Chimie. Test de biologie „Nivel genetic molecular Substanțe organice în natura vie

Sarcini din partea A. Alegeți un răspuns corect dintre cele patru propuse

A1. Cel mai scăzut nivel de organizare a viețuitoarelor este:

1) atomic

2) celular

3) moleculară

4) organismic

A2. Printre substanțele enumerate nu este un polimer biologic:

2) glucoză

3) glicogen

4) hemoglobina

A3. Substantele anorganice ale celulei sunt:

1) carbohidrați și grăsimi

2) acizi nucleici și apă

3) proteine ​​și grăsimi

4) apă și apă minerală

A4. Substanțe organice ale unei celule care asigură stocarea informațiilor ereditare și transmiterea acesteia către descendenți, la baza aparatului său genetic:

3) carbohidrați

4) acizi nucleici

A5. Dintre carbohidrații enumerați, o monozaharidă este:

2) amidon

3) zaharoză

4) fructoză

A6. Moleculele de lipide constau din:

1) aminoacid

2) monozaharide

3) apă și minerale

4) glicerol și acizi grași superiori

A7. În comparație cu oxidarea a 1 g de carbon, oxidarea grăsimilor de aceeași masă produce energie:

1) mai puțin de jumătate

2) de două ori mai mult

3) de patru ori mai mult

4) aceeași sumă

A8. Substanțele organice, care sunt principalul material de construcție al structurilor celulare și participă la reglarea proceselor sale vitale, sunt:

1) proteine

3) carbohidrați

4) acizi nucleici

A9. Întreaga varietate de proteine ​​se formează datorită diferitelor combinații în moleculele lor:

1) 4 aminoacizi

2) 20 de aminoacizi

3) 28 de aminoacizi

4) 56 de aminoacizi

A10. Cel mai înalt nivel de configurație structurală spațială a moleculei de hemoglobină:

1) primar

2) secundar

3) terțiar

4) cuaternar

A11. Monomerii moleculelor de acid nucleic sunt:

1) nucleotide

2) monozaharide

3) aminoacizi

4) acizi grași mai mari

A12. ADN-ul conține zahăr:

2) glucoză

3) fructoză

4) dezoxiriboză

A13. Indicați o pereche de nucleotide complementare într-o moleculă de ADN:

2) A-T

A14. Pentru regiunea ADN ACCGTATG, indicați catena complementară:

1) AAGGTCAGT

2) TGGCTAACC

3) TCTGTTACG

4) TGGCATTATS

A15. ATP conține:

1) riboză, adenină, trei resturi de acid fosforic

2) riboză, adenină, un rest de acid fosforic

3) riboză, deoxiriboză, trei resturi de acid fosforic

4) dezoxiriboză, adenină, trei resturi de acid fosforic

A16. ATP joacă un rol important în metabolismul organismelor deoarece:

1) este baza structurală a nucleotidelor

2) conține conexiuni de microenergie

3) este de obicei produsul final al metabolismului

4) poate fi obținut rapid din mediul care înconjoară corpul

A17. Vitaminele solubile în apă includ:

2) C

A18. După compoziția chimică, majoritatea enzimelor sunt:

2) proteine

3) carbohidrați

4) acizi nucleici

2) viruși

3) bacterii

4) plante unicelulare

A20. Virușii constau din:

1) membrana celulozica, citoplasma, nucleul

2) învelișul proteic și citoplasma

3) acid nucleic și înveliș proteic

4) mai multe celule microscopice

Sarcini din partea B. Alegeți trei răspunsuri corecte dintre cele șase propuse

ÎN 1. Molecula de ADN diferă de ARNm prin faptul că:

1) se rulează într-o spirală

2) constă din două lanțuri de polinucleotide

3) constă dintr-un lanț polinucleotidic

4) are capacitatea de a se autodubla

5) nu are capacitatea de a se autodubla

6) servește ca șablon pentru asamblarea unui lanț polipeptidic

LA 2. Carbohidrații au următoarele funcții:

1) semnal

2) structurale

3) transport

4) de reglementare

5) energie

6) enzimatic

Potriviți conținutul primei și celei de-a doua coloane

LA 3. Potriviți substanța organică și funcția pe care o îndeplinește în celulă și/sau în organism

A	b	V	G	d
5	1	4	2	3

Stabiliți succesiunea corectă a proceselor biologice, fenomenelor, acțiunilor practice

LA 4. Stabiliți secvența de formare a structurii moleculei proteinei hemoglobinei

a) răsucirea moleculelor de proteine ​​într-o spirală

b) formarea legăturilor peptidice între aminoacizi și formarea unui lanț peptidic

c) unirea mai multor globule

d) răsucirea moleculei de proteină într-o bilă

Carbohidrații constau din...

carbon, hidrogen și oxigen

carbon, azot și hidrogen

carbon, oxigen și azot

Carbohidrați, sau zaharide, este una dintre principalele grupe de compuși organici. Ele fac parte din celulele tuturor organismelor vii. Carbohidrații sunt formați din carbon, hidrogen și oxigen. Și-au primit numele deoarece majoritatea au același raport de hidrogen și oxigen în moleculă ca și în moleculă de apă.

Formula generală a carbohidraților este Cn (H 2 O)m. Exemplele includ glucoză- C6H12O6 şi zaharoza- C12H22O11. Derivații de carbohidrați pot conține și alte elemente. Toți carbohidrații sunt împărțiți în simpli sau monozaharide, și complex, sau polizaharide. Dintre monozaharide, cele mai importante pentru organismele vii sunt riboza, deoxiriboza, glucoza, fructoza și galactoza.

Funcțiile carbohidraților: energie, construcție, protecție, stocare.

Identificați polizaharidele din cele date.

amidon, glicogen, chitină...

glucoză, fructoză, galactoză

riboză, dezoxiriboză

Di- și polizaharidele sunt formate prin combinarea a două sau mai multe monozaharide. Dizaharidele sunt similare ca proprietăți cu monozaharidele. Ambele sunt foarte solubile în apă și au un gust dulce. Polizaharidele constau dintr-un număr mare de monozaharide unite prin legături covalente. Acestea includ amidon, glicogen, celuloză, chitină si altii.

Încălcarea structurii naturale a proteinei.

denaturare

renaturare

degenerare

Se numește încălcarea structurii naturale a unei proteine denaturare. Poate apărea sub influența temperaturii, a substanțelor chimice, a energiei radiante și a altor factori. Cu un impact slab, doar structura cuaternară se dezintegrează, cu una mai puternică - terțiara, apoi cea secundară, iar proteina rămâne sub forma unui lanț polipeptidic. Acest proces este parțial reversibil: dacă structura primară nu este distrusă, atunci proteina denaturată este capabilă să-și restabilească structura. Astfel, toate caracteristicile structurale ale unei macromolecule proteice sunt determinate de structura sa primară.

O funcție care accelerează reacțiile biochimice din celulă.

catalitic

enzimatic

ambele raspunsuri sunt corecte

Funcția proteinelor contractile.

motor

transport

de protecţie

Flagelul tuturor celulelor eucariote are aproximativ 100 µm lungime. Într-o secțiune transversală, puteți vedea că există 9 perechi de microtubuli de-a lungul periferiei flagelului și 2 microtubuli în centru. Toate perechile de microtubuli sunt interconectate. Proteina care realizează această legare își schimbă conformația datorită energiei eliberate în timpul hidrolizei ATP. Acest lucru duce la faptul că perechile de microtubuli încep să se miște unul față de celălalt, flagelul se îndoaie și celula începe să se miște.

Funcția proteinelor, datorită cărora hemoglobina transportă oxigenul de la plămâni la celulele altor țesuturi și organe.

transport

motor

ambele raspunsuri sunt corecte

Este important transport funcția proteinelor. Astfel, hemoglobina transportă oxigenul de la plămâni către celulele altor țesuturi și organe. În mușchi, această funcție este îndeplinită de hemoglobina proteică. Proteinele serice (albumina) favorizează transferul de lipide și acizi grași și diferite substanțe biologic active. Prin adăugarea de oxigen, hemoglobina trece de la albăstrui la stacojiu. Prin urmare, sângele care are mult oxigen are culoare diferită de sângele care are puțin oxigen. Proteinele de transport din membrana exterioară a celulelor transportă diferite substanțe din mediu în citoplasmă.

Funcția unei proteine ​​care menține o concentrație constantă de substanțe în sânge și celulele corpului. Participați la creștere, reproducere și alte procese vitale.

enzimatic

de reglementare

transport

Molecula de ADN conține baze azotate...

adenină, guanină, citozină, timină

adenina, guanina, leucina, timina

nu există un răspuns corect

Molecula de ADN conține patru tipuri de baze azotate: adenină, guanină, citozină și timină. Ele determină numele nucleotidelor corespunzătoare.

Determinați compoziția nucleotidei.

reziduu de acid fosforic, citidină, carbohidrați

bază azotată, carbohidrați, ADN

bază azotată, carbohidrați, reziduuri de acid fosforic

Fiecare nucleotidă constă din trei componente legate prin legături chimice puternice. Este o bază azotată, un carbohidrat (riboză sau dezoxiriboză) și un reziduu de acid fosforic.

Numele legăturii dintre adenină și timină în formarea unei molecule de ADN dublu catenar.

singur

dubla

triplu

Molecula de ADN este un dublu rând de nucleotide, cusuteîn direcția longitudinală și transversală Cadrul structurii sale este carbohidrați, legați în siguranță prin grupe de fosfat în două lanțuri. Între lanțurile „scării” se află baze azotate, atrase între ele de legături slabe de hidrogen (în cazul adenin-timinei, legătura dubla).

Determinați compoziția adenozin trifosfat:

adenină, uracil, două resturi de acid fosforic

adenină, riboză, trei resturi de acid fosforic

Acid nucleic adenozin trifosfat(ATP) constă dintr-o singură nucleotidă și conține două legături macroergice (bogate în energie) între grupările de fosfat. ATP este absolut necesar în fiecare celulă, deoarece joacă rolul unei baterii biologice - un purtător de energie. Este necesar oriunde este stocată sau eliberată și utilizată energia, adică în aproape orice reacție biochimică, deoarece astfel de reacții apar în fiecare celulă aproape continuu, fiecare moleculă de ATP este descărcată și reîncărcată, de exemplu, în corpul uman, în medie, o dată la fiecare minut. ATP se găsește în citoplasmă, mitocondrii, plastide și nuclei.

virus

Substanțe organice în natura vie

Substanțele organice sunt baza întregii naturi vii. Plante și animale, microorganisme și viruși - toate ființele vii constau dintr-o cantitate imensă de substanțe organice diferite și un număr relativ mic de substanțe anorganice. Compușii carbonului, datorită diversității lor mari și capacității de a suferi numeroase transformări chimice, au stat la baza pe care a luat naștere viața în toate manifestările ei. Purtătorii acelor proprietăți care sunt incluse în conceptul de „viață” sunt substanțe organice complexe, ale căror molecule conțin lanțuri de multe mii de atomi - biopolimeri.

În primul rând asta proteine ​​- purtători de viață, baza unei celule vii. Polimeri organici complecși - proteinele constau în principal din carbon, hidrogen, oxigen, azot și sulf. Moleculele lor sunt formate prin combinarea unui număr foarte mare de molecule simple - așa-numitele aminoacizi(vezi articolul „Chimia vieții”).

Există multe proteine ​​diferite. Există proteine ​​de susținere sau structurale. Astfel de proteine ​​fac parte din oase, formează cartilaj, piele, păr, coarne, copite, pene și solzi de pește. Mușchii conțin proteine ​​structurale împreună cu proteine ​​care îndeplinesc funcții contractile. Contracția musculară (cel mai important rol al proteinelor de acest tip) este conversia unei părți din energia chimică a unor astfel de proteine ​​în lucru mecanic. Un grup foarte mare de proteine ​​reglează reacțiile chimice ale organismelor. Acest enzime(catalizatori biologici). În prezent, mai mult de o mie dintre ele sunt cunoscute. Organismele foarte dezvoltate sunt, de asemenea, capabile să producă proteine ​​protectoare - așa-numiții anticorpi, care sunt capabili să precipite sau să se lege și, prin urmare, să neutralizeze substanțele străine și corpurile care au pătruns în organism din exterior.

Alături de proteine, cele mai importante funcții ale vieții sunt îndeplinite de acizi nucleici. Metabolismul are loc întotdeauna într-un organism viu. Compoziția aproape tuturor celulelor sale este reînnoită constant. Proteinele celulare sunt, de asemenea, reînnoite. Dar pentru fiecare organ, pentru fiecare țesut, trebuie să-ți faci propria proteină specială, cu propria sa ordine unică de aminoacizi din lanț. Gardienii acestui ordin sunt acizii nucleici. Acizii nucleici sunt un fel de șablon prin care organismele își construiesc proteinele. Se spune adesea figurativ că acestea conțin codul pentru sinteza proteinelor. Fiecare proteină are propriul cod, propriul șablon. Acizii nucleici au o altă funcție. Ele sunt, de asemenea, șabloane pentru acizii nucleici înșiși. Acesta este un fel de „dispozitiv de memorie”, cu ajutorul căruia fiecare specie de ființe vii transmite codurile pentru construirea proteinelor sale din generație în generație (vezi articolul „Chimia vieții”).

Funcțiile de susținere în natura vie sunt îndeplinite nu numai de proteine. La plante, de exemplu, substanțele de susținere, scheletice sunt celuloza și lignina. Acestea sunt și substanțe polimerice, dar de alt tip. Lanțurile lungi de atomi de celuloză sunt construite din molecule de glucoză, care aparțin grupului de zaharuri. Prin urmare, celuloza este clasificată ca polizaharidă. Structura ligninei nu a fost încă stabilită definitiv. Acesta este, de asemenea, un polimer, aparent cu molecule de rețea. Iar la insecte, funcțiile de susținere sunt îndeplinite de chitină, de asemenea o polizaharidă.

Există un grup mare de substanțe (grăsimi, zaharuri sau carbohidrați) care transferă și stochează energia chimică. Ele (împreună cu proteinele alimentare) sunt un material de construcție de rezervă necesar pentru formarea de noi celule (vezi articolul „Chimia alimentelor”). Multe substanțe organice (vitamine, hormoni) din organismele vii joacă rolul de regulatori ai activității vieții. Unele reglează respirația sau digestia, altele - creșterea și diviziunea celulelor, altele - activitatea sistemului nervos etc. Organismele vii conțin numeroase substanțe pentru o mare varietate de scopuri: substanțe colorante, cărora lumea florilor își datorează frumusețea. , substanțe mirositoare - atrag sau resping, protejează de inamicii externi și multe altele. Plantele și animalele, chiar și fiecare celulă în parte, sunt laboratoare mici, dar foarte complexe, în care iau naștere, se transformă și se descompun mii de substanțe organice. În aceste laboratoare au loc numeroase și variate reacții chimice într-o secvență strict definită. Cele mai complexe structuri sunt create, cresc și apoi se dezintegrează...

Lumea substanțelor organice ne înconjoară, noi înșine suntem formați din ele, iar toată natura vie printre care trăim și pe care o folosim constant este formată din substanțe organice.

Istoria cercetării

Existența unui virus (ca nou tip de agent patogen) a fost dovedită pentru prima dată în 1892 de către omul de știință rus D.I. Ivanovsky și alții. După mulți ani de cercetări asupra bolilor plantelor de tutun, într-o lucrare din 1892, D. I. Ivanovsky ajunge la concluzia că mozaicul tutunului este cauzat de „bacteriile care trec prin filtrul Chamberlant, care, totuși, nu sunt capabile să crească pe substraturi artificiale. ”

Cinci ani mai târziu, în timp ce se studia bolile bovinelor, și anume febra aftoasă, a fost izolat un microorganism filtrabil similar. Și în 1898, când a reprodus experimentele lui D. Ivanovsky de către botanistul olandez M. Beijerinck, el a numit astfel de microorganisme „viruși filtrabili”. În formă prescurtată, acest nume a început să desemneze acest grup de microorganisme.

În anii următori, studiul virusurilor a jucat un rol vital în dezvoltarea epidemiologiei, imunologiei, geneticii moleculare și a altor ramuri ale biologiei. Astfel, experimentul Hershey-Chase a devenit o dovadă decisivă a rolului ADN-ului în transmiterea proprietăților ereditare. De-a lungul anilor, au fost acordate cel puțin încă șase premii Nobel pentru fiziologie sau medicină și trei premii Nobel pentru chimie pentru cercetări legate direct de studiul virusurilor.

Structura

Virușii pur și simplu organizați constau dintr-un acid nucleic și mai multe proteine ​​care formează o înveliș în jurul său - capside. Un exemplu de astfel de virusuri este virusul mozaicului tutunului. Capsidul său conține un tip de proteină cu o greutate moleculară mică. Virușii organizați complex au o înveliș suplimentară - proteine ​​sau lipoproteine; uneori, învelișurile exterioare ale virusurilor complecși conțin carbohidrați în plus față de proteine. Exemple de virusuri organizate complex sunt agenții patogeni ai gripei și herpesului. Învelișul lor exterior este un fragment al membranei nucleare sau citoplasmatice a celulei gazdă, din care virusul iese în mediul extracelular.

Rolul virusurilor în biosferă

Virușii sunt una dintre cele mai comune forme de existență a materiei organice de pe planetă din punct de vedere al cifrei: apele oceanelor lumii conțin un număr colosal de bacteriofagi (aproximativ 250 de milioane de particule pe mililitru de apă), numărul lor total în ocean. este de aproximativ 4 10 30, iar numărul de virusuri (bacteriofage) din sedimentele de fund ale oceanului practic nu depinde de adâncime și este foarte mare peste tot. Oceanul găzduiește sute de mii de specii (tulpini) de viruși, marea majoritate a cărora nu au fost descrise, cu atât mai puțin studiate. Virușii joacă un rol important în reglarea mărimii populației unor specii de organisme vii (de exemplu, virusul sălbatic reduce numărul de vulpi arctice de mai multe ori pe o perioadă de câțiva ani).

Poziția virușilor în sistemul viu

Originea virusurilor

Virușii sunt un grup colectiv care nu are un strămoș comun. În prezent, există mai multe ipoteze care explică originea virusurilor.

Originea unor virusuri ARN este asociată cu viroizi. Viroidii sunt fragmente circulare de ARN foarte structurate care sunt replicate de ARN polimeraza celulară. Se crede că viroizii sunt „introni scăpați” - secțiuni nesemnificative de ARNm tăiate în timpul îmbinării, care au dobândit accidental capacitatea de a se replica. Viroidii nu codifică proteine. Se crede că achiziția regiunilor de codificare (cadru de citire deschis) de către viroizi a dus la apariția primilor virusuri ARN. Într-adevăr, există exemple cunoscute de viruși care conțin regiuni pronunțate asemănătoare viroizelor (virusul hepatitei Delta).

Exemple de structuri virionice icosaedrice.
A. Un virus care nu are înveliș lipidic (de exemplu, picornavirus).
B. Virus învelit (de exemplu, herpesvirus).
Numerele indică: (1) capsidă, (2) acid nucleic genomic, (3) capsomer, (4) nucleocapsid, (5) virion, (6) înveliș lipidic, (7) proteine ​​​​învelișului membranar.

Clasificarea Baltimore

Biologul laureat al premiului Nobel David Baltimore a propus propria sa schemă de clasificare a virusurilor pe baza diferențelor în mecanismul de producere a ARNm. Acest sistem include șapte grupuri principale:

• (I) Viruși care conțin ADN dublu catenar și nu au un stadiu ARN (de exemplu, herpesvirusuri, poxvirusuri, papovavirusuri, mimivirusuri).
• (II) Viruși ARN dublu catenar (de exemplu rotavirusuri).
• (III) Viruși care conțin o moleculă de ADN monocatenar (de exemplu, parvovirusuri).
• (IV) Viruși care conțin o moleculă de ARN monocatenar cu polaritate pozitivă (de exemplu, picornavirusuri, flavivirusuri).
• (V) Viruși care conțin o moleculă de ARN monocatenar cu polaritate negativă sau dublă (de exemplu, ortomixovirusuri, filovirusuri).
• (VI) Viruși care conțin o moleculă de ARN monocatenar și care au în ciclul lor de viață stadiul sintezei ADN pe un șablon de ARN, retrovirusuri (de exemplu, HIV).
• (VII) Viruși care conțin ADN dublu catenar și care au în ciclul lor de viață stadiul sintezei ADN-ului pe un șablon ARN, viruși retroizi (de exemplu, virusul hepatitei B).

În prezent, ambele sisteme sunt folosite simultan pentru a clasifica virușii, ca fiind complementari unul față de celălalt.

Divizarea ulterioară se face pe baza unor caracteristici precum structura genomului (prezența segmentelor, moleculă circulară sau liniară), similitudinea genetică cu alți virusuri, prezența unei membrane lipidice, afilierea taxonomică a organismului gazdă și așa mai departe.

Virușii în cultura populară

În literatură

• HĂRȚUITOR. (roman fantastic)

În cinema

• Resident Evil” și continuarea acestuia.
• În filmul de groază științifico-fantastic „28 de zile mai târziu” și în continuare.
• Intriga filmului de dezastru „Epidemic” prezintă un virus fictiv „motaba”, a cărui descriere amintește de adevăratul virus Ebola.
• În filmul „Bine ați venit în Zombieland”.
• În filmul „The Purple Ball”.
• În filmul „Carriers”.
• În filmul „Sunt Legendă”.
• În filmul „Contagiune”.
• În filmul „Report”.
• În filmul „Carantina”.
• În filmul „Carantina 2: Terminal”.
• În seria „Regenesis”.
• În serialul de televiziune „The Walking Dead”.
• În serialul de televiziune „Școala închisă”.
• În filmul „Carriers”.

În animație

În ultimii ani, virușii au devenit adesea „eroii” desenelor animate și serialelor animate, printre care se numără, de exemplu, „Osmosis Jones” (SUA), 2001), „Ozzy and Drix” (SUA, 2002-2004) și „ The Virus Attacks” (Italia, 2011).

Note

1. În limba engleză . În latină, întrebarea pluralului acestui cuvânt este controversată. Cuvântul este lat. virus aparține unei varietăți rare a declinației II, cuvinte neutre în -us: Nom.Acc.Voc. virus, gen. viri,Dat.Abl. viro. Lat este, de asemenea, înclinat. vulgusşi lat. pelagus; în latină clasică pluralul este fixat numai în cea din urmă: lat. pelaj, o formă de origine greacă veche, unde η<εα.
2. Taxonomia virușilor pe site-ul web al Comitetului Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV).
3. (Engleză)
4. Violoncel J, Paul AV, Wimmer E (2002). „Sinteza chimică a cADN-ului poliovirusului: generarea virusului infecțios în absența șablonului natural.” Ştiinţă 297 (5583): 1016–8. DOI:10.1126/science.1072266. PMID 12114528.
5. Bergh O, Børsheim KY, Bratbak G, Heldal M (august 1989). „Abundență mare de viruși găsite în mediile acvatice”. Natură 340 (6233): 467–8. DOI:10.1038/340467a0. PMID 2755508.
6. Elemente - știri științifice: Prin distrugerea celulelor bacteriene, virușii participă activ la circulația substanțelor în adâncurile oceanului

Tine minte!

Prin ce sunt diferiți virușii de toate celelalte viețuitoare?

De ce existența virusurilor nu contrazice principiile de bază ale teoriei celulare?

Constă din substanțe organice precum celulele (proteine, acizi nucleici)

Reproduce folosind celule

Ce boli virale cunoașteți?

Gripa, HIV, rabie, rubeola, variola, herpes, hepatita, rujeola, papilom, poliomielita.

Revizuiți întrebările și temele

1. Cum funcționează virușii?

Virușii au o structură foarte simplă. Fiecare virus este format dintr-un acid nucleic (sau ADN sau ARN) și o proteină. Acidul nucleic este materialul genetic al virusului. Este înconjurat de o înveliș proteic protector - capside. Capsida poate conține, de asemenea, propriile enzime virale. Unii virusuri, cum ar fi gripa și HIV, au o înveliș suplimentar care se formează din membrana celulară a celulei gazdă. Capsida virusului, formată din multe molecule proteice, are un grad ridicat de simetrie, având de obicei o formă spiralată sau poliedrică. Această caracteristică structurală permite proteinelor virale individuale să se combine într-o particulă virală completă prin auto-asamblare.

2. Care este principiul interacțiunii dintre un virus și o celulă?

3. Descrieți procesul de pătrundere a virusului într-o celulă.

Virușii „nui” pătrund în celulă prin endocitoză - imersarea unei secțiuni a membranei celulare la locul adsorbției lor. În caz contrar, acest proces este cunoscut sub numele de viropexis [virus + greacă. pexis, atașament]. Virușii „îmbrăcați” intră în celulă prin fuziunea supercapsidei cu membrana celulară cu participarea proteinelor F specifice (proteine ​​de fuziune). Valorile pH-ului acide promovează fuziunea învelișului viral și a membranei celulare. Când virușii „nudă” pătrund în celulă, se formează vacuole (endozomi). După pătrunderea virusurilor „îmbrăcate” în citoplasmă, are loc deproteinizarea parțială a virionilor și modificarea nucleoproteinei lor (dezbrăcare). Particulele modificate își pierd proprietățile infecțioase; în unele cazuri, se modifică sensibilitatea la RNază, efectul de neutralizare al anticorpilor (AT) și alte caracteristici specifice grupurilor individuale de viruși.

4. Care este efectul virusurilor asupra celulei?

Gândi! Tine minte!

1. Explicați de ce un virus poate prezenta proprietățile unui organism viu numai prin invadarea unei celule vii.

Un virus este o formă de viață necelulară, nu are organele care îndeplinesc anumite funcții în celule, nu există metabolism, virușii nu se hrănesc, nu se reproduc singuri și nu sintetizează nicio substanță. Au ereditate doar sub forma unui singur acid nucleic - ADN sau ARN, precum și o capsidă de proteine. Prin urmare, numai în celula gazdă, atunci când virusul își integrează ADN-ul (dacă este un virus retro, atunci are loc mai întâi transcripția inversă și este construită din ARN-ADN) în ADN-ul celulei, se pot forma noi viruși. În timpul replicării și sintezei ulterioare a acizilor nucleici și proteinelor de către celulă, toate informațiile despre virusul introduse de aceasta sunt, de asemenea, reproduse și sunt asamblate noi particule virale.

2. De ce bolile virale au natura epidemiei? Descrieți măsurile de combatere a infecțiilor virale.

Ele se răspândesc rapid prin picături în aer.

3. Exprimă-ți părerea despre momentul apariției virusurilor pe Pământ în trecutul istoric, ținând cont de faptul că virușii se pot reproduce doar în celulele vii.

4. Explicați de ce la mijlocul secolului XX. virusurile au devenit unul dintre principalele obiecte ale cercetării genetice experimentale.

Virușii se înmulțesc rapid, sunt ușor de infectat, provoacă epidemii și pandemii și pot servi ca agenți mutageni pentru oameni, animale și plante.

5. Ce dificultăți apar atunci când se încearcă crearea unui vaccin împotriva infecției cu HIV?

Deoarece HIV distruge sistemul imunitar uman, iar vaccinul este făcut din microorganisme slăbite sau ucise, din produsele lor metabolice sau din antigenele lor obținute prin inginerie genetică sau prin mijloace chimice. Sistemul imunitar nu va rezista acestei acțiuni.

6. Explicați de ce transferul de material genetic de către viruși de la un organism la altul se numește transfer orizontal. Cum se numește, în opinia dumneavoastră, transferul de gene de la părinți la copii?

Transferul orizontal al genelor (HGT) este un proces prin care un organism transferă material genetic către un alt organism care nu este descendentul acestuia. Transferul genic vertical este transferul de informații genetice de la o celulă sau un organism către descendenții acesteia, folosind mecanisme genetice convenționale.

7. De-a lungul anilor, au fost acordate cel puțin șapte premii Nobel pentru fiziologie sau medicină și trei premii Nobel pentru chimie pentru cercetări legate direct de studiul virusurilor. Folosind literatură suplimentară și resurse de internet, pregătiți un raport sau o prezentare despre progresele actuale în cercetarea virușilor.

Lupta umanității împotriva epidemiei de SIDA continuă. Și deși este prea devreme pentru a trage concluzii, anumite tendințe, fără îndoială, optimiste pot fi încă urmărite. Astfel, biologii din America au reușit să crească celule imunitare în care virusul imunodeficienței umane nu se poate reproduce. Acest lucru a fost realizat folosind cea mai recentă tehnologie, care permite să influențeze funcționarea aparatului ereditar al celulei. Profesorul de la Universitatea din Colorado Ramesh Akkina și colegii săi au proiectat molecule speciale care blochează activitatea uneia dintre genele cheie ale virusului imunodeficienței. Apoi oamenii de știință au realizat o genă artificială capabilă să sintetizeze astfel de molecule și, cu ajutorul unui virus purtător, au introdus-o în nucleele celulelor stem, care ulterior dau naștere la celule imune deja protejate de infecția cu HIV. Cu toate acestea, doar studiile clinice vor arăta cât de eficientă va fi această tehnică în lupta împotriva SIDA.

Cu doar 20 de ani în urmă, boala era considerată incurabilă. În anii '90, s-au folosit doar preparate cu interferon-alfa de scurtă durată. Eficacitatea acestui tratament a fost foarte scăzută. În ultimul deceniu, „standardul de aur” în tratamentul hepatitei cronice C a fost combinat terapia antiviral cu interferon-alfa pegilat și ribavirină, a căror eficacitate în eliminarea virusului, adică în vindecarea hepatitei C, ajunge în general la 60- 70%. Mai mult, printre pacienții infectați cu genotipurile 2 și 3 ale virusului, este de aproximativ 90%. În același timp, rata de vindecare la pacienții infectați cu virusul genotip C, până de curând, era de doar 40-50%.

1. Caracteristici ale funcțiilor vitale (dimensiuni)

2. Schema structurii virusului

3. Schema de penetrare și reproducere celulară

4. Poezii și ghicitori despre viruși

4. Ghicitori și poezii

arăt trist -

Ma doare capul dimineata

Strănut, sunt răgușit.

Ce s-a întâmplat?

Aceasta este... gripa

Gripa asta este un virus ascuns

Mă doare capul acum

Temperatura a crescut

Și ai nevoie de niște medicamente

Copilul dumneavoastră a făcut rujeolă?

Nu este deloc durere

Doctorul te va ajuta, grăbește-te

Copilul nostru va fi vindecat

O sa ma vaccinez

Voi merge cu mândrie la doctor

Dă-mi o seringă și o injecție

Totul este gata? am fost

Viitoarea ta profesie

1. Demonstrați că cunoștințele de bază despre procesele care au loc la nivelurile moleculare și celulare ale organizării viețuitoarelor sunt necesare nu numai biologilor, ci și specialiștilor din alte domenii ale științelor naturii.

Biofizicienii și biochimiștii nu se vor putea descurca fără astfel de cunoștințe. Procesele fizice și chimice se desfășoară după aceleași legi.

2. Ce profesii în societatea modernă necesită cunoașterea structurii și funcțiilor vitale ale organismelor procariote? Pregătește un mesaj scurt (nu mai mult de 7-10 propoziții) despre profesia care te-a impresionat cel mai mult. Explica-ti alegerea.

Biotehnolog de sisteme. Specialist în înlocuirea soluțiilor învechite din diverse industrii cu produse noi din industria biotehnologiei. De exemplu, va ajuta companiile de transport să treacă la biocombustibil în loc de motorină, iar companiile de construcții să treacă la noi biomateriale în loc de ciment și beton. Utilizați biotehnologia pentru a purifica mediile lichide.

3. „Acești specialiști sunt necesari în institutele de cercetare veterinară și medicală, institutele academice și întreprinderile legate de biotehnologie. Ei nu vor rămâne fără muncă în laboratoarele clinicilor și spitalelor, la stațiile de creștere agronomică, în laboratoarele veterinare și în spitale. Uneori, ei sunt cei care pot face cel mai fiabil și mai precis diagnostic. Cercetările lor sunt indispensabile pentru diagnosticarea precoce a cancerului.” Ghiciți despre ce profesii vorbim în aceste propoziții. Demonstrează-ți punctul de vedere.

Probabil genetica. Lucrând cu material genetic, ei pot lucra în orice domeniu legat de organismele vii, fie ea selecție sau orice ramură a cunoștințelor medicale.