Virusai (šio termino reikšmę biologija iššifruoja taip) yra tarpląsteliniai agentai, galintys daugintis tik padedami gyvų ląstelių. Be to, jie gali užkrėsti ne tik žmones, augalus ir gyvūnus, bet ir bakterijas. Bakteriniai virusai vadinami bakteriofagais. Ne taip seniai buvo atrastos rūšys, kurios stebina viena kitą. Jie vadinami „palydoviniais virusais“.
Bendrosios funkcijos
Virusai yra labai daug biologinių formų, nes jie egzistuoja kiekvienoje Žemės planetos ekosistemoje. Juos tiria toks mokslas kaip virusologija – mikrobiologijos skyrius.
Kiekvieną viruso dalelę sudaro keli komponentai:
- genetiniai duomenys (RNR arba DNR);
- kapsidas (b altymų apvalkalas) - atlieka apsauginę funkciją;
Virusai yra gana įvairios formos – nuo paprasčiausios spiralės iki ikosaedro formos. Standartiniai dydžiai yra maždaug viena šimtoji mažos bakterijos dydžio. Tačiau dauguma egzempliorių yra tokie maži, kad jų net nesimato pro šviesos mikroskopą.
Pagal savo prigimtį virusai yra parazitai ir negali daugintis už gyvos ląstelės ribų. Bet būtiuž kameros ribų neberodyti gyvų ženklų.
Plitimas keliais būdais: augaluose gyvenančius virusus perkelia žolės sultimis mintantys vabzdžiai; Gyvūnų virusus nešioja kraują siurbiantys vabzdžiai. Žmonėms virusai perduodami įvairiais būdais: oro lašeliniu būdu, lytinio kontakto metu ir perpilant kraują.
Kilmė
Virusai (biologija turi daugybę rūšių) turi keletą kilmės hipotezių. Šie parazitai buvo rasti kiekviename planetos milimetre, kur yra gyvų ląstelių. Todėl jie egzistavo nuo pat gyvenimo pradžios.
Mūsų laikais yra trys virusų kilmės hipotezės.
- Ląstelinės kilmės hipotezė teigia, kad tarpląsteliniai agentai atsirado iš RNR fragmentų ir DCH, kurie galėjo išsiskirti iš didesnio organizmo.
- Regresyvioji hipotezė rodo, kad virusai buvo mažos ląstelės, kurios parazitavo didesnėse rūšyse, tačiau laikui bėgant prarado genus, reikalingus parazitams egzistuoti.
- Bendraevoliucijos hipotezė rodo, kad virusai atsirado tuo pat metu, kai atsirado gyvos ląstelės, ty jau prieš milijardus metų. Ir jie atsirado dėl sudėtingų nukleorūgščių ir b altymų kompleksų konstravimo.
Trumpai apie virusus (dėl šių organizmų biologijos, mūsų žinių bazė, deja, toli gražu nėra tobula), galite perskaityti šiame straipsnyje. Kiekviena iš aukščiau paminėtų teorijų turi savo trūkumų.ir neįrodytos hipotezės.
Virusai kaip gyvenimo forma
Yra du virusų gyvybės formos apibrėžimai. Pagal pirmąjį, ekstraląsteliniai agentai yra organinių molekulių kompleksas. Antrasis apibrėžimas sako, kad virusai yra ypatinga gyvybės forma.
Virusai (biologija reiškia daugelio naujų virusų tipų atsiradimą) apibūdinami kaip organizmai, esantys gyvųjų ribose. Jos panašios į gyvas ląsteles tuo, kad turi savo unikalų genų rinkinį ir vystosi remiantis natūralios atrankos metodu. Jie taip pat gali daugintis, kurdami savo kopijas. Kadangi virusai neturi ląstelių struktūros, mokslininkai jų nelaiko gyva medžiaga.
Kad galėtų susintetinti savo molekules, tarpląsteliniams agentams reikia ląstelės šeimininkės. Jų pačių medžiagų apykaitos trūkumas neleidžia jiems daugintis be pašalinės pagalbos.
Tačiau 2013 m. buvo paskelbtas mokslinis straipsnis, kad kai kurie bakteriofagai turi savo prisitaikančią imuninę sistemą. Ir tai dar labiau įrodo, kad virusai yra gyvybės forma.
B altimore virusų klasifikacija
Kas yra virusai, biologija aprašo pakankamai išsamiai. David B altimore (Nobelio premijos laureatas) sukūrė savo virusų klasifikaciją, kuri vis dar yra sėkminga. Ši klasifikacija pagrįsta tuo, kaip susidaro mRNR.
Virusai turi formuoti mRNR iš savo genomų. Šis procesas yra būtinas savaiminiam nukleorūgščių replikacijai irb altymų susidarymas.
Virusų klasifikacija (biologija atsižvelgia į jų kilmę), pasak B altimorės, yra tokia:
- Virusai su dviguba DNR be RNR stadijos. Tai apima mimivirusus ir herpevirusus.
- Viengrandė teigiamo poliškumo DNR (parvovirusai).
- Dvigrandė RNR (rotavirusai).
- Viengrandė teigiamo poliškumo RNR. Atstovai: flavivirusai, pikornavirusai.
- Viengrandė dvigubo arba neigiamo poliškumo RNR molekulė. Pavyzdžiai: filovirusai, ortomiksovirusai.
- Viengrandė teigiama RNR, taip pat DNR sintezė RNR šablone (ŽIV).
- Dvigrandė DNR ir DNR sintezė RNR šablone (hepatitas B).
Gyvenimo trukmė
Biologijoje esančių virusų pavyzdžių randama beveik kiekviename žingsnyje. Tačiau viso gyvenimo ciklas vyksta beveik vienodai. Be ląstelių struktūros jie negali daugintis dalijantis. Todėl jie naudoja medžiagas, kurios yra jų šeimininko ląstelėse. Taigi jie atkuria daug savo kopijų.
Viruso ciklas susideda iš kelių etapų, kurie sutampa.
Pirmajame etape virusas yra prijungtas, tai yra, jis sudaro specifinį ryšį tarp savo b altymų ir ląstelės šeimininkės receptorių. Tada turite įsiskverbti į pačią ląstelę ir perkelti į ją savo genetinę medžiagą. Kai kurios rūšys taip pat toleruoja b altymus. Po to netenkama kapsido ir genomo nukleino rūgštiesišleista.
Parazitui patekus į ląstelę, prasideda viruso dalelių surinkimas ir b altymų modifikacija. Galiausiai virusas palieka ląstelę. Net jei ji ir toliau aktyviai vystysis, ji gali nežudyti ląstelės, bet toliau joje gyventi.
Žmonių ligos
Biologija virusus interpretuoja kaip žemiausią gyvybės apraišką Žemėje. Peršalimas yra viena iš paprasčiausių žmogaus virusinių ligų. Tačiau šie parazitai taip pat gali sukelti labai rimtas ligas, pvz., AIDS ar paukščių gripą.
Kiekvienas virusas turi specifinį veikimo mechanizmą savo šeimininkui. Šis procesas apima ląstelių lizę, dėl kurios jos miršta. Daugialąsčiuose organizmuose, kai miršta daug ląstelių, visas organizmas pradeda blogai funkcionuoti. Daugeliu atvejų virusai negali pakenkti žmonių sveikatai. Medicinoje tai vadinama latentiškumu. Tokio viruso pavyzdys yra herpesas. Kai kurios latentinės rūšys gali būti naudingos. Kartais jų buvimas sukelia imuninį atsaką prieš bakterinius patogenus.
Kai kurios infekcijos gali būti lėtinės arba visą gyvenimą trunkančios. Tai yra, virusas vystosi nepaisant apsauginių organizmo funkcijų.
Epidemijos
Virusų epidemiologija yra mokslas, tiriantis, kaip kontroliuoti virusinių infekcijų plitimą žmonėms. Parazitų perdavimas gali būti horizontalus, tai yra, nuo žmogaus žmogui; arba vertikaliai – nuo motinos iki vaiko.
Horizontalioji pavara yra labiausiaipaplitęs viruso tipas, plintantis tarp žmonijos.
Viruso perdavimo greitis priklauso nuo kelių veiksnių: gyventojų tankumo, silpno imuniteto žmonių skaičiaus, taip pat vaistų kokybės ir oro sąlygų.
Kūno apsauga
Biologijoje yra daugybė virusų, galinčių turėti įtakos žmonių sveikatai, tipų. Pati pirmoji apsauginė reakcija – įgimtas imunitetas. Jį sudaro specialūs mechanizmai, užtikrinantys nespecifinę apsaugą. Šio tipo imunitetas negali užtikrinti patikimos ir ilgalaikės apsaugos.
Stuburiniams gyvūnams susiformavus įgytam imunitetui, gaminami specialūs antikūnai, kurie prisitvirtina prie viruso ir daro jį nekenksmingu.
Tačiau ne visi esami virusai suformuoja įgytą imunitetą. Pavyzdžiui, ŽIV nuolat keičia savo aminorūgščių seką, todėl vengia imuninės sistemos.
Gydymas ir profilaktika
Virusai biologijoje yra labai dažnas reiškinys, todėl mokslininkai sukūrė specialias vakcinas, kuriose yra „žudikų“patiems virusams. Dažniausias ir veiksmingiausias kontrolės būdas yra vakcinacija, kuri sukuria imunitetą infekcijoms, taip pat antivirusiniai vaistai, galintys selektyviai slopinti virusų dauginimąsi.
Biologijoje virusai ir bakterijos dažniausiai apibūdinami kaip kenksmingi žmogaus organizmo gyventojai. Šiuo metu pasiskiepijus galima įveikti daugiau nei trisdešimt pasaulyje apsigyvenusių virusų.žmogaus organizme, o dar daugiau – gyvūnų kūne.
Profilaktinės priemonės nuo virusinių ligų turi būti atliekamos laiku ir kokybiškai. Norėdami tai padaryti, žmonija turi vadovautis sveiku gyvenimo būdu ir visais įmanomais būdais stengtis padidinti imunitetą. Valstybė turėtų laiku pasirūpinti karantinais ir suteikti gerą medicininę priežiūrą.
Augalų virusai
Biologijoje virusų formos dažniausiai laikomos apvaliomis ir lazdelės formos. Tokių parazitų yra gana daug. Ūkyje jos daugiausia įtakoja derlių, tačiau jų atsikratyti ekonomiškai neapsimoka. Iš augalo į augalą tokius virusus platina vabzdžių pernešėjai. Tokios rūšys neužkrečia žmonių ar gyvūnų, nes gali daugintis tik augalų ląstelėse.
Žalieji mūsų planetos draugai taip pat gali apsisaugoti nuo jų naudodami atsparumo genų mechanizmą. Labai dažnai viruso paveikti augalai pradeda gaminti antivirusines medžiagas, tokias kaip salicilo rūgštis ar azoto oksidas. Virusų molekulinė biologija sprendžia vaisingų augalų parazitinio užkrėtimo problemą, taip pat keičia juos chemiškai ir genetiškai, o tai prisideda prie tolesnio biotechnologijų vystymosi.
Dirbtiniai virusai
Biologijoje yra daugybė virusų tipų. Ypač būtina atsižvelgti į tai, kad mokslininkai išmoko kurti dirbtinius parazitus. Pirmoji dirbtinė rūšis buvo gauta 2002 m. Daugumai ekstraląstelinių agentų – dirbtinis genas, įvestas į ląstelępradeda rodyti infekcines savybes. Tai yra, juose yra visa informacija, reikalinga naujų rūšių formavimuisi. Ši technologija plačiai naudojama vakcinoms nuo infekcijų gaminti.
Gebėjimas kurti virusus dirbtinėmis sąlygomis gali turėti daug pasekmių. Virusas negali visiškai išnykti, kol yra jam jautrių kūnų.
Virusai yra ginklai
Deja, infekciniai parazitai gali sukelti niokojančias epidemijas, todėl jie gali būti naudojami kaip biologinis ginklas. Tai patvirtina ispaninis gripas, kuris buvo sukurtas laboratorijoje. Dar vienas pavyzdys – raupai. Vakcina nuo jo jau rasta, tačiau paprastai skiepijami tik medicinos darbuotojai ir kariškiai, o tai reiškia, kad praktiškai naudojant tokio tipo biologinį ginklą gali kilti pavojus likusiai gyventojų daliai.
Virusai ir biosfera
Šiuo metu tarpląsteliniai agentai gali „pasigirti“didžiausiu Žemės planetoje gyvenančių individų ir rūšių skaičiumi. Jie atlieka svarbią funkciją, reguliuodami gyvų organizmų populiacijų skaičių. Labai dažnai jie sudaro simbiozę su gyvūnais. Pavyzdžiui, kai kurių vapsvų nuoduose yra virusinės kilmės komponentų. Tačiau pagrindinis jų vaidmuo biosferos egzistavimui yra gyvybė jūroje ir vandenyne.
Viename arbatiniame šaukštelyje jūros druskos yra maždaug vienas milijonas virusų. Jų pagrindinis tikslas – reguliuoti gyvybę vandens ekosistemose. Dauguma jų yra visiškai nekenksmingi florai ir faunai
Tačiau tai ne visos teigiamos savybės. Virusai reguliuoja fotosintezės procesą, todėl atmosferoje didėja deguonies procentas.
