Wirusy

© nobeastsofierce - stock.adobe.com

Wirusy to cząstki zakaźne, które infekują wszelkie formy życia. Wirusy nie są żywymi organizmami i nie zalicza się ich do żadnego z królestw organizmów żywych.

Występowanie

Wirusy są wszechobecne w komórkach żywych wszystkich organizmów, a także poza nimi. Wszystkie wirusy są pasożytami.

Cechy wirusów

Oto najważniejsze cechy charakterystyczne wirusa:

• Wirusy nie mogą same się mnożyć, mogą się powielać jedynie w komórce gospodarza.
• Brak budowy komórkowej.
• Wirusy nie rosną.
• Wirusy nie odżywiają się i nie oddychają.

Budowa wirusa

To bardzo małe cząstki. Rozmiary wirusów wahają się od 15 do 300 nanometrów (miliardowych części metra). Wirus to zasadniczo materiał genetyczny RNA lub DNA zamknięty w białkowej otoczce wewnętrznej i zewnętrznej (płaszcza białkowego) - to tak zwany kapsyd.

Omówimy tutaj różne kształty wirusów różnego typu. Szczegółowo zaprezentujemy schematy budowy różnych typów wirusów. Oddzielnie omawiamy budowę bakteriofagów.

Kształt wirusów, przykłady wirusów

Poniższa tabela zestawia różne kształty wirusów.

Wirusy
Kształt wirusa determinuje kapsyd
Bakteriofag	Kapsyd wielościenny	Kapsyd pałeczkowaty	Adenowirus	Kapsyd złożony
				-
Bakteriofagi (fagi) to wirusy bakterii. Mają najbardziej złożoną budowę ze wszystkich wirusów.	Np. wirus grypy, koronawirus	Np. wirus mozaiki tytoniowej	Adenowirusy są wirusami o wielościennej otoczce białkowej z wystającymi włóknami białkowymi.	Kombinacja różnych kształtów kapsusu.

Schemat budowy wirusa

Poniższa ilustracja przedstawia budowę wirusa.

© VectorMine - stock.adobe.com

Legenda

1. Materiał genetyczny (RNA lub DNA)
2. Kapsyd
3. Wyrostki, włókna białkowe
4. Nóżka, ogonek
5. Włókna

Budowa bakteriofagów

Budowa wirusów reprezentujących trzy rodziny należące do rzędu Caudovirales: Myoviridae, Podoviridae i Siphoviridae.

© VectorMine - stock.adobe.com

Legenda

1. DNA
2. Kapsyd
3. Ogonek, nóżka
4. Centralne włókno ogona lub kolec
5. Włókna
6. Kołnierz
7. Kolce

Replikacja

Wirusy nie rozmnażają się poza komórkami macierzystymi. Powielanie się w organizmach żywych to jedyna czynność życiowa, która zresztą poza żywicielem ustaje.

Wirusy najpierw muszą dostać się do wnętrza komórki żywiciela. Dzieje się to przez uszkodzone fragmenty ściany komórkowej, reakcje ze ścianą komórkową, albo są wprowadzane na przykład przez owady. Do komórki żywiciela najczęściej przedostaje się jedynie kwas nukleinowy. Komórka w kontakcie z wirusem zmienia swój metabolizm i namnaża wirusa, sama zaś obumiera. Wirus może się powielić setki razy w jednej komórce. Już w komórce żywiciela namnożony wirus otacza się płaszczem białkowym i jest gotowy do zarażania kolejnych komórek.

Schemat replikacji wirusa ukazuje poniższa ilustracja.

© designua - stock.adobe.com

Bakteriofagi - replikacja

Bakteriofagi mogą replikować w różny sposób, prowadząc do zniszczeni komórki hosta (gospodarza) - bakteriofagi lityczne lub mogą nie zabijać bakterii przy replikacji - bakteriofagi lizogenne.

Poniższy schemat pokazuje infekcję lityczną bakterii bakteriofagiem.

© designua - stock.adobe.com

 

Opis infekcji litycznej

1. Zdrowa komórka bakterii.
2. Adsorpcja - bakteriofagi przyłączają się do odpowiednich elementów powierzchni komórki bakterii.
3. Wnikanie - wstrzyknięcie DNA bakteriofaga do komórki bakterii (kapsyd pozostaje poza komórką bakterii).
4. Replikacja - komórka gospodarza zaczyna replikować DNA bakteriofaga oraz syntetyzować białka niezbędne wirusowi. Powstaje około 100 replikantów.
5. Składanie - zsyntetyzowane białka i zreplikowane DNA łączą się w nowe fagi wewnątrz hosta.
6. Uwalnianie - enzymy wytwarzane przez bakteriofaga rozkładają ścianę komórki bakterii. Komórka bakterii ginie (liza). Bakteriofagi zostają uwolnione do środowiska poza żywicielem.

Poniższy schemat pokazuje infekcję lizogenną bakterii bakteriofagiem.

© designua - stock.adobe.com

 

Opis infekcji lizogennej

1. Zdrowa komórka bakterii.
2. Adsorpcja i wnikanie.
3. Integracja - genom bakteriofagu integruje się z DNA bakterii.
4. Replikacja - podział komórki bakterii prowadzi do replikacji kodu wirusa. Nowo powstałe komórki mogą mieć nowe właściwości.

Znaczenie wirusów

Oto wybrane zagadnienia związane ze znaczeniem wirusów w przyrodzie oraz w życiu człowieka:

• wywołują groźne choroby zakaźne;
• wchodzą trwale w materiał genetyczny swoich żywicieli;
• odgrywają ważną rolę w inżynierii genetycznej.

Priony

Priony są białkami powszechnie występującymi w organizmach żywy, bardzo odpornymi na temperaturę i warunki chemiczne środowiska. Część z nich są zdolne do infekcji. Przykładem choroby wywołanej przez priony jest choroba szalonych krów (BSE). Spożycie zarażonego mięsa może wywołać u człowieka chorobę Creutzfeldta-Jacoba. W wyniku zarażenia uszkadza się mózg, dając objawy typowe dla uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego. choroby prionowe nie są uleczalne i prowadzą do śmierci.

Ciekawostki

Nauka o bakteriach to wirusologia.

Nazwa virus po łacinie oznacza truciznę, jad.

Żaden wirus nie zawiera jednocześnie DNA i RNA.

Genom jest zawarty w jednym kwasie nukleinowym i jest złożony z od 5 do kilkuset genów!

Największym wirusem jest wirus ospy. Można go obserwować pod klasycznym mikroskopem.

Ćwiczenia

Ćwiczenia interakcyjne pomogą przygotować się na sprawdzian, test, egzamin, a ponadto usystematyzują wiedzę z danej dziedziny. To także świetny trening do matury. Wiele ćwiczeń to dobre zadania maturalne.

ĆWICZENIA

Wirusy

Czy wirusy to istoty żywe?

Mnożą się, są zbudowane z białek, mają własny kod genetyczny, wywołują groźne choroby, często niebezpieczne dla życia. Czym są wirusy i czy to w ogóle istoty żywe?

© medianauka.pl, 2021-01-05, A-3962