살아있는 자연에 존재하는 유기물질

유기 물질은 모든 살아있는 자연의 기초입니다. 식물과 동물, 미생물 및 바이러스 - 모든 생명체는 엄청난 양의 다양한 유기 물질과 상대적으로 적은 수의 무기 물질로 구성됩니다. 엄청난 다양성과 수많은 화학적 변형을 겪는 능력으로 인해 생명이 모든 형태로 나타나는 기초가 된 것은 탄소 화합물이었습니다. "생명"의 개념에 포함되는 특성의 운반자는 분자가 수천 개의 원자 사슬을 포함하는 복잡한 유기 물질입니다. 생체 고분자.

우선 이 단백질 -생명의 운반자, 살아있는 세포의 기초. 복잡한 유기 고분자 - 단백질은 주로 탄소, 수소, 산소, 질소 및 황으로 구성됩니다. 그들의 분자는 매우 많은 수의 단순 분자의 조합으로 형성됩니다. 아미노산(“생명의 화학”기사 참조).

다양한 단백질이 있습니다. 지지 단백질 또는 구조 단백질이 있습니다. 이러한 단백질은 뼈의 일부이며 연골, 피부, 머리카락, 뿔, 발굽, 깃털 및 물고기 비늘을 형성합니다. 근육에는 수축 기능을 수행하는 단백질과 함께 구조 단백질이 포함되어 있습니다. 근육 수축(이 유형의 단백질의 가장 중요한 역할)은 그러한 단백질의 화학 에너지의 일부를 기계적 작업으로 변환하는 것입니다. 매우 큰 그룹의 단백질이 유기체의 화학 반응을 조절합니다. 이것 효소(생물학적 촉매). 현재 그 중 천 개가 넘는 것이 알려져 있습니다. 고도로 발달된 유기체는 또한 보호 단백질(소위 항체)을 생성할 수 있는데, 이는 외부에서 신체에 들어온 이물질과 신체를 침전시키거나 결합시켜 중화시킬 수 있습니다.

단백질과 함께 생명의 가장 중요한 기능은 다음과 같습니다. 핵산.대사는 항상 살아있는 유기체에서 발생합니다. 거의 모든 세포의 구성은 지속적으로 갱신됩니다. 세포 단백질도 재생됩니다. 그러나 각 기관, 각 조직마다 사슬에 고유한 아미노산 순서가 있는 자신만의 특별한 단백질을 만들어야 합니다. 이 질서의 수호자는 핵산입니다. 핵산은 유기체가 단백질을 만드는 데 사용되는 일종의 주형입니다. 종종 비유적으로 말하면 단백질 합성 코드가 들어 있다고 합니다. 각 단백질에는 고유한 코드와 템플릿이 있습니다. 핵산에는 또 다른 기능이 있습니다. 이는 또한 핵산 자체의 주형이기도 합니다. 이것은 일종의 "기억 장치"로서 각 생명체가 단백질 구성 코드를 대대로 전송하는 데 사용됩니다("생명의 화학" 기사 참조).

살아있는 자연의 지지 기능은 단백질에 의해서만 수행되는 것이 아닙니다. 예를 들어 식물의 지지체 골격 물질은 셀룰로오스와 리그닌입니다. 이것들은 또한 고분자 물질이지만 완전히 다른 유형입니다. 셀룰로오스 원자의 긴 사슬은 설탕 그룹에 속하는 포도당 분자로 구성됩니다. 따라서 셀룰로오스는 다당류로 분류됩니다. 리그닌의 구조는 아직 확실하게 확립되지 않았습니다. 이것은 또한 폴리머로, 분명히 네트워크 분자를 가지고 있습니다. 그리고 곤충에서는 다당류인 키틴이 지원 기능을 수행합니다.

화학 에너지를 전달하고 저장하는 많은 물질(지방, 설탕 또는 탄수화물)이 있습니다. 이들은 (식품 단백질과 함께) 새로운 세포 형성에 필요한 예비 건축 자재입니다(“식품 화학” 기사 참조). 살아있는 유기체에 존재하는 많은 유기물질(비타민, 호르몬)은 생명활동 조절자 역할을 합니다. 일부는 호흡 또는 소화를 조절하고 다른 일부는 세포의 성장과 분열, 다른 일부는 신경계의 활동 등을 조절합니다. 살아있는 유기체에는 꽃의 세계가 아름다움을 빚지고 있는 착색 물질과 같이 다양한 목적을 위해 수많은 물질이 포함되어 있습니다. , 냄새 물질 - 유인 또는 반발, 외부 적으로부터 보호 및 기타 여러 가지. 식물과 동물, 심지어 각 세포조차도 수천 개의 유기 물질이 발생하고 변형되고 분해되는 작지만 매우 복잡한 실험실입니다. 이 실험실에서는 엄격하게 정의된 순서에 따라 수많은 다양한 화학 반응이 일어납니다. 가장 복잡한 구조가 생성되고, 성장하고, 분해됩니다...

유기 물질의 세계는 우리를 둘러싸고 있으며 우리 자신은 유기 물질로 구성되어 있으며 우리가 살고 끊임없이 사용하는 모든 살아있는 자연은 유기 물질로 구성됩니다.

분자 수준 - 생물 조직의 초기, 가장 깊은 수준 각 유기체는 세포에 위치한 유기 물질의 분자로 구성됩니다. 이들은 생물학적 분자로 구성됩니다. 화학 원소, 무생물로. 현재 알려진 원소는 100개 이상이며, 최대살아있는 유기체에서 발견됩니다. 살아있는 자연에서 가장 흔합니다: 탄수화물(C), 산소(O), 수소(H) 및 질소(N) 모든 유기 화합물의 기본은 탄소이며 많은 원자와 접촉합니다. 그룹 - 체인을 형성하며 서로 다릅니다. 화학 성분, 길이 및 모양.

모노머 - 상대적으로 단순한 구조를 지닌 원자 그룹, 복잡한 화학 화합물의 일부 폴리머 - 수많은 연결로 구성된 사슬 - 모노머 바이오폴리머 - 살아있는 유기체의 일부인 폴리머 폴리머 분자는 수천 개의 상호 연결된 모노머(동일하거나 다름)로 구성됩니다. 바이오폴리머는 다음에 달려 있습니다: 모노머의 구조 모노머의 수 모노머의 다양성 바이오폴리머는 보편적입니다. 모든 살아있는 유기체는 동일한 계획에 따라 만들어졌습니다.

바이러스 왕국의 대표자는 특별한 생명체 그룹입니다. 그들은 고도로 전문화된 구조를 가지고 있을 뿐만 아니라 특정한 대사를 특징으로 합니다. 이 기사에서 우리는 비세포 생명체인 바이러스에 대해 연구할 것입니다. 그것이 무엇으로 구성되어 있는지, 어떻게 번식하는지, 자연에서 어떤 역할을 하는지는 읽어보면 알게 될 것입니다.

비세포 생명체의 발견

1892년 러시아 과학자 D. Ivanovsky는 담배 질병의 원인 물질인 담배 모자이크를 연구했습니다. 그는 병원체가 박테리아가 아니라 나중에 바이러스라고 불리는 특별한 형태라는 것을 확립했습니다. 19세기 말에는 아직 고해상도 현미경이 생물학에 사용되지 않았기 때문에 과학자들은 바이러스가 어떤 분자로 구성되어 있는지 알아낼 수 없었고 보고 기술할 수도 없었습니다. 20세기 초 전자현미경이 발명된 후, 세계는 새로운 왕국의 첫 번째 대표자들을 보았고, 이는 인간의 위험하고 치료하기 어려운 많은 질병과 기타 질병의 원인으로 밝혀졌습니다. 살아있는 유기체: 동물, 식물, 박테리아.

살아있는 자연의 분류에서 비세포 형태의 위치

앞서 언급했듯이 이러한 유기체는 다섯 번째 바이러스로 결합됩니다. 모든 바이러스의 주요 형태학적 특징은 세포 구조가 없다는 것입니다. 지금까지 과학계에서는 비세포 형태가 이 개념의 완전한 의미에서 살아있는 물체인지 여부에 대한 논의가 계속되고 있습니다. 결국, 신진 대사의 모든 징후는 침투 후에 만 ​​​​가능합니다. 살아있는 세포. 지금까지 바이러스는 무생물처럼 행동합니다. 즉, 대사 반응도 없고 번식도 하지 않습니다. 20세기 초에 과학자들은 바이러스란 무엇인지, 그 껍질은 무엇으로 구성되어 있는지, 바이러스 입자 내부는 무엇인지 등 일련의 질문에 직면했습니다. 그 답은 수년간의 연구와 실험의 결과로 얻어졌으며 이는 새로운 과학 분야의 기초가 되었습니다. 그것은 생물학과 의학의 교차점에서 발생했으며 바이러스학이라고 불립니다.

구조적 특징

"모든 독창적인 것은 단순하다"라는 표현은 비세포 생명체에도 직접적으로 적용됩니다. 바이러스는 단백질 껍질로 코팅된 핵산 분자(DNA 또는 RNA)로 구성됩니다. 자체 에너지와 단백질 합성 장치가 없습니다. 숙주 세포가 없으면 바이러스에는 호흡, 성장, 과민성, 번식 등 살아있는 물질의 단일 징후가 없습니다. 이 모든 것이 나타나려면 단 한 가지만 필요합니다. 희생자, 즉 살아있는 세포를 찾고 신진 대사를 핵산에 종속시켜 궁극적으로 파괴하는 것입니다. 앞서 언급했듯이 바이러스 껍질은 규칙적인 구조를 가진 단백질 분자(단순 바이러스)로 구성됩니다.

껍질에 실제로 숙주 세포의 세포질막의 일부인 지질단백질 하위 단위도 포함되어 있는 경우 이러한 바이러스를 복합 바이러스(천연두 및 B형 간염의 원인 물질)라고 합니다. 종종 바이러스의 표면 껍질에는 당단백질도 포함되어 있습니다. 그들은 신호 기능을 수행합니다. 따라서 껍질과 바이러스 자체는 단백질과 핵산(DNA 또는 RNA)과 같은 유기 성분의 분자로 구성됩니다.

바이러스가 살아있는 세포에 침투하는 방법

세포에 대한 병원체 공격의 결과는 바이러스의 DNA 또는 RNA와 자체 단백질 입자의 결합입니다. 따라서 새로 형성된 바이러스는 규칙적인 단백질 입자로 코팅된 핵산 분자로 구성됩니다. 숙주 세포막이 파괴되고, 세포가 죽고, 거기서 나오는 바이러스가 신체의 건강한 세포를 침범합니다.

역중복 현상

이 왕국의 대표자들에 대한 연구가 시작될 때 바이러스는 세포로 구성되어 있다는 의견이 있었지만 D. Ivanovsky의 실험은 미생물 필터를 사용하여 병원체를 분리 할 수 ​​\u200b\u200b없다는 것을 입증했습니다. 병원체는 모공을 통과하여 여과액에 들어갔습니다. 악성 특성을 유지했습니다.

추가 연구에서는 바이러스가 유기물 분자로 구성되어 있으며 세포에 직접 침투한 후에만 살아있는 물질의 징후를 보인다는 사실이 확립되었습니다. 그 안에서 그는 번식하기 시작합니다. 대부분은 위에서 설명한 대로 RNA를 포함하지만 AIDS 바이러스와 같은 일부는 숙주 세포 핵에서 DNA 합성을 유발합니다. 이러한 현상을 역복제라고 합니다. 그런 다음 바이러스 mRNA가 DNA 분자에서 합성되고 껍질을 형성하는 바이러스 단백질 하위 단위의 조립이 시작됩니다.

박테리오파지의 특징

박테리오파지란 무엇입니까 - 세포입니까 아니면 바이러스입니까? 이 비세포 생명체는 무엇으로 구성되어 있나요? 이 질문에 대한 답은 다음과 같습니다. 이는 원핵 생물, 즉 박테리아에만 영향을 미칩니다. 그 구조가 상당히 독특합니다. 바이러스는 유기물 분자로 구성되며 머리, 줄기(케이스), 꼬리의 세 부분으로 나뉩니다. 앞 부분 - 머리 -에는 DNA 분자가 있습니다. 다음은 내부에 빈 막대가 있는 케이스입니다. 그것에 부착된 꼬리 필라멘트는 바이러스와 박테리아 원형질막의 수용체 유전자좌의 연결을 보장합니다. 박테리오파지의 작동 원리는 주사기와 유사합니다. 외피 단백질이 수축된 후 DNA 분자는 속이 빈 막대에 들어가고 표적 세포의 세포질에 추가로 주입됩니다. 이제 감염된 박테리아는 바이러스의 DNA와 단백질을 합성하여 필연적으로 사망하게 됩니다.

신체가 바이러스 감염으로부터 자신을 보호하는 방법

자연은 식물, 동물, 인간의 바이러스성 질병에 저항하는 특별한 보호 장치를 만들었습니다. 병원체 자체는 세포에 의해 항원으로 인식됩니다. 신체에 바이러스가 존재하면 면역글로불린, 즉 보호 항체가 생성됩니다. 면역 체계의 기관인 흉선, 림프절은 바이러스 침입에 반응하고 보호 단백질인 인터페론 생산에 기여합니다. 이러한 물질은 바이러스 입자의 발달을 억제하고 번식을 억제합니다. 위에서 논의한 두 가지 보호 반응 모두 체액성 면역과 관련이 있습니다. 또 다른 형태의 보호는 셀룰러입니다. 백혈구, 대식세포, 호중구는 바이러스 입자를 흡수하여 분해합니다.

바이러스의 의미

그것이 대부분 부정적이라는 것은 비밀이 아닙니다. 전자현미경으로만 볼 수 있는 이 초소형 병원성 입자(15~450nm)는 예외 없이 지구상에 존재하는 모든 유기체에 위험하고 난치성 질병을 유발합니다. 따라서 이는 신경계(광견병, 뇌염, 소아마비), 면역(AIDS), 소화기(간염), 호흡기(인플루엔자, 샘염)과 같은 중요한 기관 및 시스템에 영향을 미칩니다. 동물은 도마뱀과 전염병으로 고통받고, 식물은 다양한 괴사, 반점, 모자이크로 고통받습니다.

왕국 대표자들의 다양성은 완전히 연구되지 않았습니다. 그 증거는 여전히 새로운 유형의 바이러스가 발견되고 있으며 이전에 알려지지 않은 질병이 진단되고 있다는 것입니다. 예를 들어, 20세기 중반에 아프리카에서 지카 바이러스가 발견되었습니다. 모기의 몸에서 발견되며, 모기가 물면 인간과 다른 포유류를 감염시킵니다. 질병의 증상은 병원체가 주로 중추신경계의 일부에 영향을 미치고 신생아에게 소두증을 유발한다는 것을 나타냅니다. 이 바이러스의 보균자는 파트너에게 잠재적인 위험을 초래한다는 점을 기억해야 합니다. 의료 행위에서 이 질병의 성적 전염 사례가 보고되었기 때문입니다.

바이러스의 긍정적인 역할에는 해충 종 퇴치 및 유전 공학에서의 사용이 포함됩니다.

이 연구에서 우리는 바이러스가 무엇인지, 바이러스 입자가 무엇으로 구성되어 있는지, 유기체가 병원체로부터 자신을 보호하는 방법을 설명했습니다. 우리는 또한 비세포 생명체가 자연에서 어떤 역할을 하는지도 알아냈습니다.

<Бактериофаг>

다른 바이러스(위성 바이러스)를 감염시키는 바이러스도 발견되었습니다.

많은 바이러스가 에이즈, 풍진 홍역, 볼거리, 수두, 천연두와 같은 질병의 원인이 됩니다. 바이러스는 크기가 아주 작아서 대부분의 바이러스는 모든 필터를 통과할 수 있습니다. 그리고 박테리아와 달리 바이러스는 신체 외부에서 생물의 특성을 나타내지 않기 때문에 영양 배지에서 자랄 수 없습니다. 살아있는 유기체(숙주) 외부에서 바이러스는 살아있는 시스템의 특성을 전혀 갖지 않는 물질의 결정체입니다.

이야기

새로운 유형의 병원체로서 바이러스의 존재는 1892년 러시아 과학자 D.I. 담배 식물의 질병에 대한 수년간의 연구 끝에 D.I. Ivanovsky는 1892년 연구에서 담배 모자이크가 "인공 기질에서는 자랄 수 없는 체임벌런트 필터를 통과하는 박테리아"에 의해 발생한다는 결론에 도달했습니다. ” 5년 후, 소의 질병, 즉 구제역을 연구하던 중, 유사한 여과 가능한 미생물이 분리되었습니다. 그리고 1898년 네덜란드 식물학자 M. Beijerinck가 D. Ivanovsky의 실험을 재현하면서 그는 그러한 미생물을 "여과 가능한 바이러스"라고 불렀습니다. 이 이름은 축약된 형태로 이 미생물 그룹을 나타내기 시작했습니다. 1901년에 최초의 인간 바이러스성 질병인 황열병이 발견되었습니다. 이 발견은 미국 군의관 W. Reed와 그의 동료들에 의해 이루어졌습니다. 1911년에 Francis Rous는 암의 바이러스성 성질인 Rous 육종을 증명했습니다(55년 후인 1966년에야 그는 이 발견으로 노벨 생리학 또는 의학상을 수상했습니다). 이후 몇 년 동안 바이러스 연구는 역학, 면역학, 분자 유전학 및 기타 생물학 분야의 발전에 중요한 역할을 했습니다. 따라서 Hershey-Chase 실험은 유전적 특성 전달에서 DNA의 역할에 대한 결정적인 증거가 되었습니다. 안에 다른 해최소한 6개의 노벨 생리학상이나 의학상을 더 수상했으며, 3개의 노벨상도 수상했습니다. 노벨상화학 분야에서는 바이러스 연구와 직접 관련된 연구로 상을 받았습니다. 2002년 뉴욕대학교에서 최초의 합성 바이러스(소아마비 바이러스)가 탄생했습니다.

바이러스의 구조

간단히 조직된 바이러스는 핵산과 그 주위에 껍질(캡시드)을 형성하는 여러 단백질로 구성됩니다. 이러한 바이러스의 예로는 담배 모자이크 바이러스가 있습니다. 캡시드는 분자량이 작은 한 가지 유형의 단백질을 포함합니다. 복잡하게 조직된 바이러스에는 단백질 또는 지단백질과 같은 추가 껍질이 있습니다. 때로는 복잡한 바이러스의 외부 껍질에 단백질 외에 탄수화물이 포함되어 있는 경우도 있습니다. 복잡하게 조직된 바이러스의 예로는 인플루엔자 및 헤르페스의 병원체가 있습니다. 그들의 외부 껍질은 바이러스가 세포 외 환경으로 빠져 나가는 숙주 세포의 핵 또는 세포질막 조각입니다. 성숙한 바이러스 입자를 비리온이라고 합니다. 사실, 그들은 그 위에 단백질 코팅으로 덮인 게놈입니다. 이 껍질은 캡시드입니다. 이는 핵산을 파괴하는 효소인 뉴클레아제의 영향으로부터 바이러스의 유전 물질을 보호하는 단백질 분자로 만들어졌습니다. 일부 바이러스는 캡시드 위에 역시 단백질로 만들어진 슈퍼캡시드 껍질을 가지고 있습니다. 유전물질은 핵산으로 표현됩니다. 일부 바이러스에는 DNA(소위 DNA 바이러스)가 있고 다른 바이러스에는 RNA(RNA 바이러스)가 있습니다. RNA 바이러스는 레트로바이러스라고도 하는데, 이 경우 바이러스 단백질의 합성에는 역전사 효소(역전사효소)에 의해 수행되고 RNA를 기반으로 한 DNA의 합성인 역전사가 필요하기 때문입니다.

생물권에서 바이러스의 역할

바이러스는 숫자 측면에서 지구상에 존재하는 유기물의 가장 일반적인 형태 중 하나입니다. 세계 해양의 물에는 엄청난 수의 박테리오파지(물 1밀리리터당 약 2억 5천만 개의 입자)가 포함되어 있으며 바다의 총 수는 는 약 4 × 1030이고 바다 바닥 퇴적물에 있는 바이러스(박테리오파지)의 수는 실제로 깊이에 의존하지 않고 모든 곳에서 매우 높습니다. 바다에는 수십만 종(계통)의 바이러스가 서식하고 있으며, 그 중 대다수는 기술되지 않았으며 연구도 훨씬 적습니다. 바이러스는 일부 생물종의 개체군 크기를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다(예를 들어, 야생화 바이러스는 몇 년에 한 번씩 북극 여우의 수를 줄입니다).

유기체 세계 시스템에서 바이러스의 위치

바이러스의 기원

구조

바이러스 입자(비리온)는 하나 이상의 DNA 또는 RNA 분자로 표시되는 바이러스 게놈을 포함하는 캡시드인 단백질 캡슐입니다. 캡시드는 프로토머로 구성된 단백질 복합체인 캡소머로 구성됩니다. 단백질과 결합한 핵산을 뉴클레오캡시드라고 합니다. 일부 바이러스에는 외부 지질 외피도 있습니다. 다양한 바이러스의 크기는 20(파보바이러스)에서 500(미미바이러스) 또는 그 이상의 나노미터까지 다양합니다. 비리온은 종종 규칙적인 기하학적 모양(정이십면체, 원통형)을 가지고 있습니다. 이 캡시드 구조는 구성 단백질 사이의 결합의 동일성을 제공하므로 하나 이상의 종의 표준 단백질로 구성될 수 있으며, 이를 통해 바이러스는 게놈에서 공간을 절약할 수 있습니다.

감염 메커니즘

일반적으로 한 세포 규모의 바이러스 감염 과정은 여러 개의 중첩 단계로 나눌 수 있습니다.

1. 세포막에 부착 - 소위 흡착. 일반적으로 비리온이 세포 표면에 흡착되려면 원형질막에 특정 바이러스에 특이적인 수용체인 단백질(종종 당단백질)이 있어야 합니다. 수용체의 존재는 종종 특정 바이러스의 숙주 범위와 조직 특이성을 결정합니다. 2. 세포 내로 침투. 다음 단계에서 바이러스는 유전 정보를 세포 내부로 전달해야 합니다. 일부 바이러스는 구현에 필요한 자체 단백질도 가지고 있습니다(특히 음성 RNA가 포함된 바이러스의 경우 그렇습니다). 다양한 바이러스는 세포에 침투하기 위해 다양한 전략을 사용합니다. 예를 들어, 피코나바이러스는 원형질막을 통해 RNA를 주입하고, 오르토믹소바이러스 비리온은 세포내이입 중에 세포에 포획되어 최종 성숙이 일어나는 리소좀의 산성 환경으로 들어갑니다(바이러스의 탈단백질화). 입자), 그 후 RNA는 바이러스 단백질과 복합체를 형성하여 리소좀 막을 극복하고 세포질로 들어갑니다. 바이러스는 복제 위치도 다릅니다. 일부 바이러스(예: 동일한 피코르나바이러스)는 세포질에서 증식하고 일부(예: 오르토믹소바이러스)는 핵에서 증식합니다. 3. 세포 재프로그래밍. 세포가 바이러스에 감염되면 특별한 항바이러스 방어 메커니즘이 활성화됩니다. 감염된 세포는 신호 분자(인터페론)를 합성하기 시작합니다. 인터페론은 주변의 건강한 세포를 항바이러스 상태로 전환하고 면역체계를 활성화합니다. 세포에서 바이러스 증식으로 인한 손상은 내부 세포 제어 시스템에 의해 감지될 수 있으며, 세포는 세포사멸 또는 프로그램된 세포 사멸이라는 과정에서 "자살"해야 합니다. 그 생존은 항바이러스 방어 시스템을 극복하는 바이러스의 능력에 직접적으로 달려 있습니다. 진화 과정에서 많은 바이러스(예: 피코르나바이러스, 플라비바이러스)가 인터페론 합성, 세포사멸 프로그램 등을 억제하는 능력을 획득했다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 항바이러스 방어를 억제하는 것 외에도 바이러스는 자손의 발달을 위해 세포에서 가장 유리한 조건을 만들기 위해 노력합니다. 4. 지속성. 일부 바이러스는 잠복 상태에 들어가 세포에서 일어나는 과정을 약하게 방해하고 특정 조건에서만 활성화될 수 있습니다. 예를 들어 일부 박테리오파지의 번식 전략은 다음과 같습니다. 감염된 세포가 유리한 환경에 있는 한 파지는 이를 죽이지 않고 딸 세포에 의해 유전되며 종종 세포 게놈에 통합됩니다. 그러나 용원성 파지에 감염된 박테리아가 불리한 환경에 들어가면 병원체가 세포 과정을 통제하여 세포가 새로운 파지를 만드는 데 필요한 물질을 생산하기 시작합니다. 세포는 수천 개의 파지를 생산할 수 있는 공장으로 변합니다. 세포를 떠나는 성숙한 입자는 세포막을 파열시켜 세포를 죽입니다. 일부 암은 바이러스(예: 파포바바이러스)의 지속성과 관련이 있습니다. 5. 비리온이 성숙하고 세포에서 빠져나옵니다. 결국 새로 합성된 게놈 RNA 또는 DNA는 적절한 단백질로 장식되어 세포 밖으로 나옵니다. 활발하게 복제되는 바이러스가 항상 숙주 세포를 죽이는 것은 아니라고 말해야 합니다. 어떤 경우에는(예: 오르토믹소바이러스) 딸 바이러스가 원형질막을 파열시키지 않고 원형질막에서 싹트기 시작합니다. 따라서 세포는 계속해서 생존하고 바이러스를 생산할 수 있습니다.

기억하다!

바이러스는 다른 모든 생명체와 어떻게 다른가요?

바이러스의 존재가 세포 이론의 기본 원리와 모순되지 않는 이유는 무엇입니까?

세포(단백질, 핵산)와 같은 유기물질로 구성

세포를 이용하여 재현

당신은 어느 것을 알고 있나요 바이러스성 질병?

독감, HIV, 광견병, 풍진, 천연두, 헤르페스, 간염, 홍역, 유두종, 소아마비.

질문 및 과제 검토

1. 바이러스는 어떻게 작동하나요?

바이러스는 매우 단순한 구조를 가지고 있습니다. 모든 바이러스는 핵산(또는 DNA 또는 RNA)과 단백질로 구성됩니다. 핵산은 바이러스의 유전물질이다. 이는 보호 단백질 껍질인 캡시드로 둘러싸여 있습니다. 캡시드는 자체 바이러스 효소를 포함할 수도 있습니다. 인플루엔자 바이러스 및 HIV와 같은 일부 바이러스는 숙주 세포의 세포막에서 형성된 추가 외피를 가지고 있습니다. 많은 단백질 분자로 구성된 바이러스 캡시드는 높은 수준대칭, 일반적으로 나선형 또는 다면체 모양을 갖습니다. 이러한 구조적 특징은 개별 바이러스 단백질이 자가 조립을 통해 완전한 바이러스 입자로 결합될 수 있도록 합니다.

2. 바이러스와 세포의 상호작용 원리는 무엇입니까?

3. 바이러스가 세포에 침투하는 과정을 설명하십시오.

"알몸"바이러스는 세포내이입(endocytosis)을 통해 세포에 침투합니다. 즉, 흡착 부위에 세포막 부분을 담그는 것입니다. 그렇지 않으면 이 과정을 viropexis[바이러스 + 그리스어. 흉근, 부착]. "옷을 입은" 바이러스는 특정 F 단백질(융합 단백질)이 참여하여 슈퍼캡시드와 세포막의 융합을 통해 세포에 들어갑니다. 산성 pH 값은 바이러스 외피와 세포막의 융합을 촉진합니다. "노출된" 바이러스가 세포에 침투하면 액포(엔도솜)가 형성됩니다. "드레싱된" 바이러스가 세포질에 침투한 후 비리온의 부분적인 탈단백질화와 핵단백질의 변형(드레싱 제거)이 발생합니다. 변형된 입자는 감염성을 잃습니다. 어떤 경우에는 RNase에 대한 민감성, 항체(AT)의 중화 효과 및 개별 바이러스 그룹에 특정한 기타 특성이 변경됩니다.

4. 바이러스가 세포에 미치는 영향은 무엇입니까?

생각하다! 기억하다!

1. 바이러스가 살아있는 세포에 침입해야만 살아있는 유기체의 특성을 나타낼 수 있는 이유를 설명하십시오.

바이러스는 비세포 형태의 생명체로, 세포에서 특정 기능을 수행하는 소기관이 없고, 신진대사도 없으며, 바이러스는 먹이를 주지 않고, 스스로 번식하지 않으며, 어떠한 물질도 합성하지 않습니다. 그들은 DNA 또는 RNA뿐만 아니라 단백질 캡시드와 같은 단일 핵산 형태의 유전만을 가지고 있습니다. 따라서 숙주 세포에서만 바이러스가 DNA(레트로 바이러스인 경우 역전사가 먼저 발생하고 RNA-DNA로 구성됨)를 세포의 DNA에 통합할 때 새로운 바이러스가 형성될 수 있습니다. 세포에 의한 핵산과 단백질의 복제 및 추가 합성 중에 세포에 입력된 바이러스의 모든 정보도 재생산되고 새로운 바이러스 입자가 조립됩니다.

2. 바이러스성 질병은 왜 전염병의 성격을 띠는가? 바이러스 감염에 대한 대책을 설명합니다.

그들은 공기 중의 물방울에 의해 빠르게 퍼집니다.

3. 바이러스는 살아있는 세포에서만 번식할 수 있다는 점을 고려하여 역사적 과거에 지구상에 바이러스가 출현한 시기에 대한 의견을 표현하십시오.

4. 20세기 중반에 그 이유를 설명하시오. 바이러스는 실험적 유전 연구의 주요 대상 중 하나가 되었습니다.

바이러스는 빠르게 증식하고 감염되기 쉽고 전염병과 전염병을 일으키며 인간, 동물 및 식물에 돌연변이 유발원으로 작용할 수 있습니다.

5. HIV 감염에 대한 백신을 만들 때 어떤 어려움이 발생합니까?

HIV가 파괴되기 때문에 면역 체계백신은 약화되거나 죽은 미생물, 이들의 대사산물, 유전공학이나 화학적 수단으로 얻은 항원으로 만들어집니다. 면역 체계는 이러한 행동을 견딜 수 없습니다.

6. 바이러스에 의해 한 유기체에서 다른 유기체로 유전 물질이 전달되는 것을 수평 전달이라고 부르는 이유를 설명하십시오. 그렇다면 부모로부터 자녀에게로 유전자가 전달되는 것을 무엇이라고 생각하시나요?

수평적 유전자 전달(Horizontal gene transfer, HGT)은 유기체가 자신의 후손이 아닌 다른 유기체에게 유전 물질을 전달하는 과정입니다. 수직적 유전자 전달은 전통적인 유전 메커니즘을 사용하여 세포나 유기체에서 자손으로 유전 정보를 전달하는 것입니다.

7. 수년에 걸쳐 바이러스 연구와 직접적으로 관련된 연구로 최소 7개의 생리학 또는 의학상과 3개의 노벨 화학상이 수여되었습니다. 추가 문헌과 인터넷 리소스를 사용하여 바이러스 연구의 현재 발전에 대한 보고서나 프레젠테이션을 준비합니다.

에이즈 전염병에 맞서는 인류의 싸움은 계속됩니다. 결론을 내리기에는 너무 이르지만 의심할 여지 없이 낙관적인 특정 추세를 추적할 수 있습니다. 따라서 미국의 생물학자들은 인간 면역 결핍 바이러스가 번식할 수 없는 면역 세포를 성장시키는 데 성공했습니다. 이는 세포의 유전 기관의 기능에 영향을 줄 수 있는 최신 기술을 사용하여 달성되었습니다. 콜로라도 대학의 Ramesh Akkina 교수와 그의 동료들은 면역결핍 바이러스의 핵심 유전자 중 하나의 작용을 차단하는 특수 분자를 설계했습니다. 그런 다음 과학자들은 그러한 분자를 합성할 수 있는 인공 유전자를 만들고 운반체 바이러스의 도움으로 이를 줄기 세포의 핵에 도입했으며, 그 결과 이미 HIV 감염으로부터 보호된 면역 세포가 생성되었습니다. 그러나 이 기술이 AIDS 퇴치에 얼마나 효과적인지는 임상 시험을 통해서만 알 수 있습니다.

불과 20년 전만 해도 이 질병은 치료가 불가능하다고 여겨졌습니다. 90년대에는 수명이 짧은 인터페론-알파 제제만 사용되었습니다. 이 치료의 효과는 매우 낮았습니다. 지난 10년 동안 만성 C형 간염 치료의 "최적 표준"은 페길화 인터페론-알파와 리바비린을 병용하는 항바이러스 요법이었습니다. 바이러스 제거, 즉 C형 간염 치료 효과는 일반적으로 60-60에 이릅니다. 70%. 더욱이 바이러스 유전자형 2형과 3형에 감염된 환자의 경우 약 90%에 이른다. 동시에, 최근까지 바이러스 유전자형 C에 감염된 환자의 치료율은 40~50%에 불과했습니다.

1. 필수 기능의 특징(치수)

2. 바이러스 구조의 계획

3. 세포 침투 및 재생 방식

4. 바이러스에 관한 시와 수수께끼

4.수수께끼와 시

슬퍼 보이는데 -

아침부터 머리가 아프다

재채기가 나고 목이 쉰다.

무슨 일이 일어났나요?

이건... 독감이야

이번 독감은 교활한 바이러스다

지금 머리가 아파요

기온이 올랐어요

그리고 약이 필요해

아이가 홍역에 걸렸나요?

전혀 슬픔이 아니야

의사가 도와줄 거야, 서둘러

우리 아기가 나을 거예요

예방접종을 맞을 거예요

나는 자랑스럽게 의사에게 갈 것이다

주사기와 주사를 놔주세요

모든 것이 준비되었나요? 나는 갔다

당신의 미래 직업

1. 생명체 조직의 분자 및 세포 수준에서 발생하는 과정에 대한 기본 지식이 생물학자뿐만 아니라 다른 자연과학 분야의 전문가에게도 필요하다는 것을 증명합니다.

생물 물리학자와 생화학자는 그러한 지식 없이는 할 수 없습니다. 물리적, 화학적 과정은 동일한 법칙에 따라 진행됩니다.

2. 어떤 직업이 있나요? 현대 사회원핵 생물의 구조와 필수 기능에 대한 지식이 필요합니까? 가장 인상 깊었던 직업에 대한 짧은 메시지(7~10문장 이내)를 준비하세요. 당신의 선택을 설명하십시오.

시스템 생명공학자. 다양한 산업의 오래된 솔루션을 생명공학 산업의 신제품으로 교체하는 전문가입니다. 예를 들어, 운송 회사가 디젤 대신 바이오 연료로 전환하고, 건설 회사가 시멘트와 콘크리트 대신 새로운 바이오 소재로 전환하는 데 도움이 될 것입니다. 생명공학을 사용하여 액체 매체를 정제합니다.

3. “수의학 및 의학 연구기관, 학술기관, 생명공학 관련 기업에서는 이러한 전문가가 필요합니다. 그들은 진료소 및 병원 실험실, 농업 사육장, 수의학 실험실 및 병원에서 일하지 않고 방치되지 않습니다. 때때로 그들은 가장 신뢰할 수 있고 정확한 진단을 내릴 수 있는 사람들입니다. 이들의 연구는 암의 조기진단을 위해 꼭 필요합니다.” 이 문장에서 우리가 말하는 직업이 무엇인지 맞춰보세요. 당신의 요점을 증명하십시오.

아마도 유전학 일 것입니다. 유전 물질을 다루면서 그들은 선택이든 의학 지식이든 살아있는 유기체와 관련된 모든 분야에서 일할 수 있습니다.