Клетъчна структура на вирусите. Характеристики на структурата на вирусите

Те са навсякъде: във въздуха, водата, почвата и по повърхността на предметите. Те са толкова малки, че не всичките им видове могат да се видят с обикновен микроскоп. Това са вируси, невероятни природни образувания, които не са напълно разбрани и имат невероятни нива на оцеляване.

Запознайте се: отровни и опасни

Вирусът абсолютно оправдава името си, ако го преведете от латински: отрова. Преди това тази дума се използваше по отношение на всички патогени на заболяването безразборно. Но в края на 19-ти век ситуацията се промени.

Преди два века руски учен Ивановски, по време на експерименти с тютюневи листа, засегнати от специфично заболяване, установи, че ако бактериалното съдържание е отделено от изцедения сок с помощта на филтър, полученият биоматериал все още запазва способността си да заразява здрави растения. След това учените започнали да изолират нови видове агресивни агенти чрез филтриране, като например вирус на шап или жълта треска. Постепенно думата „филтрира” изчезва и на този етап от развитието на науката, причините за повечето болести по света обикновено се наричат ​​вируси.

Нито жив, нито мъртъв

Този въпрос все още е предмет на научни спорове. Факт е, че тъй като структурата на вирусите (на първо място, причиняваща тютюнева мозайка) е изследвана, техните поведенчески модели, тогава се появяват важни детайли, които ни карат да се чудим: дали е по-вероятно жив от мъртъв, или обратното?

Аргументи за:

• молекулярна структура;
• съдържат генома;
• вътре в клетката се държат доста активно.

Аргументи срещу:

• извън клетъчната кухина са напълно инертни;
• те не синтезират самостоятелно протеин и следователно не могат да споделят генния материал без присъствието на клетката гостоприемник.

Някои учени са убедени, че вирусът е жив организъм, съществуващ според други закони, различен от обичайния за нас. Други имат различно мнение, наричайки ги задължителни паразити. Следователно дилемата: вирусът е организъм или молекулата, активирана при определени условия, остава неразрешена.

Структурни особености

Структурата на вирусите, които причиняват много болести, варира в детайли, но има много сходства. На първо място, извънклетъчната форма на вируса се нарича вирион. Той се състои от следните елементи:

• ядро, което съдържа от 1 до 3 молекули нуклеинова киселина;
• капсид - покритие на протеин, който предпазва киселината от ефектите;
• черупка, състояща се от протеин-липидни съединения (не винаги на разположение).

Нуклеинова киселина е генетичен код вирус. Интересно е, че дезоксирибонуклеиновите и рибонуклеиновите киселини никога не се съдържат заедно. Докато микроорганизми, в "жизненост", от които никой не се съмнява, например, хламидия, са съставени от двете киселини. Що се отнася до генната информация, тя може да бъде ограничена до 1-3 гени и понякога съдържа до 100 единици.

Вирионите заемали допълнителен плик от окупирания организъм, правейки промени клетъчна структура. Вирусът, който има такова допълнение, се интересува от цитоплазмената или ядрена мембрана, за да образува вторичен защитен слой от неговите фрагменти. Освен това, такава обвивка е характерна само за сравнително големи проби, като херпес или грипен вирус.

Компонентите на вирионите изпълняват не само функциите на защита и съхранение на информация, но и са отговорни за вирусното размножаване и необходимите мутации.

Унифициран вирус

Структурните особености на вирусите са такива, че тяхната класификация зависи от формата на капсида. Най-простите вируси имат структура, която се характеризира с наличието на един вид протеинови молекули в състава на капсида. Това са така наречените голи вируси, т.е. напълно лишени от черупката.

Но има вириони, покрити с капсомери - асоциация на няколко молекули, които формират определена геометрична форма. Структурата на вирусите, както и техните капсомери, играе важна роля при идентифицирането на агресивен агент. Формата варира значително: глава с опашка, правоъгълник (едра шарка), топка (грип), пръчка (тютюнева мозайка), нишка (болест на картофените клубени), полиедър (полиомиелит), куршум (бяс).

нано размери

Вирусите са толкова малки, че повечето от тях могат да бъдат изследвани подробно само с електронен микроскоп. Каквато и да е формата и структурата на вируса, бактериите винаги ще се различават в по-големи размери (около 50 пъти). Размерът на вирионите варира в диапазона от малък (20-30 nm) до голям (400 nm).

Големи екземпляри могат дори да се видят в обектива на конвенционалния микроскоп, а останалите поради факта, че те са по-малки от дължината на светлината, се наблюдават само с помощта на електроника. Въпреки че има изключения: огромният ваксина вирус е идентичен по размер с малки бактерии като рикетсии, които между другото също имат признаци на задължителни паразити. Съответно, вирионът не се отличава от други микроорганизми чрез паразитни характеристики или размер, а по структура на вируса.

Заемане на клетки

Вирусната инвазия на клетката не може да бъде сравнена - по природа този механизъм не се среща никъде другаде. Извън клетката вирионът е в спящо, кристализирано състояние. Но щом влезе в желаната кухина, как започват активните действия.

1. Адсорбция. С други думи, това е прикрепването на вириони (понякога стотици) към стените на избрана клетка.
2. Viropeksis. Процесът на директно потапяне в клетката, протичащ през мястото на свързване на вируса. Интересен момент: клетката не предотвратява инвазията, защото частица от вируса, или по-скоро неговият протеин, се идентифицира от клетката като „своя“.
3. Удвояване. Инфекционната инвазия започва, когато вирусите се размножават в клетката. Те синтезират нови молекули, подобни на себе си, образувайки многобройни капсиди.
4. Изход. По време на пренасищане, клетъчната структура се разрушава, вирусите вече не задържат и те се разпадат, за да заразят нови клетки. В този случай такъв процес може да се осъществи по няколко начина.

Изненадващо, микроорганизмите стотици пъти по-малки клетки уверено и бързо разрушават работата му, разрушително влияят на метаболитните процеси и често унищожават жертвата.

Видове вирусни прониквания

Такава класификация зависи от естеството на клетъчното унищожаване, както и от продължителността на престоя на агресивен агент. В това отношение има три вида инфекции:

• деструктивен: този вид инфекция се нарича литичен, с вируси, които масово излизат от клетъчното пространство и, унищожавайки всичко по пътя си, са склонни да завладеят нови клетки;
• устойчиви или устойчиви: характеризиращи се с постепенно изтичане на вирусни маси навън, без да се нарушава работата на клетката;
• скрит: латентният тип се отличава с вграждането на вирусния геном в клетъчните хромозоми и по-късно, с деление, клетка предава вируса на своите детски структури.

Структурата на вирусите е такава, че възпроизвеждането им е възможно единствено въз основа на жива клетъчна структура и нищо друго. Механизмът е прост: поради липсата на определени ензими, вирионите, нахлуващи в клетката, пренареждат метаболизма му, за да произвеждат вирусни компоненти. Затова те се наричат ​​задължителни, т.е. задължителни паразити.

Инфекциозно разнообразие

В заключение си струва да се отбележи поразителното разнообразие на тези микроскопични вещества, което обяснява разликата в наблюдаваните симптоми. Има вируси с наличие на ДНК - херпес, едра шарка, а също така съдържащи РНК - FMD, няколко бактериофаги. Наред с другите неща, тези вириони съдържат липиди.

Други варианти: безлипидни вируси, като аденовируси и по-голямата част от бактериофагите.

Окуражаващ е фактът, че рано или късно наученият свят ще се научи да подчинява тези форми на живот и да ги превръща в полза на човечеството.