Неклеточные формы жизни
Вирусы. Кроме организмов, имеющих клеточное строение, существуют и неклеточные формы жизни — вирусы (от лат. вирус — яд). Их свойства позволяют, с одной стороны, считать их живыми телами природы, а с другой стороны, рассматривать их как молекулы веществ неживой природы. Вирусы обладают наследственностью и изменчивостью. В то же время они не способны к самостоятельному обмену веществ, превращению энергии и размножению. Поэтому вирусы — переходная группа между живой и неживой природой. Вирусы были открыты в 1892 г. русским ученым Д.И. Ивановским при изучении мозаичной болезни растения табака (рис. 76). Вскоре были открыты сходные возбудители многих заболеваний растений и животных. Их определили как паразитических болезнетворных агентов, которые размножаются только в клетках хозяина. Вирусы настолько малы, что до появления электронного микроскопа их природа оставалась неясной. Активное изучение вирусов началось лишь во второй половине XX в. В это же время оформилась и отдельная наука о вирусах — вирусология. В настоящее время изучение вирусов идет очень интенсивно, открыто много новых их видов. Частицы вирусов имеют симметричную структуру и разнообразную форму. Среди них встречаются многогранники (вирус полиомиелита и вирус герпеса), палочковидные (вирус табачной мозаики) и неправильно овальной формы (вирус гриппа).Вирусы имеют очень примитивное строение. Отдельные частицы вирусов — вирионы, состоящие из нуклеиновой кислоты и белков. Нуклеиновая кислота служит наследственным аппаратом вирусов и может быть представлена как молекулой ДНК, так и РНК. Она составляет сердцевину вируса и защищена капсулой. Капсула построена из множества молекул белка, компоновка которых определяет внешнее строение вириона. У некоторых представителей вирусов, помимо капсулы, может быть еще дополнительная оболочка из белков и липидов. Вирусы — внутриклеточные паразиты, т. е. могут существовать только внутри живых клеток. Вне клетки-хозяина они не проявляют признаков живого, способны кристаллизоваться подобно веществам неживой природы. Жизнедеятельность вирусов приводит к гибели клеток. При внедрении в живую клетку вирус начинает размножаться, подавляя и разрушая все клеточные структуры. Разные вирусы поражают только определенные клетки. Так, вирус оспы поражает у человека клетки эпителиальной и соединительной ткани, вирус полиомиелита — нейроны головного и спинного мозга, вирус желтой лихорадки — печень. Вирусы вызывают различные заболевания растений, животных, человека и бактерий. В бактериальных клетках паразитируют бактериофаги (от греч. бактерион — палочка и фагос — пожиратель.) Бактериофаги могут использоваться как лекарства против бактерий — возбудителей инфекционных заболеваний, например холеры и брюшного тифа.
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) вызывает заболевание СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита (рис. 79). Вирионы ВИЧ имеют округлую форму. Снаружи они покрыты белково-липидной мембраной. Под мембраной располагается промежуточная белковая капсула. Внутри нее находится генетический аппарат ВИЧ — две молекулы РНК.
При попадании вируса ВИЧ в кровь человека, он поражает лейкоциты, которые отвечают за иммунитет организма. Пораженные лейкоциты либо погибают, либо перестают узнавать чужеродных болезнетворных бактерий и аномальные клетки человека, которые образовались в результате нарушения нормального клеточного деления. В результате зараженный вирусом ВИЧ человек погибает от инфекционного заболевания, так как лейкоциты бездействуют и не вырабатывают белки-антитела. Смерть человека может наступить и от ракового заболевания, к которому приводит разрастание аномальных клеток. Ученые ведут интенсивный поиск препаратов, способных защитить или вылечить это тяжелейшее инфекционное заболевание человечества.
Упражнения по пройденному материалу
Вопросы для выполнения 08.11.2021
- Перечислите общие признаки одноклеточных организмов.
- Приведите примеры одноклеточных представителей каждого царства организмов
- Чем колониальные организмы отличаются от одноклеточных и многоклеточных?
- В чем основное различие клеток многоклеточных и одноклеточных организмов?
5. Чем можно объяснить высокие приспособительные возможности одноклеточных организмов?
Вопросы для выполнения 12.11.2021
- Почему вирусы считают переходной группой между живой и неживой природой?
- Чем вирусы по строению отличаются от бактерий?
- Какие болезни вызывают вирусы у растений, животных и человека?
- Какое строение имеет вирус-бактериофаг? Как человек использует бактериофагов?
- Какое заболевание вызывает вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)?
Рис. 78. Строение вируса-бактериофага: 1 — белковая капсула; 2 — ДНК вируса; 3 — воротничок: 4 — хвостовой чехол; 5 — базальная пластинка с шипами; 6 — хвостовые нити
Рис. 74. Колониальная водоросль вольвокс: 1 — внешний вид колонии: 2 — строение отдельных клеток, связанные друг с другом нитями цитоплазмы
Рис. 77. Вирус табачной мозаики: 1 — растение табака, пораженное вирусом; 2 — электронпая фотография вируса; 3 — схема строения
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ): 1 — белковая капсула; 2 —.молекулы фермента; 3 — РНК; 4 — липидная мембрана; 5 — белки мембрапы