Vīrusi (bioloģija šī termina nozīmi atšifrē šādi) ir ārpusšūnu aģenti, kas spēj vairoties tikai ar dzīvu šūnu palīdzību. Turklāt tie spēj inficēt ne tikai cilvēkus, augus un dzīvniekus, bet arī baktērijas. Baktēriju vīrusus sauc par bakteriofāgiem. Ne tik sen tika atklātas sugas, kas pārsteidz viena otru. Tos sauc par "satelītvīrusiem".
Vispārīgās funkcijas
Vīrusi ir ļoti daudzveidīga bioloģiskā forma, jo tie pastāv katrā planētas Zeme ekosistēmā. Tos pēta tāda zinātne kā virusoloģija - mikrobioloģijas sadaļa.
Katrai vīrusa daļiņai ir vairāki komponenti:
- ģenētiskie dati (RNS vai DNS);
- kapsīds (olb altumvielu apvalks) - veic aizsargfunkciju;
Vīrusiem ir diezgan daudzveidīga forma, sākot no vienkāršākās spirāles līdz ikosaedriskam. Standarta izmēri ir aptuveni viena simtā daļa no nelielas baktērijas izmēra. Tomēr lielākā daļa paraugu ir tik mazi, ka tie nav pat redzami gaismas mikroskopā.
Vīrusi pēc savas būtības ir parazīti un nevar vairoties ārpus dzīvas šūnas. Bet būtārpus kameras pārstāj izrādīt dzīvas zīmes.
Izplatās vairākos veidos: augos mītošos vīrusus pārvieto kukaiņi, kas barojas ar zāles sulām; Dzīvnieku vīrusus pārnēsā asinssūcēji kukaiņi. Cilvēkiem vīrusi tiek pārnesti dažādos veidos: ar gaisā esošām pilieniņām, seksuāla kontakta ceļā un asins pārliešanas ceļā.
Izcelsme
Vīrusiem (bioloģijā ir milzīgs sugu skaits) ir vairākas izcelsmes hipotēzes. Šie parazīti ir atrasti uz katra planētas milimetra, kur ir dzīvas šūnas. Tāpēc tie ir pastāvējuši kopš dzīves sākuma.
Mūsu laikā pastāv trīs vīrusu izcelsmes hipotēzes.
- Šūnu izcelsmes hipotēze apgalvo, ka ārpusšūnu aģenti radās no RNS fragmentiem un DCH, kas varēja izdalīties no lielāka organisma.
- Regresīvā hipotēze liecina, ka vīrusi bija mazas šūnas, kas parazitēja lielākās sugās, bet laika gaitā zaudēja parazītu eksistencei nepieciešamos gēnus.
- Ko-evolūcijas hipotēze liecina, ka vīrusi radās tajā pašā laikā, kad parādījās dzīvās šūnas, tas ir, jau pirms miljardiem gadu. Un tie parādījās sarežģītu nukleīnskābju un olb altumvielu kompleksu veidošanas rezultātā.
Īsumā par vīrusiem (par šo organismu bioloģiju mūsu zināšanu bāze, diemžēl, ir tālu no ideāla), varat izlasīt šajā rakstā. Katrai no iepriekš minētajām teorijām ir savi trūkumi.un nepierādītas hipotēzes.
Vīrusi kā dzīves veids
Ir divas vīrusu dzīvības formas definīcijas. Saskaņā ar pirmo, ārpusšūnu aģenti ir organisko molekulu komplekss. Otrajā definīcijā teikts, ka vīrusi ir īpaša dzīvības forma.
Vīrusi (bioloģija nozīmē daudzu jaunu vīrusu veidu parādīšanos) tiek raksturoti kā organismi uz dzīvo robežas. Tās ir līdzīgas dzīvām šūnām, jo tām ir savs unikāls gēnu komplekts un tās attīstās, pamatojoties uz dabiskās atlases metodi. Viņi var arī reproducēt, veidojot sevis kopijas. Tā kā vīrusiem nav šūnu struktūras, zinātnieki tos neuzskata par dzīvu vielu.
Lai sintezētu savas molekulas, ārpusšūnu aģentiem ir nepieciešama saimniekšūna. Pašu vielmaiņas trūkums neļauj viņiem vairoties bez ārējas palīdzības.
Tomēr 2013. gadā tika publicēts zinātnisks raksts, ka dažiem bakteriofāgiem ir sava adaptīvā imūnsistēma. Un tas ir vēl viens pierādījums tam, ka vīrusi ir dzīvības forma.
B altimoras vīrusu klasifikācija
Kas ir vīrusi, bioloģija apraksta pietiekami detalizēti. Deivids B altimors (Nobela prēmijas laureāts) izstrādāja savu vīrusu klasifikāciju, kas joprojām ir veiksmīga. Šīs klasifikācijas pamatā ir mRNS veidošanās.
Vīrusiem ir jāveido mRNS no saviem genomiem. Šis process ir nepieciešams pašnukleīnskābju replikācijai unolb altumvielu veidošanās.
Vīrusu klasifikācija (bioloģija ņem vērā to izcelsmi), saskaņā ar B altimoru, ir šāda:
- Vīrusi ar divpavedienu DNS bez RNS stadijas. Tajos ietilpst mimivīrusi un herpevīrusi.
- Vienpavediena DNS ar pozitīvu polaritāti (parvovīrusi).
- Divpavedienu RNS (rotavīrusi).
- Pozitīvas polaritātes vienpavediena RNS. Pārstāvji: flavivīrusi, pikornavīrusi.
- Vienpavedienu RNS molekula ar dubultu vai negatīvu polaritāti. Piemēri: filovīrusi, ortomiksovīrusi.
- Vienpavedienu pozitīva RNS, kā arī DNS sintēzes klātbūtne RNS veidnē (HIV).
- Divpavedienu DNS un DNS sintēzes klātbūtne RNS veidnē (B hepatīts).
Dzīves ilgums
Vīrusu piemēri bioloģijā ir atrodami gandrīz katrā solī. Bet visu dzīves cikls norit gandrīz vienādi. Bez šūnu struktūras tie nevar vairoties dalīšanās ceļā. Tāpēc viņi izmanto materiālus, kas atrodas viņu saimniekorganisma šūnās. Tādējādi viņi reproducē lielu skaitu sevis kopiju.
Vīrusa cikls sastāv no vairākiem posmiem, kas pārklājas.
Pirmajā posmā vīruss tiek piesaistīts, tas ir, tas veido īpašu savienojumu starp tā proteīniem un saimniekšūnas receptoriem. Tālāk jums jāiekļūst pašā šūnā un jāpārnes uz to savs ģenētiskais materiāls. Dažas sugas panes arī olb altumvielas. Pēc tam notiek kapsīda un genoma nukleīnskābes zudumsizlaists.
Pēc parazīta iekļūšanas šūnā sākas vīrusu daļiņu montāža un proteīna modifikācijas. Visbeidzot, vīruss atstāj šūnu. Pat ja tas turpina aktīvi attīstīties, tas var nenogalināt šūnu, bet turpināt tajā dzīvot.
Cilvēku slimības
Bioloģija vīrusus interpretē kā zemāko dzīvības izpausmi uz planētas Zeme. Saaukstēšanās ir viena no vienkāršākajām cilvēka vīrusu slimībām. Tomēr šie parazīti var izraisīt arī ļoti nopietnas slimības, piemēram, AIDS vai putnu gripu.
Katram vīrusam ir īpašs darbības mehānisms uz tā saimnieka. Šis process ietver šūnu līzi, kas izraisa to nāvi. Daudzšūnu organismos, kad mirst liels skaits šūnu, viss organisms sāk slikti funkcionēt. Daudzos gadījumos vīrusi nevar kaitēt cilvēka veselībai. Medicīnā to sauc par latentumu. Šāda vīrusa piemērs ir herpes. Dažas latentās sugas var būt noderīgas. Dažreiz to klātbūtne izraisa imūnreakciju pret baktēriju patogēniem.
Dažas infekcijas var būt hroniskas vai visas mūža garumā. Tas ir, vīruss attīstās, neskatoties uz ķermeņa aizsargfunkcijām.
Epidēmijas
Vīrusu epidemioloģija ir zinātne, kas pēta, kā kontrolēt vīrusu infekciju pārnešanu cilvēkiem. Parazītu pārnešana var būt horizontāla, tas ir, no cilvēka uz cilvēku; vai vertikāli - no mātes bērnam.
Horizontālais pārnesums ir visvairākizplatīts vīrusa veids, kas izplatās starp cilvēci.
Vīrusa pārnešanas ātrums ir atkarīgs no vairākiem faktoriem: iedzīvotāju blīvuma, cilvēku ar vāju imunitāti skaita, kā arī medikamentu kvalitātes un laikapstākļiem.
Ķermeņa aizsardzība
Bioloģijā sastopamie vīrusu veidi, kas var ietekmēt cilvēka veselību, ir neskaitāmi. Pati pirmā aizsargreakcija ir iedzimta imunitāte. Tas sastāv no īpašiem mehānismiem, kas nodrošina nespecifisku aizsardzību. Šāda veida imunitāte nespēj nodrošināt uzticamu un ilgstošu aizsardzību.
Kad mugurkaulniekiem veidojas iegūtā imunitāte, tiek ražotas īpašas antivielas, kas pievienojas vīrusam un padara to nekaitīgu.
Tomēr ne visi esošie vīrusi veido iegūto imunitāti. Piemēram, HIV pastāvīgi maina savu aminoskābju secību, tāpēc tas izvairās no imūnsistēmas.
Ārstēšana un profilakse
Vīrusi bioloģijā ir ļoti izplatīta parādība, tāpēc zinātnieki ir izstrādājuši īpašas vakcīnas, kas satur "killer vielas" pašiem vīrusiem. Visizplatītākā un efektīvākā kontroles metode ir vakcinācija, kas rada imunitāti pret infekcijām, kā arī pretvīrusu zāles, kas var selektīvi kavēt vīrusu replikāciju.
Bioloģija vīrusus un baktērijas apraksta galvenokārt kā kaitīgus cilvēka organisma iemītniekus. Šobrīd ar vakcinācijas palīdzību var uzveikt vairāk nekā trīsdesmit pasaulē apmetušos vīrusus.cilvēka ķermenis, un vēl jo vairāk - dzīvnieku ķermenī.
Profilaktiskie pasākumi pret vīrusu slimībām jāveic savlaicīgi un kvalitatīvi. Lai to izdarītu, cilvēcei ir jāvada veselīgs dzīvesveids un jācenšas visos iespējamos veidos palielināt imunitāti. Valstij būtu laikus jāsakārto karantīnas un jānodrošina laba medicīniskā aprūpe.
Augu vīrusi
Vīrusu formas bioloģija visbiežāk uzskata par noapaļotām un stieņveida. Šādu parazītu ir diezgan daudz. Saimniecībā tie galvenokārt ietekmē ražu, taču no tiem atbrīvoties nav ekonomiski izdevīgi. No auga uz augu šādus vīrusus izplata kukaiņu pārnēsātāji. Šādas sugas neinficē cilvēkus vai dzīvniekus, jo tās var vairoties tikai augu šūnās.
Arī mūsu planētas zaļie draugi var pasargāt sevi no tiem, izmantojot rezistences gēnu mehānismu. Ļoti bieži vīrusa skartie augi sāk ražot pretvīrusu vielas, piemēram, salicilskābi vai slāpekļa oksīdu. Vīrusu molekulārā bioloģija nodarbojas ar auglīgo augu parazitārās invāzijas problēmu, kā arī maina tos ķīmiski un ģenētiski, kas veicina biotehnoloģijas tālāku attīstību.
Mākslīgie vīrusi
Bioloģijā ir daudz vīrusu veidu. Īpaši jāņem vērā fakts, ka zinātnieki ir iemācījušies radīt mākslīgos parazītus. Pirmā mākslīgā suga tika iegūta 2002. gadā. Lielākajai daļai ārpusšūnu aģentu šūnā ievadīts mākslīgs gēnssāk parādīties infekciozas īpašības. Tas ir, tajos ir visa informācija, kas nepieciešama jaunu sugu veidošanai. Šo tehnoloģiju plaši izmanto, lai ražotu pretinfekcijas vakcīnas.
Spēja radīt vīrusus mākslīgos apstākļos var radīt daudzas sekas. Vīruss nevar pilnībā izmirt, kamēr ir pret to jutīgi ķermeņi.
Vīrusi ir ieroči
Diemžēl infekciozi parazīti var izraisīt postošas epidēmijas, tāpēc tos var izmantot kā bioloģiskos ieročus. To apstiprina spāņu gripa, kas tika radīta laboratorijā. Vēl viens piemērs ir bakas. Pret to jau ir atrasta vakcīna, taču, kā likums, vakcinējas tikai medicīnas darbinieki un militārpersonas, kas nozīmē, ka pārējā populācija ir potenciālam riskam, ja šāda veida bioloģiskais ierocis tiks izmantots praksē.
Vīrusi un biosfēra
Šobrīd ārpusšūnu aģenti var "lepoties" ar lielāko uz planētas Zeme dzīvojošo indivīdu un sugu skaitu. Tie veic svarīgu funkciju, regulējot dzīvo organismu populāciju skaitu. Ļoti bieži tie veido simbiozi ar dzīvniekiem. Piemēram, dažu lapseņu inde satur vīrusu izcelsmes sastāvdaļas. Taču to galvenā loma biosfēras pastāvēšanā ir dzīvībai jūrā un okeānā.
Viena tējkarote jūras sāls satur aptuveni vienu miljonu vīrusu. To galvenais mērķis ir regulēt dzīvi ūdens ekosistēmās. Lielākā daļa no tiem ir absolūti nekaitīgi florai un faunai
Bet tās ne visas ir pozitīvas īpašības. Vīrusi regulē fotosintēzes procesu, tādējādi palielinot skābekļa procentuālo daudzumu atmosfērā.
