§ 1.3. Неклітинні форми життя. Віруси

• Назад до змісту

ЧОМУ ВІРУСИ НЕ ВИЗНАЮТЬ ОРГАНІЗМАМИ?

Визначення терміну «ВІРУСИ» (Р):

Віруси — це біологічні системи на молекулярному рівні організації життя, які не мають клітинної будови. Вони складаються з нуклеїнової кислоти та білкової оболонки (капсиду), а складні віруси мають також додаткові ліпопротеїнові оболонки. Віруси є внутрішньоклітинними паразитами.

Сутність змістових елементів схеми (В):

• Структурна організація: формується нуклеїновою кислотою (одно- або дволанцюговою ДНК чи РНК) та білковою оболонкою (капсидом), утвореною з капсомерів; складні віруси мають додаткові оболонки з ліпідів, вуглеводів, а також білки-ферменти, гемаглютиніни та нейрамінідази.
• Функціональна організація: виявляється через функціонування вірусних білків (розпізнавання клітин, руйнування рецепторів, самовідтворення нуклеїнових кислот) та притаманний їм особливий спосіб утворювати віріони шляхом самозбирання.
• Внутрішні зв’язки: взаємодія між нуклеїновою кислотою та білковими капсомерами забезпечує форму, цілісність та функціональність віріона.

Конструювання схеми (К):

• Структурна організація → (Нуклеїнова кислота + Капсид / Суперкапсид)
• Функціональна організація → (Внутрішньоклітинний паразитизм, самозбирання)
• Внутрішні зв’язки → (Молекулярні взаємодії білків і НК).

Пояснення та висновок (С):

Віруси є біологічними системами, оскільки володіють впорядкованою структурно-функціональною організацією, спадковістю, мінливістю та здатністю до самовідтворення. Проте їх не вважають організмами, тому що у них відсутні клітинна будова, власний обмін речовин і енергії, а також власні системи синтезу білка.

ЯКІ ПРИЧИНИ РІЗНОМАНІТНОСТІ НЕКЛІТИННИХ ФОРМ ЖИТТЯ? (ПРАКТИЧНА РОБОТА 1. ДОСЛІДЖЕННЯ РІЗНОМАНІТНОСТІ ВІРУСІВ)

Пізнавальна ситуація (Р):

З’ясування причин великої різноманітності вірусів за будовою, типом геному та формою частинок через відсутність єдиного походження та адаптацію до різних типів клітин-хазяїв (Непідтверджено джерелом безпосередньо в тексті параграфа, проте відповідає загальним біологічним уявленням).

Очікувані результати (В):

Характеристика та порівняння простих і складних, ДНК- та РНК-вмісних вірусів, визначення форм їхніх частинок та критеріїв класифікації.

Виконання дій та інфомалюнок «Різноманітність вірусів» (К):

1. Прості vs Складні віруси: прості віруси складаються лише з нуклеїнової кислоти та білкового капсиду; складні віруси мають додаткові оболонки з ліпідів, вуглеводів та ферменти.
2. ДНК-віруси vs РНК-віруси: відрізняються типом нуклеїнової кислоти в серцевині: ДНК-віруси (як аденовірус) містять молекулу ДНК, а РНК-віруси (як вірус грипу) містять молекулу РНК.
3. Форми вірусних частинок: спіральна, куляста, ниткоподібна, багатогранна, комбінована.

Дослідження критеріїв класифікації (С):

Основні критерії класифікації вірусів включають: тип нуклеїнової кислоти (ДНК чи РНК) та її структуру (одно- чи дволанцюгова), наявність або відсутність зовнішньої оболонки (прості чи складні), тип симетрії капсиду (спіральний, кубічний, змішаний), розміри та морфологію віріона, а також коло хазяїв.

ЧИ ПОТРІБНІ ЗНАННЯ ПРО БІОСИСТЕМИ У БОРОТЬБІ З ВІРУСНИМИ ЗАХВОРЮВАННЯМИ? (ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ ВІРУСУ ГРИПУ)

Стадії життєвого циклу вірусу грипу (Р):

1. Прикріплення (адсорбція) до клітини-хазяїна за допомогою гемаглютиніну.
2. Проникнення вірусу в клітину шляхом ендоцитозу.
3. «Розпакування» (роздягання) капсиду та вивільнення вірусної РНК.
4. Транскрипція та реплікація вірусного геному в ядрі.
5. Трансляція (синтез вірусних білків на рибосомах клітини).
6. Самозбирання нових вірусних частинок.
7. Вихід віріонів з клітини шляхом брунькування (з руйнуванням або збереженням клітини).

Міркування щодо стадії захисту (В):

Найбільш доцільно організовувати захист на початкових стадіях — стадії прикріплення та проникнення (блокування рецепторів антитілами після вакцинації) або на стадії вивільнення геному та виходу віріонів з клітини за допомогою противірусних препаратів-інгібіторів.

Конструювання інфографіки «Життєвий цикл віруса грипу» (К):

[Прикріплення до рецепторів] → [Проникнення й «розпакування»] → [Реплікація РНК та транскрипція] → [Синтез білків] → [Упаковка / Самозбирання] → [Вихід нових віріонів].

Значення знань про біосистеми (С):

Знання молекулярних механізмів функціонування вірусів та їхньої взаємодії з клітиною-хазяїном дозволяють розробляти ефективні вакцини, противірусні препарати цільової дії, а також впроваджувати профілактичні заходи для зупинки епідемій.

Саморозвиток

І. Будова
1.1. Як називається білкова оболонка вірусів? — Б капсид
1.2. Які молекули утворюють серцевину вірусів? — А нуклеїнові кислоти

ІІ. Функціонування
2.1. Чи проявляють віруси ознаки життя на стадії віріонів? — Б ні
2.2. Де відбувається самовідтворення вірусів? — Б в клітинах

ІІІ. Класифікація
3.1. Чи застосовується у назві вірусів бінарна номенклатура? — Б ні
3.2. Вірус імунодефіциту людини належить до роду… — Б ретровіруси

ІV. Різноманітність
4.1. Вибираю приклад велетенських вірусів: — Б пандоравірус
4.2. До якої групи належить вірус SARS-CoV-2: — А коронавіруси

V. Значення в природі
5.1. Яка форма симбіозу домінує у взаємозв’язках вірусів з клітинними формами життя? — Б паразитизм
5.2. Чи є віруси регуляторами чисельності одноклітинних водоростей, які спричинюють «цвітіння» води? — А так
VІ. Значення для людини
6.1. Яке вірусне захворювання розвивається у людини за участю кліщів? — А енцефаліт
6.2. «Джерелом та резервуаром збудника … є дикі та свійські хижі тварини, які належать до групи Ссавці». Вставляю пропущене слово. — Б сказу