Надмолекулни комплекси. Вируси

Надмолекулни комплекси

    Много от клетъчните структури са комплекси, изградени от два или повече вида високомолекулни вещества, и се наричат надмолекулни комплекси. При тях, както и при белтъците, е заложен принципът на самоорганизация.
    В надмолекулните комплекси макромолекулите са свързани с много на брой слаби връзки (водородни, хидрофобни). Съобразно нуждите на клетката комплексите могат бързо да се разграждат или самосглобяват. Някои надмолекулни комплекси съществуват за кратко време, други са много стабилни и изграждат сложни структури в клетката. Образуването на надмолекулни комплекси води до възникване на нови свойства и функции, които съставящите ги молекули не притежават.
    Надмолекулни комплекси са мембраните, хроматинът, рибозомите и вирусите. Мембранните структури (клетъчната мембрана и мембраните на клетъчните органели) са надмолекулни комплекси от фосфолипиди и белтъци; рибозомите – комплекси от РНК и белтъци; хроматинът – комплекс от ДНК и белтъци. Вирусите също се разглеждат като надмолекулни комплекси, изградени от РНК или ДНК и белтъци.
    Надмолекулните комплекси са големи клетъчни структури, изградени от няколко вида макромолекули, които се поддържат от междумолекулни сили на привличане.

Вируси

    Вирусите са микроскопични вътреклетъчни паразити. Те проявяват признаци на живот само когато попаднат в жива клетка. Извън клетката гостоприемник вирусите са кристалоподобни структури, наречени вириони.

Разпространение

    Вирусите са разпространени навсякъде в природата. Те причиняват болести по растенията, животните и човека и в голяма степен застрашават живота на Земята. Вирусите имат много ефективни средства за проникване в клетките на гостоприемника си, а много от тях – и за унищожаването им.

Устройство на вирусите

    Вирусите са с големина между 20 и 300 nm. Те имат разнообразна структура и форма – сферична, призматична, многостенна.
    Вирусите са надмолекулни комплекси, които съдържат нуклеинова киселина (РНК или ДНК) и белтъци.

    Вирусите имат винаги един тип нуклеинова киселина, която може да е едноверижна или двуверижна, линейна или пръстеновидна. Тя носи наследствената информация, необходима за изграждането на нови вируси. Белтъчните молекули изграждат обвивката на вирусите (капсид), а нуклеиновата киселина е във вътрешността им. Някои вируси имат още една обвивка, от която излизат различни „шипове“, служещи за разпознаване на клетката гостоприемник и за проникване в нея.

Възпроизвеждане на вирусите

    Вирусите проникват в организма от друг организъм или от околната среда. Те атакуват определени клетки, наречени прицелни клетки. Грипните вируси например, нападат клетките на дихателните органи, вирусът на СПИН – HIV, напада определени бели кръвни клетки на човека. Ето защо повече от вирусите, които причиняват болести на растения и животни, са безопасни за човека. След като е разпознал клетката гостоприемник и е навлязъл в нея, вирусът започва да се самовъзпроизвежда. Той нарушава обмяната на веществата в клетката и изцяло я подчинява на генетичната си програма. Нападнатата клетка използва своите вещества, енергия и ензими за изграждане на вирусните структури, докато собствените ѝ синтезни процеси замират. След синтезирането на нуклеинови киселини и белтъчни молекули настъпва спонтанно самосглобяване на вирусните частици. Образуваните от една нападната клетка нови вируси може да са стотици, дори хиляди. Те напускат клетката или я разрушават. Новите вируси заразяват други клетки, а ако не намерят необходимата клетка гостоприемник, не проявяват признаци за живот.

Живи ли са вирусите?

    Това е често задаван въпрос, за който няма единно мнение. Повече от учените определят вирусите на границата между неживата и живата природа.

    Доводи за:

    1. Вирусите съдържат нуклеинови киселини и белтъци – биополимерите, характерни за всички организми.

    2. Вирусите могат да се възпроизвеждат и самоорганизират.

    3. Вирусите притежават свойствата наследственост и изменчивост. Те могат да се променят (адаптират).

 

    Доводи против:

    1. Извън клетката гостоприемник вирусите не проявяват признаци на живот.

    2. Вирусите нямат клетъчно устройство.

    3. Вирусите не са автономни структури, тъй като в тях не протичат основните жизнени процеси (хранене, дишане, отделяне, движение, растеж и развитие).

        За да знаете повече

 

    • Вирусите са открити през 1892 г. от руския учен Д. Ивановски. Той изследвал болестта тютюнева мозайка, причиняваща поява на петна по листата на тютюна. Като филтрувал извлек от увредени листа през филтър, който не пропуска бактерии, ученият открил, че причинителят на болестта е много по­малък от бактериите. Терминът „вирус“ на латински означава отрова.
    • Вироидите са малки кръгови РНК­молекули без белтъчна обвивка. Паразитират в растителни клетки.
    • Прионите са друга група инфекциозни причинители, които се състоят само от белтъчна молекула. Причиняват смъртоносни поражения на нервната система на животни и човек. (напр. болестта на Якоб – Кройцфелд, известна като „луда крава“)
    • Размножаването на вирусите в клетките се влияе от температурата. За вирусите най­подходяща за размножаване е температурата, свойствена за техните клетки гостоприемници. Оптималната температура за вирусите, които обитават човешкото тяло, е 36 – 37оС. Изключение правят вирусите, развиващи се в горните дихателни пътища, които се размножават при по­ниска температура. По­високата температура при болестни състояния е защитна реакция на организмите, тъй като при 38 – 39оС размножаването на вирусите намалява, а при 40 – 41оС спира.

        Кратко обобщение

 

    надмолекулни комплекси
    вируси

     Надмолекулните комплекси са големи клетъчни структури, изградени от няколко вида макромолекули. Вирусите са надмолекулни комплекси, съдържащи белтъци и РНК или ДНК. Те са вътреклетъчни паразити, които нямат клетъчен строеж и са на границата на живото и неживото.

        Въпроси и задачи

 

    1. Изяснете устройството на надмолекулните комплекси и вирусите.
    2. В какво се изразява висшата форма на паразитизъм, която проявяват вирусите?
    3. Според вас може ли вирусите да се причислят към организмовия свят?
    4. Прочетете плана на следващия урок – „Вируси и болести (Семинар)“. За провеждането му е необходима  по-продължителна подготовка с разработване на проектни задачи. Подгответе се за часа предварително, като се групирате в екипи. Всеки екип да избере една от примерните теми и да изготви постер или презентация. Използвайте представената в урока информация, посочената от учителя литература, допълнителни материали от интернет или от училищната медицинска сестра.

Проверете какво сте научили