Вирус в клетке
Рассказанное в предыдущей главе относится к вирусам, находящимся вне организма, по латыни такое состояние называется in vitro. Если же возбудитель находится в живом организме, то состояние его обозначают in vivo. Для того чтобы изучить структуру вирионов, приходится выделять вирусы, отделять их от жизненно необходимой им среды, в результате чего они перестают размножаться. Правда, применяют и такие методы очистки, после которых они могут сохранить жизнеспособность и инфекционность и, если их вернуть в благоприятные условия, они не замедлят проявить свою агрессивность. Но в электронном микроскопе приходится все же исследовать «убитые» вирусы, а точнее, препараты, приготовленные из вирусов.
Чтобы составить полное представление об обитателях этого мира природы, мало одних визуальных наблюдений очищенных вирусов. Вирус «живет» и делает свое черное дело тогда, когда проникает внутрь клетки. Решающие события в жизни вирусов происходят на клеточном уровне и, к сожалению, абсолютно невидимы. Однако ученым все же удается представить характер взаимодействия. Общая схема строится из отдельных фрагментов остановленных в какой-то момент процессов. Вирионы на месте преступления можно «поймать», сделав тонкий срез клетки. О месте нахождения вирусов специфических частиц можно судить по иммунологическим реакциям, с помощью цитологических методов, меченых атомов, путем определения активности частей вирусов и т. п. Чтобы взаимодействовать с клеткой, компоненты вируса должны перестроиться. А взаимодействие это может протекать по-разному. Вирус может размножаться и быстро разрушить клетку. Бывает, что между вирусом и клеткой устанавливается прочная связь, не мешающая воспроизводству клетки. Не исключено и полное разрушение вируса при его вторжении в клетку.
«Рабочее» место вируса. Клетка является основным «кирпичиком» жизни. Вне клетки жизни нет. Такая оценка роли биологических клеток известна каждому школьнику. Название «клетка» предложил англичанин Р. Гук еще в 1665 г., но только в XIX в. началось ее систематическое изучение. Подробно исследовать клетку удалось при помощи электронного микроскопа. Для изучения элементарной живой системы используются химические методы, точнее — биохимические.
Несмотря на то, что клетки могут быть в составе различных организмов и органов (бактерий, икринок, эритроцитов, нервов и др.) и даже существовать как самостоятельные (простейшие) организмы, в их строении и функциях обнаружено много общего. В каждой клетке имеются ядро и цитоплазма (кроме клеточных стенок и цитоплазматических мембран). Большинство клеток содержит одно ядро, но существуют и многоядерные клетки (в печени, в мышцах и др.). Жизненный цикл большинства клеток составляет два периода.
В период деления образуются две дочерние клетки. Второй период — промежуточный между делениями. В этот момент в ядре клетки можно обнаружить ядерную оболочку, ядерный сок, ядрышко, хроматин. В ядрышке сосредоточена РНК и белок; там же и синтезируется РНК. ДНК находится в хромосомах.
Продолжительность жизни клеток составляет от нескольких часов (бактерии, дрожжи) до нескольких суток (клетки корешков растений). В многоклеточном организме имеются и неделящиеся клетки (например, нервные клетки).
Все части клетки взаимодействуют между собой. Удаление ядра делает клетку нежизнеспособной. Если по какой-либо причине число хромосом в дочерней клетке окажется меньше или больше, чем в материнской, изменится их форма или расположение, то жизнедеятельность клетки нарушится, что может привести ее к гибели.
Незначительные повреждения, такие, как одиночный разрыв наружной мембраны или повреждение незначительного участка цитоплазмы, органоидам удается ликвидировать. Однако от повреждений больших участков, вызывающих существенные нарушения жизнедеятельности ядра и органоидов цитоплазмы, клетка погибает.