Занимательная микробиология

 

Возбудители болезней !

 

 

 

Итак, вирусы состоят из белков и нуклеиновых кислот, а некоторые из них содержат и ферменты. А каким образом из этих компонентов складывается полноценная вирусная частица? Обычно нуклеиновая кислота находится в центре частицы и со всех сторон защищена белковой оболочкой, как бы одета в нее. Эта «одежда» состоит из однотипных белковых молекул — капсомеров, уложенных определенным образом.

 

Они имеют довольно правильную геометрическую форму, причем,  пространственные отношения между молекулами белка и нуклеиновыми кислотами неодинаковы у разных вирусов.

 

Известны два основных типа укладки — кубический и винтовой. В первом случае нить нуклеиновой кислоты вируса свернута в клубок, а белковые капсомеры плотно уложены вокруг. Такие вирусные частицы напоминают ягоду, малину, и по форме приближаются к шарику. Так устроены возбудители гриппоподобных заболеваний (аденовирусы), вирусы, вызывающие опухоли, и многие другие.

 

При винтовом типе укладки нуклеиновая кислота закручена в виде спирали, каждый виток которой покрыт капсомерами, тесно прилегающими один к другому. Вирусные частицы в этом случае напоминают початок кукурузы и по форме приближаются к палочке.У сложно устроенных вирусов сердцевина может быть одета одной или несколькими внешними оболочками.

 

Теперь, зная основы архитектуры вирусов, попробуем разобрать, как устроены некоторые, наиболее изученные из них.

Сначала посмотрите на вирус табачной мозаики. Она построена из субъединиц таким образом, что напоминает пустотелый цилиндр с внешним диаметром около 150 ангстремов, внутренним — около 380 ангстремов. Белковая спираль, примерно из 130 витков, служит как бы оболочкой для одной молекулы РНК.

 

Вирус оспы устроен значительно сложнее. Он имеет около 300 миллимикрон в диаметре и содержит, кроме белка и ДНК, липиды, углеводы, биотин . В центре частиц находится внутреннее тельце, сходное с ядром клеток высших организмов. Оно состоит из белка и ДНК, окружено белковым слоем и имеет еще два образования также белковой природы, роль которых до сих пор неясна. Снаружи вирусная частица покрыта оболочкой. Довольно хитро устроены и частицы вируса гриппа.

Но особенно подробно стоит, пожалуй, рассказать о строении бактериофагов. Бактериофаги похожи на головастиков и состоят из головки и хвоста. Различные типы фагов отличаются друг от друга своими размерами, а также формой головки, которая может быть палочковидной, круглой или овальной. На хвост надет белковый чехольчик, от которого отходят длинные тонкие волокна. Они играют роль присосок и служат для прикрепления частицы фага к бактерии. Отсюда же выделяется особый фермент, помогающий фагу растворять бактериальную оболочку.

неполный список темных дел

 

Вирусы наши постоянные спутники и со дня рождения сопровождают нас всегда и везде. К большинству из них мы нечувствительны, при встрече же с некоторыми можем заболеть. Проникают в организм вирусы по-разному: с воздухом или пищей, иногда их «впрыскивают» прямо в кровь насекомые-переносчики — комары или клещи. Рассказать здесь о всех болезнях, которые вызывают вирусы, невозможно. Мы остановимся лишь на нескольких.

 

Грипп. Вряд ли можно найти на Земле человека, который бы не переболел гриппом. Болезнь эта известна очень давно. Упоминание о ней можно найти уже в трудах великого врача древности — Гиппократа. Эпидемии гриппа еще недавно производили не меньшие опустошения, чем в свое время чума или оспа. В 1918—1920 годах гриппом

переболело 500 миллионов человек и погибло около 20 миллионов. Это значительно больше, чем число убитых на всех фронтах первой мировой войны.

 

Название грипп произошло от французского слова «grippe», что означает «схватывать». Раньше эту болезнь называли еще инфлюэнца, что по-итальянски значит «вторгаться». Не правда ли, эти названия образно характеризуют агрессивность заболевания, агрессивность его возбудителя?

 

Болезнь начинается внезапно и быстро распространяется, охватывая население целых стран, а иногда и континентов. Скорости передвижения эпидемий способствует современный транспорт. Вирус гриппа любит путешествовать, для этого он охотно пользуется пароходами, поездами и самолетами.

 

Настоящий возбудитель гриппа был открыт лишь в 1933 году. До этого считали, что заболевание вызывает одна небольшая бактерия, которую часто находили при гриппе. Позже было доказано, что это всего-навсего сопутствующий микроб. Сейчас вирус гриппа изучен уже достаточно хорошо. Он обладает одним удивительным свойством — способностью перевоплощаться. Известно много разновидностей его, каждая из которых может вызвать самостоятельное заболевание. Из-за этого бороться с таким хамелеоном трудно: оружие, эффективное против одного вида вируса, не годится для борьбы с другим.

Говоря о возбудителе гриппа, нельзя не вспомнить его многочисленных «родственников». Несколько десятков их было открыто сравнительно недавно. Их назвали энтеро- вирусами (вирусы, поражающие кишечник) и аденовирусами (вирусы, вызывающие воспаление желез). Каждый из них может явиться причиной так называемых гриппс- подобных заболеваний, отличить которые от истинного гриппа иногда очень трудно и возможно только путем глубоких лабораторных исследований.

 

Полиомиелит — это тоже очень древнее заболевание. При раскопке египетских гробниц археологи находили скелеты с деформацией костей, которые наблюдаются только при этой болезни. В храме богини Изиды есть изображение жреца, одна нога которого была явно короче и тоньше другой. Это след, который оставил полиомиелит. Потребовались тысячелетия для того, чтобы выделить возбудителя этой болезни, изучить его и научиться с ним бороться.

Вирус полиомиелита гораздо меньше и проще по строению, чем вирус гриппа, но и он обладает способностью быстро распространяться и вызывать эпидемии.

 

В 1916 году от полиомиелита в одном только Нью-Йорке погибло 2 тысячи человек и было парализовано около 7 тысяч. Особенно восприимчивы к полиомиелиту дети, поэтому болезнь эту часто называют еще детским параличом.

В организм возбудитель попадает главным образом с пищей, но иногда и вместе с воздухом. Затем он проникает в клетки нервной системы, обычно поражая те из них, которые ведают движением. Это приводит к тяжелому параличу рук и ног или искривлению позвоночника и плохо поддается лечению.

У возбудителя полиомиелита тоже много «родственников». В первую очередь это вирусы Коксаки, выделенные в 1948 году из организма больных детей, живших в американском городке Коксаки. Сейчас известно уже более 30 вирусов, вызывающих заболевания, похожие на полиомиелит.

 

Энцефалит. Вирусы его, так же как возбудители полиомиелита, поселяются в нервных клетках и могут до- Схема строения вируса гриппа. вольно быстро разрушить их.

 

В зависимости от того, какая группа клеток мозга поражена, наблюдаются различные признаки болезни. Если это нервные клетки, ведающие движением, — развиваются параличи; если клетки, отвечающие за зрение, слух, то больной слепнет или глохнет.

 

Многие дикие и домашние животные и особенно птицы являются как бы естественными резервуарами вирусов энцефалита. Это — воробьи, голуби, дрозды, снегири, из домашних птиц — куры и утки, а из млекопитающих — лошади, свиньи, овцы, козы, собаки. Комары и клещи передают вирусы энцефалита человеку.

Корь. Вирус кори похож на уже знакомый нам вирус гриппа, но сходство это чисто внешнее, ведь между этими двумя заболеваниями мало общего. Возбудитель гриппа — «универсал», ему «все возрасты» покорны, а вирус кори «специализируется» главным образом на детях. Но заболевание может поражать и взрослых. Так, например, в середине прошлого века тяжелая эпидемия кори наблюдалась на Фарерских островах, где раньше эта болезнь не встречалась. Переболело все население островов, причем взрослые болели даже тяжелее детей. Корью могут заболеть и обезьяны, и это очень важно, так как они весьма удобный объект для изучения этого вируса.

 

Врачи древности считали корь очень легкой формой оспы. Страшна не сама корь, а осложнения, которые часто бывают после нее (воспаление легких, воспаление среднего уха, энцефалиты).

Мы коснулись лишь нескольких болезней, вызываемых вирусами. На самом деле их несравненно больше. Вред, который причиняют вирусы, очень велик. Достаточно сказать, что больше половины всех заболеваний человека — вирусного происхождения, а если вспомнить, что вирусы поражают еще животных, растения и бактерии (среди которых есть много полезных и нужных человеку), то станет ясно, что борьба с ними — одна из наших важнейших задач. Но, чтобы успешно бороться с врагом, необходимо изучить его,

коротко о клетках

 

До сих пор мы говорили о вирусах. Теперь пора познакомиться с клетками, в которых они «поселяются». Ведь клетки являются другим основным участником нашего рассказа.

 

Прежде всего нужно отметить, что клетки человека и животных, растений и насекомых по сравнению с вирусом — гиганты. Но, несмотря на это, крохотный вирус нередко побеждает в борьбе своего партнера.

 

Клетки растений и животных построены по одному типу. Они имеют ядро, цитоплазму и оболочку.

Ядро может быть шаровидной или овальной формы. Оно играет важную роль в процессе роста и размножения клеток. Основной его компонент — нити хроматина (хромосомы), состоящие из белка и ДНК. Кроме того, в нем содержится несколько овальных ядрышек, которые содержат РНК и «заведуют» производством белков. Ядро одето в оболочку (мембрану), которая обладает свойством легко пропускать такие крупные молекулы, как РНК и белок.

 

Протоплазма клетки содержит различные элементы, среди которых особый интерес представляют митохондрии  и рибосомы . Образно говоря,— это «электростанции» и «строительные комбинаты» клетки.

 

Мелкие тельца митохондрии по форме напоминают нити, зернышки или палочки одинаковой ширины, но различной длины. Состоят они из белков, РНК и соединений фосфора, а также содержат ферменты, которые осуществляют расщепление белков, жиров и углеводов. При этом выделяется энергия, необходимая клетке для синтеза новых соединений.

Рибосомы — своеобразные «фабрики» клеточных белков. Это — круглые тельца, размеры которых настолько малы, что увидеть их можно лишь с помощью электронного микроскопа. В них содержится основная часть клеточной РНК (80—90%) и сложный набор ферментов, отвечающих за синтез важнейших клеточных соединений, в первую очередь белков.

 

Защищает клетку и придает ей определенную форму оболочка. Она же, в известной мере, регулирует поступление питательных веществ и выделение наружу отходов (продуктов обмена). В оболочке животной клетки обычно есть два слоя: первый состоит из жироподобных веществ, соединенных с белком (липопротеины), второй — из сли- зистоподобных веществ (мукопротеины).

У вирусов есть одно свойство, которое роднит их с фантастическим человеком-невидимкой,— они тоже оставляют следы, и это, по сути, до сих пор остается единственным способом их обнаружить. Исследователи, посвятившие свою жизнь охоте за вирусами, должны были научиться находить эти следы. Задача была трудной, но от ее решения зависел успех борьбы с вирусными заболеваниями. Постепенно был накоплен громадный фактический материал, касающийся строения, химического состава и болезнетворных свойств вирусов. Были разработаны и тонкие методы вирусологического анализа.

 

 

 

 Смотрите также:

 

ВИРУСЫ — мельчайшие возбудители инфекционных...

— мельчайшие возбудители инфекционных заболеваний человека, животных, растений и
Вирусные болезни широко распространены. Еще Демокрит (460 — ок. 370 г. до н. э.) и...

 

Классификация инфекционных болезней

Возбудители инфекционных болезней могут проникать в организм человека различными путями: а) через желудочно-кишечный тракт (кишечные инфекции)