] [اللغة البيلاروسية] [الأدب الروسي] [الأدب البيلاروسي] [الأدب الأوكراني] [أساسيات الصحة] [الأدب الأجنبي] [العلوم الطبيعية] [الإنسان ، المجتمع ، الدولة] [الكتب المدرسية الأخرى]

§ 34. الفيروسات

جنبا إلى جنب مع الكائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا ، توجد أشكال الحياة غير الخلوية في الطبيعة. هذه فيروسات. الفيروسات (من خطوط الطول. فايروس- السم) في عام 1892 من قبل العالم الروسي د. إيفانوفسكي في دراسة مرض الفسيفساء لأوراق التبغ.

الذي ينشأ من غشاء البلازما للخلية المضيفة.

العديد من الفيروسات الموجودة في البيئة الخارجية تكون على شكل بلورات. تتراوح أحجام الفيروسات من 20 إلى 300 نانومتر (الشكل 5.13).

هيكل الفيروسات.الفيروسات بسيطة للغاية. يتكون كل جسيم فيروسي من RNA أو DNA محاط بقشرة بروتينية - قفيصة(الشكل 5.12). يسمى جسيم معدي مكتمل التكوين فيريون.يحمي غلاف البروتين الحمض النووي من الظروف البيئية المعاكسة ، ويمنع أيضًا تغلغل الإنزيمات الخلوية فيه ، وبالتالي يمنع انشقاقه.

تحتوي بعض الفيروسات (على سبيل المثال ، الهربس أو الأنفلونزا) أيضًا على غلاف إضافي للبروتين الدهني ، والذي

نظرًا لأن الفيروسات تحتوي دائمًا على نوع واحد من الحمض النووي - DNA أو RNA ، تنقسم الفيروسات إلى محتوية على DNA و RNA. تنتمي الغالبية العظمى من الفيروسات إلى نوع الحمض النووي الريبي (الجدول 5.3).

__________ 5.3 خصائص بعض مجموعات الفيروسات ____________________

DNA- أو Ch o About

مجموعة فيروسات RNA- - ° "تستضيف الأمراض البشرية

غير مغلف بـ RNA One No Plants ، جرثومة شلل الأطفال

بالإضافة إلى حبلا RNA rii ، الحيوانات

مغلفة بـ RNA One Yes المفصليات ، بعض أنواع RNA التي تقطعت بها السبل الفقاريات ، الإيدز ، الأصفر

حُمى

مع RNA ناقص حبلا واحد نعم النباتات ، إنفلونزا الماشية ، النكاف ، be- RNA

Viroids RNA One لا نباتات فقط

RNA مزدوج الشريطة اثنان نعم النباتات والكائنات الحية حمى كولورادو RNA

الحمض النووي الجيني الصغير واحد نعم التهاب الكبد الفيروسي بشكل رئيسي أو اثنين من الثآليل الحيوانية

متوسط ​​إلى كبير الحمض النووي اثنان نعم الحيوانات الهربس ، بعض

أنواع الحمض النووي غير الجينية للسرطان والجدري

في هذه الحالة ، جنبًا إلى جنب مع الحمض النووي المزدوج الشريطة والحمض النووي الريبي أحادي السلسلة ، يوجد DNA أحادي السلسلة و RNA مزدوج الشريطة. يحتوي الحمض النووي على بنية خطية أو دائرية ، بينما يكون الحمض النووي الريبي عادةً خطيًا.

تتكاثر الفيروسات فقط في الخلايا الحية للكائنات الأخرى ، والتي لا تظهر خارجها أي علامات تدل على الحياة. يمكن أن تتكاثر جزيئات الحمض النووي الريبي الفيروسي من تلقاء نفسها ، على الرغم من أن هذه هي سمة من سمات الحمض النووي فقط. هذا يعني أن الحمض النووي الريبي الفيروسي هو مصدر للمعلومات الجينية وفي نفس الوقت mRNA. لذلك ، في الخلية المصابة ، وفقًا لبرنامج الحمض النووي للفيروس ، يتم تصنيع بروتينات فيروسية محددة على ريبوسومات المضيف ويتم تنفيذ عملية التجميع الذاتي مع الحمض النووي في جزيئات فيروسية جديدة (الشكل 5.14). تصبح الخلية منهكة وتموت. عندما تتأثر بعض الفيروسات ، لا يتم تدمير الخلايا ، ولكنها تبدأ في الانقسام بشكل مكثف ، وغالبًا ما تشكل أورامًا خبيثة في الحيوانات ، بما في ذلك البشر.

تشمل الفيروسات أيضًا أشباه الفيروسات والعاثيات. فيرويدزهي جزيئات RNA قصيرة وحيدة الشريطة بدون قفيصة. إنها العوامل المسببة لعدد من أمراض النباتات والحيوانات والبشر (على سبيل المثال ، الخرف المبكر للشيخوخة).

تسمى الفيروسات التي تصيب البكتيريا العاثيات،أو العاثيات.تسمى فيروسات البكتيريا الزرقاء سيانوفاج ،الفطريات الشعاعية - أكتينوفاج.

يتكون جسيم الملتهمة من Escherichia coli من رأس يمتد منه قضيب مجوف محاط بغمد من البروتين المقلص (الشكل 5.15). ينتهي القضيب بلوحة قاعدية مثبتة عليها 6 خيوط. داخل الرأس يوجد الحمض النووي. باستخدام العمليات ، تلتصق العاثية بسطح الإشريكية القولونية ، وعند نقطة التلامس معها ، تذوب جدار الخلية بمساعدة إنزيم. بعد ذلك ، بسبب تقلص الرأس ، يتم حقن جزيء الحمض النووي للعاثية عبر قناة القضيب في الخلية. بعد حوالي 10-15 دقيقة ، تحت تأثير هذا الحمض النووي ، يتم إعادة بناء عملية التمثيل الغذائي للخلية البكتيرية بالكامل ، وتبدأ في إعادة إنتاج الحمض النووي للعاثية ، وليس الحمض النووي الخاص بها. في الوقت نفسه ، يتم تصنيع بروتين الملتهمة أيضًا. تنتهي هذه العملية بظهور 200-1000 جسيم فج جديد ، ونتيجة لذلك تموت الخلية البكتيرية (الشكل 5.16 أ).

تسمى العاثيات التي تشكل جيلًا جديدًا من جسيمات العاثيات في الخلايا المصابة ، مما يؤدي إلى تدمير (تحلل) الخلية البكتيرية العاثيات الخبيثة.

لا تتكاثر بعض العاثيات داخل الخلية المضيفة. بدلاً من ذلك ، يتم دمج حمضهم النووي في DNA المضيف ، مكونًا معه جزيء واحد قادر على التكاثر (الشكل 5.166). تسمى هذه العاثيات العاثيات المعتدلة ،أو نبوءات.

أمراض فيروسية.تستقر الفيروسات في خلايا الكائنات الحية ، وتسبب العديد من الأمراض الخطيرة للنباتات الزراعية (مرض الفسيفساء من التبغ ، والطماطم ، والخيار ، وحليقة الأوراق ، والقزامة ، واليرقان ، وما إلى ذلك) ، والحيوانات الأليفة (مرض الحمى القلاعية ، وحمى الخنازير والطيور ، فقر الدم المعدي للخيول والسرطان وما إلى ذلك) والإنسان. هذه الأمراض تقلل بشكل كبير من غلة المحاصيل وتؤدي إلى موت جماعي للحيوانات.

الفيروسات هي العوامل المسببة للعديد من الأمراض البشرية الخطيرة ، بما في ذلك الأنفلونزا والحصبة والجدري وشلل الأطفال والنكاف وداء الكلب والحمى الصفراء والإيدز وما إلى ذلك.

المعينات(متلازمة نقص المناعة المكتسب)مرض يصيب الإنسان يؤثر بشكل أساسي على جهاز المناعة. يهزم

يتجلى نظام المناعة الخلوية البشرية في تطور الأمراض المعدية التقدمية والأورام الخبيثة ، ويصبح الجسم أعزل ضد الميكروبات التي لا تسبب المرض في ظل الظروف العادية.

العامل المسبب للمرض فيروس نقص المناعة البشرية (HIV).يتم تمثيل جينوم فيروس نقص المناعة البشرية بجزيئين متطابقين من الحمض النووي الريبي ، يتألفان من حوالي 10 آلاف زوج قاعدي. في الوقت نفسه ، تختلف فيروسات نقص المناعة المعزولة من مختلف مرضى الإيدز عن بعضها البعض في عدد القواعد (من 80 إلى 100).

حتى الآن ، ثبت أن فيروس نقص المناعة البشرية يشفر ما لا يقل عن خمسة بروتينات هيكلية وإنزيم النسخ العكسي ، والتي تستخدم كمواد في تكوين جزيئات فيروسية جديدة في الخلية المصابة.

بعد أن دخلت الخلية ، تتفكك فيروسات فيروس نقص المناعة البشرية (الشكل 5.17). هذا يطلق الحمض النووي الريبي والإنزيم. يقوم إنزيم النسخ العكسي ، باستخدام فيروس الحمض النووي الريبي كقالب ، بتجميع الحمض النووي الخاص بالفيروس في شكله (وهذا ما يسمى بالحمض النووي السلبي). هذه العملية تسمى النسخ العكسي. ثم ، كعكس انعكاس المرآة ، يتم تصنيع خيط آخر من الحمض النووي - بالإضافة إلى الحمض النووي. يشكلون معًا نسخة الحمض النووي ، أو نسخة الحمض النووي ، للجينوم الفيروسي. يخترق الأخير نواة الخلية المصابة ويندمج في جينومها (في هذه الحالة يطلق عليه أيضًا طليعة الفيروسات).

لا توجد أعراض نموذجية خاصة بالإيدز. مع هذا المرض ، هناك انخفاض في الخصائص الوقائية للجسم بسبب ضعف أداء جهاز المناعة. نتيجة لذلك ، يمرض الشخص المصاب بفيروس نقص المناعة بسهولة أكبر ويعاني من أمراض معدية أخرى بشكل أكثر حدة.

يتميز الإيدز بفترة حضانة طويلة جدًا (الوقت من لحظة الإصابة حتى ظهور العلامات الأولى للمرض). في البالغين ، يبلغ متوسطها حوالي 8 سنوات. من المفترض أن فيروس نقص المناعة البشرية يمكن أن يستمر في جسم الإنسان مدى الحياة. وهذا يعني أن الأشخاص المصابين يمكن أن ينقلوا العدوى للآخرين طيلة حياتهم ، وفي ظل الظروف المناسبة يمكن أن يصابوا بمرض الإيدز بأنفسهم.

يعد الاتصال الجنسي إحدى الطرق الرئيسية لانتقال فيروس نقص المناعة البشرية وانتشار الإيدز ، حيث يوجد العامل المسبب في الغالب في الدم والسائل المنوي والإفرازات المهبلية للأشخاص المصابين. طريقة أخرى للعدوى هي من خلال الأدوات الطبية غير المعقمة ، والتي غالبًا ما يستخدمها مدمنو المخدرات. من الممكن أيضًا نقل العدوى عن طريق الدم وبعض الأدوية ، أثناء زرع الأعضاء والأنسجة ، واستخدام الحيوانات المنوية من المتبرع ، وما إلى ذلك. يمكن أن تحدث العدوى أيضًا أثناء الحمل ، أو أثناء ولادة الطفل أو أثناء الرضاعة الطبيعية من قبل أم مصابة بفيروس نقص المناعة البشرية أو المعينات.

إن ضمان الحماية من الإيدز هو أسلوب حياة صحي وروابط زواج قوية وأسر. كتدبير وقائي خاص ، يجب تسليط الضوء على استخدام موانع الحمل الميكانيكية - الواقي الذكري.

جنبا إلى جنب مع الكائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا في الطبيعة ، هناك أشكال حياة غير خلوية - فيروسات. لديهم تنظيم بسيط ويتكاثرون فقط في خلايا الكائنات الحية ، باستخدام نظام تخليق البروتين في الخلايا. تسبب الفيروسات العديد من الأمراض لدى الإنسان والحيوان والنبات.

1. لماذا تسمى الفيروسات ليست كائنات حية ، ولكن أشكال الحياة غير الخلوية؟ 2. ما هي علامات الفيروسات التي تميزها عن الجماد؟ 3. ما هو الهيكل وكيف تتكاثر الفيروسات والعاثيات؟ 4. ما هي الأمراض التي تسببها الفيروسات في النباتات والحيوانات والبشر؟ 5. ما هو الإيدز وما هو العامل المسبب لهذا المرض؟ 6. ما هي السمات والخصائص الهيكلية لفيروس نقص المناعة البشرية؟ 7. ما هي طرق انتقال فيروس نقص المناعة البشرية وانتشار الإيدز؟ 8. كيف يمكن للإنسان أن يحمي نفسه من الإيدز؟ 9. ما هي الفرضيات المتعلقة بأصل الفيروسات؟

أحياء عامة: كتاب مدرسي للصف الحادي عشر من المدرسة الأساسية 11 سنة للمرحلة الأساسية والمتقدمة. اختصار الثاني. ليسوف ، إل. Kamlyuk، N.A. ليميزا وآخرون. اختصار الثاني. ليسوفا. - مينسك: بيلاروسيا ، 2002. - 279 ص.

محتويات الكتاب المدرسي General Biology: Textbook for Grade 11:

الفصل 1. الأنواع - وحدة وجود الكائنات الحية

• § 2. السكان - وحدة هيكلية للأنواع. الخصائص السكانية

الفصل 2. علاقات الأنواع ، السكان مع البيئة. النظم البيئية

• § 6. النظام البيئي. العلاقات بين الكائنات الحية في النظام البيئي. التكاثر الحيوي ، هيكل التكاثر الحيوي
• § 7. حركة المادة والطاقة في النظام البيئي. الدوائر وشبكات الطاقة
• § 9. تداول المواد وتدفق الطاقة في النظم البيئية. إنتاجية التكاثر الحيوي

الفصل 3

• § 13. المتطلبات الأساسية لظهور نظرية التطور من Ch. داروين
• § 14. الخصائص العامة للنظرية التطورية للفيلم داروين

الفصل 4

• § 18. تطور نظرية التطور في فترة ما بعد الداروينية. نظرية التطور التركيبية
• § 19. السكان - وحدة أولية للتطور. خلفية التطور

الفصل 5. أصل وتطور الحياة على الأرض

• § 27. تطوير الأفكار حول أصل الحياة. فرضيات عن أصل الحياة على الأرض
• § 32. المراحل الرئيسية في تطور النباتات والحيوانات
• § 33. تنوع العالم العضوي الحديث. مبادئ التصنيف

الفصل 6

• § 35. تكوين أفكار حول أصل الإنسان. مكانة الإنسان في نظام الحيوان

السؤال 1. كيف يتم ترتيب الفيروسات؟

الفيروسات هي أشكال حياة غير خلوية. لديهم هيكل بسيط للغاية. يتكون كل فيروس من حمض نووي (RNA أو DNA) وبروتين. الحمض النووي هو المادة الوراثية للفيروس. إنه محاط بقشرة واقية - قفيصة. تتكون القفيصة من جزيئات بروتينية ولها درجة عالية من التناظر ، وعادة ما يكون لها شكل حلزوني أو متعدد السطوح. بالإضافة إلى الحمض النووي ، يمكن أن توجد إنزيمات الفيروس داخل القفيصة. تحتوي بعض الفيروسات (على سبيل المثال ، فيروس الإنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية) على غلاف إضافي يتكون من غشاء خلية المضيف.

السؤال 2. ما هو مبدأ التفاعل بين الفيروس والخلية؟

السؤال 3. صف عملية تغلغل الفيروس في الخلية.

يرتبط الفيروس بسطح الخلية المضيفة ، ثم يخترق بالكامل (الالتقام الخلوي) أو يدخل حمضه النووي في الخلية باستخدام آليات خاصة. على سبيل المثال ، "تجلس" العاثيات على غشاء الخلية لبكتيريا مضيفة ثم "تنقلب من الداخل للخارج" ، مطلقة الحمض النووي داخل البكتيريا. تحتوي بعض الفيروسات على إنزيمات داخل القفيصة تعمل على إذابة الأغشية الواقية للخلية المضيفة.

السؤال الرابع: ما هو تأثير الفيروسات على الخلية؟

تتفاعل المادة الجينية للفيروس مع الحمض النووي للمضيف بطريقة تبدأ الخلية نفسها في تصنيع البروتينات اللازمة للفيروس. في الوقت نفسه ، يتم نسخ الأحماض النووية للطفيلي. بعد مرور بعض الوقت ، يبدأ التجميع الذاتي للجسيمات الفيروسية الجديدة في السيتوبلازم المضيف. تغادر هذه الجزيئات الخلية بشكل تدريجي دون أن تسبب موتها ولكن تغير قدرتها على العمل ، أو يتم إطلاقها بكميات كبيرة في وقت واحد مما يؤدي إلى تدمير الخلية.

السؤال 5. باستخدام المعرفة حول طرق انتشار العدوى الفيروسية والبكتيرية ، اقترح طرقًا للوقاية من الأمراض المعدية.

إذا كان المرض منتشرًا في منطقة معينة ، فمن المستحسن تطعيم السكان. هناك حاجة إلى المراقبة الطبية المستمرة للكشف بسرعة عن تفشي المرض ومنع انتشاره. تنتقل العديد من أنواع العدوى عن طريق الرذاذ المحمول بالهواء (على سبيل المثال ، فيروس الأنفلونزا). أثناء تفشي مثل هذه الأمراض ، من المنطقي استخدام ضمادات الشاش القطني أو أجهزة التنفس.

هناك مسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق الأدوات المنزلية والغذاء والماء. وتشمل هذه فيروس التهاب الكبد A ، وضمة الكوليرا ، وباء الطاعون وغيرها الكثير. لتجنب العدوى ، يجب اتباع قواعد النظافة الشخصية: اغسل يديك قبل تناول الطعام ، ولا تستخدم متعلقات الآخرين الشخصية (منشفة ، فرشاة أسنان) ، اغسل الفواكه والخضروات ، وتجنب الاتصال بالمرضى. مطلوب مراقبة صحية مستمرة لحالة مصادر المياه والمنتجات الغذائية ، وكذلك تطهير المباني وتعقيم الأدوات والضمادات. مواد من الموقع

هناك أمراض تنتقل عن طريق الدم وسوائل الجسم الأخرى ، ولا سيما فيروس نقص المناعة البشرية وفيروس التهاب الكبد الوبائي. ومدمني المخدرات (غالبًا ما يتم استخدام الحقن أكثر من مرة) والأشخاص الذين يمارسون الجنس غير المحمي غير المحمي معرضون لخطر الإصابة بمثل هذه الأمراض. على الرغم من عدم وجود علاجات فعالة لمثل هذه الأمراض ، فإن أفضل طريقة لحماية نفسك هي اتخاذ الاحتياطات التالية:

• يجب تجنب الاتصال الجنسي العرضي ، وأثناء الاتصال ، اعزل نفسك بمساعدة الواقي الذكري ؛
• في الطب والتجميل ، من الضروري استخدام المحاقن التي يمكن التخلص منها وتعقيم الأدوات القابلة لإعادة الاستخدام بعناية ؛
• يجب فحص الدم المتبرع به بحثًا عن الفيروسات.

لم تجد ما كنت تبحث عنه؟ استخدم البحث

في هذه الصفحة ، مادة حول الموضوعات:

• رسائل بيولوجيا الفيروس
• ملخص قصير عن الفيروسات
• أشكال الحياة غير الخلوية تعريف قصير
• مقال عن الفيروسات في علم الأحياء

جسم الإنسان عرضة لجميع أنواع الأمراض والالتهابات ؛ كما أن الحيوانات والنباتات تمرض كثيرًا. حاول علماء القرن الماضي تحديد سبب العديد من الأمراض ، لكن حتى بعد تحديد الأعراض ومسار المرض ، لم يتمكنوا من القول بثقة عن سبب المرض. وفقط في نهاية القرن التاسع عشر ظهر مصطلح مثل "الفيروسات". بدأت البيولوجيا ، أو بالأحرى أحد أقسامها - علم الأحياء الدقيقة ، في دراسة الكائنات الحية الدقيقة الجديدة ، والتي ، كما اتضح ، كانت منذ فترة طويلة مجاورة للإنسان وتساهم في تدهور صحته. من أجل مكافحة الفيروسات بشكل أكثر فعالية ، ظهر علم جديد - علم الفيروسات. هي التي يمكنها إخبار الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام حول الكائنات الحية الدقيقة القديمة.

الفيروسات (علم الأحياء): ما هي؟

فقط في القرن التاسع عشر ، وجد العلماء أن العوامل المسببة للحصبة والإنفلونزا ومرض الحمى القلاعية والأمراض المعدية الأخرى ، ليس فقط في البشر ، ولكن أيضًا في الحيوانات والنباتات ، هي كائنات دقيقة غير مرئية للعين البشرية.

بعد اكتشاف الفيروسات ، لم يكن علم الأحياء قادراً على الفور على الإجابة عن الأسئلة المطروحة حول هيكلها وأصلها وتصنيفها. تحتاج البشرية إلى علم جديد - علم الفيروسات. في الوقت الحالي ، يعمل علماء الفيروسات على دراسة الفيروسات المألوفة بالفعل ، ومراقبة تحولاتها وابتكار لقاحات لحماية الكائنات الحية من العدوى. في كثير من الأحيان ، لغرض التجربة ، يتم إنشاء سلالة جديدة من الفيروس ، والتي يتم تخزينها في حالة "النوم". على أساسها ، يتم تطوير الأدوية ويتم إجراء ملاحظات على آثارها على الكائنات الحية.

في المجتمع الحديث ، يعد علم الفيروسات أحد أهم العلوم ، والباحث الأكثر طلبًا هو عالم الفيروسات. وفقًا لعلماء الاجتماع ، أصبحت مهنة عالم الفيروسات أكثر شيوعًا كل عام ، مما يعكس اتجاهات عصرنا بشكل جيد. بعد كل شيء ، وفقًا للعديد من العلماء ، سيتم شن الحروب قريبًا بمساعدة الكائنات الحية الدقيقة وسيتم إنشاء أنظمة حاكمة. في ظل هذه الظروف ، قد تكون الدولة التي تضم علماء فيروسات مؤهلين تأهيلا عاليا هي الأكثر مرونة ، وسكانها هم الأكثر قدرة على البقاء.

ظهور الفيروسات على الأرض

يعزو العلماء ظهور الفيروسات إلى أقدم العصور على هذا الكوكب. على الرغم من أنه من المستحيل أن نقول بالضبط كيف ظهرت والشكل الذي كانت عليه في ذلك الوقت. بعد كل شيء ، الفيروسات لديها القدرة على اختراق أي كائنات حية على الإطلاق ، ولديها إمكانية الوصول إلى أبسط أشكال الحياة ، والنباتات ، والفطريات ، والحيوانات ، وبالطبع البشر. لكن الفيروسات لا تترك ورائها أي بقايا مرئية على شكل أحافير على سبيل المثال. كل هذه الميزات من حياة الكائنات الحية الدقيقة تعقد دراستها بشكل كبير.

• كانوا جزءًا من الحمض النووي وانفصلوا بمرور الوقت ؛
• لقد تم دمجهم في الجينوم منذ البداية وفي ظل ظروف معينة "استيقظوا" ، بدأوا في التكاثر.

يقترح العلماء أنه يوجد في جينوم الإنسان الحديث عددًا كبيرًا من الفيروسات التي أصيب بها أسلافنا ، والآن تم دمجها بشكل طبيعي في الحمض النووي.

الفيروسات: متى تم اكتشافها

تعتبر دراسة الفيروسات قسمًا جديدًا إلى حد ما في العلوم ، حيث يُعتقد أنها ظهرت فقط في نهاية القرن التاسع عشر. في الواقع ، يمكن القول إن طبيباً إنجليزياً اكتشف دون وعي الفيروسات نفسها ولقاحاتها في نهاية القرن التاسع عشر. لقد عمل على إيجاد علاج للجدري ، والذي في ذلك الوقت كان يقضي على مئات الآلاف من الناس أثناء تفشي الوباء. تمكن من إنشاء لقاح تجريبي مباشرة من جرح إحدى الفتيات المصابات بالجدري. ثبت أن هذا اللقاح فعال للغاية وأنقذ أكثر من حياة.

لكن D.I. Ivanovsky يعتبر "الأب" الرسمي للفيروسات. درس هذا العالم الروسي أمراض نباتات التبغ لفترة طويلة ووضع افتراضًا حول الكائنات الحية الدقيقة الصغيرة التي تمر عبر جميع المرشحات المعروفة ولا يمكن أن توجد بمفردها.

بعد سنوات قليلة ، قام الفرنسي لويس باستور ، أثناء محاربة داء الكلب ، بتحديد مسببات المرض وأدخل مصطلح "الفيروسات". حقيقة مثيرة للاهتمام هي أن المجاهر في أواخر القرن التاسع عشر لم تستطع إظهار الفيروسات للعلماء ، لذلك تم وضع جميع الافتراضات فيما يتعلق بالكائنات الحية الدقيقة غير المرئية.

تطوير علم الفيروسات

أعطى منتصف القرن الماضي دفعة قوية لتطوير علم الفيروسات. على سبيل المثال ، تمكن المجهر الإلكتروني المخترع أخيرًا من رؤية الفيروسات وتصنيفها.

في الخمسينيات من القرن العشرين ، تم اختراع لقاح شلل الأطفال ، والذي أصبح خلاصًا من هذا المرض الرهيب لملايين الأطفال حول العالم. بالإضافة إلى ذلك ، تعلم العلماء زراعة الخلايا البشرية في بيئة خاصة ، مما أدى إلى إمكانية دراسة الفيروسات البشرية في المختبر. في الوقت الحالي ، تم بالفعل وصف حوالي ألف ونصف من الفيروسات ، على الرغم من أنه قبل خمسين عامًا فقط لم يُعرف سوى مائتي من هذه الكائنات الحية الدقيقة.

خصائص الفيروسات

تحتوي الفيروسات على عدد من الخصائص التي تميزها عن الكائنات الحية الدقيقة الأخرى:

• مقاسات صغيرة جدًا مقاسة بالنانومتر. يبلغ حجم الفيروسات البشرية الكبيرة ، مثل الجدري ، ثلاثمائة نانومتر (0.3 ملم فقط).
• يحتوي كل كائن حي على الكوكب على نوعين من الأحماض النووية ، بينما تحتوي الفيروسات على نوع واحد فقط.
• الكائنات الحية الدقيقة لا يمكن أن تنمو.
• تتكاثر الفيروسات فقط في الخلية الحية للمضيف.
• يحدث الوجود داخل الخلية فقط ؛ وخارجه ، لا يمكن للكائنات الحية الدقيقة إظهار علامات النشاط الحيوي.

أشكال الفيروسات

حتى الآن ، يمكن للعلماء الإعلان بثقة عن شكلين من هذه الكائنات الحية الدقيقة:

• فيريون خارج الخلية.
• داخل الخلايا - فيروس.

خارج الخلية ، تكون الفيريون في حالة "نائمة" ، ولن تظهر عليها أي علامات للحياة. بمجرد دخولها إلى جسم الإنسان ، تجد خلية مناسبة ، وبعد اختراقها فقط ، تبدأ في التكاثر بنشاط ، وتتحول إلى فيروس.

هيكل الفيروس

جميع الفيروسات تقريبًا ، على الرغم من أنها متنوعة تمامًا ، لها نفس النوع من البنية:

• الأحماض النووية التي يتكون منها الجينوم ؛
• غلاف البروتين (قفيصة) ؛
• تحتوي بعض الكائنات الحية الدقيقة أيضًا على طبقة غشائية أعلى القشرة.

يعتقد العلماء أن بساطة الهيكل تسمح للفيروسات بالبقاء والتكيف في الظروف المتغيرة.

حاليًا ، يميز علماء الفيروسات سبع فئات من الكائنات الحية الدقيقة:

• 1 - تتكون من DNA مزدوج الشريطة ؛
• 2 - تحتوي على حمض نووي واحد تقطعت به السبل ؛
• 3 - الفيروسات التي تنسخ الحمض النووي الريبي الخاص بها ؛
• 4 و 5 - يحتويان على الحمض النووي الريبي أحادي الجديلة ؛
• 6 - تحويل RNA إلى DNA ؛
• 7 - تحويل DNA مزدوج الشريطة من خلال RNA.

على الرغم من حقيقة أن تصنيف الفيروسات ودراستها قد تقدمت كثيرًا إلى الأمام ، يعترف العلماء بإمكانية ظهور أنواع جديدة من الكائنات الحية الدقيقة تختلف عن كل تلك المذكورة أعلاه.

أنواع العدوى الفيروسية

تفاعل الفيروسات مع خلية حية ومخرجها يحدد نوع العدوى:

• حلواني

في عملية العدوى ، تغادر جميع الفيروسات الخلية في وقت واحد ، ونتيجة لذلك ، تموت. في المستقبل ، "تستقر" الفيروسات في خلايا جديدة وتستمر في تدميرها.

• مثابر

تغادر الفيروسات الخلية المضيفة تدريجياً ، وتبدأ في إصابة خلايا جديدة. لكن الأول يواصل نشاطه الحيوي و "يلد" المزيد والمزيد من الفيروسات الجديدة.

• كامن

يندمج الفيروس في الخلية نفسها ، أثناء انقسامه ، ينتقل إلى الخلايا الأخرى وينتشر في جميع أنحاء الجسم. يمكن أن تبقى الفيروسات في هذه الحالة لفترة طويلة. في ظل مجموعة الظروف اللازمة ، يبدأون في التكاثر بنشاط وتستمر العدوى وفقًا للأنواع المذكورة أعلاه.

روسيا: أين تجري دراسة الفيروسات؟

في بلدنا ، تمت دراسة الفيروسات لفترة طويلة ، ويتصدر المتخصصون الروس في هذا المجال. يقع معهد D.I. Ivanovsky لبحوث الفيروسات في موسكو ، حيث يقدم المتخصصون مساهمة كبيرة في تطوير العلوم. تعمل المعامل البحثية على أساس معهد البحوث ، ويتم الحفاظ على مركز استشاري وقسم لعلم الفيروسات.

بالتوازي مع ذلك ، يعمل علماء الفيروسات الروس مع منظمة الصحة العالمية ويوسعون مجموعتهم من سلالات الفيروس. يعمل أخصائيو معهد البحوث في جميع مجالات علم الفيروسات:

• جنرال لواء:
• خاص؛
• جزيئي.

وتجدر الإشارة إلى أنه في السنوات الأخيرة كان هناك اتجاه لتوحيد جهود علماء الفيروسات حول العالم. مثل هذا العمل المشترك هو أكثر فعالية ويسمح بإحراز تقدم جاد في دراسة القضية.

الفيروسات (علم الأحياء كعلم قد أكد ذلك) هي كائنات دقيقة تصاحب كل أشكال الحياة على الكوكب طوال فترة وجودها. لذلك ، فإن دراستهم مهمة جدًا لبقاء العديد من الأنواع على هذا الكوكب ، بما في ذلك البشر ، الذين أصبحوا ضحايا للأوبئة المختلفة التي تسببها الفيروسات أكثر من مرة في التاريخ.

مذكرة التفاهم الثانوية "يوريكا - التنمية"

مقال علم الأحياء

حول الموضوع:

مكتمل:

طالب الصف السادس

شارابوروف إيفان

الفيروسات

هناك مجموعة كبيرة من الكائنات الحية التي ليس لها بنية خلوية. تسمى هذه الكائنات فيروسات ("الفيروس" اللاتيني - السم) وتمثل أشكال الحياة غير الخلوية. الفيروسات ليست حيوانات ولا نباتات. إنها صغيرة للغاية ، لذا لا يمكن دراستها إلا بالمجهر الإلكتروني.

يمكن للفيروسات أن تعيش وتتطور فقط في خلايا الكائنات الحية الأخرى. لا يمكن للفيروسات أن تعيش خارج خلايا الكائنات الحية ، والعديد منها له شكل بلورات في البيئة الخارجية. تتسبب الفيروسات ، التي تستقر داخل خلايا الحيوانات والنباتات ، في حدوث العديد من الأمراض الخطيرة. تشمل الأمراض الفيروسية التي تصيب الإنسان ، على سبيل المثال ، الحصبة والأنفلونزا وشلل الأطفال والجدري. من بين الأمراض الفيروسية للنباتات ، يُعرف مرض الفسيفساء للتبغ والبازلاء والمحاصيل الأخرى ؛ في النباتات المريضة ، تدمر الفيروسات البلاستيدات الخضراء ، وتصبح المناطق المصابة عديمة اللون. تم اكتشاف الفيروسات من قبل العالم الروسي D.I. Ivanovsky في عام 1892. يتكون كل جسيم فيروسي من كمية صغيرة من DNA أو RNA ، أي مادة وراثية مغلفة في غلاف بروتيني. تلعب هذه القوقعة دورًا وقائيًا.

ومن المعروف أيضًا أن الفيروسات تصيب الخلايا البكتيرية. يطلق عليهم العاثيات أو العاثيات (اليونانية "فاجوس" - تلتهم). تدمر البكتيريا الخلايا البكتيرية تمامًا وبالتالي يمكن استخدامها لعلاج الأمراض البكتيرية ، مثل الزحار وحمى التيفوئيد والكوليرا.

اكتشاف الفيروسات

تم اكتشاف مملكة الفيروسات مؤخرًا نسبيًا: 100 عام هي عمر الطفل مقارنة بالرياضيات ، و 100 عام وقت طويل مقارنة بالهندسة الوراثية. العلم ليس له عمر: العلم ، مثل الناس ، لديه شباب ، العلم ليس قديمًا أبدًا.

في عام 1892 ، وصف العالم الروسي D.I. Ivanovsky الخصائص غير العادية للعوامل المسببة لمرض التبغ - (فسيفساء التبغ) ، والتي مرت عبر المرشحات البكتيرية.

بعد سنوات قليلة ، وجد ف. ليفلر وبي. فروش أن العامل المسبب لمرض الحمى القلاعية (مرض يصيب الماشية) يمر أيضًا عبر المرشحات البكتيرية. وفي عام 1917 ، اكتشف F. d'Errell العاثية - فيروس يصيب البكتيريا. لذلك تم اكتشاف فيروسات النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة.

شكلت هذه الأحداث الثلاثة بداية علم جديد - علم الفيروسات ، الذي يدرس أشكال الحياة غير الخلوية.

الفيروسات ، على الرغم من صغر حجمها ، لا يمكن رؤيتها ، فهي موضوع دراسة العلوم:

بالنسبة للأطباء ، تعد الفيروسات أكثر العوامل المسببة للأمراض المعدية شيوعًا: الأنفلونزا والحصبة والجدري والحمى الاستوائية.

بالنسبة لأخصائي علم الأمراض ، تعد الفيروسات العوامل المسببة (سبب) للسرطان وسرطان الدم ، وهي أكثر العمليات المرضية شيوعًا وخطورة.

بالنسبة للعامل البيطري ، تعد الفيروسات المسببة للأوبئة الحيوانية (الأمراض الجماعية) لمرض الحمى القلاعية وطاعون الطيور وفقر الدم المعدية والأمراض الأخرى التي تصيب حيوانات المزرعة.

بالنسبة للمهندس الزراعي ، الفيروسات هي العوامل المسببة للنطاقات المرقطة للقمح وفسيفساء التبغ وتقزم البطاطا الصفراء وأمراض النباتات الزراعية الأخرى.

بالنسبة للمزارع ، تعد الفيروسات من العوامل التي تؤدي إلى ظهور ألوان الزنبق المذهلة.

بالنسبة لطبيب الميكروبيولوجي ، الفيروسات هي عوامل تسبب ظهور أنواع سامة (سامة) من الدفتيريا أو بكتيريا أخرى ، أو عوامل تساهم في تطور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

بالنسبة لعالم الأحياء الدقيقة الصناعي ، الفيروسات هي آفات البكتيريا والمنتجين والمضادات الحيوية والإنزيمات.

بالنسبة لعالم الوراثة ، تعد الفيروسات حاملة للمعلومات الجينية.

بالنسبة للدارويني ، تعد الفيروسات عوامل مهمة في تطور العالم العضوي.

بالنسبة لعالم البيئة ، تعد الفيروسات عوامل تشارك في تكوين الأنظمة المترافقة للعالم العضوي.

بالنسبة لعالم الأحياء ، تعد الفيروسات أبسط أشكال الحياة ، وتمتلك جميع مظاهرها الرئيسية.

بالنسبة للفيلسوف ، تعد الفيروسات أوضح توضيح لديالكتيك الطبيعة ، وهي محك لتلميع مفاهيم مثل الحياة وغير الحية ، والجزء والكل ، والشكل والوظيفة.

حددت ثلاثة ظروف رئيسية تطور علم الفيروسات الحديث ، مما جعله نوعًا من نقطة (أو كلية) لنمو العلوم الطبية الحيوية.

تعد الفيروسات من العوامل المسببة لأهم أمراض الإنسان وحيوانات المزرعة والنباتات ، وتتزايد أهميتها باستمرار مع انخفاض معدل الإصابة بالأمراض البكتيرية والأولية والفطرية.

من المعترف به الآن أن الفيروسات هي العوامل المسببة للسرطان وسرطان الدم والأورام الخبيثة الأخرى. لذلك ، فإن حل مشاكل الأورام يعتمد الآن على معرفة طبيعة مسببات السرطان وآليات التحولات المسببة للسرطان (المسببة للورم) للخلايا الطبيعية.

الفيروسات هي أبسط أشكال الحياة ، وتمتلك مظاهرها الرئيسية ، وهي نوع من تجريد الحياة ، وبالتالي فهي أكثر الأشياء امتنانًا لعلم الأحياء بشكل عام والبيولوجيا الجزيئية بشكل خاص.

تنتشر الفيروسات في كل مكان ويمكن العثور عليها في أي مكان توجد فيه الحياة. يمكنك حتى القول أن الفيروسات هي نوع من "مؤشرات الحياة". إنهم رفقاءنا الدائمين ومن يوم الميلاد يرافقوننا دائمًا وفي كل مكان. الضرر الذي تسببه كبير جدا. يكفي أن نقول إن أكثر من نصف الأمراض البشرية "على الضمير" ، وإذا تذكرنا أن هذه أصغرها ما زالت تصيب الحيوانات والنباتات وحتى أقرب أقربائها في العالم المصغر - البكتيريا ، يتضح أن مكافحة الفيروسات من أهم أولويات المهام. ولكن من أجل محاربة الخفي الخبثاء بنجاح ، من الضروري دراسة خصائصهم بالتفصيل.

فرضيات منشأ الفيروسات

تم طرح ثلاث فرضيات رئيسية:

لقد تم إثبات وإثبات إمكانية التطور التنكسي بشكل متكرر ، ولعل أبرز مثال على ذلك هو أصل بعض عضيات الخلية حقيقية النواة من البكتيريا التكافلية. في الوقت الحاضر ، بناءً على دراسة تماثل الأحماض النووية ، يمكن اعتبار أن البلاستيدات الخضراء للبروتوزوا والنباتات تنشأ من أسلاف البكتيريا الزرقاء والخضراء الحالية ، والميتوكوندريا من أسلاف البكتيريا الأرجواني. كما تمت مناقشة إمكانية أصل المريكزات من المتعايشات بدائية النواة. لذلك ، لا يتم استبعاد مثل هذا الاحتمال بالنسبة لأصل الفيروسات ، خاصة تلك الكبيرة والمعقدة والمستقلة مثل فيروس الجدري.

ومع ذلك ، فإن عالم الفيروسات متنوع للغاية بحيث لا يمكن الاعتراف بإمكانية حدوث مثل هذا التطور التنكسي العميق لمعظم ممثليها ، من الجدري والهربس والفيروسات القزحية إلى الأدينوساتيلايت ، من الفيروسات المتكررة إلى الأقمار الصناعية لفيروس نخر التبغ أو فيروس دلتا المحتوي على الحمض النووي الريبي. ، قمر صناعي لفيروس التهاب الكبد B ، ناهيك عن الهياكل الوراثية المستقلة مثل البلازميدات أو الفيروسات. يعد تنوع المادة الوراثية في الفيروسات إحدى الحجج المؤيدة لمنشأ الفيروسات من الأشكال الخلوية. وبالفعل ، فإن المادة الجينية للفيروسات "تستنفد" جميع أشكالها الممكنة: الحمض النووي الريبي المفرد والمزدوج الشريطة ، وأنواعها الخطية والدائرية والمتشظية. جربت الطبيعة ، كما كانت ، جميع المتغيرات الممكنة من المواد الجينية على الفيروسات قبل أن تختار أخيرًا أشكالها الأساسية - الحمض النووي المزدوج الشريطة كحافظ للمعلومات الجينية و RNA أحادي الشريطة كمرسل لها. ومع ذلك ، فإن تنوع المادة الوراثية في الفيروسات يُرجح أن يشير إلى أصل متعدد الخلايا للفيروسات أكثر من الحفاظ على الأشكال الخلوية السلفية ، التي تطور جينومها على طول مسار غير محتمل من RNA إلى DNA ، من الأشكال أحادية السلسلة إلى أشكال مزدوجة تقطعت بهم السبل ، إلخ.

بدت الفرضية الثالثة من 20 إلى 30 عامًا غير مرجحة ، بل إنها تلقت اسمًا ساخرًا لفرضية الجين المسعور. ومع ذلك ، فإن الحقائق المتراكمة تقدم المزيد والمزيد من الحجج لصالح هذه الفرضية. سيتم مناقشة عدد من هذه الحقائق في جزء خاص من الكتاب. نلاحظ هنا أن هذه الفرضية هي التي تفسر بسهولة ليس فقط أصل الفيروسات متعدد العوامل الواضح تمامًا ، ولكن أيضًا القواسم المشتركة بين هذه الهياكل المتنوعة مثل الفيروسات والأقمار الصناعية والبلازميدات الكاملة والمعيبة. ويترتب على هذا المفهوم أيضًا أن تكوين الفيروسات لم يكن حدثًا لمرة واحدة ، ولكنه حدث عدة مرات ويستمر في الحدوث في الوقت الحاضر. بالفعل في العصور القديمة ، عندما بدأت الأشكال الخلوية في التكون ، تم الحفاظ على الأشكال غير الخلوية ، الممثلة بالفيروسات ، والتركيبات الوراثية المستقلة ، ولكن المعتمدة على الخلايا ، وتطويرها جنبًا إلى جنب معها. الفيروسات الموجودة حاليًا هي نتاج التطور ، سواء من أسلافها الأقدم أو الهياكل الوراثية المستقلة التي ظهرت مؤخرًا. من المحتمل أن العاثيات الذيل هي مثال على الأولى ، بينما تعد البلازميدات R مثالًا على الثانية.

الفيروسات والتطور

للفيروسات تاريخ تطوري طويل جدًا يعود إلى أصول الكائنات وحيدة الخلية. وبالتالي ، فإن بعض أنظمة الإصلاح الفيروسي التي تضمن استئصال القواعد غير الصحيحة من الحمض النووي والقضاء على الضرر الناجم عن عمل جذور الأكسجين ، وما إلى ذلك ، توجد فقط في الفيروسات الفردية وتوجد دون تغيير لمليارات السنين.

لا ينكر الباحثون أن الفيروسات لعبت دورًا ما في التطور. ولكن ، معتبرين أنها مادة غير حية ، فإنها تضعها على قدم المساواة مع عوامل مثل الظروف المناخية. أثر هذا العامل على الكائنات الحية التي لها سمات متغيرة ومحددة وراثيًا من الخارج. نجحت الكائنات الحية الأكثر مقاومة لهذا التأثير في البقاء على قيد الحياة وتكاثرت ونقل جيناتها إلى الأجيال القادمة.

ومع ذلك ، في الواقع ، أثرت الفيروسات على المادة الجينية للكائنات الحية ليس بشكل غير مباشر ، ولكن بطريقة مباشرة - لقد تبادلوا الحمض النووي والحمض النووي الريبي معها ، أي كانوا لاعبين بيولوجيين. كانت المفاجأة الكبرى للأطباء وعلماء الأحياء التطورية هي أن معظم الفيروسات كانت كائنات غير ضارة تمامًا ، وليست مرتبطة بأي أمراض. إنهم يغفوون بهدوء داخل الخلايا المضيفة أو يستخدمون أجهزتهم للتكاثر السريع دون أي ضرر للخلية. تمتلك هذه الفيروسات الكثير من الحيل التي تسمح لها بتجنب العين الساهرة لنظام المناعة في الخلية - لكل مرحلة من مراحل الاستجابة المناعية ، لديها جين مُعد يتحكم في هذه المرحلة أو يعدلها لصالحها.

علاوة على ذلك ، في عملية التعايش بين الخلية والفيروس ، فإن الجينوم الفيروسي (DNA أو RNA) "يستعمر" جينوم الخلية المضيفة ، ويزودها بالمزيد والمزيد من الجينات الجديدة ، والتي تصبح في النهاية جزءًا لا يتجزأ من الجينوم من هذه الأنواع.

الكائنات الحية. للفيروسات تأثير أسرع وأكثر مباشرة على الكائنات الحية من العوامل الخارجية التي تختار المتغيرات الجينية. إن التجمعات السكانية الكبيرة للفيروسات ، إلى جانب معدل تكرارها العالي ومعدل تحورها العالي ، تجعلها مصدرًا رئيسيًا للابتكار الجيني ، مما يؤدي باستمرار إلى إنشاء جينات جديدة. أي جين فريد من أصل فيروسي ، يسافر ، ينتقل من كائن حي إلى آخر ويساهم في العملية التطورية.

على قيد الحياة إلى الأبد

تعرض الفيروسات ، التي تحتل موقعًا وسيطًا بين الكائنات الحية وغير الحية ، خصائص غير متوقعة. هنا هو واحد. عادةً ما تتكاثر الفيروسات فقط في الخلايا الحية ، لكنها يمكن أن تنمو أيضًا في الخلايا الميتة ، وفي بعض الأحيان تعيدها إلى الحياة. والمثير للدهشة أن بعض الفيروسات ، بمجرد تدميرها ، يمكن أن تولد من جديد إلى "الحياة على سبيل الإعارة".

الخلية التي تم تدمير حمضها النووي هي "رجل ميت" حقيقي: فهي محرومة من المادة الوراثية مع تعليمات حول كيفية عملها. لكن يمكن للفيروس استخدام مكونات الخلية السليمة المتبقية والسيتوبلازم لتكرارها. يقوم بإخضاع الجهاز الخلوي وإجباره على استخدام الجينات الفيروسية كمصدر للتعليمات لتخليق البروتينات الفيروسية وتكرار الجينوم الفيروسي. تظهر القدرة الفريدة للفيروسات على التطور في الخلايا الميتة أكثر وضوحًا عندما يكون المضيفون كائنات وحيدة الخلية ، تسكن المحيطات بشكل أساسي. (تعيش الغالبية العظمى من الفيروسات على اليابسة. وفقًا للخبراء ، لا يوجد أكثر من 1030 جسيمًا من الفيروسات في المحيطات).

غالبًا ما يتم قتل البكتيريا والبكتيريا الزرقاء والطحالب ، وهي مضيفات محتملة للفيروسات البحرية ، بواسطة الأشعة فوق البنفسجية التي تدمر الحمض النووي. في الوقت نفسه ، تشتمل بعض الفيروسات ("ضيوف" الكائنات الحية) على آلية لتخليق الإنزيمات التي تعيد الجزيئات التالفة للخلية المضيفة وتعيدها إلى الحياة. على سبيل المثال ، تحتوي البكتيريا الزرقاء على إنزيم يشارك في عملية التمثيل الضوئي ، وفي بعض الأحيان يتم تدميره تحت تأثير الضوء الزائد ، مما يؤدي إلى موت الخلايا. وبعد ذلك ، تقوم الفيروسات التي تُدعى cyanophages "بتشغيل" تركيب نظير من إنزيم التمثيل الضوئي البكتيري الأكثر مقاومة للأشعة فوق البنفسجية. إذا أصاب مثل هذا الفيروس خلية ماتت للتو ، فإن إنزيم التمثيل الضوئي يمكن أن يعيدها إلى الحياة. وهكذا ، فإن الفيروس يلعب دور "الإنعاش الجيني".

يمكن أن تؤدي الجرعات المفرطة من الأشعة فوق البنفسجية أيضًا إلى موت الحشرة الزرقاء ، ولكنها في بعض الأحيان تتمكن من العودة إلى الحياة بمساعدة إصلاحات متعددة. عادة ، هناك عدة فيروسات في كل خلية مضيفة ، وفي حالة تلفها ، يمكنها تجميع الجينوم الفيروسي قطعة قطعة. يمكن لأجزاء مختلفة من الجينوم أن تعمل كمورد للجينات الفردية ، والتي ، مع الجينات الأخرى ، ستعيد وظائف الجينوم بالكامل دون تكوين فيروس كامل. الفيروسات هي الوحيدة من بين جميع الكائنات الحية التي يمكن ، مثل طائر العنقاء ، أن تولد من جديد من الرماد.

وفقًا للاتحاد الدولي لتسلسل الجينوم البشري ، فإن ما بين 113 و 223 جينة موجودة في البكتيريا والبشر مفقودة من الكائنات الحية المدروسة جيدًا مثل خميرة Sacharomyces cerevisiae ، وذبابة الفاكهة Drosophila melanogaster ، والدودة المستديرة Caenorhabditis elegans ، والتي تقع بين الاثنين. الخطوط المتطرفة للكائنات الحية. يعتقد بعض العلماء أن الخميرة ، وذبابة الفاكهة ، والدودة المستديرة ، التي ظهرت بعد البكتيريا ولكن قبل الفقاريات ، فقدت ببساطة الجينات المقابلة في مرحلة ما من تطورها التطوري. يعتقد البعض الآخر أن الجينات انتقلت إلى الإنسان عن طريق البكتيريا التي دخلت جسده.

جنبًا إلى جنب مع زملائنا في معهد اللقاحات والعلاج الجيني بجامعة أوريغون للصحة العامة ، نفترض أن هناك طريقًا ثالثًا: كانت الجينات في الأصل فيروسية الأصل ، ولكن تم استعمارها بعد ذلك من قبل ممثلين لخطين مختلفين من الكائنات الحية ، مثل البكتيريا والفقاريات. يمكن أن ينتقل الجين الذي منحته البكتيريا للإنسان إلى الخطين اللذين ذكرهما الفيروس.

علاوة على ذلك ، نحن على يقين من أن نواة الخلية نفسها من أصل فيروسي. لا يمكن تفسير ظهور النواة (هيكل موجود فقط في حقيقيات النوى ، بما في ذلك البشر ، وغائب في بدائيات النوى ، مثل البكتيريا) من خلال التكيف التدريجي للكائنات بدائية النواة مع الظروف المتغيرة. يمكن أن تكون قد تشكلت على أساس الحمض النووي الفيروسي الجزيئي العالي الموجود مسبقًا ، والذي بنى لنفسه "موطنًا" دائمًا داخل خلية بدائية النواة. يتم تأكيد ذلك من خلال حقيقة أن جين بوليميريز الحمض النووي (إنزيم مشارك في تكرار الحمض النووي) لعاثية T4 (تسمى العاثيات الفيروسات التي تصيب البكتيريا) قريبة في تسلسل النوكليوتيدات من جينات بوليميراز الحمض النووي لكل من حقيقيات النوى والفيروسات التي تصيبهم. بالإضافة إلى ذلك ، توصل باتريك فورتيري من جامعة جنوب باريس ، الذي درس الإنزيمات المشاركة في تكرار الحمض النووي ، إلى استنتاج مفاده أن الجينات التي تحدد تركيبها في حقيقيات النوى هي من أصل فيروسي.

الفيروسات والحياة

فيروس اللسان الأزرق

منذ العصور القديمة ، كان الناس على دراية بالأمراض التي تسببها الفيروسات. تحكي المخطوطات الهندية والصينية القديمة عن أوبئة الجدري ، وشلل الأطفال كان معروفاً في مصر القديمة. الحصبة ، والحصبة الألمانية ، والنكاف ، والأنفلونزا ، وداء الكلب ، وجدري الماء ، والتهاب الكبد ، والحمى الصفراء ، والتهاب الدماغ الذي ينقله القراد ... هذه القائمة المحزنة تطول. ومع ذلك ، فإن البشر ليسوا "الهدف" الوحيد للفيروسات. تنتشر العدوى الفيروسية في كل مكان ، وتؤثر على جميع أنواع الكائنات الحية. الحيوانات والنباتات والكائنات الدقيقة والفطريات - لا أحد يستطيع الهروب من "انتباههم" المدمر.

ومع ذلك ، هل الفيروسات قادرة فقط على حمل سوء الحظ والمرض؟ لا ، الأمور أكثر تعقيدًا. هم في نفس الوقت عامل مهم في تطور العالم العضوي. تشكلت الفيروسات أثناء التكاثر داخل الخلايا في بعض الأحيان "تمسك" بقطع من المادة الوراثية للخلية المضيفة. يعرف العلماء الكثير من الفيروسات التي تصيب الكائنات الحية من مختلف الأنواع ، مثل البشر وأي حيوان. لذلك ، تم العثور على نفس الفيروسات في جينومات الفئران والجرذان والقطط والخنازير والبشر. عادة ، لا تتزاوج الكائنات الحية من الأنواع المختلفة ، أي لا يوجد تبادل للمعلومات الجينية بينها. ويمكن للفيروسات أن تفعل ذلك. بعد التقاط قطعة من جينوم شخص آخر ، فإنهم ينقلونها إلى مضيف جديد ، يمكن أن يكتسب كائنه ، نتيجة لمثل هذه "الهدية" ، خصائص جديدة مفيدة في بعض الأحيان. يمكن للفيروسات التي تندمج في جينوم الخلية أن "توقظ" الجينات الصامتة سابقًا للخلية المضيفة من خلال عملها وبالتالي تسبب أيضًا تغييرًا في خصائصها.

من خلال تغيير الآخرين ، يمكن للفيروسات تغيير نفسها. وليس فقط نتيجة الطفرات ، ولكن أيضًا بسبب التبادل المباشر لشظايا الحمض النووي بين الفيروسات من مختلف الأنواع. لذلك ، على وجه الخصوص ، هناك أنواع جديدة من فيروس الأنفلونزا. صحيح ، نتيجة لمثل هذا التبادل ، غالبًا ما يتم الحصول على فيروسات تسبب شكلاً أكثر خطورة من المرض من النوع الأصلي.

مراجع:

1. "Big School Encyclopedia" ، المجلد 2 ، دار النشر "OLMA-PRESS" ، موسكو ، 2000.

2. "قل لي لماذا؟ .." ، A. Leokum ، دار النشر "Julia" ، موسكو ، 1992.

3. "1001 سؤال وجواب" ، تحرير ف. إيجن ، دار أونيكس للنشر ، موسكو ، 1999.

4. موارد الإنترنت.

الفيروسات (علم الأحياء يزيل معنى هذا المصطلح على النحو التالي) هي عوامل خارج الخلية يمكن أن تتكاثر فقط بمساعدة الخلايا الحية. علاوة على ذلك ، فهي قادرة على إصابة ليس فقط الأشخاص والنباتات والحيوانات ، ولكن أيضًا البكتيريا. تسمى الفيروسات البكتيرية بالعاثيات. منذ وقت ليس ببعيد ، تم اكتشاف الأنواع التي تدهش بعضها البعض. يطلق عليهم اسم "فيروسات الأقمار الصناعية".

الخصائص العامة

تعد الفيروسات أشكالًا بيولوجية عديدة جدًا ، حيث توجد في كل نظام بيئي على كوكب الأرض. يتم إجراء دراستهم بواسطة علم مثل علم الفيروسات - قسم من علم الأحياء الدقيقة.

يحتوي كل جسيم فيروسي على عدة مكونات:

البيانات الجينية (RNA أو DNA) ؛

كابسيد (قشرة بروتينية) - يؤدي وظيفة وقائية ؛

الفيروسات لها أشكال متنوعة إلى حد ما ، تتراوح من أبسط شكل حلزوني إلى عشري الوجوه. الأحجام القياسية هي حوالي جزء من مائة من حجم بكتيريا صغيرة. ومع ذلك ، فإن معظم العينات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها حتى تحت المجهر الضوئي.

تنتشر بعدة طرق: الفيروسات التي تعيش في النباتات تتحرك بواسطة الحشرات التي تتغذى على عصائر العشب. فيروسات الحيوانات تنقلها الحشرات الماصة للدم. تنتقل بعدد كبير من الطرق: عبر الهواء أو عن طريق الاتصال الجنسي ، وكذلك من خلال نقل الدم.

أصل

في عصرنا ، هناك ثلاث فرضيات عن أصل الفيروسات.

باختصار حول الفيروسات (في بيولوجيا هذه الكائنات ، قاعدة معارفنا ، للأسف ، بعيدة كل البعد عن الكمال) يمكنك أن تقرأ في هذه المقالة. كل من النظريات المذكورة أعلاه لها عيوبها وفرضياتها غير المثبتة.

الفيروسات كشكل من أشكال الحياة

يوجد تعريفان لشكل حياة الفيروسات. وفقًا للعامل الأول ، فإن العوامل خارج الخلية عبارة عن مجموعة من الجزيئات العضوية. التعريف الثاني يقول أن الفيروسات هي شكل خاص من أشكال الحياة.

الفيروسات (علم الأحياء يعني ظهور العديد من أنواع الفيروسات الجديدة) توصف بأنها كائنات حية على حدود الأحياء. إنها تشبه الخلايا الحية من حيث أن لديها مجموعة جينات فريدة خاصة بها وتتطور بناءً على طريقة الانتقاء الطبيعي. يمكنهم أيضًا التكاثر وإنشاء نسخ من أنفسهم. نظرًا لأن الفيروسات ليست علماء ، فإنها لا تعتبرها مادة حية.

من أجل تصنيع الجزيئات الخاصة بهم ، تحتاج العوامل خارج الخلية إلى خلية مضيفة. عدم وجود التمثيل الغذائي الخاص بهم لا يسمح لهم بالتكاثر دون مساعدة خارجية.

تصنيف الفيروسات حسب بالتيمور

ما هي الفيروسات ، يصف علم الأحياء بالتفصيل الكافي. طور ديفيد بالتيمور (الحائز على جائزة نوبل) تصنيفه للفيروسات ، والذي لا يزال ناجحًا. يعتمد هذا التصنيف على الطرق التي يتشكل بها الرنا المرسال.

يجب أن تشكل الفيروسات مرنا من جينوماتها. هذه العملية ضرورية لتكاثر الحمض النووي الذاتي وتكوين البروتين.

تصنيف الفيروسات (علم الأحياء يأخذ في الاعتبار أصلها) ، حسب بالتيمور ، كما يلي:

الفيروسات ذات الحمض النووي المزدوج الشريطة بدون مرحلة الحمض النووي الريبي. وتشمل هذه الفيروسات mimivirus و herpeviruses.

DNA أحادي السلسلة ذو قطبية موجبة (فيروسات بارفو).

RNA مزدوج الشريطة (فيروسات الروتا).

الحمض النووي الريبي أحادي الشريطة للقطبية الإيجابية. النواب: فيروسات مصفرة ، فيروسات بيكورنا.

جزيء RNA أحادي الجديلة ذو قطبية مزدوجة أو سالبة. أمثلة: الفيروسات الخيطية ، والفيروسات المخاطية.

الحمض النووي الريبي الإيجابي أحادي السلسلة ، بالإضافة إلى وجود تخليق الحمض النووي على قالب الحمض النووي الريبي (فيروس نقص المناعة البشرية).

DNA مزدوج الشريطة ، ووجود تخليق DNA على قالب RNA (التهاب الكبد B).

عمر

توجد أمثلة على الفيروسات في علم الأحياء عند كل منعطف تقريبًا. ولكن على الرغم من أن دورة الحياة تستمر بنفس الطريقة تقريبًا. بدون بنية خلوية ، لا يمكنهم التكاثر عن طريق الانقسام. لذلك ، يستخدمون المواد الموجودة داخل خلايا مضيفهم. وبالتالي ، فإنهم يستنسخون عددًا كبيرًا من نسخ أنفسهم.

تتكون دورة الفيروس من عدة مراحل متداخلة.

في المرحلة الأولى ، يتم إرفاق الفيروس ، أي أنه يشكل رابطًا محددًا بين بروتيناته ومستقبلات الخلية المضيفة. بعد ذلك ، تحتاج إلى اختراق الخلية نفسها ونقل المادة الوراثية إليها. تتسامح بعض الأنواع أيضًا مع البروتينات. بعد ذلك ، يحدث فقدان القفيصة ويتم إطلاق الحمض النووي الجيني.

أمراض الإنسان

لكل فيروس آلية محددة للعمل على مضيفه. تتضمن هذه العملية تحلل الخلايا مما يؤدي إلى موتها. عندما يموت عدد كبير من الخلايا ، يبدأ الجسم كله في العمل بشكل سيء. في كثير من الحالات ، قد لا تضر الفيروسات بصحة الإنسان. في الطب ، هذا يسمى الكمون. مثال على هذا الفيروس هو الهربس. يمكن أن تكون بعض الأنواع الكامنة مفيدة. في بعض الأحيان يؤدي وجودها إلى استجابة مناعية ضد مسببات الأمراض البكتيرية.

قد تكون بعض أنواع العدوى مزمنة أو تستمر مدى الحياة. أي أن الفيروس يتطور ، على الرغم من الوظائف الوقائية للجسم.

الأوبئة

الانتقال الأفقي هو أكثر أنواع الفيروسات انتشارًا بين البشر.

يعتمد معدل انتقال الفيروس على عدة عوامل: الكثافة السكانية ، وعدد الأشخاص الذين يعانون من ضعف المناعة ، فضلاً عن جودة الدواء والظروف الجوية.

حماية الجسم

أنواع الفيروسات في علم الأحياء التي يمكن أن تؤثر على صحة الإنسان لا تعد ولا تحصى. أول رد فعل وقائي هو المناعة الفطرية. يتكون من آليات خاصة توفر حماية غير محددة. هذا النوع من المناعة غير قادر على توفير حماية موثوقة وطويلة الأجل.

عندما تطور الفقاريات مناعة تكيفية ، يتم إنتاج أجسام مضادة خاصة ترتبط بالفيروس وتجعله غير ضار.

ومع ذلك ، لا تطور جميع الفيروسات الموجودة مناعة مكتسبة. على سبيل المثال ، يغير فيروس نقص المناعة البشرية باستمرار تسلسل الأحماض الأمينية ، لذلك يفلت من جهاز المناعة.

العلاج والوقاية

تعد الفيروسات في علم الأحياء ظاهرة شائعة جدًا ، لذلك طور العلماء لقاحات خاصة تحتوي على "مواد قاتلة" للفيروسات نفسها. يعد التطعيم هو أكثر طرق السيطرة شيوعًا وفعالية ، مما يخلق مناعة ضد العدوى ، وكذلك الأدوية المضادة للفيروسات التي يمكن أن تمنع بشكل انتقائي تكاثر الفيروس.

يصف علم الأحياء الفيروسات والبكتيريا بشكل أساسي على أنها عناصر ضارة في جسم الإنسان. حاليًا ، بمساعدة التطعيم ، من الممكن التغلب على أكثر من ثلاثين فيروسًا استقر في جسم الإنسان ، وحتى أكثر - في جسم الحيوانات.

يجب تنفيذ الإجراءات الوقائية ضد الأمراض الفيروسية في الوقت المناسب وبجودة عالية. للقيام بذلك ، يجب أن تعيش البشرية أسلوب حياة صحي وأن تحاول بكل طريقة ممكنة زيادة المناعة. يجب على الدولة ترتيب الحجر الصحي في الوقت المناسب وتقديم رعاية طبية جيدة.

فيروسات النبات

فيروسات اصطناعية

يمكن أن يكون للقدرة على إنشاء فيروسات في ظل ظروف اصطناعية آثار عديدة. لا يمكن للفيروس أن يموت تماما ما دامت هناك أجسام حساسة له.

الفيروسات أسلحة

الفيروسات والمحيط الحيوي

في الوقت الحالي ، يمكن للعوامل خارج الخلية أن "تفتخر" بأكبر عدد من الأفراد والأنواع التي تعيش على كوكب الأرض. يؤدون وظيفة مهمة من خلال تنظيم عدد مجموعات الكائنات الحية. في كثير من الأحيان يشكلون تعايشًا مع الحيوانات. على سبيل المثال ، يحتوي سم بعض الدبابير على مكونات من أصل فيروسي. ومع ذلك ، فإن دورهم الرئيسي في وجود المحيط الحيوي هو الحياة في البحر والمحيطات.

تحتوي ملعقة صغيرة من ملح البحر على ما يقرب من مليون فيروس. الغرض الرئيسي منها هو تنظيم الحياة في النظم الإيكولوجية المائية. معظمهم غير ضار على الإطلاق بالنباتات والحيوانات.

لكن هذه ليست كل الصفات الإيجابية. تنظم الفيروسات عملية التمثيل الضوئي ، وبالتالي تزيد نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي.