§ 22 Неклітинні форми життя

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Віруси поділяють на прості і складні. Складні віруси відрізняються наявністю у віріонів ліпопротеїнової оболонки. Але жоден вірус не має генів, які дають можливість синтезувати ліпіди для такої оболонки. Звідки вони її беруть?

Складні віруси захоплюють ліпідну частину своєї зовнішньої оболонки від клітинних мембран хазяїна під час виходу з ураженої клітини і вбудовують у неї власні вірусні білки.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Білкові оболонки вірусів (капсиди) зазвичай мають прості геометричні форми. Вони можуть бути циліндричними (як вірус тютюнової мозаїки) або мати вигляд правильних багатогранників (як аденовірус). Що може обумовлювати таке «тяжіння» до простих геометричних фігур?

Віруси мають дуже малу кількість генів і для побудови капсидів можуть використовувати лише один або кілька типів білків. З такої обмеженої кількості однакових білкових субодиниць найлегше й енергетично вигідніше утворювати саме геометрично прості та симетричні структури.

2. Молекули пріонів є дуже стійкими до різноманітних заходів знезараження. Наприклад, вони здатні витримувати високі температури стерилізації. Як їм це вдається?

Пріони мають змінену просторову конформацію, у якій різко зростає кількість ділянок з $\beta$-складчастою вторинною структурою. Ці ділянки роблять білок надзвичайно стабільним, а також сприяють утворенню щільних агрегатів, які важко зруйнувати нагріванням чи ферментами.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. За якими ознаками можна відрізнити віруси, віроїди і пріони?

Віруси складаються з нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і білкової оболонки. Віроїди є лише кільцевими молекулами РНК без жодних білків та уражають рослини. Пріони є білками з аномальною просторовою структурою і зовсім не містять нуклеїнових кислот.

2. З яких компонентів складаються віріони вірусів?

Віріони обов’язково складаються з нуклеїнової кислоти одного типу (або ДНК, або РНК) та білкової оболонки — капсиду. Складні віруси додатково мають ліпопротеїнову оболонку, а всередині капсиду можуть міститися окремі ферменти, необхідні для початку життєвого циклу в клітині.

3. Переглянь відео в e-ДОДАТКУ і дай відповіді на запитання (завдання 22.1).

Відео до завдань: http://www.youtube.com/watch?v=JTWUryXgXek

НЕКЛІТИННІ ФОРМИ ЖИТТЯ

Звідки ж беруться нові віруси?

Вони природно еволюціонують від уже наявних вірусів через мутації або змішування генів кількох вірусів усередині однієї клітини, унаслідок чого змінюється білкова оболонка, а шипоподібні відростки набувають здатності чіплятися до клітин нових хазяїв. Під дією природного добору вдалі мутації закріплюються, дозволяючи вірусу пристосуватися до розмноження в популяції нового виду.

Яка роль тварин у виникненні епідемій людини?

Тварини виступають природними резервуарами та проміжними господарями для вірусів. Через постійний прямий контакт людей із дикими та свійськими тваринами (догляд, продаж на ринках, обробка м’яса) виникає міжвидове перетікання інфекції, через що хвороби переходять від кажанів, птахів, свиней чи приматів до людини й можуть спричинити масштабну епідемію.

4. Порівняй прості і складні віруси.

5. Якими способами пріони можуть з’явитися в організмі людини?

Пріони потрапляють або виникають в організмі кількома шляхами:

• З продуктами харчування тваринного походження (під час вживання мозку, внутрішніх органів або м’яса ураженої худоби).
• Спадково через мутації у власному гені, через що нормальний білок мембран нервових клітин спонтанно набуває пріонної форми (наприклад, за фатального родинного безсоння).
• Під час медичних маніпуляцій у разі використання недостатньо оброблених хірургічних інструментів чи пересадки донорських тканин.

6. Чи можна створити вакцину проти пріонів? Обґрунтуй свою точку зору.

Створити класичну вакцину проти пріонів майже неможливо. Пріон за своєю амінокислотною послідовністю є власним білком організму, тому імунна система розпізнає його як нормальну клітинну структуру і не виробляє антитіл. Спроба штучно активувати імунітет проти цього білка призвела б до важкого аутоімунного ураження здорових нервових клітин мозку.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• Складні віруси не здатні самостійно синтезувати ліпіди, тому запозичують їх із мембран клітини-хазяїна під час виходу назовні.
• Віроїди складаються виключно з кільцевої РНК без білкової оболонки і паразитують у ядрах або хлоропластах рослинних клітин.
• Пріони утворюються зі звичайних мембранних білків нейронів унаслідок зміни вторинної і третинної структури та переважання $\beta$-складчастих ділянок.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачил/побачила зв’язок…

Я став більш обізнаним щодо того, як проста зміна просторової конфігурації звичайного білка може перетворити його на смертоносний інфекційний чинник без жодної нуклеїнової кислоти.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

Спершу було непросто чітко розмежувати будову віроїдів і пріонів. Подолати цю труднощ мені допомогли зіставлення матеріалів підсумкового блоку «Це головне в параграфі» та складання короткої порівняльної схеми в зошиті.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

Ці знання допоможуть мені розуміти небезпеку вживання неперевірених м’ясних продуктів, усвідомлювати механізми виникнення інфекцій та орієнтуватися в сучасних медичних новинах про вірусні й неклітинні хвороби.