إثبات أن الفيروسات كائنات حية. الفيروسات

تم اكتشاف الفيروسات بواسطة د.آي إيفانوفسكي (1892، فيروس فسيفساء التبغ).

إذا تم عزل الفيروسات في شكلها النقي، فهي موجودة في شكل بلورات (ليس لديها عملية التمثيل الغذائي والتكاثر وغيرها من خصائص الكائنات الحية). ولهذا السبب، يعتبر العديد من العلماء أن الفيروسات هي مرحلة وسطية بين الكائنات الحية وغير الحية.

الفيروسات هي أشكال حياة غير خلوية.الجسيمات الفيروسية (الفيروسات) ليست خلايا:

• الفيروسات أصغر بكثير من الخلايا؛
• الفيروسات أبسط بكثير في بنيتها من الخلايا - فهي تتكون فقط من حمض نووي وقشرة بروتينية تتكون من العديد من جزيئات البروتين المتطابقة.
• تحتوي الفيروسات إما على DNA أو RNA.

تركيب مكونات الفيروس:

• يحتوي الحمض النووي للفيروس على معلومات حول البروتينات الفيروسية. وتصنع الخلية هذه البروتينات بنفسها على ريبوسوماتها.
• تقوم الخلية بإعادة إنتاج الحمض النووي للفيروس نفسه باستخدام إنزيماته.
• ثم يحدث التجميع الذاتي للجزيئات الفيروسية.

معنى الفيروس:

• تسبب الأمراض المعدية (الأنفلونزا ، الهربس ، الإيدز ، إلخ)
• يمكن لبعض الفيروسات إدخال الحمض النووي الخاص بها في كروموسومات الخلية المضيفة، مما يسبب حدوث طفرات.

الإيدز

فيروس الإيدز غير مستقر للغاية ويمكن تدميره بسهولة في الهواء. ولا يمكن أن تصاب به إلا من خلال الاتصال الجنسي دون استخدام الواقي الذكري ومن خلال نقل الدم الملوث.

إجابة

إنشاء تطابق بين خصائص الكائن البيولوجي والكائن الذي تنتمي إليه هذه الخاصية: 1) العاثيات، 2) الإشريكية القولونية. اكتب الرقمين 1 و 2 بالترتيب الصحيح.
أ) يتكون من حمض نووي وقفيصة
ب) جدار الخلية مصنوع من المورين
ج) خارج الجسم على شكل بلورات
د) يمكن أن يكون في حالة تعايش مع الإنسان
د) تحتوي على ريبوسومات
ه) لديه قناة الذيل

إجابة

اختر الخيار الصحيح. يدرس العلم أشكال الحياة قبل الخلوية
1) علم الفيروسات
2) علم الفطريات
3) علم البكتيريا
4) الأنسجة

إجابة

اختر الخيار الصحيح. يصيب فيروس الإيدز دم الإنسان
1) خلايا الدم الحمراء
2) الصفائح الدموية
3) الخلايا الليمفاوية
4) الصفائح الدموية

إجابة

إجابة

اختر الخيار الصحيح. ما هي خلايا الكائنات الحية التي تتأثر بالعاثية؟
1) الأشنات
2) الفطر
3) بدائيات النوى
4) الأوليات

إجابة

اختر الخيار الصحيح. يؤثر فيروس نقص المناعة في المقام الأول
1) خلايا الدم الحمراء
2) الصفائح الدموية
3) البالعات
4) الخلايا الليمفاوية

إجابة

اختر الخيار الصحيح. في أي بيئة يموت فيروس الإيدز عادة؟
1) في الليمفاوية
2) في حليب الثدي
3) في اللعاب
4) في الهواء

إجابة

اختر الخيار الصحيح. الفيروسات لديها مثل هذه العلامات على الكائنات الحية مثل
1) الطعام
2) النمو
3) التمثيل الغذائي
4) الوراثة

إجابة

إجابة

1. تحديد التسلسل الصحيح لمراحل تكاثر فيروسات الحمض النووي. اكتب التسلسل المقابل للأرقام في الجدول.
1) إطلاق الفيروس في البيئة
2) تخليق البروتين الفيروسي في الخلية
3) إدخال الحمض النووي إلى الخلية
4) تركيب الحمض النووي الفيروسي في الخلية
5) التصاق الفيروس بالخلية

إجابة

2. تحديد تسلسل مراحل دورة حياة العاثيات. اكتب التسلسل المقابل للأرقام.
1) التخليق الحيوي للحمض النووي وبروتينات العاثيات بواسطة خلية بكتيرية
2) تمزق الغشاء البكتيري وتحرر العاثيات وإصابة خلايا بكتيرية جديدة
3) اختراق الحمض النووي العاثي للخلية واندماجه في الحمض النووي الدائري للبكتيريا
4) التصاق العاثيات بغشاء الخلية البكتيرية
5) تجميع العاثيات الجديدة

إجابة

إجابة

1) لها قلب غير متشكل
2) تتكاثر فقط في الخلايا الأخرى
3) لا تحتوي على عضيات غشائية
4) القيام بالتخليق الكيميائي
5) قادرة على التبلور
6) يتكون من غلاف بروتيني وحمض نووي

إجابة

إجابة

اختر ثلاث إجابات صحيحة من أصل ستة واكتب الأرقام المشار إليها تحتها. الفيروسات مقابل البكتيريا
1) لها بنية خلوية
2) أن يكون لها قلب غير متشكل
3) يتكون من غلاف بروتيني وحمض نووي
4) تنتمي إلى أشكال الحياة الحرة
5) تتكاثر فقط في الخلايا الأخرى
6) هي شكل من أشكال الحياة غير الخلوية

إجابة

1. إنشاء تطابق بين خاصية الكائن الحي والمجموعة التي يتميز بها: 1) بدائيات النوى، 2) الفيروسات.
أ) التركيب الخلوي للجسم
ب) وجود عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها
ب) دمج الحمض النووي الخاص بالفرد في الحمض النووي للخلية المضيفة
د) يتكون من حمض نووي وقشرة بروتينية
د) التكاثر بالتقسيم إلى قسمين
ه) القدرة على عكس النسخ

إجابة

إجابة

إجابة

إجابة

إجابة

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من أصل خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. الأيض كخاصية للكائنات الحية هو سمة من سمات
1) الفيروسات النباتية
2) الأوليات
3) بكتيريا التربة
4) الفيروسات الحيوانية
5) العاثيات

إجابة

© دي في بوزدنياكوف، 2009-2019

الفيروسات معدية وصغيرة الحجم وسيئة للغاية. لكن هل هم على قيد الحياة؟

ليس حقًا، على الرغم من أن ذلك يعتمد على ما تعنيه بكلمة "مباشر". تحتوي الكائنات الحية مثل النباتات والحيوانات على آلات خلوية تسمح لها بتكاثر نفسها. الفيروسات هي أشكال حرة من الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي (RNA) التي لا يمكنها التكاثر بمفردها.

وقال الدكتور أوتو يونغ، أستاذ الطب وعلم الأحياء الدقيقة والمناعة وعلم الوراثة الجزيئية في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: "من المحتمل أن تغزو الفيروسات كائنًا حيًا حتى تتمكن من التكاثر".

تتكون الفيروسات من RNA أو DNA. إنهم ببساطة ينسخون أنفسهم، ويختطفون آلية الخلايا من أجل تكاثرها.

خصائص الحياة

لقد ناقش عدد لا يحصى من الفلاسفة والعلماء كيفية تحديد ما إذا كان الجسم حيًا أم لا. وفقا للتوصيف المقبول للحياة، يجب أن تكون جميع الكائنات الحية قادرة على الاستجابة للمنبهات، والنمو مع مرور الوقت، وإنتاج ذرية، والحفاظ على درجة حرارة الجسم مستقرة، واستقلاب الطاقة، وتتكون من خلية أولية واحدة أو أكثر، والتكيف مع بيئتها.

ومع ذلك، هناك شكل من أشكال الحياة لا يتناسب مع كل من هذه الخصائص. معظم الحيوانات الهجينة، مثل البغال (تهجين بين الحمير والخيول)، لا يمكنها التكاثر لأنها عقيمة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تنمو الحجارة، ولو بطريقة سلبية، مع تدفق مواد جديدة من خلالها. لكن مشكلة التصنيف هذه تختفي عندما يتم استخدام تعريف أبسط للحياة.

تعريفات بسيطة للحياة

وقال أميش أدالجا، الطبيب والباحث في مركز جونز هوبكنز للأمن الصحي في بالتيمور: «خذ قطة ونباتًا وصخرة واتركهم في غرفة لبضعة أيام فالنبات سيتغير، لكن الصخور ستتغير وستبقى كما هي".

مثل الحجر، ستبقى معظم الفيروسات دون تغيير إذا تركت إلى أجل غير مسمى في الغرفة. بالإضافة إلى ذلك، أشار العالم إلى أن الكائنات الحية تتميز بالأفعال المولدة ذاتيا والاكتفاء الذاتي. وهذا يعني أنه يمكنهم البحث عن مصدر رزق والتصرف بطريقة تحافظ على سلامتهم. وبعبارة أخرى، فإنهم يتخذون التدابير اللازمة للحفاظ على مزيد من الحياة. على سبيل المثال، يستخدم النبات جذوره للعثور على الماء، ويمكن للحيوان أن يذهب للبحث عن الطعام.

على عكس النباتات أو الحيوانات، فإن الفيروسات ليست قادرة على التوليد الذاتي أو الاكتفاء الذاتي.

كائنات خاملة

يعتقد الدكتور أدالجا أن الفيروسات لا يمكن تصنيفها ككائنات حية. وهي في الأساس خاملة ما لم تتلامس مع خلية حية. هناك بعض خصائص الفيروسات التي تحدد مكانها على الحدود مع الكائنات الحية: فهي تحتوي على مادة وراثية - DNA أو RNA. وبالتالي لا يمكن تسمية الفيروسات بأنها غير حية، كالحجر مثلاً، لكن في الوقت نفسه لا يستطيع العلماء تصنيفها على أنها كائنات حية. في الواقع، لا يمكنهم حتى الوصول إلى مستويات البكتيريا.

كل هذا يتوقف على وجهة نظرك

يوافق الدكتور يانغ على هذه النتائج. ويقول أنه بدون خلية، لا يمكن للفيروس أن يتكاثر. ومن وجهة النظر هذه، فإن الفيروسات غير حية حقًا، إذا اعتبرنا أن السمة الرئيسية للحياة هي قدرتها على إعادة إنتاج نفسها بشكل مستقل عن الظروف الأخرى.

ومع ذلك، إذا كان تعريفك للحياة يعتمد على ما إذا كان الكائن يمكنه عمل نسخ من نفسه بمساعدة الآخرين، فمن المؤكد أن الفيروسات يمكن أن تسمى حية.

يُعتقد أن الأشكال الأولى للحياة على الأرض كانت عبارة عن جزيئات تشبه الحمض النووي الريبي (RNA). وفي ظل الظروف المناسبة، يمكنهم عمل نسخ من أنفسهم. ربما تكون الفيروسات قد تطورت من هذا الجد، لكنها فقدت القدرة على إعادة إنتاج نفسها.

حجج البقاء على قيد الحياة:

• التنظيم الجزيئي هو نفس تنظيم خلية الكائن الحي: NK والبروتينات والأغشية. من وجهة نظر جزيئية = هذه طريقة حياة طبيعية. توجد تسلسلات النيوكليوتيدات المشابهة لتسلسلات النيوكليوتيدات في الفيروسات داخل الكائنات الحية.
• تمتلك الفيروسات جميع خصائص الكائنات الحية تقريبًا باستثناء التطور.

الحجج لعدم وجودهم على قيد الحياة:

• ليس لديهم بنية خلوية
• إذا وضعت فيروسًا تحت المجهر وشاهدته، فلن يحدث شيء. لكي "يبدأ في العيش"، يجب إدخاله إلى الخلية. لكن! الخلية هي بيئة الفيروس. إذا وضعت كائن حي في الفراغ فإنه سوف يموت. الفيروس هو نفسه تمامًا، فالبيئة الهوائية بالنسبة له عبارة عن فراغ. يمكن لبذرة نبات جافة أن تبقى آلاف السنين دون أن تظهر عليها خصائص كائن حي، حتى تسقط في الماء، أو ضفدع متجمد في الجليد، أو رقاقة مجففة في شرنقة، كل ذلك يمكن إحياؤه بوضعه في مكان مناسب. البيئة، تماما مثل الفيروس.

علامة الكائن الحي هي درجة عالية من النظام الذاتي. إن تركيب المصفوفة هو أعلى درجة من الترتيب، وبالتالي فإن الفيروسات حية. ومع ذلك، فإن الفيروسات الأكثر بساطة هي جزيئات الحمض النووي؛ وإذا كانت الفيروسات حية، فإن الحمض النووي حي.

المعنى الرئيسي للحياة هو استمرار الحياة! استمرار الحياة هو استنساخ المعلومات الوراثية. يتناسب هذا المخطط جيدًا مع حقيقة أن الحمض النووي حي. بعض الترانسبوزونات قادرة على التكاثر وفقًا لمبدأ تكرار الحمض النووي (نسخ الحمض النووي). معنى وجود الترانسبوزون بشكل عام هو استنساخ الأقسام الفردية للمعلومات الوراثية، كل قسم بمفرده. كل هذا أدى إلى ظهور الحمض النووي الأناني - الحمض النووي الأناني. الحمض النووي قادر على التكاثر المكثف. لقد طور الحمض النووي، في سياق التطور، مثل هذه البيئة للوجود - خلية.

نتيجة:فإذا سلمنا بأن الفيروسات كائنات حية، فإن النظرية الخلوية للكائنات الحية مرفوضة؛ إذا كانت الفيروسات حية، فإن الحمض النووي حي؛ الهياكل المتزايدة التعقيد (باستثناء الحمض النووي) لها غرض واحد فقط - وهو تسهيل تكاثر الحمض النووي. أثناء التطور، يتم إنشاء خلية و"يدرك" الحمض النووي أن هذا أمر جيد. بعد ذلك سيكون من الجيد تقسيمها إلى أجزاء - فقد نشأت حقيقيات النوى. سيكون من الجميل أن نتحد مرة أخرى - التكاثر الجنسي. ثم المخلوقات متعددة الخلايا. موائل الحمض النووي تتكيف مع البيئة، وبما أن العلاقة مع البيئة معقدة للغاية، فقد نشأ الذكاء. وبالتالي، يعيش الشخص فقط لإعادة إنتاج معلوماته الجينية.

تم ترشيحه منذ 60 عامًا. بعض الفيروسات قادرة على إصابة الخلية على شكل حمض نووي عاري، وبالتالي فإن أساس الحياة هو الحمض النووي، وبالتالي فإن الحمض النووي حي. الحجج المؤيدة لهذا المفهوم:

1. وجود الفيروسات
2. توجد في خلايا الكائنات الحية المختلفة تسلسلات نيوكليوتيدية غير مخصصة لأي شيء آخر غير تكاثرها - وهي تحتوي على معلومات وراثية مسؤولة عن حركة الترانسبوزون. هناك نوعان من الترانسبوزونات:

• الترانسبوزونات من الدرجة الأولى، الترانسبوزونات الرجعية. إعادة النقل – العناصر الوراثية المتنقلة. يمكنهم بسهولة تغيير تسلسل المعلومات الجينية. وهي تتحرك في جميع أنحاء الجينوم عن طريق النسخ العكسي من الحمض النووي الريبي (RNA) الخاص بها. إنهم يهاجرون، مع بقاء النسخة الأصلية في مكانها ودمج الأخرى في مكان آخر. المنطقة الداخلية تشبه إلى حد كبير المادة الوراثية للفيروسات القهقرية، ولكن بدون منطقة ترميز البروتين القفيصة. الفيروسات القهقرية - باستخدام طريقة النسخ العكسي (DNA من RNA). في البداية كانت هناك الفيروسات القهقرية. لقد كانوا في الخلايا وفقدوا في النهاية قفيصتهم، وأصبحوا ينقولات. وجهة نظر أخرى هي أنه في البداية كانت هناك ينقولات. ولكن مع مرور الوقت، لسبب ما، ظهرت قفيصة، مما سمح للينقولات بالخروج من الخلية في شكل فيروسات قهقرية.

• إن ترانسبوزونات الحمض النووي، التي يتم قطعها بواسطة البروتينات ونقلها إلى مكان آخر، ليس لها سوى وظيفة الانتشار الذاتي.

1. الحمض النووي هو كائن حي يبني بيئة مناسبة حول نفسه - الخلية. يتتبع الحمض النووي عمليات تكاثر الحمض النووي دون أن يتكاثر الكائن الحي، مثل النمل العقيم.
2. ما يهم هو مدى كفاءة إعادة إنتاج الحمض النووي؛ فمصير الكائن الحي ليس مهمًا.
3. مفهوم وايزمان: في جسم الحيوان الأعلى يمكن تمييز نوعين من الهياكل:

• تعتبر القناة الجرثومية أكثر قيمة، من الخلايا الجنينية إلى الخلايا الإنجابية
• سوما - جميع الخلايا الأخرى، يمكنك فعل أي شيء بالمعلومات الوراثية

في الدودة المستديرة، تطلق خلية سوما العديد من أجزاء الحمض النووي - تناقص الحمض النووي.

المعلومات هي عدم تجانس الفضاء، الذي تم إنشاؤه خصيصا. تحتوي الفيروسات على معلومات وراثية منظمة بنفس الطريقة التي يتم بها تنظيم الكائنات الحية الأخرى.

في الفيروسات

علم الأحياء التنموي

سحق حتمية –التكسير، والذي يبدأ بالظهور في وقت مبكر جدًا. المثال الأكثر وضوحا: الديدان الخيطية. يمكنهم العد التنازلي لعدد الخلايا الموجودة في كل قطعة (يتم حساب النوى).

التهاب كاينورهابديتيس إبجانس (الديدان الخيطية). يبلغ عدد النوى الجسدية عند الشخص البالغ 959 نواة. وإذا كان هناك نواة أقل أو أكثر، فهي طفرة تطورية. ولكل خلية مصير محدد. يجب أن تموت بعض الخلايا المتكونة من الخلايا الأولى. وتسمى هذه الظاهرة موت الخلايا المبرمج. في البشر، يتجلى موت الخلايا المبرمج في تقسيم اليد (لوح الكتف في المراحل المبكرة) إلى أصابع. تموت بعض الخلايا، مما يسمح بتكوين الأصابع.

في الثدييات، يكون التصميم أضعف بكثير، وهناك خلايا جذعية، ولكن بعد أن تلقت التخصص، لم يعد بإمكانها العودة، وهذا ما يسمى التمايز النهائي.

علم البيئة

علم البيئةيدرس علاقة الكائنات الحية بالبيئة. أي علاقة غذائية تتكون من أجزاء أولية. الرابط المركزي لأي علاقة بيئية هو مجموعة متنوعة من الاستجابات البيولوجية - وهذا نظام من ردود أفعال الجسم الكافية تجاه إشارة خارجية أو داخلية معينة.

علم الاحياء –علوم الحياة. من غير المعروف من الذي أدخل هذا المصطلح لأول مرة في العلم. ويعتقد أن هذا المفهوم تم تقديمه بشكل مستقل عن بعضهما البعض من قبل عالمين (أحدهما كان لامارك). تم استخدام هذا المفهوم قبل لامارك، على سبيل المثال، من قبل لينيوس، ولكن على الأرجح بمعنى مختلف.

يمكن تقسيم كل علم إلى علوم أصغر (عالية التخصص). عند تقاطع الصفوف والأعمدة نحصل على علوم الحياة الواقعية.

هناك علوم لا تتناسب مع طريقة التصنيف هذه. العلوم التي نشأت على حدود العلوم الطبيعية.

إلى حد ما، هذه العلوم اصطناعية.

العلوم التي تدرس كل التنوع في وقت واحد، باستخدام أساليب جميع العلوم: البيولوجيا الجزيئية، والعلوم التطورية، والنظاميات - وصف للتنوع الحالي والموجود للأنواع وتوزيعها في النظام اعتمادًا على سلالاتها. إن عقيدة التطور، أي علم اللاهوت النظامي، هي علم تركيبي.

في بعض الأحيان تأتي الفيروسات التي تصيب الحيوانات والحشرات لمساعدة البشر. منذ أكثر من عشرين عاما في أستراليا، أصبحت مشكلة مكافحة الأرانب البرية حادة. وقد وصل عدد هذه القوارض إلى أبعاد مثيرة للقلق. لقد دمروا المحاصيل بشكل أسرع من الجراد وأصبحوا كارثة وطنية حقيقية. تبين أن الأساليب التقليدية للتعامل معهم غير فعالة. ثم أطلق العلماء فيروسًا خاصًا لمحاربة الأرانب قادر على تدمير جميع الحيوانات المصابة تقريبًا. ولكن كيف ينتشر هذا المرض بين الأرانب الخجولة والحذرة؟ ساعد البعوض. لقد لعبوا دور "الإبر الطائرة"، حيث نشروا الفيروس من أرنب إلى أرنب. وفي الوقت نفسه، ظل البعوض بصحة جيدة تمامًا.

هناك أمثلة أخرى على الاستخدام الناجح للفيروسات لقتل الآفات. يعلم الجميع الأضرار التي تسببها اليرقات والمنشار. الأول يأكل أوراق النباتات المفيدة، والثاني يصيب الأشجار في الحدائق والغابات. ويحاربها ما يسمى بفيروسات التعرق المتعدد والحبيبات، والتي يتم رشها في مناطق صغيرة، وتستخدم الطائرات لعلاج مساحات واسعة. وقد تم ذلك في الولايات المتحدة الأمريكية عند مكافحة اليرقات التي تصيب حقول البرسيم، وفي كندا عند تدمير ذبابة الصنوبر.

ماذا يحدث للخلية إذا كانت مصابة بفيروسين وليس بفيروس واحد؟ فإذا قررت أنه في هذه الحالة سيتفاقم مرض الخلية ويتسارع موتها، فأنت مخطئ. اتضح أن وجود فيروس واحد في الخلية غالبًا ما يحميها بشكل موثوق من التأثيرات المدمرة لفيروس آخر. هذه الظاهرة أطلق عليها العلماء اسم التدخل الفيروسي. ويرتبط بإنتاج بروتين خاص - الإنترفيرون، الذي ينشط في الخلايا آلية وقائية يمكنها التمييز بين الفيروس وغير الفيروسي وقمع الفيروس بشكل انتقائي. يمنع الإنترفيرون تكاثر معظم الفيروسات في الخلايا. الانترفيرون، الذي يتم إنتاجه كدواء علاجي، يستخدم الآن لعلاج والوقاية من العديد من الأمراض الفيروسية.

V بعض الأمراض الفيروسية البشرية الأكثر شهرة

تظل الأنفلونزا "ملك" الأوبئة. لا يمكن لأي مرض أن يصل إلى مئات الملايين من الناس في وقت قصير، وأكثر من مليار شخص يصابون بالأنفلونزا أثناء الوباء! لم يكن هذا هو الحال خلال جائحة عام 1918 الذي لا يُنسى فحسب، بل كان هذا هو الحال مؤخرًا نسبيًا - في عام 1957، عندما اندلع جائحة الأنفلونزا "الآسيوية"، وفي عام 1968، عندما ظهرت أنفلونزا "هونج كونج". هناك عدة أنواع من فيروسات الأنفلونزا معروفة - A، B، C، إلخ. تحت تأثير العوامل البيئية، قد يزيد عددها. ونظرًا لأن المناعة ضد الأنفلونزا تكون قصيرة المدى ومحددة، فمن الممكن تكرار المرض في موسم واحد. ووفقا للإحصاءات، يعاني ما بين 20 إلى 35% من السكان من الأنفلونزا كل عام.

الجدري هو أحد أقدم الأمراض. تم العثور على وصف للجدري في ورق البردي المصري لأمينوفيس الأول، الذي تم تجميعه عام 4000 قبل الميلاد. تم الحفاظ على آفات الجدري على جلد مومياء مدفونة في مصر 3000 قبل الميلاد. إن ذكر الجدري، الذي أطلق عليه الصينيون "السم من ثدي الأم"، موجود في أقدم مصدر صيني - أطروحة "Cheu-Cheufa" (1120 قبل الميلاد). أول وصف كلاسيكي للجدري قدمه الطبيب العربي الرازي.

الإيدز هو مرض معد جديد يعتبره الخبراء أول وباء عالمي حقيقي في تاريخ البشرية المعروف. ولا يشكل الطاعون ولا الجدري ولا الكوليرا سابقة، لأن الإيدز لا يشبه بالتأكيد أيًا من هذه الأمراض وغيرها من الأمراض البشرية المعروفة.

يُعطى الفيروس الحي الموهن عن طريق الفم، عادة على مكعب سكر

سادسا: هل الفيروسات حية؟

• يتم النظر في وجهتي نظر:
• إذا نظرنا إلى بنية حية تحتوي على أحماض نووية وقادرة على إعادة إنتاج نفسها، فيمكننا قبول وجهة النظر القائلة بأن الفيروسات كائنات حية؛

إذا افترضنا أن البنية التي لها بنية خلوية هي الوحيدة التي تكون حية، فإن الفيروسات هي شكل غير حي من المادة (البوليمرات).

• A. Lehninger في "الكيمياء الحيوية" يعتبر الفيروسات هياكل تقف على عتبة الحياة وتمثل مجمعات فوق جزيئية مستقرة تحتوي على جزيء حمض نووي وعدد كبير من الوحدات الفرعية البروتينية، مرتبة بترتيب معين وتشكل بنية محددة ثلاثية الأبعاد. ومن أهم خصائص الفيروسات يقول:
• عدم القدرة على التكاثر الذاتي في شكل أدوية نقية.
• القدرة على التحكم في تكرارها (الخلية المصابة)؛

هناك اختلافات واسعة في الفيروسات من حيث الحجم والشكل والتركيب الكيميائي.

إن الحجر، وكذلك قطرة السائل التي تحدث فيها عمليات التمثيل الغذائي، ولكنها لا تحتوي على مادة وراثية وغير قادرة على التكاثر الذاتي، هي بلا شك كائن غير حي. البكتيريا كائن حي، وعلى الرغم من أنها تتكون من خلية واحدة فقط، إلا أنها تستطيع إنتاج الطاقة وتصنيع المواد التي تضمن وجودها وتكاثرها. ماذا يمكن أن يقال عن البذرة في هذا السياق؟ ليست كل بذرة تظهر عليها علامات الحياة. ومع ذلك، كونه في حالة سكون، فإنه يحتوي على الإمكانات التي تلقاها من مادة حية بلا شك والتي يمكن تحقيقها في ظل ظروف معينة. وفي الوقت نفسه، يمكن تدمير البذرة بشكل لا رجعة فيه، ومن ثم ستظل الإمكانات غير محققة. وفي هذا الصدد، فإن الفيروس يشبه البذرة أكثر منه بالخلية الحية: فهو يتمتع بقدرات معينة قد لا تؤتي ثمارها، لكنه لا يملك القدرة على الوجود بشكل مستقل.

لا تعمل الجينات أو البروتينات الخلوية أو الفيروسية في حد ذاتها كمادة حية، والخلية التي لا تحتوي على نواة تشبه الشخص مقطوع الرأس، لأنها لا تحتوي على مستوى حرج من التعقيد. كما أن الفيروس غير قادر على الوصول إلى هذا المستوى. لذلك يمكن تعريف الحياة على أنها نوع من الحالة الناشئة المعقدة، بما في ذلك "لبنات البناء" الأساسية نفسها التي يمتلكها الفيروس. إذا اتبعنا هذا المنطق، فإن الفيروسات، التي لا تعتبر كائنات حية بالمعنى الدقيق للكلمة، لا يمكن تصنيفها على أنها أنظمة خاملة: فهي على الحدود بين الكائنات الحية وغير الحية.

سابعا العيش إلى الأبد

الفيروسات التي تحتل موقعًا متوسطًا بين الكائنات الحية وغير الحية تظهر خصائص غير متوقعة. وهنا واحد منهم. عادة، تتكاثر الفيروسات في الخلايا الحية فقط، ولكنها يمكن أن تنمو أيضًا في الخلايا الميتة، وفي بعض الأحيان تعيد الأخيرة إلى الحياة. ومن المثير للدهشة أن بعض الفيروسات، بعد تدميرها، يمكن أن تولد من جديد في "حياة مستعارة".

إن الخلية التي تم تدمير حمضها النووي هي خلية "ميتة" حقًا: فهي محرومة من المادة الوراثية مع تعليمات للنشاط. لكن الفيروس يمكنه استخدام مكونات الخلية السليمة المتبقية والسيتوبلازم لتكاثره. إنه يُخضع الجهاز الخلوي ويجبره على استخدام الجينات الفيروسية كمصدر للتعليمات لتخليق البروتينات الفيروسية وتكرار الجينوم الفيروسي. تتجلى القدرة الفريدة للفيروسات على التطور في الخلايا الميتة بشكل واضح عندما يكون المضيف كائنات وحيدة الخلية، خاصة تلك التي تعيش في المحيطات.

غالبًا ما يتم قتل البكتيريا والبكتيريا الزرقاء التي تقوم بالتمثيل الضوئي والطحالب، وهي المضيفات المحتملة للفيروسات البحرية، بواسطة الأشعة فوق البنفسجية، التي تدمر الحمض النووي الخاص بها. وفي الوقت نفسه، تقوم بعض الفيروسات ("المقيمة" في الكائنات الحية) بتشغيل آلية تخليق الإنزيمات التي تعمل على استعادة الجزيئات التالفة في الخلية المضيفة وإعادتها إلى الحياة. على سبيل المثال، تحتوي البكتيريا الزرقاء على إنزيم يشارك في عملية التمثيل الضوئي، وعند تعرضه للضوء الزائد، يتم تدميره أحيانًا، مما يؤدي إلى موت الخلايا. وبعد ذلك، تقوم فيروسات تسمى العاثيات الزرقاء "بتشغيل" تخليق نظير لإنزيم التمثيل الضوئي البكتيري، وهو أكثر مقاومة للأشعة فوق البنفسجية. إذا أصاب مثل هذا الفيروس خلية ميتة حديثًا، فيمكن لإنزيم التمثيل الضوئي أن يعيدها إلى الحياة. وهكذا يلعب الفيروس دور "الإنعاش الجيني".

يمكن أن تؤدي الجرعات المفرطة من الأشعة فوق البنفسجية إلى موت العاثيات الزرقاء، لكنها في بعض الأحيان تتمكن من العودة إلى الحياة بمساعدة إصلاحات متعددة. عادة ما تكون هناك عدة فيروسات موجودة في كل خلية مضيفة، وفي حالة تلفها، يمكنها تجميع الجينوم الفيروسي قطعة قطعة. يمكن أن تعمل أجزاء مختلفة من الجينوم كمورد للجينات الفردية، والتي ستعيد، مع جينات أخرى، وظائف الجينوم بالكامل دون إنشاء فيروس كامل. الفيروسات هي الكائنات الحية الوحيدة التي يمكنها أن تولد من جديد من الرماد، مثل طائر الفينيق.

بالتعاون مع زملاء في معهد العلوم الصحية للقاحات والعلاج الجيني بجامعة أوريغون، نقترح أن هناك طريقة ثالثة: كانت الجينات في البداية ذات أصول فيروسية، ولكنها استعمرت بعد ذلك أعضاء من سلالتين مختلفتين من الكائنات الحية، مثل البكتيريا والفقاريات. ومن الممكن أن يكون الجين الذي وهبته البكتيريا للبشرية قد انتقل إلى السلالتين المذكورتين بواسطة الفيروس.

علاوة على ذلك، نحن واثقون من أن نواة الخلية نفسها ذات أصل فيروسي. لا يمكن تفسير ظهور النواة بالتكيف التدريجي للكائنات بدائية النواة مع الظروف المتغيرة. ومن الممكن أن تكون قد تشكلت على أساس الحمض النووي الفيروسي عالي الوزن الجزيئي الموجود مسبقًا، والذي بنى "موطنًا" دائمًا داخل الخلية بدائية النواة. وهذا ما تؤكده حقيقة أن جين بوليميريز الحمض النووي للعاثية T4 (العاثيات هي فيروسات تصيب البكتيريا) قريب في تسلسل النوكليوتيدات الخاص به من جينات بوليميريز الحمض النووي لكل من حقيقيات النوى والفيروسات التي تصيبها. بالإضافة إلى ذلك، توصل باتريك فورتيري من جامعة باريس الجنوبية، الذي درس الإنزيمات المشاركة في تكرار الحمض النووي، إلى استنتاج مفاده أن الجينات التي تحدد تركيبها في حقيقيات النوى هي من أصل فيروسي.

تؤثر الفيروسات على جميع أشكال الحياة على الأرض، وغالبًا ما تحدد مصيرها. وفي الوقت نفسه، فإنها تتطور أيضًا. وتأتي الأدلة المباشرة من ظهور فيروسات جديدة، مثل فيروس نقص المناعة البشرية (HIV)، الذي يسبب مرض الإيدز.

تقوم الفيروسات باستمرار بتعديل الحدود بين العالمين البيولوجي والكيميائي الحيوي. كلما تقدمنا ​​في دراسة جينومات الكائنات الحية المختلفة، كلما وجدنا أدلة أكثر على وجود جينات من مجموعة ديناميكية قديمة جدًا. تحدث سلفادور لوريا الحائز على جائزة نوبل عن تأثير الفيروسات على التطور عام 1969: “ربما كانت الفيروسات، بقدرتها على الدخول والخروج من الجينوم الخلوي، مشاركين نشطين في عملية تحسين المادة الوراثية لجميع الكائنات الحية أثناء التطور ببساطة لم نلاحظ ذلك". بغض النظر عن العالم - الحي أو غير الحي - الذي ننسب إليه الفيروسات، فقد حان الوقت للنظر فيها ليس بمعزل عن غيرها، ولكن مع مراعاة ارتباطها المستمر بالكائنات الحية.

خاتمة

ترتبط مكافحة الالتهابات الفيروسية بالعديد من الصعوبات، من بينها مناعة الفيروسات للمضادات الحيوية. تتحور الفيروسات بشكل نشط، وتظهر بانتظام سلالات جديدة لم يتم العثور على "أسلحة" ضدها بعد. بادئ ذي بدء، ينطبق هذا على فيروسات الحمض النووي الريبوزي (RNA)، التي عادة ما يكون جينومها أكبر، وبالتالي أقل استقرارًا. حتى الآن، تتطور مكافحة العديد من الالتهابات الفيروسية لصالح البشر، ويرجع ذلك أساسًا إلى التطعيم الشامل للسكان لأغراض وقائية. أدت مثل هذه الأحداث في النهاية إلى حقيقة أن فيروس الجدري، وفقًا للخبراء، قد اختفى الآن من الطبيعة. نتيجة للتطعيم الشامل في بلادنا عام 1961. وتم القضاء على وباء شلل الأطفال. إلا أن الطبيعة لا تزال تختبر الإنسان، من وقت لآخر، وتقدم المفاجآت على شكل فيروسات جديدة تسبب أمراضاً فظيعة. والمثال الأكثر وضوحا هو فيروس نقص المناعة البشرية، الذي لا يزال البشر يخسرون المعركة ضده. انتشاره يتوافق بالفعل مع الوباء.

سينثيا جولدسميث كشفت هذه الصورة الملونة بالمجهر الإلكتروني النافذ (TEM) عن بعض مورفولوجيا البنية التحتية التي يظهرها فيروس الإيبولا. راجع PHIL 1832 للحصول على نسخة بالأبيض والأسود من هذه الصورة. أين يوجد فيروس الإيبولا في الطبيعة؟

لا يزال الأصل الدقيق والمواقع والموائل الطبيعية (المعروفة باسم "المستودع الطبيعي") لفيروس الإيبولا مجهولة. ومع ذلك، على أساس الأدلة المتاحة وطبيعة الفيروسات المماثلة، يعتقد الباحثون أن الفيروس حيواني المنشأ (ينتقل عن طريق الحيوانات) ويتم الاحتفاظ به عادة في مضيف حيواني موطنه القارة الأفريقية. من المحتمل أن يكون هناك مضيف مماثل مرتبط بفيروس إيبولا ريستون الذي تم عزله من القرود المصابة بالعدوى والتي تم استيرادها إلى الولايات المتحدة وإيطاليا من الفلبين. ومن غير المعروف أن الفيروس موطنه الأصلي قارات أخرى، مثل أمريكا الشمالية.

إنها تقع ضمن تعريف الحياة: فهي تقع في مكان ما في الوسط بين المجمعات الجزيئية الفائقة والكائنات البيولوجية البسيطة جدًا. تحتوي الفيروسات على بعض الهياكل وتظهر أنشطة معينة مشتركة في الحياة العضوية، لكنها تفتقر إلى العديد من الخصائص الأخرى. وهي تتكون بالكامل من شريط واحد من المعلومات الجينية محاط بغلاف بروتيني. تفتقر الفيروسات إلى الكثير من البنية الداخلية والعمليات التي تميز "الحياة"، بما في ذلك عملية التخليق الحيوي اللازمة للتكاثر. من أجل (التكاثر)، يجب أن يصيب الفيروس خلية مضيفة مناسبة.

عندما اكتشف الباحثون لأول مرة الفيروسات التي تتصرف مثل، ولكنها كانت أصغر بكثير وتسبب أمراضًا مثل داء الكلب ومرض الحمى القلاعية، أصبح من المعروف أن الفيروسات كانت "حية" بيولوجيًا. ومع ذلك، تغير هذا التصور في عام 1935 عندما تم تبلور فيروس فسيفساء التبغ وأظهر أن الجزيئات تفتقر إلى الآلية اللازمة لوظيفة التمثيل الغذائي. بمجرد التأكد من أن الفيروسات تتكون فقط من DNA أو RNA محاطة بغلاف بروتيني، أصبح الرأي العلمي أنها عبارة عن آلات كيميائية حيوية أكثر تعقيدًا من الكائنات الحية.

توجد الفيروسات في حالتين مختلفتين. عندما لا يكون الفيروس على اتصال بالخلية المضيفة، يظل الفيروس خاملًا تمامًا. في هذا الوقت، لا يوجد أي نشاط بيولوجي داخلي داخل الفيروس، والفيروس في الأساس ليس أكثر من جسيم عضوي ثابت. في هذه الحالة البسيطة التي تبدو غير حية، تسمى الفيروسات "virions". يمكن أن تظل الفيروسات في هذه الحالة الخاملة لفترات طويلة من الزمن، في انتظار الاتصال بالمضيف المناسب بصبر. عندما يتلامس الفيريون مع مضيفه المقابل، فإنه يصبح فيروسًا نشطًا. من هذه النقطة فصاعدًا، يُظهر الفيروس خصائص نموذجية للكائنات الحية، مثل الاستجابة للبيئة وتوجيه الجهود نحو التكاثر الذاتي.

ما الذي يحدد الحياة؟

لا يوجد تعريف واضح لما يفصل الحي عن غير الحي. قد يكون أحد التعريفات هو النقطة التي يكون عندها الشخص لديه وعي ذاتي. وبهذا المعنى، يمكن تصنيف إصابة الرأس الشديدة على أنها موت دماغي. ربما لا يزال الجسم والدماغ يعملان على مستوى أساسي، وهناك نشاط أيضي ملحوظ في جميع الخلايا التي يتكون منها الكائن الحي الأكبر، لكن الافتراض هو أنه لا يوجد وعي ذاتي وبالتالي فإن الدماغ ميت. وعلى الطرف الآخر من الطيف، فإن معيار تعريف الحياة هو القدرة على نقل المادة الوراثية إلى أجيال المستقبل، وبالتالي استعادة المرء لشكله. وفي التعريف الثاني الأكثر بساطة، لا شك أن الفيروسات حية. إنهم بلا شك الأكثر كفاءة على وجه الأرض في نشر معلوماتهم الجينية.

في حين أن هيئة المحلفين لا تزال غير متأكدة مما إذا كان يمكن اعتبار الفيروسات كائنات حية، فإن قدرتها على نقل المعلومات الجينية إلى الأجيال القادمة تجعلها لاعبين رئيسيين في التطور.

هيمنة الفيروس

لقد تزايد التنظيم والتعقيد ببطء منذ أن بدأت الجزيئات الكبيرة بالتجمع في حساء الحياة البدائي. من الضروري التفكير في وجود مبدأ لا يمكن تفسيره، وهو عكس الثاني مباشرة، مما يؤدي إلى التطور إلى منظمة أعلى. لم تكن الفيروسات فعالة للغاية في نشر المواد الجينية الخاصة بها فحسب، بل كانت أيضًا مسؤولة عن حركة لا توصف وخلط الشفرة الوراثية بين الكائنات الحية الأخرى. قد يكون الاختلاف في الشفرة الوراثية هو القوة الدافعة. ومن خلال التعبير عن المتغيرات، تصبح الكائنات الحية قادرة على التكيف وتصبح أكثر كفاءة في تغير الظروف البيئية.

الفكر النهائي

ولعل السؤال ذو الصلة ليس ما إذا كانت الفيروسات حية، بل ما هو دورها في حركة وتكوين الحياة على الأرض كما نراها اليوم؟