Les virus
Coronavirus (ktsimage, iStockphoto)
Coronavirus (ktsimage, iStockphoto)
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Les virus ont un impact important sur les humains.
Les virus ont un impact important sur les humains. Le coronavirus 2019 ou COVID-19, le rhume simple, la grippe, le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) et les maladies comme le syndrome d’immunodéficience acquise (SIDA) découlent tous d’infections virales. Depuis des siècles, les scientifiques travaillent sans relâche pour comprendre comment les virus fonctionnent et pour trouver de meilleures façons de les combattre.
Structure d’un virus
Les virus sont très petits : en général, leur diamètre varie de 17 à 400 nanomètres. Leur diamètre est approximativement 1000 fois plus petit que le diamètre d’un cheveu humain ou 100 fois plus petit que celui d’une bactérie moyenne. Puisque les virus sont si petits, ils possèdent une structure cellulaire beaucoup plus simple que la structure des cellules animales ou bactériennes.
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Les virus prennent des formes et des niveaux de complexité variés et, comme les bactéries, ils sont classés en fonction de leur forme. Les photos de virus ressemblent à des créatures tirées de films de science-fiction. Certains virus prennent la forme de polyèdres (formes géométriques tridimensionnelles à plusieurs facettes) connectés par des petites « pattes » articulées, alors que d’autres virus ressemblent à des grains de maïs soufflé arrondis.
Chaque virus peut être classé dans l’une des quatre catégories générales suivantes
Virus hélicoïdaux : ressemblent à de longs bâtonnets pouvant être rigides ou flexibles. Le virus hélicoïdal illustré ci-dessous est un virus de la mosaïque de la tomate. Celui-ci cause un changement d’apparence aux feuilles et fruits des plants de tomates qui deviennent tachetés.
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L’illustration en couleur montre un cylindre violet. L’intérieur est creux. Au centre de ce cylindre, on retrouve une spirale dorée. Le cylindre comporte des lignes texturées et bosselées. L’ensemble de la structure correspond à la « capside ». Une bosse correspond à une « capsomère ». La spirale à l’intérieur ressemble à un ressort fait d’un fil d’or. Il s’agit de l’« ARN ».
Virus polyédriques : sont des virus de forme géométrique tridimensionnelle, ce qui signifie que leur capside peut comporter plusieurs facettes. La plupart des virus polyédriques comportent 20 facettes triangulaires et 12 segments. Le virus polyédral présenté est un adénovirus, qui cause des infections respiratoires.
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L’illustration en couleur montre une forme géométrique dorée à trois dimensions. À l’intérieur de la forme géométrique, il semble y avoir des ficelles bleues. Les parois externes de la forme sont faites de petites sphères dorées. La structure correspond à la « capside ». Une sphère dorée correspond à une « capsomère ». Chaque coin de la forme comporte un mince bâtonnet avec un petit disque à l’extrémité. Les bâtonnets ressemblent à des punaises dorées. Ce sont les « glycoprotéines ». L’une des parois triangulaires de la forme géométrique révèle des composantes emmêlées à l’intérieur. Elles ressemblent à des ficelles emmêlées. Elles correspondent à l’« ADN ».
Virus enveloppés : sont des virus de forme sphérique parce que leur capside est recouverte d’une enveloppe formée de protéines, de lipides ou de glucides. Le virus enveloppé présenté est un virus de l’immunodéficience humaine (VIH), qui cause le SIDA chez les humains. Les coronavirus sont un type de virus enveloppés.
L’épidémie de coronavirus de 2019 a été causée par un virus de ce type. La grippe aussi. Le syndrome respiratoire aigu sévère ou le SRAS, et le syndrome respiratoire du Moyen-Orient, ou MERS sont également causés par des virus enveloppés. Le virus enveloppé illustré ci-dessous est un virus de la grippe qui provoque des symptômes respiratoires tels la toux et les maux de gorge.
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L’illustration en couleur montre une sphère bleue avec des structures vertes à l’extérieur et des cylindres ressemblant à des tubes à l’intérieur. La sphère est lisse et creuse avec des parois épaisses. Il s’agit de l’« enveloppe virale » La surface extérieure est parsemée de bâtonnets verts avec des disques aux extrémités. Cette structure en forme de punaise correspond à la « glycoprotéine ». À l’intérieur de l’enveloppe virale, de courts cylindres rayés roses et rouges flottent. Un cylindre correspond à la « capside ». Chaque capside est creuse et contient une spirale dorée. La spirale représente l’« ARN ».
Virus complexes : ont une structure complexe et comportent par exemple des capsides fixées à d’autres structures ressemblant à des « pattes ». Le virus complexe présenté est un bactériophage, qui est un virus infectant des bactéries.
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L’illustration en couleur montre une structure verte qui ressemble à une tête à plusieurs faces sur un corps cylindrique avec de longues pattes pliées. En commençant par le haut, la première partie de la structure est une forme géométrique verte. Il s’agit de la « capside ». L’une des parois triangulaires de cette forme est ouverte pour révéler un enchevêtrement de formes bleues ressemblant à des ficelles à l’intérieur. Ces formes correspondent à l’« ADN ». Toute cette section correspond à la « tête ». La tête est posée sur une fine tige jaune. Celle-ci est entourée d’un large anneau appelé « col ». En dessous, le reste de la structure entière correspond à la « queue ». Cela comprend un certain nombre de structures plus petites. La tige du haut mène au centre d’un cylindre creux fait de petites sphères vertes. Ce cylindre s’appelle la « gaine contractile ». Six tubes verts, longs et fins, s’étendent du bas vers le haut de la gaine, puis se recourbent brusquement vers le sol. Ces tubes ressemblent à des pattes d’araignées. Un tube correspond à une « fibre caudale ». Le bord inférieur de la gaine contractile comporte des formes triangulaires vertes. Ces formes s’appellent des « spicules ».
Les virus sont-ils des êtres vivants?
La communauté scientifique n’est pas certaine si les virus sont vivants ou non. Il y a de nombreuses caractéristiques des êtres vivants qu’ils ne partagent pas.
Ils n’ont pas de cellule. Ils ont un ADN ou ARN, mais ils n’ont pas de membrane cellulaire ni d’organite.
Ils ne peuvent pas produire leur propre énergie. En d’autres mots, ils n’ont pas de métabolisme. Un métabolisme renvoie à l’ensemble des réactions chimiques dont un organisme a besoin pour vivre.
Ils ne peuvent pas se reproduire par eux-mêmes. Ils doivent vivre à l’intérieur d’une cellule hôte pour produire plus de virus. Les hôtes peuvent être des cellules bactériennes, végétales ou animales.
Ils n’utilisent pas d’énergie par eux-mêmes. Les virus utilisent seulement l’énergie de leur cellule hôte. Avant d’entrer en contact avec elle, ils sont inactifs. Certaines bactéries fonctionnent aussi de cette manière.
Ils ne répondent pas vraiment à leur environnement. Les virus interagissent avec leur cellule hôte en l’infectant, mais ils ne peuvent pas faire beaucoup plus que ça.
Comment les virus se reproduisent-ils?
Qu’ils soient vivants ou non, les virus peuvent se reproduire. C’est ce qui se produit quand ton corps a une infection virale. Le virus utilise tes cellules pour se répliquer. Ce processus est souvent appelé le cycle de vie d’un virus. Les étapes de ce cycle sont illustrées ci-dessous.
Cycle de vie d'un virus (© 2023 Parlons sciences).
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Infographie couleur avec des illustrations des cinq stades de la réplication virale. Dans le haut se trouve le titre « Comment fonctionne la réplication virale ». De chaque côté du titre se trouvent de petites illustrations de virus. La première rubrique est « 1 Fixation ». À côté se trouve une illustration d’un virus complexe posé sur le dessus d’une sphère jaune avec un petit ovale rouge à l’intérieur. Le texte en dessous dit : « Le virus se fixe à la paroi cellulaire de l’hôte. La fixation est parfois appelée « absorption » En dessous, la deuxième rubrique est intitulée « 2 Pénétration ». Dans cette illustration, une mince forme rouge ressemblant à une ficelle part du bas du virus et s’étend jusque dans la partie supérieure de la cellule. Le texte dit : « L’acide nucléique, ou l’information génétique du virus, traverse la membrane cellulaire et entre dans la cellule hôte. » La troisième rubrique est intitulée « 3 Réplication ». Dans cette illustration, le virus n’est plus situé sur le dessus de la cellule. Il y a maintenant trois têtes de virus, trois gaines contractiles et six fibres caudales qui flottent à l’intérieur de la cellule. Le texte dit : « Une fois à l’intérieur de la cellule hôte, le virus force cette dernière à produire la structure nécessaire à sa réplication. » La troisième rubrique est intitulée « 4 Assemblage ». Dans cette illustration, trois virus complets flottent à l’intérieur de la cellule hôte. Le texte dit : « La structure du virus produite par la cellule forme de nouveaux virus. » La dernière rubrique est intitulée « 5 Libération ». Dans cette illustration, les virus émergent de la cellule hôte en faisant éclater la paroi. Le texte dit : « Les virus assemblés sont libérés de la cellule. Ils peuvent maintenant infecter d’autres cellules et répéter le processus. »
Merci aux rédacteurs bénévoles du Défi Parlons sciences qui ont contribué au contenu de cette fiche documentaire.
En savoir plus
Qu’est-ce qu’un virus? (2020) AFP-- Cette animation présente une introduction sur les virus et leurs impacts sur les humains. (1:44)
Qu'est-ce qu'un virus? (2018) C'est Pas Sorcier -- Une introduction visuelle aux virus. (0:52)
Comment les virus s'attaquent-ils aux cellules? (2018) C'est Pas Sorcier -- Ce vidéo explique comment les virus s’attaquent aux cellules. (0:51)
Le Virus (2015) -- ce tutoriel visuel de Tutorat Médecine définit et explique plus en détails ce qu’est un virus (6:48).
Références
Freudenrich, C., & Kiger P. J. (2020). How viruses work. HowStuffWorks.
Morgridge Institute for Research. (2020). Virus structure.
Open Text BC. (n.d.). The viral life cycle.
Wagner, R. & Krug, R. (n.d). Virus. Encyclopaedia Britannica.