Poartă: formarea cunoștințelor elevilor despre formele de viață extracelulare - viruși.
Tipul lecției: învățarea de materiale noi
Echipament: tabelul „Structura virușilor”, „Bacteriofagii”, prezentare multimedia, computer.
Mintea și sănătatea sunt cel mai prețios lucru.
În timpul orelor:
I. Organizarea timpului
II. Actualizarea subiectului. Afirmarea unei întrebări problematice.
Iarna, auzim astfel de informații că există un focar de gripă, virușii infectează rapid oamenii, iar vaccinările împotriva gripei nu ajută prea mult. De ce este dificil să te protejezi de gripa sezonieră, de ce boala se răspândește rapid, vom încerca să aflăm astăzi. Să ne punem în față problematică problematică - de ce este dificil să lupți împotriva virușilor - agenți cauzali ai bolilor și să le distrugi complet?
III. Scena principală
Este un organism care trăiește din proprietarul său.
Cum a apărut descoperirea virușilor? Cine le-a deschis?
(Ascultarea mesajelor elevilor)
Studentul 1: Povestea descoperirii virușilor... Sfârșitul secolului al XIX-lea. Bacteriologia a făcut pași mari. În această perioadă, oamenii de știință au descoperit agenții cauzali ai ciumei, holerei, tuberculozei, difteriei și altor boli cele mai frecvente și răspândite. Cu toate acestea, agenții cauzali ai multor alte boli, inclusiv cele foarte periculoase (de exemplu, rujeola, variola, gripa, hepatită etc.), nu au putut fi depistați, deși știau despre boli de mult timp.
În 1892, Dmitry Iosifovich Ivanovsky (1864 - 1920), în timp ce căuta agentul cauzal al bolii mozaicului tutunului (boala frunzelor plantelor de tutun), a constatat că nu era vizibil la microscop nici măcar la o mărire mare și trecea prin filtre care rețin celulele bacteriene; nu crește pe mediile convenționale de cultură artificială utilizate în bacteriologie. Sucul de tutun trecut prin filtru nu și-a pierdut proprietățile infecțioase.
Mulți ani mai târziu, oamenii de știință au aflat că virusurile sunt de 50 de ori mai mici decât bacteriile, așa că au trecut liber prin filtru. Ivanovsky a numit organismele deschise „microbi filtrabili” și a identificat două proprietăți principale ale virușilor: sunt foarte mici și, spre deosebire de celule, nu pot fi cultivate pe medii nutritive artificiale.
Șase ani mai târziu, în 1898, independent de Ivanovsky, microbiologul olandez M. Beijerink a obținut aceleași rezultate. El a concluzionat că mozaicul bolii tutunului nu este cauzat de microbi, ci de un „principiu infecțios lichid” sau de un virus filtrabil care se reproduce numai în organismele vii. Ambii oameni de știință au avut parțial dreptate, dar parțial au greșit. Agentul cauzal al bolii tutunului nu a fost bacteriile, așa cum a susținut Ivanovsky, dar nici un principiu infecțios lichid, așa cum a sugerat Beijerinck. Cauza bolii au fost virusurile - organisme speciale (din latinescul „virus” - otravă). Dimensiunea virușilor este cuprinsă între 20 și 300 nm, acestea putând fi văzute doar cu un microscop electronic în anii 30 ai secolului XX, sunt de aproximativ 50 de ori mai mici decât bacteriile. Virușii intră în regatul Vira și sunt omniprezente. Primul care a fost fotografiat a fost virusul mozaicului tutunului, care este cel mai studiat. Descoperirea virușilor a pus bazele unei noi științe - virologia, care studiază forme necelulare organisme.
Profesor: Virușii sunt foarte diferiți de alte organisme vii. Virușii sunt o formă specială și unică de viață, deși una primitivă. Virușii sunt adesea numiți o formă de tranziție între organismele de natură animată și neînsuflețită. Atunci când un virus se află în celula gazdei, acesta se comportă ca un organism viu, se află într-o formă intracelulară și formează un „virus - celulă gazdă” complex. Dacă virusul se află în afara celulei gazdă, într-o formă extracelulară latentă, este o particulă virală sau virion, în acest caz, virusul nu prezintă semne ale unui organism viu. (Note într-un caiet)
Forme de viruși pot fi diferite: filamentoase, sferice, în formă de tijă, poligonale, cubice, sub formă de cristal. Particulele virale individuale - virioni - sunt corpuri simetrice, în interiorul fiecărui virion există material genetic sub formă de ADN sau ARN. (Note într-un caiet)
Aspectul virusului prezentat la pagina 38 fig. 15 - virusul herpes și virusul gripal, în Fig. 16 este un model al virusului mozaicului tutunului. (Lucrul cu manualul Kamensky A.A. Kriksunov E.A. Pasechnik V.V. Biology. Introducere în biologia generală și ecologie clasa a IX-a)
Orice virus este un strat proteic care protejează împotriva acțiunii enzimelor care distrug acizii nucleici - capsidă(din cuvântul latin „capsa” - un container). (Note într-un caiet) Capsidul conține receptori care recunosc receptori similari în membrana celulară a "celulei gazdă", prin urmare virușii infectează o gamă strict definită de gazde. În interiorul capsidei se găsesc fire de acid nucleic, fie ADN, fie ARN, care poartă informații ereditare. ADN-ul și ARN-ul pot fi monocatenare sau bicatenare. De obicei, în celulele vegetale sau animale, informațiile ereditare sunt concentrate în molecula ADN și în viruși fie în ADN, fie în ARN.
Oamenii de știință au o întrebare, ce fel de viruși - organisme vii sau nevii?
Să identificăm asemănările și diferențele dintre viruși și organisme vii. Completați tabelul folosind pagina 38 a manualului de biologie, autor A.A. Kamensky. Kriksunov E.A. & 1.9. Citim cu voce tare primul paragraf și completăm tabelul.
Trăsături caracteristice ale virușilor
Asemănare cu organismele vii
Diferențe față de organismele vii
Trăsături specifice virusului
1. capacitatea de a reproduce forme similare (de a reproduce)
2.este ereditar
3. variabilitate
4.adaptarea la schimbarea condițiilor de mediu
1. nu expune proprietățile vieții
2. nu consuma alimente
3. nu generați energie
4. nu crește
5. fără metabolism
6. au formă de cristale, nu au o structură celulară, adică fără membrană citoplasmatică și citoplasmă cu organite
1. dimensiuni foarte mici
2. structură simplă - acid nucleic (ADN sau ARN) închis într-o coajă proteică - capsidă
3. ocupă o poziție limită între materia vie și cea nevie
4. rata de reproducere mare
5. informațiile ereditare se află în ADN sau ARN
Virușii sunt structuri genetice autonome care împărtășesc principalele caracteristici ale organismelor vii: reproducere, variabilitate și ereditate. Pe de altă parte, virușii nu au proprietăți importante ale ființelor vii - nu se hrănesc, nu cresc, nu există metabolism și nu sunt capabili de reproducere independentă în afara celulei gazdă. Acestea diferă de toate organismele prin faptul că au o coajă proteică - o capsidă, iar în sarcofag există informații ereditare sub formă de fire ADN sau ARN.
Clasificarea virușilor... Toate virusurile sunt împărțite în mod convențional în două grupuri:
simplu 2. complex. (Note într-un caiet)
Cele simple sunt compuse dintr-un acid nucleic (ADN sau ARN) și un strat proteic (capsidă) care le acoperă, cum ar fi virusul mozaicului tutunului. Virușii complexi de pe suprafața capsidei au, de asemenea, o coajă exterioară - o membrană care conține lipide, proteine \u200b\u200bși carbohidrați, de exemplu, virusul gripal și herpes.
Prin prezența aceluia sau a acelui acid nucleic, virușii sunt numiți ADN sau ARN. Conținând ADN - conțin o moleculă de ADN sub formă de lanț sau inel care stochează informații ereditare - aceștia sunt virusuri ale variolei umane, ovine, porcine și herpetice. Conținând ARN - conțin un lanț de ARN care stochează informații genetice. Acestea sunt virusurile rabiei, encefalitei, rubeolei, rujeolei, SIDA, leucemiei și gripei. Este posibil ca unii viruși să nu aibă deloc o coajă.
Cum ajung virușii în celule și cum se comportă, pătrunzând în celulele altor organisme? Vezi pagina 39 fig. 17 manuale de biologie.
Virușii intră în celulă împreună cu picături de lichid intercelular. Fiecare virus este capabil să pătrundă numai în anumite celule care au receptori speciali pe suprafața lor. Apoi, începe penetrarea în celula gazdă. Deteriorarea mecanică a peretelui celular sau a membranei ajută virușii să pătrundă în celulă și este posibilă și metoda pinocitozei și fagocitozei. Spre deosebire de organismele celulare, virușilor le lipsește propriul sistem de sintetizare a proteinelor. Când virușii intră în celulă, aceștia contribuie cu informațiile lor genetice. Pătrunzând în celulă, virusul își schimbă metabolismul, direcționând toată activitatea către producerea de acid nucleic viral și proteine \u200b\u200bvirale. Auto-asamblarea particulelor virale din moleculele și proteinele de acid nucleic formate are loc în interiorul celulei. Acumularea de particule virale duce la ieșirea lor din celulă prin „explozie”, ca urmare a căreia integritatea celulei este încălcată și aceasta moare, iar virușii încep să pătrundă în alte celule.
Virușii infectează toate organismele vii - plante, animale și oameni și provoacă boli. (Ascultarea mesajelor elevilor)
Elevul 2: În prezent, au fost descrise mai mult de 1.000 de tipuri diferite de viruși. Virușii ca agenți cauzali ai bolilor la oameni, animale și plante sunt cunoscuți din cele mai vechi timpuri.
În 1916, bacteriologul canadian Felix D'Herelem a descris virusurile bacteriilor - bacteriofagii. Au devenit cel mai important obiect de cercetare din biologia moleculară. Bacteriofagii sau fagii sunt capabili să pătrundă în celulele bacteriene și să le distrugă. Virușii bacterieni au un cap care conține ADN și o coadă cu filamente de coadă. Bacteriofagii au o structură similară cu o seringă. Fagul dizolvă parțial peretele celular și membrana bacteriei, introduce o tijă goală în celulă și, printr-o reacție contractilă, își injectează ADN-ul în celula sa. Genomul bacteriofagului intră în citoplasmă, în timp ce membrana rămâne în exterior. Molecula de ADN a virușilor poate fi încorporată în genomul celulei gazdă și poate exista mult timp.
Există mai mult de 500 de tipuri de virusuri la animale care provoacă boli precum febra aftoasă, porcină și păsări, anemie infecțioasă ecvină, gripă aviară și porcină și altele. Virusul febrei aftoase se răspândește cu viteza unei reacții în lanț, capabil să distrugă creșterea animalelor la scară națională. O catastrofă similară a fost observată la sfârșitul anului 2000 în Marea Britanie, când virusul FMD a infectat bovinele din țara respectivă. În prezent, un număr mare de păsări sălbatice și domestice din multe țări ale lumii mor din cauza virusului gripei aviare.
Se cunosc peste 300 de tipuri de viruși care cauzează boli la plante, precum boala mozaicului tutunului, roșiilor, castraveților, ondulării frunzelor, nanismului și altelor.
Peste 500 de tipuri de viruși pot provoca o varietate de boli infecțioase umane precum gripa, oreionul, poliomielita, rabia, rujeola, SIDA și multe altele. În secolele trecute, infecțiile virale aveau natura unor epidemii și pandemii devastatoare, acoperind teritorii întinse. La Moscova, în secolul al XIII-lea, variola a distrus aproape 80% din populație. Virusii herpetici infectează pielea umană. Cel mai adesea se manifestă cu o răceală pe buze. În repaus, virusul herpesului poate rămâne mult timp în celule și poate aștepta în aripi. Boli natura virală răspândită în prezent.
Profesor:Prin stabilirea în celulele organismelor vii, virusurile provoacă multe boli periculoase. Multe progrese în virologie au fost realizate în lupta împotriva bolilor specifice - variolă, encefalită transmisă de căpușe, rabie, febră galbenă și alte boli. Omenirea se confruntă cu multe probleme virologice și soluționarea lor necesită cunoașterea diferitelor proprietăți și „obiceiuri” ale virușilor.
Boli virale se transmit în două moduri: prin contact direct (contagios) și prin picături aeriene. Puține boli se transmit prin contactul fizic direct cu persoanele sau animalele bolnave. Astfel de boli virale includ, de exemplu trahom - boli oculare, foarte frecvente în țările tropicale, veruci comune și herpes comun.
Infecția prin picurare este cel mai comun mod de răspândire afectiuni respiratorii... Când tușiți sau strănutați, milioane de picături mici de salivă și mucus sunt aruncate în aer. Aceste picături, împreună cu microorganismele vii din ele, pot fi inhalate de alte persoane și se pot îmbolnăvi. Cerințele igienice pentru protecția împotriva infecției cu picături sunt utilizarea unei batiste și bandaje, precum și respectarea curățeniei sanitare.
Unele microorganisme, precum virusul variolei, sunt foarte rezistente la uscare și rămân în praf care conține reziduuri uscate de picături.
niste viruși periculoși s-au răspândit în ultimii ani, precum SIDA, gripa și diversele sale soiuri. (Ascultarea mesajelor elevilor)
Studentul 3: SIDA
În 1981, a apărut o nouă boală, necunoscută anterior științei, numită sindromul imunodeficienței dobândite - SIDA pe scurt. Agentul cauzal al SIDA este virusul imunodeficienței umane - HIV. Are o formă sferică cu un diametru de 100 - 150 nm. Învelișul exterior al virusului constă dintr-o membrană formată din membrana celulară a celulei gazdă. Formațiile receptoare sunt încorporate în membrană, asemănătoare aspect ciuperci. Sub învelișul exterior se află capsidul virusului, format din proteine \u200b\u200bspeciale, în interiorul cărora se află două molecule de ARN viral. Fiecare moleculă de ARN conține 9 gene HIV și o enzimă care sintetizează ADN din molecula virală de ARN.
În primul rând, HIV infectează limfocitele din sânge T (ajutoare), pe suprafața cărora există receptori capabili să se lege de proteinele HIV. Limfocitele T de sânge oferă unei persoane imunitate celulară și umorală. HIV intră în celulele sistemului nervos central, intestine, neuroni. Drept urmare, corpul uman își pierde proprietățile de protecție și nu poate rezista agenților cauzali ai diferitelor infecții. Durata medie de viață a unei persoane infectate este de 7-10 ani.
Sursa infecției cu SIDA este o persoană care este purtătoare a virusului imunodeficienței. Poate fi un pacient cu diverse manifestări ale bolii sau un purtător de virus asimptomatic. SIDA se transmite numai de la persoană la persoană în următoarele moduri: 1. sexual 2. prin sânge și țesuturi care conțin virusul 3. de la mamă la făt. HIV poate pătrunde în organism prin contact sexual cu o persoană bolnavă, prin introducerea de medicamente intravenoase, printr-o transfuzie de sânge de la un donator infectat. Există cazuri cunoscute de infecție a copiilor în timpul nașterii și prin laptele unei mame bolnave.
În ciuda faptului că virusul SIDA se găsește în secretele corpului uman (în salivă, lacrimi, lapte), nu există dovezi ale transmiterii acestuia prin contactul zilnic.
În ultimii ani, a existat o creștere a numărului de persoane infectate cu HIV în Rusia. Majoritatea sunt tineri. Problema combaterii SIDA rămâne una dintre cele mai importante pentru societate și pentru îngrijirea sănătății. (Ascultarea mesajelor elevilor)
Studentul 4: Gripa, tipuri de gripă.
O persoană care a fost vaccinată și care a avut gripă dezvoltă imunitate, adică se produc anticorpi în plasma sanguină care vor bloca virusul și persoana va rămâne sănătoasă. Dar, din păcate, virusurile gripale sunt extrem de variabile, ele mutând. Anticorpii vaccinului acționează împotriva unui anumit tip de virus gripal și sunt absolut neputincioși împotriva unui alt tip de virus. Virusul gripal modificat are nevoie de un vaccin diferit, motiv pentru care virusurile gripale sunt atât de greu de luptat.
Acesta este motivul pentru care în fiecare an epidemia de gripă ne ia mereu prin surprindere. Virusurile gripale sunt active mai ales toamna și iarna. Chiar și gripa „obișnuită” poate provoca complicații grave - pneumonie, insuficiență cardiacă. Epidemiile nu sunt la fel de rele ca pandemiile - sunt o epidemie globală care afectează majoritatea populației lumii. Dintre pandemiile masive - epidemia de gripă la nivel mondial (pe atunci se numea „gripa spaniolă”, conform științificului H 1N 1) în 1918 - 1919, a lovit până la 500 de milioane de oameni și a provocat până la 40 de milioane de vieți. În secolul al XX-lea, o pandemie de gripă a lovit omenirea în 1918, 1957 și 1968, probabilitatea unei alte pandemii este foarte mare.
Virusurile gripale sunt împărțite în trei grupe - A, B și C. Virusul C este cel mai inofensiv, boala se desfășoară ușor și fără complicații. Virusul grupului B este periculos, provocând epidemii la scară regională. Virusul A - cauzează evoluția cea mai severă a bolii și poate provoca epidemii mondiale. Gripa aviara, gripa porcină aparține și grupei A, sunt capabile să înlocuiască părți ale genomului uman cu genele virusului gripei aviare sau porcine.
În ciuda faptului că pandemia de gripă spaniolă din 1918 a avut loc în era progresului științific și tehnologic, pedigree-ul acestui virus mortal este încă necunoscut. Oamenii de știință au studiat tulpinile virusului gripal spaniol și au ajuns la concluzia că virusul era de origine aviară, dar foarte aproape de virusul gripei porcine. Cauza puterii mortale a acestui virus nu a fost încă stabilită.
În 2008 - 2009, cazurile de gripă aviară și porcină, atât la animale, cât și la oameni, au fost din nou înregistrate în diferite țări ale lumii. Virusurile gripale sunt mult mai rezistente la febră decât virusurile care cauzează răceala obișnuită. De aceea sunt mai periculoși: virusul se poate înmulți chiar și atunci când temperatura ridicata, este dificil pentru pacient să se ocupe de ea.
Pentru a evita infecția cu gripa obișnuită, aviară și porcină, trebuie să faceți sport, să consolidați sistemul imunitar, în caz de infecție, consultați un medic și efectuați un tratament în timp util.
IV. concluzii
Profesor: Hai sa facem ieșire, ne-am întâlnit astăzi în lecție cu organisme foarte mici, dar periculoase, care ocupă o poziție limită între organismele vii și cele nevii - viruși. Ele sunt cauza multor boli care apar la plante, animale, transportate boli periculoase persoană.
Să ne amintim problematică problematică, pe care l-am pus la începutul lecției și vom încerca să răspundem. De ce este dificil să lupți împotriva virusurilor - agenți cauzali ai bolilor și să le distrugi complet?
Motive (răspuns):
mărime mică
adaptați-vă rapid
sunt încorporate în celule străine și le subjugă complet (celulele încep să sintetizeze materialul genetic al virusului)
schimbător, rapid schimbător, mutant
V. Asigurarea materialului nou
Profesor:Băieții, după ce au ascultat informații despre organismele uimitoare ale lumii invizibile - viruși, trag o concluzie sub formă de sincronizare. Lucrați în perechi, pe birouri și creați un sincron pe coli de hârtie cu un stilou. Lucrezi 3-4 minute.
Sinkwine (din cuvântul francez pentru „cinci rânduri”). Sinkwine este o poezie care necesită o cantitate mare de informații educaționale pe termen scurt, care vă permite să trageți o concluzie. Băieții pot face această lucrare în perechi sau individual, puteți aranja artistic o foaie cu sincronizare. Acesta este un poem cu cinci rânduri, care este construit după anumite reguli.
1. numele sincronului este un subiect, de obicei un cuvânt (substantiv, ce?)
2. descrierea subiectului pe scurt (adjectiv, adjectiv (ce?))
3. descrierea acțiunii din cadrul subiectului în trei cuvinte (verb, verb, verb (ce face?))
4. o frază care arată atitudinea față de subiect, „captați o frază” pe tema sincronizării
5. un cuvânt care repetă esența subiectului (substantiv)
Exemplu sincronizare:
2. Mic, periculos
3. Reproducerea, adaptarea, purtarea bolii
4. Virușii sunt organisme necelulare
Muncă independentă (Oral)
Completați propozițiile inserând cuvintele care lipsesc.
Informațiile ereditare ale virusului se află într-o moleculă monocatenară sau dublă catenară ... (ADN sau ARN)
Nucleul virusului este înconjurat de un plic proteic numit ... ... .. (capsidă)
Virușii bacteriilor sunt numiți …… .. (bacteriofag)
Știința care studiază structura și comportamentul virușilor ……. (virologie)
Una dintre căile de transmisie infectie virala contagios, adică ………. (a lua legatura)
Profesor: Teme și 1.9. Notele lecției. Mulțumesc pentru lecție!
Descoperirea virușilor de către D.I. Ivanovsky în 1892. a pus bazele dezvoltării științei virologiei. Dezvoltarea sa mai rapidă a fost facilitată de: invenția microscopului electronic, dezvoltarea unei metode de cultivare a microorganismelor în culturi celulare.
În prezent, virologia este o știință în dezvoltare rapidă, care este asociată cu mai multe motive:
Rolul principal al virusurilor în patologia infecțioasă a omului (exemple sunt virusul gripal, HIV, virusul imunodeficienței umane, citomegalovirusul și alți virusuri herpetice) pe fondul absenței aproape complete a agenților specifici de chimioterapie;
Utilizarea virușilor pentru a rezolva multe întrebări fundamentale în biologie și genetică.
Principalele proprietăți ale virușilor (și plasmidelor), prin care acestea diferă de restul lumii vii.
1. Dimensiuni ultramicroscopice (măsurate în nanometri). Virușii mari (virusul variolei) pot ajunge la 300 nm, virușii mici de la 20 la 40 nm. 1 mm \u003d 1000 μm, 1 μm \u003d 1000 nm.
3. Virușii nu sunt capabili de creștere și fisiune binară.
4. Virușii se reproduc reproducându-se într-o celulă gazdă infectată folosind propriul acid nucleic genomic.
6. Habitatul virușilor este celulele bacteriene vii (acestea sunt virusurile bacteriilor sau bacteriofagii), celulele vegetale, animale și umane.
Toți virușii există în două forme calitativ diferite: extracelular- virion și intracelular- virus. Taxonomia acestor reprezentanți ai micromondei se bazează pe caracteristicile virionilor, faza finală a dezvoltării virușilor.
Structura (morfologia) virușilor.
1. Genomul virusurilor formează acizi nucleici reprezentați de molecule de ARN monocatenare (în majoritatea virusurilor ARN) sau molecule de ADN bicatenare (în majoritatea virusurilor ADN).
2. Capsidă - învelișul proteic în care este ambalat acidul nucleic genomic. Capsidul este format din subunități proteice identice capsomeri. Există două moduri de a împacheta capsomerii în capsidă - spirală (viruși spirali) și cubică (viruși sferici).
Cu simetrie spirală subunitățile proteice sunt aranjate în spirală, iar între ele, tot în spirală, este pliat acidul nucleic genomic (viruși filamentosi). Cu simetrie cubică virionii pot fi sub formă de poliedre, cel mai adesea - douăzeci de hedroni - icosaedrele.
3. Virușii aranjați pur și simplu au doar nucleocapsidă, adică complex al genomului cu capsidă și sunt numiți „goi”.
4. Alți viruși au un înveliș suplimentar asemănător membranei deasupra capsidei, care este dobândit de virus în momentul în care părăsește celula gazdă. supercapsidă.Astfel de viruși sunt numiți viruși „îmbrăcați”.
Pe lângă viruși, există și forme mai simple de agenți transmisibili - plasmide, viroizi și prioni.
Principalele etape ale interacțiunii virusului cu celula gazdă.
1. Adsorbția este un mecanism de declanșare asociat cu interacțiunea specific receptori ai virusului și ai gazdei (în virusul gripal - hemaglutinină, în virusul imunodeficienței umane - glicoproteină gp 120).
2. Penetrare - prin fuziunea supercapsidului cu membrana celulară sau prin endocitoză (pinocitoză).
3. Eliberarea acizilor nucleici - „dezbrăcarea” nucleocapsidului și activarea acidului nucleic.
4. Sinteza acizilor nucleici și a proteinelor virale, adică subordonarea sistemelor de celule gazdă și activitatea lor pentru reproducerea virusului.
5. Asamblarea virionilor - asocierea copiilor replicate ale acidului nucleic viral cu proteina capsidei.
6. Eliberarea particulelor virale din celulă, achiziționarea de supercapsidă de către viruși înveliți.
Rezultatele interacțiunii virușilor cu celula gazdă.
1. Procesul de avort- când celulele sunt eliminate de virus:
Când este infectat defect un virus care necesită un virus helper pentru a se reproduce, acești viruși nu se pot reproduce independent (așa-numiții virusoizi). De exemplu, virusul hepatitei delta (D) se poate reproduce numai în prezența virusului hepatitei B, a acestuia Hbs - antigen, virus adeno-asociat - în prezența adenovirusului);
Când un virus infectează celule genetic insensibile la acesta;
Atunci când celulele sensibile sunt infectate cu un virus în condiții nepermisive.
2. Proces productiv- replicarea (producția) de viruși:
- moarte celulară (liză) (efect citopatic) - rezultatul reproducerii intensive și al formării unui număr mare de particule virale - un rezultat caracteristic al procesului productiv cauzat de viruși cu citopatogenitate ridicată. Efectul citopatic al acțiunii asupra culturilor de celule pentru mulți viruși este destul de recunoscut și specific;
- interacțiune stabilăcare nu duce la moartea celulelor (infecții persistente și latente) - așa-numitele transformarea virală a celulei.
3. Proces integrativ- integrarea genomului viral cu genomul celulei gazdă. Aceasta este o versiune specială a unui proces productiv de tipul interacțiunii stabile. Virusul se replică împreună cu genomul celulei gazdă și poate rămâne latent mult timp. Numai virusurile ADN se pot integra în genomul ADN-ului gazdei (principiul „ADN-în-ADN”). Singurele virusuri ARN capabile să se integreze în genomul celulei gazdă, retrovirusurile, au un mecanism special pentru aceasta. Particularitatea reproducerii lor este sinteza ADN-ului provirus bazat pe ARN genomic folosind enzima transcriptază inversă, urmată de integrarea ADN-ului în genomul gazdei.
Metode de bază de cultivare a virusului.
1. În corpul animalelor de laborator.
2. La embrionii de pui.
3. În culturile celulare - metoda principală.
Tipuri de culturi celulare.
1. Culturi primare (tripsinizate)- fibroblaste ale embrionului de pui (FEC), uman (FEC), celule renale ale diferitelor animale etc. Culturile primare sunt obținute din celule din diferite țesuturi mai des prin zdrobire și tripsinizare; ele sunt utilizate o dată, adică este întotdeauna necesar să existe organe sau țesuturi adecvate.
2. Linii celulare diploide sunt potrivite pentru redispersie și creștere, de obicei nu mai mult de 20 de pasaje (își pierd proprietățile originale).
3. Linii răsucite (culturi heteroploide), capabile de dispersie și transplant multiplu, adică la mai multe pasaje, sunt cele mai convenabile în munca virologică - de exemplu, linii celulele tumorale Hela, Hep și colab.
Medii de cultură speciale pentru culturi de celule.
Se utilizează o varietate de medii nutritive sintetice virologice cu compoziție complexă, incluzând un set mare de factori de creștere diferiți - mediu 199, Eagle, soluție Hanks, hidrolizat de lactalbumină. Stabilizatorii de PH (Hepes), diferite specii de ser din sânge (cele mai eficiente sunt considerate ser de vițel fetal), L-cisteină și L-glutamină sunt adăugate la mediu.
În funcție de utilizarea funcțională a mediului, pot exista creştere (cu un conținut ridicat de ser) - sunt utilizate pentru cultivarea culturilor celulare înainte de introducerea probelor virale și de sprijin (cu mai puțin sau deloc zer) - a conține infectat cu virusul culturi celulare.
Manifestări detectate ale infecției virale a culturilor de celule.
1. Efect citopatic.
2. Identificarea organismelor de incluziune.
3. Detectarea virușilor prin metoda anticorpilor fluorescenți (MFA), microscopie electronică, autoradiografie.
4. Test de culoare. Culoarea obișnuită a mediului de cultură utilizat, care conține roșu de fenol ca indicator al pH-ului, este roșie în condiții de cultură optime pentru celule (pH aproximativ 7,2). Reproducerea celulelor modifică pH-ul și, în consecință, culoarea mediului de la roșu la galben datorită schimbării pH-ului către partea acidă. Când virusurile se înmulțesc în culturile celulare, apare liza celulară; nu există nicio modificare a pH-ului și a culorii mediului.
5. Hemaglutinina revelatoare a virușilor - hemadsorbție, hemaglutinare.
6. Metoda plăcilor (formarea plăcii). Ca urmare a acțiunii citolitice a multor virusuri asupra culturilor celulare, se formează zone de moarte celulară în masă. Plăci - sunt detectate colonii virale „celulare negative”.
Nomenclatura virusului.
Numele familiei de viruși se încheie cu „viridae”, genul „virus”, denumiri speciale sunt de obicei utilizate pentru specie, de exemplu - virusul rubeolei, virusul imunodeficienței umane - HIV, virusul parainfluenza uman tip 1 etc.
Viruși bacterieni (bacteriofagi).
Habitatul natural al fagilor este o celulă bacteriană, prin urmare fagii sunt omniprezenți (de exemplu, în canalizare). Fagii au caracteristici biologice similare celorlalți viruși.
Cel mai răspândit tip de fag din punct de vedere morfologic se caracterizează prin prezența unui cap de icosaedru, a unui apendice (coadă) cu simetrie spirală (are adesea un arbore gol și o teacă contractilă), coloane și procese (filamente), adică exterior seamănă oarecum cu sperma.
Interacțiunea fagilor cu o celulă (bacterie) este strict specifică, adică bacteriofagii sunt capabili să infecteze doar anumite specii și tipuri de fagi bacterii.
Principalele etape ale interacțiunii dintre fagi și bacterii.
1. Adsorbție (interacțiunea receptorilor specifici).
2. Introducerea ADN-ului viral (injecția de fagi) se realizează prin lizarea unei secțiuni a peretelui celular cu substanțe precum lizozima, reducerea învelișului, împingerea axului cozii prin membrana citoplasmatică în celulă și injectarea ADN în citoplasmă.
3. Reproducerea unui fag.
4. Ieșirea populațiilor fiice.
Proprietățile de bază ale fagilor.
Distinge fagi virulenticapabil să provoace o formă productivă a procesului și fagi temperatideterminând infecția fagică reductivă (reducerea fagului). În acest din urmă caz, genomul fagului din celulă nu se reproduce, ci este introdus (integrat) în cromozomul celulei gazdă (ADN în ADN), fagul se transformă în profag. Acest proces a fost numit lizogenie... Dacă, ca urmare a introducerii unui fag în cromozomul unei celule bacteriene, acesta capătă noi trăsături moștenite, această formă de variabilitate bacteriană se numește conversie lizogenă (fag). O celulă bacteriană care transportă un profag în genomul său se numește lizogenă, deoarece un profag, dacă sinteza unei proteine \u200b\u200brepresive specifice este perturbată, poate intra în ciclul de dezvoltare litică, provocând o infecție productivă cu liză bacteriană.
Fagii moderate sunt esențiali în schimbul de material genetic între bacterii - în transducție (una dintre formele de schimb genetic). De exemplu, capacitatea de a produce exotoxină este posedată doar de agentul cauzal al difteriei, în cromozomul căruia este integrat un profag moderat, purtând operon tox, care este responsabil pentru sinteza exotoxinei difterice. Fagii toxici ușori induc conversia lizogenă a unui bacil difteric nontoxigenic într-unul toxigenic.
După spectrul acțiunii fagii sunt împărțiți în bacterii în:
Polivalente (lizează bacteriile strâns legate, cum ar fi salmonella);
Monovalente (bacterii lizate din aceeași specie);
Tipul specific (lizează numai anumiți fagovari ai agentului patogen).
Pe medii dense, fagii sunt mai des detectați folosind un test spot (formarea unui spot negativ în timpul creșterii coloniilor) sau prin metoda straturilor de agar (titrare conform Grazia).
Utilizarea practică a bacteriofagilor.
1. Pentru identificare (definiția tipului de fag).
2. Pentru profilaxia fagilor (stoparea focarelor).
3. Pentru terapia cu fagi (tratamentul disbacteriozei).
4. Pentru evaluarea sănătății mediului și analiza epidemiologică.
Replicare Informațiile genetice codificate într-o singură genă pot fi în general văzute ca instrucțiuni pentru producerea unei proteine \u200b\u200bspecifice într-o celulă. O astfel de instrucțiune este percepută de celulă numai dacă este trimisă sub formă de ARNm. Prin urmare, celulele în care materialul genetic este reprezentat de ADN trebuie să „rescrie” (transcrie) aceste informații într-o copie complementară a ARNm. Virusurile care conțin ADN în modul de replicare diferă de virusurile care conțin ARN. Replicarea virală implică trei procese: replicarea virală a acidului nucleic, sinteza proteinelor virale și asamblarea virionului.
Boli Mai mult de zece grupuri majore de virusuri sunt patogene pentru oameni. Dintre virusurile care conțin ADN, aceasta este familia virusurilor (care provoacă variolă, vaccin și alte infecții cu variolă), viruși din grupul herpes (răni de herpes pe buze, varicelă), adenovirusuri (boli tractului respirator și ochi), familia papovavirusului (negii și alte creșteri ale pielii), hepadnavirusurile (virusul hepatitei B). Există mult mai mulți viruși care conțin ARN, care sunt patogeni pentru oameni. Picornavirusurile (din latinescul pico - foarte mic, ARN englez - ARN) sunt cei mai mici viruși de mamifere, asemănători unor viruși vegetali; provoacă poliomielită, hepatită A, acută răceli... Mixovirusurile și paramixovirusurile sunt cauza diferitelor forme de gripă, rujeolă și oreion (oreion).
