2.9 Sljedeća jedinica Kemijska osnova živih bića – znati, razumjeti i primijeniti
2.8

Na granici živog i neživog

Moći ću:
  • navesti obilježja virusa koja ih povezuju sa živom odnosno neživom prirodom
  • opisati građu virusa
  • opisati umnožavanje virusa
  • predložiti mjere prevencije protiv najpoznatijih virusnih bolesti
  • objasniti važnost odgovornog spolnog ponašanja
  • argumentirati važnost prevencije različitih bolesti te odgovornost za vlastito zdravlje i zdravlje ljudi u svojoj okolini.

Uvod

  • Proučite fotografije dviju osoba koje kišu.
  • Razmislite i obrazložite koji od dva načina kihanja preporučuju liječnici kako bi se spriječilo širenje zaraznih bolesti.
  • Raspravite o tome koji su sve načini prijenosa virusnih bolesti i koji su načini njihove prevencije.
Na fotografiji je prikazana muška osoba koja kiše. Kako bi zaštitila svoju okolinu od prijenosa zaraznih bolesti usta je prekrila unutrašnjim dijelom podlaktice ruke. Prikazana je i fotografija muške osobe kako kiše. Kako bi zaštitila svoju okolinu od prijenosa zaraznih bolesti usta je prekrila dlanovima obje ruke.
Kihanje

Obilježja virusa

Virusi (lat. virus = otrov) su zarazne čestice koje uzrokuju bolesti.
Viruse ne smatramo organizmima jer imaju obilježja žive i nežive prirode.
Zato za viruse kažemo da su na granici živog i neživog.
Virusi posjeduju samo dva obilježja živih bića:

  • umnožavanje i
  • razvoj.

Umnožavanje virusa moguće je samo u živoj stanici domaćina jer ne posjeduju vlastiti metabolizam.
Prilikom umnožavanja za stvaranje svojih proteina koriste aminokiselinama i ribosomima te energijom stanice koju napadaju.
Virusi se razvijaju, odnosno mijenjaju tako što mutiraju.
Obilježje nežive prirode kod virusa je što se mogu kristalizirati izvan domaćina.

Obilježja virusa

Virusi (lat. virus = otrov) zarazne su čestice koje uzrokuju bolesti. Viruse ne smatramo organizmima jer imaju obilježja žive i nežive prirode te često za njih kažemo da su na granici živog i neživog.

Virusi posjeduju neka obilježja živih bića – umnožavanje, nasljeđivanje, razvijanje i prilagođavanje.

Umnožavanje virusa moguće je samo u živoj stanici domaćina jer ne posjeduju vlastiti metabolizam te se prilikom umnožavanja za stvaranje svojih proteina koriste aminokiselinama i ribosomima te energijom stanice koju napadaju. Virusi se razvijaju, odnosno mijenjaju tako što mutiraju. Izvan domaćina virusi se mogu kristalizirati, što je obilježje nežive prirode.

Građa i podjela virusa

  • Proučite crteže koji prikazuju građu različitih virusa.
  • Objasnite zašto viruse ne nazivamo organizmima već ih zovemo infektivnim česticama, a za većinu virusa možemo reći i da su nukleoproteini.

Građa i podjela virusa

Proučite crteže koji prikazuju građu različitih virusa i objasnite zašto viruse ne nazivamo organizmima već ih zovemo infektivnim česticama, a za većinu virusa možemo reći i da su nukleoproteini.

Struktura virusa
Struktura virusa

Većina virusa građena je od nukleinske kiseline i proteinskog omotača.
Svaka jedinka virusa sadrži samo jedan tip nukleinske kiseline – ili DNA ili RNA.
Viruse stoga prema tipu nukleinske kiseline dijelimo na

  • DNA i
  • RNA viruse.

Viruse možemo podijeliti i prema tipu domaćina kojeg napadaju, razlikujemo:

  • biljne
  • životinjske viruse i
  • bakteriofage.

Bakteriofagi su virusi koji napadaju bakterije.

Većina virusa građena je od nukleinske kiseline i proteinskog omotača.

Svaka jedinka virusa sadrži samo jedan tip nukleinske kiseline – ili DNA ili RNA. Viruse stoga prema tipu nukleinske kiseline dijelimo na DNA i RNA viruse. U nukleinskoj kiselini virusa zapisana je njegova genetska uputa, a kapsida izgrađena od proteina ima ulogu zaštite nukleinske kiseline.

Viruse možemo podijeliti i prema tipu domaćina kojeg napadaju, pa tako razlikujemo biljne i životinjske viruse te bakteriofage – viruse koji napadaju bakterije.

Bakteriofagi imaju poseban plan građe te na njihovoj kapsidi razlikujemo glavu, vrat i nožice. Neki životinjski virusi osim nukleinske kiseline i kaspide posjeduju još jedan dodatni lipidni omotač koji sadrži glikoproteine (spojevi proteina i ugljikohidrata). Dodatni lipidni omotač omogućuje životinjskim virusima ulazak u stanicu domaćina.

Virusi djeluju specifično. To znači da napadaju točno određenu vrstu stanica, pa će primjerice virus HIV napasti tip leukocita koje nazivamo T-limfociti. Virusi prepoznaju stanice koje napadaju po specifičnim veznim molekulama na stanicama domaćina. Neki virusi, poput bjesnoće, mogu izazvati zarazu mnogih vrsta organizama poput lisica, vukova ili ljudi, a drugi, poput HIV-a, napadaju samo jednu vrstu stanica unutar jedne vrste.

Najčešće virusne bolesti i njihova prevencija

Virusi uzrokuju mnoge ljudske bolesti, a neke mogu biti i smrtonosne.
Do zaraze ili infekcije dolazi na mjestu kontakta s virusom.
Zato virusi poput prehlade ili gripe izazivaju simptome u dišnom sustavu.

  • Na koji način se prenose virusi prehlade i gripe?

Mononukleoza je česta virusna bolest mladih ljudi.
Virioni se prenose slinom te je zato i dobila naziv bolest poljupca.
Vodene kozice su veoma zarazna virusna infekcija koja uzrokuje sitne kraste koje svrbe.
Prenosi se kapljično, zrakom i opasniji je za odrasle osobe nego za djecu.
HPV ili humani papiloma virus skupina je vrlo zaraznih virusa koji se prenose direktnim kontaktom, najčešće dodirom ili spolnim putem.
Visokorizični tipovi HPV-a mogu uzrokovati rak grlića maternice, a prenose se nezaštićenim spolnim odnosom.
HIV ili virus humane imunodeficijencije svrstavamo u skupinu retrovirusa.

Organizam se brani od virusnih infekcija svojim imunološkim sustavom.
Svaka strana čestica u organizmu izaziva imunološku reakciju, koja se sastoji od dva koraka:

  • prepoznavanje i
  • uništavanje strane čestice.

Danas ne postoje lijekovi koji uništavaju viruse.
Jedini način da se virus uništi je putem imunološkog sustava.

 

Cijepljenje je metoda prevencije virusnih bolesti.
Cijepljenje je vrlo učinkovita metoda suzbijanja virusnih i bakterijskih infekcija i gledano je kao jedna od najvećih otkrića u povijesti medicine.
Bolesti poput malih boginja potpuno su istrijebljene, a mnoge druge su višestruko reducirane.

Ipak, postoje virusne infekcije protiv kojih cijepljenje ne djeluje, kao što je infekcija HIV-om.
HIV je virus koji često mutira, njegov enzim reverzna transkriptaza često griješi, a specifična antitijela koja su stvorena za virus, često ne prepoznaju nove virione.
Antiviralni lijekovi koriste se kao terapija protiv HIV-a.
Oni ne uništavaju virus, ali znatno usporavanju i onemogućuju njegovo razmnožavanje i širenje.
HIV se prenosi krvlju ili spolnim putem.
Odgovorno spolno ponašanje ključno je za zaštitu od ove bolesti.
Virus se ne prenosi dodirom, suzama ili slinom.
Virus napada stanice imunološkog sustava i, ako zaraza uznapreduje, broj stanica se toliko smanji da je organizam nemoćan u borbi protiv drugih bolesti.
Takvo stanje osobe zaražene HIV-om nazivamo SIDA ili AIDS (sindrom stečene imunodeficijencije).

Najčešće virusne bolesti i njihova prevencija

Virusi uzrokuju mnoge ljudske bolesti od kojih neke mogu biti i smrtonosne. Jednom kad virus uđe u stanicu, u njoj se umnožava, a stotine novonastalih virusnih čestica unište stanicu prilikom nasilnog izlaska. Do zaraze ili infekcije dolazi na mjestu kontakta s virusom, zato virusi poput prehlade ili gripe izazivaju simptome u dišnom sustavu.

Česta virusna bolest kod mladih ljudi je mononukleoza. Ta bolest još se naziva i bolest poljupca jer se prenosi slinom.

Poznata i česta virusna bolest, pogotovo u djece, su vodene kozice. To je veoma zarazna virusna infekcija koja uzrokuje sitne kraste koje svrbe. Prenosi se kapljično, zrakom i opasnija je za odrasle osobe nego za djecu. Jednom kad prebole zarazu, pojedinci stvore imunitet na bolest i uglavnom više ne mogu biti zaraženi.
Jedan je od načina prevencije virusnih bolesti korištenje zaštite prilikom spolnog odnosa. Na taj način značajno se smanjuje mogućnost zaraze HPV-om i HIV-om.

HPV ili humani papiloma virus skupina je vrlo zaraznih virusa koji se prenose direktnim kontaktom, najčešće dodirom ili spolnim putem. Većina tipova HPV-a nije opasna po zdravlje i uzrokuju bezbolne kožne bradavice, no nekolicina tipova virusa uzrokuje i opasnije zaraze. Ovi visokorizični tipovi HPV-a mogu uzrokovati rak grlića maternice, a prenose se nezaštićenim spolnim odnosom.

HIV ili virus humane imunodeficijencije svrstavamo u skupinu retrovirusa. To su virusi koji svoju RNA u zaraženoj stanici prvo prepisuju unatraške u molekulu DNA koja se pomiješa s DNA stanice.

Kod većine virusa, nakon što ubace nukleinsku kiselinu u zaraženu stanicu, njihova DNA prolazi kroz transkripciju i translaciju te se na staničnim ribosomima stvara proteinski omotač novih virusnih čestica. Ako virusi sadrže molekulu RNA, ona će direktno poslužiti kao mRNA te će na ribosomima davati uputu za svoju kapsidu. Retrovirusi sadrže enzim reverzna transkriptaza koji njihovu RNA prvo prepisuje u DNA, a zatim se ona prepisuje nazad u mRNA i tumači na ribosomima.

Za razliku od bakterijskih infekcija, koje se primjerice liječe antibioticima, danas ne postoje lijekovi koji uništavaju viruse. Jedini način da se virus uništi je putem imunološkog sustava.

Cijepljenje je metoda prevencije virusnih bolesti kojom se pokušava stvoriti imunost na neke bolesti. Cjepivo najčešće sadrži umrtvljene viruse ili njihove dijelove poput kapside koji će izazvati reakciju imunološkog sustava te omogućiti razvijanje imuniteta na bolest, ali bez simptoma. Većinom se ubrizgava injekcijom pod kožu ili u mišićno tkivo kako bi se što uspješnije apsorbiralo.

Cijepljenje je vrlo učinkovita metoda suzbijanja virusnih i bakterijskih infekcija i gledano je kao jedna od najvećih otkrića u povijesti medicine. Bolesti poput velikih boginja potpuno su istrijebljene, a mnoge druge su višestruko reducirane. Ipak, postoje virusne infekcije protiv kojih cijepljenje ne djeluje, primjerice zaraza HIV-om.

Antiviralni lijekovi se koriste kao terapija protiv HIV-a, oni ne uništavaju viruse, ali znatno usporavanju i onemogućuju njegovo razmnožavanje i širenje. Kvaliteta života osoba zaraženih HIV-om znatno se poboljšala otad se ovaj virus pojavio ovim lijekovima. HIV se prenosi krvlju ili spolnim putem, a odgovorno spolno ponašanje je ključno za zaštitu od ove bolesti. Virus se ne prenosi dodirom, suzama ili slinom, no svejedno je često prisutan neopravdani strah od zaraze ovim putem. Iako su najnoviji antiviralni lijekovi jako učinkoviti u suzbijanju simptoma zaraze HIV-om, mnogi zaraženi ne znaju da nose virus, zbog čega ne uzimaju terapiju ili je uzimaju prekasno.

Umnožavanje virusa

Virusi su obligatni paraziti.
Virusi se mogu umnožavati samo u živoj stanici domadara.

  • Proučite fotografiju snimljenu elektronskim mikroskopom koja prikazuje napad bakteriofaga na bakterijsku stanicu.
  • Vidite li na fotografiji DNA molekule koje bakteriofagi ubacuju u bakteriju?
  • Razmislite i objasnite zašto je dovoljno da virus ubaci samo svoju nukleinsku kiselinu dok proteinski omotač ostaje vani.

Umnožavanje virusa

Virusi su obligatni paraziti, što znači da se mogu umnožavati samo u živoj stanici domadara. Možemo reći da virusi neprijateljski preuzimaju stanice, koje su zatim umjesto vlastitih proteina primorane stvarati virusne proteine. Proučite fotografiju snimljenu elektronskim mikroskopom koja prikazuje napad bakteriofaga na bakterijsku stanicu. Vidite li na fotografiji molekule DNA koje bakteriofagi ubacuju u bakteriju? Razmislite i objasnite zašto je dovoljno da virus ubaci samo svoju nukleinsku kiselinu dok proteinski omotač ostaje vani.

Napad bakteriofaga na bakterijsku stanicu
Napad bakteriofaga na bakterijsku stanicu

Umnožavanje virusa proučiti ćemo na primjeru virusa humane imunodeficijencije (HIV).
Crtež prikazuje umnožavanje tog virusa u ljudskoj stanici. Proučite crtež i pridružite odgovarajuće opise ključnih koraka umnožavanja ovog virusa uz brojeve na crtežu.

Za kraj…

  • Izradite grafički prikaz kojim ćete obuhvatiti svoje znanje o obilježjima i građi virusa te o bolestima koje oni uzrokuju i načinima njihove prevencije.

Grafički prikaz možete izraditi u alatu Popplet.

Za kraj…

Samostalno izradite grafički prikaz kojim ćete obuhvatiti svoje znanje o obilježjima i građi virusa te o bolestima koje oni uzrokuju i načinima njihove prevencije.
Grafički prikaz možete izraditi u alatu Popplet.