изменяется и приспосабливается. Химическая терапия, конечно, их угнетает, но может повредить и саму клетку.

Устройство патогенов

В устройство каждого вируса входят нуклеиновая кислота (РНК или ДНК) и белок. Заключено все это в белковую оболочку, называемую капсидом. Есть вирусы, которые обладают еще одной дополнительной оболочкой, образованной из «материала» хозяина, например, ВИЧ. Белковая оболочка-капсид очень симметрична и имеет красивую многогранную или спиральную форму.

Вирусные заболевания

Вирусы могут поражать живые организмы, вызывая различные заболевания и даже генные мутации. Тот, что вызывает ВИЧ, выводит из строя клетки, отвечающие за иммунитет организма, — лейкоциты. После того как он проникает в клетку, в ней образуется вирусная ДНК и встраивается в ДНК хозяина. Перепрограммированная клетка начинает делиться и количество зараженных лимфоцитов увеличивается. Поэтому для больных ВИЧ страшна любая инфекция.

Есть группа вирусов, которые, вживаясь в клетки организма, встраиваются в геном клетки и вызывают нарушения в генетике нормальных клеток. В результате здоровая клетка может переродиться в раковую. Наука предполагает, что примерно 15% опухолей у человека провоцируется вирусом.

Способы борьбы

Иммунитет — способность организма противостоять вирусам, болезнетворным организмам и чужеродным телам. Различают три вида иммунитета:

• естественный врожденный — он в генетике человека, т. е. собака не может болеть гриппом, а человек собачьей чумкой;
• естественный приобретенный — не передается по наследству, а приобретается либо с грудным молоком матери, либо после болезни;
• искусственный иммунитет — приобретается путем введения в организм вакцины — препарата из ослабленных или убитых возбудителей болезни. В этом случае организм формирует так называемый иммунный ответ — в крови образуются клетки, которые синтезируют антитела, обезвреживающие вирус. Этот иммунитет сохраняется годами.

Функция иммунитета — защищать организмы от воздействия окружающей среды. Если иммунитет «отключится» на некоторое время, организм погибнет, «съеденный» различными патогенными клеточными и неклеточными организмами.

По численности вирусы являются одной из самых распространенных и самых старых органических материй на Земле. Они старше и многочисленней человечества. Число их таково, что подавляющее большинство видов не описано и не изучено, хотя микробиология активно этим занимается. О них пишут книги и снимают фильмы.

С вирусами тяжело бороться, потому что их эволюция происходит прямо на наших глазах. Мутируя, они становятся неуязвимы, и от этого возникают новые эпидемии и пандемии. Людям удалось уже победить некоторые вирусы, например, черную оспу, но на этом все не заканчивается.