Co jsou viry? Biologie: typy a klasifikace virů

Virusy (biologie dekóduje význam tohoto výrazu tak) jsou extracelulární agens, které lze reprodukovat pouze pomocí živých buněk. A jsou schopny zasáhnout nejen lidi, rostliny a zvířata, ale také bakterie. Viry bakterií se nazývají bakteriofágy. Ne tak dávno byly objeveny druhy, které se navzájem zasáhly. Jsou nazývány "satelitními viry".

Obecné charakteristiky

Viry jsou velmi početnou biologickou formou, jak existují v každém ekosystému na planetě Zemi. Jejich studium se zabývá takovou vědou jako je virologie - rozdělení mikrobiologie.

Každá částice viru má několik složek:

- genetické údaje (RNA nebo DNA);

- kapsid (proteinový povlak) - má ochrannou funkci;

Viry mají poměrně různorodou formu, od nejjednodušší spirály až po ikosahedral. Standardní velikosti představují asi jednu stovinu velikosti malé bakterie. Nicméně, většina vzorků je tak malá, že nejsou ani vidět pod světelným mikroskopem.

Svojí povahou jsou viry parazity a nemohou se množit mimo živou buňku. Ale když vyjdou z klece, přestanou ukazovat živé znamení.

Distribuováno několika způsoby: viry, které žijí v rostlinách, se pohybují hmyzem, který se živí rostlinnými šťávami - zvířecí viry se přenášejí hmyzem, který sání krve. Nechte lidských virů jsou vysílány velkým množstvím způsobů: leteckou nebo sexuální cestou a transfuzí krve.

Původ

Viry (biologie počítá obrovský počet druhů) mají několik hypotéz původu. Tyto parazity byly nalezeny na každém milimetru planety, kde jsou živé buňky. Proto existují od samého počátku vzhledu života.

V naší době existují tři hypotézy původu virů.

1. Buněčná hypotéza uvádí, že extracelulární agens se objevili z fragmentů RNA a DTC, které by mohly být uvolněny z většího těla.
2. Regresivní hypotéza ukazuje, že viry byly malé buňky, což vede k parazitní způsob života ve větších druhů, ale nakonec ztratil geny potřebné pro parazitní existence.
3. Hypotéza coevoluce naznačuje, že viry se objevily ve stejnou dobu, kdy se objevily živé buňky, tedy před miliardami lety. A objevil se jako výsledek konstrukce komplexních komplexů nukleových kyselin a bílkovin.

Stručně o virech (podle biologie těchto organismů, naše znalostní báze, bohužel, není zdaleka dokonalá), můžete si přečíst v tomto článku. Každá z výše uvedených teorií má své nevýhody a neprokázané hypotézy.

Viry jako forma života

Existují dvě definice formy života virů. Podle prvního je extracelulárními činidly komplex organických molekul. Druhá definice uvádí, že viry jsou zvláštní formou života.

Virusy (biologie znamená vznik mnoha nových typů virů) jsou charakterizovány jako organismy na hranicích živých. Oni připomínají živé buňky tím, že mají svůj vlastní jedinečný soubor genů a vyvíjejí se na základě metody přirozeného výběru. Mohou se rovněž množit a vytvářet vlastní kopie. Protože viry nejsou mají buněčnou strukturu, vědci je nepovažují za živou záležitost.

Pro syntézu vlastních molekul potřebují extracelulární agens hostitelskou buňku. Absence vlastního metabolismu jim neumožňuje reprodukovat bez pomoci.

V roce 2013 byl však publikován vědecký článek, že některé bakteriofágy mají svůj vlastní imunitní systém schopný přizpůsobit se. A to je další důkaz, že viry jsou formou života.

Klasifikace virů od společnosti Baltimore

Jaké jsou viry, podrobně popisuje biologie. David Baltimore (laureát Nobelovy ceny) vyvinul svou klasifikaci virů, která je stále úspěšná. Tato klasifikace je založena na metodách tvorby mRNA.

Virusy musí tvořit mRNA z vlastních genomů. Tento proces je nezbytný pro replikaci vlastní nukleové kyseliny a pro tvorbu proteinů.

Klasifikace virů (biologie zohledňuje jejich původ) podle Baltimore vypadá takto:

- Viry s dvojvláknovou DNA bez RNA fáze. Patří sem mimiviry a herpetické viry.

- Jednovláknová DNA s pozitivní polaritou (parvovirus).

- Dvojvláknová RNA (rotavirus).

- Jednovláknová RNA s kladnou polaritou. Zástupci: flavivirusy, pikornaviry.

- Jednovláknová molekula RNA s dvojitou nebo zápornou polaritou. Příklady: filovirusy, orthomixoviruses.

- Jednovláknová pozitivní RNA, stejně jako přítomnost syntézy DNA na matrici RNA (HIV).

- Dvojvláknová DNA a přítomnost DNA syntézy na matrici RNA (hepatitida B).

Životnost

Příklady virů v biologii jsou nalezeny téměř v každém kroku. Ale v celém životním cyklu probíhá prakticky stejně. Bez buněčné struktury se nemohou rozmnožovat dělením. To je důvod, proč se materiály používají uvnitř buňky svého hostitele. Tak, oni reprodukují velký počet kopií sebe.

Cyklus viru se skládá z několika etap, které se překrývají.

V prvním stadiu je virus vázán, to znamená, že vytváří specifickou vazbu mezi jeho proteiny a receptory hostitelské buňky. Dále musíte zadat buňku a dát jí genetický materiál. Některé druhy tolerují také bílkoviny. Poté dochází ke ztrátě kapsidy a uvolňuje se genomová nukleová kyselina.

Po vniknutí parazita do buňky začíná shromažďování virových částic a modifikace bílkovin. A jako výsledek, virus opouští buňku. Dokonce i když se aktivně rozvíjí, nemusí zabíjet klec, ale i nadále žije v něm.

Nemoci člověka

Biologie interpretuje viry jako nejnižší projev života na planetě Zemi. Jedna z nejjednodušších virových onemocnění člověka je zima. Tyto parazity však mohou způsobit velmi závažná onemocnění, jako je AIDS nebo ptačí chřipka.

Každý virus má svůj vlastní mechanismus určitého mechanismu. Tento proces zahrnuje lýzu buněk, což vede k jejich smrti. Nechte mnohobuněčných organismů Když zemře velké množství buněk, celý organismus začne fungovat špatně. V mnoha případech mohou viry neškodit lidskému zdraví. V medicíně se to nazývá latence. Příkladem takového viru je herpes. Některé latentní druhy jsou schopné těžit. Někdy jejich přítomnost způsobuje imunitní reakci proti bakteriálním patogenům.

Některé infekce mohou být chronické nebo celoživotní. To znamená, že virus se vyvíjí, navzdory ochranným funkcím těla.

Epidemie

Vírová epidemiologie je věda, která zkoumá, jak řídit přenos virových infekcí mezi lidmi. Přenos parazitů může být horizontální, tj. Od osoby k osobě - ​​nebo vertikálně - od matky k dítěti.

Horizontální přenos je nejčastějším typem viru rozšířeným mezi lidstvo.

Rychlost přenosu viru závisí na několika faktorech: hustotě obyvatelstva, počtu lidí se špatnou imunitou a také kvalitě léků a povětrnostních podmínek.

Ochrana těla

Ty typy virů v biologii, které mohou ovlivnit lidské zdraví, jsou nespočetné. První obranná reakce je vrozená imunita. Skládá se ze speciálních mechanismů, které poskytují nešpecifickou ochranu. Tento druh imunity nemůže poskytnout spolehlivou a dlouhodobou ochranu.

Když se obratlovci objevují získanou imunitou, vytvářejí se speciální protilátky, které se připojují k viru a zajišťují jeho bezpečnost.

Avšak ne všechny stávající viry tvoří získanou imunitu. Například HIV neustále mění aminokyselinovou sekvenci, takže opouští imunitní systém.

Léčba a prevence

Viry v biologii - to je velmi častý jev, takže vědci vynesli pro viry samotné speciální vakcíny obsahující "zabijácké látky". Nejběžnějším a nejúčinnějším způsobem kontroly je očkování, které vytváří imunitu vůči infekcím, stejně jako antivirové léky, které jsou schopné selektivně inhibovat replikaci virů.

Virové a bakteriální biologie popisuje především jako škodlivé obyvatele lidského těla. V současnosti je s pomocí očkování možné překonat více než třicet virů, které se usadily v lidském těle, a ještě více - v těle zvířat.

Opatření profylaxe proti virovým onemocněním by měla být provedena včas a kvalitativně. Proto musí lidstvo vést zdravý životní styl a snažit se zlepšit imunitu všemi možnými způsoby. Stát musí zajistit karantény včas a poskytovat dobré lékařské služby.

Viry rostlin

Formy virů, biologie jsou často považovány za kulaté a tyčkovité. Existuje mnoho takových parazitů. V ekonomice ovlivňují především výnos, ale jejich zbavování je ekonomicky nerentabilní. Z rostliny na rostlinu se tyto viry šíří pomocí vektorů hmyzu. Tyto druhy neovlivňují lidi ani zvířata, protože se mohou množit pouze v rostlinných buňkách.

Zelení přátelé naší planety mohou být také chráněni před nimi mechanismem genu rezistence. Velmi často rostliny postižené virem začínají vyrábět antivirové látky, jako je kyselina salicylová nebo kyselina Oxid dusnatý. Molekulární biologie virů je řešení problémů odpojovacích úrodné rostlinných parazitů, jakož i změnu jejich chemicky nebo geneticky, což přispívá k dalšímu rozvoji biotechnologií.

Umělé viry

Typy virů v biologii jsou četné. Zvláště je nutné vzít v úvahu skutečnost, že vědci se naučili vytvářet umělé parazity. První umělý druh byl získán v roce 2002. Ve většině extracelulárních činidel začne umělý gen zavedený do buňky vykazovat infekční vlastnosti. To znamená, že obsahují všechny informace, které jsou potřebné pro vytvoření nových druhů. Tato technologie je široce používána k výrobě protiinfekčních vakcín.

Schopnost vytvářet viry v umělém prostředí může mít mnoho důsledků. Virus nemůže zcela uniknout, dokud jsou citlivé těla.

Viry jsou zbraně

Bohužel, infekční parazity mohou způsobit ničivé epidemie, takže mohou být použity jako biologické zbraně. Potvrzení tohoto je Španělská chřipka, který byl vytvořen v laboratoři. Dalším příkladem je neštovice. Vakcína pro něj již bylo konstatováno, ale zpravidla očkování je pouze zdravotničtí pracovníci a vojenský personál, což znamená, že zbytek populace je potenciální riziko, pokud tento druh biologické zbraně budou použity v praxi.

Viry a biosféra

V současné době je extracelulární látky mohou „pochlubit“ nejvyšší počet osob a druhů žijících na planetě Zemi. Vykonávají důležitou funkci, která upravuje počet populací živých organismů. Velmi často tvoří symbiózu se zvířaty. Například jed některých vosků obsahuje složky virového původu. Nicméně, jejich hlavní úlohou v existenci biosféry je život v mořích a oceánech.

Jedna čajová lžička mořské soli obsahuje asi milion virů. Jejich hlavním cílem je regulace života ve vodních ekosystémech. Většina z nich je absolutně neškodná pro rostliny a živočichy

Ale to v žádném případě nejsou všechny pozitivní vlastnosti. Viry regulovat fotosyntézy proces, takže se zvýší obsah kyslíku v atmosféře.