Lenindzher Основы биохимии т.1 (1128695), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Вирус состоит из молекулы нуклеииовой кислоты и окружающей ее защитной оболочки, или калгана, построенной из белковых молекул. Вирусы существуют в лвух состояниях. Вне сформировавших их клеток вирусы представляют собой Рис. 2-23. Электроника михрофотографив клеточной стенки растений.
Стенка состоит нв пере. крещнвающихсв слоев пеллюловных волокон, псч.руиенн ых в органический «клей». Стенки растительных клеток очень прочны, по своей структуре они напоминают бетонную плиту, укрепленную стальной арматурой. просто неживые частицы, называемые внрионами, которые имеют правильную форму, определенные размеры и химический состав. Некоторые вирусы можно получить даже в кристаллическом виде; следовательно, они ведут себя как чрезвычайно крупные молекулы. Однако как только вирусная частица (или ее нуклеиновая кислота) проникает в специфическую для нее клетку-хозяина, форма ее существования качественно изменяется — она становится внутриклеточным паразитом.
Вирусная нуклеиновая кислота несет генетическую информацию, определянлцую всю структуру интактного вириона. Она подчиняет себе весь биохимический аппарат клетки-хозяина„нарушая его нормальное функционирование, и переключает ферменты и рибосомы клетки с синтеза нормальных клеточных компонентов на производство множества новых дочерних вирусных частиц. В результате заражение клетки-хозяина одним-единственным вирионом может привести к образованию десятков или даже сотен новых вирусных частиц (рис. 2-24). В одних системах хозяин — вирус образовавшиеся внрионы высвобождаются из клетки-хозяина, которая в дальнейшем погибает и подвергается лизису.
В других же системах вновь синтезированная вирусная нуклеиновая кислот.а остается внутри клетки-хозяина, иногда лишь незначительно влияя на ее жизнеспособность; однако часто при гл. 2 клктки Блкгерияльная клетка Свюывннне нирусв со спепифическими учястквми нв повер хности клетки оболочие прыонутяя в клетку клеиноввя кислота Воспроизвеленне потомства Пинии с освобожлеиел1 вновь синтези.- ровянных внрионов Белковая оболочка Вирион ) с Нуклеиновая кислота Рис. 2-24. Репликяпия бялтериофягл е клетке- лозяине. этом происходят серьезные изменения как во внешнем виде клетки-хозяина, так и в ее функциях. Одни вИрусы содержат ДНК, а друтие. РНК. Известны сотни различных вирусов, специфичных в отношении определенных типов клеток-хозяев.
Роль хозяев могут играть клетки животных, растений или бактерий (табл. 2-3). Вирусы, специфичные для бактерий, называются баклпе- риофагами, или просто фагами (слово «фаге означает поедать, поглощать). Капсид вирусов может быть построен из белковых молекул только одного типа, как это имеет место, например, в случае вируса лпабачной ллоэаихи — одного иэ про- стейших вирусов, который первым был получен в кристаллическом виде (рис.
2-25). Другие вирусы могут содержать десятки и сотни белков различных типов. Размеры вирусов варьируют в широких пределах. Так„один из самых мелких вирусов, бактериофаг фХ174, имеет диаметр 18 нм, тогда как один иэ самых крупных вирусов — вирус осповакцины— по размерам своих частиц соответствует самым мелким бактериям. Вирусы различаются также по форме и степени сложности их структуры. К числу наиболее сложных относится бакгпериофаг Т4 (рис. 2-25), для которого кэеткой-хозяи- ном служит Е. со!п Фаг Т4 имеет головку, о~росток («хвост») и сложный набор хво- стовых нитей; при введении вирусной ДН К в клетку-хозяина они лейсгвуют совместно как «жало» нли шприц для подкожных инъекций.
На рис. 2-25 и в табл. 2-3 приведены данные о разме- рах, форме и массе частиц ряда вирусов, а также тип и величина входящих в их состав молекул нуклеиновых кислот. Неко- т орые вирусы необычайно патогенны для человека. К ним относятся, в частности, вирусы, вьпывающие оспу, полиомиелит, грипп, простудные заболевания, инфекционный мононуклеоз и опоясывающий лишай.
Считают, что причиной рака у животных также являются вирусы, которые могут находиться в латентном состоянии. Вирусы играют все более важную роль в биохимических исследова- ниах, поскольку с их помощью удается получать необычайно ценную информа- 50 ЧАСТЬ 1. БИОМОЛЕКУЛЫ Масса частицЫ, 10' длж тол Размер в длину, цм Форма Нулллц- новая «исллтц 18 200 120 20 Многогранник Голавастикаподабная Головастнкаподсбная Многогранник ДНК ДНК ДНК РНК 6 220 50 3,6 300 Пллочкалидная Многогранник РНК 10,6 РНК Многогранник Сферическая 30 45 РНК ДНК 6,7 28 70 ДНК Многогранник 250 Сферическая ДНК Табллка 2-3.
Свойстаа некоторых вирусов Балтернофаги Е. сой фХ !74 Т4 Х (ллмбда) М82 Вирусы растений Вирус табачной мозаики Вирус кустистой карлнловостн томата Вирусы животньсх Вирус полиомиелита Обезьяний вирус 40 (8740; вызывает рал у новорожденных животных) Аденовирус (вызывает обычную простуду) Вирус оспы цию о структуре хромосом, механизмах ферментативного синтеза нуклеиновых кислот и регуляции передачи генетиче- ской информации.
Краткое содержание главы Все клетки имеют. ограничивающую их плазматическую мембрану, цитаплазму, рибосомы и ядерную зону или ядро. Размеры и форма клеток определкются скоростями физической диффузии молекул питательных веществ и кислорода, а также соотношением мех(ну площадью поверхности и объемом клетки. Существуют два больших класса клеток: прокариотическне и эукариотические.
Прокариоты, к которым относятся бактерии и сине-зеленые водоросли,— зто простые клетки малых размеров, характеризующиеся тем, что содержащийся в них генетический материал не окружен мембраной. У них есть клеточная стенка и плвзматическая мембрана, а некоторые из них снабжены жгутиками, с помощью которых они могут передвигатьск. В цитоплазме прокариатических клеток нет ограниченньпс мембраной органелл, но есть рибосомы и гранулы питательных веществ.
Прокариотнческие клепси растут и делятся очень быстро. Бактерия Езс)мг(с)сса со(1, наиболее полно изученный представитель прокариат, оказалась необычайно полезной длк биохимических и генетических исследований. Эукариотнческие клетки намного крупнее прокариатических, их объем в 1000 — 10000 раз болъше объема прокариатических клеток. Наряду с четко выраженным и ограниченным мембраной ядром с многочисленными хромосомами в эукариатических клетках содержатся окруженные мембраной органеллы. К ним, в частности, относятся митохондрии, функция которых состоит в окислении клеточного «топлива» и образовании АТР, а также хлоропласты (в фотосинтезирующих клетках), улавливающие энер- (),) мкм Рис. 2-25. А. Вирус табачной мозаики, имеющий палочковилную форму.
Элею ровная микрофотография (б) и модель [В) бактериофага тд .сложного вируса, по своей форме напоминающего головастика. После прикреппения канаев их нитей 6актериофага к спел ифнческим участкам на клеточной стенке Е го!г д Н К из головки бактериофага впрмскивается через отросток ( нвост») в клетку. Электронная микрофотография (Г) и составяенна» нз тенниснмк мячиков молель (Д) аденовируса, оболочка «о.
торого состоит из 252 бел коньо субьединин, образующих многогранник с 20 гранями (икосаэлр!. гию света и использующие ее для превращения СОз в глюкозу. Предполагается, что митохондрии и хлоропласты произошли от бактерий. В число органелл зукариотических клеток входит и энлоплазматический ретикулум, функция которого заключается в том. что он направляет и транспортирует секретируемые клеткой вещества к тельцам Гольджи, где они упаковываются и выводятся из 25нм клетки. Лизосомы содерхгат деструктивные ферменты, а пероксисомы отделяют ферменты, образую(цие и разрушаюшие перекиси, от остального содержимого клетки. В цитоплазме зукариотических клеток обнаруживаются микрофиламенты по меньшей мере трех типов, а также микротрубочки. Микрофиламенты,микротрубочки и микротрабекулярная сеть совместно образуют гибкий внутренний каркас — цитоскелет. Многие животные клетки снабжены ресничками и жгутиками, винтообразные движения которых осушествляются благодаря наличию в них парных микротрубочек.
В эукариотических клетках присутствуют также рибосомы. Одни из них находятся в свободном состоянии, а другие связаны с поверхностью шероховатого энлоплазматического ретикулума. На внешней поверхности животных клеток имеются специфические участки, распознающие ЧАСТЪ 1. БИОМОЛЕКУЛЫ и связывающие другие клетки и гормоны. Вирусы представляют собой ншкивые надмолекулирные структуры.
Каждая вирусная частица состоит из одной молекулы нуклеиновой кислоты и окруткающей ее белковой оболочки. Вирусы способны заражать специфические дли них клетки, заставлшт их воспроизводить вирусные частицы в соответствии с генетической информицней, содержащейся в вирусной нугленновой кислоте. Изучение вирусов позволило получить много ценнных сведений о биохимических аспектах переноса генетической информации. ЛИТЕРАТУРА Зттебники Сигтп Н. Вто1ойу, Зд ет)., ЗЧопЬ, Хев Чогй, 1979. Прекрасно написанный н иллюстрированный учебник по обшей биологии, Вуэол Я.В.
Сей Вю!ойу А Мо1еси!аг АрргоасЬ, 2д еб., А11уп апд Васоп, Воэюп, !978. Учебник с биохимической ориентацией. Гаьтпг В. И'. ТЬе Се!1, 2т) еб„баипбегэ, РЬйаде)рЬ)в, 1981, Электронные микрофотографии различных клеток н тканей. Катр 6. Сей Вю!ойу, МсОгав-НВ1, Ыев Тот)т, 1979. Особое внимание уделено молекулярным аспектам передачи генетической информации. Ьа(Ьепег М.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
