Загальні відомості про віруси та їх роль у природі

Міністерство  освіти і науки, молоді та спорту України

Національний  авіаційний університет

Інститут екологічної  безпеки

Кафедра екології

 

Курсова робота

з дисципліни:

«Основи біохімічних та мікробіологічних технологій»

На тему:

«Загальні відомості про віруси та їх роль у природі»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав:

студентка 301 ІЕБ групи Іванова З. С.

 

Перевірив:

доцент кафедри екології Матвєєва І. В.

 

 

 

 

 

Київ 2012

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра екології

 

ЗАВДАННЯ на виконання курсової роботи з дисципліни

«Основи біохімічних та мікробіологічних технологій»

Студентки Іванової Зої Сергіївни

 

Тема курсової роботи : «Загальні відомості про віруси та їх роль у природі»

Термін виконання курсової роботи : з         р. до             р.

1. Вихідні дані роботи.

2. Етапи роботи.

• вивчення теоретичної літератури з обраної теми;
• вибір методів та вибірки дослідження;
• проведення експериментального психологічного дослідження;
• аналіз та обробка результатів дослідження;
• оформлення курсової роботи.

3. Перелік обов’язкового графічного матеріалу :

- експериментальні дані (таблиця 1.1.);

-додатки (переносники вірусів рослин Додаток 1, розмноження вірусів Додаток 2).

4. Завдання видав  ____ _______/ Матвєєва І.В. /

5. Завдання прийняв__________/Іванова З.С./

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Тема: «Загальні відомості про віруси та їх роль у природі», 31 сторінка, 2 додатка, 8 літературних джерел.

 

Об’єкт дослідження: Віруси, їх роль в природі, найбільш поширені вірусні захворювання.

 

Мета роботи: Розглянути морфологічні ознаки та хімічну будову вірусів, вплив на рослини, тварини та на організм людини, найпоширеніші захворювання, лікування і профілактику захворювань.

 

Метод дослідження: аналітичне опрацювання інформаційних джерел.

Зміст: Розглянуто морфологічні ознаки та хімічна будова вірусів, вплив на рослини, тварини та на організм людини, найпоширеніші захворювання, лікування і профілактику захворювань.

 

Актуальність теми: вірусні хвороби посідають основне місце в інфекційній патології людини і тварин. Вірусні інфекції часто призводять до виникнення епідемій серед населення, а також епізоотій серед тварин. Специфічність вірусів у тому, що вони є особливою групою неклітинних форм життя, яким властивий строгий паразитизм на молекулярному, а часто й на молекулярно-генетичному рівні, що уражують усіх представників царства природи: рослини, тварини і мікроорганізми, а також людей. Боротися з цими організмами дуже важко, так як, вони мають властивість змінювати склад своєї будови при попаданні в сприятливі умови.

 

Ключові слова: вірус, віріон, вірусологія, циркуляція вірусів у природі, вірусні хвороби.

 

ЗМІСТ

ВСТУП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Розділ І. Загальні відомості про віруси . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-16

1.1. Відкриття вірусів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7

1.2. Морфологія вірусів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-12

1.3. Хімічний склад вірусів. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-14

1.4. Репродукція вірусів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-15

1.5. Шляхи поширення вірусів у природі . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-16

Розділ II. Циркуляція вірусів у природі. Найбільш поширені вірусні хвороби і заходи боротьби . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17-29

2.1. Циркуляція вірусів у природі. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17-18

2.2. Вірусні хвороби рослин. Боротьба з вірусними хворобами. . . . . 18-21

2.3. Найбільш поширені вірусні хвороби людини і тварин . . . . . . . . .21-27

2.4. Боротьба з інфекційними захворюваннями . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-29

ВИСНОВКИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

ДОДАТКИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32-33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Основними формами життя на Землі  є організми клітинної будови. Цей тип організації характерний для всіх видів живих істот, за винятком вірусів, які розглядають як неклітинні форми життя.

Віруси (від лат. virus — отрута) — неклітинні форми живих організмів , які складаються з нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і білкової оболонки, зрідка включаючи інші компоненти (ферменти, ліпідні оболонки тощо). Віруси настільки малі, що лише в кілька разів перевищують розміри великих молекул білків. Віруси мають розміри 8—750 нм. їх можна побачити лише під електронним мікроскопом.

Віруси займають екологічну нішу облігатних внутрішньоклітинних паразитів, розмножуючись  тільки в живих клітинах, вони використовують їхній ферментативний апарат і переключають клітину на синтез зрілих вірусних часток — віріонів. Віруси поширені всюди та їх поширення у довкіллі залежить від їх властивостей та наявності чутливих до них клітин. Специфічність вірусів у тому, що вони є особливою групою неклітинних форм життя, яким властивий строгий паразитизм на молекулярному, а часто й на молекулярно-генетичному рівні, що уражують усіх представників царства природи: рослини, тварини і мікроорганізми, а також людей. Боротися з цими організмами дуже важко, так як, вони мають властивість змінювати склад своєї будови при попаданні в сприятливі умови.

Я обрали цю тему, оскільки вважаю, що вона дуже актуальна в наш час. Багато вчених борються з небезпечними, смертельними вірусами з того часу, як тільки вони були виявлені.

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 1. Загальні відомості  про віруси

1.1. Відкриття вірусів

Гіпотези походження вірусів.

Було висунуто три основні гіпотези: відповідно до першої з них, віруси є нащадками бактерій або інших одноклітинних організмів, що зазнали дегенеративної еволюції. Згідно з другою, віруси є нащадками древніх, до клітинних форм життя, перейшли до паразитичного способу існування. Відповідно до третьої, віруси є нащадками клітинних генетичних структур, що стали відносно автономними, але зберегли залежність від клітин.

Надзвичайно важливим серед досягнень  мікробіології останньої чверті XIX ст. є відкриття неклітинних  форм життя — вірусів. Тоді багато вчених вважали, що бактерії є найменшими і найпростішими організмами, і  що саме вони стоять на межі живої і неживої природи. У 1887 р. за рекомендацією відомих вчених А. М. Бекетова і A.C. Фамінцина було відряджено талановитого студента Петербурзького університету Д. Й. Івановського на південь України для вивчення мозаїчної хвороби тютюну. Досліджуючи цю хворобу, яка завдавала величезних збитків тютюновим плантаціям, молодий вчений відкрив, що збудник цієї хвороби проходить крізь бактеріальні фільтрі. Отже, було відкрито організм, у сотні й тисячі разів менший від відомих на той час найменших бактерій.

Це відкриття засвідчило, що поряд з клітинними формами існують живі системи, позбавлені клітинної структури. Цим було закладено фундамент нової науки — вірусології ( вірусоло́гія— галузь науки, яка вивчає властивості вірусів людини, тварин, рослин, бактерій, грибів і процеси, котрі вони спричиняють в організмі чутливих хазяїв, розробляє методи діагностики, лікування та профілактики вірусних інфекцій). Завдяки Д.Івановському наука про віруси — вірусологія має точну дату народження — 12 лютого 1892 р. Саме в той день ще нікому не відомий 28-літній випускник Петебурзького університету фізіолог рослин Д. І. Івановський доклав на засіданні Академії наук про свої спостереження над тютюновою мозаїкою.

У 1898 р. голландець Бейерінк придумав нове слово « вірус »(Від латинського слова, що означає« отруту »), щоб позначити цим словом інфекційну природу певних профільтроване рослинних рідин.

Хоча вдалося досягти значних  успіхів в отриманні високоочищених проб вірусів і було встановлено, що за хімічною природою це складні  сполуки, що складаються з білків і нуклеїнових кислот, самі частинки все ще залишалися невловимими і загадковими, тому що вони були занадто малі, щоб їх можна було побачити за допомогою світлового мікроскопа.

Саме тому віруси і виявилися  в числі перших біологічних структур, які були досліджені в електронному мікроскопі відразу ж після його винаходу в тридцяті роки XX століття. (Перший електронний мікроскоп був збудований в 1931 році німецькими інженерами Ернстом Рускою і Максом Кнолем. Ернст Руска отримав за це відкриття Нобелівську премію з фізики в 1986 році).

У 1917 р. французький  вчений Ф. д'Ерелл відкрив віруси бактерій —бактеріофаги (або фаги). Під електронним мікроскопом  вони мають форму коми або тенісної ракетки розміром близько 5 нм. Коли часточка фага прикріплюється своїм тонким відростком до бактеріальної клітини, його ДНК проникає в клітину і викликає синтез нових молекул ДНК і білка бактеріофага. Через 30—60 хв. Бактеріальна клітина руйнується і з неї виходять сотні нових часточок фага, здатних спричинити зараження інших бактеріальних клітин. Спочатку вважали, що бактеріофаги можна використовувати для боротьби з хвороботворними бактеріями. Проте згодом виявилося, що фаги швидко руйнують бактерії в пробірці, але неефективні в живому організмі. У зв'язку з цим їх використовують в основному для діагностики захворювань, виявлення бактерій.

1.2. Морфологія вірусів.

На різних етапах розвитку вірус  існує в різних формах, а тому складається враження, що віруси є  дуже лабільними. Проте дослідження  показують, що кожен вид вірусів має певні, властиві тільки йому, ознаки. Найхарактерніші властивості для кожного виду мають зрілі форми вірусів, які називають віріонами .

Розміри різних вірусів коливаються  від 8 до 750 нм (табл. 1.1.).

До групи великих вірусів  можна віднести віріони віспи, пситакозу, трахоми, мозаїки цукрових буряків, Х-вірус картоплі та ін. Середні розміри мають віруси грипу, сказу, герпесу тощо. Дуже малі розміри у віріонів енцефаліту, поліомієліту, ящуру та багатьох фітопатогенних вірусів. Цікаво, що найбільші за розмірами віруси наближаються до малих бактерій, наприклад мікоплазм, а найменші — до макромолекул білка.

                                                     Таблиця 1.1. Розміри деяких вірусів (нм)

Вірус		Метод визначення
	Ультрафільтрація	Ультрацентрифугування	Електронна  мікроскопія
Тютюнової мозаїки (ВТМ)	15-25	-	15-300
Мозаїки цукрових буряків, кавунів, Х-вірус картоплі	-	-	730-750
Коров'ячої віспи	125-175	170-180	227-305
Герпесу	100-125	180-220	133-233
Грипу А	80-120	70-116	123+/-1,18
Поліомієліту	8-12	28	8-27
Ящуру	8-12	17-20	20-32

 

Методи дослідження, які наведені в таблиці 1.1.

1. Ультрафільтрація - це пропускання води через мембрану, проникну для невеликих молекул, іонів і одночасно непроникну для великих молекул і частинок, тобто забруднюючих і шкідливих речовин.

2. Ультрацентрифугування - метод розділення і дослідження високомолекулярних сполук, вірусів і субклітинних часток за допомогою ультрацентрифуги. Метод, що полягає в тому, що білки в центрифужній пробірці поміщають в ротор ультрацентрифуги. При обертанні ротора швидкість осідання білків пропорційна їх молекулярній масі: більш важкі білки утворюють фракції, розташовані ближче до дна кювети, більш легкі - до поверхні.

3. Електронна мікроскопія,  сукупність методів дослідження за допомогою електронних мікроскопів (МЕ) мікроструктури тіл (аж до атомно-молекулярного рівня), їх локального складу і локалізованих на поверхнях або в мікрооб'ємах тіл електричних і магнітних полів (мікрополів).

За формою віруси поділяються на такі групи:

1. Ниткоподібні — віруси жовтяниці цукрових буряків, мозаїки пшениці, квасолі, сої, кавунів, Х-вірус картоплі.

 

             Рис 1.2.                                        Рис 1.3.

Рис 1.2. Вірус жовтяниці цукрових буряків.

Рис 1.3. Х-вірус картоплі (ХВК).

 

2. Сферичні — віруси грипу, курячої саркоми, японського енцефаліту, кору, паротиту, арбовіруси, віруси лейкозу курей і мишей.