Laiveko.ru

Медицина и здоровье
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Биология коронавируса

Биология коронавируса

Коронавирусы — распространённое семейство микроорганизмов. Ряд представителей этой группы имеет тропность к слизистым дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, а также к легочной и нервной тканям человека. Вирионы сферической формы, и наиболее заметная их особенность — это выступы, исходящие от поверхности оболочки в форме булавы. Шипы делают вирус похожим на солнечную корону, откуда и происходит название. Под оболочкой вириона находится нуклеокапсид (т.е. РНК вируса и специфический белок). Коронавирусы вызывают широкий спектр патологических процессов у птиц и млекопитающих, в том числе у человека. Современная классификация включает четыре группы — альфа-, бета-, гамма- и дельта-коронавирусы. Две последних группы в основном существуют среди птиц, для млекопитающих опасность представляют альфа и бета. Вызывают инфекционные заболевания у человека семь штаммов [1], в основном это острые поражения верхних дыхательных путей, то есть обычная простуда, реже — расстройства пищеварения. Наиболее опасны три бэта-коронавируса:

  1. SARS-CoV — возбудитель атипичной пневмонии
  2. MERS-CoV — коронавирус ближневосточного респираторного синдрома
  3. SARS-CoV-2 — «герой нашего времени»

Природный резервуар этих наиболее опасных разновидностей — подковоносые летучие мыши, которые распространены практически повсеместно за исключением тундры, приполярных районов и некоторых островов, однако скорее всего, человек заражается через другие виды животных [2-6].

В 2002–2003 около 8000 человек были госпитализированы с тяжёлым острым респираторным синдромом [Severe acute respiratory syndrome, SARS], вызванным вирусом SARS-CoV. Эпидемия началась в провинции Гуандун откуда и распространилась по всему миру с 775-ю летальными случаями, преимущественно на юге КНР и Гонконге. Позже китайские эпидемиологи установили, что промежуточным источником вируса были Циветты (азиатские родственники кошек) и Енотовидные собаки, а первичным резервуаром — подковоносые летучие мыши в провинции Юньнань.

Другая эпидемия, получившая название «ближневосточный респираторный синдром» [Middle East respiratory syndrome, MERS], началась в 2012 году в Саудовской Аравии и продолжалась до 2015 года достигнув Южной Кореи. Сейчас регистриуются спорадические случаи. На текущий момент зарегистрировано более 2000 заболевших, при этом более трети с летальным исходом. Источником вируса MERS-CoV (HCoV-EMC/2012) вновь были летучие мыши, а наибольшее число промежуточных носителей зарегистрировано среди верблюдов дромадеров.

Нынешний Уханьский вирус первоначально получил название 2019-nCoV, но после анализа пяти вирусных геномов обнаружилось, что его сходство с вирусом SARS-CoV столь велико, что не позволяет выделить новый вирус в отдельный таксон, поэтому Уханьский штамм переименовали в SARS-CoV-2 [7,8]. S-протеин, входящий в состав вириона, играет определяющую роль в контакте вируса с организмом хозяина. Этот белок обладает сродством к рецепторам ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) клеток человека, и вирус использует эти рецепторы для проникновения в клетку [9-12]. Исследования показали, что SARS-CoV-2 имеет более высокое сродство к ACE2 человека, чем исходный штамм вируса SARS [13]. SARS-CoV-2 может также использовать другой путь проникновения в клетку хозяина — трансмембранный гликопротеин базигин (BSG, CD147) [14]. Рецепторы ACE2 и базигин — широко предаставлены в различных органах и тканях. SARS-CoV-2 производит минимум три фактора вирулентности, которые способствуют выделению новых вирионов из клеток-хозяев и подавляют иммунный ответ [15].

Обычно SARS-CoV-2 сохраняется на поверхностях несколько часов, но в особо благоприятных для вируса условиях — до нескольких дней, что сопоставимо с вирусом атипичной пневмонии. Уточним, что эти благоприятные условия в точности не идентифицированы, важны и влажность, и температура, и воздушные потоки, и шершавость поверхности, и сопутствующее микробиологическое окружение [16-18]. Регулярные дезинфекционные мероприятия снижают вирусную нагрузку в помещениях, где присутствуют инфицированные [19]. Согласно рекомендациям Центра по Контролю за Заболеваниями США и Сети Национальных Институтов Здоровья США дистанция между людьми в условиях высокого риска инфицирования должна составлять не менее 2 метров [20-22]. Коронавирусы, как и большинство вирусов, вызывающих острые респираторные инфекции, эффективно уничтожаются широким спектром антисептиков и дезинфицирующих средств, с полным списком и рекомендуемой экспозицией можно ознакомиться на сайте Агентства по Защите Окружающей Среды США. Адаптированный материал на русском языке вскоре появится на нашем сайте.

Общая характеристика вирусных болезней растений и вирусов

Помимо грибных и бактериальных болезней растений, в настоящее время широкое распространение получили вирусные болезни, или вирозы, которые вызываются фильтрующимися вирусами.

Читать еще:  Определение диагноза мигрень

К таким болезням относятся: мозаика табака, различные типы мозаики картофеля, столбур томата, закукливание овса, желтуха персика и много других болезней плодовых деревьев, ягодных кустарников, овощных и технических культур.

По некоторым признакам поражения, а также по способам передачи вирусные болезни имеют ряд особенностей. Эти особенности проявляются в том, что пораженные растения приобретают неравномерную мозаичную раскраску наземных органов и измененную форму листовой пластинки и некоторых репродуктивных органов. Изменения листьев, цветков и ветвей ведет к недоразвитию, а то и к гибели целых растений, что снижает урожай культурных растений. Существенной особенностью вирусных болезней является их инфекционность, т. е. способность передаваться от больных растений к здоровым через сок зараженных растений при помощи насекомых, которые питаются на них.

Таким образом, вирусные болезни по некоторым признакам (например, хлороз, изменение формы растения) напоминают неинфекционные болезни, вызываемые влиянием неблагоприятных внешних условий, а по другим признакам они сближаются с грибными и бактериальными инфекциями. На самом же деле эта группа болезней растений является самостоятельной, что обусловлено самостоятельностью и особенностью их возбудителей — вирусов.

Вирусами называются возбудители инфекционных болезней растений, человека и животных, характеризующихся ультрамикроскопической величиной, отсутствием клеточного строения, проходимостью через бактериальные фильтры и размножением только в живых клетках восприимчивого хозяина. За способность проходить через бактериальные фильтры их часто называют фильтрующимися вирусами. Слово «вирус» латинское, оно обозначает яд. Этим словом обозначали в медицине в конце XIX столетия возбудителей инфекционных болезней и в том числе болезней невыясненной природы. Позднее этим словом стали обозначать только возбудителей последней группы, а с открытием фильтруемости вирусных частиц их стали называть фильтрующимися вирусами.

Приоритет открытия фильтрующихся вирусов и создание учения о вирусах (вирусология) принадлежит русским ученым. Русский ученый микробиолог академик Н. Ф. Гамалея (1859—1949) в 1886 г. впервые обнаружил, что возбудитель чумы рогатого скота проходит через фильтры, удерживающие микробов, а несколько позднее в 1892 г. русский ботаник Д. И. Ивановский открыл первый фильтрующийся вирус при изучении мозаичной болезни табака. Он исследовал под микроскопом больные растения, но не обнаружил присутствия микроорганизмов. Для поисков возбудителя он выжимал сок из листьев табака, пораженного мозаичной болезнью, фильтровал его через бактериальный фильтр и при тщательном исследовании под микроскопом не обнаружил микробов. Затем он вносил такой фильтрат на питающую среду, но на ней не вырастали микроорганизмы. В последующих опытах Д. И. Ивановский вводил часть прозрачного фильтрата, не содержащего видимых микроорганизмов, в здоровые растения табака и вызывал типичную мозаичную болезнь у здоровых растений. Таким образом, был открыт мир невидимых существ и доказано существование заразного начала совершенно особого типа, названного впоследствии вирусом, или фильтрующим фирусом.

Открытие фильтрующихся вирусов по своему научному значению и практическим последствиям может быть поставлено в один ряд с открытием Антоном Левенгуком (1632—1723) микроскопических существ и с гениальными трудами Луи Пастера (1822—1895), заложившего научные основы современной микробиологии. Со времени открытия вирусных болезней прошло около 90 лет, за это время они подвергались тщательным исследованиям, результаты которых опубликованы в монографиях, книгах и статьях, а учение о вирусах вылилось в самостоятельную науку вирусологию, родиной которой по праву считается наша страна.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Разработка урока: "Общая характеристика вирусов"

Нажмите, чтобы узнать подробности

способный воспроизводиться исключительно внутри клеток других организмов. Вирусы представляют собой автономные микроскопические частицы, состоящие из двух основных частей — молекул нуклеиновых кислот – ДНК или РНК и белковых оболочек (капсидов).

Если рассуждать об особенностях вирусов, можно сказать, что споры по поводу того – живые или неживые это организмы не прекращены и на сегодняшний день.

Скажите – какие мы можем назвать свойства живой и не живой материи? Какая часть клетки ответственна за воспроизведение?

Вирусы, как все живое, могут размножаться, адаптироваться, эволюционировать, но не имеют клеточного строения, не растут и не развиваются, а также не обладают обменом веществ, гомеостазом, раздражимостью. Многие вирусы образуют кристаллы, что свойственно неживой материи. Вообще, Свойства живого вирус проявляет только внутри клетки.

Читать еще:  Воспалительные заболевания наружного уха (продолжение…)

Открыты вирусы сравнительно недавно. Началом возникновения и развития вирусологии (науки о вирусах) послужило одно изобретение. В 1884 году французский микробиолог Шарль Шамберлан изобрёл фильтр, поры которого были существенно меньше бактерий. С помощью этого фильтра можно было полностью удалить бактерии из лабораторного раствора. В 1892 году русский биолог Дмитрий Ивановский использовал данный фильтр для изучения вида, сейчас известного нам как вирус табачной мозаики. Его эксперименты показали, что экстракт перетёртых листьев заражённых растений табака сохраняет инфекционные свойства и

Модель вирусной частицы

Пауза (учащиеся отвечают на вопросы)

Схема: «Свойства вирусов»:

— отсутствие обмена веществ;

Портрет Шарля Шамберлана

Портрет Ивановского

Схема вируса табачной мозаики

после фильтрации. Так впервые был открыт вирус. В 1898 году голландский микробиолог Мартин Бейеринк повторил эксперименты Ивановского и пришёл к выводу, что прошедший сквозь фильтр инфекционный материал есть не что иное, как новая форма инфекционных агентов.

Сам термин «вирус» был применен в 1728 году, задолго до открытия вирусов Дмитрием Ивановским в 1892 году.

Вирусы демонстрируют огромное разнообразие форм и размеров. Рассмотрим строение вирусов на примере вируса табачной мозаики. Вирус табачной мозаики —палочковидный РНК-содержащий вирус растений, инфицирующий представителей семейства паслёновые.

Вирусы могут существовать в двух формах: внеклеточной (вириона) и внутриклеточной (вируса). По форме вирионы могут быть:

3) в виде правильных многоугольников;

4) нитевидными и др.

Размеры их колеблются от 15–18 до 300–400 нм.

Для вирусов характерны две формы существования: внеклеточная (покоящаяся) и внутриклеточная (активная, репродуцирующаяся).

Процесс взаимодействие вируса и клетки начинается со связывания вируса с особым белком-рецептором, находящимся на клеточной поверхности. Рецептор – это
специальный белок, который служит для «узнавания» тех частиц при их приближении к поверхности клетки. Далее участок поверхности клетки, к которому присоединился вирус, погружается в цитоплазму и доставляется в любой ее участок.

Портрет Мартина Мейеринка

Фраза: «Термин «вирус» образован от латинского «virus» (яд)»

Общий план вируса табачной мозаики

Схема с отображением форм вирионов

Схема взаимодействия вируса и клетки

Оказавшись внутри нового «хозяина», нуклеиновая кислота вируса с помощью приютившей её клетки синтезирует сотни своих копий. Это предполагает синтез многочисленного количества белков (в частности белковых оболочек будущих вирусов). Накопление новых вирусов приводит к выходу их из клетки, что провоцирует ее разрыв и гибель.

Если говорить о действии вирусов на клетки других организмов, то его спектр очень высок.

Понятно, что большинство вирусов приводит к гибели клеток-«хозяев». Важно указать, что основными причинами гибели являются разрушение клетки, деформация клеточной мембраны и даже запрограммированная смерть клетки-«хозяина». Вместе с тем, известны вирусы, не вызывающие явных клеточных изменений. Вирус может находиться в спящем (латентном) состоянии, именно поэтому некоторые вирусные инфекции до определенных пор не проявляются, не дают о себе знать многие месяцы и даже годы. Примером тому является вирусы герпеса, папилломы и даже ВИЧ. К слову сказать, вирусы – одна из многочисленных групп живых организмов, о многообразии которой пойдет речь на следующем нашем занятии.

На сегодняшний день существует значительное количество гипотез происхождения вирусов на нашей планете.

Что вы помните об эволюции всего живого на Земле?

Вирусы, безусловно, считаются уникальными и древнейшими формами жизни, в особенности одна из групп, называемых бактериофагами (бактериофаги – это вирусы, поражающие бактерии).

Строение и жизнедеятельность вирусов

Вопрос 1. Как устроены вирусы?
Вирусы — это неклеточная форма жизни. Они имеют очень простое строение. Каждый вирус состоит из нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК) и белка. Нуклеиновая кислота представляет собой генетический материал вируса; она окружена защитной оболочкой — капсидом. Капсид состоит из белковых молекул и обладает высокой степенью симметрии, имея, как правило, спиральную или многогранную форму. Кроме нуклеиновой кислоты внутри капсида могут находиться собственные ферменты вируса. Примером может служить вирус табачной мозаики
(рис. 3).

Читать еще:  Летучесть эфирных масел

вирус табачной мозаики

Рис.3. Вирус табачной мозаики

Его оболочка содержит всего один вид белка с небольшой молекулярной массой.
Сложно организованные вирусы имеют дополнительную оболочку, белковую или липопротеиновую. Иногда в наружных оболочках сложных вирусов помимо белков содержатся углеводы. Примером сложно организованных вирусов служат возбудители гриппа (рис. 4) и герпеса (рис. 5).

вирус гриппа

Рис.4. Вирус гриппа и вирус герпеса

вирус герпеса

Рис.5. Вирус герпеса

Их наружная оболочка является фрагментом ядерной или цитоплазмптической мембраны клетки-хозяина, из которой вирус выходит во внеклеточную среду. К сложноорганизованным вирусам относятся вирусы гриппа и ВИЧ, они также имеют дополнительную оболочку, образованную из клеточной мембраны хозяина.

Вопрос 2. Каков принцип взаимодействия вируса и клетки?
Вирус функционирует как внутриклеточный паразит. Он внедряется в клетку, блокирует в ней обмен веществ и использует ее ресурсы (ферменты, запасные вещества) для собственного размножения. Некоторые вирусы способны встраиваться в ДНК хозяина и переходить в скрытое состояние, в течение длительного времени никак не выдавая своего присутствия. В такой форме вирусы даже способны передаваться потомству хозяина.

Вопрос 3. Опишите процесс проникновения вируса в клетку.
Вирус связывается с поверхностью клетки-хозяина, а затем проникает внутрь целиком (эндоцитоз) или вводит в клетку свою нуклеиновую кислоту с помощью специальных механизмов. Например, бактериофаги «садятся» на клеточную мембрану бактерии-хозяина, а затем «выворачиваются наизнанку», высвобождая нуклеиновую кислоту внутрь бактерии. Некоторые вирусы содержат внутри капсида ферменты, растворяющие защитные оболочки клетки-хозяина.

Вопрос 4. В чем проявляется действие вирусов на клетку?
Инфекционный процесс начинается с проникновения в клетку вирусов и их размножения. Происходит редупликация вирусного генома и самосборка капсида. Для осуществления редупликации нуклеиновая кислота должна освободиться от оболочки. Помимо редупликации геном вируса участвует в синтезе иРНК, необходимой для образования на рибосомах клетки-хозяина белков капсида. После синтеза новой молекулы нуклеиновой кислоты она одевается белками. Накопление вирусных частиц приводит к выходу их из клетки. Для некоторых вирусов это происходит путем «взрыва», в результате чего целостность клетки нарушается и она погибает. Другие вирусы выделяются способом, напоминающим почкование. В этом случае клетки организма могут долго сохранять свою жизнеспособность.

Вопрос 5. Используя знания о путях распространения вирусных и бактериальных инфекций, предложите пути предотвращения инфекционных заболеваний.
Если заболевание широко распространено на данной территории, целесообразно провести вакцинацию населения. Необходим постоянный медицинский контроль, чтобы быстро обнаружить вспышку заболевания и предотвратить его распространение. Многие инфекции передаются воздушно-капельным путем (например, вирус гриппа). Во время вспышек таких заболеваний имеет смысл использовать ватномарлевые повязки или респираторы.
Есть возбудители заболеваний, которые передаются через предметы обихода, пищу и воду. К ним относятся вирус гепатита А, холерный вибрион, чумная палочка и многие другие. Чтобы избежать заражения, необходимо соблюдать правила личной гигиены: мыть руки перед едой, не пользоваться чужими личными вещами (полотенцем, зубной щеткой), мыть фрукты и овощи, избегать контакта с больными. Необходим постоянный санитарный контроль состояния источников воды и пищевых продуктов, а также дезинфекция помещений, стерилизация инструментов и перевязочного материала.
Существуют заболевания, передающиеся через кровь и другие жидкости тела, в частности ВИЧ и вирус гепатита С. В группы риска по таким заболеваниям попадают наркоманы (часто шприцы используются больше одного раза) и лица, практикующие беспорядочные незащищенные половые контакты. Пока не существует эффективных методов лечения таких заболеваний, поэтому лучшим способом защиты является соблюдение следующих мер предосторожности:
• следует избегать случайных половых связей, а при контактах изолировать себя при помощи презерватива;
• в медицине и косметологии необходимо использовать одноразовые шприцы и тщательно стерилизовать инструменты многоразового использования;
• донорскую кровь следует обязательно проверять на наличие вирусов.

  • Назад
  • Вперёд
  • Вы здесь:  
  • Главная
  • Биология
  • В.И. Сивоглазов-10кл
  • Органические вещества. Общая характеристика. Липиды | Параграф 2. 4
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector