Презентація на тему «Віруси» (варіант 7)
952
Слайд #1
16.08.2014
1
Віруси
1
Віруси
Слайд #2
16.08.2014
2
Віруси-неклітинні форми життя.
Ві́рус (від virus — отрута) — дрібні неклітинні частки, що складаються з нуклеїнової кислоти(ДНК або РНК) і білкової оболонки. Є внутрішньоклітинними паразитами, розмножуючись тільки в живих клітинах, вони використовують їхній ферментативний апарат і переключають клітину на синтез зрілих вірусних часток — віріонів. Поширені всюди. Викликають хвороби рослин, тварин і людини. Здоровий людський організм реагує на віруси шляхом створення антивірусного протеїну, інтерферону, що не допускає поширення інфекції на сусідні клітини.
2
Віруси-неклітинні форми життя.
Ві́рус (від virus — отрута) — дрібні неклітинні частки, що складаються з нуклеїнової кислоти(ДНК або РНК) і білкової оболонки. Є внутрішньоклітинними паразитами, розмножуючись тільки в живих клітинах, вони використовують їхній ферментативний апарат і переключають клітину на синтез зрілих вірусних часток — віріонів. Поширені всюди. Викликають хвороби рослин, тварин і людини. Здоровий людський організм реагує на віруси шляхом створення антивірусного протеїну, інтерферону, що не допускає поширення інфекції на сусідні клітини.
Слайд #3
16.08.2014
3
Як було відкрито віруси?
Вперше існування вірусів довів російський учений Дмитро Йосипович Івановський 1892 року. Досліджуючи захворювання тютюну вчений висловив припущення про існування невідомого на той час науці організму, який за розміром значно поступається бактеріям. Усі ці непомітні в світловий мікроскоп організми дістали загальну назву віруси. Але систематичне вивчення вірусів почалося лише в 30-ті роки ХХ століття після винаходу електронного мікроскопа.
3
Як було відкрито віруси?
Вперше існування вірусів довів російський учений Дмитро Йосипович Івановський 1892 року. Досліджуючи захворювання тютюну вчений висловив припущення про існування невідомого на той час науці організму, який за розміром значно поступається бактеріям. Усі ці непомітні в світловий мікроскоп організми дістали загальну назву віруси. Але систематичне вивчення вірусів почалося лише в 30-ті роки ХХ століття після винаходу електронного мікроскопа.
Слайд #4
16.08.2014
4
Яке місце вірусів у системі органічного світу?
Від представників інших груп організмів віруси відрізняються відсутністю клітинно ї будови. Це внутрішньоклітинні паразити. У зовнішньому середовищі вони не виявляють жодних ознак живого. Лише проникнувши в клітини організмів певного виду і взаємодіючи з їхнім апаратом синтезу білка, вірусні частинки виявляють певні ознаки живого – здатність до розмноження. Тому вірусів вважають неклітинними формами життя і об'єднують в особливе царство Віра.
4
Яке місце вірусів у системі органічного світу?
Від представників інших груп організмів віруси відрізняються відсутністю клітинно ї будови. Це внутрішньоклітинні паразити. У зовнішньому середовищі вони не виявляють жодних ознак живого. Лише проникнувши в клітини організмів певного виду і взаємодіючи з їхнім апаратом синтезу білка, вірусні частинки виявляють певні ознаки живого – здатність до розмноження. Тому вірусів вважають неклітинними формами життя і об'єднують в особливе царство Віра.
Слайд #5
16.08.2014
5
Особливості будови і функціонування вірусів.
Вірусна частинка – не живий організм, а велика частинка нуклеопротеїда, що, потрапляючи до живої клітин, утворює численні нові вірусні частинки. Поза клітиною-хазяїном віруси інертні. Деякі віруси отримані у вигляді кристалів. Вірусна частинка складається з ДНК або РНК, вміщених у білкову оболонку. Нуклеїнова кислота зумовлює специфічність вірусу, а білкова оболонка захищає її від зовнішніх впливів. Розрізняють ДНК- і РНК-віруси.
5
Особливості будови і функціонування вірусів.
Вірусна частинка – не живий організм, а велика частинка нуклеопротеїда, що, потрапляючи до живої клітин, утворює численні нові вірусні частинки. Поза клітиною-хазяїном віруси інертні. Деякі віруси отримані у вигляді кристалів. Вірусна частинка складається з ДНК або РНК, вміщених у білкову оболонку. Нуклеїнова кислота зумовлює специфічність вірусу, а білкова оболонка захищає її від зовнішніх впливів. Розрізняють ДНК- і РНК-віруси.
Слайд #6
16.08.2014
6
Склад вірусів
серцевина — генетичний матеріал (ДНК або РНК). Генетичний апарат вірусу кодує від декількох (Вірус Тютюнової Мозаїки) до сотень генів (Вірус Віспи, більше 100 генів). Необхідний мінімум — гени, що кодують вірус-специфічну полімеразу та структурні білки.
білкова оболонка, що називають капсидом. Оболонка часто побудована з ідентичних повторюваних субодиниць — капсомерів. Капсомери утворюють структури з високою симетрією.
додаткова ліпопротеїдна оболонка. Ліпідна оболонка походить з плазматичної мембрани клітини-хазяїна та зустрічається в порівняно складних вірусів (вірус грипу, вірус герпесу). Цілком сформована інфекційна вірусна частка називається віріоном.
6
Склад вірусів
серцевина — генетичний матеріал (ДНК або РНК). Генетичний апарат вірусу кодує від декількох (Вірус Тютюнової Мозаїки) до сотень генів (Вірус Віспи, більше 100 генів). Необхідний мінімум — гени, що кодують вірус-специфічну полімеразу та структурні білки.
білкова оболонка, що називають капсидом. Оболонка часто побудована з ідентичних повторюваних субодиниць — капсомерів. Капсомери утворюють структури з високою симетрією.
додаткова ліпопротеїдна оболонка. Ліпідна оболонка походить з плазматичної мембрани клітини-хазяїна та зустрічається в порівняно складних вірусів (вірус грипу, вірус герпесу). Цілком сформована інфекційна вірусна частка називається віріоном.
Слайд #7
16.08.2014
7
Фізичні ознаки вірусу.
За розміром віруси варіюють у широких межах – від 10 до 275 нм. Вони можуть мати різну форму – шаро-, паличко-, ниткоподібну, циліндричну тощо. Віруси не видно у звичайні мікроскопи, але в уражених клітинах можна побачити їх скупчення (гігантські колонії).
7
Фізичні ознаки вірусу.
За розміром віруси варіюють у широких межах – від 10 до 275 нм. Вони можуть мати різну форму – шаро-, паличко-, ниткоподібну, циліндричну тощо. Віруси не видно у звичайні мікроскопи, але в уражених клітинах можна побачити їх скупчення (гігантські колонії).
Слайд #8
16.08.2014
8
Проникнення вірусної частинки в клітину
Проникнення вірусної частинки в клітину-хазяїна викликає глибокі зміни в цій клітині. Вірус певного виду уражає лише специфічні для нього частини організму, певні клітини (шкіри, головного і спинного мозку, печінки тощо). Після багатьох вірусних інфекцій утворюється тривалий імунітет проти повторного зараження даним вірусом.
8
Проникнення вірусної частинки в клітину
Проникнення вірусної частинки в клітину-хазяїна викликає глибокі зміни в цій клітині. Вірус певного виду уражає лише специфічні для нього частини організму, певні клітини (шкіри, головного і спинного мозку, печінки тощо). Після багатьох вірусних інфекцій утворюється тривалий імунітет проти повторного зараження даним вірусом.
Слайд #9
16.08.2014
9
Механізм інфікування
(1) РНК-геном вірусу,
(2) капсомер, що складається
всього з одного протомера,
(3) зріла ділянка капсида
Приєднання до клітинної мембрани
Проникнення в клітину
Перепрограмування клітини.
Персистенція.
Створення нових вірусних компонентів.
Дозрівання віріонів і вихід з клітини.
9
Механізм інфікування
(1) РНК-геном вірусу,
(2) капсомер, що складається
всього з одного протомера,
(3) зріла ділянка капсида
Приєднання до клітинної мембрани
Проникнення в клітину
Перепрограмування клітини.
Персистенція.
Створення нових вірусних компонентів.
Дозрівання віріонів і вихід з клітини.
Слайд #10
16.08.2014
10
Приєднання до клітинної мембрани
○ Це так звана адсорбція.
○ Зазвичай для того, щоб віріон адсорбувався на поверхні клітини, вона повинна мати у складі своєї плазматичної мембрани білок (часто глікопротеїн) — рецептор, специфічний для даного віруса.
○ Наявність рецептора нерідко визначає коло господарів даного вірусу, а також його тканинну специфічність.
10
Приєднання до клітинної мембрани
○ Це так звана адсорбція.
○ Зазвичай для того, щоб віріон адсорбувався на поверхні клітини, вона повинна мати у складі своєї плазматичної мембрани білок (часто глікопротеїн) — рецептор, специфічний для даного віруса.
○ Наявність рецептора нерідко визначає коло господарів даного вірусу, а також його тканинну специфічність.
Слайд #11
16.08.2014
11
Зараження
Зараження клітини однією вірусною частинкою перешкоджає зараженню її іншою.клітина,інфікована “живим” або вбитим нагріванням вірусом, виділяє особливу речовину – інтерферон, згодом утворюються антитіла, які допомагають ураженому організмові справитися з вірусом.
11
Зараження
Зараження клітини однією вірусною частинкою перешкоджає зараженню її іншою.клітина,інфікована “живим” або вбитим нагріванням вірусом, виділяє особливу речовину – інтерферон, згодом утворюються антитіла, які допомагають ураженому організмові справитися з вірусом.
Слайд #12
16.08.2014
12
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 (наприклад пікорнавіруси флавівіруси) в ході еволюції набули здатності пригнічувати синтез інтерферонів, апоптозну програму і так далі.
○ Окрім придушення противірусного захисту, віруси прагнуть створити у клітині максимально сприятливі умови для розвитку свого потомства.
○ Тобто, вірусні РНК набувають ексклюзивних «прав» і не конкурують за рибосоми з клітиннами.
12
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 (наприклад пікорнавіруси флавівіруси) в ході еволюції набули здатності пригнічувати синтез інтерферонів, апоптозну програму і так далі.
○ Окрім придушення противірусного захисту, віруси прагнуть створити у клітині максимально сприятливі умови для розвитку свого потомства.
○ Тобто, вірусні РНК набувають ексклюзивних «прав» і не конкурують за рибосоми з клітиннами.
Слайд #13
16.08.2014
13
Створення нових вірусних компонентів (розмноження)
Стадії розмноження:
1)транскрипція вірусного генома — тобто синтез вірусної мРНК.
2) її трансляція, тобто синтез вірусних білків.
3) реплікація вірусного генома (у деяких випадках геном
РНК одночасно грає роль мРНК, тоді перший процес є
практично тим же, що і третій). У багатьох вірусів
існують системи контролю, що забезпечують
оптимальне витрачання біоматеріалів клітини
господаря. Наприклад, коли вірусної мРНК накопичено
достатньо, транскрипція вірусного генома
пригнічується, а реплікація навпаки — активується
13
Створення нових вірусних компонентів (розмноження)
Стадії розмноження:
1)транскрипція вірусного генома — тобто синтез вірусної мРНК.
2) її трансляція, тобто синтез вірусних білків.
3) реплікація вірусного генома (у деяких випадках геном
РНК одночасно грає роль мРНК, тоді перший процес є
практично тим же, що і третій). У багатьох вірусів
існують системи контролю, що забезпечують
оптимальне витрачання біоматеріалів клітини
господаря. Наприклад, коли вірусної мРНК накопичено
достатньо, транскрипція вірусного генома
пригнічується, а реплікація навпаки — активується
Слайд #14
16.08.2014
14
Дозрівання віріонів і вихід з клітини
○ Врешті-решт, новосинтезовані геноми РНК або ДНК «надівають» відповідні білки і виходять з клітини.
○ Слід сказати, що вірус, який активно розмножується, не завжди вбиває клітину-господаря.
○ В деяких випадках (наприклад ортоміксовіруси) дочірні віруси відгалужуються від плазматичної мембрани, не викликаючи її розриву.
○ Таким чином, клітина може продовжувати жити і продукувати вірус.
14
Дозрівання віріонів і вихід з клітини
○ Врешті-решт, новосинтезовані геноми РНК або ДНК «надівають» відповідні білки і виходять з клітини.
○ Слід сказати, що вірус, який активно розмножується, не завжди вбиває клітину-господаря.
○ В деяких випадках (наприклад ортоміксовіруси) дочірні віруси відгалужуються від плазматичної мембрани, не викликаючи її розриву.
○ Таким чином, клітина може продовжувати жити і продукувати вірус.
Слайд #15
16.08.2014
15
Чи є віруси живими?
Життя це:
○ розмноження
○ ріст
○ обмін речовин
○ клітинна будова, з рибосомами та іншими органелами
○ генетичний матеріал, який зберігається у вигляді нуклеїнових кислот
○ наявність білка і нуклеїнових кислот
○ рух
○ мінливість
Те що видалено жирним шрифтом притаманне вірусам.
15
Чи є віруси живими?
Життя це:
○ розмноження
○ ріст
○ обмін речовин
○ клітинна будова, з рибосомами та іншими органелами
○ генетичний матеріал, який зберігається у вигляді нуклеїнових кислот
○ наявність білка і нуклеїнових кислот
○ рух
○ мінливість
Те що видалено жирним шрифтом притаманне вірусам.
Слайд #16
16.08.2014
16
Групи вірусів
I: Дволанцюгові ДНК-віруси
II: Одноланцюгові ДНК-віруси
III: Дволанцюгові РНК-віруси
IV: Позитивно спрямовані одноланцюгові РНК-віруси
V: Негативно спрямовані одноланцюгові РНК-віруси
VI: Одноланцюгові зворотньо-транскрипційні РНК-віруси
VII: Дволанцюгові зворотньо-транскипційні ДНК-віруси
16
Групи вірусів
I: Дволанцюгові ДНК-віруси
II: Одноланцюгові ДНК-віруси
III: Дволанцюгові РНК-віруси
IV: Позитивно спрямовані одноланцюгові РНК-віруси
V: Негативно спрямовані одноланцюгові РНК-віруси
VI: Одноланцюгові зворотньо-транскрипційні РНК-віруси
VII: Дволанцюгові зворотньо-транскипційні ДНК-віруси
Слайд #17
16.08.2014
17
Класифікація вірусів
Віруси класифікуються на ті що містять ДНК (вірус простого герпесу) і ті що містять РНК (вірус імунодефіциту людини).
1.За структурою капсомерів. Ізометричні (кубічні), спіральні, змішані.
2.По наявності або відсутності додаткової ліпопротеїдной оболонки
3.По клітинах-хазяїнах
17
Класифікація вірусів
Віруси класифікуються на ті що містять ДНК (вірус простого герпесу) і ті що містять РНК (вірус імунодефіциту людини).
1.За структурою капсомерів. Ізометричні (кубічні), спіральні, змішані.
2.По наявності або відсутності додаткової ліпопротеїдной оболонки
3.По клітинах-хазяїнах
Слайд #18
16.08.2014
18
Класифікація вірусів
Віруси класифікуються на ті що містять ДНК (вірус простого герпесу) і ті що містять РНК (вірус імунодефіциту людини).
За структурою капсомерів. Ізометричні (кубічні), спіральні, змішані.
По наявності або відсутності додаткової ліпопротеїдной оболонки
По клітинах-хазяїнах
Найбільш вживана класифікація вірусів запропонована лауреатом Нобелівської премії Девідом Балтимором.
Вона побудована на типі нуклеїнової кислоти, що використовується вірусом для переносу спадкового матеріалу, та на тому, яким шляхом відбувається її експресія та реплікація.
Варто зазначити, що така класифікація не віддзеркалює філогенетичні зв'язки між видами вірусів!
18
Класифікація вірусів
Віруси класифікуються на ті що містять ДНК (вірус простого герпесу) і ті що містять РНК (вірус імунодефіциту людини).
За структурою капсомерів. Ізометричні (кубічні), спіральні, змішані.
По наявності або відсутності додаткової ліпопротеїдной оболонки
По клітинах-хазяїнах
Найбільш вживана класифікація вірусів запропонована лауреатом Нобелівської премії Девідом Балтимором.
Вона побудована на типі нуклеїнової кислоти, що використовується вірусом для переносу спадкового матеріалу, та на тому, яким шляхом відбувається її експресія та реплікація.
Варто зазначити, що така класифікація не віддзеркалює філогенетичні зв'язки між видами вірусів!
Слайд #19
16.08.2014
19
Яка роль вірусів у природі ?
Віруси у природі регулюють чисельність своїх хазяїв. Вважають, що віруси відіграють певну роль в еволюції прокаріотів, оскільки можуть передавати спадкову інформацію від однієї бактеріальної клітини до іншої, як усередині одного виду,так і між різними видами, вбудовуючись в ДНК клітини-хазяїна.
19
Яка роль вірусів у природі ?
Віруси у природі регулюють чисельність своїх хазяїв. Вважають, що віруси відіграють певну роль в еволюції прокаріотів, оскільки можуть передавати спадкову інформацію від однієї бактеріальної клітини до іншої, як усередині одного виду,так і між різними видами, вбудовуючись в ДНК клітини-хазяїна.
Слайд #20
16.08.2014
20
Яка роль вірусів у житті людини?
У житті людини віруси відіграють переважно негативну роль. Вони спричиняють багато різноманітних захворювань людини, свійських тварин і культурних рослин. У людини віруси вражають органи дихання (грип), травлення (гастроентерити, гепатити), нервову (поліомієліти, сказ) систему, шкіру і слизові оболонки (герпес, кір, вітряна віспа), клітини різних систем органів (віспа, жовта пропасниця), пригнічують імунні реакції (СНІД), призводять до деяких видів ракових захворювань.Деякі види бактеріофагів використовують для лікування бактеріальних захворювань, наприклад дизентерії. Вірусів-паразитів комах використовують у біологічному методі боротьби зі шкідливими видами (шовкопрядом непарним, кровосисними комарами та ін.).
20
Яка роль вірусів у житті людини?
У житті людини віруси відіграють переважно негативну роль. Вони спричиняють багато різноманітних захворювань людини, свійських тварин і культурних рослин. У людини віруси вражають органи дихання (грип), травлення (гастроентерити, гепатити), нервову (поліомієліти, сказ) систему, шкіру і слизові оболонки (герпес, кір, вітряна віспа), клітини різних систем органів (віспа, жовта пропасниця), пригнічують імунні реакції (СНІД), призводять до деяких видів ракових захворювань.Деякі види бактеріофагів використовують для лікування бактеріальних захворювань, наприклад дизентерії. Вірусів-паразитів комах використовують у біологічному методі боротьби зі шкідливими видами (шовкопрядом непарним, кровосисними комарами та ін.).
Слайд #21
16.08.2014
21
Вірус герпесу
Аденовірус людини
21
Вірус герпесу
Аденовірус людини
Слайд #22
16.08.2014
22
Вірус Тютюнової мозаїки
22
Вірус Тютюнової мозаїки
Слайд #23
16.08.2014
23
Неікосаедричний віріон на прикладі СНІДУ
(1)РНК-геном віруса,
(2) нуклеокапсид,
(3) капсид,
(4) білковий матрикс, що підстилає
(5) ліпідну мембрану,
(6) gp120 — глікопротеїн, з чиєю допомогою відбувається зв'язання віруса з клітинною мембраною,
(7) gp41 — трансмембранний глікопротеїн.Цифрами 8—11 позначені білки, що входять до складу віріона і необхідні вірусу на ранніх стадіях інфекції:
(8) — інтеграза,
(9) — зворотня транскриптаза,
10) — Vif, Vpr, Nef и p7,
(11) — протеаза.
23
Неікосаедричний віріон на прикладі СНІДУ
(1)РНК-геном віруса,
(2) нуклеокапсид,
(3) капсид,
(4) білковий матрикс, що підстилає
(5) ліпідну мембрану,
(6) gp120 — глікопротеїн, з чиєю допомогою відбувається зв'язання віруса з клітинною мембраною,
(7) gp41 — трансмембранний глікопротеїн.Цифрами 8—11 позначені білки, що входять до складу віріона і необхідні вірусу на ранніх стадіях інфекції:
(8) — інтеграза,
(9) — зворотня транскриптаза,
10) — Vif, Vpr, Nef и p7,
(11) — протеаза.
Слайд #24
16.08.2014
24
Ікосаедричний віріон
Приклади структур ікосаедричних віріонів. А. Вірус, що не має ліпідної оболонки (наприклад, пікорнавірус).B. Оболонковий вірус (наприклад герпесвірус).Цифрами позначені:
(1) капсид,
(2) геномна нуклеїнова кислота,
(3) капсомер,
(4) нуклеокапсид,
(5) віріон,
(6) ліпідна оболонка,
(7) мембранні білки оболонки.
24
Ікосаедричний віріон
Приклади структур ікосаедричних віріонів. А. Вірус, що не має ліпідної оболонки (наприклад, пікорнавірус).B. Оболонковий вірус (наприклад герпесвірус).Цифрами позначені:
(1) капсид,
(2) геномна нуклеїнова кислота,
(3) капсомер,
(4) нуклеокапсид,
(5) віріон,
(6) ліпідна оболонка,
(7) мембранні білки оболонки.
