Вирусы и бактерии. Проблемы СПИДа
СОДЕРЖАНИЕ
1.0. Вирусы
1.1 Строение и химический состав вирионов
1.2 Размножение вирусов
1.3 Болезнетворные свойства вирусов
1.4 Полезные вирусы
1.5 Лечение вирусных инфекций
2.0. Бактерии
2.1 Строение бактерий
2.2 Размножение бактерий
2.3 Физиология бактерий
2.4 Антибактериальные химиотерапевтические агенты
2.5 Устойчивость бактерий к фактором окружающей среды
2.6 Болезнетворность
3.0. Проблемы СПИДа
3.1 Заражение ВИЧом
3.2 Клинические симптомы СПИДа
3.3 Препараты для борьбы против СПИДа
1. Вирусы.
Вирусы (лат. - яд) - мельчайшие возбудители многочисленных инфекционных заболеваний человека, животных, растений и бактерий. Являются
внутриклеточными паразитами, не способные к жизнедеятельности живых
клеток. Это неклеточная форма жизни.
Первооткрыватель вирусов Д.И. Ивановский выявил два их основных
свойства - они столь малы, что проходят через фильтры, задерживающие
бактерии, и их невозможно, в отличие от клеток, выращивать на ис
кусственных питательных средах. Лишь с помощью электронного микрос
копа удалось увидеть эти мельчайшие из живых существ и оценить мно
гообразие их форм.
Ни один из известных вирусов не способен к самостоятельному су
ществованию. Вирусы могут существовать в двух формах: внеклеточной и
внутриклеточной. Вне клеток вирионы (вирусные частицы) не обнаружи
вают признаков жизни. Попав в организм, они проникают в чувствитель
ные к ним клетки и переходят из покоящейся формы в размножающуюся.
Начинается сложное и многообразное взаимодействие вирусов и клетки,
заканчивающееся образованием и выходом в окружающую среду дочерних
вирионов.
В зависимости от длительности пребывания вируса в клетке и харак
тера изменения её функционирования различают три типа вирусной ин
фекции.
Если образующиеся вирусы одновременно покидают клетку, то она раз
рывается и гибнет. Вышедшие из неё вирусы поражают новые клетки. Так
развивается литическая
(разрушение, растворение) инфекция.
При вирусной инфекции другого типа, называемойперсистентной
( стойкой ), новые вирусы покидают клетку-хозяина постепенно. Клетка
продолжает жить и делится, производя новые вирусы, хотя её функцио-
нирование может измениться.
Третий тип инфекции называется латентным (скрытым). Генетический
материал вируса встраивается в хромосомы клетки и при её делении
воспроизводится и передаётся дочерними клетками. При определённых
условиях в некоторых из заражённых клеток латентный вирус активиру
ется, размножается, и его потомки покидают клетки. Инфекция развива-
ется по литическому или персистентному типу.
Болезни, которые вызываются вирусами, легко передаются от больных
здоровым и быстро распространяются. Долгое время полагали, что виру
сы вызывают острые массовые заболевания. К настоящему времени накоп
лено много доказательств того, что вирусы являются причиной и раз
личных хронических болезней длящихся годами и даже десятилетиями.
Разработка методов изучения вирусов, открытие вирусов (теперь их
известно около полутора тысяч), определение диапазона их болезнет-
ворных проявлений и попытки борьбы с ними были основным содержанием
вирусологии первый половины нашего столетия. Именно негативные
свойства вирусов, точнее способность вызывать болезни, послужили
вначале главным стимулом к их изучению. Но в процессе этой работы
были обнаружены многие положительные свойства вирусов ,благодаря ко
торым во второй половине 20 в. они стали замечательной моделью для
исследования фундаментальных проблем биологии. С их помощью были
сделаны такие выдающиеся открытия, как расшифровка генетического ко
да и строение генетических нуклеиновых кислот, установлены законо
мерности синтеза белков. Вирусы оказались основным инструментом ге-
нетической инженерии. Теперь мы знаем что по своему строению и
свойствам вирусы занимают промежуточное место между сложнейшими хи
мическими веществами (полимерами, макромолекулами) и простейшими ор
ганизмами (бактериями).
1.1 Строение и химический состав вирионов.
Самые крупные вирусы (вирусы оспы) приближаются по размерам к не
большим размерам бактерий, самые мелкие (возбудители энцефалита, по
лиомиелита, ящура) - к крупным белковым молекулам, направленных к
молекулам гемоглобина крови. Иными словами, среди вирусов есть свои
великаны и карлики. Для измерения вирусов используют условную вели-
чину, называемую нанометром ( нм ). Один нм составляет миллионную долю
миллиметра. Размеры разных вирусов варьируют от 20 до нескольких со
тен нм .
Простые вирусы состоят из белка и нуклеиновый кислоты. Наиболее
важная часть вирусной частицы - нуклеиновая кислота - является носи
телем генетической информации. Если клетки человека, животных, рас
тений и бактерий всегда содержат два типа нуклеиновых кислот дезок-
сирибонуклиновую кислоту - ДНК и рибонуклеиновую - РНК, то у разных
вирусов обнаружен лишь один тип - или ДНК, или РНК, что положено в
основу их классификации. Второй обязательный компонент вириона -
белки отличаются у разных вирусов, что позволяет распознавать их с
помощью иммунологических реакций.
Более сложные по структуре вирусы, кроме белков и нуклеиновых кис
лот, содержат углеводы, липиды. Для каждой группы вирусов характерен
свой набор белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Некоторые
вирусы содержат в своём составе ферменты.
Каждый компонент вирионов имеет определённые функции: белковая
оболочка защищает их от неблагоприятных воздействий, нуклеиновая
кислота отвечает за наследственные и инфекционные свойства и играет
ведущую роль в изменчивости вирусов, а ферменты участвуют в их разм
ножении. Обычно нуклеиновая кислота находится в центре вириона и ок
ружена белковой оболочкой (капсидом), как бы одета в неё (рис.1).
Капсид состоит из определённым образом уложенных однотипных белковых
молекул (капсомеров), которые образуют симметричные геометрические
формы в месте с нуклеиновой кислотой вирусы (нуклеокапсид ). В случае
кубической симметрии нуклеокапсида нить нуклеиновой кислоты свёрнута
в клубок, а капсомеры плотно уложены вокруг неё. Так устроены вирусы
полиомиелита, ящура и др.
При спиральной (палочковидной) симметрии нуклеокапсида нить вируса
закручена в виде спирали, каждый её виток покрыт капсомерами, темно
прилегающими друг к другу. Структуру капсомеров и внешний вид вирио
нов можно наблюдать с помощью электронной микроскопии.
Большая часть вирусов, вызывающих инфекции у человека и животных,
имеет кубический тип симметрии. Капсид почти всегда имеет форму ико
саэдра - правильного двадцатигранника с двенадцатью вершинами и с
гранями из равносторонних треугольников.
Многие вирусы помимо белкового капсида имеют внешнюю оболочку.