Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 10 клас. Задорожній - Нова програма

Тема 5. Репродукція та розвиток організмів

§ 72. Будова вірусів

Поміркуйте

Як можна заразитися вірусною інфекцією?

Згадайте

Властивості живих організмів

Будова клітини

Віруси в системі органічного світу

Віруси є внутрішньоклітинними паразитами — вони розмножуються тільки в живих клітинах, використовуючи їхній ферментативний апарат.

У таксономії живої природи вірусів виділяють в окремий таксон неклітинних форм життя Vira. Основною відмінністю вірусів від клітин є відсутність обміну речовин і нездатність до самостійного розмноження. Поза клітиною віруси не виявляють ознак живого і поводяться як агрегати біомолекул. Позаклітинна форма вірусу називається віріон.

Утім віруси використовують цілком успішний спосіб відтворення. Подібно до всіх живих організмів, вони мають генетичний матеріал, який передають своїм численним копіям. Віруси можуть видозмінюватися й еволюціонувати. Крім того, вони активно впливають на еволюцію живих організмів.

Існування вірусів було відкрито 1892 року видатним ученим Д. Й. Івановським під час вивчення мозаїчної хвороби тютюну.

Будова вірусів

Розміри вірусів варіюють від 20—30 (вірус некрозу тютюну) до 300—400 нм.

Головними компонентами вірусу є молекула нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і захисна оболонка — капсид (мал. 72.1).

Нуклеїнова кислота вірусу може бути представлена молекулою ДНК або РНК, яка може бути одноланцюговою або дволанцюговою, кільцевою або лінійною. За типом нуклеїнової кислоти віруси класифікують на ДНК-вмісні і РНК-вмісні. Тому за кількістю варіантів організації геному віруси набагато різноманітніші, ніж бактерії й еукаріоти.

Капсид складається з однакових білкових частинок — капсомерів. Деякі віруси поверх капсиду мають ліпідну оболонку — суперкапсид. Білки капсиду кодуються вірусним геномом, а суперкапсид утворюється з мембрани клітини-хазяїна.

Різноманітність вірусів

Віруси поширені всюди і є найчисленнішими біологічними об’єктами на Землі. Вони уражають усі форми клітинних організмів, у тому числі тварин, рослини, бактерії та гриби.

Серед вірусів тварин і людини існують збудники дуже небезпечних хвороб, таких, наприклад, як віспа, поліомієліт, сказ, вірусний гепатит, грип, СНІД тощо. Багато вірусів, до яких чутлива людина, уражає тварин, і навпаки. Крім того, деякі тварини є переносниками вірусів людини.

Віруси тварин і людини можуть поширюватися:

тваринами-переносниками (наприклад, вірус сказу);

повітряно-крапельним шляхом під час кашлю або чхання (вірус грипу);

фекально-оральним шляхом під час контакту із зараженою їжею або водою (віруси, що спричиняють кишкові розлади);

статевим шляхом і під час переливання зараженої крові (ВІЛ).

Віруси рослин завдають величезної шкоди сільськогосподарським культурам. Наприклад, вірус тютюнової мозаїки є причиною втрат не тільки тютюну, а й томатів (мал. 72.2), перців і баштанних культур, у яких він викликає некроз плодів. Урожаю рису завдає шкоди вірус карликовості рису. Картопля найчастіше страждає від вірусу карликовості картоплі. Вірусні захворювання спричиняють у рослин нерівномірне забарвлення, пожовтіння й хлороз листків, порушення росту (карликовість), зморшкуватість і скручування листків, надмірну кущистість.

Віруси легко передаються від однієї рослини до іншої через контакт із соком хворих рослин (у разі травмування рослин, під час пікіровки розсади, пасинкування тощо), через насіння, а також комахами-переносниками.

Віруси бактерій — бактеріофаги — вибірково уражають бактеріальні клітини. Типова фагова частка складається з голівки та хвоста (мал. 72.3). У голівці міститься ДНК або РНК. На кінці хвоста розташована базальна пластинка, за допомогою якої вірус закріплюється на поверхні бактерії. Хвіст має вигляд порожнистої трубки, по якій генетичний матеріал потрапляє з головки фага в цитоплазму бактерії.

Мал. 72.1. Будова вірусів

Мал. 72.2. Дія вірусу тютюнової мозаїки у томатів

Мал. 72.3. Будова бактеріофага

Ключова ідея

Віруси є неклітинною формою життя. Компонентами вірусу є нуклеїнова кислота (ДНК або РНК), білкова оболонка (капсид) і ліпідна оболонка (суперкапсид). Віруси уражають усі форми клітинних організмів, іноді викликаючи небезпечні захворювання.

Запитання та завдання

1. Наведіть аргументи «за» і «проти» точки зору на те, що вірус — це: а) форма життя; б) неживий комплекс органічних молекул. 2. Чи існують віруси, корисні для людини?