Viruși și bacterii

1.1. formă de viață non-celulare

Virusurile (latină pentru „otravă.“) - de paraziți intracelulari. Obligatorii ai Acestea afectează toate grupele de organisme vii care trăiesc în celulele de plante, animale, oameni și chiar bacterii (bacteriofagi). Deschis în 1892, botanistul român Dmitry Ivanovski, dar pentru o lungă perioadă de timp a rămas neexplorat datorită faptului că a avut cea mai mică dimensiune (2-30 nm). Numai apariția microscopului electronic ne-a permis să studieze aceste creaturi.

Virusurile au o structură simplă, astfel încât acestea de multe ori nu se simt în viață. Fiecare particulă virus conține o mică cantitate de material genetic (ADN sau ARN), închis într-un strat proteic (capsidă). In viroizi (mici particule de virus care cauzează boli infecțioase ale plantelor) absente capsidă. Ca parte a unui număr de virusuri carbohidrați și grăsimi prezente. Unele virusuri (de exemplu, virusul herpes simplex) au un înveliș suplimentar format din membrana plasmatică a celulei gazdă. Spre deosebire de toate celelalte organisme, virusuri nu au o structură celulară. particulă infecțioasă format complet numit un virion.

Capsida este de obicei un poliedru regulat (icosaedru sau dodecaedru) formă de spirală sau coajă.

reproducerea virusului este fundamental diferită de restul organismelor de reproducere. Virușii reproduce numai în interiorul unei celule vii, folosindu-l pentru sinteza lor de acizi nucleici si proteine ​​lor. Odată ce în interiorul celulelor, virusul isi pierde proteina plic, acesta este eliberat de acid nucleic și devine o matriță pentru sinteza de proteină de acoperire a virusului din celulele gazdă; în care ADN-ul inactivat al gazdei. Virusurile sunt transmise de la celulă la celulă în formă de ființe inerte.

Ipoteza cea mai plauzibilă este că virusurile au rezultat autonomizare diferite celule elemente genetice (acid nucleic), care au dobândit capacitatea de a se replica independent de o celulă în care apar. Astfel, virusurile sunt probabil coborât din formele celulare de organisme.

Virusurile sunt foarte stabile, ele suferă de desecare și temperaturi scăzute.

Știința care studiază virusurile se numește virusologie.

1.2. Înțeles viruși

Virusurile sunt agenții cauzatori ai multor boli periculoase ale omului, animalelor și plantelor. Acestea sunt transmise prin contact fizic direct, din aer, sexual și în alte moduri. Virușii pot fi transportate de către alte organisme (vectori), astfel încât virusul rabiei se efectuează de câini, bovine, lilieci și alte mamifere.

Mai mult de zece grupuri de virusuri patogene pentru oameni. Acestea includ atât ADN-virus (virusul variolei, grupul herpes, adenovirusurile (boli respiratorii și oculare), papovavirusuri (veruci) gepadnavirusy (hepatita B)) și virusuri ARN (picornaviruses (hepatita A, poliomielitei, ARI) , miksovirusy (gripă, rujeolă, oreion), arbovirusi (encefalita, febra galbena)). Pentru bolile virale se aplică descoperit în 1981 de virusul imunodeficienței umane care provoacă SIDA.

Datorită tratamentului ridicat virusul mutabelnosti al bolilor virale este dificil. Mult mai mult succes utilizarea vaccinării, cuprinzând administrarea (adică, atenuate) microbi atenuate sau moderate (strâns legate, dar nu patogene) tulpini. În 1796, Eduard Dzhenner a inventat vaccinarea (acum virusul variolei a fost doar în câteva laboratoare de cercetare), iar în 1885 Louis Pasteur a făcut prima vaccinare rabie. De asemenea, practica imunizarea pasivă, adică introducerea de anticorpi gata făcute din sângele animalelor.

Încercările de a folosi viruși pentru a beneficia omenirea destul de limitate. Deci, în mijlocul virusului mixomatoză iepure secolului XX, în Australia, folosit pentru a reduce populația acestor animale extrem de crescute. Datorita succesului geneticii, în viitor, probabil, virusurile artificiale pot distruge celulele bolnave, fără a afecta sănătos sau să le vindece prin adăugarea gena necesară.

La sfârșitul secțiunii din nou amintesc principalele diferențe dintre viruși de la alte organisme:

Virusurile - o formă non-celulară a vieții;

viruși conțin numai un singur tip de acid nucleic;

Virusurile sunt paraziți intracelulari la nivel genetic.

Este greu de găsit un loc pe Pământ în cazul în care ar exista bacterii. Ele se găsesc într-o varietate de locuri: în atmosferă și pe fundul oceanului, în râurile care curg rapid și a permafrostului în lapte proaspăt și în reactoarele nucleare; dar mai ales o mulțime de ei în sol. In stratul superior al solului conține milioane de bacterii per 1 g, sau aproximativ 2 tone pe hectar. Printre multele forme de bacterii, care sunt parazite pe oameni, plante și animale.

Bacteriile - cel mai mic dintre organisme cu structura celulara; dimensiunile lor sunt de 0,1 la 10 microni. Într-un punct de imprimare convențional poate găzdui sute de mii de bacterii de dimensiuni medii. Bacteriile pot fi observate doar la microscop, astfel încât acestea sunt numite microorganisme sau microbi; microorganisme studiate microbiologie. O parte din microbiologie, studiind bacterii este numit Bacteriologie. Începutul acestei științe a pus Antoni Van Levenguk în secolul al XVII-lea.

Bacteriile - cele mai vechi organisme cunoscute. Urme de viață de bacterii și alge verzi-albastre (stromatolite) sunt vârsta archean și datează 3,5 miliarde. Ani.

Din cauza posibilității schimbului de gene între diferite specii și chiar genuri de procariote este dificil de sistematiza. taxonomie satisfăcătoare a procariote nu sunt construite până în prezent; Toate sistemele existente sunt artificiale si clasifica bacterii pentru orice grup de trasaturi, indiferent de relațiile lor filogenetice. Anterior, bacterii împreună cu fungi și alge incluse în plante inferioare Subregnul. In prezent, bacteriile izolate într-un procariote superkingdom separate. Cel mai comun sistem de clasificare este sistemul de Berga, care se bazează pe structura peretelui celular.

La sfârșitul secolului XX, oamenii de știință au descoperit că celulele sunt grup relativ slab studiat de bacterii - Archaea - contin ARNr, diferite în structura lor și de la rARN de procariote, cât și din ARNr eucariotelor. Structura aparatului archaebacterii genetice (prezența secvențelor repetitive și intronilor, prelucrare, ribozomi formă) le aduce eucariotelor; Pe de altă parte, archaebacterii au simptome procariote și tipice (nici un nucleu în celulă, prezența flagelilor, plasmide și vacuole de gaz, de mărimea p-ARN, fixarea azotului). În final, Archaea difera de toate celelalte organisme, structura peretelui celular, tipul de fotosinteză și alte caracteristici. Archaebacterii poate exista în condiții extreme (de exemplu, în izvoare fierbinți la temperaturi de peste 100 ° C, în adâncul oceanului, la presiuni de 260 atm, în saramură (30% NaCl)). Unele metan Archaea produc, celălalt este utilizat pentru a genera energie compus cu sulf.

Aparent, Archaea sunt un grup foarte vechi de organisme; „Extreme“ posibilele dovezi ale condițiilor caracteristice ale suprafeței Pământului în epoca archean. Se crede că Archaea sunt cele mai similare cu ipotetic „prokletkam“, a dat naștere mai târziu, toată diversitatea vieții pe Pământ.

Recent, a devenit clar că există trei tipuri principale de ARNr reprezentate, respectiv, prima - în celulele eucariote, al doilea - în celulele acestor bacterii, precum și în mitocondrii și cloroplaste ale eucariotelor, al treilea - în Archaea. Studii de genetica moleculara a adus un aspect nou la teoria originii eucariotelor. Se crede acum că vechiul Pământ a evoluat simultan trei ramuri diferite ale procariote - Archaea, eubacteriile și urkarioty caracterizate prin structură diferită și diferite modalități de obținere a energiei. Urkarioty este, de fapt, un eucariotele component nuclear-citoplasmatice au inclus ulterior ca simbionți reprezentanți ai diferitelor grupuri de eubacteriile, care sa transformat în mitocondriile și cloroplastele viitoare celule eucariote.

Astfel, rangul de clasă alocate anterior pentru Archaea, este în mod clar insuficientă. În prezent, mulți cercetători tind să se separe procariote în două regate: Archaea și bacterii adevărate (eubacteriile) sau Archaea chiar complet izolat într-un singur superkingdom Archaea.

2.2. In interiorul celulei bacteriene

Celulele bacteriene lipsite nucleu, cromozomi sunt aranjate în mod liber în citoplasmă. In plus, nici organite membrana celulelor bacteriene: mitocondrii, EPS, aparat Golgi, etc. In afara membranei celulare este acoperit cu un perete celular ..

Cele mai multe bacterii sunt deplasate în mod pasiv de apă sau de aer curenti. Doar unii dintre ei au mișcare organite - flageli. procariotele flageli este foarte simplu în aparat și format din proteină flagellin, formând un cilindru gol cu ​​un diametru de 10-20 nm. Acestea sunt înșurubate în mediu, promovarea celulei înainte. Aparent, aceasta este singura structura cunoscută în mod natural, folosind principiul roții.

In forma, bacteriile sunt împărțite în mai multe grupe:

coci (au o formă rotunjită);

Bacilii (sunt tijă în formă);

spirillae (au formă de spirală);

Vibrio (au forma virgulă).

Cu titlu de hrănire bacteriile sunt împărțite în două grupe principale: autotrophs și heterotrophs. Prin autotrophs, nu au nevoie de substanțe produse de alte organisme sunt fotosintetice (cum ar fi bacteriile purpurii și algele albastre-verzi) și hemosintetiki (bacterii de fier, bacterii sulf, bacterii azot). Cianobacterii (alge albastre-verzi) apa despica în hidrogen este utilizat pentru sinteza glucidelor și oxigen. Aparent, aceste organisme la un moment dat umplut atmosfera Pământului cu oxigen. Pentru heterotrophs sunt paraziți (gonoree, meningita etc.) și saprofite (de exemplu, bacterii sau fermentație putrefacție).

Prin intermediul bacteriilor respiratorii sunt împărțite în aerobi (cele mai multe bacterii) si anaerobi (activatori tetanosul, botulismul, gangrenă gazoasă). Mai întâi trebuie să respire oxigen pentru al doilea oxigen inutil sau chiar otrăvitoare.

Bacteriile se multiplica prin împărțirea la fiecare 20 de minute (în termeni favorabili). ADN-ul este replicat, fiecare celula fiica primeste o copie a ADN-ului său părinte. (ADN, folosind bacteriofag sau prin conjugare când bacteriile sunt interconectate prin captarea copulatory fimbrii „gol“), este de asemenea posibil transferul ADN intre celulele care se divid, dar crește numărul de persoane cu aceasta nu se produce. Creștere a preveni razele soarelui și produsele de propria lor activitate.

Comportamentul bacteriile nu a fost extrem de dificil. Receptorii chimice înregistrate schimba aciditatea și concentrația diferitelor substanțe: zaharuri, aminoacizi, oxigen. Multe bacterii răspunde la schimbările în condiții de temperatură sau de lumină, unele bacterii pot simți câmpul magnetic al Pământului.

În condiții nefavorabile, bacteriile acoperite de un înveliș dens, citoplasmă este deshidratat, activitatea vitală aproape se oprește. In aceasta stare, spori de bacterii pot fi ore într-un vid ridicat, temperatura de transfer de la -240 ° C la +100 ° C

2.3. Bacteriile utile și dăunătoare

Cele mai importante două bacterii funcții ecologice - fixarea azotului si mineralizare resturilor organice. Legarea bacteriilor azot molecular pentru a forma amoniac (fixarea azotului) și nitrificării ulterioară a amoniacului - proces vital, deoarece plantele nu pot absorbi azot gazos. Aproximativ 90% din azot legat este produs de bacterii, alge albastre-verzi cea mai mare parte și bacterii din genul rizobium (Rhyzobium), simbiotiruyuschimi cu plante leguminoase.

Bacteriile sunt utilizate pe scară largă în industria alimentară pentru producția de brânzeturi și produse lactate, varza fermentate (formate cu acizi organici). Bacteriile sunt folosite pentru a minereurilor Leach (în special cupru și uraniu) pentru curățarea apelor uzate din resturi organice, în prelucrarea mătase și piele, pentru combaterea dăunătorilor agricoli, pentru fabricarea preparatelor medicale (de exemplu, interferon). Unele bacterii se stabilească în tractul digestiv al mamiferelor erbivore, oferind digestia grăsimilor.

Bacteriile nu aduce doar beneficii, ci un rău. Ele se multiplica in alimente, cauzand stricarea. Pentru a întrerupe reproducerea, produsele pasteurizate (o jumătate de oră se menține la o temperatură de 61-63 ° C), stocate în rece, uscată (uscare sau afumare), sărate sau în saramură.

Bacteriile cauzează boli grave umane (tuberculoza, antrax, angină, intoxicații alimentare, gonoree etc.), animală și vegetală (de exemplu, tăciunele măr foc). Condițiile externe favorabile crește rata de creștere bacteriană și poate provoca epidemii. Bacteriile patogene intră în organism prin picaturile prin răni și membranele mucoase, tractul gastrointestinal. Simptomele de boli cauzate de bacterii, otrăvuri sunt de obicei atribuite acțiunii produse de aceste microorganisme sau sunt formate la distrugerea lor. Protecția naturală a oamenilor și a animalelor superioare bazate pe fagocitoza bacteriilor de către celulele albe din sange si sistemul imunitar pentru a produce anticorpi care se leagă și sunt eliminate din proteinele străine fluxul sanguin si hidrati de carbon. Mai mult decât atât, împotriva bacteriilor exista medicamente naturale și sintetice (de exemplu, penicilina, distrugerea bacteriilor membranei celulare sau streptomicină, ribozomi inactivare bacterii).