Caratteristiche generali dei virus. Caratteristiche generali dei virus e loro significato in natura

7 ° grado

Lezione n. 65 sull'argomento: “ caratteristiche generali virus. La storia della loro scoperta. La struttura di un virus usando l'esempio del virus del mosaico del tabacco"

Tipo di lezione: studio con consolidamento primario di nuove conoscenze.

Obiettivo: introdurre gli studenti alle forme di vita non cellulari: i virus.

Compiti:

Sviluppo - sviluppo delle capacità di trovare una soluzione a un problema, pensiero indipendente e capacità di formare definizioni.

Educativo - stimolare l'interesse nella ricerca di fatti ed eventi; sviluppo delle capacità comunicative per la partecipazione libera e attiva al dialogo.

Tipo di lezione: apprendimento di nuovo materiale.

Forma della lezione: lezione, conversazione, esibizioni degli studenti.

Forma di organizzazione delle attività educative: frontale.

Metodi di insegnamento: esplicativo - illustrativo, presentazione del problema, ricerca parziale.

Attrezzatura: tabella “Struttura dei virus”, letteratura scientifica popolare sui virus, presentazione multimediale della lezione.

Se non sei pronto ad affrontare l'inaspettato,

Non lo incontrerai mai,

Perché non può essere trovato o rintracciato

Eraclito, filosofo del V secolo a.C.

DURANTE LE LEZIONI

Fase della lezione

Contenuto materiale didattico

FOPD

moduli

IO . Org. momento

Ciao ragazzi. Sono felice di vederti in classe oggi. Sorridi l'un l'altro, Prepariamoci alla ricerca e iniziamo la lezione.

Individuale

Nuovi approcci all’insegnamento e all’apprendimento (Insegnare ad apprendere, apprendere dialogando)

Valutazione dell'apprendimento e valutazione dell'apprendimento

Insegnare e apprendere secondo caratteristiche dell'età studenti

Management e leadership nell'apprendimento

Utilizzo delle ICT nella didattica

Insegnare e apprendere in conformità

con le caratteristiche di età degli studenti

Insegnare il pensiero critico

II . Motivazione

Collezione

III .

Imparare nuovo materiale

UN). Lavoro indipendente con un libro di testo sui compiti per il lavoro di gruppo:

utilizzando il materiale alle pp. 250-252 del libro di testo,

preparare una storia

Gruppo 1 – origine della parola virus;

Gruppo 2 – storia della scoperta dei virus;

Gruppo 3 – scienza dei virus;

Gruppo 4 – vitalità dei virus;

Il gruppo 5 è una forma di virus.

Risposte del gruppo campione:

Gruppo 1 – (dal latino “virus” - veleno).

Gruppo 2 – (D.I. Ivanovsky, 1892 – virus del mosaico del tabacco).

Gruppo 3 – (virologia – la scienza dei virus).

Gruppo 4 – (virus – organismi intracellulari, cioè. I virus sono vitali solo in una cellula vivente).

Gruppo 5 - (virus di forma - sferica (virus dell'influenza), cuboide (virus del vaiolo), ovale, a forma di bastoncino (virus del mosaico del tabacco), filamentosa).

B). Dimensioni dei virus:

I virus non possono essere visti microscopio ottico, poiché le loro dimensioni sono inferiori alla lunghezza d'onda della luce. Possono essere visti solo utilizzando un microscopio elettronico.

più piccoli organismi viventi

le dimensioni variano da 20 a 300 nm

in media 50 volte meno batteri

non può essere visto con un microscopio ottico

passare attraverso filtri che non consentono il passaggio dei batteri

IN). La struttura dei virus.

Utilizzando il materiale del libro di testo a pagina , annota le caratteristiche strutturali dei virus sul tuo quaderno.

La presenza di un capside distingue i virus dagli altri agenti infettivi, viroidi. I virus contengono solo un tipo acido nucleico: DNA o RNA.Viene chiamato un virus completamente formatovirione.

G). A quale regno appartengono i virus e perché?

Attualmente ne sono scritti più di 1000 vari tipi virus. Le specie sono raggruppate in generi e famiglie. Tutti insieme si distinguono in uno speciale regno della natura vivente -Virus. Possono causare più di 500 tipi di virus malattie infettive persona. Non sono stati descritti virus del muschio e delle alghe. Sono noti diversi tipi di virus provenienti da funghi, pteridofite e gimnosperme. Ci sono molti virus conosciuti nelle piante da fiore.

D). Riproduzione di batteri. I virus possono riprodursi solo nelle cellule di altri organismi.

G). Batteriofagi, loro struttura.

Nel 1915 F. Tourt scoprì i virus batterici -batteriofagi. I batteriofagi, o fagi, sono in grado di penetrare nella cellula batterica e distruggerla.

Lavoro indipendente con un libro di testo sui compiti per lavorare in gruppo:

utilizzando il materiale a pagina 11, fig. 2 paragrafi 2 libri di testo a cura di Kayym,

rispondi alla domanda: Qual è la struttura di un fago?

D). I virus sono agenti patogeni.

I virus come agenti patogeni di malattie nell’uomo, negli animali e nelle piante sono conosciuti fin dall’antichità. Nei secoli passati le infezioni virali assumevano la forma di epidemie devastanti che coprivano vasti territori. Nel XVIII secolo a Mosca il vaiolo distrusse quasi l’80% della popolazione. Le malattie virali sono diffuse ancora oggi.

– Cosa sai delle malattie virali?

Le malattie virali causano gravi danni alla produzione animale e possono distruggerla su scala nazionale. Un disastro simile si verificò alla fine del 2000. In Gran Bretagna. Attualmente sta morendo a causa del virus dell'influenza aviaria grande quantità uccelli domestici e selvatici.

Lavoro indipendente con materiale aggiuntivo compiti "circale malattie virali più famose" per lavorare in gruppo:

Gruppo 1 – malattie virali umane (morbillo, parotite, influenza, poliomielite, rabbia, vaiolo, febbre gialla, tracoma, encefalite, alcune malattie oncologiche (tumorali), AIDS, verruche, herpes, epatite, rosolia, ecc.);

Gruppo 2 – malattie virali delle piante (malattia del mosaico del tabacco, dei cetrioli, dei pomodori; nanismo; arricciatura delle foglie, ecc.);

Gruppo 3 – malattie virali degli animali (influenza aviaria, afta epizootica, peste, rabbia; negli insetti - poliedrosi, granulomatosi);

Gruppo 4 – AIDS;

gruppo – trattamento infezione virale e il concetto di immunità.

Lavoro di gruppo

Collezione

Lavoro in coppia

Lavoro di gruppo

Individuale

Lavoro di gruppo

Lavoro di gruppo

III. Consolidamento

UN). Rilievo frontale:

1. Come viene tradotta la parola virus dal latino?

2. Chi ha scoperto i virus?

3. Cosa sono i virus?

4. Quali sono i componenti essenziali di qualsiasi virus?

5. Perché gli scienziati non sono in grado di coltivare virus in mezzi nutritivi artificiali?

6. Come si riproducono i virus?

7. Perché i virus esistono forma unica vita?

8. Cos'è un batteriofago?

9. Elencare le malattie virali delle piante.

10. Elencare le malattie virali degli animali.

11. Elencare le malattie virali umane.

12. Perché l’infezione da HIV è pericolosa?

13. Qual è il significato dei virus?

B). Completa le frasi (per iscritto):

La scienza dei virus si chiama (virologia).

I virus vivono solo nelle cellule viventi.

I virus contengono acido nucleico (DNA) o (RNA) e diverse proteine,

L'involucro proteico del virus che protegge il suo acido nucleico dagli agenti esterni

influenze, è chiamato (capside).

Un virus che infetta i batteri è chiamato batteriofago.

La scienza dei virus (virologia).

(controllo reciproco utilizzando la scala di valutazione:

“5” - 8 risposte; “4” - 6-7 risposte; “3” - 4-5 risposte; “2” - meno di 2 risposte).

Individuale

Individuale

V . Deludeci

risultati

La nostra lezione sta per finire e vorrei che scrivessi un syncwine sull'argomento "Virus":

Sostantivo

Virus (veleno)

Due aggettivi

Semplice e complesso

Esposizione dell'argomento in tre parole

Causa varie malattie

Atteggiamento verso l'argomento in quattro parole

Proteggere il corpo - rafforzare il sistema immunitario

5. Sinonimo della parola: l'essenza dell'argomento

Individuale

VI . D/Z:

Impara pp. 250-252, rispondi alle domande a pp. 253 pp. 1-5. , prepara messaggi sulla manifestazione malattie virali.

Individuale

VII . Riflessione

Pensa e dì: hai bisogno delle conoscenze acquisite nella lezione di oggi? Perché?

Individuale

Applicazione

Il concetto di virus

I virus sono organismi intracellulari

I virus sono molecole di acido nucleico (DNA o RNA) contenute all'internoguscio proteico protettivo (capside). I virus contengono un solo tipo di acido nucleico: DNA o RNA.

I virus sono una delle forme di esistenza della materia organica più comuni sul pianeta in termini di numero: le acque degli oceani del mondo contengono un numero colossale di batteriofagi (circa 10 11 particelle per millilitro di acqua).

Storia della ricerca sui virus

Nel 1852, il botanico russo Dmitry Iosifovich Ivanovsky ottenne un estratto infetto da piante di tabacco colpite dalla malattia del mosaico.

Nel 1898, l'olandese Beijerinck coniò il termine "virus" (dal latino "veleno") per descrivere la natura infettiva di alcuni liquidi vegetali filtrati.

Ciclo vitale virus

A differenza di tutti gli organismi, i virus non sono in grado di riprodursi mediante fissione binaria (dividendosi in due). Entrando in una cellula, l’acido nucleico del virus “costringe” la cellula a sintetizzare i componenti del virus dai suoi materiali cellulari. Ciò porta la cellula alla morte e al rilascio di nuovi virioni (figli) che si formano, che sono già in grado di infettare altre cellule

Malattie virali delle piante

Nelle piante: mosaico o altri cambiamenti nel colore delle foglie o dei fiori, arricciatura delle foglie e altri cambiamenti nella forma, nanismo; infine, nei batteri: il loro decadimento.

Malattie virali degli animali

Negli animali, i virus causano l’afta epizootica, la peste e la rabbia; negli insetti: poliedrosi, granulomatosi.

Malattie virali umane

Le malattie virali umane sono il morbillo, la parotite, l'influenza, la poliomielite, la rabbia, il vaiolo, la febbre gialla, il tracoma, l'encefalite, alcune malattie oncologiche (tumorali), l'AIDS, le verruche, l'herpes.

AIDS

Nel 1981 apparve qualcosa di nuovo che prima non c'era noto alla scienza una malattia chiamata AIDS. Nel 1983 fu scoperto un virus chiamato HIV che causa questa malattia.

L'HIV è un virus dell'immunodeficienza umana che causa la malattia AIDS - sindrome da immunodeficienza acquisita. Questa malattia provoca danni al sistema immunità cellulare– si sviluppano malattie infettive e neoplasie maligne, il corpo diventa completamente indifeso contro i microbi.

Virus, Provocatorio di AIDS, contiene 2 molecole di RNA. Si lega specificamente alle cellule del sangue: i leucociti, a seguito dei quali la loro attività funzionale diminuisce.

Molte persone confondono due concetti completamente diversi: infetto da HIV e AIDS. La differenza è che una persona infetta dal virus dell’immunodeficienza può rimanere produttiva per molti anni, relativamente persona sana. Una persona del genere non rappresenta alcun pericolo per gli altri

Vie di trasmissione dell'infezione da HIV:

Sessuale

Dalla madre al bambino: nell'utero, durante il parto, durante l'allattamento,

Attraverso il sangue: durante le trasfusioni di sangue, durante i trapianti di organi e tessuti,

Quando si utilizza miele contaminato. strumenti (siringa del tossicodipendente)

Qual è la probabilità di contrarre l'AIDS? Dopotutto, dentro in questo caso il sistema che svolge la funzione protettiva è interessato.

Gruppi a rischio in cui la probabilità di ammalarsi è piuttosto alta.

omosessuali

persone promiscue

prostitute

dipendenza da droghe

donatori e riceventi

Cosa dovresti fare per proteggerti da questa malattia?

utilizzare strumenti usa e getta

installare buon controllo per il sangue donato

combattere la tossicodipendenza associata all’AIDS.

Virus batterici - batteriofagi

I batteriofagi sono “mangiatori di batteri”. Inaugurato nel 1917 contemporaneamente in Francia e Inghilterra

Utilizzato nel trattamento di malattie causate da alcuni batteri (peste, tifo, dissenteria)

Tre modi principali per combattere le malattie virali: ognuno di essi funziona a modo suo.

Metodo 1: vaccinazione .

La sua essenza si riduce alla semplice formula "Batti il ​​nemico con la sua stessa arma". Qui è virus contro virus. I vaccini attivano il sistema immunitario. Nel 1885, lo scienziato francese Louis Pasteur inventò un vaccino contro la rabbia. Quando introdotti nel corpo, tali virus non causano malattie, ma viene creata un'immunità attiva al virus.

Metodo 2 – chemioterapia.

Questo è l'impatto sostanze chimiche per i virus. La difficoltà è che i virus si moltiplicano all'interno delle cellule utilizzando i loro sistemi, per cui l'esposizione ai virus porta all'interruzione del metabolismo cellulare.

Metodo 3 – interferone.

Questa è una proteina protettiva prodotta dalle cellule in risposta all'infezione da virus. Agisce secondo il principio di un segnale di arresto e sopprime la riproduzione dei virus che sono già entrati nella cellula. L'esperienza dimostra che se l'interferone viene prodotto scarsamente, le malattie virali sono più gravi).

Completa le frasi (per iscritto):

1. La scienza dei virus si chiama…. .

2. I virus vivono solo in … … .

3. I virus sono intracellulari….

5. I virus contengono acido nucleico... o... e diverse proteineformando un guscio attorno all'acido nucleico.

6. Il guscio proteico del virus, che protegge il suo acido nucleico dall'esternoinfluenze si chiama….

7. Un virus che infetta i batteri si chiama...

8. La scienza dei virus….

(controllo reciproco sulla scala di valutazione: “5” - 8 risposte; “4” - 6-7 risposte; “3” - 4-5 risposte; “2” - meno di 2 risposte).

L'inizio della storia della virologia è associato al nome di D.I. Ivanovsky, che nel 1892 pubblicò un lavoro sullo studio della malattia del mosaico del tabacco. Ha notato che l’agente patogeno è una creatura minuscola, passa attraverso i filtri batterici, non cresce su terreni nutritivi ed è invisibile al microscopio ottico.

Nel 1898 Leffler e Frosch scoprirono il virus dell’afta epizootica.

Nel 1901, Reed e Carroll isolarono il virus dai cadaveri di persone morte febbre gialla.

D'Herrel scoprì i virus batterici - batteriofagi - nel 1910.

I virus sono molto diffusi in natura, ambiente e quasi onnipresente. Si trovano nell'aria, nell'acqua, nel cibo, nello spazio e negli organismi viventi, mentre i virus batterici - batteriofagi - si trovano nei batteri.

La virologia medica studia solo i virus patogeni per l'uomo o importanti per la medicina (batteriofagi).

Il compito principale della virologia medica è lo studio della morfologia, fisiologia, genetica, ecologia ed evoluzione dei virus e lo sviluppo di metodi per diagnosticare, trattare e prevenire le infezioni nell'uomo.

Proprietà di base dei virus:

Non ho un tipico struttura cellulare,

Sono costituiti da proteine ​​e da un acido nucleico (DNA o RNA), dove è codificata tutta l'informazione genetica del virus,

Non hanno un proprio sistema metabolico ed energetico,

Usano i ribosomi della cellula ospite per sintetizzare le proprie proteine.

Avere modo speciale riproduzione – disgiuntivo Riproduzione (separata): gli acidi nucleici e le proteine ​​dei virus vengono sintetizzati separatamente nella cellula e quindi assemblati in particelle virali.

Possono integrare il loro genoma nel genoma cellulare per formare un provirus,

I virus sono di piccole dimensioni (da 15 a 250 nm o più).

Come altre forme di vita, i virus hanno ereditarietà e variabilità, rimangono vitali quando congelati ed essiccati, sono resistenti agli antibiotici, ma sono sensibili alle alte temperature.

Virus fuori dalla cellula virione, ha un acido nucleico (DNA o RNA) e un involucro proteico, è capace di cristallizzare ed è infettivo, cioè Grazie a proteine ​​mirate, proteine ​​di attacco ed enzimi, penetra nella cellula, dove viene chiamato “ virus", viene chiamato un virus integrato con il DNA dell'ospite provirus.

Tranne virus tipici note particelle infettive insolite - prioni e viroidi.

Prioni – proteina particelle infettive che hanno forma di fibrille di 10-20x100-200 nm, peso 30 kDa, non contengono acido nucleico, sono resistenti al calore e alle proteasi, raggi ultravioletti, ultrasuoni e radiazioni ionizzanti. I prioni nascono come prodotti della mutazione del proprio gene o entrano nell'organismo attraverso il consumo di carne animale contenente prioni. I prioni si accumulano nell'organo interessato senza causare effetti citopatogeni (CPE), risposta immunitaria e reazioni infiammatorie. Possono bloccare o attivare i geni umani o animali.

Viroidi- si tratta di piccole molecole di RNA circolare superavvolto che non contengono proteine, causando malattie nelle piante e forse nei mammiferi.

Classificazione dei virus

A causa delle loro caratteristiche, i virus vengono assegnati a un superregno separato Vira, in cui si distingue il tipo di acido nucleico ribovirus E desossiribovirus(Tabella 1).

I sottoregni sono divisi in famiglie, a loro volta suddivise in sottofamiglie e generi. Visualizzazione– un insieme di virus che hanno genomi quasi identici (DNA o RNA), proprietà e la capacità di causare un certo processo patologico. I cognomi finiscono con viridi, sottofamiglia – virinae, Tipo - virus.

Funzionalità utilizzate per classificare i virus: 1) tipo di acido nucleico – DNA o RNA; 2) la loro struttura (a filamento singolo, a doppio filamento, lineare, circolare, frammentata, non frammentata con sequenze ripetute e invertite); 3) struttura, dimensione, tipo di simmetria, numero di capsomeri; 4) la presenza o l'assenza di un guscio esterno (supercapside); 5) struttura antigenica; 6) fenomeni di interazioni genetiche; 7) gamma di ospiti sensibili; 8) distribuzione geografica; 9) localizzazione intranucleare o citoplasmatica; 10) sensibilità all'etere e ai detergenti; 11) via di trasmissione dell'infezione.

Per determinare l'appartenenza alla famiglia dei retrovirus è necessario tenere conto della presenza dell'enzima trascrittasi inversa.

I virus che causano processi infettivi nell'uomo appartengono sia alle famiglie virali contenenti DNA che a quelle contenenti RNA (vedere Tabella 1).

Tabella 1.

Classificazione e alcune proprietà dei virus

Famiglia dei virus	Tipo di acido nucleico	Dimensione del virione, nm	Presenza di un supercapside	Rappresentanti tipici
Virus genomici a RNA
Arenaviridae Arenavirus	frammentato, a filamento singolo	50-300	+	Virus Lassa, Machupo
Bunyaviridae Bunyavirus	frammentato, a filamento singolo, anulare	90-100	+	Virus febbri emorragiche ed encefalite
Caliciviridae Calicivirus	filo singolo	20-30	-	Virus dell'epatite E, calicivirus umani
Coronaviridae Coronavirus	(+)RNA a filamento singolo	80-130	+	Coronavirus umani
Orthomyxoviridae Orthomyxovirus	(-)RNA frammentato a filamento singolo	80-120	+	Virus dell'influenza
Paramyxoviridae Paramyxovirus	(-)RNA lineare a filamento singolo	150-300	+	Virus parainfluenzali, morbillo, parotite, virus del PC
Picornaviridae Picornavirus	(+)RNA a filamento singolo	20-30	-	Poliovirus, Coxsackie, ECHO, epatite A, rinovirus
Reoviridae Reovirus	RNA a doppio filamento	60-80	-	Reovirus
Retroviridae Retrovirus	RNA a filamento singolo	80-100	+	Virus del cancro, della leucemia, del sarcoma, dell'HIV
Togaviridae Togavirus	(+)RNA a filamento singolo	30-90	+	Virus dell'encefalite equina, della rosolia, ecc.
Flaviviridae Flavivirus	(+)RNA a filamento singolo	30-90	+	Virus encefalite trasmessa da zecche, febbre gialla, dengue, encefalite giapponese, epatite C, G
Rhabdoviridae Rhabdovirus	(-)RNA a filamento singolo	30-90	+	Virus della rabbia, virus della stomatite vescicolare
Filoviridae Filovirus	(+)RNA a filamento singolo	200-4000	+	Virus Ebola, Marburg
Virus genomici del DNA
Adenoviridae Adenovirus	lineare, a doppio filamento	70-90	-	Adenovirus dei mammiferi e degli uccelli
Hepadnaviridae	a doppio filamento, anulare con una sezione a filamento singolo	45-50	+	Virus dell'epatite B
Herpesviridae Virus dell'herpes	lineare, a doppio filamento		+	Virus herpes simplex, citomegalia, varicella, mononucleosi infettiva
Papovaviridae Papovavirus	doppio filamento, anello	45-55	-	Virus del papilloma, poliomi
Poxviridae Poxvirus	a doppio filamento con estremità chiuse	130-250	+	virus del vaccino, virus vaiolo
Parvoviridae Parvovirus	lineare, a filamento singolo	18-26	-	Virus adeno-associato

4.2. Struttura dei virus

In base alla loro struttura, esistono due tipi di particelle virali: semplici e complesse. I virioni semplici contengono DNA o RNA e proteine. In quelli complessi, il supercapside contiene lipidi e polisaccaridi.

La struttura interna dei virus semplici e complessi è simile; il nucleo del virus è il genoma virale, che contiene da 3 a 100 o più geni.

Morfologia e struttura dei virus. Virus semplici avere un guscio proteico - capside, che consiste in capsomeri: molecole proteiche, la cui forma determina il tipo di simmetria. Il capside è rappresentato da proteine ​​ad a-elica capaci di polimerizzare.

I virus complessi hanno un guscio esterno, il supercapside, situato sopra il capside. Il supercapside è costituito da uno strato proteico interno - proteina M, quindi da uno strato più voluminoso di lipidi e carboidrati estratti dalle membrane cellulari della cellula ospite. Le glicoproteine ​​​​specifiche del virus penetrano nel supercapside, formando sporgenze sagomate (spine, fibre) che svolgono una funzione recettoriale.

Esistono 3 tipi di simmetria: 1) spirale quando i capsomeri sono disposti a spirale - una struttura elicoidale del nucleocapside; 2) cubo(icosaedrico), quando i capsomeri sono disposti lungo le facce di un poliedro (12-20 edro) - la base è la figura di un icosaedro (20 edro). A seconda del tipo di riarrangiamento e del numero di subunità, il numero di capsomeri sarà 30, 20 o 12. I virioni con un capside complesso, costituiti da più di 60 capsomeri, contengono gruppi di 5 subunità - pentameri o gruppi di 6 subunità - esameri; 3) misto tipo di simmetria (nei batteriofagi).

Viene chiamato il complesso del capside e del genoma virale nucleocapside. I virus complessi hanno supercapside(peplo). Questo guscio superficiale del virus è costituito da lipidi e proteine ​​di origine cellulare.

Le proteine ​​virali sono: 1) strutturale; 2) non strutturale.

Tra quelli strutturali ci sono: capside– fanno parte dei capsomeri e formano un involucro che protegge l'acido nucleico; supercapside sono glicoproteine ​​che formano spine sulla superficie del supercapside e svolgono: indirizzo funzione: riconoscono una cellula sensibile e vengono adsorbiti su di essa; attaccamento proteine ​​che interagiscono con specifici recettori cellulari; scoiattoli fusioni– favoriscono la fusione delle membrane virali e cellulari e portano alla formazione di simplasti; genomico– hanno proprietà antigeniche, partecipano all’interazione con la cellula.

Tra le proteine ​​non strutturali ci sono: precursori delle proteine ​​virali(instabile); RNA e DNA polimerasi– partecipare alla replicazione del genoma virale; proteine ​​regolatrici- partecipare alla riproduzione del virus.

Funzioni delle proteine: hanno proprietà antigeniche e immunogeniche; partecipare al riconoscimento cellulare e all'interazione con essa; proteggere il genoma dalle nucleasi; fornire un tipo di simmetria.

Lipidi fanno parte del supercapside e rappresentano una miscela di fosfolipidi e glicolipidi neutri, molti dei quali sono prodotti della membrana della cellula ospite.

Causano infettività, sensibilità o resistenza all'etere; stabilizzare la particella virale.

Carboidrati fanno parte delle glicoproteine ​​del supercapside. Carboidrati e lipidi – componente emoagglutinina, che fa sì che i globuli rossi si uniscano e ha specificità antigenica.

Distinguere virione E indotto dal virus enzimi virali. Gli enzimi virionici includono enzimi di trascrizione e replicazione (DNA e RNA polimerasi); trascrittasi inversa (nei retrovirus), ATPasi, endo- ed esonucleasi, neuraminidasi.

Gli enzimi indotti dal virus includono enzimi di cui esistono solo informazioni nel genoma virale e compaiono nella cellula. Queste sono le RNA polimerasi dei toga-, ortho-, picorna- e paramyxovirus; e DNA polimerasi nei virus del vaiolo e dell'herpes.

Acidi nucleici fornire caratteristiche ereditarie; sono custodi dell'informazione genetica; necessario per la riproduzione dei virus, molti dei quali possono causare processo infettivo indipendentemente, la loro penetrazione nella cellula è sufficiente.

DNA virale. Il peso molecolare è 1,10 6 -1,10 8 dalton. Il DNA può essere a filamento singolo o doppio, frammentato e superavvolto, lineare o circolare e contiene diverse centinaia di geni. Ogni filamento di DNA contiene sequenze nucleotidiche e alle estremità ci sono ripetizioni diritte o invertite (ruotate di 180°), che sono marcatori per distinguere il DNA virale dal DNA cellulare. Queste ripetizioni forniscono la capacità del DNA di chiudersi in un cerchio per la successiva replicazione, trascrizione e integrazione genoma cellulare. L'informazione genetica del DNA infettivo viene tradotta in mRNA nella cellula dalle polimerasi.

RNA virale può essere a filamento singolo o doppio, lineare, circolare, frammentato. Nei virus a RNA, le informazioni genetiche sono codificate nell'RNA allo stesso modo del DNA di tutti gli altri virus e organismi cellulari. Gli RNA virali a modo loro Composizione chimica non differiscono dall'RNA di origine cellulare, ma sono caratterizzati da una struttura diversa.

Oltre alla forma a filamento singolo tipica di tutti gli RNA, numerosi virus hanno RNA a doppio filamento. L'RNA a filamento singolo contiene regioni elicoidali simili alla doppia elica del DNA, formate come risultato dell'accoppiamento di basi azotate complementari. I virus a RNA a filamento singolo sono divisi in 2 gruppi: (+)RNA (genoma positivo) e (-)RNA (genoma negativo). L'RNA virale (+) è infettivo e ha le funzioni dell'RNA messaggero. Può trasferire informazioni genetiche ai ribosomi, come l'mRNA. I virus con un genoma negativo non sono contagiosi, perché il filamento (-)RNA svolge solo una funzione ereditaria e non ha la funzione di mRNA. In una cellula infetta, su una matrice di RNA genomico virale, l'enzima trascrittasi viene utilizzato per sintetizzare l'RNA complementare al genoma.

I filamenti (+)RNA dei virus, a differenza del (-)RNA, hanno estremità speciali sotto forma di un "cappuccio" per il riconoscimento specifico dei ribosomi.

La patogenicità dei virus è dovuta alla combinazione delle loro proprietà: la capacità di penetrare in un macroorganismo, di legarsi ad esso membrane cellulari e penetrano nella cellula, controllano il metabolismo e la funzione di sintesi proteica della cellula, assicurano la trascrizione e la replicazione del proprio genoma ed eseguono l'intero ciclo di riproduzione dei virus. Tutte queste proprietà dipendono dal genoma dei virus e dalla presenza di proteine ​​ed enzimi strutturali corrispondenti. La riproduzione dei virus porta allo sviluppo della patologia: azione citopatogena (distruttiva), sviluppo di infiammazione, danno a varie cellule e tessuti.

I virus furono scoperti dal botanico russo D.I. Ivanovsky (1864 – 1920) nel 1892 mentre studiava la malattia del mosaico delle foglie di tabacco. Il termine “virus” fu proposto per la prima volta nel 1898 dallo scienziato olandese M. Beijerinck (1851 – 1931).

Attualmente si conoscono circa 3.000 tipi diversi di virus.

Le dimensioni dei virus vanno da 15 a 350 nm (la lunghezza di alcuni virus filamentosi raggiunge i 3.000 nm; 1 nm = 1·10–9 m), cioè la maggior parte di essi non sono visibili al microscopio ottico (submicroscopico) e il loro studio è diventato possibile solo dopo l'invenzione del microscopio elettronico.

A differenza di tutti gli altri organismi, i virus non hanno una struttura cellulare!

Particella virale matura (cioè extracellulare, a riposo – virione) è strutturato in modo molto semplice: è costituito da una o più molecole di acidi nucleici che lo compongono nucleo virus e guscio proteico (capside)- questi sono i cosiddetti virus semplici.

Virus complessi(Per esempio, herpes O influenza) inoltre, le proteine ​​del capside e l'acido nucleico contengono ulteriori membrana lipoproteica(involucro, supercapside formato dalla membrana plasmatica della cellula ospite), vari carboidrati E enzimi(Fig. 3.1).

Gli enzimi facilitano la penetrazione delle NK virali nella cellula e il rilascio dei virioni risultanti nell'ambiente ( neuraminidasi mixovirus, ATPasi E lisozima alcuni fagi, ecc.), e partecipano anche ai processi di trascrizione e replicazione delle NK virali (varie trascrittasi E replicare).

Guscio proteico protegge l'acido nucleico da varie aggressioni fisiche e influenze chimiche, e impedisce anche la penetrazione di enzimi cellulari al suo interno, prevenendone così la rottura ( funzione protettiva). Inoltre, il capside contiene un recettore complementare al recettore della cellula infetta: i virus infettano una gamma strettamente definita di ospiti (funzione di definizione).

Virioni lo hanno molti virus vegetali e un certo numero di fagi spirale un capside in cui le subunità proteiche (capsomeri) sono disposte a spirale attorno ad un asse. Ad esempio, VTM ( Virus del mosaico del tabacco) ha la forma di bastoncini con un diametro di 15–17 nm e una lunghezza fino a 300 nm (Fig. 3.2.). All'interno del suo capside è presente un canale cavo del diametro di 4 nm. Il materiale genetico del TMV è È un RNA a filamento singolo strettamente impacchettato nella scanalatura del capside elicoidale. Per virioni con caratteristica capside elicoidale alto contenuto proteine ​​(90 - 98%) rispetto all'acido nucleico.

I capsidi dei virioni di molti virus (ad esempio, adenovirus, virus dell'herpes, Virus del mosaico della rapa gialla– VZhMT) hanno la forma di un poliedro simmetrico, molto spesso un icosaedro (un poliedro con 12 vertici, 20 facce triangolari e 30 spigoli). Tali capsidi sono chiamati isometrico(Fig. 3.3.). In tali virioni, il contenuto proteico è circa il 50% rispetto a NK.

Un virus contiene sempre un tipo di acido nucleico (DNA o RNA), quindi tutti i virus sono divisi in contenenti DNA e contenenti RNA. Le molecole di acido nucleico nel virione possono essere lineari (RNA, DNA) o a forma di anello (DNA). Inoltre, questi acidi nucleici possono essere costituiti da una o due catene. L'NK virale ha da 3 a 200 geni.

L'acido nucleico del virus combina le funzioni di entrambi gli acidi (DNA e RNA): conservazione e trasmissione delle informazioni ereditarie, nonché controllo della sintesi proteica.

Brevi caratteristiche dei virus

Virus (dal lat. virus - veleno) - la forma più semplice vita, una particella microscopica costituita da molecole di acido nucleico (DNA o RNA, alcuni, ad esempio, i mimivirus, hanno entrambi i tipi di molecole), racchiusa in un guscio proteico e capace di infettare gli organismi viventi. Ciò che distingue i virus dagli altri agenti infettivi è il loro capside. I virus, con rare eccezioni, contengono un solo tipo di acido nucleico: DNA o RNA. In precedenza, anche i prioni venivano erroneamente classificati come virus, ma in seguito si è scoperto che questi agenti patogeni sono proteine ​​speciali e non contengono acidi nucleici.

L'esistenza di un virus (come nuovo tipo di agente patogeno) fu dimostrata per la prima volta nel 1892 dallo scienziato russo D.I. Ivanovsky. Dopo molti anni di ricerca sulle malattie delle piante di tabacco, in un lavoro del 1892, D. I. Ivanovsky giunge alla conclusione che il mosaico del tabacco è causato da “batteri che passano attraverso il filtro Chamberlant, che però non sono in grado di crescere su substrati artificiali. "

Cinque anni dopo, mentre studiava le malattie dei grandi bestiame, ovvero l'afta epizootica, è stato isolato un microrganismo filtrabile simile. E nel 1898, riproducendo gli esperimenti di D. Ivanovsky da parte del botanico olandese M. Beijerinck, chiamò tali microrganismi "virus filtrabili". In forma abbreviata, questo nome ha assunto il significato questo gruppo microrganismi.

Nel 1901 fu scoperta la prima malattia virale umana: la febbre gialla. Questa scoperta è stata fatta dal chirurgo militare americano W. Reed e dai suoi colleghi.

Nel 1911 Francis Rous dimostrò natura virale cancro - il sarcoma di Rous (solo nel 1966, 55 anni dopo, gli fu assegnato il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina per questa scoperta).

Negli anni successivi, lo studio dei virus ha avuto un ruolo importante ruolo vitale nello sviluppo dell'epidemiologia, dell'immunologia, della genetica molecolare e di altri rami della biologia. Pertanto, l'esperimento Hershey-Chase divenne la prova decisiva del ruolo del DNA nella trasmissione delle proprietà ereditarie. IN anni diversi almeno altri sei premi Nobel in fisiologia o medicina e tre Premi Nobel in chimica sono stati premiati per ricerche direttamente legate allo studio dei virus.

Nel 2002, presso la New York University, è stato creato il primo virus sintetico (virus della poliomielite).

I virus organizzati in modo semplice sono costituiti da un acido nucleico e da diverse proteine ​​che formano un guscio attorno ad esso: il capside. Esempi di tali virus sono il virus del mosaico del tabacco. Il suo capside contiene un tipo di proteina con un piccolo peso molecolare. I virus organizzati in modo complesso hanno un guscio aggiuntivo: proteina o lipoproteina; a volte gli involucri esterni dei virus complessi contengono carboidrati oltre alle proteine. Esempi di virus organizzati in modo complesso sono gli agenti patogeni dell'influenza e dell'herpes. Loro guscio esternoè un frammento della membrana nucleare o citoplasmatica della cellula ospite, da cui il virus esce nell'ambiente extracellulare.

Le particelle virali (viriomi) sono una capsula proteica, un capside contenente il genoma del virus, rappresentato da una o più molecole di DNA o RNA. Il capside è costituito da capsomeri, complessi proteici costituiti, a loro volta, da protomeri. L'acido nucleico in complesso con le proteine ​​viene chiamato nucleocapside. Alcuni virus hanno anche un involucro lipidico esterno. Le dimensioni dei vari virus vanno da 20 (parvovirus) a 500 (mimivirus) o più nanometri. I virioni hanno spesso una forma geometrica regolare (icosaedro, cilindro). Questa struttura del capside garantisce l'identità dei legami tra le sue proteine ​​costituenti e, pertanto, può essere costruita a partire da proteine ​​standard di una o più specie, il che consente al virus di risparmiare spazio nel genoma. 2. Brevi caratteristiche delle malattie virali.

Le malattie virali sono malattie umane che insorgono a causa della penetrazione nelle cellule corpo umano e lo sviluppo in essi di vari virus, che sono le forme di vita più piccole, costituiti da una molecola di acido nucleico, portatrice di informazioni genetiche, circondata da un guscio protettivo di proteine.

Il virus si moltiplica nutrendosi del contenuto della cellula, a seguito della quale la cellula viene distrutta e muore.

In base alle caratteristiche epidemiologiche, le malattie virali si dividono in malattie virali antroponotiche, cioè quelle che colpiscono solo l'uomo (ad esempio la poliomielite) e malattie virali zooantroponotiche, che vengono trasmesse dagli animali all'uomo (ad esempio la rabbia).

A seconda della natura della loro diffusione, le malattie virali possono essere trasmesse da goccioline trasportate dall'aria, durante i contatti, compresi i rapporti sessuali (MST), attraverso oggetti comuni, cibo, ecc.

I virus possono infettare la maggior parte delle cellule vari organi nell'uomo, quindi, esistono malattie virali della pelle, dell'area genitale ( malattie veneree), vie respiratorie e degli organi respiratori (malattie polmonari), malattie virali dell'intestino, del fegato, malattie della mucosa orale (herpes), degli occhi, ecc.

Malattia del fegato Epatite virale porta alla necrosi delle cellule del fegato ed è causato da vari virus epatite A, B e C, le ultime due sono gravi malattie sessualmente trasmissibili.

Le malattie virali della pelle sono peeling vari pelle, licheni, eczema e lesioni virali unghie e capelli. Le persone sono piuttosto incuranti del trattamento di molte malattie virali infettive della pelle, spesso credendo che si tratti di segni temporanei di carenza vitaminica.

Malattie infettive e virali dell'area genitale: questa è, ad esempio, femminile vaginosi batterica(gardnerellosi), caratterizzata dalla sostituzione dei microrganismi del genere lactobacillus dominante nella microflora vaginale con un'associazione di vari batteri e virus, tra cui Gardnerella vaginalis, anaerobi (bacteroides, prevotella, porphyromonas, peptostreptococcus, mobiluncus), nonché microplasmosi, citomegalovirus e ureaplasmosi.

Dopo aver sofferto della malattia, una persona sviluppa un'immunità stabile verso alcune malattie virali, che può durare tutta la vita o scomparire nel tempo.

Quindi, avendo avuto la rosolia o il morbillo durante l'infanzia, una persona non ne soffre più. Va anche notato che queste malattie virali lo sono infanzia sono molto più facili da tollerare e hanno meno conseguenze negative.

Alcune malattie virali sono oggi incurabili, come l’AIDS o l’HIV, provocando danni sistema immunitario persona. Medicina moderna può rallentare notevolmente lo sviluppo del virus dell’immunodeficienza umana, ma la malattia virale stessa è incurabile.

Le malattie virali respiratorie sono le malattie virali acute più comuni che si verificano con sintomi gravi locale (danno alla mucosa delle vie respiratorie, danno al tessuto epatico, danno a zone diverse cervello) e generale- aumento della temperatura corporea, debolezza, dolore alle articolazioni e ai muscoli, cambiamenti nella composizione del sangue, ecc. Queste sono le cosiddette infezioni respiratorie acute o infezioni virali respiratorie acute (malattie virali respiratorie acute), come influenza, naso che cola, ecc.

Le malattie virali respiratorie sono malattie contagiose acute accompagnate da starnuti, naso chiuso, naso che cola, infiammazione del rinofaringe e tosse.

Le malattie virali respiratorie hanno decorso acuto(esordio improvviso, breve durata, sintomi gravi), che di solito iniziano con una sensazione di secchezza e irritazione al naso e grattamento alla gola.

È noto che l'influenza e le malattie virali respiratorie acute (ARV), spesso percepite come raffreddori, occupano il primo posto nel mondo in termini di distruzione di massa di persone. Pertanto, per prevenire le epidemie, viene utilizzata la prevenzione delle malattie virali, una delle misure delle quali è la vaccinazione. 3.Descrizione farmaci antivirali.

Esistono molti meno farmaci antivirali con efficacia clinicamente provata rispetto agli antibiotici. In base alle caratteristiche del loro utilizzo primario, i farmaci antivirali possono essere suddivisi in diversi gruppi: antierpetici, anticitomegalovirus, anti-influenzali e quelli ad ampio spettro di attività.

Classificazione dei farmaci antivirali*

*Ad eccezione dei farmaci antiretrovirali.