Живые организмы поделены на клеточные и неклеточные формы жизни. Первый тип присущ большинству видов. Ко второму относятся только бактериофаги и вирусы. Это простейшие микроскопические существа, состоящие из нуклеиновых кислот, которые помещены в белковую оболочку. Все процессы изучает наука биология.
Неклеточные формы
Чтобы охарактеризовать вирусы, как неклеточные формы жизни, необходимо разобраться в понятии. В биологии их принято считать представителями переходного класса. Они живые и неживые одновременно. Функционирование внутриклеточных паразитов напрямую зависит от эукариотических организмов. Патогены способны разделяться только внутри жизнеспособной клетки. Вне её вирусы не показывают никаких признаков жизни.
Доклеточная форма жизни может иметь лишь один вид нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК. Клеточные паразиты не могут самостоятельно производить белок, так как у них отсутствуют рибосомы. Также у них нет обменных процессов и они не растут. Вот почему вирусы являются неклеточной формой жизни.
Они такие мелкие, что их размер совсем немного больше объёмов белковых молекул. Величина может варьироваться от 10 до 275 нм. Разглядеть эти организмы можно только при использовании электронных микроскопов, в которых применяются специальные фильтры. Устройство сдерживается клетки и бактерии, проникая внутрь многоклеточных тканей.
Вирусы являются причиной многих болезней. Самыми распространёнными считаются такие:
- грипп;
- краснуха;
- энцефалит;
- сифилис;
- корь;
- ангина и др.
Также эти организмы способны поражать растения и животных. Поэтому в сельское хозяйство тоже изучает способы борьбы с ними.
История открытия
Называть вирусы внеклеточной формой жизни начали в 1892 году. Русский биолог Ивановский Д. И. работал над изучением характеристик мозаичной болезни табака. При помощи микроскопа он смог обнаружить мозаичное заболевание душистого сорта и увидеть инфекционное начало, которое и стало главной причиной возникновения рассматриваемой патологии.
Талантливый биолог применял сок больных побегов для перенесения на здоровые. После этого он заметил появление мозаичного заболевания у свежей зелени. В своих трудах специалист описал это открытие, благодаря чему впоследствии возникла наука вирусология.
В 1898 году микробиолог из Голландии смог повторить эксперимент Ивановского. В итоге он выдвинул теорию о том, что патологию вызывают фильтрующие вирусы. Именно это определение надолго закрепилось в биологии, из-за чего появилось название неклеточной формы.
На тот момент технические возможности биологов были небольшими. Микроскопы тех времён позволяли увидеть вирусы, размер которых составлял 20−200 нм. После появления электронных устройств возможности учёных значительно увеличились.
Особенности строения
Вирусы относят к внеклеточным организмам. У них есть небольшая часть генетического материала, который представлен в качестве ДНК или РНК. Также в их строении присутствует специальная защитная оболочка. Она называется капсид. У некоторых видов вирусов также есть дополнительная защита — суперкапсид. Она состоит из плазматической мембраны.
Главная функция генома, включающего в себя какую-либо нуклеиновую кислоту, заключается в хранении и передаче генетической информации. Благодаря этому подобная форма жизни способная в короткий срок подстраиваться под условия, изменяться и совершенствоваться.
Капсид у простых вирусных организмов состоит только из белка. Сложные типы включают в себя углеводы и липиды. Защитная часть может иметь различную форму:
- кубическую;
- спиральную;
- многогранную;
- пулеобразную;
- звездчатую.
Выживать вне тела клетки неклеточные организмы не могут. После попадания в среду своего обитания они начинают проявлять особые свойства.
Вирусы пользуются потенциалом и накопленной энергией носителя для репродукции новых частиц. Именно поэтому их называют внутриклеточными паразитами.
Способы размножения
Вирусы в состоянии покоя атакуют только отдельные клетки. Они крепко закрепляется на их оболочке или же проникают внутрь. Например, эпидемический паротит проявляется лишь на слюнных железах, находящихся возле ушей. А вирус гепатита повреждает исключительно клетки печени. Инфекция, попав в носителя, начинает быстро производить новые белки, которые в своём составе имеют РНК и ДНК с той же информацией, что и у паразита. Это становится причиной повреждения тканей.
Клетка, поражённая вирусом, постепенно увеличивается в объёме и лопается. После этого происходит выброс огромного количества инфицированных частиц, которые становятся движущей силой заражения других тканей.
Другой процесс заражения есть только у ретровируса. Он является причиной вич-инфекции. В этом случае наследственным материалом выступают молекулы РНК. После попадания в клетку хозяина ретровирус провоцирует обратную транскрипцию. Нуклеиновая кислота встраивается в наследственную цепочку человека, которая в итоге изменяет свою структуру.
Группа бактериофаги
Бактериофагов ещё называют просто флагами. Эти организмы являются чем-то средним между вирусами и бактериями. Они впервые были обнаружены французским биологом Ф. Эрелем в 1917 году.
Бактериофагов можно увидеть только при помощи электронного микроскопа. Они выглядят в виде теннисной ракетки или запятой. Их размер составляет примерно 5 нм.
Когда фаг закрепляется на клетке бактерии, его молекула наследственной информации проникает внутрь, вызывая синтез белков бактериофага и новых цепочек днк. Примерно через час клетка лопается, что приводит к появлению нескольких сотен новых вирусных частиц. Каждая из них находит своего хозяина. Таким образом фаги размножаются.
Раньше учёные считали, что бактериофагов можно применять в качестве средства борьбы против различных заболеваний. Но оказалось, что они не приспособлены для разрушения болезнетворных бактерий в естественных условиях.
Фаги справляются с этой задачей только в пробирке. Поэтому сейчас их используют лишь для диагностирования различных патологий.
Польза и вред
Многие вирусы вызывают очень опасные заболевания. Некоторые из них способны привести к смерти. Самые распространённые примеры:
- Тяжёлые штаммы гриппа.
- Бешенство.
- Оспа.
Но именно благодаря вирусам у человека и животных формируется иммунитет. То есть организм получает способность противостоять различным инфекциям.
Иммунитет может быть врождённым или приобретённым. Второй вид подразделяется на естественный и искусственный. После заболевания в организме человека появляется память об инфекционных частицах. Она остаётся в антителах. Повторное заражение приводит к активизации клеток крови, которые начинают бороться с чужеродными частицами. Они захватывают вирусы и выполняют процесс фагоцитоза — внутриклеточного переваривания.
Искусственный иммунитет появляется при помощи вакцинации. Человек подвергается заражению ослабленным вирусом, чтобы в его антителах появилась память о патогене.
Только благодаря иммунной системе организм способен сохранять жизнеспособность на протяжении многих десятилетий. Ежеминутно в кровоток попадает огромное количество вирусных частиц. Если антитела нормально функционируют, человек не заряжается. Болезнь возникает только в том случае, когда иммунная система ослаблена или же в ней отсутствует информация о борьбе с новым патогеном.
Виды гепатита и другие заболевания
Вирус гепатита является одним из самых распространённых среди неклеточной жизни. Его особенность заключается в том, что он способен функционировать и размножаться только в печени. Для передачи наследственной информации используется РНК. Сам патоген имеет сферическую форму.
Эту болезнь достаточно часто называют «ласковым убийцей», так как у неё но почти полностью отсутствуют симптомы. На первой стадии развития выявить заражение практически невозможно. Наиболее распространённые формы:
- гепатит А;
- гепатит В;
- гепатит С.
Распространение последней формы происходит половым путём или же через кровь. Ей невозможно заразиться от поцелуев, продуктов, воды или грудного молока. Сейчас уже существуют достаточно эффективные средства борьбы с заболеванием. Для лечения применяется Интерферон Альфа или Рибавирин.
Вирусы с нуклеиновой кислотой — это очень большая группа. Она включает в себя частицы с одноточечной или многоточечной формой. Герпес и гепатит В относятся ко второму типу.
Для лечения используются различные способы. Но существуют особо активные формы, с которыми достаточно трудно бороться. Врачи до сих пор не знают, почему к одним вирусам вырабатывается иммунитет, а к другим нет.
Неклеточные организмы являются частью огромного царства природы, которое называется Vira. Несколько последних десятков лет эпидемиологи Заняты созданием лекарств от опасных вирусных заболеваний. Из-за постоянной пересборки генов происходят мутации, что приводит к появлению новых штаммов. Особое беспокойство вызывает ВИЧ. Эта болезнь атакует непосредственно иммунную систему, из-за чего организм становится полностью беззащитным.
