الفيروسات (تحلل علم الأحياء معنى هذا المصطلح على النحو التالي) هي عوامل خارج الخلية يمكنها التكاثر فقط بمساعدة الخلايا الحية. علاوة على ذلك ، فهي قادرة على إصابة ليس فقط البشر والنباتات والحيوانات ، ولكن أيضًا البكتيريا. تسمى الفيروسات البكتيرية بالعاثيات. منذ وقت ليس ببعيد ، تم اكتشاف الأنواع التي تدهش بعضها البعض. يطلق عليهم اسم "فيروسات الأقمار الصناعية".
الميزات العامة
الفيروسات هي أشكال بيولوجية عديدة للغاية ، لأنها موجودة في كل نظام بيئي على كوكب الأرض. تمت دراستها بواسطة علم مثل علم الفيروسات - قسم من علم الأحياء الدقيقة.
يحتوي كل جسيم فيروسي على عدة مكونات:
- البيانات الجينية (RNA أو DNA) ؛
- قفيصة (قشرة بروتينية) - تؤدي وظيفة وقائية ؛
الفيروسات لها أشكال متنوعة إلى حد ما ، تتراوح من أبسط شكل حلزوني إلى عشري الوجوه. الأحجام القياسية هي حوالي جزء من مائة من حجم بكتيريا صغيرة. ومع ذلك ، فإن معظم العينات صغيرة جدًا لدرجة أنها غير مرئية حتى تحت المجهر الضوئي.
الفيروسات بطبيعتها طفيليات ولا يمكنها التكاثر خارج الخلية الحية. لكن يجريخارج الزنزانة ، توقف عن إظهار العلامات الحية.
ينتشر بعدة طرق: تنتقل الفيروسات التي تعيش في النباتات بواسطة الحشرات التي تتغذى على عصارة العشب ؛ فيروسات الحيوانات تنقلها الحشرات الماصة للدم. في البشر ، تنتقل الفيروسات بعدة طرق: من خلال القطرات المحمولة جواً ، ومن خلال الاتصال الجنسي ، ومن خلال عمليات نقل الدم.
الأصل
الفيروسات (يوجد في علم الأحياء عدد هائل من الأنواع) عدة فرضيات عن المنشأ. تم العثور على هذه الطفيليات في كل ملليمتر من الكوكب حيث توجد خلايا حية. لذلك فهي موجودة منذ بداية الحياة
في عصرنا هناك ثلاث فرضيات عن أصل الفيروسات.
- تنص فرضية الأصل الخلوي على ظهور عوامل خارج الخلية من شظايا RNA و DCHs التي يمكن إطلاقها من كائن حي أكبر.
- تظهر الفرضية الانحدارية أن الفيروسات كانت خلايا صغيرة طفيلية في الأنواع الأكبر ، لكنها مع مرور الوقت فقدت الجينات اللازمة لوجود الطفيليات.
- تقترح فرضية التطور المشترك أن الفيروسات نشأت في نفس وقت ظهور الخلايا الحية ، أي منذ مليارات السنين. وظهرت نتيجة تكوين معقدات معقدة من الأحماض النووية والبروتينات.
باختصار حول الفيروسات (في بيولوجيا هذه الكائنات ، لسوء الحظ ، فإن قاعدة معارفنا بعيدة عن الكمال) يمكنك أن تقرأ في هذه المقالة. كل من النظريات المذكورة أعلاه لها عيوبها.وفرضيات غير مثبتة.
الفيروسات كشكل من أشكال الحياة
هناك تعريفان لشكل حياة الفيروسات. وفقًا للعامل الأول ، فإن العوامل خارج الخلية عبارة عن مجموعة من الجزيئات العضوية. التعريف الثاني يقول أن الفيروسات شكل خاص من أشكال الحياة.
الفيروسات (علم الأحياء يعني ظهور العديد من أنواع الفيروسات الجديدة) توصف بأنها كائنات حية على حدود الأحياء. إنها تشبه الخلايا الحية من حيث أن لديها مجموعة جينات فريدة خاصة بها وتتطور بناءً على طريقة الانتقاء الطبيعي. يمكنهم أيضًا التكاثر وإنشاء نسخ من أنفسهم. نظرًا لأن الفيروسات ليس لها بنية خلوية ، فإن العلماء لا يعتبرونها مادة حية.
من أجل تصنيع الجزيئات الخاصة بهم ، تحتاج العوامل خارج الخلية إلى خلية مضيفة. عدم وجود التمثيل الغذائي الخاص بهم لا يسمح لهم بالتكاثر دون مساعدة خارجية.
ومع ذلك ، في عام 2013 ، تم نشر مقال علمي مفاده أن بعض العاثيات لها نظام مناعي تكيفي خاص بها. وهذا دليل أكثر على أن الفيروسات هي شكل من أشكال الحياة.
تصنيف بالتيمور للفيروسات
ما هي الفيروسات ، يصف علم الأحياء بالتفصيل الكافي. طور ديفيد بالتيمور (الحائز على جائزة نوبل) تصنيفه للفيروسات ، والذي لا يزال ناجحًا. يعتمد هذا التصنيف على كيفية تكوين mRNA.
يجب أن تشكل الفيروسات mRNA من جينوماتها. هذه العملية ضرورية لتكاثر الحمض النووي الذاتي وتكوين البروتين.
تصنيف الفيروسات (علم الأحياء يأخذ في الاعتبار أصلها) ، وفقًا لبلتيمور ، على النحو التالي:
- الفيروسات ذات الحمض النووي المزدوج الشريطة بدون مرحلة الحمض النووي الريبي. وتشمل هذه الفيروسات المحاكية والفيروسات.
- DNA أحادي السلسلة ذو قطبية موجبة (فيروسات بارفو).
- RNA مزدوج الشريطة (فيروسات روتا).
- الحمض النووي الريبي أحادي الجديلة للقطبية الموجبة. النواب: فيروسات مصفرة ، فيروسات بيكورنا.
- جزيء RNA أحادي الشريطة ذو قطبية مزدوجة أو سالبة. أمثلة: الفيروسات الخيطية ، والفيروسات المخاطية
- الحمض النووي الريبي الإيجابي أحادي السلسلة ، بالإضافة إلى وجود تخليق الحمض النووي على قالب الحمض النووي الريبي (HIV).
- DNA مزدوج الشريطة ، ووجود تخليق DNA على قالب RNA (التهاب الكبد B).
مدى الحياة
توجد أمثلة على الفيروسات في علم الأحياء في كل منعطف تقريبًا. ولكن على الرغم من أن دورة الحياة تستمر بنفس الطريقة تقريبًا. بدون بنية خلوية ، لا يمكنهم التكاثر عن طريق الانقسام. لذلك ، يستخدمون المواد الموجودة داخل خلايا مضيفهم. وبالتالي ، فإنهم يستنسخون عددًا كبيرًا من نسخ أنفسهم.
دورة الفيروس تتكون من عدة مراحل متداخلة
في المرحلة الأولى ، يتم إرفاق الفيروس ، أي أنه يشكل ارتباطًا محددًا بين بروتيناته ومستقبلات الخلية المضيفة. بعد ذلك ، تحتاج إلى اختراق الخلية نفسها ونقل المادة الجينية إليها. تتسامح بعض الأنواع أيضًا مع البروتينات. بعد ذلك يحدث فقدان القفيصة والحمض النووي الجينوميصدر
بعد دخول الطفيل إلى الخلية ، يبدأ تجميع الجزيئات الفيروسية وتعديل البروتين. أخيرًا ، يغادر الفيروس الخلية. حتى لو استمرت في التطور بنشاط ، فقد لا تقتل الخلية ، لكنها تستمر في العيش فيها.
الأمراض البشرية
يفسر علم الأحياء الفيروسات على أنها أدنى مظهر من مظاهر الحياة على كوكب الأرض. نزلات البرد هي واحدة من أبسط الأمراض الفيروسية التي تصيب الإنسان. ومع ذلك ، يمكن أن تسبب هذه الطفيليات أيضًا أمراضًا خطيرة جدًا مثل الإيدز أو أنفلونزا الطيور.
لكل فيروس آلية عمل محددة على مضيفه. تتضمن هذه العملية تحلل الخلايا مما يؤدي إلى موتها. في الكائنات متعددة الخلايا ، عندما يموت عدد كبير من الخلايا ، يبدأ الكائن الحي بأكمله في العمل بشكل سيء. في كثير من الحالات ، قد لا تضر الفيروسات بصحة الإنسان. في الطب ، هذا يسمى الكمون. مثال على هذا الفيروس هو الهربس. يمكن أن تكون بعض الأنواع الكامنة مفيدة. في بعض الأحيان يؤدي وجودهم إلى استجابة مناعية ضد مسببات الأمراض البكتيرية.
بعض الالتهابات يمكن أن تكون مزمنة أو تستمر مدى الحياة. أي أن الفيروس يتطور بالرغم من الوظائف الوقائية للجسم.
الأوبئة
علم الأوبئة الفيروسي هو العلم الذي يدرس كيفية التحكم في انتقال العدوى الفيروسية لدى البشر. يمكن أن يكون انتقال الطفيليات أفقيًا ، أي من شخص لآخر ؛ أو عمودي - من الأم إلى الطفل.
العتاد الأفقي هو الأكثرنوع شائع من الفيروسات ينتشر بين البشر.
يعتمد معدل انتقال الفيروس على عدة عوامل: الكثافة السكانية ، وعدد الأشخاص الذين يعانون من ضعف المناعة ، وكذلك جودة الأدوية والظروف الجوية.
حماية الجسم
أنواع الفيروسات في علم الأحياء التي يمكن أن تؤثر على صحة الإنسان لا تعد ولا تحصى. أول رد فعل وقائي هو المناعة الفطرية. يتكون من آليات خاصة توفر حماية غير محددة. هذا النوع من المناعة غير قادر على توفير حماية موثوقة وطويلة الأمد.
عندما تطور الفقاريات مناعة مكتسبة ، يتم إنتاج أجسام مضادة خاصة تلتصق بالفيروس وتجعله غير ضار.
ومع ذلك ، لا تشكل جميع الفيروسات الموجودة مناعة مكتسبة. على سبيل المثال ، يغير فيروس نقص المناعة البشرية باستمرار تسلسل الأحماض الأمينية ، لذلك يتجنب جهاز المناعة.
علاج ووقاية
تعد الفيروسات في علم الأحياء ظاهرة شائعة جدًا ، لذلك طور العلماء لقاحات خاصة تحتوي على "مواد قاتلة" للفيروسات نفسها. أكثر طرق المكافحة شيوعًا وفعالية هي التطعيم ، الذي يخلق مناعة ضد العدوى ، وكذلك الأدوية المضادة للفيروسات التي يمكن أن تمنع بشكل انتقائي تكاثر الفيروسات.
يصف علم الأحياء الفيروسات والبكتيريا بشكل أساسي على أنها عناصر ضارة في جسم الإنسان. حاليًا ، يمكن التغلب على أكثر من ثلاثين فيروسًا استقر في العالم بمساعدة التطعيم.جسم الإنسان ، وأكثر من ذلك - في جسم الحيوانات.
يجب تنفيذ الإجراءات الوقائية ضد الأمراض الفيروسية في الوقت المحدد وبجودة عالية. للقيام بذلك ، يجب أن تعيش البشرية أسلوب حياة صحي وأن تحاول بكل طريقة ممكنة زيادة المناعة. يجب على الدولة ترتيب الحجر الصحي في الوقت المناسب وتقديم رعاية طبية جيدة.
فيروسات النبات
تعتبر بيولوجيا الفيروسات في أغلب الأحيان مستديرة وذات شكل قضيب. هناك الكثير من هذه الطفيليات. في المزرعة ، تؤثر بشكل أساسي على المحصول ، لكن التخلص منها ليس مربحًا اقتصاديًا. من نبات إلى آخر ، تنتشر مثل هذه الفيروسات عن طريق ناقلات الحشرات. مثل هذه الأنواع لا تصيب البشر أو الحيوانات ، حيث يمكنها التكاثر فقط في الخلايا النباتية.
يمكن لأصدقاء كوكبنا الأخضر أيضًا حماية أنفسهم منهم باستخدام آلية الجينات المقاومة. في كثير من الأحيان ، تبدأ النباتات المصابة بالفيروس في إنتاج مواد مضادة للفيروسات مثل حمض الساليسيليك أو أكسيد النيتريك. تتعامل البيولوجيا الجزيئية للفيروسات مع مشكلة الإصابة الطفيلية للنباتات الخصبة ، كما تقوم بتغييرها كيميائيًا ووراثيًا ، مما يساهم في زيادة تطوير التكنولوجيا الحيوية.
فيروسات اصطناعية
أنواع الفيروسات في علم الأحياء عديدة. من الضروري بشكل خاص مراعاة حقيقة أن العلماء تعلموا كيفية إنشاء طفيليات اصطناعية. تم الحصول على أول نوع اصطناعي في عام 2002. بالنسبة لمعظم العوامل خارج الخلية ، يتم إدخال جين اصطناعي في الخليةيبدأ في إظهار الصفات المعدية. أي أنها تحتوي على جميع المعلومات اللازمة لتشكيل أنواع جديدة. تستخدم هذه التقنية على نطاق واسع لإنتاج لقاحات مضادة للعدوى.
القدرة على إنشاء فيروسات في ظل ظروف اصطناعية يمكن أن يكون لها آثار عديدة. لا يمكن للفيروس أن يموت نهائيا ما دامت هناك أجسام حساسة له.
الفيروسات أسلحة
لسوء الحظ ، يمكن أن تسبب الطفيليات المعدية أوبئة مدمرة ، لذا يمكن استخدامها كأسلحة بيولوجية. وهذا ما تؤكده الأنفلونزا الإسبانية التي تم إنشاؤها في المختبر. والجدري مثال آخر. تم بالفعل العثور على لقاح له ، ولكن كقاعدة عامة ، يتم تطعيم العاملين الطبيين والعسكريين فقط ، مما يعني أن بقية السكان معرضون لخطر محتمل إذا تم استخدام هذا النوع من الأسلحة البيولوجية في الممارسة.
الفيروسات والمحيط الحيوي
في الوقت الحالي ، يمكن للعوامل خارج الخلية "التباهي" بأكبر عدد من الأفراد والأنواع التي تعيش على كوكب الأرض. يؤدون وظيفة مهمة من خلال تنظيم عدد مجموعات الكائنات الحية. في كثير من الأحيان يشكلون تعايشًا مع الحيوانات. على سبيل المثال ، يحتوي سم بعض الدبابير على مكونات من أصل فيروسي. ومع ذلك ، فإن دورهم الرئيسي في وجود المحيط الحيوي هو الحياة في البحر والمحيط.
تحتوي ملعقة صغيرة من ملح البحر على ما يقرب من مليون فيروس. الغرض الرئيسي منها هو تنظيم الحياة في النظم الإيكولوجية المائية. معظمهم غير ضار على الإطلاق بالنباتات والحيوانات
لكن هذه ليست كل الصفات الإيجابية. تنظم الفيروسات عملية التمثيل الضوئي ، وبالتالي تزيد نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي.
