Прокариотические и эукариотические клетки.

Наиболее принципиально различаются клетки ядерных или эукариотических организмов с клетками безъядерных или прокариотических организмов. Главные отличия состоят в следующем.

1. Прокариотические клетки не имеют ядра. В цитоплазме имеется ядерная область, где находится кольцевая ДНК.

2. У бактерий и других прокариотических организмов отсутствуют многие органоиды – эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы и другие.

3. Рибосомы у прокариотических организмов меньших размеров и как бы свободно плавают в цитоплазме. Это, как подчеркивалось выше, имеет весьма принципиальное значение при протекании процесса биосинтеза белка.

4. В клетках фотосинтезирующих бактерий нет пластид. Их роль выполняет клеточная мембрана.

5. Клеточная мембрана играет также важную роль и в половом процессе бактерий.

Все эти отличия не позволили безъядерным организмам увеличить размеры клетки. Не создали безъядерные организмы и многоклеточных форм.

Отличия между клетками многоклеточных и одноклеточных ядерных организмов также весьма существенны. Клетка одноклеточного организма по строению сложнее любой отдельно взятой клетки многоклеточного

Вирусы как неклеточная форма жизни и их значение. Борьба с вирусными заболеваниями (СПИД и др.)

Однако в природе встречаются формы живых существ, которые не имеют клеточного строения. Речь идет о вирусах. Вирусы – это то исключение, которое как будто специально создано природой, чтобы подтвердить правило, что все живое состоит из клеток. Они были открыты в 1892 году отечественным ученым Дмитрием Иосифовичем Ивановским.

Вирусы состоят из белковой капсулы, называемой капсид и нуклеиновой кислоты ДНК или РНК. Капсид может быть довольно просто устроен, например, как у вируса табачной мозаики или напротив, может быть весьма сложен, как у вируса оспы.

Хотя сами вирусы клеточного строения не имеют, вся их жизнедеятельность протекает в клетке. Это указывает, по мнению ряда ученых на то, что вирусы возникли в результате упрощения примитивных клеточных форм.

Существует и другая гипотеза их происхождения. Согласно этой гипотезе, вирусы – древнейшие живые существа на нашей планете, которые лишь затем стали паразитами. На это указывает, по-видимому, их разнообразие.

Высказывается и третья точка зрения. Вирусы рассматриваются, как, так сказать, «одичавшие» гены. На это указывает несомненное сходство в поведении вирусов и подвижных генетических элементов.

Несомненно, что вирусы сыграли и продолжают играть важную роль в эволюции других живых существ. Это выражается в том, что вирусы являются мощным мутагенным фактором, а также в том, что геном вируса может включаться в геном хозяина. Вирусы могут передавать генетическую информацию не только от одной особи данного вида к другой, но и к особям других видов, что показано экспериментально.

Сколько их? Известно не так уж много. 200 форм животных вирусов, 170 – растительных вирусов и более 50 форм, паразитирующих на бактериях.

Вирусы разделяют на две большие группы: РНК-содержащие и ДНК-содержащие. А какое здесь разнообразие вариантов! Есть вирусы, содержащие односпиральную ДНК и состоящую из двух спиралей РНК.

Вирусы, содержащие РНК научились использовать её в качестве матрицыдля производства копий ДНК. Это осуществляет у них особый фермент РНК-зависимая-ДНК-полимераза, обычно его называют обратная транскриптаза.

К группе однонитевых РНК-содержащих вирусов или так называемых ретровирусов относится вирус, вызывающий болезнь, названную чумой ХХ века. Это вирус, вызывающий СПИД. Любопытно, что ДНК-копии этих вирусов способны перемещаться, и внедрятся в разных местах ДНК хозяина.

Наиболее хорошо изучены ДНК-содержащие вирусы. Особенно группа бактериофагов, то есть вирусов, паразитирующих на бактериях. В своем развитии типичный бактериофаг проходит ряд стадий.

1. Вначале фаг прикрепляется к стенке клетки.

2. Затем происходит проникновение нуклеиновой кислоты внутрь клетки. Это происходит либо путем затягивания всей вирусной частицы внутрь клетки, либо путем впрыскивания нуклеиновой кислоты.

3. После этого нуклеиновая кислота вируса подчиняет себе клеточный белок - синтезирующий аппарат и начинает синтезировать белки, характерные для вируса. Далее происходит синтез вирусной нуклеиновой кислоты.

4. Развитие вируса продолжает самосборка вирусных частиц. После чего нуклеиновая кислота упаковывается в вирусныекапсиды.

5. Наконец, развитие вируса завершается выходом вируса из клетки. Это происходит двумя способами и зависит от природы вируса. В первом случае происходит отпочковывание вирусных частиц без серьезного повреждения клетки. Второй путь – это полное разрушение клетки после накопления в ней вирусных частиц. Этот путь называется лизисом.

Так или иначе, клетки, пораженные вирусом, гибнут. Таким образом, вирусы – это паразиты на клеточном уровне.

Вирусы являются возбудителями многих опасных заболеваний человека и животных. Достаточно вспомнить лишь некоторые из них грипп, полиомиелит, оспа, различные формы тропических лихорадок и, наконец, уже упоминаемый ранее СПИД.

Изучение вирусов вносит неоценимый вклад в изучение клетки. На основе вирусов разработаны многие методики генной инженерии. Эти методы позволяют ученым глубже проникнуть в мир клеток.