Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Апреля 2014 в 11:54, реферат
Сложную работу ведут ученые, изучающие мир бактерий и других микроорганизмов. Но неизмеримо сложнее труд исследователя вирусов. Уже много лет вирусы находятся под пристальным вниманием ученых, они изучаются всевозможными способами и интерес к вирусам из года в год только набирает обороты. Следует отметить одно из свойств вирусов — их вездесущность. Они поражают человека, домашних и диких животных, сельскохозяйственные и дикие растения, простейших, бактерии, грибы и даже микроплазмы.
1. Введение: «Вирусы. Грань между живым и неживым .» (стр.3);
2. Происхождение и природа вирусов (стр.4);
3. Особенности вирусов:
а) Основные свойства вирусов(стр.6);
б) Строение (морфология) вирусов (стр.6);
в) Основные этапы взаимодействия вирусов с клеткой хозяина (стр.7);
г) Исходы взаимодействия вирусов с клеткой хозяина. Основные болезни, вызываемые вирусами(стр.10);
д) Репликация вирусов (стр.12);
е)Вирусы бактерий (бактериофаги) (стр.14) ;
ж) Свойства фагов и их практическое использование(стр.15).
4. Классификация вирусов (стр.16):
а) Сферические;
б) Палочковидные;
в) Кубоидалъные;
г) Сперматозоидные;
д) Пулевидные;
е) Нитевидные.
5. Борьба с вирусами (стр.18);
6. Заключение(стр.19);
7. Источники (стр.20).
Бактериофаги M13, фаг Т4, T7 и фаг λ используют для изучения белок-белковых, белок-пептидных и ДНК-белковых взаимодействий методом фагового дисплея.
Поскольку размножение бактериофага возможно только в живых клетках бактериофаги могут быть использованы для определения жизнеспособности бактерий. Данное направление имеет большие перспективы, поскольку, одним из основных вопросов при разных биотехнологических процессах является определение жизнеспособности используемых культур. С помощью метода электрооптического анализа клеточных суспензий была показана возможность изучения этапов взаимодействия фаг-микробная клетка.
В природных условиях фаги встречаются в тех местах, где есть чувствительные к ним бактерии. Чем богаче тот или иной субстрат (почва, выделения человека и животных, вода и т. д.) микроорганизмами, тем в большем количестве в нём встречаются соответствующие фаги. Так, фаги, лизирующие клетки всех видов почвенных микроорганизмов, находятся в почвах. Особенно богаты фагами черноземы и почвы, в которые вносились органические удобрения.
Бактериофаги выполняют важную роль в контроле численности микробных популяций, в автолизе стареющих клеток, в переносе бактериальных генов, выступая в качестве векторных «систем».
Действительно, бактериофаги представляют собой один из основных подвижных генетических элементов. Посредством трансдукции они привносят в бактериальный геном новые гены. Было подсчитано, что за 1 секунду могут быть инфицированы 1024 бактерий.Это означает, что постоянный перенос генетического материала распределяется между бактериями, обитающими в сходных условиях.
Высокий уровень специализации, долгосрочное существование, способность быстро репродуцироваться в соответствующем хозяине способствует их сохранению в динамичном балансе среди широкого разнообразия видов бактерий в любой природной экосистеме. Когда подходящий хозяин отсутствует, многие фаги могут сохранять способность к инфицированию на протяжении десятилетий, если не будут уничтожены экстремальными веществами либо условиями внешней среды.
Часть четвёртая. Классификация вирусов.
На систематическое положение
вирусов указывают разные
По форме вириона вирусы делятся на: сферические (вирусы кори, гриппа, арбовирусы и др.), палочковидные (вирусы мозаичной болезни табака, картофеля и др.), кубоидалъные (аденовирусы, реовирусы, вирусы оспы и др.) и сперма-тозоидные (некоторые бактериофаги), пулевидные (вирус бешенства), нитевидные (колифаги).
В зависимости от поражаемой клетки-мишени вирусы делят на вирусы животных, растений, грибов и бактерий (бактериофаги, или просто фаги). В пределах каждой группы также имеется деление на подгруппы. Выделяют 17 семейств вирусов позвоночных, 7 семейств вирусов беспозвоночных, 20 семейств вирусов растений, 10 семейств вирусов бактерий и 5 родов вирусов грибов. Многие вирусологи оспаривают применение к вирусам понятия "вид", поэтому мы также проявим в этом осторожность. Обнаружение новых вирусов - явление значительно более редкое, нежели открытие новых видов клеточных организмов.
Нобелевский лауреат, биолог Дэвид Балтимор, предложил свою схему классификации вирусов, основываясь на различиях в механизме продукции мРНК. Эта система включает в себя семь основных групп:
I) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и не имеющие РНК-стадии (например, герпесвирусы, поксвирусы, паповавирусы, мимивирус).
II) Вирусы, содержащие двуцепочечную РНК (например, ротавирусы).
III) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу ДНК (например, парвовирусы).
IV) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности (например, пикорнавирусы, флавивирусы).
V) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК негативной или двойной полярности (например, ортомиксовирусы, филовирусы).
VI) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретровирусы (например, ВИЧ).
VII) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и имеющие в своём жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретроидные вирусы (например, вирус гепатита B).
В настоящее время, для классификации вирусов используются обе системы одновременно, как дополняющие друг друга.
Дальнейшее деление производится на основе таких признаков как структура генома (наличие сегментов, кольцевая или линейная молекула), генетическое сходство с другими вирусами, наличие липидной оболочки, таксономическая принадлежность организма-хозяина и так далее.
Часть пятая. Борьба с вирусами.
Репродукция вирусов тесно переплетается с механизмами синтеза белка и нуклеиновых кислот клетки в зараженном организме. Поэтому создать лекарства, избирательно подавляющие вирус, но не наносящие вреда организму, – задача чрезвычайно трудная. Главной задачей вирусологии была и остается борьба с вирусными инфекциями. Теперь вирусология располагает тремя основными способами предупреждения и лечения вирусных болезней — это вакцинация, применение интерферона и химиотерапия. Это те самые три кита, на которых держатся научно обоснованные и проверенные на практике методы защиты от вирусов, три надежных барьера, поставленных на пути разрушительного действия коварных невидимок.
Исторически самым древним и надежным является метод вакцинации. Благодаря вакцинации, побеждена оспа, сведен почти на нет полиомиелит, резко снижена заболеваемость корью, бешенством и краснухой.
У интерферона пока что меньше заслуг. Это дитя природы подчиняется строгим правилам. «Технология» его производства запрограммирована в специальных генах. Когда человек здоров, интерферон не вырабатывается, да он и не нужен. Но как только организм встречается с опасностью — интерферон тут как тут. В отличие от вакцин, которые умеют сражаться лишь с определенным врагом и, как правило, одерживают верх, интерферон вступает в схватку с любым вирусом, хотя и не всегда выходит победителем.
Основная цель химиотерапии создать препараты, которые будут находить вирус и обезвреживать его. Создание таких препаратов — дело исключительно сложное. Надо, чтобы химическое вещество избирательно убивало вирус, не нанося вреда организму, но это дело тонкое и не всегда срабатывает.
ВАКЦИНЫ [от лат. vaccinus— коровий (т. к. первая вакцина была изготовлена из коровьей оспы)] — препараты, получаемые из микробов, вирусов и продуктов их жизнедеятельности и применяемые для выработки невосприимчивости (активной иммунизации) людей и животных с профилактическими и лечебными целями. Вакцинация основана на возникновении невосприимчивости к повторному заражении) после перенесенной какой-либо инфекционной болезни.
В качестве вакцин применяются:
Препараты могут быть против одного возбудителя (моновакцина), двух (дивакцина) и многих (поливакцина). Вакцина, содержащая несколько препаратов разных типов, называется ассоциированной. Вакцина, предназначенная для прививок против одной инфекции, но содержащая несколько разновидностей возбудителей, называется поливалентной.
Живые вакцины получаются либо путем отбора естественно существующих культур микробов, лишенных способности вызывать заболевание у человека (оспенная, бруцеллезная вакцина), либо путем искусственного их ослабления:
Убитые вакцины получают путем воздействия на бактерии и вирусы высокой температуры, ультрафиолетового облучения, ультразвука, формалина, фенола, спирта и др. Примером убитых вакцин могут служить вакцины против брюшного тифа, коклюша и др. Химические вакцины получают путем извлечения наиболее важных составных частей микробной клетки с помощью различных химических продуктов (например, поливакцина НИИСИ против брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, столбняка). Анатоксины — обезвреженные длительным воздействием тепла и формалина токсины — нашли широкое применение для прививок против дифтерии, столбняка, газовой гангрены и нек-рых других заболеваний.
Наиболее эффективными являются живые вакцины. Иммунитет, создаваемый ими, хотя и уступает иммунитету после перенесенного заболевания, но все же сохраняется длительное время. Убитые вакцины и анатоксины в этом отношении уступают живым, однако многие из них создают достаточно напряженный иммунитет, обеспечивающий значительное снижение заболеваемости и уменьшение тяжести болезни среди привитых. Прививка живой вакциной в большинстве случаев проводится однократно, убитыми вакцинами и анатоксинами — 2—3 раза с интервалами от 7—10 дней до 3—4 недель. Методы введения вакцины разнообразны: в зависимости от вида вакцины, возраста и состояния здоровья прививаемых. Вакцину вводят подкожно, внутримышечно, внутрикожно, накожно, через рот, через нос, комбинированными методами.
Вакцинация с профилактическими целями приводит к резкому снижению инфекционной заболеваемости. В борьбе с оспой вакцина была главным средством ликвидации этой болезни. Оправдало себя и применение вакцин для предупреждения ряда других заболеваний (полиомиелит, туляремия, бруцеллез).
Часть шестая. Заключение.
Итак, ознакомившись с природой вирусов, посмотрим, насколько они удовлетворяют сформулированным критериям живого. Что означает слово "живой"? Большинство ученых сходятся во мнении, что помимо способности к самовоспроизведению живые организмы должны обладать и другими свойствами. Например, жизнь любого существа всегда ограничивается во времени - оно рождается и умирает. Кроме того, живые организмы имеют определенную степень автономии в биохимическом смысле, т.е. в какой-то мере полагаются на собственные метаболические процессы, обеспечивающие их веществами и энергией, которые и поддерживают их существование.
Вирусы - это паразиты, которые почти целиком зависят от клетки-хозяина. Они используют его энергию, необходимую для синтеза нуклеиновых кислот и белков, для дальнейших видоизменений этих белков и их адресной доставки. Без этого вирусы не могли бы размножаться и распространяться в среде. И тогда напрашивается вполне резонный вывод: несмотря на то, что все процессы в клетке после инфицирования регулируются вирусом, сам он - неживой объект, паразитирующий на живых системах с автономным метаболизмом.
Вирусы не являются клетками и в отличие от живых организмов с клеточной структурой не имеют цитоплазмы. Они не получают энергии за счет потребления пищи. Казалось бы, их нельзя считать живыми организмами. Однако вместе с тем вирусы проявляют свойства живого. Они способны приспосабливаться к окружающей среде путем естественного отбора. Это их свойство обнаружилось при изучении устойчивости вирусов к антибиотикам. Допустим, что больного с вирусной пневмонией лечат каким-то антибиотиком, но вводят его в количестве, недостаточном для разрушения всех вирусных частиц. При этом те вирусные частицы, которые оказались более устойчивыми к антибиотику и их потомство наследует эту устойчивость. Поэтому в дальнейшем этот антибиотик окажется не эффективным.
Но, пожалуй, главным доказательством того, что вирусы относятся к миру живого, является их способность к мутациям. Мутантные формы способны преодолеть иммунитет, развивающийся у большинства людей в результате перенесенной ранее инфекции. Широко известен случай мутации вирусов, связанный с применением вакцины против полиомиелита. Эта вакцина состоит из живого вируса полиомиелита, ослабленного настолько, что он не вызывает у человека никаких симптомов. В 1962 году было зарегистрировано несколько тяжелых случаев полиомиелита, вызванных, по-видимому, этой вакциной. Вакцинировано было несколько миллионов: в отдельных случаях произошла мутация слабого вирусного штамма, так что он приобрел высокую степень вирулентности. Поскольку мутация свойственна только живым организмам, вирусы следует считать живыми, хотя они просто организованны и не обладают всеми свойствами живого.
Источники.