Ερωτήματα για …πρόσθετη διερεύνηση: ΙΟΙ Ανακάλυψη : τέλη 19ου αιώνα Πώς ανακαλύφθηκαν οι ιοί; Μελετήθηκαν: μετά το 1930, οπότε εφευρέθηκε το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο η καθυστέρηση, τόσο στην ανακάλυψη, όσο και στη μελέτη τους, σε σχέση με άλλες ομάδες μικροβίων, οφείλεται στο εξαιρετικά μικρό μέγεθος των ιών: 20 – 250 nm Μη ορατοί με το οπτικό μικροσκόπιο Συνδυαστικό σελ. 11 Συνδυαστικό σελ. 26 το μικρό μέγεθος δεν έχουν κύτταρα  ακυτταρικές μορφές δεν έχουν δικό τους μεταβολισμό δεν καλλιεργούνται όπως τα άλλα μικρόβια αναπαράγονται μόνο μέσα στα κύτταρα του ξενιστή τους  υποχρεωτικά ενδοκυτταρικά παράσιτα Ιδιαιτερότητες των ιών: … ή με άλλα λόγια, οι παραξενιές τους! Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

ΔΟΜΗ ΙΩΝ εσωτερικό Περίβλημα ένζυμα πάνω στο περίβλημα γενετικό υλικό όχι σε όλους απαραίτητα για τον πολλαπλασιασμό του καψίδιο έλυτρο ή DNA RNA γλυκοπρωτεΐνες υπάρχει σε μερικούς ιούς περιβάλλει το καψίδιο είναι λιποπρωτεϊνικής φύσης υπάρχει σε όλους τους ιούς είναι πρωτεϊνικό έχει χαρακτηριστική γεωμετρία Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

Πώς πολλαπλασιάζεται ένας ιός; animation Πώς πολλαπλασιάζεται ένας ιός; Αναφορά στη σελ. 47 Αρχικά οι γλυκοπρωτεΐνες του ιού συνδέονται με υποδοχείς της μεμβράνης του κυττάρου του ξενιστή Το γενετικό υλικό του ιού αντιγράφεται (7) Παράλληλα γίνονται η μεταγραφή (5)και η μετάφραση (6) Παράγονται έτσι οι πρωτεΐνες του ιού Οι νέοι ιοί βγαίνουν από το κύτταρο του ξενιστή (9) Ακολουθεί η συναρμολόγηση νέων ιών (8) Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

2. Γιατί χαρακτηρίζουμε τους ιούς υποχρεωτικά ενδοκυτταρικά παράσιτα; …Ας σκεφτούμε 1. Πού οφείλεται η βλαπτική δράση του ιού στο κύτταρο του ξενιστή, όπου και αναπαράγεται; 2. Γιατί χαρακτηρίζουμε τους ιούς υποχρεωτικά ενδοκυτταρικά παράσιτα; Σημείωση: Ένας ιός που έχει προσβάλλει ένα κύτταρο, δε σταματά να πολλαπλασιάζεται αν δεν εξαντλήσει όλα τα διαθέσιμα υλικά – πόρους του κυττάρου του ξενιστή 3. Μπορεί άλλη κατηγορία μικροοργανισμών να λειτουργούν ως ενδοκυτταρικά παράσιτα; 4. Μεταξύ των επιστημόνων, μερικοί υποστηρίζουν ότι οι ιοί είναι απλές χημικές ενώσεις, ενώ άλλοι υποστηρίζουν ότι είναι ζωντανοί οργανισμοί. Ποια τα επιχειρήματα κάθε ομάδας; Είναι δυνατόν ένας ιός που μόλυνε ένα κύτταρο, να οδηγήσει στην παραγωγή ακόμα και 10.000 νέων ιών! 5. Ποιες πληροφορίες φέρει το γενετικό υλικό ενός ιού; 6. Όταν ένας ιός πολλαπλασιάζεται μέσα στο κύτταρο του ξενιστή, ποιες πρωτεΐνες παράγει; Μετά την ερώτηση 6 (και αφού δεις την απάντηση) πάτα το κουμπί αριστερά για να συνεχίσεις την πλοήγηση Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

…και οι απαντήσεις της 1ης διαφάνειας Πατήστε το μπλε κουμπί επιστροφής μετά από κάθε απάντηση που εμφανίζεται. Ο Ρώσος βοτανικός Iwanofski μελετούσε την ασθένεια της «μωσαϊκής του καπνού» στην οποία τα φύλλα του καπνού εμφανίζουν κηλίδες. Πολτοποίησε φύλλα άρρωστου φυτού, και τον χυμό τον διήθησε με φίλτρο του οποίου οι πόροι δεν επέτρεπαν τη διέλευση βακτηρίων, μυκήτων ή πρωτοζώων. Επάλειψε το διήθημα σε φύλλα υγιούς φυτού, και ενώ περίμενε ότι το φυτό δεν θα εμφανίσει την ασθένεια, τα φύλλα απέκτησαν και πάλι κηλίδες. Άρα ο μολυσματικός παράγοντας ανήκε πιθανώς σε μια καινούργια κατηγορία, αφού είχε εξαιρετικά μικρό μέγεθος για να περάσει από τους πόρους του φίλτρου. Μετά από μερικά χρόνια αποδείχθηκε ότι αυτός ήταν ένας ιός. Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

Συνδυαστικό σελ. 49 – αναφορά στον ιό του AIDS Πατήστε το μπλε κουμπί επιστροφής μετά από κάθε απάντηση που εμφανίζεται. …και οι απαντήσεις της 4ης διαφάνειας 1. Οι ιοί ¨κλέβουν¨ από το κύτταρο του ξενιστή υλικά, όπως αμινοξέα για τη σύνθεση των πρωτεϊνών τους και νουκλεοτίδια για τη σύνθεση των νουκλεϊκών του οξέων. Ουσιαστικά στερεί από το κύτταρο τα υλικά αυτά. Επιπλέον χρησιμοποιεί ένζυμα του κυττάρου για τις λειτουργίες αυτές, άρα δεν επιτρέπει στο κύτταρο να τα χρησιμοποιήσει. Τέλος, «κάνουν κατάληψη» σε σχηματισμούς του κυττάρου, όπως τα ριβοσώματα με σκοπό να κατασκευάσουν τις πρωτεΐνες τους, αποτρέποντας έτσι το κύτταρο από το να τους χρησιμοποιήσει για τις δικές του ανάγκες. Με δεδομένο ότι κάθε ιός μπορεί να σχηματίσει χιλιάδες νέους, εμποδίζοντας το κύτταρο να συνθέσει τα δικά του προϊόντα, καταλαβαίνουμε ότι τελικά το κύτταρο του ξενιστή ΚΑΤΑΣΤΡΕΦΕΤΑΙ από τον ιό. Συνδυαστικό σελ. 49 – αναφορά στον ιό του AIDS 2. Εφόσον χρησιμοποιούν υλικά, ένζυμα και μηχανισμούς αντιγραφής – μεταγραφής – μετάφρασης του κυττάρου – ξενιστή, θεωρούνται μη αυτοτελείς μορφές ζωής, δηλ. υποχρεωτικά ενδοκυτταρικά παράσιτα. 3. Ναι, όπως πχ το πρωτόζωο της ελονοσίας (σχολ. σελ. 12) . Η διαφορά είναι ότι οι ιοί είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΑ παράσιτα που αναπαράγονται αποκλειστικά εντός του κυττάρου Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

…και άλλες απαντήσεις της 4ης διαφάνειας Πατήστε το μπλε κουμπί επιστροφής μετά από κάθε απάντηση που εμφανίζεται. …και άλλες απαντήσεις της 4ης διαφάνειας 4. Η ομάδα των επιστημόνων που υποστηρίζει ότι οι ιοί ΔΕΝ είναι έμβια όντα, αλλά απλές χημικές ενώσεις θεωρούν: Οι ιοί δεν έχουν κυτταρική οργάνωση (ΑΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ, σελ. 11), ενώ όλα τα έμβια όντα έχουν. Οι ιοί δεν έχουν δικό τους μεταβολισμό (σελ. 26), λειτουργία που εμφανίζεται σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. (Για την ακρίβεια οι ιοί δεν έχουν καμία λειτουργία έμβιων όντων, και έξω από τα κύτταρα του ξενιστή τους είναι τελείως αδρανείς). Οι ιοί δεν μπορούν να αναπαραχθούν μόνοι τους, χωρίς τα κύτταρα του ξενιστή τους (ΜΗ ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΜΟΡΦΕΣ, σελ. 18), από τα οποία μάλιστα αντλούν υλικά, χρησιμοποιούν ένζυμα και εκμεταλλεύονται μηχανισμούς αντιγραφής, μεταγραφής και μετάφρασης του γενετικού υλικού του κυττάρου – ξενιστή. 4. Η ομάδα των επιστημόνων που υποστηρίζει ότι οι ιοί είναι έμβια όντα, θεωρεί: Έχουν στη δομή τους γενετικό υλικό, DNA ή RNA, ένα όχι τυχαίο μόριο, αφού φέρει γενετικές πληροφορίες για τη σύνθεση των πρωτεϊνών του περιβλήματος του ιού, αλλά και για κάποια ένζυμα που είναι απαραίτητα για τον πολλαπλασιασμό τους. Μόρια με γενετικές πληροφορίες φέρουν μόνο οι ζωντανοί οργανισμοί, όχι οι απλές χημικές ενώσεις. Έστω και με τη βοήθεια του κυττάρου του ξενιστή, επιτελούν μία από τις πιο σημαντικές λειτουργίες των έμβιων όντων, την αναπαραγωγή. Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

…και άλλες άλλες (!)απαντήσεις της 4ης διαφάνειας Πατήστε το μπλε κουμπί επιστροφής μετά από κάθε απάντηση που εμφανίζεται. …και άλλες άλλες (!)απαντήσεις της 4ης διαφάνειας 5. Οι πρωτεΐνες τις οποίες ο ιός παραγάγει μέσα στο κύτταρο του ξενιστή (με τη βοήθεια φυσικά του κυττάρου του ξενιστή) και για τις οποίες έχει στο γενετικό του υλικό τις κατάλληλες γενετικές πληροφορίες, είναι: πρωτεΐνες του περιβλήματός του, (σελ. 18), δηλαδή του καψιδίου του. γλυκοπρωτεΐνες του περιβλήματός του ένζυμα που του είναι απαραίτητα για τον πολλαπλασιασμό του 6. …βλέπε προηγούμενη απάντηση! Bonus κρυφή ερώτηση: Αν παράγει τις πρωτεΐνες του καψιδίου του, πώς εξασφαλίζει ο ιός την κατασκευή του ελύτρου του, (αν έχει φυσικά); Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

Ερωτήματα για …πρόσθετη διερεύνηση: Κατάταξη – ταξινόμηση ιών Α. Με κριτήριο τον ξενιστή τον οποίο προσβάλλουν ΙΟΙ Ένας ιός ζώων, μπορεί να μολύνει οποιοδήποτε ζώο; βακτηρίων φυτών ζώων Β. Με κριτήριο το γενετικό τους υλικό ΙΟΙ DNA RNA Πχ ο ιός του AIDS, HIV Ιός βακτηρίων ή φάγος Μετά την εμφάνιση της 2ης εικόνας ιού, πατήστε το μπλε κουμπί για να παρακάμψετε τη διαφάνεια των απαντήσεων Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

Διάφορα κύτταρα με υποδοχείς Μετά την απάντηση, κάντε κλικ για να εμφανιστεί μια άσκηση. Μετά την ερώτηση της άσκησης, πατήστε το μπλε κουμπί της επιστροφής …και οι απαντήσεις της 9ης διαφάνειας Κάθε ιός εμφανίζει ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΣΗ, στο είδος του οργανισμού που μολύνει: πχ ένας ιός που προσβάλλει τον άνθρωπο, δεν μολύνει σχεδόν ποτέ άλλο είδος, πχ το σκύλο. Η εξειδίκευση αυτή οφείλεται στις γλυκοπρωτεΐνες του ιού, που μπορούν να συνδεθούν κάθε φορά με τους υποδοχείς της μεμβράνης κυττάρων ενός μόνο είδους. Ακόμα η εξειδίκευση αφορά ακόμα και τον ιστό που μολύνεται. Δηλ. ο ιός που μολύνει νευρικά κύτταρα του νωτιαίου μυελού, δεν μπορεί να μολύνει πχ ηπατικά κύτταρα. ιός Α Γ Β Ποιο από τα κύτταρα Α, Β, Γ μπορεί ο συγκεκριμένος ιός να μολύνει; Διάφορα κύτταρα με υποδοχείς Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο

Παραδείγματα εξειδίκευσης ιών: Ιώσεις: Κοινό κρυολόγημα Γρίπη Πολιομυελίτιδα AIDS Απλός έρπητας Ηπατίτιδα Β ΗπατίτιδαC Ανθρώπινα θηλώματα (εκτός ύλης) Embola αλλά και εδώ και εδώ ιός πολιομυελίτιδας: μολύνει νευρικά κύτταρα νωτιαίου μυελού ιός γρίπης: μολύνει επιθηλιακά κύτταρα της επιθηλιακής οδού ιός HIV: μολύνει Τ βοηθητικά λεμφοκύτταρα, Τ κυτταροτοξικά λεμφοκύτταρα, νευρικά κύτταρα Τα τελευταία χρόνια έχουν εμφανιστεί ιοί που παραβιάζουν τον κανόνα ένας ιός  ένα είδος: ο ιός της γρίπης των πουλερικών (που μολύνει διάφορα πτηνά και τον άνθρωπο) και ο ιός της γρίπης των χοίρων (που μολύνει χοίρους και ανθρώπους). Η μαζική παραγωγή κρέατος, τόσο στα κοτόπουλα, όσο και στα προϊόντα χοιρινού, ο εγκλεισμός μεγάλου αριθμού ζώων στον ίδιο χώρο, θεωρείται από κάποιους επιστήμονες το αίτιο για τη μετάλλαξη ορισμένων ιών, που εξηγεί αυτό το φαινόμενο. …Ας σκεφτούμε Πώς ο μαζικός σταυλισμός ζώων, αυξάνει τον αριθμό των μεταλλάξεων στο γενετικό υλικό των ιών; Πώς θα έχουν μεταβληθεί οι γλυκοπρωτεΐνες σε αυτούς τους νέους ιούς; Επιμέλεια: Ιωαννίδης Τάσος Μάθημα 4ο