ویروس ها (زیست شناسی معنای این اصطلاح را به صورت زیر رمزگشایی می کند) عوامل خارج سلولی هستند که فقط با کمک سلول های زنده می توانند تولید مثل کنند. علاوه بر این، آنها می توانند نه تنها افراد، گیاهان و حیوانات، بلکه باکتری ها را نیز آلوده کنند. به ویروس های باکتریایی باکتریوفاژ می گویند. چندی پیش، گونه هایی کشف شدند که یکدیگر را شگفت زده می کردند. آنها "ویروس های ماهواره ای" نامیده می شوند.
ویژگی های عمومی
ویروس ها شکل بیولوژیکی بسیار زیادی هستند، زیرا در هر اکوسیستم روی سیاره زمین وجود دارند. آنها توسط علمی مانند ویروس شناسی - بخشی از میکروبیولوژی - مورد مطالعه قرار می گیرند.
هر ذره ویروس چندین مؤلفه دارد:
- داده های ژنتیکی (RNA یا DNA)؛
- کپسید (پوسته پروتئین) - عملکرد محافظتی را انجام می دهد؛
ویروس ها شکل نسبتاً متنوعی دارند، از ساده ترین مارپیچ تا ایکو وجهی. اندازه های استاندارد حدود یک صدم اندازه یک باکتری کوچک است. با این حال، بیشتر نمونه ها آنقدر کوچک هستند که حتی در زیر میکروسکوپ نوری نیز قابل مشاهده نیستند.
ویروس‌ها از نظر ماهیت انگل هستند و نمی‌توانند خارج از سلول زنده تکثیر شوند. اما بودندر خارج از سلول، نشان دادن علائم زنده را متوقف کنید.
به چند طریق پخش می شود: ویروس های زندگی در گیاهان توسط حشراتی که از آب علف تغذیه می کنند منتقل می شوند. ویروس های حیوانی توسط حشرات خونخوار حمل می شوند. در انسان، ویروس ها به روش های مختلفی منتقل می شوند: از طریق قطرات هوا، از طریق تماس جنسی، و از طریق انتقال خون.
منشا
ویروس ها (زیست شناسی دارای تعداد زیادی گونه است) چندین فرضیه منشا دارند. این انگل ها در هر میلی متر از کره زمین که سلول های زنده وجود دارد، یافت شده اند. بنابراین، آنها از ابتدای زندگی وجود داشته اند.
در زمان ما، سه فرضیه در مورد منشأ ویروس ها وجود دارد.
- فرضیه منشا سلولی بیان می کند که عوامل خارج سلولی از قطعات RNA و DCHهایی که می توانند از ارگانیسم بزرگتری آزاد شوند پدید آمده اند.
- فرضیه پسرونده نشان می دهد که ویروس ها سلول های کوچکی بودند که در گونه های بزرگتر انگلی بودند، اما به مرور زمان ژن های مورد نیاز برای وجود انگلی را از دست دادند.
- فرضیه تکامل مشترک نشان می‌دهد که ویروس‌ها همزمان با ظهور سلول‌های زنده، یعنی میلیاردها سال پیش، پدید آمدند. و آنها در نتیجه ساخت مجتمع های پیچیده اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها ظاهر شدند.
به طور خلاصه در مورد ویروس ها (در مورد بیولوژی این موجودات، پایگاه دانش ما، متأسفانه، بسیار کامل نیست) می توانید در این مقاله بخوانید. هر یک از نظریه های فوق دارای اشکالاتی است.و فرضیه های اثبات نشده.
ویروس ها به عنوان شکلی از زندگی
دو تعریف از شکل زندگی ویروس ها وجود دارد. طبق اولی، عوامل خارج سلولی مجموعه ای از مولکول های آلی هستند. تعریف دوم می گوید که ویروس ها شکل خاصی از زندگی هستند.
ویروس ها (زیست شناسی به ظهور بسیاری از انواع جدید ویروس اشاره دارد) به عنوان موجوداتی در مرز موجودات زنده شناخته می شوند. آنها شبیه سلول های زنده هستند زیرا مجموعه ژن های منحصر به فرد خود را دارند و بر اساس روش انتخاب طبیعی تکامل می یابند. آنها همچنین می توانند تکثیر شوند و کپی هایی از خود ایجاد کنند. از آنجایی که ویروس ها ساختار سلولی ندارند، دانشمندان آنها را به عنوان ماده زنده در نظر نمی گیرند.
برای سنتز مولکول های خود، عوامل خارج سلولی به یک سلول میزبان نیاز دارند. فقدان متابولیسم خود به آنها اجازه نمی دهد بدون کمک خارجی تولید مثل کنند.
اما در سال 2013 مقاله ای علمی منتشر شد مبنی بر اینکه برخی از باکتریوفاژها سیستم ایمنی تطبیقی خود را دارند. و این دلیل بیشتری بر این است که ویروس ها شکلی از زندگی هستند.
طبقه بندی ویروس ها بالتیمور
ویروس ها چیست، زیست شناسی با جزئیات کافی توضیح می دهد. دیوید بالتیمور (برنده جایزه نوبل) طبقه بندی خود را از ویروس ها ایجاد کرد که هنوز هم موفقیت آمیز است. این طبقه بندی بر اساس نحوه تشکیل mRNA است.
ویروس ها باید mRNA را از ژنوم خود تشکیل دهند. این فرآیند برای تکثیر اسید خود نوکلئیک ضروری است وتشکیل پروتئین.
طبقه بندی ویروس ها (زیست شناسی منشأ آنها را در نظر می گیرد)، طبق بالتیمور، به شرح زیر است:
- ویروس هایی با DNA دو رشته ای بدون مرحله RNA. اینها شامل میمی ویروس ها و هرپی ویروس ها هستند.
- DNA تک رشته ای با قطبیت مثبت (پاروویروس).
- RNA دو رشته ای (روتاویروس).
- RNA تک رشته ای با قطبیت مثبت. نمایندگان: فلاوی ویروس ها، پیکورناویروس ها.
- مولکول RNA تک رشته ای با قطبیت دو یا منفی. مثال‌ها: فیلوویروس‌ها، ارتومیکسوویروس‌ها.
- RNA مثبت تک رشته ای، و همچنین وجود سنتز DNA روی یک الگوی RNA (HIV).
- DNA دو رشته ای و وجود سنتز DNA روی یک الگوی RNA (هپاتیت B).
طول عمر
نمونه هایی از ویروس ها در زیست شناسی تقریباً در هر مرحله یافت می شوند. اما برای همه، چرخه زندگی تقریباً یکسان است. بدون ساختار سلولی، آنها نمی توانند با تقسیم تکثیر شوند. بنابراین از موادی استفاده می کنند که در داخل سلول های میزبانشان قرار دارد. بنابراین، آنها تعداد زیادی کپی از خود را تکثیر می کنند.
چرخه ویروس شامل چندین مرحله است که همپوشانی دارند.
ویروس در مرحله اول چسبیده است، یعنی ارتباط خاصی بین پروتئین های خود و گیرنده های سلول میزبان ایجاد می کند. در مرحله بعد، باید به خود سلول نفوذ کنید و مواد ژنتیکی خود را به آن منتقل کنید. برخی از گونه ها پروتئین ها را نیز تحمل می کنند. پس از این، از دست دادن کپسید رخ می دهد، و اسید نوکلئیک ژنومیمنتشر شد.
پس از ورود انگل به سلول، تجمع ذرات ویروسی و اصلاح پروتئین آغاز می شود. در نهایت ویروس از سلول خارج می شود. حتی اگر به رشد فعال خود ادامه دهد، ممکن است سلول را نکشد، اما در آن به زندگی ادامه دهد.
بیماری های انسان
زیست شناسی ویروس ها را به عنوان پایین ترین تجلی حیات در سیاره زمین تفسیر می کند. سرماخوردگی یکی از ساده ترین بیماری های ویروسی انسان است. با این حال، این انگل ها همچنین می توانند باعث بیماری های بسیار جدی مانند ایدز یا آنفولانزای پرندگان شوند.
هر ویروس مکانیسم خاصی روی میزبان خود دارد. این فرآیند شامل لیز سلول ها است که منجر به مرگ آنها می شود. در موجودات چند سلولی، زمانی که تعداد زیادی سلول می میرند، کل ارگانیسم شروع به عملکرد ضعیف می کند. در بسیاری از موارد، ویروس ها ممکن است به سلامت انسان آسیب نرسانند. در پزشکی به این امر تأخیر می گویند. نمونه ای از چنین ویروسی تبخال است. برخی از گونه های نهفته می توانند مفید باشند. گاهی اوقات وجود آنها باعث ایجاد پاسخ ایمنی در برابر پاتوژن های باکتریایی می شود.
برخی عفونت ها می توانند مزمن یا مادام العمر باشند. یعنی ویروس علی رغم عملکردهای محافظتی بدن ایجاد می شود.
اپیدمی
اپیدمیولوژی ویروسی علمی است که نحوه کنترل انتقال عفونت های ویروسی را در انسان مطالعه می کند. انتقال انگل ها می تواند افقی باشد، یعنی از فردی به فرد دیگر. یا عمودی - از مادر به فرزند.
دنده افقی بیشترین استنوع رایج ویروس در بین بشریت گسترش یافته است.
نرخ انتقال ویروس به عوامل مختلفی بستگی دارد: تراکم جمعیت، تعداد افراد با ایمنی ضعیف و همچنین کیفیت دارو و شرایط آب و هوایی.
محافظت از بدن
انواع ویروس ها در زیست شناسی که می توانند بر سلامت انسان تأثیر بگذارند بی شمار هستند. اولین واکنش محافظتی ایمنی ذاتی است. این شامل مکانیسم های ویژه ای است که محافظت غیر اختصاصی را ارائه می دهد. این نوع ایمنی قادر به ارائه محافظت قابل اعتماد و طولانی مدت نیست.
هنگامی که مهره داران ایمنی اکتسابی ایجاد می کنند، آنتی بادی های خاصی تولید می شود که به ویروس می چسبد و آن را بی ضرر می کند.
با این حال، همه ویروس های موجود ایمنی اکتسابی ایجاد نمی کنند. به عنوان مثال، HIV به طور مداوم توالی اسید آمینه خود را تغییر می دهد، بنابراین از سیستم ایمنی فرار می کند.
درمان و پیشگیری
ویروس‌ها در زیست‌شناسی پدیده‌ای بسیار رایج هستند، بنابراین دانشمندان واکسن‌های ویژه‌ای حاوی «مواد کشنده» برای خود ویروس‌ها ساخته‌اند. رایج‌ترین و مؤثرترین روش کنترل، واکسیناسیون است که باعث ایجاد ایمنی در برابر عفونت‌ها می‌شود و همچنین داروهای ضد ویروسی که می‌توانند به طور انتخابی تکثیر ویروس‌ها را مهار کنند.
زیست شناسی ویروس ها و باکتری ها را عمدتاً به عنوان ساکنان مضر بدن انسان توصیف می کند. در حال حاضر، با کمک واکسیناسیون می توان بر بیش از سی ویروسی که در جهان مستقر شده اند غلبه کرد.بدن انسان، و حتی بیشتر - در بدن حیوانات.
اقدامات پیشگیرانه در برابر بیماری های ویروسی باید به موقع و با کیفیت بالا انجام شود. برای انجام این کار، بشریت باید یک سبک زندگی سالم داشته باشد و از هر راه ممکن برای افزایش ایمنی تلاش کند. دولت باید قرنطینه ها را به موقع ترتیب دهد و مراقبت های پزشکی خوبی ارائه دهد.
ویروس های گیاهی
اشکال از ویروس ها را زیست شناسی اغلب گرد و میله ای شکل در نظر می گیرد. این انگل ها بسیار زیاد هستند. در مزرعه، آنها عمدتا بر عملکرد تأثیر می گذارند، اما از بین بردن آنها از نظر اقتصادی سودآور نیست. از گیاهی به گیاه دیگر، این گونه ویروس ها توسط حشرات ناقل پخش می شوند. چنین گونه هایی انسان و حیوانات را آلوده نمی کنند، زیرا آنها فقط می توانند در سلول های گیاهی تولید مثل کنند.
دوستان سبز سیاره ما نیز می توانند با استفاده از مکانیسم ژن مقاومت از خود در برابر آنها محافظت کنند. اغلب گیاهانی که تحت تأثیر ویروس قرار می گیرند شروع به تولید مواد ضد ویروسی مانند اسید سالیسیلیک یا اکسید نیتریک می کنند. زیست شناسی مولکولی ویروس ها با مشکل هجوم انگلی به گیاهان بارور سروکار دارد و همچنین آنها را از نظر شیمیایی و ژنتیکی تغییر می دهد که به توسعه بیشتر بیوتکنولوژی کمک می کند.
ویروس های مصنوعی
انواع ویروس ها در زیست شناسی متعدد هستند. به خصوص لازم است این واقعیت را در نظر بگیریم که دانشمندان نحوه ایجاد انگل های مصنوعی را یاد گرفته اند. اولین گونه مصنوعی در سال 2002 به دست آمد. برای اکثر عوامل خارج سلولی، یک ژن مصنوعی وارد سلول می شودشروع به نشان دادن ویژگی های عفونی می کند. به این معنا که آنها حاوی تمام اطلاعاتی هستند که برای شکل گیری گونه های جدید مورد نیاز است. این فناوری به طور گسترده برای تولید واکسن های ضد عفونت استفاده می شود.
توانایی ایجاد ویروس در شرایط مصنوعی می تواند پیامدهای زیادی داشته باشد. تا زمانی که بدن هایی به آن حساس هستند، ویروس نمی تواند به طور کامل از بین برود.
ویروس ها سلاح هستند
متاسفانه، انگل های عفونی می توانند اپیدمی های ویرانگر ایجاد کنند، بنابراین می توان از آنها به عنوان سلاح بیولوژیکی استفاده کرد. این امر توسط آنفولانزای اسپانیایی که در آزمایشگاه ایجاد شده است تأیید می شود. آبله یک مثال دیگر است. قبلاً واکسنی برای آن پیدا شده است، اما، به طور معمول، فقط کارکنان پزشکی و پرسنل نظامی واکسینه می شوند، به این معنی که بقیه جمعیت در صورت استفاده از این نوع سلاح بیولوژیکی در عمل در معرض خطر بالقوه هستند.
ویروس ها و زیست کره
در حال حاضر، عوامل خارج سلولی می توانند بیشترین تعداد افراد و گونه هایی را که در سیاره زمین زندگی می کنند به خود ببالند. آنها عملکرد مهمی را با تنظیم تعداد جمعیت موجودات زنده انجام می دهند. اغلب آنها با حیوانات همزیستی می کنند. به عنوان مثال، سم برخی از زنبورها حاوی اجزایی با منشا ویروسی است. با این حال، نقش اصلی آنها در وجود بیوسفر حیات در دریا و اقیانوس است.
یک قاشق چایخوری نمک دریا حاوی تقریباً یک میلیون ویروس است. هدف اصلی آنها تنظیم زندگی در اکوسیستم های آبی است. اکثر آنها برای گیاهان و جانوران کاملا بی ضرر هستند
اما اینها همه ویژگی های مثبت نیستند. ویروس‌ها فرآیند فتوسنتز را تنظیم می‌کنند، بنابراین درصد اکسیژن موجود در جو را افزایش می‌دهند.
