Войти
Закрыть

Роль вірусів у природі та житті людини. Вірусні інфекції людини і тварин

10 Клас

• Особливості поширення вірусів у біосфері. Ми вже знаємо, що віруси є внутрішньоклітинними паразитами різноманітних видів прокаріотів та еукаріотів. Тому поширення вірусів у біосфері визначене ареалами чутливих до них організмів. Певні види вірусів завжди мають певну сукупність (коло) видів хазяїв. Цікаво, що віруси рослин не інфікують людину, тварин і бактерії, віруси бактерій - відповідно рослини і тварини, віруси людини і тварин - рослини і бактерії. З іншого боку, організми одного виду (наприклад, людина) можуть уражатися вірусами багатьох видів, які паразитують у клітинах різних тканин та органів (як-от: вірусні інфекції дихальних шляхів, органів травлення, нервової системи, шкіри тощо). Деякі вірусні інфекції характерні тільки для людини (наприклад, гепатит В, ВІЛ) або лише певних видів тварин (ящур, чума собак), рослин, грибів чи бактерій. Відомі віруси з широким колом хазяїв, наприклад спільні для людини та різних видів диких або свійських тварин (кліщового енцефаліту, сказу, жовтої пропасниці). Пристосування вірусів до паразитизму проявляються в різноманітності способів ефективного зараження хазяїв. Розглянемо шляхи передачі вірусів на прикладі людини. Віріони збудників захворювань органів дихання потрапляють до хазяїв повітряно-крапельним шляхом (грип); органів травлення - з їжею та водою (гепатит1 А); покривів тіла - через слизові оболонки (герпес, віспа, папілома)....
0 Переглянути

Розмноження вірусів. Основні етапи взаємодії вірусу і клітини

10 Клас

Як ви вже знаєте, віруси мешкають усередині клітин та не здатні самостійно забезпечувати власні обмін речовин і перетворення енергії. Вірусам притаманна вибіркова здатність потрапляти до певних про- та еукаріотичних клітин, у яких існують сприятливі умови для подальшого розмноження. Способи проникнення віріонів до клітин досить різноманітні та залежать від особливостей будови поверхневого апарату видів-хазяїв. • Віруси рослин. Рослинні клітини, крім плазматичної мембрани, вкриті також міцною і потовщеною целюлозною клітинною стінкою, яка практично непроникна навіть для вірусів. Віріони можуть потрапити в цитоплазму клітин рослин лише через ушкоджені ділянки клітинної стінки. Наприклад, відомий вірус тютюнової мозаїки проникає в клітини нових хазяїв через подряпини листкових пластинок чи кореневих волосків. Однак більшість вірусів рослин «обрала» інший шлях - вони набули здатності до проникнення в клітину-хазяїна завдяки різноманітним тваринам-переносникам - комахам (попелиці тощо) та круглим червам, які живляться соком певних видів рослин, проколюючи клітинну стінку. Із рослинними рідинами до переносника потрапляють вірусні частинки. Вони циркулюють в організмі переносника, однак врешті-решт накопичуються в слинних залозах. Під час живлення тварини впорскують у клітини рослин слину разом із вірусними частинками. У вірусів, що містять ДНК, генетична інформація з її молекули переписується на молекулу іРНК, яка включається в механізми синтезу білка клітиною-хазяїном. Вірусна РНК після проникнення до цитоплазми одразу потрапляє до рибосом, де на основі її спадкової інформації утворюються вірусні білки. Проте перед вірусом «постає», здавалося б, нерозв’язна проблема: для нових дочірніх вірусних частинок треба синтезувати такі самі одноланцюгові молекули РНК. Але у клітині відсутні ферменти, які б забезпечували перезапис інформації з однієї молекули РНК на іншу. Виявляється, до складу РНК вірусу входять два гени, які кодують особливий фермент. За його допомогою інформація безпосередньо перезаписується з однієї молекули РНК на іншу під час синтезу вірусних частинок....
0 Переглянути

Будова, хімічний склад і властивості вірусів

10 Клас

• Що становлять собою віруси? Кожен з вас переніс принаймні одне вірусне захворювання (грип тощо). Але ніхто не бачив його збудників, адже розміри вірусних частинок - віріонів - такі мізерні (15-300 нм1 *), що більшість з них можна побачити лише за допомогою електронного мікроскопа. Віруси - паразити клітин прокаріотів та еукаріотів, і поза клітиною-хазяїном віріони не виявляють жодних ознак життя. Для свого розмноження вони використовують речовини та енергію клітини-хазяїна. Унаслідок взаємодії між вірусом та клітиною-хазяїном часто розвиваються різні захворювання. Наука, яка вивчає будову і функції вірусів, їхні властивості, шляхи передачі та способи лікування і профілактики вірусних захворювань, має назву вірусологія. 1 Нанометр (нм) - міра довжини, яка складає одну мільярдну частину метра, тобто 10-9 м. • Відкриття вірусів. Перше відоме свідчення про вірусну інфекцію знайдено на давньоєгипетському барельєфі. На ньому зображений жрець з ознаками вірусного захворювання - паралітичного поліомієліту (мал. 30.1). Вивчення мумії фараона Рамзеса V показало, що він помер від вірусного захворювання - віспи - у віці близько 35 років у 1143 році до н. е. На його шкірі виявлено сліди від пустул, типових для цієї хвороби....
0 Переглянути

Сучасна клітинна теорія. Можливості та перспективи використання цитотехнологій

10 Клас

• Клітина як інтегрована біологічна система. Ви вже ознайомилися з особливостями будови та процесів життєдіяльності клітини - основної структурно-функціональної одиниці всіх організмів. Тепер підведемо підсумки. Клітини є тими універсальними будівельними блоками (одиницями живої матерії), з яких побудовані всі різноманітні живі організми, що населяють нашу планету. Усі клітини складаються з таких основних компонентів: плазматична мембрана, цитоплазма та ядро (у прокаріотів його функцію виконує ядерна зона - нуклеоїд). Клітина - це досконала біоенергетична система: вона здатна перетворювати одні форми енергії в інші (хімічну - в механічну, хімічну - в електричну тощо) (мал. 29.1). Клітина становить собою інформаційну систему: у ній зберігається закодована спадкова інформація щодо особливостей будови та процесів життєдіяльності як самої себе, так і всього багатоклітинного організму. Вражає компактністьзберіганняінформації,недоступнанавітьнайсучаснішим комп’ютерам. Уявіть собі: 6 • 10-12 г ДНК яйцеклітини людини кодують будову та властивості всіх білків організму! У клітині існують особливі структури для забезпечення реалізації спадкової інформації шляхом біосинтезу білків. Таким чином, кожна клітина слугує біохімічною фабрикою, адже щосекунди в ній відбувається безліч узгоджених біохімічних процесів. Клітинам властива саморегуляція: вони здатні підтримувати відносну сталість свого хімічного складу і властивостей (гомеостаз), незважаючи на зміни в навколишньому середовищі. Клітини здатні до самовідтворення шляхом розмноження поділом чи брунькуванням....
0 Переглянути

Хемосинтез і фотосинтез

10 Клас

• Різноманітність автотрофних організмів. Ви вже знаєте, що автотрофні організми для синтезу органічних сполук з неорганічних здатні використовувати різні джерела енергії. • Хемосинтез - це тип автотрофного живлення, за якого органічні сполуки синтезуються з неорганічних з використанням енергії, що вивільняється внаслідок певних хімічних реакцій. До хемосинтезуючих організмів, або хемотрофів (від грец. хемейя - хімія та трофе - живлення), належать деякі групи бактерій: нітрифікуючі, залізобактерії, безбарвні сіркобактерії та інші. Процес хемосинтезу відкрив 1887 року видатний російський мікробіолог С.М. Виноградський. Нітрифікуючі бактерії окиснюють аміак спочатку до нітритів (солі нітритної кислоти), а згодом - до нітратів (солі нітратної кислоти). Значення цих процесів важко переоцінити, оскільки нітрати потрібні рослинам для повноцінного живлення. Залізобактерії отримують енергію за рахунок окиснення сполук двовалентного Феруму до тривалентного. А безбарвні сіркобактерії окиснюють сірководень та інші сполуки Сульфуру до сульфатної кислоти. Яка роль хемотрофних організмів у природі? Насамперед, вони беруть участь у процесах колообігу певних хімічних елементів в екосистемах. Нагадаємо, колообігом речовин називають закономірне переміщення (міграцію) певних сполук між живою та неживою частинами екосистем та біосфери в цілому. Перетворення багатьох хімічних елементів у біосфері відбуваються лише за участі хемотрофних організмів, які здатні синтезувати органічні сполуки з неорганічних у тих частинах біосфери, куди не досягає світло. Зокрема, залізобактерії беруть участь у створенні покладів залізних руд. • Фотосинтез - це процес утворення органічних сполук з неорганічних завдяки перетворенню світлової енергії в енергію хімічних зв’язків синтезованих вуглеводів. Більшість автотрофних істот належить до фотосинтезуючих організмів, або фототрофів (від грец. фотос - світло). Ви пам’ятаєте, що в клітинах рослин фотосинтез відбувається в хлоропластах, які містять фотосинтезуючі пігменти - хлорофіли. За своєю структурою вони нагадують гем гемоглобіну, але в них замість Феруму в центрі молекули розміщений атом іншого двовалентного металу - Магнію. До фототрофів належать зелені, пурпурові бактерії, ціанобактерії та рослини....
0 Переглянути

Пластичний обмін. Біосинтез білків і нуклеїнових кислот

10 Клас

• Загальна характеристика пластичного обміну. Ми вже згадували, що пластичним обміном називають сукупність реакцій синтезу. Внаслідок цих процесів зі сполук, які надходять у клітину, утворюються необхідні для неї речовини. Основні процеси пластичного обміну - це біосинтез білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот. • Біосинтез білків. Як ви пам’ятаєте, розрізняють амінокислоти замінні і незамінні. Перші з них можуть синтезуватися в організмі людини і тварин, другі - надходять до них лише з їжею. Білки їжі перетравлюються (розщеплюються до амінокислот) в органах травної системи. Амінокислоти поглинаються через стінки кишечнику у кров та транспортуються до клітин, де з них синтезуються білки, властиві даному організмові. Рослини та деякі мікроорганізми здатні самі синтезувати всі необхідні їм амінокислоти. Синтез кожної з 20 основних амінокислот - багатоступеневий ферментативний процес. У живих організмах утворюється величезна кількість різноманітних білків. Інформація про структуру кожного з них має знаходитись у клітинах і передаватися нащадкам. Єдина для всіх живих організмів система запису спадкової інформації дістала назву генетичний код. Він зберігається в клітині у вигляді певної послідовності нуклеотидів у молекулі нуклеїнової кислоти. Саме він визначає порядок розташування амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі під час його синтезу. Учені виявили, що кожна амінокислота в поліпептидному ланцюзі кодується певною послідовністю з трьох нуклеотидів, так званим триплетом. Чотири різні нуклеотиди РНК можуть утворювати 64 комбінації (43 = 64). Тобто існує 64 різні триплети. Оскільки відомо лише 20 основних амінокислот, то можна припустити, що одна амінокислота може кодуватися кількома різними триплетами (див. таблицю 27.1). Встановлено, що більшість (18) основних амінокислот кодують від двох до шести триплетів і лише дві з них - один. Те, що одна амінокислота може кодуватися декількома триплетами, має важливе біологічне значення, оскільки підвищує надійність генетичного коду. Так, випадкова заміна залишку одного нуклеотида в певному триплеті на інший не завжди супроводжуватиметься змінами в первинній структурі білка. Зверніть увагу: оскільки інформацію про структуру білка від молекули ДНК до місця синтезу білкової молекули переносить молекула іРНК, генетичний код зчитується саме з неї. У таблиці 27.1 знайдемо триплети, що кодують амінокислоту лейцин (ЛЕЙ). Припустимо, що в...
0 Переглянути

Загальна характеристика обміну речовин і перетворення енергії в клітинах

10 Клас

• Загальна характеристика обміну речовин у клітині. Окремі клітини та організми належать до відкритих систем. Це означає, що їхнє існування можливе лише завдяки надходженню в них із зовнішнього середовища поживних речовин, їхніх перетворень та виведення назовні продуктів життєдіяльності. Сукупність цих процесів має назву обмін речовин, або метаболізм (від грец. метаболе - переміна). В організмах одночасно відбуваються процеси двох типів. До першого типу належать надходження з навколишнього середовища, засвоєння і накопичення речовин, які використовуються для синтезу сполук, необхідних для окремих клітин та усього організму. Сукупність реакцій синтезу, які забезпечують розвиток клітин та організмів, поновлення їхнього хімічного складу, називають пластичним обміном (від грец. пластос - створений). На здійснення цих процесів організм витрачає певну кількість енергії, необхідної для утворення хімічних зв’язків тощо. До другого типу належать процеси розкладу речовин. Вони супроводжуються виділенням енергії, необхідної зокрема для забезпечення пластичного обміну. Сукупність реакцій розкладу складних сполук в організмі, що супроводжуються виділенням енергії, називають енергетичним обміном. Процеси розкладу сполук не завжди врівноважені процесами їхнього синтезу. Так, під час росту клітини чи організму процеси синтезу переважають над процесами розкладу. Завдяки цьому забезпечується накопичення необхідних сполук і ріст організмів. Під час інтенсивної фізичної роботи, у разі нестачі поживних речовин або старіння, навпаки, процеси розкладу переважають над процесами синтезу. Якщо втрати біомаси та енергії не будуть компенсовані харчуванням, то організм поступово виснажуватиметься, що врешті-решт призведе до загибелі....
0 Переглянути

Мейоз

10 Клас

• Як утворюються статеві клітини з гаплоїдним набором хромосом? Ви вже знаєте, що процес запліднення супроводжується злиттям ядер чоловічої і жіночої статевих клітин, які здебільшого мають гаплоїдний набір хромосом. При цьому внаслідок злиття двох гаплоїдних статевих клітин (гамет) при заплідненні хромосомний набір зиготи подвоюється, тобто стає диплоїдним. А як виникають гаплоїдні клітини? Встановлено, що при їхньому утворенні здійснюється особлива форма поділу еукаріотичних клітин, який забезпечує зменшення хромосомного набору статевих клітин удвічі порівняно з нестатевими. • Мейоз (від грец. мейозіс - зменшення) - особливий спосіб поділу еукаріотичних клітин, унаслідок якого їхній хромосомний набір зменшується вдвічі. Під час мейозу відбуваються два послідовні поділи, інтерфаза між якими вкорочена або відсутня. Кожний з цих поділів, як і мітоз, складається із чотирьох послідовних фаз. Перший мейотичний поділ дістав назву редукційний (від лат. редуцере - повертати, відсувати назад). Під час профази першого мейотичного поділу (профаза І) хромосоми ущільнюються, набуваючи вигляду паличкоподібних структур (мал. 25.1). Потім гомологічні хромосоми зближуються і ніби злипаються (кон’югують) між собою. Під час кон’югації може відбуватися кросинговер (від англ. кросинг овер - перехрест): обмін ділянками між гомологічними хромосомами (мал. 25.2). Унаслідок кросинговеру виникають нові комбінації спадкового матеріалу, і тому гомологічні хромосоми часто відрізняються за спадковою інформацією. Тому кросинговер слугує джерелом спадкової мінливості. Наприкінці профази гомологічні хромосоми роз’єднуються (але залишаються сполученими в місцях, у яких відбувається обмін ділянками), зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка і починає формуватися веретено поділу....
0 Переглянути

Клітинний цикл. Мітоз

10 Клас

• Клітинний цикл. Як ви пам’ятаєте, клітини зазвичай розмножуються поділом. Період існування клітини між початками її двох послідовних поділів або ж від початку поділу до загибелі називають клітинним циклом (мал. 24.1). Тривалість клітинного циклу у різних організмів неоднакова: у бактерій за оптимальних умов вона становить усього 20-30 хв, у клітин еукаріотів - 10-80 годин і більше (наприклад, інфузорія-туфелька поділяється кожні 10-20 годин). Клітинний цикл складається з періодів поділу та проміжку до початку наступного поділу - інтерфази. Інтерфаза (від лат. інтер - між і грец. фазіс - поява) - період між двома послідовними поділами клітини або від завершення останнього поділу до загибелі клітини. В інтерфазі клітина росте, синтезує органічні сполуки та запасає енергію у вигляді особливого типу хімічного (макроергічного) зв’язку. В інтерфазі розрізняють три послідовні етапи (періоди). Процеси біосинтезу інтенсивно відбуваються на синтетичному етапі. У цей час подвоюються молекули ДНК, хроматиди, центріолі, поділяються мітохондрії та пластиди тощо. Етап між завершенням попереднього поділу і синтетичним етапом називають передсинтетичним, а між завершенням синтетичного етапу і початком наступного поділу - післясинтетичним (мал. 24.1). Тривалість інтерфази зазвичай не перевищує 90 % часу всього клітинного циклу. Досягнення клітиною певних розмірів часто спонукає її до початку наступного поділу. Основним способом поділу еукаріотичних клітин є мітоз (мал. 24.2) (від грец. мітос - нитка). Він супроводжується ущільненням хромосом й утворенням особливого веретена поділу, яке забезпечує впорядкований розподіл спадкового матеріалу дочірніми клітинами. • Фази мітотичного поділу. Мітоз складається з чотирьох послідовних фаз: профази, метафази, анафази і телофази (мал. 24.2) та триває від кількох хвилин до 2-3 годин. Профаза (від грец. про - перед, раніше та фазіс - прояв) починається з ущільнення ниток хроматину: хроматиди вкорочуються і потовщуються (спіралізуються) (мал. 24.2, I). Завдяки цьому під світловим мікроскопом можна розглянути будову хромосом (зокрема, знайти первинну перетяжку) і підрахувати їхню кількість. Поступово зменшуються і зникають ядерця; зазвичай під час поділу ядерна оболонка розпадається (за винятком деяких одноклітинних тварин, водоростей і грибів), внаслідок чого хромосоми потрапляють до цитоплазми (мал. 24.2, II). Водночас починає формуватися веретено поділу....
0 Переглянути

Будова клітин прокаріотів. Гіпотези походження еукаріотів

10 Клас

Прокаріоти (від лат. про - перед, замість та грец. каріон - ядро) - надцарство організмів, до складу якого входять царства Археї (Архебактерії) та Справжні бактерії (Еубактерії). До справжніх бактерій належать власне бактерії та ціанобактерії (застаріла назва - «синьо-зелені водорості»). Археї (Архебактерії) - група прокаріотів, які від справжніх бактерій відрізняються особливостями будови та процесів життєдіяльності. Зокрема, їхні клітини мають менші розміри, а кільцева молекула ДНК зазвичай оточена особливими білками - гістонами та дещо нагадує хромосому еукаріотичних клітин. Серед архей переважають гетеротрофи, однак також відомі автотрофи - хемосинтетики (отримують енергію для біосинтезу внаслідок екзотермічних окисно-відновних реакцій сполук Сульфуру) та фотосинтетики; останні не містять хлорофілу, і процес фотосинтезу у них дуже мало вивчений. Клітини прокаріотів мають поверхневий апарат і цитоплазму, в якій розташовані нечисленні органели та різноманітні включення. Прокаріотичні клітини не мають більшості органел (мітохондрій, пластид, ендоплазматичної сітки, комплексу Гольджі, лізосом, клітинного центру тощо). Прокаріоти - мікроскопічні організми. Розміри їхніх клітин зазвичай варіюють у межах 0,2-30 мкм у діаметрі або завдовжки. Інколи трапляються і більші за розмірами клітини. Наприклад, деякі види роду Спірохета можуть сягати до 250 мкм завдовжки. Форма клітин прокаріотів різноманітна: куляста, паличкоподібна, у вигляді коми або спірально закрученої нитки тощо (мал. 23.1). Усі прокаріоти - одноклітинні організми, клітини яких після поділу часто здатні залишатися сполученими своїми стінками та утворювати колонії у вигляді ниток, грон тощо. Іноді колонії оточені спільною слизовою оболонкою - капсулою. У колоніальних ціанобактерій контакти між сусідніми клітинами мають вигляд мікроскопічних канальців, заповнених цитоплазмою....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 236 237 238 239 240 241 242 243 244 ... 343
Назад

Навігація