Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 261с.
Мінск 2016
Табліца 7. Прыклады класіфікацыі
Таксоны Жывёла Таксоны Расліна
Від Жаба травяная Rana temporaria L. Від Канюшына паўзучая Trifolium repens L.
Род Жаба Rana Род Канюшына Trifolium
Сямейства Жабіныя Ranidae Сямейства Бабовыя Fabaceae
Атрад Бясхвостыя Anura Парадак Бабовакветкавыя Fabales
Клас Земнаводныя Amphibia Клас Двухдольныя Magnoliopsida
Тып Хордавыя Chordata Аддзел Пакрытанасенныя Magnoliophyta
Царства Жывёлы Animalia Царства Расліны Plantae
Часам у сістэматыцы выкарыстоўваюцца такія катэгорыі, як надцарства і імперыя. Вылучаюць два надцарствы — эўкарыёты (ядзерныя) і пракарыёты (даядзерныя), якія ўключаюцца ў імперыю клетачных арганізмаў. Другая імперыя прадстаўлена няклетачнымі формамі жыцця — вірусамі.
156
Раздзел 4
Біялагічная сістэма. У цяперашні час найбольшае распаўсюджанне атрымала біялагічная сістэма, якая падзяляе ўсе жывыя арганізмы на пяць царстваў: Бактэрыі, Пратысты, Грыбы, Расліны і Жывёлы. У той жа час нельга правесці рэзкую грань паміж асобнымі царствамі толькі па некалькіх прыкметах. Напрыклад, для прадстаўнікоў царстваў Грыбы і Расліны характэрны падобныя прыкметы. Гэта нерухомы спосаб жыцця, аэробнае дыханне, наяўнасць клетачнай сценкі, аднолькавая будова генетычнага апарату і большасці клетачных арганоідаў і інш. У той жа час у іх ёсць шэраг істотных адрозненняў Напрыклад, фотасінтэз у раслін.
Толькі глыбокі аналіз сукупнасці прыкмет, заснаваны на іх паходжанні, заканамернасцях будовы і жыццядзейнасці, а таксама на дэтальным вывучэнні філагенетычных сувязей паміж рознымі групамі арганізмаў дазваляе аднесці від або больш буйны таксон да таго або іншага царства.
9
Класіфікацыяй свету жывой прыроды займаецца сістэматыка — навука аб шматграннасці арганізмаў і роднасных сувязей паміж імі. Асноватворныя прынцыпы сістэматыкі — бінарная наменклатура і іерархічнасць. У цяперашні час усе жывыя арганізмы падзяляюцца на пяць царстваў: Бактэрыі, Пратысты, Грыбы, Расліны і Жывёлы.
1. У чым заключаецца неабходнасць стварэння сістэмы класіфікацыі жывых арганізмаў? 2. Ахарактарызуйце асноўныя прынцыпы пабудовы сістэматыкі жывых арганізмаў. 3. Якія асноўныя сістэматычныя таксоны вам вядомы? У адказе выкарыстайце класіфікацыю яблыні дамашняй і бусла белага. 4. Якія царствы і надцарствы вылучаюцца ў жывой прыродзе ў цяперашні час? На аснове якіх прыкмет? 5. Вызначце агульныя і адметныя прыкметы паміж мухаморам чырвоным і расіцай круглалістай. Дакажыце, што яны адносяцца да розных царстваў. Адказ аформіце ў выглядзе табліцы.
§ 37. Вірусы
Будова вірусаў. Вірусы (ад лац. virus — яд) у адрозненне ад усіх іншых арганізмаў не маюць клетачнай будовы. Яны здольны жыць і размнажацца выключна ў клетках іншых арганізмаў і за іх межамі жыццядзейнасці не праяўляюць. Такім чынам, вірусы можна разглядаць як няклетачную форму жыцця. Вірусы былі адкрыты рускім вучоным Д. I. Іваноўскім у 1892 г. пры вывучэнні прычын мазаічнай хваробы лістоў тытуню. Таму першы вядомы вірус быў названы вірусам тытунёвай мазаікі(мал. 67).
Знаходзячыся ў клетцыгаспадары, вірус уяўляе сабой малекулу нуклеінавай кіслаты (ДНК або РНК). Зыходзячы з гэтага, вірусы дзеляць на ДНК і РНК
Вірусы
157
Д. I. Іваноўскі (1864—1920) — рускі фізіёлаг раслін і мікрабіёлаг, адзін з заснавальнікаў вірусалогіі
утрымальнікі. У свабодным становішчы цалкам сфарміраваная вірусная часціца, здольная інфіцыраваць клеткугаспадара, знаходзіцца ў форме вірыёна. Вірыён, акрамя нуклеінавай кіслаты, мае ахоўную бялковую абалонку (капсід). У некаторых вірусаў, такіх як вірусы герпесу або грыпу, прысутнічае яшчэ і дадатковая ліпапратэідная абалонка (суперкапсід). Суперкапсід фарміруецца з цытаплазматычнай мембраны клеткігаспадара. Памеры вірусаў вагаюцца ад 20 да 500 нм. Большасць вірусаў мае крышталічную форму (мал. 68).
Мал. 67. Вірус тытунёвай мазаікі
Вірус герпесу
Адэнавірус Папававірус Каронавірус Вірус грыпу
Мал. 68. Вірусы
158
Раздзел 4
Пранікненне вірусаў у клеткугаспадара. Як ужо адзначалася, вірусы здольны размнажацца, толькі пранікнуўшы ў клеткі бактэрый, раслін і жывёл. Пры гэтым яны выкарыстоўваюць біясінтэтычную і энергетычную сістэмы клеткігаспадара. Важнай умовай ддя пранікнення віруснай часціцы ў клетку з’яўляецца наяўнасць на паверхні клеткі спецыфічнага бялкурэцэптара. Гэты бялокрэцэптар забяспечвае далучэнне віруса да клетачнай мембраны. У сваю чаргу спецыфічныя бялкі, якія ўваходзяць у састаў бялковай абалонкі віруса (капсіда), таксама выконваюць рэцэпторную ролю. Яны распазнаюць спецыфічныя структуры на паверхні клеткігаспадара. Калі распазнаванне адбылося паспяхова, вірусная часціца звязваецца з рэцэптарамі клеткімішэні сродкамі хімічных сувязей. Таму пэўныя вірусы небяспечны ддя адных арганізмаў і абсалютна бясшкодны для другіх. Такі працэс рэцэпторнага ўзаемадзеяння віруса з клеткайгаспадаром называецца абсорбцыяй віруса.
Далей адбываецца зліццё віруснай абалонкі з клетачнай мембранай, і генетычны матэрыял віруса пранікае ўнутр клеткігаспадара. Трапіўшы ў клетку, вірус губляе бялковую абалонку. Генетычны матэрыял (геном) віруса, прадстаўлены ДНК або РНК, змяшчае ад некалькіх генаў у простых да трохсот генаў у складаных вірусаў. Гены віруснага геному здольны кадзіраваць бялкі з рознымі функцыямі, напрыклад структурныя бялкі, бялкіферменты. Генетычны матэрыял віруса вельмі актыўны і пасля пранікнення ў клетку дастаткова хутка ўбудоўваецца ў яе геном.
Пасля гэтага вірус пераходзіць у фазу правіруса (латэнтную фазу). Фаза правіруса — гэта стан, калі клеткагаспадар заражана, а размнажэнне віруса і якіянебудзь бачныя пашкоджанні ў клетцы адсутнічаюць. Латэнтная фаза доўжыцца ад некалькіх гадзін (у віруса грыпу) да некалькіх гадоў (у віруса імунадэфіцыту чалавека). Следам за латэнтнай фазай ідзе фаза бачных праяўленняў захворвання. Яна звязана з актывацыяй віруснага генетычнага матэрыялу і пачаткам размнажэння віруса, што прыводзіць да гібелі клеткі.
Размнажэнне вірусаў. Вірус сінтэзуе ўласныя бялкі і нуклеінавыя кіслоты за кошт рэсурсаў заражанай клеткі. У ДНКутрымальнікаў вірусаў адным з першых сінтэзуецца фермент РНКполімераза, якая будуе на нітцы ДНК віруса іРНКДадзеная іРНК трапляе на рыбасомы клеткігаспадара, дзе і адбываецца біясінтэз іншых бялкоў віруснай часціцы.
На наступным этапе ў цытаплазме клеткігаспадара адбываецца аб’яднанне зноў сінтэзаваных бялкоў і нуклеінавай кіслаты віруса. Пры гэтым утвараюцца новыя вірусныя часціцы — вірыёны. Яны разрываюць цытаплазматычную мембрану, трапляюць у міжклетачную прастору або кроў і заражаюць іншыя клеткі (мал. 69).
Многія вірусы РНКутрымальнікі сінтэзуюць фермент полімеразу, якая ўдзельнічае ў сінтэзе новых часціц віруснай РНК Гэта РНК пераходзіць на ры
Вірусы
159
69. Схема размнажэння віруса герпесу
басомы і кантралюе сінтэз бялкоў віруснай абалонкі — капсіда. Як бачна, такім вірусам для размнажэння і перадачьі генетычнай інфармацыі ДНК не патрабуецца.
Пранікаючы ў клеткі жывых арганізмаў, вірусы з’яўляюцца прычынай шэрага захворванняў раслін, жывёл і чалавека. Пашкоджваючы сельскагаспадарчыя расліны, вірусы істотна зніжаюць іх ураджай і пагаршаюць яго якасць. Прыкладамі вірусных захворванняў раслін з’яўляюцца мазаічная хвароба тытуню, жаўтуха бульбы, якая праяўляецца скручваннем лістоў і карлікавасцю раслін. Сярод небяспечных вірусных захворванняў жывёл і чалавека можна адзначыць ветраную воспу, поліяміэліт, шаленства, вірусны гепатыт, грып, СНІД.
Многія вірусы, да якіх адчувальны чалавек, не пашкоджваюць жывёл і наадварот. Напрыклад, некаторыя жывёлы могуць быць пераносчыкамі вірусаў чалавека і пры гэтым самі не хварэюць. Так, птушкі пераносяць розныя формы віруса грыпу, да якіх адчувальны чалавек.
Віроіды. Бактэрыяфагі. Вірулентныя і ўмераныя фагі. Віроіды (адлац. virus — яд, ад грэч. eidos — форма, від) — інфекцыйныя агенты, якія ўяўляюць сабой нізкамалекулярную кальцавую адналанцуговую малекулу РНК, якая не ка
160
Раздзел 4
дзіруе ўласныя бялкі. Галоўным адрозненнем віроідаў ад вірусаў з’яўляецца адсутнасць у іх капсіда. Віроіды, як і вірусы, здольны выклікаць захворванні жывёл і раслін. Яны з’яўляюцца драбнейшымі з вядомых узбуджальнікаў захворванняў. Адналанцуговыя малекулы РНК віроідаў намнога меншыя за вірусныя геномы. РНК віроідаў складаецца ў сярэднім з 300 нуклеатыдаў. Для параўнання: геном самага малога з вядомых вірусаў налічвае каля 2000 нуклеатыдаў. На сённяшні дзень найбольш вывучаны віроіды раслін (выклікаюць дэфармацыю клубняў, карлікавасць і інш.).
Бактэрыяфагі, або фагі, — група вірусаў, якія пашкоджваюць бактэрыяльныя клеткі. Фагавая часціца (вірыён) складаецда з галоўкі і хваста (адростка). Унутраную частку галоўкі фага складае ДНК або РНК, якая ўяўляе сабой шчыльна скручаную нітку (мал. 70). Нуклеінавая кіслата акружана бялковай абалонкай (капсід), якая ахоўвае геном бактэрыяфага паза клеткай. Хвост уяўляе сабой бялковую трубку, якая з’яўляецца працягам бялковай абалонкі галоўкі фага. Бялкі, якія ўваходзяць у састаў абалонкі хваста, валодаюць скарачальнымі ўласцівасцямі. У ніжняй частцы хваста размяшчаецца базальная пласцінка з выступамі рознай формы. Ад яе адыходзяць тонкія доўгія ніткі, якія прызначаны дпя прымацавання фага да бактэрыі. Пры кантакце ферменты, якія лакалізуюцца на канцы хваста, лакальна раствараюць сценку бактэрыяльнай клеткі. Далей хвост скарачаецца, і праз яго змешчаная ў галоўцы фага нуклеінавая кіслата пранікае ў клетку бактэрыі. Пры гэтым бялковая абалонка фага застаецца звонку. Бак
Галоўка
Бялковы чахол
Стрыжнепадобны
Базальная пласцінка
Нуклеінавая кіслата__________
Бялковая абалонка
для прымацавання да клеткі
„ , гаспадара
Схема будовы
Знешні выгляд
Мал. 70. Бактэрыяфаг кішэчнай палачкі
Вірусы
161
тэрыяфагі валодаюць спецыфічнымі антыгеннымі ўласцівасцямі, якія адрозніваюцца ад антыгенаў паражаемай бактэрыяльнай клеткі і іншых фагаў.
Вірулентныя фагі — бактэрыяфагі, якія ў выніку жыццёвага цыкла ўтвараюць у заражаных клетках бактэрый новыя фагавыя часціцы і прыводзяць бактэрыі да гібелі (мал. 71).
Мал. 71. Жыццёвыя цыклы вірулентнага і ўмеранага бактэрыяфагаў
162
Раздзел 4
Умераныя фагі — бактэрыяфагі, якія пасля пранікнення ў бактэрыяльную клетку не прыводзяць да яе гібелі. Пры гэтым іх нуклеінавая кіслата ўбудоўваецца ў генетычны матэрыял клеткігаспадара, утвараючы з ім адзіную малекулу. Такая форма фага называецца прафагам (гл. мал. 71). Далей пры размнажэнні бактэрыі прафаг рэплікуецца сумесна з яе геномам. Пры гэтым разбурэння бактэрыяльнай клеткі не адбываецца, а спадчынны матэрыял віруса перадаецца ад бактэрыі да бактэрыі неабмежаваную колькасць пакаленняў.
КНІГІ ОНЛАЙН
