Лечение герпеса в первом триместре беременности
Все организмы состоят из клеток — наименьших структурно-функциональных единиц строения. Но существуют и неклеточные формы жизни: вирусы и бактериофаги. Какие же особенности строения позволили им занять свою достойную нишу среди царств живой природы? Давайте узнаем подробнее.
Вирусы — неклеточные формы жизни
В переводе с греческого языка название этих организмов переводится как «яд». И это не случайно. Невооруженным глазом их никто никогда не видел, но практически каждый перенес на себе их влияние. Ведь симптомы гриппа в зимний период стучатся к нам в дом без спроса.
Это сейчас известно, что вирусы — неклеточная форма жизни. Биология этих организмов оставалась загадкой на протяжении многих веков. И только в конце 19 века русский физиолог Дмитрий Иосифович Ивановский доказал, что возбудителями многих болезней являются именно вирусы. Ученый исследовал растение табака, которое было поражено табачной мозаикой. Он заметил, что если сок больного растения проникнет в здоровое, то произойдет его поражение.
Строение вирусов
Почему вирусы — неклеточные формы жизни? Ответ прост: их организм не состоит из клеток. Он представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты, окруженной белковой оболочкой — капсидом. Различают ДНК- и РНК-содержащие вирусы.
В зависимости от особенностей строения неклеточные формы жизни — вирусы — делятся на простые и сложные. Первые имеют классическое строение из нуклеиновых кислот и белков. А вторые во время сборки дополнительно прикрепляют часть плазматической мембраны. Она выполняет функцию дополнительной защитной оболочки.
Почему они живые?
Итак, вирусы — неклеточные формы жизни, не имеют привычной мембраны и органелл — постоянных клеточных структур, выполняющих определенные функции. По каким же признакам их относят к живым организмам? Они способны к процессу размножения. Причем, находясь вне организма хозяина, они не проявляют никаких признаков существования. Как только вирус оказывается в клетке, он начинает синтезировать свои белки. При этом начинается процесс подавления произведения собственных белковых молекул организма.
Вирусные белки действуют как ферменты — биологически активные вещества. Они ускоряют воспроизведение нуклеиновых кислот. Таким образом, количество чужеродных частиц увеличивается, а собственные процессы синтеза останавливаются. В результате организм заболевает, поскольку для начала процесса размножения вирусу нужна энергия и органические вещества клеток хозяина.
Бактериофаги
Вирусы — неклеточные формы жизни, которые способны паразитировать в любых организмах. И одноклеточные прокариотические бактерии не исключение.
«Пожиратели» этих организмов называются бактериофагами. Для проникновения в клетку-хозяина они просто впрыскивают собственную молекулу нуклеиновой кислоты через мембрану в цитоплазму клетки. В течение получаса в одной бактерии образуется более ста вирусных частиц.
Как бактериофаг находит в природе свою жертву? Дело в том, что для этого вирусная частица имеет специальные рецепторы, которые и распознают прокариотический организм.
Пути попадания вирусов в организм
Неклеточные формы жизни — вирусы, имея примитивное строение, способны проникать в организм хозяина разными способами. Зависят они от особенностей его строения. Для человека самыми распространенными из них являются воздушно-капельный путь, проникновение через слизистые покровы, продукты питания и воду.
Переносчиками таких опасных заболеваний, как энцефалит и желтая лихорадка, являются животные. В данном случае клещи и комары соответственно. При половых контактах возможно заражение гепатитом В и С, ВИЧ и герпесом.
В природе широко распространены и вирусы, поражающие растения и грибы. Проникновение в эти организмы происходит через участки повреждения в клеточной стенке.
Важной особенностью вирусов является их избирательность. Это значит, что частицы, которые поражают человека, не влияют на растительные и бактериальные организмы и наоборот.
Вирусы: польза или вред
Какую пользу могут приносить эти организмы, если они вызывают опаснейшие смертельные заболевания: бешенство, грипп, оспу и другие. Дело в том, что именно вирусы — неклеточные формы жизни — формируют иммунитет. Это понятие означает способность организма противостоять инфекциям. Иммунитет бывает врожденным, который представлен антителами крови, и приобретенным.
Последний разделяется на естественный и искусственный. При перенесении инфекционных заболеваний память о вирусных частицах остается у особых клеток крови — антител. При повторном попадании чужеродных организмов они распознают вирус и уничтожают его путем внутриклеточного переваривания — фагоцитоза. Искусственный иммунитет приобретается в результате вакцинации. Ее суть заключается в том, что организм человека заражают ослабленным вирусом и антитела начинают бороться с ним, формируя иммунную память.
Благодаря различным формам иммунитета организм сохраняет свою жизнеспособность начиная с первого вздоха младенца в течение всей жизни. Каждую минуту в кровеносное русло поступает множество вирусных частиц. Если количества антител достаточно для их полного уничтожения, человек остается здоров. Болезнь наступает в ином случае, когда вирусные частицы преобладают и ресурсов иммунной системы недостаточно, чтобы обезвредить их.
Неклеточные формы жизни — вирусы и фаги — являются представителями отдельного царства живой природы, которое называется Vira. В последние десятилетия основной задачей эпидемиологов является создание новых вакцин от многих опасных вирусных заболеваний. Дело в том, что в процессе самосборки происходит мутация и образование новых вирусов. Особенно это касается ВИЧ, который поражает саму иммунную систему, полностью делая организм беззащитным. Это является серьезной проблемой для современной науки. Надеемся, она будет решена уже в ближайшее время.
Источник
Примитивные организмы
Вспомните
· что организм — это структурная единица жизни;
· что организм является биосистемой.
Формы организмов. Живые организмы очень разнообразны. Они различаются по способу питания (автотрофы и гетеротрофы), особенностям строения (одноклеточные, многоклеточные, неклеточные), продолжительности жизни, поведению, полу (мужские и женские). При этом все организмы обладают индивидуальным запасом наследственной информации, доставшейся каждой особи от родителей.
В процессе эволюции на Земле возникли три формы организмов — одноклеточные, многоклеточные и неклеточные, которые различаются между собой по строению, физиологическим процессам и значению в природе. Среди одноклеточных организмов в природе существуют прокариотические (доядерные) и эукариотические (ядерные) формы.
Рассмотрим вначале особенности одноклеточных доядерных организмов — бактерий и группу неклеточных организмов — вирусов.
Бактерии и их свойства. Бактерии — самые древние и, следовательно, наиболее примитивные по строению и свойствам организмы. Их клетки намного (на порядок) мельче клеток эукариотических одноклеточных организмов. Их ядерное вещество представлено одноцепочечной кольцевой ДНК (условно называемой «хромосомой»). Поэтому бактерий относят к гаплоидным организмам. Бактериальная ДНК не отделена от цитоплазмы мембраной, а, прикрепившись к плазматической мембране, находится непосредственно в цитоплазме. Ядерное вещество (ДНК) в клетке бактерий называют нуклеоидом (лат. nucleus — «ядро» и греч. eidos — «вид»). Поэтому бактерий относят к доядерным организмам, выделив их в особое надцарство Доядерные, или Прокариоты.
Строение бактерий. Снаружи плазматической мембраны клетки бактерии обычно находится прочная клеточная стенка, в состав которой входит муреин (гликопротеид). Клеточная стенка окружена слизистой капсулой. У некоторых бактерий имеются жгутики. Цитоплазма неподвижна и не разделена мембраной на внутренние отделы, содержит рибосомы, которые заметно мельче рибосом эукариот.
По внешнему виду среди бактерий различают: палочковидные — бациллы, округлые — кокки, цепочки из кокков — стрептококки, грозди кокков — стафилококки, спиралевидные — спириллы, изогнутые в виде запятой — вибрионы. Форма бактерий служит важным морфологическим признаком, широко используемым для определения их таксономических групп и принадлежности к определённому виду в систематике бактерий.
По способу получения энергии бактерий подразделяют на автотрофов и гетеротрофов. Среди бактерий-автотрофов есть фотосинтезирующие, или фототрофы, — цианобактерии, зелёные и пурпурные бактерии. Другие автотрофы получают энергию за счёт окисления неорганических веществ (сероводорода, серы, аммиака и др.). Этот путь образования органических веществ называют хемосинтезом, а бактерий — хемосинтезирующими.
Большинство видов бактерий — гетеротрофы, т. е. организмы, питающиеся готовыми органическими веществами (сапротрофы, паразиты, симбионты). В природе практически нет органических веществ, которые бы не перерабатывались бактериями.
По отношению к кислороду бактерий делят на аэробных, по своему обмену веществ нуждающихся в кислороде, и анаэробных, способных жить в бескислородных условиях. Некоторые бактерии для получения энергии используют анаэробный ферментативный способ расщепления органических веществ — брожение.
Образ жизни бактерии. Бактерии населяют все среды жизни, способны обитать в любых условиях. При наступлении неблагоприятных условий клетки бактерий покрываются плотной защитной оболочкой — образуют споры, сохраняющие свою жизнеспособность в течение длительного времени (сотен и даже тысяч лет). Споры бактерий — это способ защиты организма от действия неблагоприятных факторов среды, а не способ размножения, как у эукариот. В благоприятных условиях спора пробуждается и начинает процесс жизнедеятельности.
Размножение бактерий осуществляется простым делением клетки надвое.
Значение бактерий. Роль бактерий в природе огромна. Они участвуют в переработке любого органического вещества. Способствуя повышению плодородия почвы, они играют важную роль в сельском хозяйстве. Являясь компонентом биологического круговорота веществ, разлагая органические вещества, бактерии выполняют функцию санитаров биосферы. Это свойство бактерий человек использует в различных очистных сооружениях. Многие виды бактерий широко используются в пищевой промышленности, особенно при получении молочнокислых продуктов.
Среди бактерий немало болезнетворных (патогенных) видов, являющихся возбудителями многочисленных инфекционных заболеваний человека, животных и грибов.
Науку, изучающую многообразие, строение и свойства бактерий, называют микробиологией.
Вирусы представляют собой неклеточную (промежуточную между живой и неживой материей) форму жизни. Это очень древние организмы, они появились на Земле задолго до эукариот. Эти организмы, выделяемые в особое царство Вирусы, имеют очень простое строение. Каждая вирусная частица (вирион) содержит молекулу нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), окружённую белковой оболочкой.
Вирусы герпеса, натуральной оспы содержат в вирионе ДНК, а вирусы кори, краснухи, гриппа, СПИДа, табачной мозаики — РНК
Отличительная особенность вирусов — способность размножаться только в живых клетках. Проникая в клетку, вирус внедряется в её генетический аппарат. В итоге поражённая клетка начинает производить вирусную нуклеиновую кислоту и вирусные белки. Группу вирусов, избирательно поражающих бактерии и паразитирующих на них, называют бактериофагами
Схема заражения и размножения вируса-бактериофага в клетке бактерии
Вирусы являются возбудителями многих болезней растений, грибов, животных и человека. Они вызывают такие заболевания, как гепатит, полиомиелит, оспа, грипп, ящур
Вирусы (вирус табачной мозаики) были открыты российским учёным Д.И. Ивановским в 1892 г. Сегодня известно около 500 видов вирусов, вызывающих различные заболевания. Однако огромное количество вирусов, обитающих в биосфере, ещё не описано и не изучено. Вирусы играют огромную роль в природных экосистемах, регулируя численность всех других организмов.
1. Как осуществляется управление процессами жизнедеятельности в клетках бактерий, не имеющих ядра?
2. Какие типы обмена веществ свойственны бактериям?
3. Какую роль в жизни бактерий выполняют споры?
4. В чём состоит главное отличие вируса от бактерии?
Источник
Все живое разделено на 2 империи — клеточные и неклеточные формы жизни. Основными формами жизни на Земле являются организмы клеточного строения. Этот тип организации присущ всем видам живых существ, за исключением вирусов, которые рассматриваются как неклеточные формы жизни.
Неклеточные формы
К неклеточным организмам относятся вирусы и бактериофаги. Остальные живые существа являются клеточными формами жизни.
Неклеточные формы жизни являются переходной группой между неживой и живой природой. Их жизнедеятельность зависит от эукариотических организмов, они могут делиться только проникнув в живую клетку. Вне клетки неклеточные формы не проявляют признаков жизни.
В отличие от клеточных форм, неклеточные виды имеют только один вид нуклеиновых кислот — РНК или ДНК. Они не способны к самостоятельному синтезу белков из-за отсутствия рибосом. Также в неклеточных организмах отсутствует рост и не происходят обменные процессы.
Общая характеристика вирусов
Вирусы настолько малы, что лишь в несколько раз превышают размеры крупных молекул белков. Величина частиц разных вирусов находится в пределах 10-275нм. Они видны только под электронным микроскопом и проходят через поры специальных фильтров, задерживающих все бактерии и клетки многоклеточных организмов.
Впервые их открыл в 1892 г. русский физиолог растений и микробиолог Д. И. Ивановский при изучении болезни табака.
Вирусы являются возбудителями многих болезней растений и животных. Вирусными болезнями человека являются корь, грипп, гепатит (болезнь Боткина), полиомиелит (детский паралич), бешенство, желтая лихорадка и др.
Строение и размножение вирусов
Под электронным микроскопом разные виды вирусов имеют вид палочек и шариков. Отдельная вирусная частица состоит из молекулы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), свернутой в клубок, и молекул белка, которые располагаются вокруг нее в виде своеобразной оболочки.
Вирусы не могут самостоятельно синтезировать нуклеиновые кислоты и белки, из которых они состоят.
Процесс размножения вирусов
Размножение вирусов возможно только при использовании ферментативных систем клеток. Проникнув в клетку хозяина, вирусы изменяют и перестраивают ее обмен веществ, в результате чего сама клетка начинает синтезировать молекулы новых вирусных частиц. Вне клетки вирусы могут переходить в кристаллическое состояние, что способствует их сохранению.
Вирусы специфичны — определенный вид вируса поражает не только конкретный вид животного или растения, но и определенные клетки своего хозяина. Так, вирус полиомиелита поражает только нервные клетки человека, а вирус табачной мозаики — только клетки листьев табака.
Бактериофаги
Бактериофаги (или фаги) являются своеобразными вирусами бактерий. Они были открыты в 1917 г. французским ученым Ф. д’Эрелем. Под электронным микроскопом они имеют форму запятой или теннисной ракетки размером около 5нм. Когда частица фага прикрепляется своим тонким отростком к бактериальной клетке, ДНК фага проникает в клетку и вызывает синтез новых молекул ДНК и белка бактериофага. Через 30-60мин бактериальная клетка разрушается и из нее выходят сотни новых частиц фага, готовых к заражению других бактериальных клеток.
Раньше считали, что бактериофаги могут быть использованы для борьбы с болезнетворными бактериями. Однако оказалось, что фаги, быстро разрушающие бактерии в пробирке, неэффективны в живом организме. Поэтому в настоящее время они применяются в основном для диагностики болезней.
Клеточные формы
Клеточные организмы делятся на два надцарства: прокариоты и эукариоты. Структурной единицей клеточных форм жизни является клетка.
Прокариоты имеют простейшее строение: отсутствует ядро и мембранные органоиды, деление идет путем амитоза, без участия веретена деления. К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии.
Эукариоты — это клеточные формы, имеющие оформленное ядро, которое состоит из двойной ядерной мембраны, ядерного матрикса, хроматина, ядрышек. Также в клетке находятся мембранные (митохондрии, пластинчатый комплекс, вакуоли, эндоплазматический ретикулум) и немембранные (рибосомы, клеточный центр) органеллы. ДНК у представителей клеточных форм находится в ядре клетки, в составе хромосом, а также в клеточных органоидах, таких как митохондрии и пластиды. Эукариоты объединяют растительный, животный мир и Царство грибов.
Сходство между клеточными и не клеточными видами заключается в наличии специфического генома, способности эволюционировать и давать потомство.
Клеточная теория
Открытие и изучение клетки стало возможным благодаря изобретению микроскопа и усовершенствованию методов микроскопических исследований. Первое описание клетки было сделано в 1665 г. англичанином Р. Гуком. Позже стало ясно, что он открыл не клетки (в современном понимании этого термина), а только наружные оболочки растительных клеток.
История открытия
Прогресс в изучении клетки связан с развитием микроскопирования в XIX в. К этому времени изменились представления о строении клеток: главным в организации клетки стала считаться не клеточная стенка, а собственно ее содержимое, протоплазма. В протоплазме был открыт постоянный компонент клетки — ядро. Накопленные многочисленные наблюдения о тончайшем строении и развитии тканей и клеток позволили подойти к обобщениям, которые были сделаны впервые в 1839 г. немецким биологом Т. Шванном в виде сформулированной им клеточной теории. Он показал, что клетки растений и животных принципиально сходны между собой. Дальнейшее развитие и обобщение эти представления получили в работах немецкого патолога Р. Вирхова.
Клеточная теория
Значение в науке
Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства всей живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие эмбриологии, гистологии и физиологии. Она дала основу для материалистического понимания жизни, для объяснения эволюционной взаимосвязи организмов, для понимания индивидуального развития.
«Главный факт, революционизировавший всю физиологию и впервые сделавший возможной сравнительную физиологию, это — открытие клеток» — так охарактеризовал Ф. Энгельс это событие, сравнивая открытие клетки с открытием закона сохранения энергии и эволюционной теории Дарвина.
Основные положения клеточной теории сохранили свое значение на сегодняшний день, хотя более чем за 100 лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клеток.
Основные положения
В настоящее время клеточная теория постулирует:
- Клетка — элементарная единица живого;
- клетки разных организмов гомологичны по своему строению;
- размножение клеток происходит путем деления исходной клетки;
- многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток, объединенные в целостные, интегрированные системы тканей и органов, подчиненных и связанных между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.
Источник
