Отличие вирусов от бактерий

Вирус необычно несложен, в случае если его сопоставить с клеткой. Сравним количество генетической информации, содержащейся в вирусе полиомиелита, с объемом генетической информации, содержащейся в клетке млекопитающего, а дабы упростить расчеты, будем считать, что количество информации пропорционален молекулярной массе либо просто массе нуклеиновой кислоты, другими словами генома соответственно вируса либо клетки.

Отличие вирусов от бактерий

Масса генома вируса 5 • 10 -15 миллиграмма.
Масса генома клетки 5 • 10 -9 миллиграмма.

Это указывает, что среднего размера вирус содержит только одну миллионную долю генетической информации, которую вмещает клетка. А ведь вирус полиомиелита не самый небольшой в царстве вирусов, имеется и мельче! Как это ни необычно, при встрече столь примитивного существа, как вирус, со столь сложной системой, как клетка, победа часто остается за вирусом.

Но вирус совсем не несложен, в случае если сравнить его с рядом полимеров.

Молекулярная масса генома наиболее небольших вирусов не превышает одного миллиона. Возможно назвать много неестественных полимеров с большей молекулярной массой. Но все эти синтетические полимеры, не обращая внимания на большие (относительно!) размеры, — мертвая материя, в то время как в молекуле вирусной нуклеиновой кислоты— кроме того в самой небольшой — заложена информация, как нужно жить и воспроизводить себе аналогичных. При таком сравнении вирус — либо кроме того его генетический аппарат — представляется очень сложным если сравнивать с самыми сложными и огромными химическими молекулами и надмолекулярными образованиями — полимерами.

Отличие вирусов от бактерий

Из чего состоят и как устроены вирусы ?

Наиболее простые из них складываются из двух биологических полимеров — нуклеиновых кислот и белков.

Отличие вирусов от бактерий

Нуклеиновая кислота, есть генетическим веществом — геномом вируса. Нуклеиновая кислота представляет собой линейный полимер, складывающийся из чередующихся остатков более несложных соединений — нуклеотидов. Со своей стороны, иуклеотиды являются соединением остатков фосфорной кислоты, углевода и одного из четырех оснований. В состав нуклеотида может входить один из двух углеводов — рибоза либо дезоксирибоза, и в зависимости от этого существуют два типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), В состав рибонуклеиновой кислоты входят основания: гуанин, аденин, цитозин и урацил; в дезоксирибонуклеиновую кислоту вместо урацила входит гимин.

Ответственная особенность нуклеиновых кислот — комплементарность (взаимная дополнительность) их оснований. Это зависит от того, что при определенной ориептации в пространстве основания взаимодействуют между собой не сильный химическими (так называемыми водородными) связями. Наряду с этим аденин неизменно взаимодейству от лишь с урацилом либо хинином, а гуанин — с цитозином, как это продемонстрировано на схеме.

Отличие вирусов от бактерий

Генетический аппарат вирусов представлен всеми вероятными формами нуклеиновых кислот: однонитчатой и двухнитчатой РНК, однонитчатой и двухнитчатой ДНК, причем последняя возможно линейной либо циркулярной. Для того чтобы разнообразия не знают другие формы жизни — растения либо животные: их генетический аппарат всегда складывается из двухнитчатой ДНК, а рибонуклеиновой кислоте отведена роль источника и переносчика информации, и она неизменно однопитчата. На примере вирусов природа как бы пробовала различные варианты генетического материала и, остановившись на двухнитчатой ДНК, сохранила ее после этого на всем протяжении эволюции.

Размеры молекулы нуклеиновой кислоты колеблются в широких пределах: молекулярная масса РНК наиболее небольших вирусов не превышает одного миллиона, а ДНК наиболее больших вирусов имеет молекулярную массу около 250 миллионов. В первом примере геном вируса содержит всего 3000 нуклеотидов, во втором — их 750 тысяч!

Отличие вирусов от бактерий

Другой основной полимер, из которого выстроены вирусы, — белки. Белки кроме этого складываются из более несложных соединений — аминокислот. Двадцать аминокислотных остатков соединены линейно, образуя цепь различной длины: молекулярная масса белков колеблется от немногих тысяч до сотен тысяч. Белковая (нолинептидная) цепь свертывается, и получается характерная для каждого белка фигура.

Недавно удалось всецело расшифровать химическое строение первого вируса. Им оказался наиболее просто устроенный бактериофаг М5-2, в РНК которого закодировано всего три белка: А-белок, белок оболочки и репликаза. Принципиально важно подметить, что РНК этого фага сама является матрицей для образования белков. Как выяснилось, она содержит 3569 нуклеотидов, 129 из них находятся в начале молекулы и не транслируются, последующие 1179 нуклеотидов содержат данные для А-белка, 390 — для белка оболочки и, наконец, 1635 — для самого большого белка — фермента репликазы, который делает дочерние копии РНК. Между всеми этими структурными участками находятся необычные запятые, складывающиеся из 26 и 36 нуклеотидов, а в конце молекулы находится последняя точка, вмещающая 174 нуклеотида.

Существует строгое соответствие между генетическим кодом (последовательностью нуклеотидов) и аминокислотным составом получаемых белков. Дополнительная проверка аминокислотной последовательности белков фага МS-2 точно соответствовала предсказанной теоретически (по нуклеотидам).

Итак, две основные химические составные части вирусов — нуклеиновые кислоты и белки. Наиболее просто организованные, они ничего другого не имеют. Но более сложно организованные вирусы имеют в своем составе углеводы, липиды (жиры) и другие химические соединения.

Отличие вирусов от бактерий

Но существуют вирусы с более сложным строением. Так, вирусы гриппа и парагриппа имеют сердцевину (нуклеотид) в виде туго свернутой спирали (спиральный тип симметрии) и внешние оболочки, образующие шаровидное тело с кубическим типом симметрии. Кое-какие бактериофаги (бактериальные вирусы) еще более сложны: головка их воображает полный икосаэдр, в котором заключено генетическое вещество вируса.

Меню