Τι είναι οι ιοί; Βιολογία: τύποι και ταξινόμηση των ιών

Οι ιοί (η βιολογία αποκωδικοποιεί την έννοια αυτού του όρου έτσι) είναι εξωκυτταρικοί παράγοντες που μπορούν να αναπαραχθούν μόνο με τη βοήθεια ζωντανών κυττάρων. Και είναι σε θέση να χτυπήσουν όχι μόνο ανθρώπους, φυτά και ζώα, αλλά και βακτηρίδια. Οι ιοί των βακτηρίων καλούνται βακτηριοφάγοι. Όχι πολύ καιρό πριν, ανακαλύφθηκαν είδη που έπληξαν ο ένας τον άλλον. Ονομάζονται "δορυφορικοί ιοί".

Γενικά χαρακτηριστικά

Οι ιοί είναι μια πολύ μεγάλη βιολογική μορφή, όπως υπάρχουν σε κάθε οικοσύστημα του πλανήτη Γη. Η μελέτη τους ασχολείται με μια τέτοια επιστήμη όπως η ιολογία - τη διαίρεση της μικροβιολογίας.

Κάθε σωματίδιο ιού έχει πολλά συστατικά:

- γενετικά δεδομένα (RNA ή DNA),

- το καψίδιο (πρωτεϊνική επικάλυψη) - έχει προστατευτική λειτουργία,

Οι ιοί έχουν μια αρκετά διαφορετική μορφή, που κυμαίνεται από την απλούστερη σπείρα και καταλήγει σε icosahedral. Τα τυποποιημένα μεγέθη είναι περίπου το ένα εκατοστό του μεγέθους ενός μικρού βακτηριδίου. Ωστόσο, τα περισσότερα δείγματα είναι τόσο μικρά ώστε δεν είναι ακόμη ορατά κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός.

Από τη φύση τους, οι ιοί είναι παράσιτα και δεν μπορούν να αναπαραχθούν έξω από το ζωντανό κύτταρο. Αλλά από το κλουβί, σταματούν να δείχνουν ζωντανά σημάδια.

Διανέμονται με διάφορους τρόπους: οι ιοί που ζουν σε φυτά μετακινούνται από έντομα που τρέφονται με χυμούς βοτάνων. Οι ζωικοί ιοί μεταδίδονται από έντομα που υποφέρουν από το αίμα. Στους ανθρώπους, οι ιοί μεταδίδονται με πολλούς τρόπους: με αεροπορική ή σεξουαλική οδό και με μετάγγιση αίματος.

Προέλευση

Οι ιοί (η βιολογία έχει ένα τεράστιο αριθμό ειδών) έχουν αρκετές υποθέσεις προέλευσης. Αυτά τα παράσιτα βρέθηκαν σε κάθε χιλιοστό του πλανήτη όπου υπάρχουν ζωντανά κύτταρα. Επομένως, υπάρχουν από την αρχή της εμφάνισης της ζωής.

Σήμερα υπάρχουν τρεις υποθέσεις για την προέλευση των ιών.

1. Η κυτταρική υπόθεση αναφέρει ότι εξωκυτταρικοί παράγοντες προέκυψαν από θραύσματα RNA και DTC που θα μπορούσαν να απελευθερωθούν από το μεγαλύτερο σώμα.
2. Η υποβαθμισμένη υπόθεση δείχνει ότι οι ιοί ήταν μικρά κύτταρα που οδήγησαν σε παρασιτικό τρόπο ζωής σε μεγαλύτερα είδη, αλλά με την πάροδο του χρόνου έχασαν τα γονίδια που είναι απαραίτητα για την παρασιτική ύπαρξη.
3. Η υπόθεση της συνύπαρξης υποδηλώνει ότι οι ιοί προέκυψαν ταυτόχρονα με την εμφάνιση ζωντανών κυττάρων, δηλαδή πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Και εμφανίστηκε ως αποτέλεσμα της κατασκευής σύνθετων συμπλεγμάτων νουκλεϊνικών οξέων και πρωτεϊνών.

Εν συντομία για τους ιούς (σύμφωνα με τη βιολογία αυτών των οργανισμών, η βάση γνώσης μας, δυστυχώς, απέχει πολύ από τέλεια), μπορείτε να διαβάσετε σε αυτό το άρθρο. Κάθε μία από τις παραπάνω θεωρίες έχει τα μειονεκτήματά της και τις άγνωστες υποθέσεις.

Οι ιοί ως μορφή ζωής

Υπάρχουν δύο ορισμοί της μορφής ζωής των ιών. Σύμφωνα με την πρώτη, οι εξωκυτταρικοί παράγοντες είναι ένα σύμπλεγμα οργανικών μορίων. Ο δεύτερος ορισμός αναφέρει ότι οι ιοί είναι μια ιδιαίτερη μορφή ζωής.

Οι ιοί (η βιολογία υποδηλώνει την εμφάνιση πολλών νέων τύπων ιών) χαρακτηρίζονται ως οργανισμοί στα όρια των ζωντανών. Μοιάζουν με ζωντανά κύτταρα στο ότι έχουν το δικό τους μοναδικό σύνολο γονιδίων και εξελίσσονται με βάση τη μέθοδο της φυσικής επιλογής. Μπορούν επίσης να πολλαπλασιάζονται, δημιουργώντας τα δικά τους αντίγραφα. Δεδομένου ότι οι ιοί δεν έχουν κυτταρική δομή, οι επιστήμονες δεν τις βλέπουν ως ζωντανή ύλη.

Για τη σύνθεση των ιδίων μορίων, οι εξωκυτταρικοί παράγοντες χρειάζονται ένα κύτταρο ξενιστή. Η απουσία του δικού τους μεταβολισμού δεν τους επιτρέπει να αναπαραχθούν χωρίς εξωτερική βοήθεια.

Ωστόσο, το 2013 δημοσιεύθηκε ένα επιστημονικό άρθρο που έχει ορισμένους βακτηριοφάγους με δικό τους ανοσοποιητικό σύστημα ικανό να προσαρμοστεί. Και αυτό είναι μια επιπλέον απόδειξη ότι οι ιοί είναι μια μορφή ζωής.

Ταξινόμηση των ιών από τη Βαλτιμόρη

Ποιες είναι οι ιοί, η βιολογία περιγράφει λεπτομερώς. Ο David Baltimore (βραβευμένος με Νόμπελ) έχει αναπτύξει την κατάταξή του σε ιούς, η οποία εξακολουθεί να είναι επιτυχής. Αυτή η ταξινόμηση βασίζεται στις μεθόδους σχηματισμού mRNA.

Οι ιοί πρέπει να σχηματίζουν mRNA από τα δικά τους γονιδιώματα. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για την αντιγραφή του νουκλεϊκού οξέος του ιδίου και για το σχηματισμό πρωτεϊνών.

Η ταξινόμηση των ιών (η βιολογία λαμβάνει υπόψη την προέλευσή τους), σύμφωνα με τη Βαλτιμόρη, μοιάζει με αυτό:

- Ιούς με διπλόκλωνο DNA χωρίς στάδιο RNA. Αυτές περιλαμβάνουν μιτομίους και ερπητοϊούς.

- μονόκλωνο DNA με θετική πολικότητα (παρβοϊούς).

- Διπλόκλωνο RNA (ροταϊοί).

- Μονοκλωνικό RNA θετικής πολικότητας. Εκπρόσωποι: φλαβοϊοί, πικορνοϊοί.

- Μονόκλωνο μόριο RNA διπλής ή αρνητικής πολικότητας. Παραδείγματα: καλοϊοί, ορθομιξόροι.

- Μονοκλωνικό θετικό RNA, καθώς και παρουσία σύνθεσης ϋΝΑ στη μήτρα RNA (HIV).

- Διπλόκλωνο ΟΝΑ και παρουσία σύνθεσης ϋΝΑ στη μήτρα RNA (ηπατίτιδα Β).

Διάρκεια ζωής

Παραδείγματα ιών στη βιολογία βρίσκονται σχεδόν σε κάθε βήμα. Αλλά καθ 'όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής προχωρεί σχεδόν εξίσου. Χωρίς κυτταρική δομή, δεν μπορούν να αναπαραχθούν με διαίρεση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούν υλικά που βρίσκονται μέσα στο κελί του ξενιστή τους. Έτσι, αναπαράγουν ένα μεγάλο αριθμό αντιγράφων του εαυτού τους.

Ο κύκλος του ιού αποτελείται από διάφορα στάδια, τα οποία αλληλοεπικαλύπτονται.

Στο πρώτο στάδιο, ο ιός συνδέεται, δηλαδή σχηματίζει έναν ειδικό σύνδεσμο μεταξύ των πρωτεϊνών του και των υποδοχέων του κυττάρου ξενιστή. Στη συνέχεια, πρέπει να εισάγετε το ίδιο το κύτταρο και να του δώσετε το γενετικό σας υλικό. Ορισμένα είδη ανέχονται επίσης πρωτεΐνες. Μετά από αυτό, παρουσιάζεται απώλεια του καψιδίου και απελευθερώνεται το γονιδιωματικό νουκλεϊνικό οξύ.

Αφού το παράσιτο εισέλθει μέσα στο κύτταρο, αρχίζει η συναρμολόγηση των σωματιδίων του ιού και η τροποποίηση της πρωτεΐνης. Και ως αποτέλεσμα, ο ιός εξέρχεται από το κελί. Ακόμη και αν συνεχίσει να αναπτύσσεται ενεργά, δεν μπορεί να σκοτώσει το κλουβί, αλλά να συνεχίσει να ζει σε αυτό.

Ασθένειες του ανθρώπου

Η βιολογία ερμηνεύει τους ιούς ως τη χαμηλότερη εκδήλωση της ζωής στον πλανήτη Γη. Μια από τις πιο απλές ανθρώπινες ιογενείς ασθένειες είναι το κοινό κρυολόγημα. Ωστόσο, αυτά τα παράσιτα μπορούν να προκαλέσουν πολύ σοβαρές ασθένειες, όπως το AIDS ή η γρίπη των πτηνών.

Κάθε ιός έχει έναν συγκεκριμένο μηχανισμό δράσης στον ιδιοκτήτη του. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τη λύση των κυττάρων, η οποία οδηγεί στο θάνατό τους. Σε πολυκύτταρους οργανισμούς, με το θάνατο ενός μεγάλου αριθμού κυττάρων, ολόκληρος ο οργανισμός αρχίζει να λειτουργεί ελαφρώς. Σε πολλές περιπτώσεις, οι ιοί δεν μπορούν να βλάψουν την ανθρώπινη υγεία. Στην ιατρική, αυτό ονομάζεται λανθάνουσα κατάσταση. Ένα παράδειγμα τέτοιου ιού είναι ο έρπης. Ορισμένα λανθάνοντα είδη είναι ικανά να ωφεληθούν. Μερικές φορές η παρουσία τους προκαλεί ανοσοαπόκριση κατά των βακτηριακών παθογόνων.

Ορισμένες μολύνσεις μπορεί να είναι χρόνιες ή δια βίου. Δηλαδή, ο ιός αναπτύσσεται, παρά τις προστατευτικές λειτουργίες του σώματος.

Επιδημίες

Η ιογενής επιδημιολογία είναι μια επιστήμη που μελετά τον τρόπο ελέγχου της μετάδοσης των ιογενών λοιμώξεων στους ανθρώπους. Η μετάδοση των παρασίτων μπορεί να είναι οριζόντια, δηλαδή από άτομο σε άτομο. Ή κάθετη - από τη μητέρα στο παιδί.

Η οριζόντια μετάδοση είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος του ιού που εξαπλώνεται μεταξύ των ανθρώπων.

Ο ρυθμός μετάδοσης του ιού εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: την πυκνότητα του πληθυσμού, τον αριθμό των ατόμων με κακή ασυλία, καθώς και την ποιότητα της ιατρικής και των καιρικών συνθηκών.

Προστασία του σώματος

Οι τύποι ιών στη βιολογία που μπορούν να επηρεάσουν την ανθρώπινη υγεία είναι αμέτρητοι. Η πρώτη αντίδραση άμυνας είναι έμφυτη ανοσία. Αποτελείται από ειδικούς μηχανισμούς που παρέχουν μη ειδική προστασία. Αυτός ο τύπος ασυλίας δεν μπορεί να προσφέρει αξιόπιστη και μακροχρόνια προστασία.

Όταν τα σπονδυλωτά εμφανίζονται επίκτητη ανοσία, τότε παράγονται ειδικά αντισώματα που ενώνουν τον ιό και το καθιστούν ασφαλές.

Ωστόσο, δεν υπάρχουν όλοι οι υπάρχοντες ιοί που σχηματίζονται επίκτητη ανοσία. Για παράδειγμα, ο HIV μεταβάλλει συνεχώς την αλληλουχία αμινοξέων, οπότε αφήνει το ανοσοποιητικό σύστημα.

Θεραπεία και πρόληψη

Οι ιοί στη βιολογία - αυτό είναι ένα πολύ κοινό φαινόμενο, έτσι οι επιστήμονες έχουν φέρει ειδικά εμβόλια που περιέχουν "ουσίες δολοφόνων" για τους ίδιους τους ιούς. Η πιο συνηθισμένη και αποτελεσματική μέθοδος ελέγχου είναι ο εμβολιασμός, ο οποίος δημιουργεί ανοσία στις λοιμώξεις, καθώς και τα αντιιικά φάρμακα που είναι σε θέση να αναστέλλουν επιλεκτικά την αντιγραφή των ιών.

Οι ιοί και η βιολογία των βακτηριδίων περιγράφουν κυρίως ως επιβλαβείς κατοίκους του ανθρώπινου σώματος. Επί του παρόντος, με τη βοήθεια του εμβολιασμού, μπορείτε να ξεπεράσετε περισσότερους από τριάντα ιούς που έχουν εγκατασταθεί στο ανθρώπινο σώμα και ακόμα περισσότερο - στο σώμα των ζώων.

Τα μέτρα πρόληψης των ιογενών νόσων πρέπει να διεξάγονται εγκαίρως και με καλή ποιότητα. Γι 'αυτό, η ανθρωπότητα πρέπει να οδηγήσει έναν υγιεινό τρόπο ζωής και να προσπαθήσει να βελτιώσει την ασυλία με κάθε δυνατό τρόπο. Το κράτος πρέπει να κανονίσει εγκαίρως τις καραντίνες και να παρέχει καλές ιατρικές υπηρεσίες.

Ιοί φυτών

Μορφές ιών, η βιολογία συχνά θεωρείται στρογγυλή και σε σχήμα ράβδου. Υπάρχουν πολλά τέτοια παράσιτα. Στην οικονομία, επηρεάζουν κυρίως την απόδοση, αλλά η εξάλειψή τους είναι οικονομικά ασύμφορη. Από ένα φυτό σε ένα φυτό, αυτοί οι ιοί εξαπλώνονται με τη βοήθεια φορέων εντόμων. Τέτοια είδη δεν επηρεάζουν τους ανθρώπους ή τα ζώα, καθώς μπορούν να αναπαραχθούν μόνο σε φυτικά κύτταρα.

Οι πράσινοι φίλοι του πλανήτη μας μπορούν επίσης να προστατευθούν από αυτούς από τον μηχανισμό του γονιδίου αντίστασης. Πολύ συχνά, τα φυτά που προσβάλλονται από έναν ιό αρχίζουν να παράγουν αντιιικές ουσίες όπως σαλικυλικό οξύ ή νιτρικό οξείδιο. Η μοριακή βιολογία των ιών ασχολείται με το πρόβλημα της καταστροφής των γόνιμων φυτών από τα παράσιτα και επίσης τις μεταβάλλει χημικά και γενετικά, γεγονός που συμβάλλει στην περαιτέρω ανάπτυξη της βιοτεχνολογίας.

Τεχνητοί ιοί

Τα είδη των ιών στη βιολογία είναι πολυάριθμα. Ιδιαίτερα είναι απαραίτητο να λάβουμε υπόψη ότι οι επιστήμονες έχουν μάθει να δημιουργούν τεχνητά παράσιτα. Το πρώτο τεχνητό είδος ελήφθη το 2002. Στους περισσότερους εξωκυτταρικούς παράγοντες, το τεχνητό γονίδιο που εισάγεται στο κύτταρο αρχίζει να εμφανίζει μολυσματικές ιδιότητες. Δηλαδή, περιέχουν όλες τις πληροφορίες που απαιτούνται για το σχηματισμό νέων ειδών. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή αντι-μολυσματικών εμβολίων.

Η δυνατότητα δημιουργίας ιών σε τεχνητά περιβάλλοντα μπορεί να έχει πολλές συνέπειες. Ο ιός δεν μπορεί να πεθάνει εξ ολοκλήρου όσο υπάρχουν ευαίσθητα σώματα.

Οι ιοί είναι όπλα

Δυστυχώς, τα μολυσματικά παράσιτα μπορούν να προκαλέσουν καταστροφικές επιδημίες, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιολογικά όπλα. Επιβεβαίωση αυτού είναι η ισπανική γρίπη, η οποία δημιουργήθηκε στο εργαστήριο. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η ευλογιά. Το εμβόλιο έχει ήδη βρεθεί, αλλά κατά κανόνα μόνο οι ιατροί και το στρατιωτικό προσωπικό εμβολιάζονται, πράγμα που σημαίνει ότι ο υπόλοιπος πληθυσμός βρίσκεται σε μια πιθανή ζώνη κινδύνου αν αυτός ο τύπος βιολογικού όπλου χρησιμοποιείται στην πράξη.

Οι ιοί και η βιόσφαιρα

Προς το παρόν, οι εξωκυτταρικοί παράγοντες μπορούν να "καυχηθούν" με τον μεγαλύτερο αριθμό ατόμων και ειδών που ζουν στον πλανήτη Γη. Εκτελούν μια σημαντική λειτουργία, ρυθμίζοντας τον αριθμό των πληθυσμών ζωντανών οργανισμών. Πολύ συχνά συνθέτουν συμβίωση με τα ζώα. Για παράδειγμα, το δηλητήριο ορισμένων σφήνων περιέχει συστατικά ιικής προέλευσης. Ωστόσο, ο κύριος ρόλος τους στην ύπαρξη της βιόσφαιρας είναι η ζωή στη θάλασσα και στον ωκεανό.

Ένα κουταλάκι του γλυκού θαλασσινού αλατιού περιέχει περίπου ένα εκατομμύριο ιούς. Ο κύριος στόχος τους είναι η ρύθμιση της ζωής στα υδρόβια οικοσυστήματα. Οι περισσότεροι από αυτούς είναι απολύτως αβλαβείς για τη χλωρίδα και την πανίδα

Αλλά αυτό δεν είναι καθόλου θετικές ιδιότητες. Οι ιοί ρυθμίζουν τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, επομένως αυξάνουν το ποσοστό οξυγόνου στην ατμόσφαιρα.