Роль вірусів у природі та житті людини

 

 

Дослідницька  робота на тему:                                                                                                                      «Роль вірусів у природі                     та житті людини»

КЗ «Кочубеївська ЗОШ»

Виконала                                                                                                                    учениця 10 класу                                                                           Задорожня Альона

Вчитель Чаплюн Марія Василівна

 

Тема  дослідницької  роботи:  Роль вірусів у природі та житті людини.

 

Зміст:

1. Вступ;

2. Теоретичні відомості про природу вірусів;

3. Основні шляхи передачі вірусної інфекції;

4. Противірусний імунітет людини;

5. Профілактика вірусних захорювань;

6. Висновок;

7. Використана література.

 

Мета дослідницької роботи:

• познайомитися  з будовою вірусів  та їх впливом на людський організм.

 

Задачі дослідницької роботи:

• опрацювати додаткові джерела інформації;
• поглибити свої знання про віруси;
• познайомитися із методиками профілактики вірусних захворювань;
• розвити творчі здібності.  
  

Вступ

Віруси – неклітинні форми життя, які становлять автономні генетичні системи, нездатні до самостійного існування поза організмом або клітиною хазяїна, тобто є внутрішню клітинними паразитами.  

Основні риси, що відрізняють віруси від живих  організмів:

• відсутність клітинної будови;
• відсутність власної білоксинтезуючої системи;
• наявність тільки одного типу нуклеїнових кислот: ДНК або РНК;
• здатність до кристалізації.

Водночас, як і  всі живі істоти, віруси здатні до:

• розмноження;
• успадкування ознак;
• генотипної та генотипної мінливості;
• адаптації щодо умов навколишнього середовища.

Віруси мають  досить просту будову. Кожна вірусна  частинка складається з РНК або  ДНК, які становлять серцевину вірусу і містять спадкову інформацію про  його будову та захисної оболонки – капсиду. Повністю сформована інфекційна часточка називається віріон. Особливою групою є віруси бактерій – бактеріофаги, які здатні проникати в бактеріальну клітину та руйнувати її.

Віруси, що поселяються  в клітинах живих організмів, спричиняють  велику кількість небезпечних захворювань  рослин, тварин і людини.

 

 

 

Теритичні відомості про природу вірусів

 

Віруси - є найдрібніші  форми життями, які складаються  з молекули нуклеїнової кислоти, носія генетичної інформації, оточеної захисною оболонкою з білків. Подивіться на малюнок 1, щоб побачити велике різномаїття вірусів в природі. 
                 
Мал. 1 Віруси в природі

 
Основною рисою вірусів є те, що вони можуть розмножуватися тільки паразитуючи в клітинах зараженого організму. Віруси не мають власного апарату для синтезу органічних молекул, тому для самовідтворення вони використовують ресурси клітини хазяїна. У живій природі існує величезне число різноманітних вірусів, які паразитують в клітинах бактерій, рослин, тварин, у тому числі і людини. Подивіться на малюнок 2, щоб побачити як вірус пошкоджує рослини.

 
   
Мал. 2 Зліва:мозаїка - вірусна хвороба рослин.

 
Частіше за все розмноження вірусів  в клітинах призводить до загибелі останніх, таким чином, паразитуючи  у більше вищих живих організмах, віруси викликають різні захворювання, які можуть закінчитися загибеллю організму. Проте, роль вірусів в живій природі цим не вичерпується. Віруси є важливим чинником еволюції світу живих організмів.

Це стало можливим завдяки тому, що віруси здатні змінювати генетичну інформація ураженого організму. Потрапляючи в клітину, вірус вивільняє свою генетичну інформацію, яка включається в генетичний код хазяїна, тим самим змінюючи його. Також, віруси здатні переносити гени або групи генів між організмами, перехрещення яких в природі неможливе. Циркулюючи в природі віруси постійно зазнають різні зміни і мутації, в результаті яких з'являються нові види вірусів. Під тиском природного відбору закріплюються тільки найстійкіші форми вірусів.

 
  
Мал. 3 Вірус перетворив люидну на дерево 
   
Мал. 4 Людина, що захворіла на вітряну оспу

 
Основні шляхи передачі вірусної інфекції

 

Важливо помітити, що живий організм може бути заражений відразу декількома вірусами. У таких випадках можлива генетична взаємодія між вірусами і поява нової рекомбінантної форми вірусу. Так, наприклад, пояснюють виникнення пандемічних штамів вірусу грипу, які утворюються в організмі свиней, заражених одночасно людською і пташиною формою вірусу грипу. Подивіться на малюнки 3 і 4, щоб побачити вплив вірусів на людину. 
 Віруси відіграють важливу роль в життя людини, оскільки можуть викликати захворювання різного ступеня тяжкості. За епідеміологічними характеристиками, вірусні захворювання ділять на антропонозні, тобто ті, на які хворіє тільки людина (наприклад поліомієліт) і зооантропонозні, - які передаються від тварин людині (наприклад сказ). 
Основними шляхами передачі вірусної інфекції є:

 
1. Харчовий шлях, при якому вірус потрапляє в організм людини із забрудненими продуктами харчування і водою (вірусний гепатит А, Е та ін.)  
2. Парентеральний (чи через кров), при якому вірус потрапляє безпосередньо в кров або внутрішнє середовище людини. Головним чином це відбувається при маніпуляції зараженими хірургічними інструментами або шприцами, при незахищеному статевому контакті, а також трансплацентарний від матері до дитини. Таким шляхом передаються крихкі віруси, що швидко руйнуються в довкіллі (вірус гепатиту В, ВІЛ, вірус сказу та ін.).  
3. Дихальний шлях, для якого свойственен повітряно-краплинний механізм передачі, при якому вірус потрапляє в організм людини разом з вдихуваним повітрям, яке містить частки мокроти і слизу викинутих хворою людиною або твариною.                
Мал. 5 Ознаки свиного грипу

 
Це найбільш небезпечний шлях передачі, оскільки з повітрям вірус може переноситися на значні відстані і викликати цілі епідемії. Так передаються віруси грипу, парагрипу, свинки, вітряної віспи та ін. Передача вірусу від тварини людині приводить до виникнення важких захворювань, наприклад таких, як свиний грип.  Подивіться на малюнок 5.

 

Більшість вірусів мають певну спорідненість до того або іншого органу. Наприклад, віруси гепатиту розмножуються переважно в клітинах печінки. За типом органів-мішеней які вражаються в ході тієї або іншої хвороби розрізняємо наступні види вірусних захворювань : кишкові, респіраторні (дихальні), вражаючі центральну і периферичну нервову систему, внутрішні органи, шкіру і слизові оболонки, посудини, імунну систему і ін. На малюнку 6 розглянемо загальну схему атаки віруса. 
              
Мал. 6 Атака віруса на клітину

 
Роль вірусів у виникненні невірусних захворювань дуже значна.   
Як вже згадувалося вище, розмноження вірусу в організмі призводить до розвитку того або іншого вірусного захворювання. Проте негативна дія вірусів на організм людини цим не вичерпується. У ряді випадків віруси стають причиною виникнення захворювань абсолютно іншої природи.  
На даний момент достовірно відомо що вірус папиломы людини викликає рак шийки матки. Це відбувається через те, що проникаючи в епітелій шийки матки вірус активує гени відповідальні за ракове переродження нормальних клітин.

 

 

 

 

 

Противірусний імунітет людини

 

 
Проникнення і розмноження в організмі  людини вірусів викликає відповідь  з боку імунної системи. Противірусна імунна відповідь складається з двох складових: гуморальної і клітинної. Подивимося на малюнок 7.

   
Мал. 7 Противірусний імунітет людини 
Гуморальний імунітет опосередкований специфічними антитілами, які виробляються клітинами імунної системи у відповідь на присутність в організмі вірусу. У перші дні вірусної інфекції виробляються імуноглобуліни (антитіла) класу IgM. В наступні дні секреція IgM припиняється і їм на зміну приходять антитіла типу IgG, що мають більшу специфічність і активність. Також виробляються антитіла типу IgА, які виділяються на поверхню слизових оболонок і здійснюють локальний захист від вірусів. Визначення специфічних антитіл є важливим діагностичним тестом, що дозволяє з великою точністю визначити наявність тієї або іншої вірусної інфекції і оцінити стан постінфекційного імунітету

 

Клітинний імунітет здійснюється Т-лімфоцитами і макрофагами, які регулюють виділення антитіл  і руйнують клітини заражені вірусом, тим самим перешкоджаючи його розмноженню. Після перенесеної  вірусної інфекції, в крові людини залишаються клітини імунної  системи, що "пам'ятають" вірус. При  повторному проникненні в організм того ж вірусу ці клітини швидко розпізнають його і запускають потужну  імунну відповідь - в цьому і полягає  суть тривалого постінфекційного імунітету. На малюнку 8 розглянемо клітинний імунітет. 
Проте далеко не завжди імунна відповідь організму приносить тільки позитивний ефект. Так, при вірусному гепатиті В, надмірне руйнування клітин печінки відбувається якраз під впливом активованих Т-лімфоцитів, тоді як розмноження самого вірусу не руйнує клітин печінки.  
Для ВІЛ інфекції властиве глибоке пригнічення імунної системи організму. Це відбувається тому, що одній з метою вірусу є лімфоцити Т-помічники, руйнування яких призводить до повного пригнічення опірності організму.      

                    
Мал. 5 Клітинний імунітет людини

 

 

 

 

 

 

 

Профілактика  вірусних захворювань

 

Оскільки віруси внутрішньоклітинними паразитами, то ліків, які б були дієвими проти  них і водночас безпечними для  всіх клітин організмів хазяїв, поки що не знайдено. Отже, на сьогодні головним напрямом антивірусної стратегії є  запобігання(профілактика) вірусних інфекцій. Усі  засоби профілактики можна поділити на три основні категорії:

• заходи, спрямовані на ліквідацію джерел поширення збудника (наприклад, ізоляція хворих);
• заходи, спрямовані на переривання механізму передачі збудника від інфікованих особин до здорових:застосування респіраторів, засобів гігієни, препаратів, що знищують кровососних комах – переносників вірусів тощо;
• заходи, спрямовані на створення специфічної несприятливості населення(імунізація) – здійснення профілактичного щеплення.

Після відкриття  Е. Дженнером вакцини проти вірусу віспи та досліджень Л. Пастера стало можливим масове щеплення населення. Це сприяло різкому зниженню захворюваності на певні вірусні інфекції. Так, у 1891р. Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) оголосила, що завдяки масовим щепленням та іншим засобам профілактики вірус віспи в біосфері зник, а ця хвороба перестала існувати як загроза людству.     

 

 

 

 

 

 

Висновок:

• провівши теоретичні дослідження вірусів, я дізналася більше про їх будову, функції; з’ясувала роль вірусів для людського організму та природи в цілому; ознайомилася з методами профілактики вірусних захворювань; дослідила противірусний імунітет людини. Результати виконаної роботи можна використати для поглиблення навчального наступними класами, набуття досвіду написання та оформлення творчих робіт у подальшому.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  використаної літератури

 
1) Робота на тему «Роль вірусів для людини» Бикова В.І., вчителя біології, м. Київ, сш №11. 
2)Робота на тему «Віруси та їх значення» Хороброго Ф.В., вчителя біології,  м. Донецьк, сш №3. 
3) Робота на тему «Віруси та імунітет»  Круглової  М.І., вчителя біології,  м. Миколаїв, сш №2. 
4) Любшин К. О., Дегтярьов Ф. І. Біологічна природа вірусів, - М.: 
Академия, 2008. 
5) Косаренкова В.А Инфекционные болезни. Паразитарные болезни. Болезни, вызываемые факторами окружающей среды, М. : Медицина, 2008