Une particule virale est une forme inerte et statique d'un virus. Lorsque les virions sont à l'extérieur de la cellule, ils ne se multiplient pas et aucun processus métabolique ne se produit en eux. Tous les événements dynamiques ne commencent que lorsque le virus pénètre dans la cellule. Même dans un hôte multicellulaire, des événements décisifs d'infection virale se produisent au niveau cellulaire. La propagation du virus se produit à la suite de cycles répétés d'interaction du virus avec les cellules et de la dispersion des virions dans l'environnement extracellulaire. (Fig.57-60).
Dans les cellules infectées par le virus, une réorganisation profonde du matériel viral, et souvent aussi des composants de la cellule hôte, se produit. Un nouveau système émerge - le complexe virus-cellule. La reproduction des virus est un processus en plusieurs étapes qui peut être divisé en sept étapes:
Adsorption... C'est le processus de fixation de virus à la surface d'une cellule sensible. Initialement, les virions sont adsorbés par interaction électrostatique ou par 167 forces an der Waals. Cette étape est réversible: le virus peut être séparé par simple agitation.
Injection... Elle est associée à l'introduction (injection) dans la cellule d'un acide nucléique infectieux d'un virus (comme dans les phages) ou à la pénétration d'une particule virale entière dans la cellule, suivie du «stripping» du virus de l'enveloppe protéique et de la libération d'un acide nucléique infectieux.
Déprotéinisation... Au cours de celui-ci, le porteur de l'information génétique du virus - son acide nucléique - est libéré. Dans les bactériophages, ce processus coïncide avec l'étape précédente.
Réplicationmolécules d'acide nucléique viral. La réplication a lieu aux dépens des nucléotides accumulés dans la cellule hôte.
Synthèse de protéines structurales et d'enzymes spécifiques au virus... Le processus de synthèse a lieu dans les ribosomes de la cellule hôte.
Assemblage (auto-organisation) de particules virales... Pour cela, il est nécessaire que la concentration des composants du virion atteigne un niveau élevé (critique). Les composants de la particule virale sont synthétisés séparément et dans différentes parties de la cellule. 10 Premièrement, les acides nucléiques sont complexés avec une partie des protéines et des nucléoprotéines se forment. Ces derniers sont recouverts de coquillages. Ces membranes contiennent souvent certains composants de la membrane cellulaire.
Lyse... Chez les bactéries, la désintégration cellulaire se produit sous l'influence d'enzymes phagiques et dans les cellules d'organismes supérieurs, en faisant saillie de la membrane cellulaire et en "poussant" les particules virales dans l'environnement.
Tableau17
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Certains des virus les plus connus maladies humaines |
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Nom maladie |
Agent causal |
Zones touchées du corps |
Façon dissémination |
Type de vaccination |
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Mixovirus de l'un des trois types - A, B et C - avec divers degrés de virulence |
Voies respiratoires: l'épithélium tapissant la trachée et les bronches. |
Infection goutte à goutte |
Virus tué: la souche du virus tué doit correspondre à la souche du virus à l'origine de la maladie |
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Du froid |
Une grande variété de virus, le plus souvent des rhinovirus (virus à ARN) |
Voies respiratoires: généralement supérieures |
Infection goutte à goutte |
Le virus vivant ou inactivé est administré par injection intramusculaire; la vaccination n'est pas très efficace car il existe de nombreuses souches différentes de rhinovirus |
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Virus de la variole (virus à ADN), l'un des virus de la variole |
Voies aériennes, puis peau |
Infection goutte à goutte (possible transmission contagieuse par des plaies cutanées). |
Un virus vivant affaibli (atténué) est introduit dans une égratignure de la peau; ne s'applique pas maintenant. |
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Oreillons (paratite épidémique) |
Voies respiratoires, puis infection généralisée dans tout le corps par le sang; les glandes salivaires sont particulièrement touchées, et chez les hommes adultes aussi les testicules |
Infection goutte à goutte (ou transmission contagieuse par voie orale avec de la salive infectieuse) |
Virus atténué vivant |
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Paramyxovirus (virus à ARN) |
Voies respiratoires (à partir de cavité buccale aux bronches), puis va à la peau et aux intestins |
Infection goutte à goutte |
Virus atténué vivant |
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Rubéole rougeole (rubéole) |
Virus de la rubéole |
Voies aériennes, ganglions lymphatiques cervicaux, yeux et peau |
Infection goutte à goutte |
Virus atténué vivant |
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Poliomyélite (paralysie infantile) |
Virus de la poliomyélite (picornavirus; virus à ARN, trois souches connues) |
Pharynx et intestins, puis sang; parfois des motoneurones de la moelle épinière, puis une paralysie peut survenir |
Infection goutte à goutte ou à travers les matières fécales humaines |
Le virus vivant atténué est administré par voie orale, généralement sur un morceau de sucre |
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Fièvre jaune |
Arbovirus, c'est-à-dire virus transmis par les arthropodes (virus à ARN) |
Doublure des vaisseaux sanguins et du foie |
Transporteurs - arthropodes tels que les tiques, les moustiques |
Virus vivant atténué (il est également très important de contrôler le nombre de vecteurs possibles) |
R 
est. 57. Particules du virus de la grippe APR-8 (souche originale). Les particules virales sont arrondies. Microscope électronique UEM-100. J'ai emporté. 27 000X2
Figure: 58. Trachée d'un chaton 96 heures après infection par une culture allantoïdienne du virus de la grippe APR-8. Cytoplasme rugueux de la partie apicale des cellules épithéliales trachéales et adhésion des villosités épithéliales. Les inclusions basophiles sont situées en groupes dans le cytoplasme des cellules à proximité du noyau. Coloration à l'hématoxylineosine. J'ai emporté. 1000
Figure: 59. Trachée de lapin 96 heures après infection de l'animal par le virus de la grippe APR-8 (5ème passage). Des inclusions basophiles avec une doublure éosinophile sont visibles dans le cytoplasme de l'épithélium trachéal; villosités ciliées grossières. Coloration à l'hématoxylineosine. J'ai emporté. 1000
Fig.60. Poumon de chien 96 heures après l'infection animale
virus de la grippe APR-8 (8e passage). Dans le cytoplasme des cellules alvéolaires
des inclusions basophiles avec une zone d'illumination autour sont visibles. Coloration
hématoxylineosine. J'ai emporté. 1000.
Composition moléculaire de la cellule
Composition élémentaire de la cellule
Plan d'étude thématique
Section 1 L'ENSEIGNEMENT SUR LA CELLULE
Thème 1.1 La cellule est un système vivant élémentaire. L'organisation chimique de la cellule.
Concepts et termes de base sur le sujet: cellule, macro-microéléments, substances inorganiques, biopolymères, monomères, glucides, lipides, hormone, enzyme, vitamines, acides nucléiques, ATP.
1. Le concept de la science de la cytologie. Une cellule est un système vivant élémentaire.
2.Composition chimique cellules:
a) la composition élémentaire de la cellule;
b) substances inorganiques de la cellule: eau, minéraux;
c) substances organiques: protéines, glucides, lipides, acides nucléiques, ATP.
Résumé des questions théoriques:
1.Cytologie (colonne
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kytos - cellule, logos - doctrine) - la science de la structure, de la fonction et du développement de la cellule.
Celluleconstitue la base de la structure, de l'activité vitale et du développement de toutes les formes vivantes - unicellulaires, multicellulaires et même non cellulaires. Grâce aux mécanismes qui lui sont inhérents, la cellule assure le métabolisme, l'utilisation des informations biologiques, la reproduction, les propriétés d'hérédité et de variabilité, déterminant ainsi les qualités d'unité et de diversité inhérentes au monde organique. système vivant élémentaire.
2. Toutes les cellules d'organismes animaux et végétaux, ainsi que les micro-organismes ont une composition chimique similaire. La cellule contient plusieurs milliers de substances impliquées dans diverses réactions chimiques. La similitude dans la structure et la composition chimique des différentes cellules indique l'unité de leur origine.
Macronutriments font partie de composés organiques.
Oligo-élémentsiode (partie de la thyroxine, hormone thyroïdienne), cobalt (vitamine B12), manganèse, nickel, ruthénium, sélénium, fluor (émail dentaire), cuivre, chrome, zinc
Ultramicroéléments - ont un effet bactéricide, inhibent la réabsorption de l'eau dans les tubules rénaux et affectent les enzymes. Avec son manque de sélénium, des cancers se développent. Les fonctions des ultramicroéléments sont encore mal connues.
L'eau - le composant le plus important de la cellule, détermine les propriétés physiques de la cellule - volume, élasticité. L'eau dissout les substances participant aux réactions chimiques: elle transfère les nutriments, élimine les déchets et les composés nocifs de la cellule.
Substances solubles dans l'eau, hydrophiles (du grec ʼʼhydros-eau, phileoʼʼ - amour) - alcools, amines, glucides, protéines, sels.
Hydrophobe insoluble dans l'eau (du grec «hydros» - eau, «phobos» - peur, haine) - graisses, fibres.
Des sels minéraux fournissent des indicateurs stables de la pression osmotique, de la transmission de l'influx nerveux, sont porteurs d'une charge électrique. Pour les processus vitaux, parmi les cations inclus dans le sel, les plus importants sont: K +, Na +, Ca2 +, Mg2 + des anions: HPO4 2-, H2PO4 -, Cl -, HCO3 -. La résistance et la dureté du tissu osseux sont fournies par le phosphate de calcium et les coquilles de crustacés - par le carbonate calcium.
Matière organique les cellules sont représentées par des protéines, des lipides, des glucides, des acides nucléiques, de l'ATP, des vitamines et des hormones.
Protéine sont des biopolymères dont les monomères sont des acides aminés. Les acides aminés contiennent un groupe amino, un groupe carboxyle et un radical. Les protéines contiennent 20 acides aminés basiques. Les acides aminés se combinent pour former une liaison peptidique. Une chaîne de plus de 20 acides aminés est communément appelée polypeptide ou protéine. Les protéines forment quatre structures principales: primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire
Les protéines remplissent un certain nombre de fonctions dans la cellule: plastique (construction), catalytique (enzymatique), énergie (la valeur énergétique de la dégradation de 1 g de protéines est de 17,6 kJ), signal (récepteur), contractile (moteur), transport, protecteur,règlementaire, stockage.
Les glucidessont composés de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Complexe - polymères contenant des monomères sous forme de monosaccharides (glucose, ribose, désoxyribose). Les glucides comprennent le glucose. amidon-glycogène animal. De nombreux glucides sont très solubles.
Les glucides dans la cellule remplissent des fonctions de plastique (bâtiment), d'énergie (valeur énergétique de la dégradation de 1 g de glucides - 17,6 kJ), de stockage et de support. Les glucides peuvent également être trouvés dans les lipides et les protéines complexes.
Lipidessont des substances organiques qui ne sont pas solubles dans l'eau, mais solubles dans l'essence, l'éther, l'acétone. Parmi les lipides, les graisses les plus courantes et les plus connues, ainsi que la lécithine, le cholestérol et les vitamines A, D et les hormones.
Les lipides de la cellule remplissent des fonctions plastiques (bâtiment), énergétiques (valeur énergétique de la dégradation de 1 g de graisse - 38,9 kJ), de stockage, de protection (dépréciation) et de régulation (hormones stéroïdes). Acides nucléiquesse forment dans le noyau cellulaire, c'est pourquoi leur nom est lié (du latin «noyau» -nucleus). ce sont des biopolymères dont les monomères sont des nucléotides. Le nucléotide contient une base azotée, un hydrate de carbone et un résidu d'acide phosphorique. Il existe deux types d'acides nucléiques: l'acide ribonucléique (ARN) et l'acide désoxyribonucléique (ADN). ADN comprend quatre types de nucléotides: l'adénine (A), la thymine (T), la guanine (G) et la cytosine (C). La structure de l'ADN a été découverte par F. Crick et D. Watson 1953ᴦ. La molécule d'ADN est une hélice double brin. L'ADN détermine la composition des protéines cellulaires et la transmission des caractères et propriétés héréditaires des parents à la progéniture.
ARN comprend quatre types de nucléotides: l'adénine (A), l'uracile (A), la guanine (G) et la cytosine (C). Il existe trois types d'ARN: informationnel (i-ARN), transport (ARN-t) et ribosomal (ARN-r) Les fonctions ARN sont associées à la formation de protéines caractéristiques de cette cellule
ATP (adénosine triphosphate) -accumulateur universel d'énergie biologique dans la cellule. L'ATP se trouve dans les mitochondries, le noyau, les chloroplastes, le cytoplasme. Avec l'aide de l'ATP dans la cellule, des substances sont synthétisées, le battement des flagelles et des cils dans les cellules protozoaires.
Travaux de laboratoire / Exercices pratiques ʼʼ non fourni ʼʼ
Composition moléculaire d'une cellule - concept et types. Classification et caractéristiques de la catégorie «Composition moléculaire de la cellule» 2014, 2015.
MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION DE LA RÉPUBLIQUE DU BELARUS
Université d'État UO Grodno nommée d'après Y. Kupala
Collège de Leeds
abstrait
sur le thème de: Chimie cellulaire
Complété par: Ermolovich Vitaly
Vérifié par: professeur de biologie Yaroshko A.K.
Lida 2011
Plan
introduction
Chimie cellulaire
Substances inorganiques
Matière organique
Théorie cellulaire de la structure des organismes
Métabolisme et conversion d'énergie dans la cellule
Conclusion
Littérature
introduction
Une cellule est une unité élémentaire de la vie sur Terre. Il a toutes les caractéristiques d'un organisme vivant: il grandit, se multiplie, échange des substances et de l'énergie avec l'environnement, et réagit aux stimuli extérieurs.
Le début de l'évolution biologique est associé à l'apparition sur Terre formes cellulaires la vie.
Les organismes unicellulaires sont des cellules qui existent séparément les unes des autres. Le corps de tous les organismes multicellulaires - animaux et plantes - est constitué de plus ou moins de cellules, qui sont une sorte de blocs de construction qui composent un organisme complexe. Indépendamment du fait qu'une cellule soit un système vivant intégral - un organisme séparé ou n'en soit qu'une partie, elle est dotée d'un ensemble de caractéristiques et de propriétés communes à toutes les cellules.
Objectif: étudier l'unité élémentaire de la structure des organismes vivants - la cellule.
Objectifs principaux:
Apprenez à connaître les inorganiques et matière organique cellules.
Considérez le métabolisme et la conversion d'énergie dans la cellule.
Étudiez la théorie cellulaire de la structure des organismes.
Chimie cellulaire
Environ 60 éléments du système périodique de Mendeleev, trouvés dans la nature inanimée, ont été trouvés dans les cellules. C'est l'une des preuves de la similitude de la nature animée et inanimée. Dans les organismes vivants, les plus abondants sont l'hydrogène, l'oxygène, le carbone et l'azote, qui représentent environ 98% de la masse cellulaire. Cela est dû aux particularités des propriétés chimiques de l'hydrogène, de l'oxygène, du carbone et de l'azote, à la suite desquelles ils se sont révélés les plus adaptés à la formation de molécules remplissant des fonctions biologiques. Ces quatre éléments sont capables de former des liaisons covalentes très fortes grâce à l'appariement d'électrons appartenant à deux atomes. Les atomes de carbone liés de manière covalente peuvent former les squelettes d'innombrables molécules organiques différentes. Étant donné que les atomes de carbone forment facilement des liaisons covalentes avec l'oxygène, l'hydrogène, l'azote et également avec le soufre, les molécules organiques deviennent extrêmement complexes et de structure diversifiée.
En plus des quatre éléments principaux de la cellule en quantité notable (10 e et 100 e fractions d'un pour cent) contiennent du fer, du potassium, du sodium, du calcium, du magnésium, du chlore, du phosphore et du soufre. Tous les autres éléments (zinc, cuivre, iode, fluor, cobalt, manganèse, etc.) se trouvent dans la cellule en très petites quantités et sont donc appelés oligo-éléments.
Les éléments chimiques font partie des composés inorganiques et organiques. Les composés inorganiques comprennent l'eau, les sels minéraux, le dioxyde de carbone, les acides et les bases. Les composés organiques sont les protéines, les acides nucléiques, les glucides, les graisses (lipides) et les lipoïdes. En plus de l'oxygène, de l'hydrogène, du carbone et de l'azote, ils peuvent contenir d'autres éléments. Certaines protéines contiennent du soufre. Le phosphore fait partie intégrante des acides nucléiques. La molécule d'hémoglobine comprend du fer, le magnésium est impliqué dans la construction de la molécule de chlorophylle. Les oligo-éléments, malgré leur teneur extrêmement faible en organismes vivants, jouent un rôle important dans les processus vitaux. L'iode fait partie de l'hormone thyroïdienne - thyroxine, cobalt - fait partie de la vitamine B 12 ... l'insuline, une hormone de la partie îlot du pancréas, contient du zinc. Chez certains poissons, le cuivre remplace le fer dans les molécules de pigment transportant l'oxygène.
Substances inorganiques
H 2 O est le composé le plus courant dans les organismes vivants. Son contenu dans différentes cellules varie assez largement: de 10% dans l'émail des dents à 98% dans le corps de la méduse, mais en moyenne il représente environ 80% du poids corporel. Le rôle extrêmement important de l'eau dans la garantie des processus vitaux est dû à ses propriétés physiques et chimiques. La polarité des molécules et la capacité à former des liaisons hydrogène font de l'eau un bon solvant pour un grand nombre de substances. La plupart des réactions chimiques qui ont lieu dans la cellule ne peuvent avoir lieu que dans une solution aqueuse. L'eau est également impliquée dans de nombreuses transformations chimiques.
Le nombre total de liaisons hydrogène entre les molécules d'eau varie avec t . Lorsque la glace fond, environ 15% des liaisons hydrogène sont détruites, à 40 ° C - moitié. Lors du passage à l'état gazeux, toutes les liaisons hydrogène sont détruites. Ceci explique la capacité thermique spécifique élevée de l'eau. Lorsque t change dans l'environnement extérieur, l'eau absorbe ou libère de la chaleur en raison d'une rupture ou d'une nouvelle formation de liaisons hydrogène. De cette manière, les fluctuations de t à l'intérieur de la cellule sont moindres que dans l'environnement. La chaleur élevée de vaporisation est à la base d'un mécanisme de transfert de chaleur efficace chez les plantes et les animaux.
L'eau en tant que solvant participe aux phénomènes d'osmose, qui joue