Struttura cellulare dei virus. Caratteristiche della struttura dei virus

Sono ovunque: nell'aria, nell'acqua, nel suolo e sulle superfici degli oggetti. Sono così piccoli che non tutti i loro tipi possono essere visualizzati con un normale microscopio. Questi sono virus, incredibili formazioni naturali che non sono completamente capite e hanno incredibili tassi di sopravvivenza.

Incontro: velenoso e pericoloso

Il virus giustifica assolutamente il suo nome, se lo traduci dal latino: veleno. In precedenza, questa parola era usata in relazione a tutti i patogeni della malattia indiscriminatamente. Ma alla fine del 19 ° secolo, la situazione cambiò.

Due secoli fa, uno scienziato russo Ivanovsky, durante gli esperimenti con foglie di tabacco affette da una specifica malattia, scoprì che se il contenuto batterico veniva separato dal succo spremuto usando un filtro, il biomateriale che ne risulta conserva ancora la capacità di infettare le piante sane. Successivamente, gli scienziati hanno iniziato a isolare nuovi tipi di agenti aggressivi filtrando, come virus dell'afta epizootica o febbre gialla. A poco a poco, la parola "filtrato" è scomparsa, e in questa fase dello sviluppo della scienza, ciò che causa la maggior parte delle malattie in tutto il mondo è comunemente chiamato virus.

Né vivo né morto

Questa domanda è ancora oggetto di controversie scientifiche. Il fatto è che da quando è stata studiata la struttura dei virus (in primo luogo causando il mosaico del tabacco), i loro modelli comportamentali, sono emersi dettagli importanti che ci hanno fatto riflettere: è più probabile che vivo o morto, o viceversa?

Argomenti per:

• struttura molecolare;
• contenere il genoma;
• all'interno della cellula si comportano abbastanza attivamente.

Argomenti contro:

• fuori dalla cavità cellulare sono completamente inerte;
• non sintetizzano autonomamente le proteine ​​e quindi non sono in grado di condividere il materiale genico senza la presenza della cellula ospite.

Alcuni scienziati sono convinti che il virus sia un organismo vivente, esistente secondo altre leggi, diverso dal solito per noi. Altri hanno un'opinione diversa, chiamandoli parassiti obbligati. Pertanto, il dilemma: il virus è un organismo o una molecola attivata in determinate condizioni rimane irrisolta.

Caratteristiche strutturali

La struttura dei virus che causa molte malattie varia nei dettagli, ma ha molte somiglianze. Prima di tutto, la forma extracellulare del virus è chiamata virione. Consiste dei seguenti elementi:

• un nucleo che contiene da 1 a 3 molecole di acido nucleico;
• capside - una copertura di proteine ​​che protegge l'acido dagli effetti;
• shell, costituito da composti proteici lipidi (non sempre disponibili).

L'acido nucleico è codice genetico virus. È interessante notare che gli acidi desossiribonucleico e ribonucleico non sono mai contenuti insieme. Mentre i microrganismi, nella "vivacità" di cui nessuno dubita, ad esempio la clamidia, sono composti da entrambi gli acidi. Per quanto riguarda l'informazione genetica, può essere limitata a 1-3 geni e talvolta contiene fino a 100 unità.

I virioni hanno preso in prestito una busta aggiuntiva dall'organismo occupato, apportando modifiche struttura cellulare. Il virus, che ha una tale aggiunta, è interessato alla membrana citoplasmatica o nucleare per formare uno strato protettivo secondario dai suoi frammenti. Inoltre, tale guscio è caratteristico solo di esemplari relativamente grandi, come l'herpes o il virus dell'influenza.

I componenti dei virioni svolgono non solo le funzioni di protezione e memorizzazione delle informazioni, ma sono anche responsabili della riproduzione virale e delle mutazioni necessarie.

Virus uniforme

Le caratteristiche strutturali dei virus sono tali che la loro classificazione dipende dalla forma del capside. I virus più semplici hanno una struttura che è caratterizzata dalla presenza di un tipo di molecole proteiche nella composizione del capside. Questi sono i cosiddetti virus nudi, cioè completamente privi della shell.

Ma ci sono virioni coperti di capsomeri - un'associazione di più molecole che forma una certa forma geometrica. La struttura dei virus, così come i loro capsomeri, gioca un ruolo importante nell'identificare un agente aggressivo. La forma differisce considerevolmente: una testa con una coda, un rettangolo (il vaiolo), una palla (l'influenza), una bacchetta (il mosaico di tabacco), un filo (malattia di tubero di patata), un poliedro (poliomielite), una pallottola (la rabbia).

nano-sized

I virus sono così piccoli che la maggior parte di essi può essere esaminata in dettaglio solo con un microscopio elettronico. Qualunque sia la forma e la struttura del virus, i batteri saranno sempre diversi nelle dimensioni più grandi (circa 50 volte). La dimensione dei virioni varia nell'intervallo da piccolo (20-30 nm) a grande (400 nm).

I campioni di grandi dimensioni possono anche essere visti nella lente di un microscopio convenzionale, il resto a causa del fatto che sono più piccoli della lunghezza dell'onda di luce, sono osservati solo con l'aiuto dell'elettronica. Anche se ci sono delle eccezioni: l'enorme virus del vaccinia è di dimensioni identiche a piccoli batteri come i rickettsiae che, tra l'altro, hanno anche segni di parassiti obbligati. Di conseguenza, il virione non si distingue dagli altri microrganismi per caratteristiche o dimensioni parassitarie, ma dalla struttura del virus.

Occupazione cellulare

L'invasione virale della cellula non può essere paragonata - in natura, questo meccanismo non si trova da nessun'altra parte. Fuori dalla cellula, il virione si trova in uno stato dormiente e cristallizzato. Ma una volta entrato nella cavità desiderata, come iniziano le azioni attive.

1. Adsorbimento. In altre parole, è l'attaccamento dei virioni (a volte centinaia) alle pareti di una cella selezionata.
2. Viropeksis. Il processo di immersione diretta nella cellula, che avviene attraverso il sito di attacco del virus. Un punto interessante: la cellula non impedisce l'invasione, perché una particella del virus, o meglio la sua proteina, viene identificata dalla cellula come "propria".
3. Reduplicazione. L'invasione infettiva inizia quando i virus si moltiplicano nella cellula. Sintetizzano nuove molecole simili a loro stesse, formando numerosi capsidi.
4. Exit. Al momento della saturazione, la struttura cellulare viene interrotta, i virus non si trattengono più e si infrangono per infettare nuove cellule. In questo caso, un tale processo può verificarsi in diversi modi.

Sorprendentemente, microrganismi centinaia di volte più piccole cellule confidently e rapidamente distruggono il suo lavoro, distruggendo distruttivamente i processi metabolici e spesso distruggendo la vittima.

Tipi di intrusioni di virus

Una tale classificazione dipende dalla natura della distruzione cellulare, così come dalla durata della permanenza di un agente aggressivo. A questo proposito, ci sono tre tipi di infezione:

• distruttivo: questo tipo di infezione si chiama litica, con i suoi virus che irrompono massicciamente nello spazio cellulare e, distruggendo tutto sul loro percorso, tendono a conquistare nuove cellule;
• persistente o persistente: caratterizzato da un graduale deflusso di masse virali all'esterno, senza interrompere il lavoro della cellula;
• nascosto: il tipo latente si distingue incorporando il genoma virale in cromosomi cellulari e successivamente, con divisione, cella trasmette il virus alle sue strutture figlio.

La struttura dei virus è tale che la loro riproduzione è possibile unicamente sulla base di una struttura cellulare vivente e nient'altro. Il meccanismo è semplice: a causa dell'assenza di alcuni enzimi, i virioni, invadendo una cellula, riorganizzano il suo metabolismo per produrre componenti virali. Ecco perché sono chiamati obbligatori, cioè parassiti obbligati.

Diversità infettiva

In conclusione, vale la pena notare la sorprendente diversità di queste sostanze microscopiche, che spiega la differenza dei sintomi osservati. Esistono virus con presenza di DNA - herpes, vaiolo e contenenti anche RNA - FMD, diversi batteriofagi. Tra le altre cose, questi virioni contengono lipidi.

Altre opzioni: virus privi di lipidi, come adenovirus e la stragrande maggioranza dei batteriofagi.

Incoraggiante è il fatto che prima o poi il mondo imparato imparerà a subordinare queste forme di vita e convertirle a beneficio dell'umanità.