24. Неклітинні форми життя. Віруси. Їх роль у природі та житті людини.

Розділ біології, що вивчає віруси називається вірусологією.

Ві́рус (від лат. virus - отрута) - дрібні неклітинні частки розмірами від 15 до 400 нм, що складаються з нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і білкової оболонки. Є внутрішньоклітинними паразитами. Розмножуючись тільки в живих клітинах, вони використовують їхній ферментативний апарат та системи, які синтезують білок та енергію. Таким чином переключають клітину на синтез зрілих вірусних часток. Вивчають віруси під електронним мікроскопом.

Позаклітинну форму називають віріоном, внутрішньоклітинну - вірусом. За будовою віріона розрізняють прості та складні віруси.

Віріон простих вірусів складається з нуклеїнової кислоти та білкової оболонки - капсиду. Капсид складається з окремих одиниць - капсомерів.

Нуклеокапсид складніх вірусів укритий ще однією оболонкою – суперкапсидом (додатковою ліпопротеїдною оболонкою). Суперкапсид містить компоненти, властиві клітинам хазяїна, і вірусні глікопротеїди. Ці глікопротеїди утворюють шипи. Шипи забезпечують адгезію вірусу на чутливих клітинах, обумовлюють його антигенні властивості. Крім того, вони сприяють поширенню вірусів.

Умовно процес вірусного інфікування в масштабах однієї клітини можна розбити на декілька етапів, що взаємоперекриваються:

1. Приєднання до клітинної мембрани — так звана адсорбція. Зазвичай для того, щоб віріон адсорбувався (прикріпився) на поверхні клітини, вона повинна мати у складі своєї плазматичної мембрани білок - рецептор, специфічний для даного віруса. Наявність рецептора нерідко визначає коло господарів даного вірусу, а також його тканинну специфічність.

2. Проникнення в клітину. На наступному етапі вірусу необхідно доставити всередину клітини свою генетичну інформацію. Різні віруси для проникнення в клітину використовують різні стратегії.

3. Перепрограмування клітини. При зараженні вірусом в клітині активуються спеціальні механізми противірусного захисту. Заражені клітини починають синтезувати сигнальні молекули — інтерферони, які переводять навколишні здорові клітини у противірусний стан і активують системи імунітету. Пошкодження, що викликаються розмноженням вірусу в клітині, можуть бути виявлені системами внутрішнього клітинного контролю, і така клітина повинна буде «покінчити життя самогубством» в ході процесу, званого апоптозом або програмованій клітинній смерті. Від здатності вірусу долати системи противірусного захисту безпосередньо залежить його виживання. Тож недивно, що багато вірусів в ході еволюції набули здатності пригнічувати синтез інтерферонів, апоптозну програму тощо.

4. Персистенція. Деякі віруси можуть переходити в латентний стан, слабо

втручаючись у процеси, що відбуваються в клітині, і активуватися лише за певних умов. При потраплянні зараженої клітини в несприятливі умови, збудник захоплює контроль над клітинними процесами так, що клітина починає виробляти матеріали, з яких будуються нові вірусні частинки. Дозріваючи, вони виходять з клітини, розривають клітинну мембрану, тим самим убиваючи клітину. З персистенцією вірусів пов'язані деякі онкологічні захворювання.

5. Створення нових вірусних компонентів. Розмноження вірусів у найзагальнішому випадку передбачає синтез вірусної нуклеїнової кислоти та білку. У багатьох вірусів існують системи контролю, що забезпечують оптимальне витрачання біоматеріалів клітини-господаря.

6. Дозрівання віріонів і вихід з клітини. Утворені вірусні частинки виходять з клітини. Слід сказати, що вірус, який активно розмножується, не завжди вбиває клітину-господаря. В деяких випадках дочірні віруси відгалужуються від плазматичної мембрани, не викликаючи її розриву. Таким чином, клітина може жити далі й продукувати вірус.

Бактеріофаги — це група вірусів, які пристосувалися до паразитування всередині клітин бактерій. За будовою бактеріофаги складніші від вірусів. За формою вони часто нагадують пуголовка і складаються з головки, відростка та хвостових ниток. Зовні головка та відросток вкриті білковою оболонкою, всередині головки знаходиться нуклеїнова кислота (ДНК), а всередині відростка проходить канал (стрижень). Бактеріофаг спочатку прикріплюється до поверхні клітини бактерії, а потім у цій ділянці розчинює її оболонку. Нуклеїнова кислота бактеріофага переходить у канал стрижня і впорскується в клітину бактерії через отвір у її оболонці.

Значення вірусів у природі та житті людини:

У природі	У житті людини
Регулюють чисельність хазяїв і тим самим підтримують опти-мальну чисельність популяції Відіграють певну роль в еволюції прокаріот: вбудо-вуючись в генетичний матеріал клітини-хазяїна можуть пере-давати спадкову інформацію від одних особин до інших, як у межах одного виду, так і між різними видами.	Більш як 1000 вірусних хвороб рослин; Вірусні хвороби тварин (ящур, сказ); Вірусні хвороби людини; Бактеріофаги – зручний дешевий і простий об’єкт для дослідження багатьох важливих питань вірусології та загальної біології; Використання біологічних методів боротьби із шкідниками.