БИОЛОГИЯ · 11 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Молекулы, наследственность и эволюция

§ 25. Строение и размножение вирусов

Вирусы имеют генетический материал и используют клеточные системы для воспроизводства. У них нет полного самостоятельного аппарата обмена веществ и синтеза белка.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
25
Главный вопрос

Почему вирус способен воспроизводиться только при участии клетки-хозяина?

Биологическая лаборатория

Сравните реальные объекты и их особенности

Переключайте изображения и читайте объяснения. Связывайте видимые детали с функциями и происхождением.

Исследуйте изменения и читайте объяснения. Учебные схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Неклеточная организация

Вирусы имеют генетический материал и используют клеточные системы для воспроизводства. У них нет полного самостоятельного аппарата обмена веществ и синтеза белка. Вирусный геном может быть представлен ДНК или РНК и различаться числом цепей и организацией. Вне клетки распространяется вирусная частица — вирион. Наличие информации не делает её эквивалентом клетки, поскольку для образования новых частиц необходимы ресурсы и механизмы хозяина.

Выделяем главное

Вирус
Неклеточный инфекционный агент, воспроизводящийся с использованием клетки-хозяина
Вирион
Сформированная вирусная частица вне процесса внутриклеточной сборки
Вирусный геном
Наследственный материал вируса, представленный ДНК или РНК
Выделяем главное
02

Оболочки и распознавание

Капсид защищает генетический материал и участвует в доставке его в клетку. У некоторых вирусов дополнительно имеется липидная оболочка с вирусными белками.

Эти белки взаимодействуют с определёнными рецепторами, ограничивая круг восприимчивых клеток. Внешняя оболочка часто происходит от мембран хозяина при выходе частиц. Бактериофаги поражают бактерии и могут иметь сложно устроенные головку и хвост, но такое строение не является общим для всех вирусов.

Что окружает вирусный геном

Дополнительная оболочка

Есть не у всех вирусов, содержит липиды и белки.

Капсид

Белковая защита и участие в доставке.

Геном

ДНК или РНК конкретного вируса.

Показана схема оболочечного вируса. Формы и состав разных вирусов отличаются.

Капсид
Белковая оболочка вирусного генома
Суперкапсид
Дополнительная липидная оболочка некоторых вирусов с включёнными белками
Бактериофаг
Вирус, способный заражать бактерии
От схемы — к объяснению

Схема строения вируса гриппа

Hi Eun Jung and Heung Kyu Lee · CC BY 4.0
Wikimedia Commons · источник

Бактериофаг: схема строения

Dr. Victor Padilla-Sanchez, PhD https://www.drvictorpadillasanchez.com · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Модель двойной спирали ДНК

Zephyris · CC BY-SA 3.0
Wikimedia Commons · источник

03

Воспроизводство по этапам

Вирус взаимодействует с клеткой, доставляет геном и переключает доступные механизмы на образование своих компонентов. Затем из синтезированных частей собираются новые вирионы.

Копирование генома и синтез белков происходят по разным путям у разных групп вирусов. Выход может сопровождаться разрушением клетки или отпочковыванием через мембрану. Это не обычное клеточное деление: вирусные частицы собираются из компонентов, а не растут и не разделяются пополам.

Частицы собираются внутри клетки
  1. 1
    Прикрепление

    Взаимодействие с восприимчивой клеткой.

  2. 2
    Доставка генома

    Проникновение и освобождение материала.

  3. 3
    Синтез компонентов

    Копирование генома и образование белков.

  4. 4
    Сборка и выход

    Новые частицы распространяются дальше.

Адсорбция вируса
Начальное прикрепление вирусной частицы к восприимчивой клетке
Сборка вириона
Объединение вирусного генома и структурных компонентов в новую частицу
Лизис
Разрушение клетки, которое может сопровождать выход вирусного потомства
От схемы — к объяснению
04

Разные стратегии существования

Некоторые вирусы способны длительно сохранять свой генетический материал в клетках. Встраивание вирусной ДНК в геном хозяина создаёт состояние провируса.

У ретровирусов РНК сначала переписывается в ДНК с помощью обратной транскриптазы. Вироиды представляют собой малые инфекционные РНК без обычного капсида и отличаются от вирусов. Разнообразие стратегий показывает, почему нельзя переносить схему одного вируса на все остальные.

Выделяем главное

Провирус
Вирусная ДНК, встроенная в геном клетки-хозяина
Обратная транскрипция
Синтез ДНК на матрице РНК
Вироид
Малая инфекционная РНК без белкового капсида, известная как агент болезней растений
Выделяем главное
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Почему вирус не размножается на простой питательной среде, подходящей бактериям?

Сверить рассуждение

Питательные вещества не заменяют рибосомы, ферменты и организованные процессы живой клетки. Вирусу необходима восприимчивая клетка-хозяин.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Вирусы имеют генетический материал и используют клеточные системы для воспроизводства. У них нет полного самостоятельного аппарата обмена веществ и синтеза белка.

02

Капсид защищает генетический материал и участвует в доставке его в клетку. У некоторых вирусов дополнительно имеется липидная оболочка с вирусными белками.

03

Вирус взаимодействует с клеткой, доставляет геном и переключает доступные механизмы на образование своих компонентов. Затем из синтезированных частей собираются новые вирионы.

04

Некоторые вирусы способны длительно сохранять свой генетический материал в клетках. Встраивание вирусной ДНК в геном хозяина создаёт состояние провируса.

05

Вирус зависит от клетки при воспроизводстве. Его частицы собираются из отдельно произведённых компонентов.

06

Строение и жизненные стратегии вирусов разнообразны. Общую схему нужно уточнять для конкретной группы.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Неклеточный инфекционный агент, воспроизводящийся с использованием клетки-хозяина»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Сформированная вирусная частица вне процесса внутриклеточной сборки»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Белковая оболочка вирусного генома»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Дополнительная липидная оболочка некоторых вирусов с включёнными белками»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Начальное прикрепление вирусной частицы к восприимчивой клетке»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Объединение вирусного генома и структурных компонентов в новую частицу»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Вирусная ДНК, встроенная в геном клетки-хозяина»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Синтез ДНК на матрице РНК»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Наследственный материал вируса, представленный ДНК или РНК»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Разрушение клетки, которое может сопровождать выход вирусного потомства»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 11 класс», § 25 «Строение и размножение вирусов», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…