Οι ιοί (η βιολογία αποκρυπτογραφεί την έννοια αυτού του όρου ως εξής) είναι εξωκυτταρικοί παράγοντες που μπορούν να αναπαραχθούν μόνο με τη βοήθεια ζωντανών κυττάρων. Επιπλέον, είναι σε θέση να μολύνουν όχι μόνο ανθρώπους, φυτά και ζώα, αλλά και βακτήρια. Οι βακτηριακοί ιοί ονομάζονται βακτηριοφάγοι. Όχι πολύ καιρό πριν, ανακαλύφθηκαν είδη που εκπλήσσουν το ένα το άλλο. Ονομάζονται "δορυφορικοί ιοί".
Γενικά χαρακτηριστικά
Οι ιοί είναι μια πολύ πολυάριθμη βιολογική μορφή, καθώς υπάρχουν σε κάθε οικοσύστημα στον πλανήτη Γη. Μελετώνται από μια τέτοια επιστήμη όπως η ιολογία - ένα τμήμα της μικροβιολογίας.
Κάθε σωματίδιο ιού έχει πολλά συστατικά:
- γενετικά δεδομένα (RNA ή DNA);
- καψίδιο (κέλυφος πρωτεΐνης) - εκτελεί προστατευτική λειτουργία,
Οι ιοί έχουν ένα αρκετά διαφορετικό σχήμα, που κυμαίνεται από τον πιο απλό σπειροειδή έως εικοσαεδρικό. Τα τυπικά μεγέθη είναι περίπου το ένα εκατοστό του μεγέθους ενός μικρού βακτηρίου. Ωστόσο, τα περισσότερα από τα δείγματα είναι τόσο μικρά που δεν είναι ορατά καν με μικροσκόπιο φωτός.
Από τη φύση τους, οι ιοί είναι παράσιτα και δεν μπορούν να αναπαραχθούν έξω από ένα ζωντανό κύτταρο. Αλλά το να είσαιέξω από το κελί, σταματήστε να εμφανίζετε ζωντανά σημάδια.
Μετάδοση με διάφορους τρόπους: οι ιοί που ζουν στα φυτά μετακινούνται από έντομα που τρέφονται με χυμούς χόρτου. Οι ιοί των ζώων μεταφέρονται από έντομα που ρουφούν το αίμα. Στον άνθρωπο, οι ιοί μεταδίδονται με πολλούς τρόπους: μέσω αερομεταφερόμενων σταγονιδίων, μέσω σεξουαλικής επαφής και μέσω μεταγγίσεων αίματος.
Origin
Οι ιοί (η βιολογία έχει τεράστιο αριθμό ειδών) έχουν αρκετές υποθέσεις προέλευσης. Αυτά τα παράσιτα έχουν βρεθεί σε κάθε χιλιοστό του πλανήτη όπου υπάρχουν ζωντανά κύτταρα. Επομένως, υπάρχουν από την αρχή της ζωής.
Στην εποχή μας, υπάρχουν τρεις υποθέσεις για την προέλευση των ιών.
- Η υπόθεση της κυτταρικής προέλευσης δηλώνει ότι οι εξωκυτταρικοί παράγοντες προέκυψαν από θραύσματα RNA και DCH που θα μπορούσαν να απελευθερωθούν από έναν μεγαλύτερο οργανισμό.
- Η παλίνδρομη υπόθεση δείχνει ότι οι ιοί ήταν μικρά κύτταρα που ήταν παρασιτικά σε μεγαλύτερα είδη, αλλά με την πάροδο του χρόνου έχασαν τα γονίδια που απαιτούνται για την ύπαρξη παρασιτικών.
- Η υπόθεση της συνεξέλιξης υποδηλώνει ότι οι ιοί εμφανίστηκαν την ίδια στιγμή που εμφανίστηκαν τα ζωντανά κύτταρα, δηλαδή πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Και εμφανίστηκαν ως αποτέλεσμα της κατασκευής πολύπλοκων συμπλεγμάτων νουκλεϊκών οξέων και πρωτεϊνών.
Εν συντομία σχετικά με τους ιούς (σχετικά με τη βιολογία αυτών των οργανισμών, η γνωσιακή μας βάση, δυστυχώς, απέχει πολύ από το να είναι τέλεια) μπορείτε να διαβάσετε σε αυτό το άρθρο. Κάθε μία από τις παραπάνω θεωρίες έχει τα μειονεκτήματά της.και αναπόδεικτες υποθέσεις.
Οι ιοί ως μορφή ζωής
Υπάρχουν δύο ορισμοί για τη μορφή ζωής των ιών. Σύμφωνα με την πρώτη, οι εξωκυτταρικοί παράγοντες είναι ένα σύμπλεγμα οργανικών μορίων. Ο δεύτερος ορισμός λέει ότι οι ιοί είναι μια ειδική μορφή ζωής.
Οι ιοί (η βιολογία υποδηλώνει την εμφάνιση πολλών νέων τύπων ιών) χαρακτηρίζονται ως οργανισμοί στα όρια των ζωντανών. Μοιάζουν με τα ζωντανά κύτταρα στο ότι έχουν το δικό τους μοναδικό σύνολο γονιδίων και εξελίσσονται με βάση τη μέθοδο της φυσικής επιλογής. Μπορούν επίσης να αναπαραχθούν, δημιουργώντας αντίγραφα του εαυτού τους. Δεδομένου ότι οι ιοί δεν έχουν κυτταρική δομή, οι επιστήμονες δεν τους θεωρούν ως ζωντανή ύλη.
Για να συνθέσουν τα δικά τους μόρια, οι εξωκυτταρικοί παράγοντες χρειάζονται ένα κύτταρο ξενιστή. Η έλλειψη του δικού τους μεταβολισμού δεν τους επιτρέπει να αναπαράγονται χωρίς εξωτερική βοήθεια.
Ωστόσο, το 2013, δημοσιεύτηκε ένα επιστημονικό άρθρο ότι ορισμένοι βακτηριοφάγοι έχουν το δικό τους προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα. Και αυτό είναι περισσότερη απόδειξη ότι οι ιοί είναι μια μορφή ζωής.
Ταξινόμηση ιών Βαλτιμόρης
Τι είναι οι ιοί, η βιολογία περιγράφει με αρκετή λεπτομέρεια. Ο David B altimore (βραβευμένος με Νόμπελ) ανέπτυξε την ταξινόμηση των ιών, η οποία εξακολουθεί να είναι επιτυχημένη. Αυτή η ταξινόμηση βασίζεται στον τρόπο σχηματισμού του mRNA.
Οι ιοί πρέπει να σχηματίζουν mRNA από το δικό τους γονιδίωμα. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για την αντιγραφή του αυτο-νουκλεϊκού οξέος καισχηματισμός πρωτεΐνης.
Η ταξινόμηση των ιών (η βιολογία λαμβάνει υπόψη την προέλευσή τους), σύμφωνα με τη Βαλτιμόρη, είναι η εξής:
- Ιοί με δίκλωνο DNA χωρίς στάδιο RNA. Σε αυτά περιλαμβάνονται μιμιοί και ερπητοϊοί.
- Μονόκλωνο DNA με θετική πολικότητα (παρβοϊοί).
- Δίκλωνο RNA (ροταϊοί).
- Μονόκλωνο RNA θετικής πολικότητας. Εκπρόσωποι: flaviviruses, picornaviruses.
- Μονόκλωνο μόριο RNA διπλής ή αρνητικής πολικότητας. Παραδείγματα: φιλοϊοί, ορθομυξοϊοί.
- Μονόκλωνο θετικό RNA, καθώς και η παρουσία σύνθεσης DNA σε ένα πρότυπο RNA (HIV).
- Δίκλωνο DNA και η παρουσία σύνθεσης DNA σε ένα πρότυπο RNA (ηπατίτιδα Β).
Διάρκεια ζωής
Παραδείγματα ιών στη βιολογία βρίσκονται σχεδόν σε κάθε βήμα. Αλλά για όλους ο κύκλος ζωής προχωρά σχεδόν το ίδιο. Χωρίς κυτταρική δομή, δεν μπορούν να αναπαραχθούν με διαίρεση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούν υλικά που βρίσκονται μέσα στα κύτταρα του ξενιστή τους. Έτσι, αναπαράγουν μεγάλο αριθμό αντιγράφων του εαυτού τους.
Ο κύκλος του ιού αποτελείται από πολλά στάδια που αλληλοεπικαλύπτονται.
Στο πρώτο στάδιο, ο ιός προσκολλάται, δηλαδή σχηματίζει μια συγκεκριμένη σύνδεση μεταξύ των πρωτεϊνών του και των υποδοχέων του κυττάρου ξενιστή. Στη συνέχεια, πρέπει να διεισδύσετε στο ίδιο το κύτταρο και να μεταφέρετε το γενετικό σας υλικό σε αυτό. Ορισμένα είδη ανέχονται επίσης πρωτεΐνες. Μετά από αυτό, συμβαίνει η απώλεια του καψιδίου και του γονιδιωματικού νουκλεϊκού οξέοςκυκλοφόρησε.
Μετά την είσοδο του παρασίτου στο κύτταρο, αρχίζει η συγκέντρωση των ιικών σωματιδίων και η τροποποίηση της πρωτεΐνης. Τελικά, ο ιός φεύγει από το κύτταρο. Ακόμα κι αν συνεχίσει να αναπτύσσεται ενεργά, μπορεί να μην σκοτώσει το κύτταρο, αλλά να συνεχίσει να ζει σε αυτό.
Ανθρώπινες ασθένειες
Η βιολογία ερμηνεύει τους ιούς ως τη χαμηλότερη εκδήλωση ζωής στον πλανήτη Γη. Το κοινό κρυολόγημα είναι μια από τις απλούστερες ιογενείς ασθένειες του ανθρώπου. Ωστόσο, αυτά τα παράσιτα μπορούν επίσης να προκαλέσουν πολύ σοβαρές ασθένειες όπως το AIDS ή η γρίπη των πτηνών.
Κάθε ιός έχει συγκεκριμένο μηχανισμό δράσης στον ξενιστή του. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τη λύση των κυττάρων, η οποία οδηγεί στο θάνατό τους. Στους πολυκύτταρους οργανισμούς, όταν ένας μεγάλος αριθμός κυττάρων πεθαίνει, ολόκληρος ο οργανισμός αρχίζει να λειτουργεί ανεπαρκώς. Σε πολλές περιπτώσεις, οι ιοί μπορεί να μην βλάψουν την ανθρώπινη υγεία. Στην ιατρική, αυτό ονομάζεται λανθάνουσα κατάσταση. Ένα παράδειγμα τέτοιου ιού είναι ο έρπης. Ορισμένα λανθάνοντα είδη μπορεί να είναι ευεργετικά. Μερικές φορές η παρουσία τους πυροδοτεί μια ανοσολογική απόκριση έναντι βακτηριακών παθογόνων.
Ορισμένες λοιμώξεις μπορεί να είναι χρόνιες ή δια βίου. Δηλαδή, ο ιός αναπτύσσεται παρά τις προστατευτικές λειτουργίες του οργανισμού.
Επιδημίες
Η επιδημιολογία του ιού είναι η επιστήμη που μελετά τον τρόπο ελέγχου της μετάδοσης ιογενών λοιμώξεων στον άνθρωπο. Η μετάδοση των παρασίτων μπορεί να είναι οριζόντια, δηλαδή από άτομο σε άτομο. ή κάθετη - από τη μητέρα στο παιδί.
Ο οριζόντιος εξοπλισμός είναι ο μεγαλύτεροςκοινός τύπος ιού που εξαπλώνεται στην ανθρωπότητα.
Ο ρυθμός μετάδοσης του ιού εξαρτάται από διάφορους παράγοντες: την πυκνότητα του πληθυσμού, τον αριθμό των ατόμων με χαμηλή ανοσία, καθώς και την ποιότητα του φαρμάκου και τις καιρικές συνθήκες.
Προστασία του σώματος
Οι τύποι ιών στη βιολογία που μπορούν να επηρεάσουν την ανθρώπινη υγεία είναι αμέτρητοι. Η πρώτη προστατευτική αντίδραση είναι η έμφυτη ανοσία. Αποτελείται από ειδικούς μηχανισμούς που παρέχουν μη ειδική προστασία. Αυτός ο τύπος ανοσίας δεν είναι σε θέση να παρέχει αξιόπιστη και μακροπρόθεσμη προστασία.
Όταν τα σπονδυλωτά αναπτύσσουν επίκτητη ανοσία, παράγονται ειδικά αντισώματα που προσκολλώνται στον ιό και τον καθιστούν αβλαβή.
Ωστόσο, δεν σχηματίζουν όλοι οι υπάρχοντες ιοί επίκτητη ανοσία. Για παράδειγμα, ο HIV αλλάζει συνεχώς την αλληλουχία αμινοξέων του, έτσι αποφεύγει το ανοσοποιητικό σύστημα.
Θεραπεία και πρόληψη
Οι ιοί στη βιολογία είναι ένα πολύ κοινό φαινόμενο, γι' αυτό οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει ειδικά εμβόλια που περιέχουν «φονικές ουσίες» για τους ίδιους τους ιούς. Η πιο κοινή και αποτελεσματική μέθοδος ελέγχου είναι ο εμβολιασμός, ο οποίος δημιουργεί ανοσία στις λοιμώξεις, καθώς και τα αντιιικά φάρμακα που μπορούν επιλεκτικά να αναστείλουν την αναπαραγωγή των ιών.
Η Βιολογία περιγράφει τους ιούς και τα βακτήρια κυρίως ως επιβλαβείς κατοίκους του ανθρώπινου σώματος. Επί του παρόντος, περισσότεροι από τριάντα ιοί που έχουν εγκατασταθεί στον κόσμο μπορούν να ξεπεραστούν με τη βοήθεια εμβολιασμού.το ανθρώπινο σώμα, και ακόμη περισσότερο - στο σώμα των ζώων.
Τα προφυλακτικά μέτρα κατά των ιογενών ασθενειών πρέπει να γίνονται έγκαιρα και με υψηλή ποιότητα. Για να γίνει αυτό, η ανθρωπότητα πρέπει να οδηγήσει έναν υγιεινό τρόπο ζωής και να προσπαθήσει με κάθε δυνατό τρόπο να αυξήσει την ανοσία. Το κράτος θα πρέπει να κανονίσει εγκαίρως καραντίνες και να παρέχει καλή ιατρική περίθαλψη.
Φυτικοί ιοί
Μορφές ιών που η βιολογία θεωρεί τις περισσότερες φορές στρογγυλεμένες και σε σχήμα ράβδου. Υπάρχουν πολλά τέτοια παράσιτα. Στη φάρμα επηρεάζουν κυρίως την απόδοση, αλλά δεν συμφέρει οικονομικά να απαλλαγούμε από αυτά. Από φυτό σε φυτό, τέτοιοι ιοί μεταδίδονται από εντόμους φορείς. Τέτοια είδη δεν μολύνουν ανθρώπους ή ζώα, καθώς μπορούν να αναπαραχθούν μόνο σε φυτικά κύτταρα.
Οι πράσινοι φίλοι του πλανήτη μας μπορούν επίσης να προστατευτούν από αυτούς χρησιμοποιώντας τον μηχανισμό του γονιδίου αντίστασης. Πολύ συχνά, τα φυτά που επηρεάζονται από τον ιό αρχίζουν να παράγουν αντιικές ουσίες όπως το σαλικυλικό οξύ ή το μονοξείδιο του αζώτου. Η μοριακή βιολογία των ιών ασχολείται με το πρόβλημα της παρασιτικής προσβολής γόνιμων φυτών, αλλά και τα αλλάζει χημικά και γενετικά, γεγονός που συμβάλλει στην περαιτέρω ανάπτυξη της βιοτεχνολογίας.
Τεχνητοί ιοί
Οι τύποι ιών στη βιολογία είναι πολυάριθμοι. Είναι ιδιαίτερα απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι οι επιστήμονες έχουν μάθει πώς να δημιουργούν τεχνητά παράσιτα. Το πρώτο τεχνητό είδος ελήφθη το 2002. Για τους περισσότερους εξωκυτταρικούς παράγοντες, ένα τεχνητό γονίδιο εισάγεται σε ένα κύτταροαρχίζει να δείχνει μολυσματικές ιδιότητες. Δηλαδή περιέχουν όλες τις πληροφορίες που χρειάζονται για τον σχηματισμό νέων ειδών. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή αντιμολυσματικών εμβολίων.
Η ικανότητα δημιουργίας ιών υπό τεχνητές συνθήκες μπορεί να έχει πολλές επιπτώσεις. Ο ιός δεν μπορεί να εξαφανιστεί εντελώς όσο υπάρχουν σώματα ευαίσθητα σε αυτόν.
Οι ιοί είναι όπλα
Δυστυχώς, τα μολυσματικά παράσιτα μπορούν να δημιουργήσουν καταστροφικές επιδημίες, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιολογικά όπλα. Αυτό επιβεβαιώνει η ισπανική γρίπη, που δημιουργήθηκε στο εργαστήριο. Η ευλογιά είναι ένα άλλο παράδειγμα. Έχει ήδη βρεθεί εμβόλιο για αυτό, αλλά, κατά κανόνα, εμβολιάζονται μόνο οι ιατροί και το στρατιωτικό προσωπικό, πράγμα που σημαίνει ότι ο υπόλοιπος πληθυσμός διατρέχει πιθανό κίνδυνο εάν αυτό το είδος βιολογικού όπλου χρησιμοποιηθεί στην πράξη.
Ιοί και βιόσφαιρα
Αυτή τη στιγμή, οι εξωκυτταρικοί παράγοντες μπορούν να «καμαρώνουν» τον μεγαλύτερο αριθμό ατόμων και ειδών που ζουν στον πλανήτη Γη. Επιτελούν μια σημαντική λειτουργία ρυθμίζοντας τον αριθμό των πληθυσμών των ζωντανών οργανισμών. Πολύ συχνά σχηματίζουν συμβίωση με ζώα. Για παράδειγμα, το δηλητήριο ορισμένων σφηκών περιέχει συστατικά ιογενούς προέλευσης. Ωστόσο, ο κύριος ρόλος τους στην ύπαρξη της βιόσφαιρας είναι η ζωή στη θάλασσα και στον ωκεανό.
Ένα κουταλάκι του γλυκού θαλασσινό αλάτι περιέχει περίπου ένα εκατομμύριο ιούς. Ο κύριος σκοπός τους είναι να ρυθμίζουν τη ζωή στα υδάτινα οικοσυστήματα. Τα περισσότερα από αυτά είναι απολύτως ακίνδυνα για τη χλωρίδα και την πανίδα
Αλλά αυτά δεν είναι όλα θετικά χαρακτηριστικά. Οι ιοί ρυθμίζουν τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, αυξάνοντας επομένως το ποσοστό του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα.
