В чем отличие вируса от бактерии?

Вирусом называют соединение нуклеиновых кислот (РНК или ДНК) с белком или липидом, которое, попадая в клетку, приобретает свойства живого организма и начинает активно размножаться. Вне тела живого существа вирус не может воспроизводиться. По статистике до 90–95% всех заболеваний органов дыхания у детей составляют вирусная инфекция.

У детей чаще всего респираторные заболевания вызывают вирусы гриппа, парагриппа, аденовирус, риновирус, коронавирус и респираторно-синтициальный вирус. В последние годы открываются новые вирусы, такие как метапневмовирус, человеческий бокавирус, некоторые виды коронавирусов.

Бактерии – это живые клетки, которые попадая в организм человека, приобретают патогенные свойства и вызывают заболевания. Частыми возбудителями у детей являются условно-патогенные микроорганизмы, которые локализуются в дыхательных путях. Это пневмококк, гемофильная палочка, золотистый стафилококк, моракселла, стрептококк, менингококк.

Также существуют мокроорганизмы, занимающие промежуточное положение. Имея клеточное строение, в теле человека они действуют как внутриклеточный паразит. Это хламидии и микоплазмы.

И вирусные, и бактериальные заболевания имеют в своем течении такие общие признаки, как воздушно-капельный или контактный путь передачи. С капельками слюны и слизи возбудители ОРВИ могут перемещаться на большие расстояния.

 

Строение вирусов:
Вирус (от лат. virus — яд) — простейшая форма жизни, микроскопичеcкая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключённые в белковую оболочку и способные инфицировать живые организмы.
Вирусы являются облигатными паразитами, так как не способны размножаться вне клетки.

В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами). Обнаружены также вирусы, поражающие другие вирусные частицы (вирусы-сателлиты).
Вирусы имеют генетические связи с представителями флоры и фауны Земли. Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 32 % состоит изинформации, кодируемой вирусоподобными элементами. С помощью их происходит горизонтальный перенос генов, то есть передача генетической информации не от непосредственных родителей к своему потомству, а между двумя неродственными (или даже относящимися к разным видам) особями.
Отличительные признаки вирусов:

· содержат лишь один тип нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК);

· не имеют собственных белоксинтезирующих и энергетиче­ских систем;

· не имеют клеточной организации;

· обладают разобщенным способом ре­продукции (синтез белков и нуклеиновых кислот происходит в разных местах и в разное время);

· облигатный паразитизм вирусов реализуется на генетиче­ском уровне;

· вирусы проходят через бактериальные фильтры.

Вирусные частицы могут существовать в двух формах:

· внеклеточной (вириона)

· внутриклеточной (вируса).

По форме бывают: круглыми, палочковидными, извитыми, в виде правильных многоугольников и др.
Размеры их колеблются от 15 - 18 до 300 - 400 нм. В центре вириона — вирусная нуклеиновая кислота, покрытая белковой оболочкой — капсидом, который состоит из капсомеров.
Функции капсида:
Защита генетического материала (ДНК или РНК) вируса от механических и химических повреждений.
Определение потенциала к заражению клетки.

На начальных стадиях заражения клетки: прикрепление к клеточной мембране, разрыв мембраны ивнедрение в клетку генетического материала вируса.
Нуклеиновая кислота и капсидная оболочка составляют нуклеокапсид.
Нуклеокапсид сложноорганизованных вирионов покрыт внешней оболочкой – суперкапсидом.

Основные свойства вирусов (и плазмид), по которым они отличаются от остального живого мира.

1. Ультрамикроскопические размеры (измеряются в нанометрах). Крупные вирусы (вирус оспы) могут достигать размеров 300 нм, мелкие - от 20 до 40 нм. 1мм=1000мкм, 1мкм=1000нм.

2. Вирусы содержат нуклеиновую кислоту только одного типа - или ДНК (ДНК-вирусы) или РНК (РНК-вирусы). У всех остальных организмов геном представлен ДНК, в них содержится как ДНК, так и РНК.

3. Вирусы не способны к росту и бинарному делению.

4. Вирусы размножаются путем воспроизводства себя в инфицированной клетке хозяина за счет собственной геномной нуклеиновой кислоты.

5. У вирусов нет собственных систем мобилизации энергии и белок - синтензирующих систем, в связи с чем вирусы являются абсолютными внутриклеточными паразитами.

6. Средой обитания вирусов являются живые клетки - бактерии (это вирусы бактерий или бактериофаги), клетки растений, животных и человека.

Все вирусы существуют в двух качественно разных формах: внеклеточной - вирион и внутриклеточной - вирус. Таксономия этих представителей микромира основана на характеристике вирионов - конечной фазы развития вирусов.

 

Задание5. Изучить строение бактериофага.

Бактериофаги

Бактериофаги (фаги) – это вирусы, поражающие клетки бактерий. Они не имеют клеточной структуры, неспособны сами синтезировать нуклеиновые кислоты и белки, поэтому являются облигатными внутриклеточными паразитами.

Вирионы фагов состоят из головки, содержащей нуклеиновую кислоту вируса, и отростка.

Нуклеокапсид головки фага имеет кубический тип симметрии, а отросток – спиральный тип, т. е. бактериофаги имеют смешанный тип симметрии.

Фаги могут существовать в двух формах:

1) внутриклеточной (это профаг, чистая ДНК);

2) внеклеточной (это вирион).

Фаги, как и другие вирусы, обладают антигенными свойствами и содержат группоспецифические и типоспецифические антигены.

Различают два типа взаимодействия фага с клеткой:

1) литический (продуктивная вирусная инфекция). Это тип взаимодействия, при котором происходит репродукция вируса в бактериальной клетке. Она при этом погибает. Вначале происходит адсорбция фагов на клеточной стенке. Затем следует фаза проникновения. В месте адсорбции фага действует лизоцим, и за счет сократительных белков хвостовой части в клетку впрыскивается нуклеиновая кислота фага. Далее следует средний период, в течение которого подавляется синтез клеточных компонентов и осуществляется дисконъюнктивный способ репродукции фага. При этом в области нуклеоида синтезируется нуклеиновая кислота фага, а затем на рибосомах осуществляется синтез белка. Фаги, обладающие литическим типом взаимодействия, называют вирулентными.

В заключительный период в результате самосборки белки укладываются вокруг нуклеиновой кислоты и образуются новые частицы фагов. Они выходят из клетки, разрывая ее клеточную стенку, т. е. происходит лизис бактерии;

2) лизогенный. Это умеренные фаги. При проникновении нуклеиновой кислоты в клетку идет интеграция ее в геном клетки, наблюдается длительное сожительство фага с клеткой без ее гибели. При изменении внешних условий могут происходить выход фага из интегрированной формы и развитие продуктивной вирусной инфекции.

Клетка, содержащая профаг в геноме, называется лизогенной и отличается от исходной наличием дополнительной генетической информации за счет генов профага. Это явление лизогенной конверсии.

По признаку специфичности выделяют:

1) поливалентные фаги (лизируют культуры одного семейства или рода бактерий);

2) моновалентные (лизируют культуры только одного вида бактерий);

3) типовые (способны вызывать лизис только определенных типов (вариантов) бактериальной культуры внутри вида бактерий).

Фаги могут применяться в качестве диагностических препаратов для установления рода и вида бактерий, выделенных в ходе бактериологического исследования. Однако чаще их применяют для лечения и профилактики некоторых инфекционных заболеваний.