Учебное пособие для подготовки учащихся к ЕНТ (ГИА) и ВОУД Тема «Вирусы»

I – теоретическая часть

Внимательно прочти текст, рассмотри рисунки:

Общая характеристика:

Вирусы – внутриклеточные организмы

Ви́рус (от лат. virus — яд) — микроскопическая частица, способная инфицировать клетки живых организмов. Вирусы являются облигатными паразитами — они не способны размножаться вне клетки. Размножаются в клетках растений, животных, грибов и бактерий (бактериофаги).

Вирусы состоят из следующих основных компонентов:

1. Сердцевина - генетический материал, который несет информацию о нескольких типах белков, необходимых для образования нового вируса. Вирусы содержат только 1 тип нуклеиновой кислоты: ДНК двухнитчатые, или РНК - однонитчатые формы обеих нуклеиновых кислот.

2. Белковая оболочка - капсид (от лат. капса - ящик). Построена из идентичных повторяющихся субъединиц - капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии.

3. Дополнительная липопротеидная оболочка. Образована из плазматической мембраны клетки-хозяина и встречается только у сравнительно больших вирусов (грипп, герпес).

4 - Капсомеры (структурные части капсида).

Капсид и дополнительная оболочка несут защитные функции - оберегают нуклеиновую кислоту; способствуют проникновению вируса в клетку.

Полностью сформированный вирус - вирион.

Размеры вирусов - от 20 до 300 нм, нельзя увидеть с помощью светового микроскопа, проходят через фильтры, не пропускающие бактерий. Разглядеть их можно лишь с помощью электронного микроскопа.

Вирус СПИДа: 1 – капсид, 2 – РНК, 3 – липидная оболочка, 4 - гликопротеиды

История изучения вирусов

В 1852 г. Д. И. Ивановский получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью.

Палочковидная частица вируса табачной мозаики:

1 - РНК- геном вируса,

2 - капсомер, состоящий всего из одного протомера

3 - зрелый участок капсида.

В 1898 г. Бейеринк ввел термин «вирус» чтобы обозначить инфекционную природу определенных профильтрованных растительных жидкостей

Формы вирусов.

Вирусы, построенные только из нуклеиновой кислоты и белка, могут походить на жесткую палочкообразную или гибкую нитевидную спираль, на шар (точнее, правильный двадцатигранник, или икосаэдр), а также на структуру, имеющую как бы головку и хвостовой отросток и отдаленно напоминающую сперматозоид. Липиды, если присутствуют, образуют внешнюю мембрану, в которую включаются и некоторые вирусные белки (часто соединенные с углеводами), и такая липопротеидная оболочка обволакивает белковую "сердцевину" с "запечатанной" в ней нуклеиновой кислотой. В этих случаях вирион может иметь шарообразную, пулевидную или кирпичеобразную форму, а может и не обладать какими-либо правильными очертаниями.

Жизненный цикл вирусов

В отличие от всех организмов вирусы не способны размножаться бинарным делением. Попадая в клетку, нуклеиновая кислота вируса «заставляет» клетку синтезировать компоненты вируса из ее клеточных материалов. Это приводит клетку к гибели и освобождению образовавшихся новых (дочерних) вирионов, которые уже способны заражать другие клетки

Процесс проникновения вириона в клетку хозяина включает несколько этапов:

1. прикрепление вируса к клеточным рецепторам;

2. образование на поверхности клетки вакуоли из ямки - эндоцитоз;

3. выход вируса из вакуоли в цитоплазму путем слияния вирусной и клеточной мембран. Проникнув в клетку, вирусы начинают размножаться

Размножение вируса осуществляется путем репродукции генетического материала вируса в клетке хозяина. Этот процесс уникален, т. к. вирусы своими нуклеиновыми кислотами управляют клеточным механизмом хозяина и программируют синтез вирусного материала из его (хозяина) веществ. Т. е., попадая в клетку, нуклеиновая кислота вируса «заставляет» клетку синтезировать компоненты вируса из ее собственных клеточных материалов. Затем после репликации нуклеиновых кислот идет сборка белкового капсида дочерних вирионов. После сборки многочисленные дочерние вирионы (сотни и тысячи) выходят из клетки. Иногда это происходит после гибели клетки, в которой формировались вирионы, а иногда – они выходят еще из живой клетки вместе с участком ее цитоплазмы за счет почкования через цитоплазматическую мембрану и оболочку бактерии, одновременно приобретая суперкапсида.

Свойства вирусов

• Не имеют клеточного строения

• Способны жить и воспроизводиться, паразитируя внутри других клеток.

• Большинство вызывает болезни

• Устроены очень просто

• Находятся на границе живого и неживого

• Каждый тип вируса распознает и инфицирует лишь определенные типы клеток.

Вирусные заболевания

1. Заболевания растений - мозаика или иные изменения окраски листьев либо цветков, курчавость листьев и другие изменения формы, карликовость.

2. Заболевания животных - ящур, бешенство; у насекомых - полиэдроз, грануломатоз.

3. Вирусные заболевания человека - корь, свинка, грипп, полиомиелит, бешенство, оспа, желтая лихорадка, трахома, энцефалит, некоторые онкологические (опухолевые) болезни, бородавки, герпес, СПИД

Вирусы бактерий - бактериофаги

Бактериофаги – «пожиратели бактерий». Открыты в 1917 г.

Схематичное строение Т-фага кишечной палочки:

1 - кубоидальная капсидная головка,

2 - двухнитчатая ДНК,

3 - стержень,

4 - спиралеобразный сокращающийся капсид (чехол),

5- базальная пластинка,

6 - хвостовые фибриллы.

Используются при лечении заболеваний, вызываемых некоторыми бактериями (чума, тиф, дизентерия)

Жизненный цикл: Фаг приближается к бактерии, хвостовые нити связываются с рецепторами на поверхности бактериальной клетки. Под действием фермента лизоцима клеточная стенка бактерии размягчается. Хвостовой чехол фага сокращается, и полый стержень входит в клетку-хозяина, т. о. ДНК фага попадает в бактериальную клетку.

ДНК вируса начинает синтез ферментов, используя для этого рибосомы хозяина. ДНК бактерии при этом сначала подавляется, а затем и вовсе расщепляется ферментами фага. ДНК фага реплицируется, кодирует синтез новых белков оболочки. В результате её самосборки внутри клетки вокруг фаговой ДНК образуются новые частицы фага; синтезируется лизоцим. Примерно через полчаса после вирусной атаки мембрана бактериальной клетки разрушается под действием лицозима; несколько сотен новых фагов покидают её и инфицируют новую клетку.

Некоторые фаги (умеренные фаги), попав внутрь бактерии, не реплицируются. Вместо этого их ДНК включается в ДНК клетки-хозяина, где остаётся в течение нескольких поколений, реплицируясь вместе с собственной ДНК хозяина. Жизненный цикл подобных бактериофагов называется лизогенным.

II – практическая часть

Восстанови в памяти изученный текст, заполни таблицы и пропуски в тексте, сделай подписи к рисункам

Вирусы – внутриклеточные организмы

_______________________(от лат. virus — яд) — микроскопическая частица, способная инфицировать клетки живых организмов.

Размножаются в клетках бактерий - ____________________

1 _____________________________

2 _____________________________

3 _____________________________

4______________________________

Белковая оболочка - ___________________(от лат. капса - ящик). Построена из идентичных повторяющихся субъединиц – ______________________.

Полностью сформированный вирус - __________________________.

История изучения вирусов

В 1852 г. ______________________________получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью.

Палочковидная частица вируса _____________________:

1 -_________________________________

2 - ________________________________

3 - ________________________________

В 1898 г. Бейеринк ввел термин ____________________.

_____________________________– «пожиратели бактерий».

Схематичное строение Т-фага кишечной палочки:

1 - __________________________

2 - __________________________

3 - __________________________

4 - __________________________

5 - ___________________________

6 - __________________________

Свойства вирусов

• Не имеют _______________________строения

• Способны жить и воспроизводиться, _____________________внутри других клеток.

• Большинство вызывает ___________________________

• Устроены очень просто

• Находятся на ____________________живого и неживого

• Каждый тип вируса ________________и _____________________лишь определенные типы клеток.

Вирусные заболевания

1. Заболевания _________________ - мозаика или иные изменения окраски листьев либо цветков, курчавость листьев и другие изменения формы, карликовость.

2. Заболевания _________________- ящур, чума, бешенство; у насекомых - полиэдроз, грануломатоз.

3. Вирусные заболевания _________________- корь, свинка, грипп, полиомиелит, бешенство, оспа, желтая лихорадка, трахома, энцефалит, некоторые онкологические (опухолевые) болезни, СПИД, бородавки, герпес.

Выбери один правильный ответ:

Вариант 1

1. Открыты вирусы:

A) Д. И. Ивановским B) К. Бэром C) Р.Кохом D) А. Левенгуком

E) Н. И. Вавиловым

2. Жизнеспособны только в живой клетке:

A) Вирусы B) Бактерии C) Дрожжевые грибы D) Водоросли

E) Паразитические черви

3. Антибиотики не назначают при: A) Герпесе B) Тифе C) Дизентерии D) Чуме E) Туберкулезе

4. К вирусным инфекциям, передающимся воздушно-капельным путем относится:

А) Менингит В) Полиомиелит С) Базедова болезнь D) Дифтерия Е) Грипп

5. Мельчайшие неклеточные частицы:

A) Бактерии B) Одноклеточные водоросли C) Микроскопические грибы

D) Вирусы E) Корненожки.

6. Нуклеиновая кислота с белковой оболочкой снаружи – это строение:

A) Бактерии B) Плесневого гриба C) Дрожжевого гриба D) Лишайника E) Вируса

7. Вирус СПИДа поражает:

А) Эритроциты В) Лимфоциты С) Тромбоциты D) Миоциты Е) Остеоциты

8. Бактериофаги:

A) Вирусы, поражающие клетки бактерий B) Вирусы, поражающие клетки животных

C) Вирусы, поражающие клетки растений D) Бактерии, поражающие клетки животных

E) Бактерии, поражающие клетки растений

9. Д.И.Ивановский впервые обнаружил вирус:

А) Гриппа В) Паротита С) Табачной мозаики D) Оспы Е) Иммунодефицита человека.

10. Вирусология – наука, изучающая:

A) Многообразие живых организмов B) Строение и свойства бактерий

C) Строение и свойства доклеточных форм жизни D) Строение и свойства грибов

E) Строение и свойства растений

11. Болезнь, вызываемая вирусами:

A) Чума В) Гепатит C) Аспергиллез D) Аппендицит E) Цирроз

12. Вирус иммунодефицита человека вызывает заболевание:

А) Гепатит В) Сифилис С) Грипп D) СПИД Е) Туберкулез

13. Капсид:

А) Белковая оболочка вируса В) Липидная оболочка вируса С) Генетический материал вируса D) Полностью сформированный вирус Е) Зрелый участок оболочки вируса

14. Цифрой 2 на рисунке обозначен:

А) Капсид В) Вирион С) Капсомер

D) Гликопротеиды Е) РНК- геном вируса

15. Полностью сформированный вирус:

А) Капсид В) Вирион С) Капсомер D) ДНК- геном вируса Е) РНК- геном вируса

16. Компоненты вирусов:

A) 1 тип нуклеиновой кислоты B) 2 типа нуклеиновых кислот C) Липидная оболочка D) Липопротеидная оболочка E) Хитиновая оболочка F) Ядро

G) Белковая оболочка

17. Свойства вирусов

А) Имеют клеточное строение В) Не имеют клеточного строения С) Способны жить и воспроизводиться внутри других клеток. D) Cвободноживущие Е) Паразиты

F) Хемосинтетики G) Сапрофиты

18. Заболевания животных, вызываемые вирусами:

А) Корь В) Ящур С) Чума D) Бешенство E) Столбняк F) Сибирская язва

G) Туберкулез

19. Заболевания человека, вызываемые вирусами:

А) Корь В) Ящур С) Чума D) Бешенство E) Столбняк F) Сибирская язва

G) Оспа

20. Бактериофаги используются при лечении заболеваний:

А) Тиф В) Ящур С) Чума D) Дизентерия E) Столбняк F) Сибирская язва

G) Туберкулез

Вариант 2

1. Вирусная инфекция:

А) Рахит В) Грипп С) Сколиоз D) Склероз Е) Тиф

2. Структурные части капсида:

А) Протомеры В) Вирионы С) Капсомеры D) Гликопротеиды Е) РНК и ДНК

3. Цифрой 2 на рисунке обозначен:

А) Капсид В) Вирион С) Капсомер D) Гликопротеиды

Е) ДНК- геном вируса

4. Бактериофаги – вирусы, паразитирующие на :

А) Бактериях В) Растениях С) Животных D) Грибах Е) Других вирусах

5. Вирус табачной мозаики поражает клетки:

A) Млекопитающих. B) Растений. C) Бактерий. D) Грибов. E) Лишайников.

6. Болезнь, вызываемая вирусами:

A) Чума. В) Корь. C) Аспергиллез. D) Аппендицит. E) Цирроз.

7. Мембрана бактериальной клетки разрушается под действием вещества вируса:

А) Лицозима В) ДНК С) РНК D) Пепсина E) Муцина

8. Вирус, изображенный на рисунке:

А) Краснухи В) Оспы С) Бешенства D) Гриппа Е) Бактериофаг

9. Способны жить и воспроизводиться, паразитируя внутри других клеток – это характеристика:

А) Лишайников В) Паразитических грибов С) Вирусов D) Паразитических червей E) Бактерий

10. Количество этапов при процессе проникновения вириона в клетку хозяина:

А) 1 В) 2 С) 3 D) 4 E) 5

11. ДНК вируса синтезирует ферменты, используя для этого:

А) Рибосомы клетки- хозяина В) Собственные рибосомы С) Собственные митохондрии D) Митохондрии клетки- хозяина E) Рибосомы соседних клеток

12. Под действием лицозима:
А) Синтезируется мембрана бактериальной клетки В) Синтезируются компонентов вируса С) Происходит репликация нуклеиновых кислот D) Клетки бактерий размножаются E) Клетки становятся способными к дроблению

13. Хвостовые нити бактериофага:

А) Разрушают мембраны бактериальных клеток В) Синтезируют компоненты вируса С) Связываются с рецепторами на поверхности бактериальной клетки D) Вызывает гибель клетки E) Образуют на поверхности клетки вакуоли

14. Ввел термин «вирус»:

А) М. Бейеринк В) Д. И. Ивановский С) Р. Кох D) А. Левенгук Е) Д. Балтимор

15. Генетический материал вируса собран в:

А) Рибосомах В) Капсиде С) Капсомерах D) Липидной оболочке

Е) Сердцевине

16. Вирионы формируются:

А) Внутри клетки хозяина В) Вне клетки хозяина С) Путем синтеза компонентов вируса из собственных клеточных материалов D) Путем синтеза компонентов вируса из его собственных материалов E) Путем синтеза компонентов вируса из материалов соседних клеток F) При делении клеток G) Путем дробления

17. Д. И. Ивановский получил инфекционный экстракт из растения:

А) Томат В) Белодонна С) Картофель D) Петуния E) Баклажан F) Перец

G) Табак

18. В отличие от всех организмов вирусы:

А) Не способны размножаться бинарным делением В) Способны к почкованию

С) Содержат только 1 вид нуклеиновых кислот D) Размножаются вне клетки хозяина E) Мембраны содержат только белки F) Способны инфицировать клетки живых организмов G) Микроскопические частицы

19. Образуют структуры с высокой степенью симметрии:

А) Липидные оболочки В) Бактериофаги С) ДНК D) РНК E) Сердцевина

F) Липопротеидные оболочки G) Капсомеры

20. Вирусные заболевания человека:

А) Корь В) Свинка С) Грипп D) Мозаичная болезнь Е) Бактериофаг

F) Туберкулез G) Холера

Код ответов: