Базовые компоненты репродукции
Процесс размножения вирусов принципиально отличается от размножения клеточных организмов (например, высших растений), так как не является половым. Вирусы не делятся, а собираются из отдельных деталей, которые производит зараженная клетка.
Глобально этот процесс можно разделить на три ключевых компонента:
- Репликация вирусной нуклеиновой кислоты.
- Синтез вирусных белков.
- Сборка полноценных вирусных частиц (вирионов).
Начальные этапы: от контакта до проникновения
Внутриклеточная репликация включает шесть строгих этапов. Первые два обеспечивают доставку генетического материала паразита внутрь жертвы.
I. Адсорбция На этом этапе вирусная частица прикрепляется к поверхности клетки. Это происходит не случайно: вирус распознает специфические рецепторы на клеточной мембране и связывается с ними.
II. Проникновение и депротеинизация Механизмы доставки генетического материала зависят от типа вируса:
- У бактериофагов: происходит прямая инъекция (впрыскивание) нуклеиновой кислоты внутрь бактерии, при этом белковая оболочка остается снаружи.
- У других вирусов: реализуется механизм эндоцитоза. Клетка сама поглощает вирусную частицу целиком. Оказавшись внутри, вирус проходит стадию депротеинизации — его нуклеиновая кислота освобождается от защитного белкового капсида.
Клеточная фабрика: синтез и сборка
После успешного проникновения вирус подчиняет себе метаболизм клетки, заставляя ее производить новые вирусные копии.
III. Репликация вирусной нуклеиновой кислоты Для создания новых копий своего генома вирус использует ресурсы хозяина. Репликация осуществляется за счет пула нуклеотидов, которые уже были накоплены в клетке.
IV. Синтез вирусных белков и ферментов Параллельно создаются белковые структуры. Этот процесс полностью протекает на рибосомах клетки-хозяина, которые считывают вирусную генетическую информацию.
V. Сборка вирусных частиц На данном этапе разрозненные элементы объединяются. Из синтезированных вирусных нуклеиновых кислот и новых белков формируются полноценные вирионы.
Завершение цикла: выход новых вирионов
Последний, VI этап — лизис (выход вирусных частиц). Новые вирионы покидают инфицированную клетку, чтобы продолжить цикл.
Пути выхода также зависят от типа пораженной клетки:
- У бактерий: процесс завершается гибелью и полным разрушением (лизисом) клетки.
- У эукариот: выход часто происходит путем выпячивания клеточной мембраны (так называемое почкование) или путем прямого «выталкивания» сформированных частиц в окружающую среду.
Сразу после выхода цикл повторяется: свежие вирусные частицы находят непораженные клетки и инициируют новую инфекцию.
Для запоминания 6 стадий репликации используйте фразу: «Агент Проник, Решил Создать Свой Вирус» (Адсорбция, Проникновение, Репликация, Синтез, Сборка, Выход).
Вопросы с занятий и экзамена
Является ли размножение вирусов половым процессом?
Нет. В отличие от высших растений и животных, репродукция вирусов не является половой. Вирусы размножаются путем раздельного синтеза своих компонентов внутри клетки и их последующей сборки.
Как бактериофаги доставляют свой геном в клетку?
Бактериофаги не проникают в клетку целиком. Они осуществляют инъекцию (впрыскивание) своей нуклеиновой кислоты внутрь бактерии.
За счет чего происходит репликация вирусной ДНК/РНК?
Репликация вирусной нуклеиновой кислоты происходит исключительно за счет пула нуклеотидов, накопленных в клетке-хозяине.
Чем отличается выход вирусов из бактерий и эукариотических клеток?
У бактерий выход вирионов сопровождается обязательным лизисом (разрушением) клетки. У эукариот вирусы могут покидать клетку путем выпячивания оболочки (почкования) или выталкивания частиц.
Что ещё разобрать по теме
- Специфические рецепторы на поверхности клеток-мишеней
- Механизмы эндоцитоза вирусных частиц
- Процесс депротеинизации вируса внутри клетки
- Использование клеточных рибосом для синтеза вирусных белков
- Отличия лизиса бактерий от почкования у эукариот
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Размножение вирусов» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Клетка — элементарная единица живого»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.