Objectif: la formation des connaissances des étudiants sur les formes de vie extracellulaires - les virus.
Type de cours: apprendre du nouveau matériel
Équipement: tableau "Structure des virus", "Bactériophages", présentation multimédia, ordinateur.
L'esprit et la santé sont les choses les plus précieuses.
Pendant les cours:
JE. Organisation du temps
II. Mise à jour du sujet. Énoncé de la question problématique.
En hiver, nous entendons une telle information selon laquelle une épidémie de grippe se produit, les virus infectent rapidement les gens et les vaccinations contre la grippe n'aident pas beaucoup. Pourquoi il est difficile de se protéger de la grippe saisonnière, pourquoi la maladie se propage rapidement, nous essaierons de le découvrir aujourd'hui. Mettons-nous en face de nous problème problématique - pourquoi est-il difficile de lutter contre les virus - agents responsables des maladies et de les détruire complètement?
III. La scène principale
C'est un organisme qui vit de son propriétaire.
Comment est née la découverte de virus? Qui les a ouverts?
(Écoute des messages des élèves)
Élève 1: L'histoire de la découverte de virus... Fin du 19ème siècle. La bactériologie a fait de grands progrès. Pendant cette période, les scientifiques ont découvert les agents responsables de la peste, du choléra, de la tuberculose, de la diphtérie et d'autres maladies les plus courantes et les plus répandues. Cependant, les agents responsables de nombreuses autres maladies, y compris les plus dangereuses (par exemple, la rougeole, la variole, la grippe, l'hépatite, etc.), n'ont pas pu être détectés, bien qu'ils connaissaient les maladies depuis longtemps.
En 1892, Dmitry Iosifovich Ivanovsky (1864-1920), tout en recherchant l'agent causal de la maladie de la mosaïque du tabac (maladie des feuilles de la plante de tabac), a découvert qu'elle n'était pas visible au microscope même à fort grossissement et passait à travers des filtres qui retiennent les cellules bactériennes; il ne pousse pas sur les milieux de culture artificiels conventionnels utilisés en bactériologie. Le jus de tabac passé à travers le filtre n'a pas perdu ses propriétés infectieuses.
De nombreuses années plus tard, les scientifiques ont appris que les virus sont 50 fois plus petits que les bactéries et qu'ils traversent donc librement le filtre. Ivanovsky a qualifié les organismes ouverts de «microbes filtrables» et a identifié deux propriétés principales des virus: ils sont très petits, et contrairement aux cellules, ils ne peuvent pas être cultivés sur des milieux nutritifs artificiels.
Six ans plus tard, en 1898, indépendamment d'Ivanovsky, le microbiologiste néerlandais M. Beijerink a obtenu les mêmes résultats. Il a conclu que la mosaïque de la maladie du tabac n'est pas causée par des microbes, mais par un «principe infectieux liquide» ou un virus filtrable qui se multiplie uniquement dans les organismes vivants. Les deux scientifiques avaient en partie raison, mais en partie tort. L'agent causal de la maladie du tabac n'était pas une bactérie, comme le soutenait Ivanovsky, mais pas un principe infectieux liquide, comme le suggérait Beijerinck. La cause de la maladie était des virus - des organismes spéciaux (du latin «virus» - poison). La taille des virus est de 20 à 300 nm, ils ne pouvaient être vus qu'au microscope électronique dans les années 30 du XX siècle, ils sont environ 50 fois plus petits que les bactéries. Les virus pénètrent dans le royaume de Vira et sont omniprésents. Le premier à être photographié est le virus de la mosaïque du tabac, qui est le plus étudié. La découverte de virus a jeté les bases d'une nouvelle science - la virologie, qui étudie formes non cellulaires organismes.
Prof: Les virus sont très différents des autres organismes vivants. Les virus sont une forme de vie spéciale et unique, quoique primitive. Les virus sont souvent appelés une forme de transition entre les organismes de nature animée et inanimée. Lorsqu'un virus se trouve dans une cellule hôte, il se comporte comme un organisme vivant, il est sous une forme intracellulaire et forme une "cellule hôte-virus" complexe. Si le virus est en dehors de la cellule hôte, sous une forme extracellulaire dormante, il s'agit d'une particule virale ou virion, dans ce cas, le virus ne montre aucun signe d'organisme vivant. (Notes dans un cahier)
Formes de virus peut être différent: filiforme, sphérique, en forme de tige, polygonale, cubique, en forme de cristal. Les particules virales individuelles - les virions - sont des corps symétriques, à l'intérieur de chaque virion se trouve du matériel génétique sous forme d'ADN ou d'ARN. (Notes dans un cahier)
Apparence du virus illustré à la page 38 fig. 15 - virus de l'herpès et virus de la grippe, sur la Fig. 16 est un modèle du virus de la mosaïque du tabac. (Travailler avec le manuel Kamensky A.A. Kriksunov E.A. Pasechnik V.V. Biologie. Introduction à la biologie générale et à l'écologie 9e année)
Tout virus est une enveloppe protéique qui protège contre l'action des enzymes qui détruisent les acides nucléiques - capside(du mot latin "capsa" - un conteneur). (Notes dans un cahier) La capside contient des récepteurs qui reconnaissent des récepteurs similaires dans la membrane cellulaire de la «cellule hôte», par conséquent les virus infectent une gamme d'hôtes strictement définie. À l'intérieur de la capside se trouvent des brins d'acide nucléique, ADN ou ARN, ils portent des informations héréditaires. L'ADN et l'ARN peuvent être simple brin ou double brin. Habituellement, dans les cellules végétales ou animales, les informations héréditaires sont concentrées dans la molécule d'ADN et dans les virus soit dans l'ADN soit dans l'ARN.
Les scientifiques ont une question, quel type de virus - organismes vivants ou non vivants?
Identifions les similitudes et les différences entre les virus et les organismes vivants. Remplissez le tableau en utilisant la page 38 du manuel de biologie, auteur Kamensky A.A. Kriksunov E.A. & 1.9. Nous lisons à haute voix le premier paragraphe et remplissons le tableau.
Caractéristiques caractéristiques des virus
Similitude avec les organismes vivants
Différences avec les organismes vivants
Traits spécifiques au virus
1. la capacité à reproduire des formes similaires (à reproduire)
2. est héréditaire
3. variabilité
4. s'adapter aux conditions environnementales changeantes
1. ne pas présenter les propriétés de la vie
2. ne pas consommer de nourriture
3. ne pas générer d'énergie
4. ne pas grandir
5. pas de métabolisme
6. ont la forme de cristaux, n'ont pas de structure cellulaire, c.-à-d. pas de membrane cytoplasmique et de cytoplasme avec organites
1. très petite taille
2. structure simple - acide nucléique (ADN ou ARN) enfermé dans une enveloppe protéique - capside
3. occupent une position limite entre matière vivante et non vivante
4. taux de reproduction élevé
5. les informations héréditaires sont dans l'ADN ou l'ARN
Les virus sont des structures génétiques autonomes qui partagent les principales caractéristiques des organismes vivants: reproduction, variabilité et hérédité. D'autre part, les virus n'ont pas de propriétés importantes pour les êtres vivants - ils ne se nourrissent pas, ne se développent pas, il n'y a pas de métabolisme et ne sont pas capables de se reproduire indépendamment en dehors de la cellule hôte. Ils diffèrent de tous les organismes en ce qu'ils ont une enveloppe protéique - une capside, et dans le sarcophage, il y a des informations héréditaires sous la forme de brins d'ADN ou d'ARN.
Classification des virus... Tous les virus sont classiquement divisés en deux groupes:
simple 2. complexe. (Notes dans un cahier)
Les plus simples sont composés d'un acide nucléique (ADN ou ARN) et d'une enveloppe protéique (capside) qui les recouvre, comme le virus de la mosaïque du tabac. Les virus complexes à la surface de la capside ont également une enveloppe externe - une membrane contenant des lipides, des protéines et des glucides, par exemple le virus de la grippe et de l'herpès.
Par la présence d'un acide nucléique particulier, les virus sont appelés contenant de l'ADN ou contenant de l'ARN. Contenant de l'ADN - ils contiennent une molécule d'ADN sous la forme d'une chaîne ou d'un anneau, qui stocke des informations héréditaires - ce sont des virus de la variole humaine, du mouton, du porc et de l'herpès. Contenant de l'ARN - ils contiennent une chaîne d'ARN qui stocke des informations génétiques. Ce sont les virus de la rage, de l'encéphalite, de la rubéole, de la rougeole, du sida, de la leucémie et de la grippe. Certains virus peuvent ne pas avoir de shell du tout.
Comment les virus pénètrent-ils dans les cellules et comment se comportent-ils en pénétrant dans les cellules d'autres organismes? Voir page 39 fig. 17 manuels de biologie.
Les virus pénètrent dans la cellule avec des gouttelettes de liquide intercellulaire. Chaque virus ne peut pénétrer que dans certaines cellules qui ont des récepteurs spéciaux à leur surface. Ensuite, la pénétration dans la cellule hôte commence. Les dommages mécaniques à la paroi cellulaire ou à la membrane aident les virus à pénétrer dans la cellule, et la méthode de pinocytose et de phagocytose est également possible. Contrairement aux organismes cellulaires, les virus n'ont pas leur propre système qui synthétise les protéines. Lorsque les virus pénètrent dans la cellule, ils apportent leurs informations génétiques. En pénétrant dans la cellule, le virus modifie son métabolisme, dirigeant toute activité vers la production d'acide nucléique viral et de protéines virales. L'auto-assemblage de particules virales à partir des molécules d'acide nucléique et des protéines formées se produit à l'intérieur de la cellule. L'accumulation de particules virales entraîne leur sortie de la cellule par une «explosion», à la suite de laquelle l'intégrité de la cellule est violée et meurt, et les virus commencent à pénétrer dans d'autres cellules.
Les virus infectent tous les organismes vivants - plantes, animaux et humains et provoquent des maladies. (Écoute des messages des élèves)
Élève 2: Actuellement, plus de 1 000 types de virus différents ont été décrits. Les virus comme agents responsables de maladies chez les humains, les animaux et les plantes sont connus depuis l'Antiquité.
En 1916, le bactériologiste canadien Felix D'Herelem a décrit des virus bactériens - bactériophages. Ils sont devenus les objets de recherche les plus importants en biologie moléculaire. Les bactériophages, ou phages, sont capables de pénétrer dans les cellules bactériennes et de les détruire. Les virus bactériens ont une tête contenant de l'ADN et une queue avec des filaments de queue. Les bactériophages ont une structure similaire à celle d'une seringue. Le phage dissout partiellement la paroi cellulaire et la membrane de la bactérie, introduit un bâtonnet creux dans la cellule et, par une réaction contractile, injecte son ADN dans sa cellule. Le génome du bactériophage pénètre dans le cytoplasme, tandis que la membrane reste à l'extérieur. La molécule d'ADN des virus peut être incorporée dans le génome de la cellule hôte et exister pendant une longue période.
Il existe plus de 500 types de virus chez les animaux qui causent des maladies telles que la fièvre aphteuse, la maladie de Carré des porcs et des oiseaux, l'anémie infectieuse des chevaux, la grippe aviaire et porcine, etc. Le virus de la fièvre aphteuse se propage à la vitesse d'une réaction en chaîne, capable de détruire l'élevage à l'échelle nationale. Une catastrophe similaire a été observée à la fin de 2000 au Royaume-Uni, lorsque le virus de la fièvre aphteuse a infecté les bovins de ce pays. Actuellement, un grand nombre d'oiseaux sauvages et domestiques dans de nombreux pays du monde meurent du virus de la grippe aviaire.
On connaît plus de 300 types de virus qui provoquent des maladies chez les plantes, telles que la maladie de la mosaïque du tabac, des tomates, des concombres, le curling des feuilles, le nanisme et autres.
Plus de 500 types de virus peuvent provoquer une maladies infectieuses humaine comme la grippe, les oreillons, la polio, la rage, la rougeole, le sida et bien d’autres. Au cours des siècles passés, les infections virales avaient le caractère d'épidémies et de pandémies dévastatrices, couvrant de vastes territoires. À Moscou, au XIIIe siècle, la variole a détruit près de 80% de la population. Les virus de l'herpès infectent la peau humaine. Le plus souvent, il se manifeste par un rhume sur les lèvres. Au repos, le virus de l'herpès peut rester longtemps dans les cellules et attendre dans les ailes. Maladies nature virale répandue à l'heure actuelle.
Prof:En s'installant dans les cellules des organismes vivants, les virus provoquent de nombreuses maladies dangereuses. De nombreux progrès en virologie ont été réalisés dans la lutte contre des maladies spécifiques - variole, encéphalite à tiques, rage, fièvre jaune et autres maladies. L'humanité est confrontée à de nombreux problèmes virologiques et leur solution nécessite la connaissance des diverses propriétés et «habitudes» des virus.
Maladies virales se transmettent de deux manières: par contact direct (contagieux) et par des gouttelettes en suspension dans l'air. Peu de maladies sont transmises par contact physique direct avec des personnes ou des animaux malades. Ces maladies virales comprennent, par exemple trachome - maladie oculaire, très fréquente dans les pays tropicaux, verrues vulgaires et herpès fréquents.
L'infection goutte à goutte est le moyen le plus courant de propagation maladies respiratoires... Lorsque vous toussez ou éternuez, des millions de petites gouttelettes de salive et de mucus sont projetées dans l'air. Ces gouttes, ainsi que les micro-organismes vivants qu'elles contiennent, peuvent être inhalées par d'autres personnes et tomber malades. Les exigences d'hygiène pour la protection contre les infections par gouttelettes sont l'utilisation d'un mouchoir et d'un bandage, ainsi que le respect de la propreté sanitaire.
Certains micro-organismes, comme le virus de la variole, sont très résistants au dessèchement et restent dans la poussière contenant des résidus de gouttelettes séchées.
Certains virus dangereux se sont répandus ces dernières années, comme le sida, la grippe et ses diverses variétés. (Écoute des messages des élèves)
Élève 3: SIDA
En 1981, une nouvelle maladie, jusqu'alors inconnue de la science, est apparue, appelée syndrome d'immunodéficience acquise - le SIDA en abrégé. L'agent causal du SIDA est le virus de l'immunodéficience humaine - le VIH. Il a une forme sphérique d'un diamètre de 100 à 150 nm. L'enveloppe externe du virus est constituée d'une membrane formée à partir de la membrane cellulaire de la cellule hôte. Des formations de récepteurs sont construites dans la membrane, ressemblant à des champignons en apparence. Sous l'enveloppe extérieure se trouve la capside du virus, formée de protéines spéciales, à l'intérieur de laquelle se trouvent deux molécules d'ARN viral. Chaque molécule d'ARN contient 9 gènes du VIH et une enzyme qui synthétise l'ADN à partir d'une molécule d'ARN viral.
Tout d'abord, le VIH infecte les lymphocytes du sang T (auxiliaires), à la surface desquels se trouvent des récepteurs capables de se lier aux protéines du VIH. Les lymphocytes T du sang confèrent à une personne une immunité cellulaire et humorale. Le VIH pénètre dans les cellules du système nerveux central, les intestins, les neurones. En conséquence, le corps humain perd ses propriétés protectrices et est incapable de résister aux agents responsables de diverses infections. La durée de vie moyenne d'une personne infectée est de 7 à 10 ans.
La source de l'infection par le sida est une personne qui est porteuse du virus de l'immunodéficience. Il peut s'agir d'un patient présentant diverses manifestations de la maladie ou d'un porteur de virus asymptomatique. Le SIDA se transmet uniquement de personne à personne de la manière suivante: 1. sexuellement 2. par le sang et les tissus contenant le virus 3. de la mère au fœtus. Le VIH peut pénétrer dans l'organisme par contact sexuel avec une personne malade, par l'introduction de drogues intraveineuses, par une transfusion sanguine d'un donneur infecté. Il existe des cas connus d'infection d'enfants lors de l'accouchement et par le lait d'une mère malade.
Malgré le fait que le virus du sida se trouve dans les secrets du corps humain (dans la salive, les larmes, le lait), il n'y a aucune preuve de sa transmission par contact familial.
Ces dernières années, le nombre de personnes infectées par le VIH a augmenté en Russie. La majorité d'entre eux sont des jeunes. Le problème de la lutte contre le sida reste l'un des plus importants pour la société et pour les soins de santé. (Écoute des messages des élèves)
Élève 4: Grippe, types de grippe.
Une personne qui a été vaccinée et qui a eu la grippe développe une immunité, c'est-à-dire que des anticorps sont produits dans le plasma sanguin qui bloquent le virus et la personne restera en bonne santé. Mais, malheureusement, les virus grippaux sont très variables, ils mutent. Les anticorps vaccinaux agissent contre un certain type de virus grippal et sont absolument impuissants contre un autre type de virus. Le virus de la grippe modifié nécessite un vaccin différent, c'est pourquoi les virus de la grippe sont si difficiles à combattre.
C'est pourquoi, chaque année, l'épidémie de grippe nous surprend encore et encore. Les virus grippaux sont particulièrement actifs en automne et en hiver. Même la grippe «ordinaire» peut entraîner de graves complications - pneumonie, insuffisance cardiaque. Les épidémies ne sont pas aussi graves que les pandémies - il s'agit d'une épidémie mondiale qui affecte la majeure partie de la population mondiale. Parmi les pandémies massives - l'épidémie mondiale de grippe (alors appelée «grippe espagnole», selon le scientifique H 1N 1) en 1918 - 1919, elle a affecté jusqu'à 500 millions de personnes et fait jusqu'à 40 millions de morts. Au 20e siècle, une pandémie de grippe a frappé l'humanité en 1918, 1957 et 1968, la probabilité d'une autre pandémie est très élevée.
Les virus grippaux sont divisés en trois groupes - A, B et C. Le virus C est le plus inoffensif, la maladie évolue facilement et sans complications. Le virus du groupe B est dangereux, provoquant des épidémies à l'échelle régionale. Virus A - provoque l'évolution la plus grave de la maladie et peut provoquer des épidémies mondiales. La grippe aviaire, la grippe porcine appartient également au groupe A, ils sont capables de remplacer des parties du génome humain par les gènes du virus de la grippe aviaire ou porcine.
Malgré le fait que la pandémie de grippe espagnole de 1918 s'est produite à l'ère du progrès scientifique et technologique, le pedigree de ce virus mortel est encore inconnu. Les scientifiques ont étudié les souches du virus de la grippe espagnole et sont parvenus à la conclusion que le virus était d'origine aviaire, mais très proche du virus de la grippe porcine. La cause de la puissance mortelle de ce virus n'a pas encore été établie.
En 2008 - 2009, des cas de grippe aviaire et porcine, tant chez les animaux que chez les humains, ont de nouveau été enregistrés dans différents pays du monde. Les virus de la grippe sont beaucoup plus résistants à la fièvre que les virus qui causent le rhume. C'est pourquoi ils sont plus dangereux: le virus peut se multiplier même lorsque haute température, il est difficile pour le patient d'y faire face.
Pour éviter l'infection par la grippe habituelle, les oiseaux et les porcs, vous devez faire du sport, renforcer le système immunitaire, en cas d'infection, consulter un médecin et effectuer un traitement en temps opportun.
IV. conclusions
Prof: Faisons production, nous avons rencontré aujourd'hui dans la leçon des organismes très petits mais dangereux qui occupent une position limite entre les organismes vivants et non vivants - les virus. Ils sont à l'origine de nombreuses maladies qui surviennent chez les plantes, les animaux, maladies dangereuses la personne.
Souvenons-nous problème problématique, que nous mettons au début de la leçon et essaierons d'y répondre. Pourquoi est-il difficile de combattre les virus - agents responsables des maladies et de les détruire complètement?
Raisons (réponse):
petite taille
s'adapter rapidement
sont noyés dans des cellules étrangères et les subjuguent complètement, (les cellules commencent à synthétiser le matériel génétique du virus)
variable, en évolution rapide, en mutation
V. Obtention de nouveau matériel
Prof:Les gars, après avoir écouté des informations sur les organismes étonnants du monde invisible - les virus, tirent une conclusion sous la forme de syncwine. Vous travaillez à deux, sur des bureaux et tracez le cinquain sur des feuilles de papier avec un feutre. Vous travaillez pendant 3-4 minutes.
Sinkwine (du mot français pour «cinq lignes»). Sinkwine est un poème qui nécessite une grande quantité d'informations pédagogiques à court terme, ce qui vous permet de tirer une conclusion. Les gars peuvent faire ce travail par paires ou individuellement, vous pouvez organiser artistiquement une feuille avec syncwine. Il s'agit d'un poème de cinq lignes, construit selon certaines règles.
1.le nom du syncwine est un sujet, généralement un mot (nom, quoi?)
2. description du sujet en quelques mots (adjectif, adjectif (quoi?))
3. description de l'action dans le sujet en trois mots (verbe, verbe, verbe (que fait-il?))
4. une phrase montrant l'attitude face au sujet, "slogan" sur le thème de syncwine
5.un mot qui répète l'essence du sujet (substantif)
Exemple syncwine:
2. Petit, dangereux
3. Reproduire, s'adapter, porter la maladie
4. Les virus sont des organismes non cellulaires
Travail indépendant (Oralement)
Complétez les phrases en insérant les mots manquants.
Les informations héréditaires du virus se trouvent dans une molécule simple brin ou double brin …… .. (ADN ou ARN)
Le noyau du virus est entouré d'une enveloppe protéique protectrice appelée ... ... .. (capside)
Les virus des bactéries sont appelés …… .. (bactériophage)
La science qui étudie la structure et le comportement des virus ……. (virologie)
Un des moyens de transmission infection virale contagieux, c'est-à-dire ………. (contact)
Prof: Devoirs & 1.9. Notes de cours. Merci pour la leçon!
La découverte de virus par D.I. Ivanovsky en 1892. a jeté les bases du développement de la science de la virologie. Son développement plus rapide a été facilité par: l'invention du microscope électronique, le développement d'une méthode de culture de micro-organismes dans des cultures cellulaires.
Actuellement, la virologie est une science en développement rapide, qui est associée à un certain nombre de raisons:
Le rôle de premier plan des virus dans la pathologie infectieuse humaine (par exemple le virus de la grippe, le VIH, le virus de l'immunodéficience humaine, le cytomégalovirus et d'autres virus de l'herpès) dans le contexte d'une absence presque totale de chimiothérapie spécifique;
Utiliser des virus pour résoudre de nombreuses questions fondamentales en biologie et en génétique.
Les principales propriétés des virus (et des plasmides), par lesquelles ils diffèrent du reste du monde vivant.
1. Dimensions ultramicroscopiques (mesurées en nanomètres). Les grands virus (virus de la variole) peuvent atteindre des tailles de 300 nm, les petits virus de 20 à 40 nm. 1 mm \u003d 1000 μm, 1 μm \u003d 1000 nm.
3. Les virus ne sont pas capables de croissance et de fission binaire.
4. Les virus se reproduisent en se reproduisant dans une cellule hôte infectée en utilisant leur propre acide nucléique génomique.
6. L'habitat des virus est constitué de cellules bactériennes vivantes (il s'agit de bactéries virus ou bactériophages), de cellules végétales, animales et humaines.
Tous les virus existent sous deux formes qualitativement différentes: extracellulaires virion et intracellulaire virus. La taxonomie de ces représentants du micromonde est basée sur les caractéristiques des virions, phase finale du développement des virus.
La structure (morphologie) des virus.
1. Génome des virus forment des acides nucléiques, représentés par des molécules d'ARN simple brin (dans la plupart des virus à ARN) ou des molécules d'ADN double brin (dans la plupart des virus à ADN).
2. Capsid - l'enveloppe protéique dans laquelle est emballé l'acide nucléique génomique. La capside est constituée de sous-unités protéiques identiques capsomères. Il existe deux façons de conditionner les capsomères dans la capside: la spirale (virus en spirale) et le cubique (virus sphériques).
Avec symétrie en spirale les sous-unités protéiques sont disposées en spirale, et entre elles, également en spirale, se trouve un acide nucléique génomique plié (virus filamenteux). Avec symétrie cubique les virions peuvent être sous la forme de polyèdres, le plus souvent - vingt hèdres - icosaèdres.
3. Les virus simplement arrangés n'ont que nucléocapside, c'est à dire. complexe du génome avec la capside et sont appelés «nus».
4. D'autres virus ont une enveloppe supplémentaire en forme de membrane au-dessus de la capside, qui est acquise par le virus au moment où il quitte la cellule hôte. supercapside.Ces virus sont appelés virus «habillés».
En plus des virus, il existe des formes encore plus simples d'agents transmissibles - plasmides, viroïdes et prions.
Les principales étapes de l'interaction du virus avec la cellule hôte.
1. L'adsorption est un mécanisme de déclenchement associé à l'interaction spécifique récepteurs du virus et de l'hôte (dans le virus de la grippe - hémagglutinine, dans le virus de l'immunodéficience humaine - glycoprotéine gp 120).
2. Pénétration - par fusion de la supercapside avec la membrane cellulaire ou par endocytose (pinocytose).
3. Libération d'acides nucléiques - «stripping» de la nucléocapside et activation de l'acide nucléique.
4. Synthèse d'acides nucléiques et de protéines virales, c'est-à-dire subordination des systèmes de cellules hôtes et leur travail pour la reproduction du virus.
5. Assemblage de virions - association de copies répliquées d'acide nucléique viral avec la protéine de capside.
6. Libération de particules virales de la cellule, acquisition de la supercapside par des virus enveloppés.
Résultats de l'interaction des virus avec la cellule hôte.
1. Processus abandonné- lorsque les cellules sont débarrassées du virus:
Lorsqu'il est infecté défectueux virus qui nécessite un virus auxiliaire pour se répliquer, ces virus ne peuvent pas se répliquer indépendamment (ce que l'on appelle les virusoïdes). Par exemple, le virus de l'hépatite delta (D) ne peut se répliquer qu'en présence du virus de l'hépatite B, son Hbs - antigène, virus adéno-associé - en présence d'adénovirus);
Lorsqu'un virus lui infecte des cellules génétiquement insensibles;
Lorsque les cellules sensibles sont infectées par un virus dans des conditions non permissives.
2. Processus productif- réplication (production) de virus:
- mort cellulaire (lyse) (effet cytopathique) - le résultat d'une reproduction intensive et la formation d'un grand nombre de particules virales - un résultat caractéristique du processus de production causé par des virus à cytopathogénicité élevée. L'effet cytopathique de l'action sur les cultures cellulaires pour de nombreux virus est tout à fait reconnaissable et spécifique;
- interaction stablequi n'entraîne pas de mort cellulaire (infections persistantes et latentes) - ce que l'on appelle transformation virale de la cellule.
3. Processus intégratif- intégration du génome viral avec le génome de la cellule hôte. Il s'agit d'une version spéciale d'un processus productif du type d'interaction stable. Le virus se réplique avec le génome de la cellule hôte et peut rester latent pendant une longue période. Seuls les virus à ADN peuvent s'intégrer dans le génome de l'ADN de l'hôte (principe de «l'ADN dans l'ADN»). Les seuls virus à ARN capables de s'intégrer dans le génome de la cellule hôte, les rétrovirus, ont un mécanisme spécial pour cela. La particularité de leur reproduction est la synthèse d'ADN de provirus à base d'ARN génomique à l'aide de l'enzyme transcriptase inverse, suivie de l'insertion d'ADN dans le génome de l'hôte.
Méthodes de base de culture de virus.
1. Dans le corps des animaux de laboratoire.
2. Dans les embryons de poulet.
3. Dans les cultures cellulaires - la méthode principale.
Types de cultures cellulaires.
1. Cultures primaires (trypsinisées)- fibroblastes de l'embryon de poulet (FEC), humains (FEC), cellules rénales de divers animaux, etc. Les cultures primaires sont obtenues plus souvent à partir de cellules de divers tissus par broyage et trypsinisation; elles sont utilisées une fois, c.-à-d. il est toujours nécessaire d'avoir les organes ou tissus appropriés.
2. Lignées cellulaires diploïdes conviennent pour la redispersion et la croissance, généralement pas plus de 20 passages (perdent leurs propriétés d'origine).
3. Lignes torsadées (cultures hétéropoïdes), capables de dispersion et de transplantation multiples, c.-à-d. à plusieurs passages, sont les plus pratiques dans le travail virologique - par exemple, les lignes cellules tumorales Hela, Hep et coll.
Milieux de culture spéciaux pour cultures cellulaires.
Une variété de milieux nutritifs virologiques synthétiques de composition complexe sont utilisés, y compris un grand ensemble de facteurs de croissance différents - milieu 199, Eagle, solution de Hanks, hydrolysat de lactalbumine. Des stabilisants de pH (Hepes), différentes espèces de sérum sanguin (les plus efficaces sont considérées comme le sérum de veau foetal), la L-cystéine et la L-glutamine sont ajoutés au milieu.
Selon l'utilisation fonctionnelle de l'environnement, il peut y avoir croissance (avec une teneur élevée en sérum) - ils sont utilisés pour faire pousser des cultures cellulaires avant l'introduction d'échantillons viraux, et justificatif (avec moins ou pas de lactosérum) - pour contenir infecté par le virus cultures cellulaires.
Manifestations détectées d'infection virale des cultures cellulaires.
1. Effet cytopathique.
2. Identification des corps d'inclusion.
3. Détection des virus par la méthode des anticorps fluorescents (MFA), microscopie électronique, autoradiographie.
4. Test de couleur. La couleur habituelle des milieux de culture utilisés, contenant du rouge de phénol comme indicateur de pH, est le rouge dans des conditions de culture optimales pour les cellules (pH d'environ 7,2). La reproduction des cellules modifie le pH et, par conséquent, la couleur du milieu du rouge au jaune en raison du déplacement du pH vers le côté acide. Lorsque les virus se multiplient dans les cultures cellulaires, une lyse cellulaire se produit; il n'y a pas de changement dans le pH et la couleur du milieu.
5. Révéler l'hémagglutinine des virus - hémadsorption, hémagglutination.
6. Méthode de plaques (formation de plaques). En raison de l'action cytolytique de nombreux virus sur les cultures cellulaires, des zones de mort cellulaire massive se forment. Plaques - des colonies virales «cell-négatives» sont détectées.
Nomenclature des virus.
Le nom de la famille des virus se termine par «viridae», genre- «virus», des noms spéciaux sont généralement utilisés pour l'espèce, par exemple - virus de la rubéole, virus de l'immunodéficience humaine - VIH, virus parainfluenza humain de type 1, etc.
Virus bactériens (bactériophages).
L'habitat naturel des phages est une cellule bactérienne, donc les phages sont omniprésents (par exemple, dans les eaux usées). Les phages ont des caractéristiques biologiques similaires à celles des autres virus.
Le type de phage le plus courant sur le plan morphologique est caractérisé par la présence d'une tête d'icosaèdre, d'un appendice (queue) avec une symétrie en spirale (a souvent une tige creuse et une gaine contractile), d'épines et de processus (filaments), c.-à-d. ressemble quelque peu extérieurement à un sperme.
L'interaction des phages avec une cellule (bactérie) est strictement spécifique, c'est-à-dire les bactériophages ne peuvent infecter que certaines espèces et types de phages les bactéries.
Les principales étapes de l'interaction entre les phages et les bactéries.
1. Adsorption (interaction de récepteurs spécifiques).
2. L'introduction de l'ADN viral (injection de phage) est réalisée en lysant une section de la paroi cellulaire avec des substances telles que le lysozyme, en réduisant la gaine, en poussant la tige de la queue à travers la membrane cytoplasmique dans la cellule et en injectant de l'ADN dans le cytoplasme.
3. Reproduction d'un phage.
4. Sortie des populations filles.
Propriétés de base des phages.
Distinguer phages virulentscapable de provoquer une forme productive du processus, et phages tempérésprovoquant une infection par phages réducteurs (réduction des phages). Dans ce dernier cas, le génome du phage dans la cellule n'est pas répliqué, mais est introduit (intégré) dans le chromosome de la cellule hôte (ADN en ADN), le phage se transforme en prophage. Ce processus a été nommé lysogénie... Si, à la suite de l'introduction d'un phage dans le chromosome d'une cellule bactérienne, il acquiert de nouveaux caractères héréditaires, cette forme de variabilité bactérienne est appelée conversion lysogénique (phage). Une cellule bactérienne portant un prophage dans son génome est appelée lysogène, car un prophage, si la synthèse d'une protéine répressive spécifique est perturbée, peut entrer dans le cycle de développement lytique, provoquant une infection productive avec lyse bactérienne.
Des phages modérés sont essentiels dans l'échange de matériel génétique entre bactéries - en transduction (une des formes d'échange génétique). Par exemple, la capacité de produire une exotoxine n'est possédée que par l'agent causal de la diphtérie, dans le chromosome duquel un prophage modéré est intégré, portant opéron tox, qui est responsable de la synthèse de l'exotoxine diphtérique. Un phage toxique léger induit une conversion lysogène d'un bacille diphtérique non toxique en un bacille toxigène.
Par spectre d'action les phages sont divisés en bactéries en:
Polyvalent (lyser des bactéries étroitement apparentées, telles que la salmonelle);
Monovalent (lyser les bactéries de la même espèce);
Spécifique au type (lyser uniquement certains phagovars du pathogène).
Sur milieu solide, les phages sont le plus souvent détectés à l'aide d'un spot test (formation d'un spot négatif lors de la croissance des colonies) ou par la méthode des couches d'agar (titrage selon Grazia).
Utilisation pratique des bactériophages.
1. Pour l'identification (définition du type de phage).
2. Pour la prophylaxie phagique (arrêt des flambées).
3. Pour la thérapie phagique (traitement de la dysbactériose).
4. Pour l'évaluation de la santé environnementale et l'analyse épidémiologique.
Réplication Les informations génétiques codées dans un seul gène peuvent généralement être considérées comme des instructions pour la production d'une protéine spécifique dans une cellule. Une telle instruction n'est perçue par la cellule que si elle est envoyée sous forme d'ARNm. Par conséquent, les cellules dans lesquelles le matériel génétique est représenté par l'ADN doivent «réécrire» (transcrire) ces informations en une copie complémentaire de l'ARNm. Les virus contenant de l'ADN dans le mode de réplication diffèrent des virus contenant de l'ARN. La réplication virale implique trois processus: la réplication de l'acide nucléique viral, la synthèse des protéines virales et l'assemblage du virion.
Maladies Plus de dix grands groupes de virus sont pathogènes pour l'homme. Parmi les virus contenant de l'ADN, il s'agit de la famille des poxvirus (responsables de la variole, de la vaccine et d'autres infections de la variole), des virus du groupe de l'herpès (plaies d'herpès sur les lèvres, varicelle), des adénovirus (maladies voies respiratoires et les yeux), la famille des papovavirus (verrues et autres excroissances de la peau), les hépadnavirus (virus de l'hépatite B). Il existe beaucoup plus de virus contenant de l'ARN qui sont pathogènes pour l'homme. Les picornavirus (du latin pico - très petit, anglais ARN - ARN) sont les plus petits virus de mammifères, similaires à certains virus végétaux; ils provoquent la poliomyélite, l'hépatite A, aiguë rhumes... Les mixovirus et les paramyxovirus sont à l'origine de diverses formes de grippe, de rougeole et d'oreillons (oreillons).
