Vai jūs mācāties bioloģijas eksāmenam? Vai esat spiests palikt gultā ar gripu un vēlaties uzzināt, kāda veida mikroorganismi izraisa slimības? Lai gan baktērijas un vīrusi var izraisīt saslimšanu līdzīgā veidā, patiesībā tie ir ļoti dažādi organismi ar ļoti atšķirīgām īpašībām. Uzzinot atšķirību starp abiem, var palīdzēt jums būt informētam par saņemto medicīnisko aprūpi un labāk izprast sarežģītās bioloģiskās sistēmas, kas visu laiku darbojas jūsu ķermenī. Jūs varat uzzināt, kā atšķirt baktērijas un vīrusus, ne tikai iepazīstoties ar to pamatiem, bet arī pārbaudot tos mikroskopā un atklājot vairāk par to sastāvu un funkciju.
Solis
1. daļa no 2: Atšķirības apguve
1. solis. Uzziniet pamata atšķirības
Starp baktērijām un vīrusiem ir lielas atšķirības lieluma, izcelsmes un ietekmes uz ķermeni ziņā.
- Vīrusi ir mazākā un vienkāršākā dzīvības forma; Vīrusi ir 10 līdz 100 reizes mazāki nekā baktērijas.
- Baktērijas ir vienas šūnas organismi, kas var dzīvot gan citu šūnu iekšienē, gan ārpus tām. Baktērijas var dzīvot bez saimniekšūnas. Turpretī vīrusi ir tikai intracelulāri organismi, kas nozīmē, ka tie var iefiltrēties saimniekšūnā un pēc tam dzīvot šūnā. Vīrusi darbojas, mainot saimniekšūnas ģenētisko materiālu no parastās funkcijas uz paša vīrusa ražošanu.
- Antibiotikas nevar iznīcināt vīrusus, bet tās var nogalināt lielāko daļu baktēriju, izņemot baktērijas, kas kļuvušas rezistentas pret antibiotikām. Nepareiza un pārmērīga antibiotiku lietošana var izraisīt baktēriju rezistenci pret antibiotikām. Antibiotikas būs mazāk efektīvas pret baktērijām, kas var būt kaitīgas. Gramnegatīvās baktērijas ir ļoti izturīgas pret ārstēšanu, izmantojot antibiotikas, taču dažas antibiotikas var tās iznīcināt.
2. solis. Atzīstiet reprodukcijas atšķirības
Lai vairotos, vīrusiem, piemēram, augiem vai dzīvniekiem, ir jābūt dzīvam saimniekam. Tikmēr lielākā daļa baktēriju var augt uz nedzīvām virsmām.
- Baktērijām ir viss "aprīkojums" (šūnu organoīdi), kas nepieciešami augšanai un vairošanai, un parasti vairojas aseksuāli.
- Turpretī vīrusi būtībā nes informāciju - piemēram, DNS vai RNS, ietīti proteīna apvalkā un/vai membrānā. Lai vairotos, vīrusiem nepieciešama saimniekšūnu iekārta. Vīrusa "kājas" pieķersies šūnu virsmai, un vīrusā esošais ģenētiskais materiāls tiks pārnests uz šūnu. Citiem vārdiem sakot, vīrusi patiesībā nav “dzīvas” lietas, bet būtībā ir informācija (DNS vai RNS), kas peld apkārt, līdz atrod piemērotu saimnieku.
3. solis. Nosakiet, vai organismam ir labvēlīga ietekme uz ķermeni
Lai cik grūti liktos ticēt, mūsu ķermenī (bet atsevišķi) dzīvo tik daudz sīku organismu. Faktiski, ņemot vērā tīro šūnu skaitu, lielākā daļa cilvēku veido aptuveni 90% no mikrobu dzīves un tikai 10% no cilvēka šūnām. Daudzas baktērijas mierīgi dzīvo mūsu ķermenī; daži pat veic ļoti svarīgas funkcijas, piemēram, ražo vitamīnus, sadala atkritumus un ražo skābekli.
- Piemēram, lielu daļu gremošanas procesa veic baktēriju veids, ko sauc par "zarnu floru". Šīs baktērijas arī palīdz uzturēt pH līdzsvaru organismā.
- Lai gan daudzi cilvēki pazīst "labās baktērijas" (piemēram, zarnu floru), ir arī "labie" vīrusi, piemēram, bakteriofāgi, kas "nolaupa" baktēriju šūnu mehānismu un iznīcina šūnas. Jēlas universitātes pētnieki ir izveidojuši vīrusu, kas varētu palīdzēt nogalināt smadzeņu audzējus. Tomēr nav pierādīts, ka lielākā daļa vīrusu spēj veikt cilvēkiem labvēlīgas funkcijas. Parasti vīrusi ir tikai kaitīgi.
4. solis. Pārbaudiet, vai organisms atbilst dzīvības kritērijiem
Lai gan nav precīzas oficiālas definīcijas tam, ko sauc par dzīvi, zinātnieki piekrīt, ka bez šaubām baktērijas ir dzīvas būtnes. Tikmēr vīrusi vairāk atgādina zombijus: nav miruši, bet noteikti nav dzīvi. Piemēram, vīrusiem ir dažas dzīves pazīmes, piemēram, ģenētiskā materiāla klātbūtne, tie laika gaitā attīstās dabiskās atlases rezultātā un var vairoties, atkārtojoties. Tomēr vīrusiem nav savas šūnu struktūras vai metabolisma; Lai vairotos, vīrusiem nepieciešama saimniekšūna. Citiem vārdiem sakot, vīrusi būtībā nav dzīvi. Apsveriet sekojošo:
- Ja vīruss nav iebrucis citu organismu šūnās, vīruss būtībā ir pilnīgi neaktīvs. Nav bioloģisku procesu, kas notiek vīrusa ķermenī. Vīrusi nevar metabolizēt barības vielas, ražot un izdalīt atkritumus vai pārvietoties paši. Citiem vārdiem sakot, vīrusi ir ļoti līdzīgi nedzīviem objektiem. Vīrusi ilgstoši var palikt "mirušā" stāvoklī.
- Kad vīruss nonāk saskarē ar iebrūkošu šūnu, vīruss piesaista sevi un olbaltumvielu enzīms izšķīdina šūnas sienu, lai vīruss varētu novirzīt savu ģenētisko materiālu šūnā. Šajā posmā, kad vīruss nolaupa šūnu, lai vairotos, tas sāk demonstrēt vienu svarīgu dzīves iezīmi: spēju nodot savu ģenētisko materiālu nākamajai paaudzei, tādējādi radot vairāk organismu, kas ir tieši tādi paši kā vīruss.
5. solis. Nosakiet baktēriju un vīrusu izplatītākos slimību cēloņus
Ja jums ir kāda slimība un zināt, kas tā ir, noskaidrot, vai jums ir baktērija vai vīruss, var būt tikpat vienkārši, kā uzmeklēt informāciju par pašu slimību. Biežas slimības ar baktēriju un vīrusu cēloņiem ir:
-
Baktērijas:
Pneimonija, saindēšanās ar pārtiku (parasti izraisa E. coli), meningīts, rīkles iekaisums, ausu infekcijas, brūču infekcijas, gonoreja.
-
Vīruss:
gripa, vējbakas, saaukstēšanās, B hepatīts, masaliņas, SARS, masalas, Ebola, HPV, herpes, trakumsērga un HIV (vīruss, kas izraisa AIDS).
- Ņemiet vērā, ka dažas slimības, piemēram, caureju un gripu, var izraisīt jebkura veida organisms.
- Ja jūs precīzi nezināt savu slimību, būs grūtāk noteikt atšķirību starp baktērijām un vīrusiem, jo katra organisma simptomus var būt grūti atšķirt. Gan baktērijas, gan vīrusi var izraisīt sliktu dūšu, vemšanu, paaugstinātu ķermeņa temperatūru, nogurumu un sliktu pašsajūtu. Labākais (un dažreiz vienīgais) veids, kā noteikt, vai Jums ir bakteriāla vai vīrusu infekcija, ir apmeklēt ārstu. Ārsts veiks laboratorijas testus, lai noteiktu, kāda veida infekcija jums ir.
- Viens veids, kā noteikt, vai jums ir vīruss vai baktērijas, ir novērtēt pašreizējās antibiotiku terapijas efektivitāti. Antibiotikas, piemēram, penicilīns, var palīdzēt tikai tad, ja Jums ir bakteriāla infekcija, nevis vīrusu infekcija. Šī iemesla dēļ antibiotikas var lietot tikai pēc ārsta norādījuma.
- Lielākā daļa vīrusu infekciju un slimību, tostarp saaukstēšanās, nav izārstējamas, taču ir pretvīrusu zāles, kas bieži var palīdzēt pārvaldīt vai ierobežot slimības simptomus un smagumu.
6. solis. Izmantojiet šo vienkāršo tabulu, lai pārbaudītu galvenās atšķirības starp baktērijām un vīrusiem
Lai gan ir vairāk atšķirību nekā šeit uzskaitītas, zemāk ir vissvarīgākās
| Organisms | Izmērs | Struktūra | Reprodukcijas metode | Pārkraušana | Dzīve? |
|---|---|---|---|---|---|
| Baktērijas | Lielāks (apmēram 1000 nanometri) | Viena šūna: peptidoglikāna/polisaharīda šūnu siena; šūnu membrānu; ribosomas; Brīvi peldoša DNS/RNS | Aseksuāls. Imitē DNS un vairojas ar skaldīšanu (sadalīšanu). | Antibiotikas; antibakteriāls tīrīšanas līdzeklis ārējai sterilizācijai | Jā |
| Vīruss | Mazāks (20-400 nanometri) | Bez šūnām: vienkārša olbaltumvielu struktūra; nav šūnu sienu vai membrānu; nav ribosomu, DNS/RNS ietīta proteīna apvalkā | Nolaupa saimniekšūnas, padarot tās par vīrusa DNS/RNS dublēšanos; jaunais vīruss tiek izņemts no saimniekšūnas. | Nav zināmas zāles. Vakcīnas var novērst slimības; simptomus var ārstēt. | Nezinams; neatbilst vispārējam dzīves līmenim. |
2. daļa no 2: Mikroskopisko pazīmju analīze
1. solis. Meklējiet šūnas klātbūtni
Attiecībā uz struktūru baktērijas ir sarežģītākas nekā vīrusi. Baktērijas ir organismi, kas pazīstami kā vienšūnas. Tas nozīmē, ka katra baktērija sastāv tikai no vienas šūnas. No otras puses, cilvēka ķermenī ir triljoni šūnu.
- Tikmēr vīrusiem vispār nav šūnu. Vīrusi sastāv no olbaltumvielu struktūras, ko sauc par kapsīdu. Lai gan šis kapsīds satur vīrusa ģenētisko materiālu, tam trūkst patiesu šūnu iezīmju, piemēram, šūnu sienas, nesējproteīni, citoplazma, organoīdi utt.
- Citiem vārdiem sakot, ja jūs skatāties uz šūnu, izmantojot mikroskopu, jūs skatāties uz baktērijām, nevis vīrusiem.
2. solis. Pārbaudiet organisma lielumu
Viens no ātrākajiem veidiem, kā noteikt atšķirību starp baktērijām un vīrusiem, ir noskaidrot, vai tos var redzēt ar parastu mikroskopu. Ja jūs to redzat, tas nav vīruss. Vīrusi parasti ir apmēram 10 līdz 100 reizes mazāki nekā parastās baktērijas. Vīrusi ir tik mazi, ka tos nevar redzēt ar parastu mikroskopu, izņemot to ietekmi uz šūnu. Lai redzētu vīrusus, ir nepieciešams elektronu mikroskops vai cits ļoti jaudīgs mikroskops.
- Baktērijas gandrīz vienmēr ir daudz lielākas nekā vīrusi. Patiesībā lielākie vīrusi ir tik lieli kā mazākās baktērijas.
- Baktēriju izmēri parasti ir no viena līdz vairākiem mikrometriem (1000+ nanometri). Turpretī lielākā daļa vīrusu ir mazāki par 200 nanometriem, kas nozīmē, ka tos nevar redzēt lielākajā daļā esošo mikroskopu.
3. solis. Pārbaudiet ribosomas (un citu organellu neesamību)
Lai gan baktērijām ir vairākas šūnas, tās nav sarežģītas šūnas. Baktērijām nav kodola un citu organellu, izņemot ribosomas.
- Jūs varat atrast ribosomas, meklējot mazus vienkāršus organoīdus. Šūnas attēlā ribosomas parasti attēlo punkti un apļi.
- Turpretī vīrusiem nav organellu, ieskaitot ribosomas. Patiesībā, izņemot ārējo proteīna kapsīdu, dažus vienkāršus proteīnu enzīmus un ģenētisko materiālu DNS/RNS formā, vairuma vīrusu struktūrā nav daudz citu.
4. solis. Novērot organisma reproduktīvo ciklu
Baktērijas un vīrusi nav tādi kā vairums dzīvnieku. Abiem nav seksa un viņi neapmainās ar ģenētisko informāciju ar citiem tāda paša veida organismiem, lai vairotos. Tomēr tas nenozīmē, ka baktērijām un vīrusiem ir vienāds vairošanās veids.
- Baktērijas vairojas aseksuāli. Lai vairotos, baktērijas atkārto savu DNS, pagarinās un sadalās divās meitas šūnās. Katra meitas šūna iegūst DNS kopiju, tādējādi padarot to par klonu (perfekta kopija). Parasti šo procesu var redzēt, izmantojot mikroskopu. Katra meitas šūna augs un galu galā atkal sadalīsies divās šūnās. Atkarībā no baktēriju sugas un ārējiem apstākļiem baktērijas šādā veidā var vairoties ļoti ātri. Jūs varat redzēt šo procesu, izmantojot mikroskopu, un atšķirt baktērijas no parastajām šūnām.
- No otras puses, vīrusi nevar vairoties paši. Tā vietā vīruss uzbrūk citām šūnām un izmanto ķermeņa sistēmu jaunu vīrusu radīšanai. Galu galā tiek veidots tik daudz vīrusu, ka uzbruktā šūna plīst un nomirst, atbrīvojot jaunus vīrusus.
Saistīts raksts
- Veicot Gram krāsošanas metodi
- Vīrusu infekcijas atpazīšana datorā
