Лекція 12

Розділ ІІІ. Організмовий рівень організації життя.

Тема: ВІРУСИ

1. Історія вивчення вірусів
2. Будова та процеси життєдіяльності вірусів
3. Роль вірусів у природі та житті людини

1. Наука, яка вивчає віруси називається вірусологія.

        Відкрив ці організми Д.І. Івановський – вчений, який працював в Україні, досліджував мозаїчне захворювання тютюну. Він намагався за допомогою мікробіологічних фільтрів виділити його збудника (на його думку бактерію). Але навіть найменші фільтри не могли його затримати і профільтрований сік хворої рослини спричиняв зараження здорової. Таким чином, у 1892 році Івановський довів існування нової групи збудників захворювань, які згодом назвали віруси (вірус – отрута). Але багато вірусів не можливо дослідити за допомогою світлового мікроскопа, тому їх детальніше вивчали після відкриття електронного мікроскопа.

       Віруси як внутрішньоклітинні паразити складають окреме царство живої природи – царство – Vira. (Також існують такі царства: Бактерії, Гриби, Тварини, Рослини). Довго точилися дискусії чи взагалі віруси живі організми, тому що поза клітиною хазяїна вони не проявляють ніяких властивостей живого: відсутній обмін речовин, ріст, розмноження, подразливість.

2. Будова вірусів. Вірус тютюнової мозаїки має паличкоподібну форму і являє собою порожнистий циліндр. Стінка циліндра утворюється білковими молекулами, всередині якого міститься спіраль молекули РНК чи ДНК. Оболонка вірусів захищає нуклеїнову кислоту від несприятливих умов довкілля, проникнення ферментів хазяїна, які можуть розщепити молекулу ДНК чи РНК.

     Залежно від структури і хімічного складу оболонок віруси поділяються на:

• прості віруси – складаються лише з білкових субодиниць, які утворюють спіральні структури (у вірусу тютюнової мозаїки), нитчасту, кулясту чи паличкоподібну структуру;
• складні віруси – можуть бути додатково вкритими ліпопротеїдною поверхневою мембраною, що є частиною плазматичної мембрани хазяїна (вірус віспи), яка забезпечує розпізнавання специфічних рецепторів на поверхні оболонки клітини хазяїна.

Життєвий цикл вірусів складається з двох фаз:

• позаклітинної – коли вірус не проявляє жодних ознак життєдіяльності (називається фаза вірусних частинок);
• внутрішньоклітинної – виникає при проникненні віруса в клітину і характеризується проявом процесів життєдіяльності віруса.

Механізм проникнення вірусу до клітини – хазяїна.

Проникнення віруса розпочинається з взаємодії вірусної частинки з поверхнею клітини, яка має особливі рецепторні ділянки. Оболонка ж вірусу має відповідні прикріплені білки, які «впізнають» ці ділянки. Саме цим забезпечується висока специфічність вірусів до клітин – хазяїнів – певні віруси вражають певний тип клітин певного виду організмів. Якщо вірус прикріплюється не до рецепторних ділянок, а до інших місць поверхні клітини, то зараження може і не відбутися.

         Всередину клітини вірус проникає різними шляхами:

• вірусні оболонки зливаються з клітинною мембраною ( у вірусу грипу);
• вірусна частинка потрапляє в клітину піноцитозом (полімієліт тварин);
• проникають через пошкоджені клітинні стінки (у рослин).

Після проникнення вірусу в клітину хазяїна його нуклеїнова кислота передає спадкову інформацію про вірусні білки в біосинтезуючий апарат клітини, пригнічується синтез білків хазяїна, а відбувається синтез вірусних білків. Молекули нуклеїнових кислот вірусу подвоюються, утворюються нові вірусні частинки, які окутуються оболонкою і виводяться з клітини – хазяїна різними шляхами:

• клітини – хазяїна руйнуються і вірусні частинки виходять і проникають в інші клітини;
• відбруньковуються від клітини хазяїна, а клітини хазяїна продукують нові покоління вірусів;

Комплекс процесів, які відбуваються при взаємодії інфекційного агента з організмом хазяїна називається інфекцією.  

Типи інфекцій:

• гострі – після утворення нового покоління вірусів клітина гине;
• хронічні  - клітина довгий час не гине і продукує багато поколінь.

Віруси до організмів проникають такими шляхами:

• повітряно – крапильним шляхом (грип, віспа);
• з їжею (ящур - через сире молоко);
• через пошкоджену чи не пошкоджену шкіру (сказ, віспа, герпес);
• переливання крові;
• хірургічні чи стоматологічні інфекції (СНІД);
• статевим шляхом (герпес, ВІЛ);
• членистоногі (іксодові кліщі – кліщовий енцефаліт).

При потраплянні віруса в організм утворюються антитіла білкової природи – імуноглобуліни (захисна реакція організму). Вони здатні зв’язувати антигени у комплекс антиген – антитіло, який знешкоджується імунною системою.

У відповідь на проникнення вірусу в клітину виробляються захисні білки – інтерферони, які пригнічують розмноження вірусів. На відміну від антитіл, інтерферони не мають специфічності по відношенню до певних видів вірусів.

3. Віруси спричиняють різні масові небезпечні захворювання людей, тварин і рослин.  У людей віруси вражають органи дихання (грип), травну (гератити, гастроентерити) і нервову систему (енцефаліт), шкіру та слизову оболонку (кір, герпес, вітряна віспа), пригнічує імунні реакції організму (СНІД), призводить до раку.

У тварин – ящур, чума собак, чума курей.

У рослин – мозаїчність, плямистість, пухлини, некрози.

Профілактика вірусних хвороб:

• ізолювати хворий організм до повного одужання (карантин);
• лікувати антивірусними препаратами (сироватки);
• знищувати кровосисних та паразитичних членистоногих;
• профілактичні щеплення вакцинами для вироблення імунітету (віспа, чума, сказ).