Международный Фестиваль «Звезды Нового Века» - 2013

Естественные науки (от 14 до 17 лет)

«Вирусы в нашей жизни»

Лебедев Юрий, 16 лет

ученик 9-го класса

Руководитель работы:

преподаватель биологии,

I. Введение

II. Основная часть

2. Строение вирусов

3. Механизм инфицирования

поликлиники

5. Анкетирование учащихся МБОУ СОШ № 6

6. Роль вирусов в природе и жизни человека

III. Заключение.

IV. Список источников информации

I . Введение

Вирусология, как одна из ветвей биологии, изучает группу весьма любопытных внеклеточных форм жизни, которых даже можно называть «мертвыми», до тех пор, пока они не попадают в клетку. Вирусы всегда играли огромную роль в истории - по их вине вымирали целые виды и происходили мутации, приводившие к образованию новых форм жизни. Каждый человек на протяжении своей жизни не один раз сталкивается с вирусами. Около 90% пропусков по болезни в нашей школе – пропуски по вине вирусов. Кто же они такие, эти вирусы? Я решил разобраться в этом вопросе.

Цель моего исследования: выяснить значение вирусов в жизни человека.

Задачи:

1. Рассмотреть особенности строения вирусов и механизм их взаимодействия с клеткой

2. Проанализировать статистические данные о вирусных заболеваниях и вакцинации у учащихся МБОУ СОШ № 6

3. Составить памятку о профилактике вирусных заболеваний

Предмет исследования: вирусы и их значения для человека

Гипотеза: предполагаю, что вирусы в жизни человека имеют в основном отрицательное значение и только в случае вакцинации – положительное.

Что такое вирус?

Вирус - одно из самых загадочных существ в природе. Он находится на самой границе живой и неживой материи. С живыми существами его роднит лишь заключенный в вирусе фрагмент ДНК - сложной молекулы, в которой в закодированном виде содержится генетическая информация, или своего рода чертеж живого организма. Лишь попадая внутрь живой клетки, вирус начинает вести себя как живое существо.

Его задача - использовать исполнительные механизмы клетки не для деления самой клетки, не для следования инструкциям ДНК, хранящимся в клеточном ядре, а для создания копий вируса согласно его собственной ДНК.

Увидеть вирус можно только с помощью электронного микроскопа.

Принципиальной и наиболее существенной биологической особенностью любого вируса является следующая: вирусы не способны размножаться без помощи клеток других организмов. Вирус проникает внутрь совершенно определенной клетки, и именно эта зараженная клетка превращается как бы в завод по производству вирусов. Вполне понятно, что работать на два фронта (и на вирус, и на организм) клетка не может, а, следовательно, не может выполнять свое основное предназначение - отсюда и возникают совершенно конкретные симптомы болезни.

Главной чертой любого вируса является его избирательность или, проще говоря, разборчивость. Вирусы не могут жить в любой клетке - им подавай свою, именно ту, которую данный вирус может заставить работать на себя. Так, например, вирус инфекционного гепатита может существовать и размножаться только в клетках печени и больше нигде. Вирус эпидемического паротита (свинки) предпочитает клетки слюнных желез, вирус гриппа - клетки слизистой оболочки трахеи и бронхов, вирус энцефалита - клетки головного мозга и т. д. - в отношении каждого вируса можно перечислить определенные клетки и ткани человеческого организма, которые он (вирус) поражает или может поразить.

Избирательность вирусов прослеживается не только на поражении определенных клеток, но и на способности вызывать конкретные болезни у конкретных биологических видов. Вирус кори может найти нужные ему клетки только в организме человека, и не представляет никакой угрозы для любимца семьи кота Васьки. Вирус собачьей чумки не опасен для человека. Но это не общее правило. Ведь определенные клетки разных млекопитающих очень похожи друг на друга и некоторые вирусы вызывают одну и ту же болезнь у самых разнообразных животных - типичный пример - вирус бешенства .

II . Основная часть

1. История открытия вирусов

Немного истории…

В 80-е годы XIX века на юге России табачные плантации подверглись грозному нашествию. Отмирали верхушки растений, на листьях появлялись светлые пятна, год от года число пораженных полей увеличивалось, а причина заболеваний неизвестна. Профессора Петербургского университета, всемирно известные и послали небольшую экспедицию в Бесарабию и на Украину в надежде разобраться в причинах болезни. В экспедицию входили и. После нескольких лет работы в 1892 году открыл вирус табачной мозаики. Учёный открыл новое царство живых организмов, самых мелких из всех живых и потому невидимых в световом микроскопе.

2. Строение вирусов

Как устроены вирусы? Оказывается, очень просто.

В состав вириона обычно входит только одна молекула нуклеиновой кислоты, часто замкнутая в кольцо. Нуклеиновая кислота обязательно связана с первичной белковой оболочкой – капсидом, который состоит из белков – капсомеров. В результате объединения нуклеиновой кислоты с капсомерами образуется нуклеопротеид (нуклеокапсид ). Простые вирусы состоят только из нуклеокапсида (вирусы полиомиелита, вирус табачной мозаики). Сложные вирусы имеют еще и вторичную оболочку – суперкапсид (пеплос ), которая содержит кроме белков еще и липиды с углеводами. Примером сложно организованных вирусов служат возбудители гриппа и герпеса.

3.Механизм инфицирования

Условно процесс вирусного инфицирования в масштабах одной клетки можно разбить на несколько взаимоперекрывающихся этапов:

1. Присоединение к клеточной мембране - так называемая адсорбция. Обычно для того, чтобы вирион адсорбировался на поверхности клетки, она должна иметь в составе своей плазматической мембраны белок (часто гликопротеин) - рецептор, специфичный для данного вируса.

2. Проникновение в клетку. На следующем этапе вирусу необходимо доставить внутрь клетки свою генетическую информацию. Некоторые вирусы переносят также собственные белки, необходимые для её реализации (особенно это характерно для вирусов, содержащих негативные РНК). Различные вирусы для проникновения в клетку используют разные стратегии: например, пикорнавирусы впрыскивают свою РНК через плазматическую мембрану, а вирионы ортомиксовирусов захватываются клеткой в ходе эндоцитоза, попадают в кислую среду лизосом, где происходит их окончательное созревание, после чего РНК в комплексе с вирусными белками преодолевает лизосомальную мембрану и попадает в цитоплазму.

3. Перепрограммирование клетки. При заражении вирусом в клетке активируются специальные механизмы противовирусной защиты. Заражённые клетки начинают синтезировать сигнальные молекулы - интерфероны, переводящие окружающие здоровые клетки в противовирусное состояние и активирующие системы иммунитета. Повреждения, вызываемые размножением вируса в клетке, могут быть обнаружены системами внутреннего клеточного контроля, и такая клетка должна будет «покончить жизнь самоубийством».

4. Персистенция. Некоторые вирусы могут переходить в латентное состояние, слабо вмешиваясь в процессы, происходящие в клетке, и активироваться лишь при определённых условиях. Так построена, например, стратегия размножения некоторых бактериофагов - до тех пор, пока заражённая клетка находится в благоприятной среде, фаг не убивает её, наследуется дочерними клетками и нередко интегрируется в клеточный геном. Однако при попадании заражённой лизогенным фагом бактерии в неблагоприятную среду, возбудитель захватывает контроль над клеточными процессами так, что клетка начинает производить материалы, из которых строятся новые фаги. Клетка превращается в фабрику, способную производить многие тысячи фагов. Зрелые частицы, выходя из клетки, разрывают клеточную мембрану, тем самым убивая клетку.

5. Созревание вирионов и выход из клетки. В конце концов, новосинтезированные геномные РНК или ДНК одеваются соответствующими белками и выходят из клетки. Следует сказать, что активно размножающийся вирус не всегда убивает клетку-хозяина. В некоторых случаях дочерние вирусы отпочковываются от плазматической мембраны, не вызывая её разрыва. Таким образом, клетка может продолжать жить и продуцировать вирус.

Из интервью с врачом я узнал, что существует большое количество болезней вызываемых вирусами. Это ОРВИ, грипп, паротит, корь, краснуха, ветряная оспа, полиомиелит, спид, гепатит, герпес и многие другие.

Вирусы передаются следующими путями:

· Пищевой путь, при котором вирус попадает в организм человека с загрязненными продуктами питания и водой (вирусный гепатит А, Е и др.)

· Парентеральный (или через кровь), при котором вирус попадает непосредственно в кровь или внутреннюю среду человека. Главным образом это происходит при манипуляции зараженными хирургическими инструментами или шприцами, при незащищенном половом контакте, а также трансплацентарно от матери к ребенку. Таким путем передаются хрупкие вирусы, быстро разрушающиеся в окружающей среде (вирус гепатита В, ВИЧ, вирус бешенства и др.).

· Дыхательный путь, для которого свойственен воздушно-капельный механизм передачи, при котором вирус попадает в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом, который содержит частицы мокроты и слизи выброшенных больным человеком или животным. Это наиболее опасный путь передачи, так как с воздухом вирус может переноситься на значительные расстояния и вызывать целые эпидемии. Так передаются вирусы гриппа, парагриппа, свинки, ветряной оспы и др.

4. Анкетирование учащихся МБОУ СОШ № 6, 8 и 11 классы

Что же знают о вирусах учащиеся нашей школы. В результате анкетирования учеников 8 и 11 классов получены следующие данные, которые представлю в диаграммах. По мнению ребят 8 класса вирусы приносят в основном вред организму (63% опрошенных), а вот ученики 11 класса уверены в том, что вирусы приносят как вред, так и пользу (78% опрошенных).

В качестве примеров учащиеся данных классов называют, вирусы, приносящие вред в случаях заболеваний ОРВИ, грипп, оспа, СПИД и просто когда человек болеет. (42% - ученики 8 класса и 50% - ученики 11 класса). Но ведь переломы, болезни сердца и многие другие не вызваны вирусами. Не смогли привести примеры случаев, когда вирусы приносят вред 33% восьмиклассников и 11% одиннадцатиклассников.

Антибиотик" href="/text/category/antibiotik/" rel="bookmark">антибиотиках . (что неверно). Большинство ребят затруднились ответить на этот вопрос.

В основном, конечно же, вирусы приносят вред, и нужно уметь от них защищаться. Вместе со Светланой Александровной мы составили памятку «Как защититься от вирусов?» Эта памятка висит в детской поликлинике , её могут прочитать родители (приложение). Этот плакат я тоже подарил детской поликлинике.

5. Роль вирусов в природе и жизни человека

Из всего выше сказанного можно сделать вывод. Вирусы наградили человечество такими крупными неприятностями, как грипп, СПИД, гепатит. Ежегодно от вирусных заболеваний в мире умирают миллионы людей. Неудивительно, что уже многие десятилетия ученые заняты активными поясками средств против микроскопических монстров. Ученые рассчитывают превратить врагов в верных союзников. С развитием генетики становиться возможным использовать вирусы вместо лекарств. Из журнала «Юный эрудит» я узнал о четырёх способах применения вирусов на пользу организма.

1. Вирусы научат нас, как с ними бороться.

Когда вирус нападает на организм, к нему устремляются лейкоциты. Их цель уничтожение незваного гостя. Но если им раньше не приходилось встречать вирус такого вида, то у них нет и оружия необходимого для победы. Иными словами, вирус приносит организму болезнь. Этого можно избежать с помощью вакцины. Вакцина (фрагменты вируса) тренирует лейкоциты распознавать врага, не подвергая опасности здоровье. С помощью методов генной инженерии некоторым неопасным для человека вирусам придаётся вид вирусов вредоносных. Замаскировавшийся вирус тренирует лейкоциты. Прививки имеют преимущества и недостатки. Вакцины не позволяют нам заболеть и препятствуют быстрому распространению инфекции. Недостатки в том, что использование для вакцинации живых вирусов очень эффективно, но таит в себе опасность. Вирусы могут мутировать и стать болезнетворными . Вакцины с убитыми вирусами гораздо хуже привлекают лейкоциты. Чтобы их «разбудить» нужны специальные химические вещества – стимуляторы. Но эти препараты могут вызвать аллергию . По мнению учащихся нашей школы прививки нужны. Так считают 90% опрошенных.

2. По мнению ученых, вирусы способны уничтожать опухоли.

точно попасть в цель. С помощью лечебных вирусов будут уничтожать только раковые клетки. Недостатки: возможность «быть съеденными» лейкоцитами, мутация вирусов. Широкое применение в больницах этот метод получит не раньше, чем через 10 – 20 лет.

3. Вирусы создадут лекарственные гены. Цель вируса – размножение, некоторые вирусы вставляют свой генетический код прямо в хромосомы заражённой клетки.

Идея – пусть они заменят неправильно работающие кусочки генного кода клетки, являющиеся причиной генетических заболеваний, на исправленные фрагменты. Преимущества: точное попадание в цель (уничтожение больных клеток, не причиняя вреда здоровым тканям), пожизненное исцеление от неизлечимых недугов. Недостатки: лечебный ген внедряется внутрь во время деления клетки. Однако некоторые клетки в нашем организме наделяться или делятся крайне редко. Работы ведутся с 1990г.

4. Вирусы убьют болезнетворных бактерий. Существуют особые вирусы – бактериофаги, что значит «пожирающие бактерий». Бактериофаги имеют сложное строение. Генетический материал находится в головке бактериофага, которая сверху покрыта белковой оболочкой (капсидом). В центре головки находится атом магния. Далее идет полый стержень, который переходит в хвостовые нити. Их функция - узнавать свой вид бактерий, осуществлять прикрепление фага к клетке. После прикрепления ДНК выдавливается в бактериальную клетку, а оболочки остаются снаружи. Для каждого типа бактерий существует свой особый вирус-убийца. Преимущества: с легкость и быстротой лечебные вирусы могут различить мутировавшие бактерии, что не всегда может сделать антибиотик. Узкая специализация лечебных вирусов (не нападают на полезные бактерии). Недостатки: Склонность бактериофагов менять стратегию. Такое лечение практикуется в Польше и Грузии – борьба с золотистым стафилококком. В других странах эти методы лечения не применяются (нет серьезных исследований, требуется много денег).

III . Заключение

Гипотеза, выдвинутая мною, подтвердилась частично.

Вирусы имеют в жизни человека не только отрицательное значение, но и положительное. В последнее время, благодаря генной инженерии разрабатываются новые технологии использования вирусов для лечения тяжелейших заболеваний.

Продукты моей работы:

· Памятка «Как защититься от вирусов?». Пользование этой памяткой пациентов детской поликлиники.

· Плакат «Защита от вирусов. Как работает иммунитет»

· Буклет «Как защититься от вирусов» для пациентов детской поликлиники и учащихся нашей школы

Что дала мне проделанная работа?

· Учился работать с информацией

· Учился составлять вопросы анкеты и обрабатывать результаты анкетирования

· Учился брать интервью

· Создал памятку «Как защититься от вирусов?», которую подарил детской поликлинике

· Обобщал и обдумывал накопленную информацию, вырабатывал суждения и умозаключения

IV . Список источников информации и иллюстраций:

Литература:

1. Билич, . Полный курс: В 3 т. Т.1. Анатомия, . - М.: Оникс 21 век, 20с.: ил.

2. Большая энциклопедия эрудита. М.: Махаон, 2004, 487 с.: ил.

3. Большая иллюстрированная энциклопедия живой природы. М.: Махаон, 2006, 319 с.: ил.

4. Журнал «Юный эрудит», № 1, 2008 год, 32 с.

Сайты в Интернете:

5. http://www. *****/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/VIRUSI. html

6. http://ru. wikipedia. org/wiki/%C2%E8%F0%F3%F1%FB

7. http://biology-ua. *****/publ/2-1-0-2

8. http://mava. moy. su/publ/referaty/biologija/virusy/

Иллюстрации:

1. http://*****/articles/506752/img1.jpg

2. http://www. *****/pictures/m_22587.jpg

3. http:///datai/meditsina/ZHizn-virusov/Stroenie-virusov. png

4. http://cosmoforum. *****/_fr/2/s6337532.jpg

5. http://*****/47/7/110747/84/6460684/normal_virus_cycle_final. jpeg

6. Фотографии из личного архива

7. Отсканированные картинки из журнала «Юный эрудит», № 1, 2008 год

В предлагаемом разделе рассматриваются характерные особенности вирусов, бактерий, грибов, лишайников. Изучается их образ жизни, значение в природе и значение в хозяйственной жизни человека.

Царство Вирусы

Количество видов. Точное количество видов вирусов неизвестно. В настоящее время описано более 5000 видов, поражающих клетки животных, растений, грибов и бактерий.

Среда обитания. Вирусы обитают в клетках своего хозяина. Во внешней среде они находятся в покоящейся форме - не растут, не питаются, не размножаются, то есть не проявляют никаких свойств живого. Чаще всего вирусы поражают определенные типы клеток. Так вирус гепатита поражает клетки печени, СПИДа - клетки крови, ответственные за иммунитет организма, бешенства - клетки головного и спинного мозга.

Строение. Вирусы - очень мелкие неклеточные организмы от 20 до 300 нм в диаметре (1 нм = 1/1000000 мм). Чтобы их увидеть, нужно использовать электронный микроскоп. Зрелая вирусная частица (вирион) состоит из молекулы ДНК или РНК, окруженной белковой оболочкой (капсидом). Иногда поверх капсида располагается дополнительная оболочка, состоящая из белков и жиров. Форма вирусных частиц может быть различной: палочко­видной (вирус табачной мозаики), многогранной (вирус оспы, полиомиелита), кубической, спиральной. Некоторые бакте­риофаги (вирусы, поражающие клетки бактерий) имеют го­ловку и хвост с отростками.

Пути заражения. В организм человека и животных вирусы проникают со слюной, выделяемой больным человеком при кашле, чихании, разговоре, через ранки (то есть через кровь), через кожу, через грязные шприцы и другие медицин­ские инструменты. Переносчиками многих вирусных заболеваний человека являются животные.

Борьба с вирусами. Бороться с вирусами сложно, так как на них не действуют антибиотики - лекарства, убивающие бактерий. Но в организме образуются особые вещества (интерферон), вызывающие гибель вирусов. Кроме того, иммун­ная система ограничивает распространение инфекции в ор­ганизме. (Иммунитет - способность организма сопротивляться заболеваниям). Лечение вирусных заболеваний проводится под наблюдением врача.

Меры профилактики вирусных заболеваний:

• укрепление иммунитета: закаливание, занятия спортом, пол­ноценное питание, прием витаминов,
• прививки,
• соблюдение правил личной гигиены,
• стерилизация медицинских инструментов,
• здоровый образ жизни,
• избегание контактов с больными людьми, животными.

Значение вирусов в природе и жизни человека

План ответа:

• Общая характеристика бактерий
• Классификация бактерий по форме
• Строение бактериальной клетки. Типы питания бактерий
• Дыхание бактерий
• Размножение бактерий
• Значение бактерий в природе и жизни человека

Количество видов. Насчитывается более 10 тысяч видов бактерий.

Среда обитания бактерий. Бактерии заняли все среды жизни: наземно-воздушную, почвенную, водную, организмы растений, животных и грибов.

Строение бактерий. Средние размеры клеток бактерий от 0,5 до 5 мкм в диа­метре. (1мкм = 1/1000 мм). Бактерии могут существовать в виде отдельных клеток или образовывать колонии. В зависимости от фор­мы клеток бактерий делят на кокки (шаровидные), бациллы (палочковидные), вибрионы (в виде запятой), спириллы и спирохеты (спиралевидные).

Клетка бактерии снаружи покрыта оболочкой, основное вещество которой - муреин. Оболочка, в свою очередь, может быть заключена в слизистую капсулу. Под оболочкой расположена клеточная мембрана. В цитоплазме находятся рибосомы и нуклеоид – участок цитоплазмы, где расположена кольцевая молекула ДНК. Многие бактерии имеют жгутики, необходимые им для пере­движения.

Образ жизни бактерий. Среди бактерий встречаются какавтотрофы (цианобактерии), так и гетеротрофы (молочнокислые, болезнетворные). Некоторые бактерии (симбионты) поселяются в организме человека, животных, растений и обмениваются с ними питательными веществами. Дыхание у одних бактерий происходит с использованием кислорода (аэробно), а у других - без него (анаэробно).

Основной способ размножения бактерий – простое деление клетки надвое. В благоприятных условиях такие деления повторяются каждые 15-20 минут. Половой процесс включает в себя сближение двух бактериальных клеток с последующим обменом генетической информацией. Этот процесс называется конъюгацией.

В неблагоприятных условиях бактерии образуют споры - клетки, покрытые дополнительными оболочками, защищающими их от гибели.

Многообразие бактерий.

Гнилостные бактерии разлагают белки. Они вызывают гниение продуктов.

Молочнокислые бактерии расщепляют углеводы. Превращают молоко в простоквашу, вызывают квашение капусты и других овощей. В то же время вызывают порчу продуктов.

Симбиотические бактерии обитают в кишечнике животных и человека, облегчая расщепление питательных веществ.

В корнях растений поселяются азотофиксирующие бактерии, которые поглощают азот из воздуха. Образующиеся при этом вещества они передают растению, а от него получают углеводы и минеральные вещества.

Болезнетворные бактерии вызывают заболевания человека: брюшной тиф, туберкулез, проказу, ангину, чуму, холеру, дизентерию, столбняк и другие. С ними борются, применяя ле­карства - антибиотики, а также и меры профилактики (кипячение питьевой воды, поддержание чистоты, соблюдение правил личной гигиены).

Новые понятия и термины: кокки, стрептококки, стафилококки, бациллы, спириллы, вибрионы, конъюгация, нуклеоид, муреин.

Вопросы на закрепление.

1. Какое строение имеет тело бактерий?
2. Почему бактерии могут обитать в самых различных средах жизни?
3. Какие существуют способы уничтожения бактерий?
4. Чем могут быть опасны консервы из мяса, рыбы, фасоли?
5. Каких продуктов питания мы бы никогда не знали без бактерий?

Царство Грибы

Количество видов. В настоящее время микологи описали около 100 тысяч видов грибов.

Среда обитания грибов.

Грибы обитают везде, где есть органические вещества: в почве, в воде, на древесине, на растениях, на теле человека и животных. Предпочитают темные влажные места.

Строение грибной клетки.

Грибы - эукариоты. В каждой клетке содержится одно или несколько ядер. Содержимое клетки покрыто клеточной мембраной, а сверху еще и клеточной оболочкой, поэтому вещества в грибную клетку проникают только в газообразном или растворенном состоянии. В состав оболочки входит хитин. В цитоплазме грибной клетки располагаются органоиды, характерные для клетки животного, только клеточный центр у большинства грибов отсутствует. Запасные вещества откладываются в виде гликогена, белков, капель жира.

Строение тела гриба.

Тело гриба называется мицелий, или грибница. Мицелий может быть одноклеточный одноядерный (дрожжи), одноклеточный многоядерный (мукор), многоклеточный (пеницилл, шляпочные грибы). Многоклеточный мицелий состоит из однорядных нитей - гиф. Мицелий растет в течение всей жизни гриба.Размеры грибов колеблются от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров.

Образ жизни грибов.

Сходство грибов с растениями и животными.

Так же, как и растения, грибы ведут неподвижный образ жизни, имеют клеточную оболочку, растут в течение всей жизни, поглощают вещества в виде растворов. С животными их сближает гетеро­трофный тип питания, отложение гликогена в качестве за­пасного вещества, образование хитина.

Многообразие грибов.

Дрожжи - одноклеточные микроскопические грибы, обитающие в питательной жидкой среде, богатой сахаром. Они разлагают сахар на спирт и углекислый газ, т.е. вызывают спиртовое брожение. Размножаются почкованием. Дрожжи используются для приготовления хлеба, пи­ва, вина.

Плесневые грибы. Некоторые грибы вызывают образование пушистого налета - плесени на продуктах, почве, бумаге. Например, мукор часто появляется на хлебе. Он представляет собой огромную разветвленную клетку с многочисленными ядрами. Вначале плесень белая, а затем ее гифы поднимаются вверх, и на их концах образуются черные спорангии. При созревании спор головки лопаются, и споры разносятся ветром. Другой пример плесневых грибов – пеницилл. Он поселяется на влажном хлебе, овощах и других продуктах питания. Плесень вначале имеет белый цвет, который затем сменяется на сине-зеленый. Мицелий - многокле­точный. На приподнимающихся концах некоторых нитей образуются «кисточки», состоящие из клеток - спор. Они обры­ваются и разносятся по воздуху. Именно из пеницилла Александр Флеминг выделил первый антибиотик - пенициллин, спасший жизнь многим людям.

Шляпочные грибы. У шляпочных грибов, кроме подземной грибницы, образуются наземные «плодовые тела», имеющие шляпки и ножки. Плодовое тело состоит из плотно переплетенных нитей грибницы. На нижней стороне шляпки образуются трубочки или пластинки, где образуются споры. Шляпочные грибы могут размножаться и вегетативно - частями мицелия. У многих шляпочных грибов гифы оплетают корни растений и даже могут проникать внутрь, образуя микоризу. Грибница поглощает из почвы воду с минеральными веществами, а растение передает грибам органические вещества. Среди шляпочных грибов есть как съедобные, так и ядовитые.

Головневые грибы поражают хлебные злаки. Споры распространяются на здоровые зерновки во время уборки урожая. При посеве они попадают в землю и прорастают. При этом гифы проникают в проростки и растут внутри стебля, питаясь его веществами. Когда наступает цветение, грибница достигает колоса, сильно разрастается, образует очень много спор вместо зерновок.

Спорынья поражает злаковые культуры. Вместо зерновок в колосе образуются ядовитые черно-фиолетовые рожки. Попав в муку, они могут вызвать сильное отравление, в народе получившее название во Франции "антониев огонь", а в России - "злые корчи" ("ведьмины корчи"). Отравлению подвержены и животные. В настоящее время перед посевом зерна обрабатывают специальными веществами, что позволило практически избавиться от спорыньи в сельскохозяйственных посевах. В крайне малых дозах отдельные виды спорыньи используются в медицинских целях.

Трутовики поселяются на деревьях. Споры проникают в древесину через раны в коре. Грибница развивается внутри древе­сины и разрушает ее. Через несколько лет после заражения на дереве появляются многолетние плодовые тела, трубчатые на нижней стороне. Меры борьбы: уничтожение больных де­ревьев, замазывание ран на коре дерева.

Значение грибов в природе и жизни человека.

• Разлагают органические остатки, участвуя в круговороте веществ в экосистеме.
• Формируют почву.
• Входят в состав лишайников и образуют микоризу.
• Используются для получения антибиотиков, пищевых продуктов.
• Вызывают порчу пищевых продуктов, бумаги, кожаных изделий, древесины.
• Могут вызвать заболевания и отравления человека и животных.

Новые понятия и термины: хитин, гликоген, мицелий, гифы, микориза.
Представители: дрожжи, пеницилл, мукор, шампиньон, мухомор, груздь, масленок, головня, спорынья, трутовики.

Исходный уровень знаний:
слоевище, гриб, водоросль, гифы, симбиоз, питание (автотрофное, гетеротрофное), размножение (половое, бесполое)

План ответа:

• Лишайники - симбиотические организмы
• Морфологические типы слоевищ
• Строение тела лишайников
• Размножение лишайников
• Специфические свойства лишайников
• 3начение лишайников в природе и хозяйстве человека

Количество видов. В настоящее время лихенологи описали около 26 тысяч видов лишайников.

Среда обитания лишайников.

Лишайники произрастают на почве, деревьях, скалах. Распространены в умеренных и холодных областях зем­ного шара, а также в горах.

Строение тела лишайника.

Тело лишайника образовано двумя компонентами: грибом и водорослью. Таким образом, лишайники являются симбиотическими организмами. Между симбионтами в процессе эволюции сформировалась тесная связь, в результате чего они стали единым организмом.

Лишайники не имеют зеленой окраски, у них нет стебля, листьев, корней, их тело состоит из слоевища. Основу тела образуют гифы гриба. У большинства лишайников слоевище имеет верхний и нижний корковые слои из плотного сплетения гиф, между которыми находится рыхлый слой грибных нитей с водорослями. Корковый слой грибов защищает водоросли от высыхания, чрезмерного освещения. В слое водорослей происходит фотосинтез и накопление органических веществ. Таким образом, водоросль получает от гриба воду, защиту и растворенные минеральные соли, а гриб получает от водоросли органические вещества. К поверхности они крепятся при помощи гиф гриба. Водоросли, ходящие в состав лишайника, относятся к зеленым или сине-зеленым (цианобактериям).

Различают три формы слоевищ лишайников:

Накипные (графис),

Листоватые (пармелия),

Кустистые (кладония).

Образ жизни лишайников.

Питаются лишайники автотрофно за счет фотосинтеза, протекающего в клетках водорослей. Дышат они, используя кислород воздуха (аэробно). Размножаются лишайники в основном бесполым путем: частями слоевища, спорами грибов. При прорастании спора гриба должна встретить тот вид водорослей, который входит в состав данного лишайника. Если такой встречи не произойдет, гриб обречен на гибель. Грибов, образующих лишайник, в природе в свободном виде не существует. Половое размножение осуществляется за счет грибного компонента при слиянии гиф.

Специфические черты лишайников.

Лишайникам свойственны специфические черты, которые не присущи ни грибу, ни водоросли в отдельности.

Могут первыми поселяться на голых камнях.

Чувствительны к загрязнению окружающей среды – биологические индикаторы чистоты воздуха.

Растут лишайники крайне медленно (прирост за год у накипных составляет 1- 8 мм, у кустистых - 1- 35 мм).

У лишайников имеются специфические вещества, например, лишайниковые кислоты, способные растворять поверхность камня.

Значение лишайников в природе и жизни человека.

Новые понятия и термины: индикатор; лишайники: накипные, листоватые, кустистые.

Вопросы на закрепление:

1. Какого цвета бывают лишайники?
2. Почему возможно существование лишайников там, где мо¬гут существовать гриб и водоросль?
3. Какие лишайники называют эпифитами?
4. Почему в местах произрастания лишайников нужно ходить по специально отведенным тропам?

В природе

■ Вирусы регулируют численность своих хозяев.

■ Вирусы являются фактором изменения генетической информации организмов (с помощью вирусов происходит горизонтальное переноса генов, то есть передача генетической информации между особями различных видов; наиболее эффективными факторами изменчивости генома является ретровирусы, которые могут переносить гены из клетки в клетку различных животных, например одинаковые участки вирусной ДНК обнаружены в геномах мыши, кота, свиньи и человека).

для человека

■ Причинение вирусных заболеваний растений, человека и животных.

■ Использование в биологическом методе борьбы с вредными видами (например, вирус миксоматоза для борьбы с массовым размножением кроликов в Австралии).

■ Применение в генетической инженерии (например, для переноса генов в клетки бактерий).

■ Для распознавания и лечения бактериальных заболеваний (например, эффективным в настоящее время является лечение бактериозам с помощью бактериофагов в сочетании с антибиотиками, так как многие формы патогенных бактерий становятся устойчивыми к определенным лекарствам).

Итак, вирусы являются необходимым звеном в структуре живой природы и играют как отрицательную, так и положительную роль для человека.

Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД)

Синдром приобретенного иммунодефицита - это инфекционное вирусное заболевание, возбудители которого повреждают иммунную систему и делают организм беззащитным против любого заболевания.

Актуальность. Первые случаи СПИДа (по англ. AIDS) были зарегистрированы в 1981 году в США. Сегодня за сутки в мире четыреста тысяч человек заражаются этой болезнью.

Сорок два миллиона мужчин, женщин и детей инфицированы в настоящее время вирусом иммунодефицита человека, вызывающего СПИД.

Если не принимать срочные меры, к концу десятилетия число инфицированных достигнет 110 000 000. Украина, согласно докладу ООН (2005), занимает шестое место в мире по уровню распространения эпидемии ВИЧ / СПИД.

Этиология. Возбудителем заболевания является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), который относится к РНК-содержащих сложных вирусов с высокой специфичностью. Этот вирус парази-

Схема строения вириона СПИД на поперечном срезе (по Р. К. Галлом, Л. Монтанье, 1988 ) : 1 - "шипы" оболочки, в состав которых входят два белка; 2 - липидная двухслойная мембрана; 3 - белок Р17; 4 - сердцевина; 5 - обратная транскриптаза; 6 - белок Р24 / 25; 7 - две идентичные РНК, которые несут генетическую информацию; 8 - Интеграза; 9 - протеиназа

ет в лейкоцитах, разрушает их и лишает организм защиты от различных инфекционных заболеваний. Сейчас известно три типа возбудителя: ВИЧ-1 и ВИЧ-2, являются очень распространенными в Западной Европе, и ВИЧ-3, на который страдают преимущественно американцы и африканцы. Эти возбудители отнесены к семье Retroviridae. ВИЧ имеет высокую генетическую изменчивость, не дает возможности получить эффективную вакцину, а также устойчивую тест-систему.

Патогенез. ВИЧ имеет родство с Т-лимфоцитами, которые определяют клеточный иммунитет. Путем слияния мембран в цитоплазму клетки проникает вирусная РНК, на ее основе в результате действия ревертазы образуется ДНК-копия, которая транспортируется в ядро и встраивается в ДНК клетки. ДНК-копия может храниться годами, поэтому инкубационный период болезни может длиться от двух месяцев до 10 лет.

При воздействии на зараженные Т-лимфоциты различных факторов (инфекция другими вирусами, стресс, голодание и т.д.) происходит экспрессия вирусных генов и начинают образовываться вирионы. Они выходят из клетки через цитоплазматическую мембрану. В результате интенсивного образования вирионов Т-лимфоциты погибают, и это приводит к потере организмом защитных реакций. После этого активизируется так называемая условно-патогенная флора организма и резко повышается вероятность смертельных заболеваний, поражений нервной системы, развития онкологических заболеваний. Основными проявлениями СПИДа являются: общая слабость, растущее истощение, увеличение лимфатических узлов, долговременные повышение температуры, необъяснимая потеря веса, повышенная потливость ночью, различные проявления воспалительных процессов в органах и системах органов: в легких → часто развиваются инфекции легких (наиболее распространенная пневмония) на коже → появление коричневых и синих пятен и узелков, которые быстро распространяются; в нервной системе → развитие нервно-психических расстройств; в пищеварительной системе → стойкие нарушения работы желудка и кишечника.

Выделяют 4 сновные стадии развития СПИДа: 1) стадия инкубации (с момента заражения до появления признаков заболевания, 2) стадия первичных проявлений болезни, которые обусловлены исключительно самим вирусом; 3) стадия вторичных проявлений болезни, обусловленные угнетением иммунитета; 4) терминальная стадия, приводит к неминуемой смерти.

Источник возбудителя инфекции. Источником ВИЧ-инфекции является инфицированный человек.

Механизм передачи. Основными путями передачи возбудителя является заражение: 1) через кровь (при переливании, операциях) 2) половым путем; 3) через плаценту от матери к ребенку; 4) через материнское молоко. Во внешней среде вирус СПИДа неустойчив, погибает в течение 20 минут, быстро разрушается всеми дезинфицирующими растворами.

Схема размножения вируса СПИД (по В. А. Хезелтайн, Ф. Вонг-Сталь, 1988 ) : 1 - заражена клетка находится в латентном состоянии; Второй клетке начинается умеренное размножения вируса; 3 - лизис (разрушение ) клетки и выход вирусных частиц наружу

Профилактика. Современный угрожающее состояние по распространению ВИЧ-инфекции вызван, прежде всего, сексуальной распущенностью, наркоманией, проституцией, гомосексуализмом и неосторожностью в повседневной жизни. Основными путями предупреждения ВИЧ-инфекции являются: а) отказ от употребления наркотиков и допингов; б) пользования одноразовым или стерильным инструментом; в) воздержание от случайных половых контактов, использование презервативов, хранение супружеской верности; г) отсутствие неестественных контактов. В наше время радикальных средств лечения СПИДа не существует, поэтому в борьбе с заболеванием особенно важны такие профилактические меры, как личная гигиена, половое воспитание, создание консультативных пунктов, просветительская работа и тому подобное.

Итак, синдром приобретенного иммунодефицита является одной из самых опасных болезней нашего времени, которая очень быстро распространяется по всему земному шару.

Недалёкое будущее. Высшее руководство одной из крупнейших стран мира собралось на экстренное совещание. Высокопоставленные чиновники заметно встревожены: группа террористов захватила на одной из военных баз новейшее оружие - настолько секретное, что даже первые лица страны называют его только кодовым обозначением.

Для ликвидации угрозы высылают команду спецназовцев. После Epic Battle c ожесточенными перестрелками и эпическими рукопашными схватками «хорошие» парни неизбежно побеждают «плохих» парней. В финале утомленные бойцы спецподразделения осторожно выносят из бункера террористов кассеты с чёрно-жёлтыми полосками, внутри которых опасно подрагивают шаровидные контейнеры, заполненные жидкостью ядовито-зелёного цвета.

Как выяснилось, эта жидкость содержит опасный вирус, способный за считанные часы уничтожить половину человечества. К бойцам подбегают люди в специальных защитных скафандрах - учёные-вирусологи.

Они забирают опасный груз, тщательно укладывают его в металлические контейнеры и увозят для деактивации в недрах своих зашифрованных лабораторий.

На первый взгляд, этот типичный сценарий голливудских боевиков может показаться забавным и даже примитивным. Но, к сожалению, в нем отражен тот усреднённый набор «знаний» о вирусах, которыми владеет рядовой гражданин.

Действительно, у большинства людей термин «вирус» чаще всего ассоциируется с угрозой или опасностью. Поэтому, давайте выясним, что же такое вирусы и какую роль они играют в нашей жизни.

Название «вирус» происходит от латинского слова «virus» , которое обычно переводится как «яд» или «слизь». Но существуют и другие варианты перевода, например - «отвратительный запах», «острый вкус», «горечь», и даже - «сперма животных».

Подобно вариациям с переводом, термин «вирус» имеет множество определений. С одной стороны, вирус - это микроскопическая частица, состоящая из белков (иногда - липидов) и нуклеиновых кислот, которая способна инфицировать клетки живых организмов. Также вирус можно определить как неклеточную форму жизни, которая обладает собственным генетическим материалом (геномом) и способна к размножению в живых организмах.

Почему же для такого крошечного и, казалось бы, такого простого объекта не существует единого универсального определения? Наверное, потому, что вирус до сих пор остается одной из самых больших загадок для исследователей.

Например, существует теория о том, что вирусы участвовали в появлении клеточного ядра и других компонентов эукариотической клетки. А вот эволюционное влияние вирусов на живые организмы на более поздних этапах эволюции уже доказано.

Так, вирусы привели к появлению плаценты, следствием чего стало возможным появление плацентарных млекопитающих, к которым относится и «род людской». Однако учёные считают, что вирусы на этом не остановились.

Есть основания предполагать, что интеграция генома ретровирусов в ДНК предка человека вблизи гена PRODH сыграла важную роль в развитии умственных способностей homo sapiens. Кроме того, вирусы являются важным природным средством обмена генетической информации между разными видами, что приводит к появлению генетическое разнообразие и направляет эволюцию.

Они играют определяющую роль в регуляции численности популяций некоторых видов живых организмов. В некоторых случаях вирусы образуют со своими хозяевами симбиоз. Вирусы имеют генетические связи с представителями флоры и фауны Земли.

Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 32% состоит из вирусоподобных элементов и транспозонов. Так, в геноме высших приматов существует ген, кодирующий белок синцитин, который считают, был привнесен ретровирусом.

На данный момент вирусы являются одним из крупнейших живых хранилищ неисследованного генетического разнообразия на Земле.

Таким образом, вирусы были и остаются важнейшей составляющей земной жизни на всех этапах эволюции. Однако, человечество начало изучать этот удивительный инфекционный агент совсем недавно. Более того - о самом факте его существования учёные узнали чуть больше века назад, хотя представления о заразности таких болезней, как оспа, корь и многих других, зародились еще у древних народов. Конечно, эти отрывочные наблюдения и догадки были очень далеки от настоящих научных знаний, и к концу XVIII века понимание природы инфекций было относительно примитивным.

(1864-1920)

Настоящая революция в изучении вирусов произошла в 1892 г., когда выдающийся естествоиспытатель отправился в командировку на юг Украины для изучения мозаичной болезни табака. Исследуя эту болезнь, которая наносила огромный ущерб табачным плантациям, молодой учёный обнаружил, что возбудитель этой болезни проходит сквозь бактериальные фильтры.

Таким образом был открыт «организм», в сотни и тысячи раз меньший бактерий (которых учёные того времени считали самыми маленькими и простыми организмами, стоящими на грани живой и неживой природы).

Хотя Ивановский назвал открытый им новый тип возбудителя - «фильтрующиеся бактерии», его осторожность исправил голландский учёный . В 1898 г. он подтвердил результаты исследований Ивановского, и первым высказал мысль о существовании нового возбудителя инфекционных болезней, который назвал термином «вирус». Так был заложен фундамент новой науки - вирусологии .

После Ивановского и Бейеринка открытия совершались одно за другим. В 1898 г. Леффлер и Фрош открыли первый вирус животных - вирус ящура, а Род и Кэрролл в 1901-1902 гг. - первый вирус человека (вирус жёлтой лихорадки).

В том же 1902 г. были открыты вирусы чумы крупного рогатого скота, оспы коз, оспы овец; в 1905 г. - вирусы чумы собак, оспы коров; в 1907 г. - вирус натуральной оспы, вирус денге; в 1908 г. - вирусы полиомиелита, лейкоза кур и др.

И хотя царство вирусов было открыто ещё в конце XIX в., их глубокое изучение стало возможным лишь во второй половине XX века после изобретения электронного микроскопа и адекватных моделей для культивирования.

Мартин Бейеринк (1851—1931)

В настоящее время вирусологию определяют как медико-биологическую науку, изучающую вирусы и субвирусные агенты (вироиды, сателлиты и прионы): их строение, генетику, систематику, эволюцию, их способы заражать и эксплуатировать клетку-хозяина для размножения, их взаимодействие с иммунитетом организма-хозяина, болезни, которые они вызывают, методы их выделения и культивирования, а также использование вирусов в научных исследованиях и терапии.

Вирусы могут быть классифицированы в соответствии с теми хозяевами, которых они поражают: вирусы животных, вирусы растений, вирусы бактерий и др.

Наиболее распространённой является классификация вирусов в соответствии с типом их генетического материала и способа размножения (репликации) в клетке-хозяине. Классификация вирусов обновляется каждые пять лет по решению Международного комитета по таксономии вирусов (МКТВ).

Этот комитет предлагает классифицировать все известные вирусы по четырём иерархическими уровнями: вид, род, семья (иногда подсемейство) и порядок. Сейчас реестр классифицированных вирусов и вироидов включает 3704 вида, входящих в состав 609 родов, 27 подсемейств, 111 семей и 7 порядков.

Основной причиной изучения вирусов является их реальная угроза для человечества. Вирусы являются причиной острых массовых инфекций, на их долю приходится 90% всех инфекционных заболеваний.

Только от острых кишечных и респираторных вирусных инфекций в мире погибает 10-14 млн. человек. Кроме того, вирусы могут быть причиной развития злокачественных заболеваний и вызвать обострение хронических болезней.

В медицинской практике установлено, что вирусы часто являются причиной внутриутробных патологий человека. Следует отметить особую актуальность проблемы так называемых «новых и вновь возникающих инфекций» (emergering-reemergering infections ).

Сегодня известно более 2 тысяч различных болезней человека, спектр которых постоянно пополняется за счёт ранее неизвестных: вирусные лихорадки Ласса, Эбола, Марбург, Зика, ВИЧ-инфекция, ряд вирусных кишечных болезней, вирусные гепатиты C, D, E и G, хантавирусная легочный синдром, ТОРС-коронавирус, болезни нервной системы, вызванные прионами.

Одновременно расширение спектра вирусных болезней происходит за счёт установления природы заболеваний, которые ранее считались неинфекционными (хронические гепатиты, лимфома Беркитта, саркома Капоши, Т-клеточные лейкозы и другие опухоли). Некоторые вирусные варианты онкопатологий так же отнесли к инфекционным болезням.

Всего в онкологии выделено около 250 «специфических» вирусов. При этом доказана этиологическая связь между вирусами гепатита В, С и первичным раком печени, вирусом папилломы человека и раком шейки матки, герпесвирусом человека 8-го типа и саркомой Капоши, вирусом Эпштейна-Барр и лимфомой Беркитта, полиомавирусами клеток Меркеля и карциномой клеток Меркеля, и т.д.

Давно обсуждается вопрос об инфекционной природе некоторых психических расстройств. Сегодня доказано, что в структуре причин самоубийств определённое место занимает инфекционный фактор - вирус Борна.

Также определена вирусная природа многих аутоиммунных (рассеянный склероз, сахарный диабет I типа) и аллергических (сенная лихорадка) болезней человека и животных.

Не менее 300 известных вирусов способны вызывать пандемии (грипп А, оспа, ВИЧ-инфекция, полиомиелит), эпидемии (лихорадка денге, жёлтая лихорадка, Западного Нила, Эбола, Зика), эпидемические вспышки (гепатит Е, вирус Нипа и др.) и спорадические заболевания.

Способность вирусов вызывать смертоносные эпидемии среди людей порождает значительное беспокойство о том, что они могут быть использованы в качестве биологического оружия. Успешное воспроизведение вируса гриппа (пресловутой «испанки») в лаборатории вызвало дополнительные опасения по этому поводу.

Другим примером является вирус натуральной оспы. Официально образцы вируса натуральной оспы хранятся только в двух местах в мире - в лабораториях ГНТЦ «Вектор» (Кольцово, РФ) и Centers for Disease Control and Prevention (Атланта, США). Начиная с 1981 г. вакцинация против оспы больше не практикуется повсеместно, и поэтому большая часть современного населения Земли не имеет устойчивости к вирусу оспы.

Благодаря огромной потенциальной угрозе, которая кроется в вирусных инфекциях, их диагностика имеет большое значение. Но угрозы вирусных инфекций - это только одна из множества частей головоломки под названием «вирус». Учёные нашли и полезные свойства вирусов и научились применять их на благо человечества.

Вирусы имеют большое значение для исследований в молекулярной и клеточной биологии. Поскольку они являются простыми системами, их используют для управления и изучения функционирования клеток.

Например, вирусы применяются в генетических исследованиях. Именно благодаря изучению вирусов были описаны ключевые механизмы молекулярной генетики, такие как: репликация ДНК, транскрипция, процессинг РНК, трансляция, транспорт белков, функционирования рибозимов.

Вирусы могут быть использованы как векторы для введения нужных генов в исследуемые клетки. Это дает возможность заставить клетку производить необходимые чужеродные вещества и изучать последствия введения нового гена в геном. Весьма вероятно, что вирусы найдут широкое применение в генотерапии.

Аналогично, вирусы используются в виротерапии как векторы для лечения различных болезней, поскольку они избирательно действуют на клетки и ДНК. Уже сегодня вирусы используют в борьбе с онкозаболеваниями (для специфического «убийства» некоторых раковых клеток).

Кроме того, вирусы используют с диагностической целью, для лечения бактериальных болезней, для борьбы с насекомыми-вредителями, и даже для регуляции численности популяции нежелательных животных (например - ограничение численности кроликов в Австралии).

Современные нанотехнологии открывают новые широкие возможности применения вирусов. Благодаря своим малым размерам, форме и хорошо изученной химической структуре вирусы используются как «шаблоны» для организации материалов на нано уровне.

Многие вирусы могут быть получены de novo , то есть с нуля. Первый искусственный вирус был получен в 2002 году.

Несмотря на некоторые некорректные трактовки, синтезируется на самом деле не сам вирус, а его генетический материал. Эту технологию уже сегодня используют для разработки вакцин нового типа. Возможность создавать искусственные вирусы имеет большие перспективы, поскольку вирус не может «вымереть», пока известна его геномная последовательность и есть чувствительные к нему клетки.

Сегодня в свободном доступе в специализированных онлайновых базах данных опубликованы полные геномные последовательности 2408 различных вирусов (в том числе вируса натуральной оспы).

Вирусы являются самой распространенной формой существования органической материи на планете, оказывающей огромное влияние на другие формы жизни. Включая так называемых Homo sapiens, т.е. нас с вами. Их изучение и использование в интересах человечества - одна из важнейших задач для учёных.

В Украине развитие вирусологической науки исторически связано с Киевским национальным университетом. Так сложилось, что вот уже более 100 лет, наше учебное заведение занимает лидирующие позиции в этой области науки.

Например, 16 марта 1903 г. именно здесь, в стенах Киевского Императорского университета святого Владимира (так тогда назывался наш Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко), основатель вирусологии Д.И. Ивановский успешно защитил докторскую диссертацию на тему: «Мозаичная болезнь табака» . Тем самым он официально подтвердил свой мировой приоритет в открытии патогена табачной мозаики.

В 1962 г. в Киевском государственном университете имени Т. Г. Шевченко была открыта первая во всем СССР кафедра вирусологии, которая начала подготовку специалистов-вирусологов.

Организатором и первым заведующим кафедрой вирусологии была известный вирусолог и эпидемиолог, профессор, доктор медицинских наук Нина Петровна Корнюшенко . С декабря 2003 кафедру возглавляет профессор, доктор биологических наук, академик Высшей школы Украины, лауреат премии Украины в области науки и техники, премии НАНУ имени Д.К. Заболотного - Валерий Петрович Полищук .

Сегодня кафедра вирусологии УНЦ «Биологии и медицины» Киевского национального университета имени Тараса Шевченко является ведущим центром по подготовке специалистов-вирусологов в Украине.

Студенты, специализирующиеся на кафедре, получают основательную теоретическую и практическую подготовку по целому ряду научных направлений современной вирусологической науки, включая фитовирусологию, бактериофагию, медицинскую и ветеринарную вирусологию.

А.В. Коротеева , доцент кафедры вирусологии, Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Учебно-научный центр «Институт биологии и медицины»

Вирусы. Фаги . Изобретение электронного микроскопа позволило впервые наблюдать мельчайшие организмы - вирусы и фаги. Вирус (лат.- viris - яд) - это особая группа организмов меньших размеров и более простой организации, чем бактерии. Человек встречается с вирусами прежде всего как с возбудителями наиболее распространенных болезней,поражающих человека, животных, растения и даже одноклеточные организмы-бактерии, грибы и простейшие. Вирусы поражают все живое на земле.

Вирусы обладают разной устойчивостью к внешним воздействиям. Многие инактивируются при 60°С в течение 30 мин, другие выдерживают температуру 90°С до 10 мин. Вирусы легко переносят высушивание и низкие температуры, но малоустойчивы ко многим антисептикам, ультрафиолетовым лучам, радиоактивным излучениям.

Вирусы бактерий называют бактериофагами или фагами, вирусы грибов- микофагами, актиномицетов - актинофагами.

Размеры фагов колеблются от 40 до 140 км. Проникая в клетки, бактериофаги вызывают их лизис - растворение. Воздействие фага на бактериальную клетку происходит в несколько стадий (см. рис. 10) : абсорбция фага на бактериальной клетке с помощью базальной пластинки с зубцами и нитями; проникновение ДНК из головки фага по каналу в бактериальную клетку, в которой затем под влиянием фаговой ДНК происходит полная перестройка обмена веществ, синтезируется уже не бактериальная ДНК, а фаговая, что приводит к образованию в бактериальной клетке новых частиц фага; растворение клеточной стенки бактерии; ее гибель.

Бактериофаги наносят большой вред в молочной промышленности (производстве сыров, творога, сметаны) и в производстве.маргарина. Они поражают в основном молочнокислые стрептококки заквасок, используемых для получения этих продуктов. В антибиотической промышленности актинофаги лизируют производственную культуру актиномицетов продуцентов антибиотиков.

Некоторые фаги применяют в медицинской практике для профилактики или лечения заболеваний (например, дизентерии, холеры). В последнее время фаги служат объектами и "моделями" при изучении многих имеющих теоретическое и практическое значение вопросов общей и молекулярной биологии, биохимии, генетики, медицины и др.