"Віруси" для 10-го класу

Віруси

Віруси - це прості макромолекулярні сполуки. Вони складаються з генетичного матеріалу, білків і ферментів, а деякі з них також мають зовнішню ліпідну оболонку. Оскільки їх функціонування сильно залежить від клітини-господаря, їх можна вважати паразитами. Але вони не вважаються живими організмами, оскільки, не здатні до метаболізму та розмноження поза клітиною господаря. Для реплікації вірусу необхідна клітина-господар.

За своїм генетичним матеріалом віруси можна класифікувати як РНК віруси або ДНК віруси. Їх також можна класифікувати за формою. Основні типи - це спіральні, кубічні, оболонкові та комплексні віруси.

Віруси сильно різняться за розміром та формою. Більшість з них менші, ніж бактерії, але є деякі віруси, які досягають розмірів еукаріотичних клітин. Найменші віруси вимірюють 20–300 нанометрів, тоді як найбільші можуть досягати у довжину 1400 нанометрів.

Повноцінна частина вірусу, що мешкає поза клітиною-господарем, називається віріоном. Віріони, не здатні вижити довгий час самостійно.

Віруси можуть заражати бактерії, а також клітини тварин і рослин. Хоча структура цих клітин різна, основні стадії інфекційного процесу однакові.

Під час першої стадії вірус приєднується до клітинної мембрани клітини-господаря. Потім вірус проникає в клітину, тоді її капсид відкривається для вивільнення своїх ферментів та генетичного матеріалу в цитоплазму клітини-господаря. Ферменти змінюють метаболізм клітини-господаря і змушують її виробляти вірусні компоненти, такі як білки та нуклеїнові кислоти. Під час інфікування в клітині складаються численні нові віруси, які потім різними шляхами покидають клітину-господаря. Наприклад, герпесвіруси вивільняються з клітин-господарів через клітинну мембрану.

Деякі віруси на виході, створюють свою ліпідну оболонку, вириваючи фрагмент із клітинної мембрани клітини-господаря.

Вірус тютюнової мозаїки

Одним із вірусів, здатних заразити рослини, є вірус тютюнової мозаїки. Її структура дуже проста; складається з єдиної РНК, оточеної спіральним капсидом. Ще в кінці 19 століття припустили, що такий вірус існує; однак структура та функціонування вірусу були описані лише у 20 столітті. Саме після виявлення цього збудника ввели у вживання слово "вірус" від латинського виразу "tinctile virus", що означає "рідка отрута".

Окрім тютюнової рослини, вірус тютюнової мозаїки може заразити: помідор, перець, огірок та деякі декоративні рослини. Через інфекцію тканина між жилками листя блідне, а листя стає зморшкуватим, набуваючи мозаїчного малюнка.

Бактеріофаг

Віруси, що заражають бактерії, відомі як бактеріофаги. Вони зустрічаються скрізь, де є бактерії. За оцінками, у світі існує 10³¹ бактеріофагів, що набагато більше, ніж загальна кількість бактерій та всіх інших живих організмів разом. Бактеріофаги складаються з головки, шиї та хвоста. Генетичним матеріалом бактеріофагів може бути як ДНК, так і РНК.

ВІЛ

ВІЛ — це ретровірус, який викликає захворювання, відоме як СНІД (синдром набутого імунодефіциту). Вірус знищує імунні клітини, в основному Т-клітини. Поступовий збій імунної системи збільшує ризик розвитку інфекцій або раку, з часом призводить до смерті пацієнта. ВІЛ-інфекція в основному передається статевим шляхом, але вона також може передаватися шляхом переливання крові, грудним вигодовуванням, під час пологів або через контакт з ранами. Всупереч поширеній думці, регулярні форми контактів між друзями та членами сім'ї, наприклад, потискання руки, не пов'язані з ризиком заразитися вірусом.

ВІЛ — вірус кулеподібної форми. Зовні він має ліпідну оболонку, утвореної з клітинної мембрани клітини-господаря, в якій вироблявся вірус. Ліпідна оболонка містить вбудовані поверхневі білки. Під ліпідною оболонкою є зовнішня білкова оболонка (матриця) та внутрішня (капсид). Дві копії генетичного матеріалу одноланцюгової РНК, оточені капсидом.

SARS-CoV-2

Коронавіруси вражають в основному тварин (птахів, ссавців). Однак відомо 8 штамів коронавірусів, які здатні інфікувати і людину. Більшість з них зазвичай не викликає великих проблем, оскільки виявляється лише у 2% населення, а гостра фаза респіраторних захворювань проявляється тільки у 5–10% заражених вірусом.

Але в випадку деяких штамів, як наприклад вірусу SARS-CoV-2, може виникнути серйозний ризик для здоров'я людини. У 2020 році цей штам викликав пандемію інфекційного захворювання COVID-19

Хвороба має симптоми, схожі на грип або інші респіраторні захворювання. Спочатку зараження не очевидне через відсутність симптомів. Це називається інкубаційним періодом, в який, заражена людина може заражати інших. Інфікований передає вірусну інфекцію повітряно-крапельним шляхом, тобто в процесі чхання або кашлю зі слизом і краплинами слини вірус поширюється через повітря або дотиком до предметів, куди осідає на поверхнях.

У більшості випадків (приблизно у 80%) інфікування протікає безсимптомно або з незначним проявом.

Легка ступінь інфікування супроводжується підвищеною температурою (субфебрильна), захворюванням верхніх дихальних шляхів, сухим кашлем, болем в горлі, нежитю, загальною слабкістю і болем у м'язах. Діарея майже не спостерігається.

У невеликої частини інфікованих може наступити дихальна недостатність і пневмонія, що у важких випадках вимагає застосування апарату штучної вентиляції легенів. Згідно з даними на сьогодні, відсоток смертності становить 2–3%, тобто на 100 інфікованих 2–3 людини. Найбільш уразливі групи це люди похилого віку, люди зі слабкою імунною системою та супутніми хворобами.