वायरस. रसायन विज्ञान समीक्षा प्रश्न और असाइनमेंट

भाग ए कार्य। प्रस्तावित चार में से एक सही उत्तर चुनें

ए1. जीवित चीजों के संगठन का निम्नतम स्तर है:

1)परमाणु

2) सेलुलर

3) आणविक

4) जैविक

ए2. सूचीबद्ध पदार्थों में से यह एक जैविक बहुलक नहीं है:

2) ग्लूकोज

3) ग्लाइकोजन

4) हीमोग्लोबिन

ए3. कोशिका के अकार्बनिक पदार्थ हैं:

1) कार्बोहाइड्रेट और वसा

2) न्यूक्लिक एसिड और पानी

3) प्रोटीन और वसा

4) पानी और मिनरल वाटर

ए4. एक कोशिका के कार्बनिक पदार्थ जो वंशानुगत जानकारी के भंडारण और वंशजों तक इसके संचरण को सुनिश्चित करते हैं, इसके आनुवंशिक तंत्र का आधार:

3) कार्बोहाइड्रेट

4) न्यूक्लिक एसिड

ए5. सूचीबद्ध कार्बोहाइड्रेट में से एक मोनोसैकेराइड है:

2) स्टार्च

3) सुक्रोज

4) फ्रुक्टोज

ए6. लिपिड अणुओं में शामिल हैं:

1) अमीनो एसिड

2) मोनोसेकेराइड

3) पानी और खनिज

4) ग्लिसरॉल और उच्च फैटी एसिड

ए7. 1 ग्राम कार्बन के ऑक्सीकरण की तुलना में, समान द्रव्यमान की वसा के ऑक्सीकरण से ऊर्जा उत्पन्न होती है:

1) आधे से भी कम

2) दोगुना

3) चार गुना अधिक

4) समान मात्रा

ए8. कार्बनिक पदार्थ, जो कोशिका संरचनाओं की मुख्य निर्माण सामग्री हैं और इसकी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के नियमन में भाग लेते हैं, हैं:

1) प्रोटीन

3) कार्बोहाइड्रेट

4) न्यूक्लिक एसिड

ए9. प्रोटीन की संपूर्ण विविधता उनके अणुओं में विभिन्न संयोजनों के कारण बनती है:

1)4 अमीनो एसिड

2) 20 अमीनो एसिड

3) 28 अमीनो एसिड

4) 56 अमीनो एसिड

ए10. हीमोग्लोबिन अणु के स्थानिक संरचनात्मक विन्यास का उच्चतम स्तर:

1) प्राथमिक

2) गौण

3) तृतीयक

4) चतुर्धातुक

ए11. न्यूक्लिक एसिड अणुओं के मोनोमर्स हैं:

1) न्यूक्लियोटाइड्स

2) मोनोसेकेराइड

3) अमीनो एसिड

4) उच्च फैटी एसिड

ए12. DNA में शर्करा होती है:

2) ग्लूकोज

3) फ्रुक्टोज

4) डीऑक्सीराइबोज़

ए13. डीएनए अणु में पूरक न्यूक्लियोटाइड की एक जोड़ी को इंगित करें:

2) ए-टी

ए14. डीएनए क्षेत्र ACCGTAATG के लिए, पूरक स्ट्रैंड को इंगित करें:

1) एजीजीटीसीएजीटी

2) टीजीजीसीटीएएसीसी

3) टीसीटीजीटीटीएटीजी

4) टीजीजीकैटट्स

ए15. एटीपी में शामिल हैं:

1) राइबोस, एडेनिन, तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष

2) राइबोस, एडेनिन, एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष

3) राइबोज़, डीऑक्सीराइबोज़, तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष

4) डीऑक्सीराइबोज़, एडेनिन, तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष

ए16. एटीपी जीवों के चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है क्योंकि:

1) न्यूक्लियोटाइड्स का संरचनात्मक आधार है

2) इसमें सूक्ष्म ऊर्जा कनेक्शन शामिल हैं

3) आमतौर पर चयापचय का अंतिम उत्पाद है

4) इसे शरीर के आसपास के वातावरण से शीघ्रता से प्राप्त किया जा सकता है

ए17. पानी में घुलनशील विटामिन में शामिल हैं:

2) सी

ए18. रासायनिक संरचना के अनुसार, अधिकांश एंजाइम हैं:

2) प्रोटीन

3) कार्बोहाइड्रेट

4) न्यूक्लिक एसिड

2) वायरस

3) बैक्टीरिया

4) एककोशिकीय पौधे

ए20. वायरस से मिलकर बनता है:

1) सेल्युलोज झिल्ली, साइटोप्लाज्म, केन्द्रक

2) प्रोटीन शैल और साइटोप्लाज्म

3) न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन शेल

4) अनेक सूक्ष्म कोशिकाएँ

भाग बी कार्य। प्रस्तावित छह में से तीन सही उत्तर चुनें

पहले में। DNA अणु mRNA से इस प्रकार भिन्न होता है:

1) इसे एक सर्पिल में लपेटा गया है

2) इसमें दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं होती हैं

3) इसमें एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला होती है

4) स्वयं को दोगुना करने की क्षमता रखता है

5) स्वयं को दोगुना करने की क्षमता नहीं है

6) पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संयोजन के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है

दो पर। कार्बोहाइड्रेट के निम्नलिखित कार्य हैं:

1) संकेत

2) संरचनात्मक

3) परिवहन

4) नियामक

5) ऊर्जा

6) एंजाइमेटिक

पहले और दूसरे कॉलम की सामग्री का मिलान करें

तीन बजे। कार्बनिक पदार्थ और उसके द्वारा कोशिका और/या शरीर में किए जाने वाले कार्यों का मिलान करें

ए	बी	वी	जी	डी
5	1	4	2	3

जैविक प्रक्रियाओं, परिघटनाओं, व्यावहारिक क्रियाओं का सही क्रम स्थापित करें

4 पर। हीमोग्लोबिन प्रोटीन अणु की संरचना के निर्माण का क्रम स्थापित करें

a) प्रोटीन अणुओं को एक हेलिक्स में घुमाना

बी) अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बांड का निर्माण और पेप्टाइड श्रृंखला का निर्माण

ग) कई ग्लोब्यूल्स का मिलन

घ) प्रोटीन अणु को एक गेंद में घुमाना

क्या वायरस एक प्राणी हैं या कोई पदार्थ?

पिछले 100 वर्षों में, वैज्ञानिकों ने रोग के सूक्ष्म वाहक, वायरस की प्रकृति के बारे में अपनी समझ को बार-बार बदला है।

सबसे पहले, वायरस को जहरीला पदार्थ माना जाता था, फिर - जीवन के रूपों में से एक, फिर - जैव रासायनिक यौगिक। आज यह माना जाता है कि वे जीवित और निर्जीव दुनिया के बीच मौजूद हैं और विकास में मुख्य भागीदार हैं।

19वीं सदी के अंत में, यह पता चला कि रेबीज और पैर और मुंह की बीमारी सहित कुछ बीमारियाँ बैक्टीरिया के समान, लेकिन बहुत छोटे कणों के कारण होती थीं। चूँकि वे प्रकृति में जैविक थे और एक पीड़ित से दूसरे पीड़ित तक फैलते थे, जिससे समान लक्षण उत्पन्न होते थे, इसलिए वायरस को छोटे जीवित जीव माना जाने लगा जो आनुवंशिक जानकारी रखते हैं।

बेजान रासायनिक वस्तुओं में वायरस का स्थानांतरण 1935 के बाद हुआ, जब वेंडेल स्टेनली ने पहली बार तंबाकू मोज़ेक वायरस को क्रिस्टलीकृत किया। यह पाया गया कि क्रिस्टल जटिल जैव रासायनिक घटकों से बने होते हैं और उनमें जैविक प्रणालियों - चयापचय गतिविधि के लिए आवश्यक गुण नहीं होते हैं। 1946 में, वैज्ञानिक को रसायन विज्ञान में इस काम के लिए नोबेल पुरस्कार मिला, न कि शरीर विज्ञान या चिकित्सा में।

स्टैनली के आगे के शोध से स्पष्ट रूप से पता चला कि किसी भी वायरस में प्रोटीन शेल में पैक न्यूक्लिक एसिड (डीएनए या आरएनए) होता है। सुरक्षात्मक प्रोटीन के अलावा, उनमें से कुछ में कोशिका संक्रमण में शामिल विशिष्ट वायरल प्रोटीन होते हैं। यदि हम केवल इस विवरण के आधार पर वायरस का आकलन करते हैं, तो वे वास्तव में जीवित जीव की तुलना में रासायनिक पदार्थों के अधिक समान होते हैं। लेकिन जब वायरस किसी कोशिका (जिसके बाद इसे होस्ट सेल कहा जाता है) में प्रवेश करता है, तो तस्वीर बदल जाती है। यह अपने प्रोटीन आवरण को त्याग देता है और पूरे सेलुलर तंत्र को अपने अधीन कर लेता है, जिससे यह अपने जीनोम में दर्ज निर्देशों के अनुसार वायरल डीएनए या आरएनए और वायरल प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए मजबूर हो जाता है। इसके बाद, वायरस इन घटकों से स्वयं इकट्ठा होता है और एक नया वायरल कण प्रकट होता है, अन्य कोशिकाओं को संक्रमित करने के लिए तैयार।

इस योजना ने कई वैज्ञानिकों को वायरस पर नए सिरे से विचार करने के लिए मजबूर किया। उन्हें जीवित और निर्जीव दुनिया के बीच की सीमा पर स्थित वस्तुओं के रूप में माना जाने लगा। फ्रांस में स्ट्रासबर्ग विश्वविद्यालय के वायरोलॉजिस्ट एम.एच.वी. वैन रेगेनमोर्टेल और सेंटर फॉर डिजीज प्रिवेंशन एंड कंट्रोल के बी.डब्ल्यू. माही के अनुसार, जीवन जीने के इस तरीके को "उधार लिया हुआ जीवन" कहा जा सकता है। एक दिलचस्प तथ्य यह है कि जबकि जीवविज्ञानी लंबे समय से वायरस को रासायनिक भागों से भरे "प्रोटीन बॉक्स" के रूप में देखते हैं, उन्होंने प्रोटीन कोडिंग तंत्र का अध्ययन करने के लिए मेजबान कोशिका में दोहराने की इसकी क्षमता का उपयोग किया है। आधुनिक आणविक जीव विज्ञान की सफलता का अधिकांश श्रेय वायरस के अध्ययन से प्राप्त जानकारी को जाता है।

वैज्ञानिकों ने अधिकांश सेलुलर घटकों (राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, झिल्ली संरचनाएं, डीएनए, प्रोटीन) को क्रिस्टलीकृत कर दिया है और आज उन्हें या तो "रासायनिक मशीनों" के रूप में या उस सामग्री के रूप में देखते हैं जो ये मशीनें उपयोग या उत्पादन करती हैं। जटिल रासायनिक संरचनाओं का यह दृष्टिकोण जो कोशिका के जीवन को सुनिश्चित करता है, यही कारण है कि आणविक जीवविज्ञानी वायरस की स्थिति के बारे में बहुत चिंतित नहीं हैं। शोधकर्ता उनमें केवल उन एजेंटों के रूप में रुचि रखते थे जो अपने स्वयं के प्रयोजनों के लिए कोशिकाओं का उपयोग करने या संक्रमण के स्रोत के रूप में कार्य करने में सक्षम थे। विकास में वायरस के योगदान से संबंधित अधिक जटिल मुद्दा अधिकांश वैज्ञानिकों के लिए महत्वहीन बना हुआ है।

हाँ या ना।

"जीवित" शब्द का क्या अर्थ है? अधिकांश वैज्ञानिक इस बात से सहमत हैं कि स्वयं को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता के अलावा, जीवित जीवों में अन्य गुण भी होने चाहिए। उदाहरण के लिए, किसी भी प्राणी का जीवन सदैव समय में सीमित होता है - वह जन्म लेता है और मर जाता है। इसके अलावा, जीवित जीवों को जैव रासायनिक अर्थों में कुछ हद तक स्वायत्तता प्राप्त है, अर्थात। कुछ हद तक वे अपनी स्वयं की चयापचय प्रक्रियाओं पर निर्भर होते हैं, जो उन्हें ऐसे पदार्थ और ऊर्जा प्रदान करते हैं जो उनके अस्तित्व का समर्थन करते हैं।

एक पत्थर, साथ ही तरल की एक बूंद जिसमें चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं, लेकिन जिसमें आनुवंशिक सामग्री नहीं होती है और आत्म-प्रजनन करने में सक्षम नहीं है, निस्संदेह एक निर्जीव वस्तु है। जीवाणु एक जीवित जीव है, और यद्यपि इसमें केवल एक कोशिका होती है, यह ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है और पदार्थों को संश्लेषित कर सकता है जो इसके अस्तित्व और प्रजनन को सुनिश्चित करता है। इस संदर्भ में बीज के बारे में क्या कहा जा सकता है? हर बीज जीवन के लक्षण नहीं दिखाता। हालाँकि, आराम की स्थिति में, इसमें वह क्षमता होती है जो इसे निस्संदेह जीवित पदार्थ से प्राप्त होती है और जिसे कुछ शर्तों के तहत महसूस किया जा सकता है। उसी समय, बीज को अपरिवर्तनीय रूप से नष्ट किया जा सकता है, और तब क्षमता अवास्तविक रहेगी। इस संबंध में, वायरस एक जीवित कोशिका की तुलना में एक बीज की अधिक याद दिलाता है: इसमें कुछ क्षमताएं हैं जो सच नहीं हो सकती हैं, लेकिन इसमें स्वायत्त रूप से अस्तित्व में रहने की क्षमता नहीं है।

कोई जीवित रहने को एक ऐसी अवस्था के रूप में भी मान सकता है, जिसमें कुछ शर्तों के तहत, कुछ गुणों वाले निर्जीव घटकों से युक्त एक प्रणाली गुजरती है। ऐसी जटिल (आकस्मिक) प्रणालियों के उदाहरणों में जीवन और चेतना शामिल हैं। उचित स्थिति प्राप्त करने के लिए, उन्हें एक निश्चित स्तर की कठिनाई होनी चाहिए। इस प्रकार, एक न्यूरॉन (स्वयं या तंत्रिका नेटवर्क के हिस्से के रूप में) में चेतना नहीं होती है; इसके लिए मस्तिष्क की आवश्यकता होती है। लेकिन एक अक्षुण्ण मस्तिष्क जैविक अर्थों में जीवित हो सकता है और साथ ही चेतना प्रदान नहीं कर सकता है। इसी तरह, न तो सेलुलर और न ही वायरल जीन या प्रोटीन स्वयं जीवित पदार्थ के रूप में काम करते हैं, और बिना नाभिक वाली कोशिका एक मृत व्यक्ति के समान होती है, क्योंकि इसमें जटिलता का कोई गंभीर स्तर नहीं होता है। वायरस भी इस स्तर तक पहुंचने में सक्षम नहीं है. इसलिए जीवन को एक प्रकार की जटिल आकस्मिक स्थिति के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जिसमें वही मौलिक "बिल्डिंग ब्लॉक्स" शामिल हैं जो एक वायरस के पास होते हैं। यदि हम इस तर्क का पालन करते हैं, तो वायरस, शब्द के सख्त अर्थ में जीवित वस्तुएं नहीं होने के बावजूद, अभी भी निष्क्रिय प्रणालियों के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है: वे जीवित और निर्जीव के बीच की सीमा पर हैं।

वायरस और विकास

वायरस का अपना, बहुत लंबा विकासवादी इतिहास है, जो एकल-कोशिका वाले जीवों की उत्पत्ति तक जाता है। इस प्रकार, कुछ वायरल मरम्मत प्रणालियाँ, जो डीएनए से गलत आधारों को काटने और ऑक्सीजन रेडिकल्स आदि से होने वाली क्षति को खत्म करना सुनिश्चित करती हैं, केवल व्यक्तिगत वायरस में पाई जाती हैं और अरबों वर्षों तक अपरिवर्तित रहती हैं।

शोधकर्ता इस बात से इनकार नहीं करते कि वायरस ने विकास में कुछ भूमिका निभाई है। लेकिन, उन्हें निर्जीव पदार्थ मानते हुए, उन्होंने उन्हें जलवायु परिस्थितियों जैसे कारकों के बराबर रखा। इस कारक ने उन जीवों को प्रभावित किया जिनमें बाहर से बदलती, आनुवंशिक रूप से निर्धारित विशेषताएं थीं। जो जीव इस प्रभाव के प्रति अधिक प्रतिरोधी थे वे सफलतापूर्वक जीवित रहे, प्रजनन किया और अपने जीनों को अगली पीढ़ियों तक पहुँचाया।

हालाँकि, वास्तव में, वायरस ने जीवित जीवों की आनुवंशिक सामग्री को अप्रत्यक्ष रूप से नहीं, बल्कि सबसे प्रत्यक्ष तरीके से प्रभावित किया - उन्होंने इसके साथ अपने डीएनए और आरएनए का आदान-प्रदान किया, अर्थात। जैविक मैदान के खिलाड़ी थे. डॉक्टरों और विकासवादी जीवविज्ञानियों के लिए बड़ा आश्चर्य यह था कि अधिकांश वायरस पूरी तरह से हानिरहित प्राणी निकले जिनका किसी भी बीमारी से कोई लेना-देना नहीं था। वे मेजबान कोशिकाओं के अंदर चुपचाप सोते हैं या कोशिका को कोई नुकसान पहुंचाए बिना अपने इत्मीनान से प्रजनन के लिए अपने उपकरण का उपयोग करते हैं। ऐसे वायरस में बहुत सारी तरकीबें होती हैं जो उन्हें कोशिका की प्रतिरक्षा प्रणाली की निगरानी से बचने की अनुमति देती हैं - प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के प्रत्येक चरण के लिए, उनके पास एक जीन होता है जो इस चरण को उनके पक्ष में नियंत्रित या संशोधित करता है।

इसके अलावा, कोशिका और वायरस के सहवास के दौरान, वायरल जीनोम (डीएनए या आरएनए) मेजबान कोशिका के जीनोम को "उपनिवेशित" करता है, इसे अधिक से अधिक नए जीन की आपूर्ति करता है, जो अंततः जीनोम का एक अभिन्न अंग बन जाता है। जीव का दिया गया प्रकार. आनुवंशिक वेरिएंट का चयन करने वाले बाहरी कारकों की तुलना में वायरस जीवित जीवों पर अधिक तेज़ और अधिक प्रत्यक्ष प्रभाव डालते हैं। वायरल आबादी की बड़ी संख्या, उनकी उच्च प्रतिकृति दर और उच्च उत्परिवर्तन दर के साथ मिलकर, उन्हें आनुवंशिक नवाचार का एक प्रमुख स्रोत बनाती है, जो लगातार नए जीन बनाती है। वायरल मूल के कुछ अद्वितीय जीन, यात्रा करते हुए, एक जीव से दूसरे जीव में जाते हैं और विकासवादी प्रक्रिया में योगदान करते हैं।

एक कोशिका जिसका परमाणु डीएनए नष्ट हो गया है वह वास्तव में "मृत" है: यह गतिविधि के निर्देशों के साथ आनुवंशिक सामग्री से वंचित है। लेकिन वायरस अपनी प्रतिकृति के लिए शेष अक्षुण्ण कोशिका घटकों और साइटोप्लाज्म का उपयोग कर सकता है। यह सेलुलर तंत्र को अपने वश में कर लेता है और उसे वायरल प्रोटीन के संश्लेषण और वायरल जीनोम की प्रतिकृति के लिए निर्देशों के स्रोत के रूप में वायरल जीन का उपयोग करने के लिए मजबूर करता है। मृत कोशिकाओं में विकसित होने की वायरस की अनूठी क्षमता सबसे स्पष्ट रूप से तब प्रदर्शित होती है जब मेजबान एकल-कोशिका वाले जीव होते हैं, मुख्य रूप से महासागरों में रहने वाले। (अधिकांश वायरस भूमि पर रहते हैं। विशेषज्ञों के अनुसार, विश्व महासागर में 1030 से अधिक वायरल कण नहीं हैं।)

बैक्टीरिया, प्रकाश संश्लेषक साइनोबैक्टीरिया और शैवाल, समुद्री वायरस के संभावित मेजबान, अक्सर पराबैंगनी विकिरण से मारे जाते हैं, जो उनके डीएनए को नष्ट कर देता है। उसी समय, कुछ वायरस (जीवों के "निवासी") एंजाइमों के संश्लेषण के लिए तंत्र को चालू करते हैं जो मेजबान कोशिका के क्षतिग्रस्त अणुओं को बहाल करते हैं और इसे वापस जीवन में लाते हैं। उदाहरण के लिए, साइनोबैक्टीरिया में एक एंजाइम होता है जो प्रकाश संश्लेषण में शामिल होता है, और जब अतिरिक्त प्रकाश के संपर्क में आता है, तो यह कभी-कभी नष्ट हो जाता है, जिससे कोशिका मृत्यु हो जाती है। और फिर साइनोफेज नामक वायरस बैक्टीरिया प्रकाश संश्लेषक एंजाइम के एक एनालॉग के संश्लेषण को "चालू" करते हैं, जो यूवी विकिरण के प्रति अधिक प्रतिरोधी है। यदि ऐसा वायरस किसी नई मृत कोशिका को संक्रमित करता है, तो एक प्रकाश संश्लेषक एंजाइम उसे वापस जीवन में ला सकता है। इस प्रकार, वायरस "जीन पुनर्जीवनकर्ता" की भूमिका निभाता है।

यूवी विकिरण की अत्यधिक खुराक से सायनोफेज की मृत्यु हो सकती है, लेकिन कभी-कभी वे कई मरम्मतों की मदद से जीवन में लौटने का प्रबंधन करते हैं। आमतौर पर प्रत्येक मेजबान कोशिका में कई वायरस मौजूद होते हैं, और यदि वे क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो वे वायरल जीनोम को टुकड़े-टुकड़े करके इकट्ठा कर सकते हैं। जीनोम ए के विभिन्न भाग व्यक्तिगत जीन के आपूर्तिकर्ताओं के रूप में कार्य करने में सक्षम हैं, जो अन्य जीनों के साथ मिलकर, संपूर्ण वायरस बनाए बिना जीनोम ए के कार्यों को पूर्ण रूप से बहाल करेंगे। वायरस एकमात्र जीवित जीव हैं, जो फीनिक्स पक्षी की तरह, राख से पुनर्जन्म ले सकते हैं।

इंटरनेशनल ह्यूमन जीनोम सीक्वेंसिंग कंसोर्टियम के अनुसार, बैक्टीरिया और मनुष्यों के बीच साझा किए गए 113 से 223 जीन अच्छी तरह से अध्ययन किए गए जीवों जैसे कि यीस्ट सैक्रोमाइसेस सेरेविसिया, फल मक्खी ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर और राउंडवॉर्म कैनोर्हाडाइटिस एलिगेंस से गायब हैं, जो दो चरम सीमाओं के बीच आते हैं। वंशावली। जीवित जीव। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यीस्ट, फल मक्खी और राउंडवर्म, जो बैक्टीरिया के बाद लेकिन कशेरुकियों से पहले प्रकट हुए, अपने विकासवादी विकास में किसी बिंदु पर संबंधित जीन खो देते हैं। दूसरों का मानना ​​है कि जीन उसके शरीर में प्रवेश करने वाले बैक्टीरिया द्वारा मनुष्यों में स्थानांतरित किए गए थे।

यूनिवर्सिटी ऑफ ओरेगॉन हेल्थ साइंसेज इंस्टीट्यूट फॉर वैक्सीन्स एंड जीन थेरेपी के सहयोगियों के साथ मिलकर, हम प्रस्ताव करते हैं कि एक तीसरा तरीका था: जीन शुरू में वायरल मूल के थे, लेकिन फिर बैक्टीरिया और कशेरुक जैसे जीवों के दो अलग-अलग वंशों के सदस्यों को उपनिवेशित किया। . जीवाणु ने मानवता को जो जीन प्रदान किया है, वह वायरस द्वारा उल्लिखित दो वंशों में संचारित हो सकता है।

इसके अलावा, हमें विश्वास है कि कोशिका केंद्रक स्वयं वायरल मूल का है। नाभिक की उपस्थिति (एक संरचना जो केवल मनुष्यों सहित यूकेरियोट्स में पाई जाती है, और बैक्टीरिया जैसे प्रोकैरियोट्स में अनुपस्थित है) को बदलती परिस्थितियों में प्रोकैरियोटिक जीवों के क्रमिक अनुकूलन द्वारा समझाया नहीं जा सकता है। इसका गठन पहले से मौजूद उच्च-आणविक-भार वाले वायरल डीएनए के आधार पर किया गया होगा, जिसने प्रोकैरियोटिक कोशिका के अंदर अपने लिए एक स्थायी "घर" बनाया था। इसकी पुष्टि इस तथ्य से होती है कि फेज टी4 (फेज वे वायरस हैं जो बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं) का डीएनए पोलीमरेज़ जीन (डीएनए प्रतिकृति में शामिल एक एंजाइम) अपने न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में यूकेरियोट्स और उन्हें संक्रमित करने वाले वायरस दोनों के डीएनए पोलीमरेज़ जीन के करीब है। . इसके अलावा, पेरिस साउथ विश्वविद्यालय के पैट्रिक फोर्टेरे, जिन्होंने डीएनए प्रतिकृति में शामिल एंजाइमों का अध्ययन किया, इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि यूकेरियोट्स में उनके संश्लेषण को निर्धारित करने वाले जीन वायरल मूल के हैं।

नीली जीभ वाला वायरस

वायरस पृथ्वी पर जीवन के सभी रूपों को प्रभावित करते हैं, और अक्सर उनके भाग्य का निर्धारण करते हैं। साथ ही उनका विकास भी होता है. प्रत्यक्ष प्रमाण नए वायरस के उद्भव से मिलता है, जैसे कि मानव इम्यूनोडेफिशिएंसी वायरस (एचआईवी), जो एड्स का कारण बनता है।

वायरस लगातार जैविक और जैव रासायनिक दुनिया के बीच की सीमा को बदलते रहते हैं। हम विभिन्न जीवों के जीनोम के अध्ययन में जितना आगे बढ़ेंगे, हमें एक गतिशील, बहुत प्राचीन पूल से जीन की उपस्थिति के उतने ही अधिक प्रमाण मिलेंगे। नोबेल पुरस्कार विजेता साल्वाडोर लूरिया ने 1969 में विकास पर वायरस के प्रभाव के बारे में बात की थी: "शायद वायरस, सेलुलर जीनोम में प्रवेश करने और छोड़ने की अपनी क्षमता के साथ, विकास के दौरान सभी जीवित चीजों की आनुवंशिक सामग्री को अनुकूलित करने की प्रक्रिया में सक्रिय भागीदार थे। बस हमने इस पर ध्यान नहीं दिया।" भले ही हम वायरस को किसी भी दुनिया - सजीव या निर्जीव - से जोड़ते हों, अब समय आ गया है कि उन पर अलग से विचार न किया जाए, बल्कि जीवित जीवों के साथ उनके निरंतर संबंध को ध्यान में रखा जाए।

लेखक के बारे में:
लुइस विलारियल(लुइस पी. विलारियल) - कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में वायरस के अध्ययन केंद्र के निदेशक। उन्होंने कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो से जीव विज्ञान में पीएचडी प्राप्त की, फिर नोबेल पुरस्कार विजेता पॉल बर्ग की प्रयोगशाला में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में काम किया। वह शिक्षण गतिविधियों में सक्रिय रूप से शामिल हैं और वर्तमान में जैव आतंकवाद के खतरे से निपटने के लिए कार्यक्रमों के विकास में शामिल हैं।

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अन्य वायरस (सैटेलाइट वायरस) को संक्रमित करने वाले वायरस भी खोजे गए हैं।

कई वायरस एड्स, रूबेला खसरा, कण्ठमाला, चिकनपॉक्स और चेचक जैसी बीमारियों के प्रेरक एजेंट हैं। वायरस आकार में सूक्ष्म होते हैं, उनमें से कई किसी भी फिल्टर से गुजरने में सक्षम होते हैं। और बैक्टीरिया के विपरीत, वायरस को पोषक माध्यम पर नहीं उगाया जा सकता, क्योंकि शरीर के बाहर वे जीवित चीजों के गुणों को प्रदर्शित नहीं करते हैं। एक जीवित जीव (मेजबान) के बाहर, वायरस पदार्थों के क्रिस्टल होते हैं जिनमें जीवित प्रणालियों के कोई गुण नहीं होते हैं।

कहानी

वायरस का अस्तित्व (एक नए प्रकार के रोगज़नक़ के रूप में) पहली बार 1892 में रूसी वैज्ञानिक डी.आई. इवानोव्स्की द्वारा सिद्ध किया गया था। तम्बाकू पौधों की बीमारियों पर कई वर्षों के शोध के बाद, 1892 के एक काम में, डी. आई. इवानोव्स्की इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि तम्बाकू मोज़ेक "चैंबरलेंट फिल्टर से गुजरने वाले बैक्टीरिया के कारण होता है, जो, हालांकि, कृत्रिम सब्सट्रेट्स पर बढ़ने में सक्षम नहीं होते हैं। ” पांच साल बाद, मवेशियों की बीमारियों, अर्थात् पैर और मुंह की बीमारी का अध्ययन करते समय, एक समान फ़िल्टर करने योग्य सूक्ष्मजीव को अलग किया गया। और 1898 में, जब डच वनस्पतिशास्त्री एम. बेजरिनक ने डी. इवानोव्स्की के प्रयोगों को पुन: प्रस्तुत किया, तो उन्होंने ऐसे सूक्ष्मजीवों को "फ़िल्टर करने योग्य वायरस" कहा। संक्षिप्त रूप में यह नाम सूक्ष्मजीवों के इस समूह को निरूपित करने लगा। 1901 में, पहली मानव वायरल बीमारी की खोज की गई - पीला बुखार। यह खोज अमेरिकी सैन्य सर्जन डब्ल्यू रीड और उनके सहयोगियों ने की थी। 1911 में, फ्रांसिस रौस ने कैंसर की वायरल प्रकृति को साबित किया - रौस सारकोमा (केवल 1966 में, 55 साल बाद, उन्हें इस खोज के लिए फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था)। बाद के वर्षों में, वायरस के अध्ययन ने महामारी विज्ञान, प्रतिरक्षा विज्ञान, आणविक आनुवंशिकी और जीव विज्ञान की अन्य शाखाओं के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। इस प्रकार, हर्षे-चेस प्रयोग वंशानुगत गुणों के संचरण में डीएनए की भूमिका का निर्णायक सबूत बन गया। इन वर्षों में, शरीर विज्ञान या चिकित्सा में कम से कम छह और नोबेल पुरस्कार और रसायन विज्ञान में तीन नोबेल पुरस्कार सीधे वायरस के अध्ययन से संबंधित अनुसंधान के लिए प्रदान किए गए हैं। 2002 में, पहला सिंथेटिक वायरस (पोलियोमाइलाइटिस वायरस) न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय में बनाया गया था।

वायरस की संरचना

सरल रूप से व्यवस्थित वायरस में एक न्यूक्लिक एसिड और कई प्रोटीन होते हैं जो इसके चारों ओर एक खोल बनाते हैं - एक कैप्सिड। ऐसे वायरस के उदाहरण तम्बाकू मोज़ेक वायरस हैं। इसके कैप्सिड में कम आणविक भार वाला एक प्रकार का प्रोटीन होता है। जटिल रूप से संगठित वायरस में एक अतिरिक्त शेल होता है - प्रोटीन या लिपोप्रोटीन; कभी-कभी जटिल वायरस के बाहरी आवरण में प्रोटीन के अलावा कार्बोहाइड्रेट भी होते हैं। जटिल रूप से संगठित वायरस के उदाहरण इन्फ्लूएंजा और हर्पीस के रोगजनक हैं। उनका बाहरी आवरण मेजबान कोशिका के परमाणु या साइटोप्लाज्मिक झिल्ली का एक टुकड़ा है, जहां से वायरस बाह्य कोशिकीय वातावरण में बाहर निकलता है। परिपक्व विषाणु कणों को विषाणु कहा जाता है। वास्तव में, वे शीर्ष पर एक प्रोटीन कोट से ढके हुए जीनोम हैं। यह खोल कैप्सिड है। यह प्रोटीन अणुओं से बना है जो वायरस की आनुवंशिक सामग्री को न्यूक्लिअस - एंजाइम जो न्यूक्लिक एसिड को नष्ट करते हैं, के प्रभाव से बचाते हैं। कुछ वायरस में कैप्सिड के ऊपर एक सुपरकैप्सिड शेल होता है, जो प्रोटीन से बना होता है। आनुवंशिक सामग्री को न्यूक्लिक एसिड द्वारा दर्शाया जाता है। कुछ वायरस में डीएनए (तथाकथित डीएनए वायरस) होता है, अन्य में आरएनए (आरएनए वायरस) होता है। आरएनए वायरस को रेट्रोवायरस भी कहा जाता है, क्योंकि इस मामले में वायरल प्रोटीन के संश्लेषण के लिए रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन की आवश्यकता होती है, जो एंजाइम रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस (रिवर्टेज़) द्वारा किया जाता है और आरएनए पर आधारित डीएनए का संश्लेषण होता है।

जीवमंडल में विषाणुओं की भूमिका

वायरस संख्या के संदर्भ में ग्रह पर कार्बनिक पदार्थों के अस्तित्व के सबसे आम रूपों में से एक हैं: दुनिया के महासागरों के पानी में भारी संख्या में बैक्टीरियोफेज (लगभग 250 मिलियन कण प्रति मिलीलीटर पानी) होते हैं, समुद्र में उनकी कुल संख्या होती है लगभग 4 × 1030 है, और समुद्र के निचले तलछट में वायरस (बैक्टीरियोफेज) की संख्या व्यावहारिक रूप से गहराई पर निर्भर नहीं करती है और हर जगह बहुत अधिक है। महासागर वायरस की सैकड़ों हजारों प्रजातियों (उपभेदों) का घर है, जिनमें से अधिकांश का वर्णन नहीं किया गया है, अध्ययन तो बहुत कम किया गया है। जीवित जीवों की कुछ प्रजातियों की जनसंख्या के आकार को विनियमित करने में वायरस महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं (उदाहरण के लिए, फ़रलाइज़ेशन वायरस हर कुछ वर्षों में आर्कटिक लोमड़ियों की संख्या को कई गुना कम कर देता है)।

जैविक जगत की प्रणाली में विषाणुओं की स्थिति

वायरस की उत्पत्ति

संरचना

वायरल कण (विरिअन) एक प्रोटीन कैप्सूल होते हैं - एक कैप्सिड जिसमें वायरल जीनोम होता है, जो एक या अधिक डीएनए या आरएनए अणुओं द्वारा दर्शाया जाता है। कैप्सिड का निर्माण कैप्सोमेरेस से होता है - प्रोटीन कॉम्प्लेक्स जिसमें, बदले में, प्रोटोमर्स होते हैं। प्रोटीन के साथ जटिल न्यूक्लिक एसिड को न्यूक्लियोकैप्सिड कहा जाता है। कुछ वायरस में एक बाहरी लिपिड आवरण भी होता है। विभिन्न वायरस का आकार 20 (पार्वोवायरस) से लेकर 500 (मिमिवायरस) या अधिक नैनोमीटर तक होता है। विषाणुओं का अक्सर एक नियमित ज्यामितीय आकार (इकोसाहेड्रोन, सिलेंडर) होता है। यह कैप्सिड संरचना इसके घटक प्रोटीनों के बीच के बंधनों की पहचान प्रदान करती है, और इसलिए, इसे एक या अधिक प्रजातियों के मानक प्रोटीन से बनाया जा सकता है, जो वायरस को जीनोम में जगह बचाने की अनुमति देता है।

संक्रमण का तंत्र

परंपरागत रूप से, एक कोशिका के पैमाने पर वायरल संक्रमण की प्रक्रिया को कई अतिव्यापी चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. कोशिका झिल्ली से जुड़ाव - तथाकथित सोखना। आमतौर पर, किसी कोशिका की सतह पर किसी विषाणु को अवशोषित करने के लिए, उसके प्लाज्मा झिल्ली में एक प्रोटीन (अक्सर एक ग्लाइकोप्रोटीन) होना चाहिए - किसी दिए गए वायरस के लिए विशिष्ट रिसेप्टर। एक रिसेप्टर की उपस्थिति अक्सर किसी दिए गए वायरस की मेजबान सीमा, साथ ही इसकी ऊतक विशिष्टता को निर्धारित करती है। 2. कोशिका में प्रवेश. अगले चरण में, वायरस को कोशिका के अंदर अपनी आनुवंशिक जानकारी पहुंचाने की आवश्यकता होती है। कुछ वायरस इसके कार्यान्वयन के लिए आवश्यक अपने स्वयं के प्रोटीन भी ले जाते हैं (यह नकारात्मक आरएनए वाले वायरस के लिए विशेष रूप से सच है)। विभिन्न वायरस कोशिका में प्रवेश करने के लिए अलग-अलग रणनीतियों का उपयोग करते हैं: उदाहरण के लिए, पिकोर्नावायरस अपने आरएनए को प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से इंजेक्ट करते हैं, और ऑर्थोमेक्सोवायरस विषाणु एंडोसाइटोसिस के दौरान कोशिका द्वारा पकड़ लिए जाते हैं, लाइसोसोम के अम्लीय वातावरण में प्रवेश करते हैं, जहां उनकी अंतिम परिपक्वता होती है (वायरल का डिप्रोटीनाइजेशन) कण), जिसके बाद आरएनए वायरल प्रोटीन के साथ जटिल होकर लाइसोसोमल झिल्ली पर विजय प्राप्त करता है और साइटोप्लाज्म में प्रवेश करता है। वायरस अपनी प्रतिकृति के स्थानीयकरण में भी भिन्न होते हैं; कुछ वायरस (उदाहरण के लिए, वही पिकोर्नवायरस) कोशिका के साइटोप्लाज्म में गुणा करते हैं, और कुछ (उदाहरण के लिए, ऑर्थोमेक्सोवायरस) इसके नाभिक में। 3. सेल रिप्रोग्रामिंग. जब कोई कोशिका वायरस से संक्रमित होती है, तो विशेष एंटीवायरल रक्षा तंत्र सक्रिय हो जाते हैं। संक्रमित कोशिकाएं सिग्नलिंग अणुओं - इंटरफेरॉन को संश्लेषित करना शुरू कर देती हैं, जो आसपास की स्वस्थ कोशिकाओं को एंटीवायरल अवस्था में स्थानांतरित करते हैं और प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय करते हैं। किसी कोशिका में वायरस के बढ़ने से होने वाली क्षति का पता आंतरिक कोशिका नियंत्रण प्रणालियों द्वारा लगाया जा सकता है, और कोशिका को एपोप्टोसिस या क्रमादेशित कोशिका मृत्यु नामक प्रक्रिया में "आत्महत्या" करनी होगी। इसका अस्तित्व सीधे तौर पर वायरस की एंटीवायरल रक्षा प्रणालियों पर काबू पाने की क्षमता पर निर्भर करता है। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि कई वायरस (उदाहरण के लिए, पिकोर्नवायरस, फ्लेविवायरस) ने विकास के दौरान इंटरफेरॉन, एपोप्टोटिक प्रोग्राम आदि के संश्लेषण को दबाने की क्षमता हासिल कर ली है। एंटीवायरल सुरक्षा को दबाने के अलावा, वायरस अपनी संतानों के विकास के लिए कोशिका में सबसे अनुकूल परिस्थितियाँ बनाने का प्रयास करते हैं। 4. दृढ़ता. कुछ वायरस अव्यक्त अवस्था में प्रवेश कर सकते हैं, कोशिका में होने वाली प्रक्रियाओं में कमजोर रूप से हस्तक्षेप कर सकते हैं, और केवल कुछ शर्तों के तहत ही सक्रिय होते हैं। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, कुछ बैक्टीरियोफेज की प्रजनन रणनीति का निर्माण किया जाता है - जब तक संक्रमित कोशिका अनुकूल वातावरण में होती है, तब तक फेज उसे नहीं मारता है, बेटी कोशिकाओं द्वारा विरासत में मिला है और अक्सर सेलुलर जीनोम में एकीकृत होता है। हालाँकि, जब लाइसोजेनिक फ़ेज से संक्रमित एक जीवाणु प्रतिकूल वातावरण में प्रवेश करता है, तो रोगज़नक़ सेलुलर प्रक्रियाओं पर नियंत्रण कर लेता है ताकि कोशिका उन सामग्रियों का उत्पादन करना शुरू कर दे जिनसे नए फ़ेज़ का निर्माण होता है। कोशिका एक फ़ैक्टरी में बदल जाती है जो कई हज़ार फ़ेज़ का उत्पादन करने में सक्षम होती है। कोशिका से निकलने वाले परिपक्व कण कोशिका झिल्ली को तोड़ देते हैं, जिससे कोशिका नष्ट हो जाती है। कुछ कैंसर वायरस के बने रहने से जुड़े होते हैं (उदाहरण के लिए, पैपोवावायरस)। 5. विषाणुओं का परिपक्व होना और कोशिका से बाहर निकलना। अंततः, नए संश्लेषित जीनोमिक आरएनए या डीएनए को उपयुक्त प्रोटीन से तैयार किया जाता है और कोशिका को छोड़ दिया जाता है। यह कहा जाना चाहिए कि सक्रिय रूप से प्रतिकृति बनाने वाला वायरस हमेशा मेजबान कोशिका को नहीं मारता है। कुछ मामलों में (उदाहरण के लिए, ऑर्थोमेक्सोवायरस), बेटी वायरस प्लाज्मा झिल्ली से बिना टूटे फूटते हैं। इस प्रकार, कोशिका जीवित रह सकती है और वायरस उत्पन्न कर सकती है।

हमारी समीक्षा, जो कोशिकाओं को जीवित पदार्थ की इकाई मानती है, वायरस को छुए बिना पूरी नहीं हो सकती। यद्यपि वायरस जीवित नहीं हैं, वे जैविक रूप से निर्मित सुपरमॉलेक्यूलर कॉम्प्लेक्स हैं जो अपने संबंधित मेजबान कोशिकाओं में आत्म-प्रतिकृति करने में सक्षम हैं। एक वायरस में एक न्यूक्लिक एसिड अणु और प्रोटीन अणुओं से बना एक आसपास का सुरक्षात्मक खोल या कैप्सिड होता है। वायरस दो अवस्थाओं में मौजूद होते हैं।

चावल। 2-23. पौधे की कोशिका भित्ति का इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ। दीवार में कार्बनिक "गोंद" में डूबे सेलूलोज़ फाइबर की प्रतिच्छेदी परतें होती हैं। पौधों की कोशिकाओं की दीवारें बहुत मजबूत होती हैं; उनकी संरचना स्टील सुदृढीकरण के साथ प्रबलित कंक्रीट स्लैब जैसी होती है।

चावल। 2-24. मेजबान कोशिका में बैक्टीरियोफेज प्रतिकृति।

कुछ वायरस में डीएनए होता है, जबकि अन्य में आरएनए होता है।

सैकड़ों विभिन्न वायरस ज्ञात हैं जो कुछ प्रकार की मेजबान कोशिकाओं के लिए विशिष्ट हैं। मेजबान की भूमिका पशु, पौधे या जीवाणु कोशिकाओं द्वारा निभाई जा सकती है (तालिका 2-3)। बैक्टीरिया के लिए विशिष्ट वायरस को बैक्टीरियोफेज या बस फेज कहा जाता है ('फेज' शब्द का अर्थ है खाना, अवशोषित करना)। वायरस के कैप्सिड को केवल एक ही प्रकार के प्रोटीन अणुओं से बनाया जा सकता है, जैसा कि होता है, उदाहरण के लिए, तंबाकू मोज़ेक वायरस के मामले में - सबसे सरल वायरस में से एक, जो क्रिस्टलीय रूप में प्राप्त होने वाला पहला था (चित्र) . 2-25). अन्य वायरस में दसियों या सैकड़ों विभिन्न प्रकार के प्रोटीन हो सकते हैं। वायरस के आकार व्यापक रूप से भिन्न होते हैं। इस प्रकार, सबसे छोटे वायरस में से एक, बैक्टीरियोफेज fX174, का व्यास 18 एनएम है, जबकि सबसे बड़े वायरस में से एक, वैक्सीनिया वायरस, अपने कणों में सबसे छोटे बैक्टीरिया के आकार से मेल खाता है। वायरस आकार और उनकी संरचना की जटिलता की डिग्री में भी भिन्न होते हैं। सबसे जटिल में से एक है बैक्टीरियोफेज टी4 (चित्र 2-25), जिसके लिए ई. कोलाई मेजबान कोशिका के रूप में कार्य करता है। फेज टी4 में एक सिर, एक उपांग ("पूंछ"), और पूंछ तंतुओं का एक जटिल सेट होता है; जब वायरल डीएनए को मेजबान कोशिका में इंजेक्ट किया जाता है, तो वे एक साथ मिलकर "स्टिंग" या हाइपोडर्मिक सिरिंज के रूप में कार्य करते हैं। चित्र में. 2-25 और तालिका में. तालिकाएँ 2-3 कई वायरस के कणों के आकार, आकार और द्रव्यमान के साथ-साथ उनकी संरचना में शामिल न्यूक्लिक एसिड अणुओं के प्रकार और आकार पर डेटा दिखाती हैं। कुछ वायरस मनुष्यों के लिए असामान्य रूप से रोगजनक होते हैं। इनमें वे वायरस शामिल हैं, जो चेचक, पोलियो, इन्फ्लूएंजा, सर्दी, संक्रामक मोनोन्यूक्लिओसिस और हर्पीस ज़ोस्टर का कारण बनते हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं। ऐसा माना जाता है कि जानवरों में कैंसर भी वायरस के कारण होता है, जो गुप्त अवस्था में हो सकता है।

तालिका 2-3. कुछ वायरस के गुण

जैव रासायनिक अनुसंधान में वायरस तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहे हैं, क्योंकि उनकी मदद से गुणसूत्रों की संरचना, न्यूक्लिक एसिड के एंजाइमेटिक संश्लेषण के तंत्र और आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण के विनियमन के बारे में अत्यंत मूल्यवान जानकारी प्राप्त करना संभव है।

याद करना!

वायरस अन्य सभी जीवित चीजों से किस प्रकार भिन्न हैं?

वायरस का अस्तित्व सेलुलर सिद्धांत के बुनियादी सिद्धांतों का खंडन क्यों नहीं करता है?

कोशिकाओं (प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड) जैसे कार्बनिक पदार्थों से मिलकर बनता है

कोशिकाओं का उपयोग करके पुनरुत्पादन करें

आप कौन सी वायरल बीमारियों के बारे में जानते हैं?

फ्लू, एचआईवी, रेबीज, रूबेला, चेचक, हर्पीस, हेपेटाइटिस, खसरा, पेपिलोमा, पोलियो।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. वायरस कैसे काम करते हैं?

वायरस की संरचना बहुत सरल होती है। प्रत्येक वायरस में एक न्यूक्लिक एसिड (या डीएनए या आरएनए) और एक प्रोटीन होता है। न्यूक्लिक एसिड वायरस का आनुवंशिक पदार्थ है। यह एक सुरक्षात्मक प्रोटीन खोल - कैप्सिड से घिरा हुआ है। कैप्सिड में अपने स्वयं के वायरल एंजाइम भी हो सकते हैं। कुछ वायरस, जैसे इन्फ्लूएंजा और एचआईवी, में एक अतिरिक्त आवरण होता है जो मेजबान कोशिका की कोशिका झिल्ली से बनता है। वायरस कैप्सिड, जिसमें कई प्रोटीन अणु होते हैं, में उच्च स्तर की समरूपता होती है, आमतौर पर सर्पिल या पॉलीहेड्रल आकार होता है। यह संरचनात्मक विशेषता व्यक्तिगत वायरल प्रोटीन को स्व-संयोजन के माध्यम से एक पूर्ण वायरल कण में संयोजित करने की अनुमति देती है।

2. वायरस और कोशिका के बीच परस्पर क्रिया का सिद्धांत क्या है?

3. किसी कोशिका में वायरस के प्रवेश की प्रक्रिया का वर्णन करें।

"नग्न" वायरस एन्डोसाइटोसिस के माध्यम से कोशिका में प्रवेश करते हैं - कोशिका झिल्ली के एक हिस्से को उनके सोखने के स्थान पर डुबो देना। अन्यथा, इस प्रक्रिया को वायरोपेक्सिस [वायरस + ग्रीक] के रूप में जाना जाता है। पेक्सिस, लगाव]। "ड्रेस्ड" वायरस विशिष्ट एफ-प्रोटीन (संलयन प्रोटीन) की भागीदारी के साथ कोशिका झिल्ली के साथ सुपरकैप्सिड के संलयन द्वारा कोशिका में प्रवेश करते हैं। अम्लीय पीएच मान वायरल आवरण और कोशिका झिल्ली के संलयन को बढ़ावा देते हैं। जब "नग्न" वायरस कोशिका में प्रवेश करते हैं, तो रिक्तिकाएं (एंडोसोम) बनती हैं। साइटोप्लाज्म में "ड्रेस्ड" वायरस के प्रवेश के बाद, विषाणुओं का आंशिक डीप्रोटीनाइजेशन और उनके न्यूक्लियोप्रोटीन (अनड्रेसिंग) में संशोधन होता है। संशोधित कण अपने संक्रामक गुणों को खो देते हैं; कुछ मामलों में, आरएनएएस के प्रति संवेदनशीलता, एंटीबॉडी (एटी) का निष्क्रिय प्रभाव और वायरस के व्यक्तिगत समूहों के लिए विशिष्ट अन्य विशेषताएं बदल जाती हैं।

4. कोशिका पर वायरस का क्या प्रभाव पड़ता है?

सोचना! याद करना!

1. बताएं कि क्यों कोई वायरस किसी जीवित कोशिका पर आक्रमण करके ही जीवित जीव के गुण प्रदर्शित कर सकता है।

वायरस जीवन का एक गैर-सेलुलर रूप है, इसमें कोई कोशिकांग नहीं होता है जो कोशिकाओं में कुछ कार्य करता है, कोई चयापचय नहीं होता है, वायरस भोजन नहीं करते हैं, अपने आप प्रजनन नहीं करते हैं, और किसी भी पदार्थ को संश्लेषित नहीं करते हैं। उनमें आनुवंशिकता केवल एक न्यूक्लिक एसिड - डीएनए या आरएनए, साथ ही प्रोटीन के कैप्सिड के रूप में होती है। इसलिए, केवल मेजबान कोशिका में, जब वायरस अपने डीएनए (यदि यह एक रेट्रो वायरस है, तो रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन पहले होता है और आरएनए-डीएनए से निर्मित होता है) को कोशिका के डीएनए में एकीकृत करता है, तो नए वायरस बन सकते हैं। कोशिका द्वारा न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन की प्रतिकृति और आगे संश्लेषण के दौरान, इसके द्वारा प्रवेश किए गए वायरस की सभी जानकारी भी पुन: उत्पन्न होती है, और नए वायरल कण इकट्ठे होते हैं।

2. विषाणु जनित रोगों का स्वभाव महामारी जैसा क्यों होता है? वायरल संक्रमण से निपटने के उपायों का वर्णन करें।

वे हवाई बूंदों से तेजी से फैलते हैं।

3. ऐतिहासिक अतीत में पृथ्वी पर वायरस की उपस्थिति के समय के बारे में अपनी राय व्यक्त करें, यह ध्यान में रखते हुए कि वायरस केवल जीवित कोशिकाओं में ही प्रजनन कर सकते हैं।

4. बताएं कि 20वीं सदी के मध्य में क्यों। वायरस प्रायोगिक आनुवंशिक अनुसंधान की मुख्य वस्तुओं में से एक बन गए हैं।

वायरस तेजी से बढ़ते हैं, संक्रमित होने में आसान होते हैं, महामारी और महामारियों का कारण बनते हैं, और मनुष्यों, जानवरों और पौधों के लिए उत्परिवर्तन के रूप में काम कर सकते हैं।

5. एचआईवी संक्रमण के खिलाफ टीका बनाने का प्रयास करते समय क्या कठिनाइयाँ आती हैं?

चूंकि एचआईवी मानव प्रतिरक्षा प्रणाली को नष्ट कर देता है, और टीका कमजोर या मारे गए सूक्ष्मजीवों, उनके चयापचय उत्पादों, या आनुवंशिक इंजीनियरिंग या रासायनिक तरीकों से प्राप्त उनके एंटीजन से बनाया जाता है। प्रतिरक्षा प्रणाली इस क्रिया का सामना नहीं करेगी।

6. बताएं कि विषाणुओं द्वारा एक जीव से दूसरे जीव में आनुवंशिक सामग्री के स्थानांतरण को क्षैतिज स्थानांतरण क्यों कहा जाता है। तो फिर, आपकी राय में, माता-पिता से बच्चों में जीन के स्थानांतरण को क्या कहा जाता है?

क्षैतिज जीन स्थानांतरण (एचजीटी) एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक जीव आनुवंशिक सामग्री को दूसरे जीव में स्थानांतरित करता है जो उसका वंशज नहीं है। वर्टिकल जीन ट्रांसफर पारंपरिक आनुवंशिक तंत्र का उपयोग करके किसी कोशिका या जीव से उसकी संतानों तक आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण है।

7. इन वर्षों में, वायरस के अध्ययन से सीधे संबंधित अनुसंधान के लिए शरीर विज्ञान या चिकित्सा में कम से कम सात नोबेल पुरस्कार और रसायन विज्ञान में तीन नोबेल पुरस्कार प्रदान किए गए हैं। अतिरिक्त साहित्य और इंटरनेट संसाधनों का उपयोग करके, वायरस अनुसंधान में वर्तमान प्रगति पर एक रिपोर्ट या प्रस्तुति तैयार करें।

एड्स महामारी के ख़िलाफ़ मानवता की लड़ाई जारी है। और यद्यपि निष्कर्ष निकालना अभी जल्दबाजी होगी, फिर भी निश्चित, निस्संदेह आशावादी रुझानों का पता लगाया जा सकता है। इस प्रकार, अमेरिका के जीवविज्ञानी प्रतिरक्षा कोशिकाएं विकसित करने में कामयाब रहे जिनमें मानव इम्युनोडेफिशिएंसी वायरस पुन: उत्पन्न नहीं कर सकता है। यह नवीनतम तकनीक का उपयोग करके हासिल किया गया था, जो कोशिका के वंशानुगत तंत्र के कामकाज को प्रभावित करने की अनुमति देता है। कोलोराडो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर रमेश अक्कीना और उनके सहयोगियों ने विशेष अणु डिजाइन किए हैं जो इम्यूनोडेफिशियेंसी वायरस के प्रमुख जीनों में से एक के काम को अवरुद्ध करते हैं। फिर वैज्ञानिकों ने ऐसे अणुओं को संश्लेषित करने में सक्षम एक कृत्रिम जीन बनाया और एक वाहक वायरस की मदद से इसे स्टेम कोशिकाओं के नाभिक में डाला, जो बाद में पहले से ही एचआईवी संक्रमण से सुरक्षित प्रतिरक्षा कोशिकाओं को जन्म देता है। हालाँकि, केवल क्लिनिकल परीक्षण ही बताएंगे कि यह तकनीक एड्स के खिलाफ लड़ाई में कितनी प्रभावी होगी।

महज 20 साल पहले इस बीमारी को लाइलाज माना जाता था। 90 के दशक में, केवल अल्पकालिक इंटरफेरॉन-अल्फा तैयारियों का उपयोग किया जाता था। इस उपचार की प्रभावशीलता बहुत कम थी. पिछले दशक में, क्रोनिक हेपेटाइटिस सी के उपचार में "स्वर्ण मानक" पेगीलेटेड इंटरफेरॉन-अल्फा और रिबाविरिन के साथ एंटीवायरल थेरेपी को जोड़ा गया है, जिसकी वायरस को खत्म करने में, यानी हेपेटाइटिस सी को ठीक करने में प्रभावशीलता आम तौर पर 60- तक पहुंच जाती है। 70%. इसके अलावा, वायरस के जीनोटाइप 2 और 3 से संक्रमित रोगियों में, यह लगभग 90% है। वहीं, हाल तक वायरस जीनोटाइप सी से संक्रमित रोगियों में इलाज की दर केवल 40-50% थी।

1. महत्वपूर्ण कार्यों की विशेषताएं (आयाम)

2. वायरस की संरचना की योजना

3. कोशिका प्रवेश और प्रजनन की योजना

4. वायरस के बारे में कविताएँ और पहेलियाँ

4.पहेलियाँ और कविताएँ

मैं उदास दिख रहा हूँ -

सुबह मेरे सिर में दर्द होता है

मुझे छींक आ रही है, मेरा गला बैठ गया है।

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यह फ्लू एक गुप्त वायरस है

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आपका भविष्य का पेशा

1. साबित करें कि जीवित चीजों के संगठन के आणविक और सेलुलर स्तरों पर होने वाली प्रक्रियाओं के बारे में बुनियादी ज्ञान न केवल जीवविज्ञानी के लिए, बल्कि प्राकृतिक विज्ञान के अन्य क्षेत्रों के विशेषज्ञों के लिए भी आवश्यक है।

बायोफिजिसिस्ट और बायोकेमिस्ट इस तरह के ज्ञान के बिना काम नहीं कर पाएंगे। भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएँ समान नियमों के अनुसार आगे बढ़ती हैं।

2. आधुनिक समाज में किन व्यवसायों के लिए प्रोकैरियोटिक जीवों की संरचना और महत्वपूर्ण कार्यों के ज्ञान की आवश्यकता होती है? उस पेशे के बारे में एक संक्षिप्त (7-10 वाक्यों से अधिक नहीं) संदेश तैयार करें जिसने आपको सबसे अधिक प्रभावित किया है। अपनी पसंद की व्याख्या करें।

सिस्टम बायोटेक्नोलॉजिस्ट। विभिन्न उद्योगों में पुराने समाधानों को जैव प्रौद्योगिकी उद्योग के नए उत्पादों से बदलने में विशेषज्ञ। उदाहरण के लिए, यह परिवहन कंपनियों को डीजल के बजाय जैव ईंधन पर स्विच करने में मदद करेगा, और निर्माण कंपनियों को सीमेंट और कंक्रीट के बजाय नए बायोमटेरियल पर स्विच करने में मदद करेगा। तरल मीडिया को शुद्ध करने के लिए जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग करें।

3. “इन विशेषज्ञों की आवश्यकता पशु चिकित्सा और चिकित्सा अनुसंधान संस्थानों, शैक्षणिक संस्थानों और जैव प्रौद्योगिकी से संबंधित उद्यमों में होती है। उन्हें क्लीनिकों और अस्पतालों की प्रयोगशालाओं में, कृषि संबंधी प्रजनन केंद्रों पर, पशु चिकित्सा प्रयोगशालाओं और अस्पतालों में काम के बिना नहीं छोड़ा जाएगा। कभी-कभी वे ही सबसे विश्वसनीय और सटीक निदान कर सकते हैं। कैंसर के शीघ्र निदान के लिए उनका शोध अपरिहार्य है। अंदाजा लगाइए कि इन वाक्यों में हम किन व्यवसायों की बात कर रहे हैं। अपनी बात साबित करें.

संभवतः आनुवंशिकी. आनुवंशिक सामग्री के साथ काम करते हुए, वे जीवित जीवों से संबंधित किसी भी क्षेत्र में काम कर सकते हैं, चाहे वह चयन हो या चिकित्सा ज्ञान की कोई शाखा हो।