Підручник Біологія 9 клас - В. І. Соболь - Абетка 2017

Тема 7. БІОРІЗНОМАНІТТЯ

§ 51. СИСТЕМА ОРГАНІЧНОГО СВІТУ. ВІРУСИ

Я давно вже відчуваю, що біологія може захоплювати не менше, аніж будь-яка таємнича історія, тому що вона і є таємничою історією.

Річард Докінз. Егоїстичний ген

Основні поняття й ключові терміни: СИСТЕМА ОРГАНІЧНОГО СВІТУ. ВІРУСИ. Субвірусні частинки.

Пригадайте! Що таке органічний світ?

Новини науки

Новий вірус, відкритий у 2011 р. неподалік від побережжя Чілі, отримав назву Megavirus сhilensis. Його геном містить 1 259 197 пар нуклеотидів, розміри - близько 680 нм. За цими показниками вірус є рекордсменом серед неклітинних форм життя. В 2003 р. описано мімівірус, що паразитує вклітинах амеб. Його геном містить 1,2 млн пар нуклеотидів, а розміри становлять близько 600 нм (іл. 139). Яке ж місце цих форм життя в системі органічного світу?

Іл. 139. Одні з найбільших вірусів: 1 - мегавірус; 2 - мімівірус

ЗМІСТ

У чому сутність принципів побудови системи органічного світу?

СИСТЕМА ОРГАНІЧНОГО СВІТУ - це розподіл на групи всіх живих істот з урахуванням їхньої спорідненості та використанням систематичних категорій. Створення системи органічного світу є головним завданням біосистематики. Вочевидь завершеною така система ніколи не буде, але це не означає, що цього не потрібно прагнути. Основними принципами побудови системи органічного світу є такі.

1. Принцип філогенетичності. В системі органічного світу живі істоти класифікуються не тільки за комплексом морфологічних, фізіологічних, біохімічних та молекулярно-генетичних ознак, а й з урахуванням філогенетичної спорідненості організмів.

2. Принцип ієрархічності. Систематичні категорії нижчого порядку об’єднуються в категорії вищого порядку.

3. Принцип номенклатурної упорядкованості. Усі назви таксонів мають подаватися за правилами, прописаними у спеціальних міжнародних кодексах біологічної номенклатури.

Загальновизнаної системи органічного світу в сучасній біологічній класифікації немає. Найчастіше трапляються Система двох імперій (Прокаріоти та Еукаріоти) та Система трьох доменів (Бактерії, Археї та Еукаріоти). Згідно з однією з класифікацій всі живі організми (Biota) поділяють на чотири групи: Неклітинні (Aphanobionta), Бактерії (Bacteria), Археї (Archaea) та Еукаріоти (Eukaryota).

Отже, система органічного світу створюється на основі принципів філогенетичності, ієрархічності та номенклатурної упорядкованості.

Які особливості та значення вірусів?

Неклітинні - сукупність форм життя, що не мають клітинної будови. Цей термін з’явився після відкриття найбільших вірусів, якими є мімівіруси, мегавіруси й пандоравіруси. Окрім вірусів до групи Неклітинні відносять й субвірусні частинки - віроїди та пріони.

ВІРУСИ (від. лат. virus - отрута) - це неклітинні форми життя, які є внутрішньоклітинними абсолютними паразитами.

Віруси вражають усі клітинні організми.

Знайдено також віруси, які здатні відтворюватися лише в присутності інших вірусів (віруси-сателіти). Відкрито віруси в 1892 р. Д. Й. Івановським. Віруси, яких на сьогодні описано понад 5 000 видів, вивчає вірусологія.

Які особливості вірусів? За особливостями будови віруси поділяють на прості й складні. Прості віруси складаються з білків і одного типу нуклеїнової кислоти, а складні віруси мають ще ліпіди, вуглеводи. Прості віруси мають капсид з білкових частинок - капсомерів і нуклеїнову кислоту - серцевину. Складні віруси можуть мати додаткові оболонки, молекули вуглеводів, ферменти тощо. Вірусна нуклеїнова кислота представлена одно- або дволанцюжковими молекулами ДНК чи РНК.

Вірусні білки бувають декількох типів: білки- ферменти для самовідтворення молекул нуклеїнових кислот, білки-гемаглютиніни для розпізнавання клітин, білки-нейромінідази для руйнування рецепторів клітин, структурні білки для побудови капсиду.

У вірусів немає власних білоксинтезуючих систем, тобто у них немає власних іРНК, тРНК, рибосом. Для вірусів характерна специфічність, що полягає у можливості взаємодії вірусів лише з певними рецепторами клітинних мембран. У життєвому циклі вірусів наявні 2 фази - позаклітинна (віріон) і внутрішньоклітинна (проявляє окремі ознаки живого, як-то мінливість, розмноження).

Яке значення вірусів? Віруси спричиняють різноманітні, часто масові (епідемічні) захворювання (іл. 141). У людини віруси вражають органи дихання (віруси грипу), травну (гастроентерити, гепатити) чи нервову (поліомієліт, енцефаліти, сказ) системи, шкіру та слизові оболонки (кір, герпес, папіломи, вітряна віспа), пригнічують імунні реакції організму (СНІД), призводять до ракових захворювань (онковіруси).

Іл. 140. Схематична будова віруса тютюнової мозаїки: 1 - серцевина; 2 - капсомери; 3 - капсид

Іл. 141. Різноманітність вірусів: 1 - аденовірус; 2 - вірус грипу; 3 - бактеріофаг Т-4

У тварин віруси спричиняють ящур, чумку собак, чуму курей, у рослин - жовтушність, мозаїчність, плямистість, некрози, пухлини тощо.

Основними заходами боротьби з вірусними хворобами є: а) ізоляція хворих організмів від здорових (карантин); б) лікування з допомогою хімічних антивірусних препаратів (хіміотерапія); в) профілактичні щеплення для підвищення стійкості організму (імунізація).

Людина використовує віруси у біологічному методі боротьби зі шкідливими видами (личинками кровосисних комарів, гусеницями шовкопрядів тощо). Віруси використовують і в генетичній інженерії для перенесення генів до клітин бактерій. Учені вважають, що віруси відіграють велику роль в еволюції організмів, оскільки можуть передавати спадкову інформацію від одних особин цих організмів до інших, як у межах одного виду, так і між різними.

Отже, віруси є давньою, важливою та недостатньо вивченою формою життя.

Що є спільного та відмінного між субвірусними частинками?

Пріони (від англ. proteinaceous infectious particles - білкові заразні частинки) - особливий клас інфекційних агентів, які є низькомолекулярними білковими частинками без нуклеїнової кислоти (іл. 142). Ці частинки є збудниками важких захворювань ЦНС, м’язової, кровоносної та інших систем у людей і ряду вищих тварин (так звані повільні інфекції) і завжди закінчуються летально. Відкриті пріони в 1982 р. американським біологом С. Прузінером (нар. 1992). Найвідоміші пріонні інфекції, пов’язані з ураженням головного мозку: губчаста енцефалопатія, фатальне сімейне безсоння, хвороба Куру та ін.

Віроїди - неклітинні форми життя, які являють собою низькомолекулярну одноланцюгову кільцеву РНК, що не кодує білків. Віроїди було відкрито в 1971 р. Т. Дінером (нар. 1926). Ці субмікроскопічні частинки, на відміну від РНК-вірусів, білкової оболонки не мають. Віроїди потрапляють в клітину рослини-хазяїна під час вегетативного розмноження, за допомогою комах або механічним шляхом у разі пошкодження тканин. Більшість вчених вважають, що вони походять від інтронів або мобільних генетичних елементів. Віроїдними хворобами є веретеноподібність бульб картоплі, хвороба жовтих плям рису та ін.

Отже, пріони й віроїди є заразними субвірусними частинками, що мають різну хімічну природу.

Іл. 142. Два варіанти просторової структури пріонного білка: 1 - нормальна структура (переважають альфа-спіралі);

2 - патологічна структура (переважають бета-листки)

ДІЯЛЬНІСТЬ

Робота з ілюстрацією

Розгляньте схему життєвого циклу віруса грипу та визначте сутність таких стадій, як: прикріплення до клітини, проникнення в клітину, транскрипція, трансляція, реплікація, збірка вірусних частинок, вихід з клітини. Застосуйте знання й поясніть, чому створення ефективних антивірусних ліків є дуже важким завданням.

Завдання на застосування знань

Для бактеріофагів типовою ознакою є використання генів бактерій, в яких вони паразитують і розмножуються. Науковці відкрили бактеріофаг WO, який у своєму геномі має частину ДНК павука чорна удова та гени, що пригнічують імунну систему павука. Цей факт є досить дивним, тому що гени тварин ще не було знайдено в геномі бактеріофагів. Запропонуйте власні пояснення цього факту та судження щодо єдності органічного світу.

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Здоров'я

Грип (інфлюенца) - вірусне захворювання, що супроводжується ураженням слизових оболонок верхніх дихальних шляхів. Найчастіше грип поширюється у вигляді епідемій та пандемій. Внаслідок найгіршої з них - епідемії іспанського грипу - 1918-го року загинули від 50 до 100 мільйонів людей. Сьогодні ситуація є такою, що звичайний вірус сезонного грипу спричиняє до 500 тисяч смертей щороку. Які етіологія та основні засоби боротьби з грипом?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1 - 6

1. Що таке система органічного світу? 2. Назвіть принципи побудови сучасних систем органічного світу. 3. Що таке неклітинні форми життя? 4. Наведіть приклади неклітинних форм життя. 5. Що таке пріони? 6. Що таке віроїди?

7 - 9

7. У чому сутність принципів побудови системи органічного світу? 8. Назвіть особливості та значення вірусів. 9. Що є спільного та відмінного між відкритими субвірусними частинками?

10 - 12

10. Доведіть, що віруси є необхідною й важливою частиною біорізноманіття Землі.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити