Вирусы на границе живого и не живого

Вопрос “вирус живой или неживой?” на протяжении всей истории вирусологических исследований поднимался неоднократно. Конечно, этот вопрос напрямую связан с другим вопросом: “Что такое жизнь?”
Ответить заведомо живой ли вирус трудно, и часто подчеркивалось, что представления о жизни регулярно менялись в последние десятилетия, делая любой ответ на этот вопрос еще более деликатным.

Очень существенным отличием от явно живого является то, что вирусы являются внутриклеточными паразитами, причем сильный акцент делается на их зависимости от хозяина.

Версия что вирусы не живые

Выдвинута точка зрения: вирусы не могут считаться живыми из-за их неспособности размножаться без клеточного хозяина.

Другая точка зрения, безусловно, отражает отдельные, важные особенности вирусов: они сочетают в себе “одушевленные” (размножение и последующая эволюция) и “неживые” черты (отсутствие автономии, существование инертного состояния). Эта дихотомия подпитывает вечную дискуссию ”жизнь против не-жизни” среди исследователей, а тем среди научных журналистов и заинтересованных представителей общественности.

Простые примеры из различных областей биологии показывают, что резкая граница между живыми и неживыми (или одушевленными и неодушевленными) сущностями-это всего лишь иллюзия. Интересные факты природы это подтверждают.

Промежуточное состояние

Растущие бактерии и археи, безусловно, живы. Однако многие из них, если не большинство, впадают в спящее (персистирующее) состояние при голодании и других формах стресса. Спящие клетки имеют значительно сниженную метаболическую активность и либо способны, либо не способны возобновить рост и деление в зависимости от условий окружающей среды, а также случайных факторов.

Живы ли спящие клетки или нет? Интуитивно люди склонны отвечать “да”: дремлющие клетки явно не мертвы, потому что мы можем возобновить их рост при заданных условиях. Но с биохимической точки зрения они резко отличаются от истинно живых клеток. Поэтому спящие клетки существуют в каком-то третьем, “инертном” состоянии, которое не является ни истинно “живым”, ни неодушевленным. Еще более резко грамположительные бактерии, такие как бациллы и клостридии, а также цианобактерии, спорулируют в неблагоприятных условиях. Споры практически инертны биохимически и опять же могут возвращаться или не возвращаться к активному размножению. Они живы или мертвы? Или они тоже представляют третье состояние? Таким образом, дихотомия ”мертвое-живое” в классификации биологических сущностей, по-видимому, представляет собой неразрешимую проблему, при которой границы жизни не могут быть четко определены.

Интересно, что кажущиеся парадоксы в отношении “живости” не ограничиваются одноклеточными живыми организмами без ядра и нуклеотидами. Например, некоторые беспозвоночные микроорганизмы могут выживать при длительной инкубации в открытом космосе, где невозможны никакие биохимические реакции. Однако после возвращения спутника на землю некоторые из них выжили и даже смогли произвести потомство. Должны ли они быть признаны “живыми”, в обычном смысле, во время этого воздействия?

Можно вызвать множество других ситуаций в биологии, где рациональный ответ на вопрос ” вирус живой или неживой?” , чтобы подчеркнуть, что этот вопрос обычно не допускает ответа ” да ” или “нет”.

Аспекты живости

В приведенном выше обсуждении рассматривается вопрос о состоянии живости (можно ли считать вирус живым или нет) с вопросом о категории одушевленных (в отличие от неодушевленных) объектов (принадлежит ли данный объект к категории живых существ или нет).

Когда речь заходит о вирусах, эти различные аспекты живости переплетаются и обычно обсуждаются совместно. Действительно, их можно рассматривать как не относящиеся к категории живых существ, поскольку они не способны к автономному размножению, а внеклеточные частицы нуклеиновой кислоты находятся в спящем (инертном) состоянии.

Ответ на вопрос ” жив ли X?” мы утверждаем, что всегда можно сказать, принадлежит ли та или иная сущность к области биологии. Такой ответ может быть дан в рамках фундаментальной концепции, которая может быть обозначена как парадигма с акцентом на вирусы.

Версия, что вирус живой?

В последнее время некоторые биологи утверждают, что с 2003 года был сделан ряд новых открытий.

В первую очередь открытие растущего числа “гигантских” вирусов видимых под световым микроскопом, часто с большим двухцепочечным ДНК-геномом и большим содержанием генов. Эти относительно большие неклеточные инфекционные агенты радикально изменяют наши представления о живом или неживом статусе. Главным образом потому, что стало очень трудно провести границу между некоторыми клеточными организмами, сильно зависящими от своего хозяина и имеющими менее минимального генома, и гигантскими, которые кодируют многие гены и проявляют некоторую степень автономии.

Проблема состоит в том, чтобы определить, в какой степени вирусы могут рассматриваться как организмы (с мыслью, что все организмы являются живыми существами, но не все живые существа являются организмами). Ответ на этот вопрос, естественно, будет зависеть от определения организма, которое мы принимаем. Многие биологи по ряду причин, упомянутых выше, таких как зависимость от хозяина и отсутствие автономного метаболизма, считают, что вирусы не являются организмами.

Понятие организма обычно рассматривается как более точное понятие живого существа, поскольку оно связано с идеей очень высокой степени функциональной организации и сотрудничества с сильными взаимодействиями между составными частями.

Однако даже те, кто скептически относится к вопросу о живом статусе вирусов, обычно считают, что более широкий вопрос о месте вирусов в биологическом мире заслуживает внимания.
Действительно, независимо от их включения или исключения из категории живых существ, вирусы обязательно выступают в качестве основных биологических объектов с нескольких ключевых точек зрения.

Вирусы являются Дарвиновскими сущностями, самовоспроизводящимися и подверженными эволюционным процессам, таким как естественный отбор и дрейф, в то же время оказывая избирательное давление на своих хозяев.

Все это говорит о том, что вопрос о том, что делают вирусы (различные эволюционные, экологические и физиологические явления, в которые они вовлечены), на самом деле не менее важен, чем вопрос о том, что они собой представляют (то есть вирус живой или неживой).

Таким образом, изучение вирусов поднимает фундаментальные вопросы, связанные с определением жизни, биологической индивидуальности и идентичности, понятием организма и онтологией живых существ или процессов.

В этом контексте философам биологии – и, возможно, даже всем философам-кажется крайне важным начать обращать внимание на вирусы которые могут изменить мир.

реферат Вирусы - на границе живого и неживого Тип работы: реферат. Добавлен: 07.07.2014. Год: 2014. Страниц: 10. Уникальность по antiplagiat.ru:

Введение.
1. Свойства вирусов
2. Жизненные циклы вирусов
3. Происхождение вирусов
4. Классификация вирусов
5. Интересные факты о вирусах
Заключение.
Приложения.
Список литературы.

1. Свойства вирусов

Вирусы – это мельчайшие живые организмы, размеры которых варьируют в пределах примерно от 20 до 300 мм; в среднем они раз в пятьдесят меньше бактерий. Как уже говорилось, вирусы нельзя увидеть с помощью светового микроскопа (так как их размеры меньше полудлины световой волны), и они проходят через фильтры, которые задерживают бактериальные клетки.

Вирусы устроены очень просто. Они состоят из фрагмента генетического материала, либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевину вируса, и окружающей эту сердцевину защитной белковой оболочкой, которую называют капсидом. Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом. У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще и дополнительная липопротеидная оболочка, которая возникает из плазматической мембраны клетки-хозяина. В отличие от всех остальных организмов вирусы не имеют клеточного строения.

Оболочка вирусов часто бывает построена из идентичных повторяющихся субъединиц – капсомеров. Из капсомеров образуются структуры с высокой степенью симметрии, способные кристаллизироваться. Это позволяет получить информацию об их строении как с помощью кристаллографических методов, основанных на применении рентгеновских лучей, так и с помощью электронной микроскопии. Как только в клетке-хозяине появляются субъединицы вируса, они сразу же проявляют способность к самосборке в целый вирус. Самосборка характерна и для многих других биологических структур, она имеет фундаментальное значение в биологических явлениях.

Спиральная симметрия. Лучшей иллюстрацией спиральной симметрии может служить вирус табачной мозаики (ВТМ), содержащий РНК. 2130 одинаковых белковых субъединиц составляют вместе с РНК единую целостную структуру – нуклеокапсид. У некоторых вирусов, например у вирусов свинки и гриппа, нуклеокапсид окружен оболочкой.

Бактериофаги. Вирусы, которые нападают на бактерий, образуют группу так называемых бактериофагов. У некоторых бактериофагов имеется явно выраженная икосаэдрическая головка, а хвост обладает спиральной симметрией.

Сложные вирусы. Некоторые вирусы, например, рабдовирусы и вирусы оспы, имеют сложное строение.

2. Жизненные циклы вирусов

Жизненные циклы большинства вирусов, вероятно, схожи. А вот в клетку они, по-видимому, проникают по-разному, поскольку в отличие от вирусов животных бактериальным и растительным вирусам приходится проникать еще и через клеточную стенку. Проникновение в клетку не всегда происходит путем инъекции, и не всегда белковая оболочка вируса остается на внешней поверхности клетки.

Попав внутрь клетки-хозяина, некоторые фаги не реплицируются. Вместо этого их нуклеиновая кислота включается в ДНК хозяина. Здесь эта нуклеиновая кислота может оставаться в течение нескольких поколений, реплицируясь вместе с собственной ДНК хозяина. Такие фаги известны под названием умеренных фагов, а бактерии, в которых они затаились, называются лизогенными. Это означает, что бактерия потенциально может лизироваться, но лизиса клеток не наблюдается до тех пор, пока фаг не возобновит свою деятельность. Такой неактивный фаг называется профагом или провирусом.

3. Происхождение вирусов

4. Классификация вирусов

Система классификации вирусов необходима в практической работе, и попытки ее создания предпринимались неоднократно. Наиболее продуктивным оказался подход, основанный на структурно-функциональной характеристике вирусов: чтобы отличить разные группы вирусов друг от друга, описывают тип их нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК, каждая из которых может быть одноцепочечной или двухцепочечной), ее размеры (число нуклеотидов в цепочке нуклеиновой кислоты), число молекул нуклеиновой кислоты в одном вирионе, геометрию вириона и особенности строения капсида и наружной оболочки вириона, тип хозяина (растения, бактерии, насекомые, млекопитающие и т.д.), особенности вызываемой вирусами патологии (симптомы и характер заболевания), антигенные свойства вирусных белков и особенности реакции иммунной системы организма на внедрение вируса.

5. Интересные факты о вирусах

Вначале вирусы считали ядовитыми веществами, затем – одной из форм жизни, потом – биохимическими соединениями. Сегодня предполагают, что они существуют между живым и неживым мирами и являются основными участниками эволюции. Вирусы – это паразиты, которые почти целиком зависят от клетки-хозяина. Они используют его энергию, необходимую для синтеза нуклеиновых кислот и белков, для дальнейших видоизменений этих белков и их адресной доставки. Без этого вирусы не могли бы размножаться в среде. И тогда напрашивается вполне резонный вывод: несмотря на то, что все процессы в клетке после инфицирования регулируются вирусом, сам он – неживой объект, паразитирующий на живых системах с автономным метаболизмом.

У вирусов есть своя, очень длинная эволюционная история, восходящая к истокам возникновения одноклеточных организмов. Тем не менее, большинство специалистов в области эволюционной биологии считают вирусы неживыми объектами и не принимают их во внимание при исследовании эволюционных процессов.

Биологи не отрицают, что вирусы играли какую-то роль в эволюции. Но, считая их неживой материей, они ставят их в один ряд с такими факторами, как климатические условия.

Паразитические организмы, к каким бы разновидностям живого они не принадлежали, всегда устроены проще, чем их свободно живущие родственники. Растения паразиты могут утратить зеленый цвет, способность к фотосинтезу, а животные – потерять органы чувств, конечности, иногда даже пищеварительную систему и все равно будут жить. А вот вирусы обошли в этом вопросе всех: у них нет почти ничего своего. Вне зараженной клетки вирус представляет собой капсулу, внутри которой находится несколько генов иногда даже не соединенных вместе.

Что касается борьбы с вирусами как возбудителями заболеваний, то совершенно ясно, что каждый из них требует индивидуального подхода. Их патогенность никак не связана с формой, размером или способом размножения, что осложняет лечение пациентов. Ведь даже вирусы, сходные между собой, могут стать причиной различных заболеваний.

Вирусы постоянно видоизменяют границу между биологическим и химическим мирами. Наиболее эффективным методом борьбы с вирусами является вакцинация.

Значение вирусов огромно как в живой природе, так и в жизни человека, поскольку вирусы являются паразитами и поражают все известные организмы. Многие из них (грипп, полиомиелит, ВИЧ и др.) вызывают у людей тяжелые заболевания, нередко с летальным исходом.
Однако вирусы могут быть полезными. Прежде всего вирусы, как и любые другие паразиты, стимулируют деятельность защитных сил организмов, направляя, в известной степени, эволюционный процесс. Многие вирусы, поражающие бактерии, чрезвычайно важны для медицины и ветеринарии, поскольку позволяют естественным путем и без химических реагентов побеждать многие бактериальные инфекции.

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.

Коронавирус становится поводом пошутить над незнакомцем, ему посвящают мемы, о нем слагают песни. Вирус проникает не только в организмы живых существ, но и в поп-культуру. Однако пройдет время, и о нем все забудут, как когда-то перестали говорить о вирусе Эбола, атипичной пневмонии и оспе.

Север Туркмении, 1980-е годы. В Средней Азии возникла вспышка ранее неизвестного вируса. Обстановка сложная и напряженная. Вирус передается через зараженную воду. Из-за ее употребления количество заболевших резко растет. В большинстве случаев болезнь протекает относительно благополучно, но ужас в том, что умирают в основном женщины в третьем триместре беременности.

Михаил Фаворов,
эпидемиолог, доктор медицинских наук

Сегодня Михаил Фаворов живет в США, занимает пост президента компании DiaPrep System Inc и продолжает активно работать в области диагностики, контроля и профилактики инфекционных заболеваний.

Вирус — простейшая форма жизни. Принято считать, что если он находится внутри человека или животного, то становится живым существом — размножается и обменивается информацией. Но когда вирус находится вне организма, он считается неживым. О вирусах мы узнали сравнительно недавно, около 100 лет назад. М икробиолог Дмитрий Ивановский опубликовал исследование о существовании некой субстанции, которая проходит через фильтры, задерживающие бактерии, и назвал ее вирусом. В то время как чума человечеству известна многие тысячелетия, у нее другая природа — она вызывается бактериями, которые являются более сложным и крупным организмом. Ее распространение было связано с низким уровнем жизни и плохой гигиеной. Процент летальности достигал 25%, то есть при легочной форме погибал каждый четвертый.

Среди вирусных инфекций самой страшной была оспа, которая затронула все страны мира. Вызывалась она вирусом натуральной оспы. Вакцину удалось изобрести благодаря случайному знакомству с коровьей оспой. Вирус животных, которые выступали переносчиками, вводили в организм человека, но вакцинированные не заболевали человеческой формой болезни: организм защищали антитела введенного вируса. Уникальность натуральной оспы в том, что это антропонозный вирус — им болели только люди. Поэтому, когда произвели вакцину, оспу удалось искоренить. В 1950-х годах в Африке были вакцинированы последние контактировавшие с больными, а с 1978 года вирус был полностью ликвидирован. Оспа исчезает, когда у последнего заболевшего появляются антитела, — он выздоравливает и перестает быть переносчиком.

Рецепты с летучей мышью

Тепло наших тел

По уровню плотности населения Китай и Индия превосходят все остальные регионы планеты, а разнообразие видов животных в Африке настолько велико, что большинство из нас вряд ли догадываются о существовании некоторых из них, например окапи, виверр, руконожек. Как редкие животные, так и плотность населения становятся дополнительными стимулами высокой скорости распространения заражения. Вирусы не поражают отдельно китайцев или представителей других наций, вирусы аполитичны и не имеют вероисповедания. Они умеют приспосабливаться к любым изменениям среды не хуже человека. Все, что им нужно, — тепло наших тел и, возможно, определенные рецепторы.

Вспышка эпидемий — это не просто случайность, а стечение обстоятельств.

Все закрыто: рынки, магазины, метро. Остановки общественного транспорта абсолютно пусты. По тротуарам проплывает только мусор, гонимый ветром, исчезающий в желтоватой дымке. Странно, если учесть, что в городе проживают миллионы человек. Изредка на улице появляются люди в респираторных масках, некоторые сделаны из подручных средств. Однажды увидев такую картину, вряд ли возможно спутать с чем-то эпицентр распространения респираторного заболевания, и защищаться надо незамедлительно.

Чтобы обезопасить себя и свою семью во время респираторной эпидемии, главное — находиться на расстоянии не ближе 2 м от заболевшего, чихающего или кашляющего человека, мыть руки каждые два часа, проветривать помещения, минимально контактировать с людьми.

История человечества насчитывает десятки тысяч кровавых войн, но самые страшные по потерям, пожалуй, — войны с паразитами. По некоторым данным, от чумы умерло больше людей, чем в результате всех войн, вместе взятых, — около 186 млн человек. От одной Юстиниановой чумы, первой зарегистрированной в истории, погибли 100 млн человек. Разработка защиты от биологической угрозы требует больших затрат, поэтому вакцины создаются только для тех вирусов, которые представляют реальную опасность. Более того, к некоторым вакцинам вирусы привыкают, становятся устойчивыми и меняют свою структуру, поэтому человечеству приходится постоянно быть начеку и придумывать что-то новое.

Респираторная маска вполне может защитить, но проблема в том, что надежна она всего 20 минут.

На уроках биологии нам говорили, что жизнь — это способ существования нуклеиновых кислот. Один из вариантов существования нуклеиновых кислот — это вирусы, которые живут на других организмах. Они совершенно не заботятся о нашем благополучии, они пытаются приспособиться, как и все живые существа на планете. Единственное, за что стоит их благодарить, — эволюционное совершенство иммунной системы человека. Веками, когда появлялось какое-либо заражение, организм человека вырабатывал антитела и формировал клеточный иммунитет. Все знают, что если держать человека в стерильной среде, а потом выпустить на улицу, он вскоре умрет, потому что у него не будет механизма выработки защиты. Но это не цель существования вирусов, скорее побочный эффект.

Прогнозировать возникновение вспышек вирусов еще сложнее, чем рассуждать о высших смыслах. Это всегда уникальная ситуация, которая происходит в результате изменения состояния окружающей среды, при которой человек попадает в новые условия взаимодействия с другими видами животных. А сегодня антропогенное воздействие на окружающую среду достигло абсолютно несопоставимых масштабов по сравнению с предыдущими поколениями, к тому же человек как вид постоянно растет. У ученых есть возможность наблюдать за попытками вирусов совершить кроссвидовой переход благодаря лабораторным методам слежения. Врачи ликвидировали оспу и почти победили вирус полиомиелита — это внушает надежду, что с новым вирусом можно будет хотя бы договориться. Как бы ни сложились эти взаимоотношения, стоит помнить: пока человек будет существовать как вид, всегда найдутся те, кто захочет на нем паразитировать.

Как защититься от коронавируса? Узнайте здесь.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Компьютерный вирус Вирус человека

У меня печальный вид, – Голова с утра болит, Я чихаю, я охрип. Что такое? Это – . Какой-то странный маскарад: Все в масках, но никто не рад. Где серпантин? А где шары? Где конкурсы для детворы? Не слышно музыки и песен, Сценарий малоинтересен. Нет танцев, клоунов и смеха. "Апчхи!" и "Кхе!" разносит эхо. Похоже, каждый крепко влип, Ведь маскарад устроил .

На границе живого и неживого: вирусы

ВИРУСЫ – КТО или ЧТО?

Органоид Функция 1. Клеточная мембрана 2. Передача наследственной информации 3. Митохондрии 4. Фотосинтез : образование кислорода и органических веществ 5. Вакуоль 6. Переваривание ненужных веществ и частей клетки

ВИРУСЫ – КТО или ЧТО?

ВИРУСОЛОГИЯ – наука, изучающая вирусы. Дмитрий Иосифович Ивановский 1892 год открытие вируса табачной мозаики Стихийным злом эволюции назвали ученые сверхмельчайшие формы жизни, не имеющие клеточного строения, значение их огромно, и многое еще неизвестно об этих загадочных существах нашей планеты.

Вирусы способны образовывать кристаллы и сохраняться в виде такого типичного состояния неживой природы

Строение вирусов. * Размеры вирусов варьируют в широких пределах – от 10 до700 нм. С помощью электронного микроскопа установлено, что вирусы могут иметь различную форму: шаро-, палочко-, нитевидную, цилиндрическую , форму кристаллов. Известно более 1000 видов!

В процессе эволюции вирусы приобрели способ размножаться только в клетках определенных организмов. Это позволяет разделить их на 4 группы: вирусы животных, растений, человека и бактерий.

* Вне клетки хозяина они не проявляют никаких свойств живого организма! Они не потребляют пищи и не вырабатывают энергии, не растут, у них нет обмена веществ.

Значение вирусов Самостоятельная работа с текстом. Прочитать текст на стр. 106, выписать значение вирусов в тетрадь. В отдельные столбики выделить положительную и отрицательную роль вирусов. - +

Закрепление знаний: Вирусы –это ………………… Приведите примеры вирусов……. Можно ли увидеть вирусы в световой микроскоп? Кто открыл вирус табачной мозаики? В каком случае вирусы проявляют свою жизнедеятельность? Охарактеризуйте вред и пользу вирусов?

* Паразит *Несамостоятельный, микроскопический *Сторожит, проникает, разрушает *Будь осторожен каждый живой. *Опасность.

Выберите книгу со скидкой: