Vznik života a mikroorganismy

Viry - na hranici živého

Učebnice se stále tvoří

Vidíte vše, co je nyní zveřejněné. Nové lekce budou přibývat postupně.

01

Badatelská otázka

Jak vypadají neviditelní zabijáci?

Zadání

Promysli a zapiš si své úvahy

Viry pouhým okem vidět nemůžeme, jsou totiž extrémně malí. Naše oko už má problém rozeznat struktury menší než 0,1 milimetru. Viry jsou ale ještě 350 krát až 50 000 krát menší. Přesto dnes díky speciálním mikroskopům víme přesně, jak vypadají.

 

A že těch tvarů je:

Prohlédni si, co mají viry společného a zkus si nakreslit vlastní virus. Pomocí výkladu níže si pak zaznač do viru názvy jednotlivých částí viru.

Základní vysvětlení

Viry mohou mít mnoho tvarů, složení je však většinou dost podobné.

Všechny viry v sobě mají genetickou informaci - ta obsahuje kompletní návod, jak sestavit nový virus (je to takový centrální počítač vesmírné lodi). 

Aby byla genetická informace chráněna, je virus uzavřen vždy v proteinovém obalu (tzv. kapsida), ten se dá přirovnat k plášti lodi. Stejně jako vesmírná loď i virus potřebuje “vidět” kolem sebe. K tomu slouží receptory (taková čidla) pomocí kterých se virus chytá na buňky organismu, do kterého chce proniknout. Některé viry (ne všechny) mohou mít také membránový obal, který si berou z hostitelské buňky, ve které vznikly.

02

Badatelská otázka

Jak se viry rozmnožují?

Zadání

Promysli a zapiš si své úvahy

Prohlédni si nákres rozmnožování virů.

 

Otázky:

  1. Může se virus rozmnožovat sám?
  2. Co k tomu potřebuje?
  3. Co se děje s buňkou, ve které je virus?
Základní vysvětlení

Viry pomocí receptorů nasedají na konkrétní typy buněk - receptory přesně rozeznávají, do jaké buňky se chce virus dostat - proto nenapadá jen tak jakýkoliv orgán, ale třeba jen plíce nebo buňky imunitního systému.

Jakmile virus pronikne do buňky, uvolní svou genetickou informaci. Ta obsahuje návod na sestavení nových virů - buňka nerozezná, že se nejedná o její vlastní návod, proto začne automaticky vyrábět nové viry.

Jakmile je virů v buňce hodně začnou se buď pomalu uvolňovat z buňky do okolí. Buňka pak slábne, protože nemá dost sil na produkci vlastních struktur. V horším případě se může stát, že buňka tvoří viry dokud nepraskne - tím buňka umře a naše tkáň se poškozuje a do okolí se najednou uvolní velké množství nových virů.

Rozšířený výklad

Některé viry dokonce schovají svou genetickou informaci přímo do genetické informace našich buněk v jádře. V tomto stavu může přebývat i roky - například virus HIV způsobující onemocnění AIDS. Z DNA našich buněk virus zatím neumíme odstranit.

03

Badatelská otázka

Jsou viry živé?

Zadání

Promysli a zapiš si své úvahy

Připomeň si lekci, kde jsme se věnovali projevům života.

 

Srovnej, jak se rozmnožují a žijí viry a bakterie. Pokus se zamyslet, zda jsou viry živé nebo ne. Svůj názor opři o fakta.

Základní vysvětlení

Viry v mnoha směrech vykazují projevy života. Nicméně mají jednu zásadní vadu - nejsou schopny se samostatně rozmnožovat. Pouze předají svou genetickou informaci jiné buňce a ta podle ní staví nové viry. Virus je navíc nebuněčný - tedy není tvořen buňkou. Nemá v sobě organely jako běžná buňka. Je to jen obal s DNA a pár proteiny na povrchu. Virus tedy nelze zcela považovat za živý. Často však říkáme, že se jedná o strukturu na pomezí živého a neživého světa.

04

Badatelská otázka

Pomohou antibiotika na rýmu?

Zadání

Promysli a zapiš si své úvahy

Prozkoumej tabulku s nemocemi níže. Jak se liší léčba nemocí způsobených bakteriemi a jak léčba způsobena antibiotiky?  

Virová a bakteriální onemocnění
Název nemoci Původce (Virus / Bakterie) Jak se nemoc léčí
Streptokoková angína Bakterie (Streptococcus pyogenes) Antibiotika (např. penicilin). Zničí přímo bakterie, které způsobují zánět mandlí a bolest v krku.
Lymeská borelióza Bakterie (Borrelia burgdorferi) Antibiotika. Nasazují se po přisátí infikovaného klíštěte k likvidaci bakterií v těle.
Zánět středního ucha (hnisavý) Bakterie (nejčastěji Streptococcus pneumoniae) Antibiotika (často ve formě kapek nebo sirupu). Zlikvidují hnisavou bakteriální infekci, bolest se tlumí analgetiky.
Běžné nachlazení (rýma) Virus (např. Rhinoviry) Léčba symptomů. Klid na lůžku, kapky do nosu (na uvolnění ucpaných dýchacích cest), dostatek tekutin (čaj). Tělo (imunita) musí virus zničit samo.
Chřipka Virus (Influenza virus) Léčba symptomů. Léky na snížení horečky (antipyretika), léky na tlumení bolesti svalů a kloubů, spánek. (Pouze u velmi ohrožených pacientů se nasazují speciální antivirotika).
Plané neštovice Virus (Varicella-zoster) Léčba symptomů. Tekutý pudr nebo speciální gely na zmírnění svědění puchýřků, léky na snížení teploty. Antibiotika by zde vůbec nefungovala.
  1. Proč se léčba liší?
  2. Mohla by antibiotika fungovat i proti běžnému nachlazení?
Základní vysvětlení

Antibiotika jsou látky, které ničí bakterie nebo zastavují jejich růst. Na viry nemají žádný efekt. Viry vstupují přímo do našich buněk a jsou často tímto způsobem chráněny. Abychom zničili virus, museli bychom zničit i buňku, ve které se nachází. Proto když máme rýmu nebo chřipku, tak pouze léčíme tzv. symptomy neboli příznaky - tedy snižujeme vysokou teplotu, tlumíme bolesti svalů apod. a čekáme až si imunitní systém poradí sám. Hlídáme, aby nám vysoká teplota samotná neublížila.

 

Antibiotika by na virus, tedy ani na rýmu, nefungovala. S virem tyto látky vůbec nereagují. Proto se antibiotika předepisují pouze na bakteriální onemocnění.

Chci vědět víc

Opravdu neexistují žádné léky přímo proti virům?

Zobrazit řešení

Na běžnou rýmu léky cílící na virus nemáme a ani nejsou potřeba. Věda ale vyvinula speciální léky pro závažná virová onemocnění (např. těžké formy chřipky, HIV nebo žloutenka). Těmto lékům se říká antivirotika.
Zatímco antibiotikum bakterii "rozbije", antivirotikum virus nezabíjí (virus nežije). Místo toho mu například zalepí jeho "klíč", takže se virus nedostane do naší buňky, nebo zablokuje kopírku uvnitř buňky, takže se virus nemůže dál množit. Pro běžné nemoci se ale nepoužívají, protože mají často vedlejší účinky a imunita si s rýmou poradí sama lépe a bezpečněji.

05

Badatelská otázka

Mohou být viry prospěšné?

Zadání

Promysli a zapiš si své úvahy

Antibiotika postupně ztrácí svou účinnost. V přírodě však mají bakterie vlastního nepřítele - říká se mu bakteriofág.

Pust si video níže a zjisti, co jsou bakteriofágy a jak funguje fágová terapie:

Základní vysvětlení

Kdo je ten zabiják bakterií? 

Jmenuje se bakteriofág (nebo zkráceně fág). Je to virus, který svým tvarem připomíná maličkou vesmírnou loď na nožičkách. Ačkoliv je to největší a nejsmrtelnější lovec na naší planetě, ty se ho bát nemusíš. Neloví totiž lidi, zvířata ani rostliny. Loví výhradně a pouze bakterie!

 

Proč nám fágy neublíží? (Pravidlo zámku a klíče): 

Každý virus se potřebuje dostat dovnitř nějaké buňky. K tomu používá speciální "klíč" na svém povrchu. Klíč bakteriofága perfektně pasuje pouze do "zámku" na povrchu bakterie. Tvé lidské buňky mají ale úplně jiné zámky. Fág se do tvé buňky jednoduše nedokáže vloupat, a proto propluje tvým tělem, aniž by ti jakkoliv uškodil.

 

Kobercový nálet vs. Odstřelovač: 

Když jsi nemocný a spolkneš antibiotika, fungují v tvém těle jako kobercový nálet (plošné bombardování). Zničí zlé bakterie, které ti způsobují nemoc, ale bohužel zničí i spoustu "hodných" bakterií ve tvých střevech, které potřebuješ pro dobré trávení a imunitu. Bakteriofág naopak funguje jako naváděná střela nebo elitní odstřelovač. Útočí jen na jeden jediný konkrétní druh zlé bakterie. Všech ostatních "hodných" bakterií ve tvém těle si vůbec nevšímá.

Rozšířený výklad

Když bakteriofág přistane na nepřátelské bakterii, chová se jako dokonalý biologický hacker. Vstříkne dovnitř bakterie svůj "zdrojový kód" (genetickou informaci). Bakterie v tu chvíli přestane fungovat normálně. Její vnitřní továrna se přeprogramuje a začne podle nového návodu vyrábět tisíce nových malých fágů. Když už je bakterie novými viry úplně plná, praskne a zemře. Noví fágové se rozletí do okolí a začnou lovit další bakterie stejného druhu. Jakmile v těle už žádné zlé bakterie nezbydou, fágové ztratí potravu a tvé tělo se jich přirozeně a bezpečně zbaví.