Вы готовитесь к экзамену по биологии? Вы вынуждены оставаться в постели с гриппом, и вам интересно узнать, какой тип микроорганизма вызывает у вас заболевание? Хотя бактерии и вирусы могут вызывать заболевание одинаковым образом, на самом деле это очень разные организмы с очень разными свойствами. Изучение разницы между ними может помочь вам быть в курсе проводимого лечения и лучше понять сложные биологические системы, которые постоянно работают внутри вашего тела. Вы можете узнать, как отличить бактерии от вирусов, не только изучив основные сведения о них, но и изучив их под микроскопом и узнав больше об их составе и функциях.
Шаг
Часть 1 из 2: узнать разницу
Шаг 1. Изучите основные отличия
Между бактериями и вирусами существуют большие различия в размере, происхождении и влиянии на организм.
- Вирусы - это самая маленькая и простая форма жизни; Вирусы в 10-100 раз меньше бактерий.
- Бактерии - это одноклеточные организмы, которые могут жить как внутри, так и вне других клеток. Бактерии могут жить без клетки-хозяина. Напротив, вирусы - это просто внутриклеточные организмы, что означает, что они могут проникать в клетку-хозяин, а затем жить внутри клетки. Вирусы работают, изменяя генетический материал клетки-хозяина с его нормальной функции на производство самого вируса.
- Антибиотики не могут убить вирусы, но они могут убить большинство бактерий, за исключением бактерий, которые стали устойчивыми к антибиотикам. Неправильное и чрезмерное использование антибиотиков может привести к устойчивости бактерий к антибиотикам. Антибиотики будут менее эффективны против вредных бактерий. Грамотрицательные бактерии очень устойчивы к лечению антибиотиками, но могут быть убиты некоторыми антибиотиками.
Шаг 2. Признайте различия в способах воспроизведения
Для размножения вирусам необходим живой хозяин, например растения или животные. Между тем, большинство бактерий могут расти на неодушевленных поверхностях.
- Бактерии имеют все «оборудование» (клеточные органеллы), необходимое для роста и размножения, и обычно размножаются бесполым путем.
- Напротив, вирусы в основном несут информацию - например, ДНК или РНК, покрытые белковой оболочкой и / или мембраной. Вирусы нуждаются в оборудовании клетки-хозяина для размножения. «Ноги» вируса будут прилипать к поверхности клетки, и генетический материал, содержащийся в вирусе, переносится в клетку. Другими словами, вирусы на самом деле не «живые» существа, а в основном представляют собой информацию (ДНК или РНК), которая плавает вокруг, пока не найдет подходящего хозяина.
Шаг 3. Определите, благотворно ли влияет организм на организм
Как бы тяжело это ни звучало, существует так много крошечных организмов, которые живут внутри (но помимо) наших тел. Фактически, с точки зрения количества чистых клеток, подавляющее большинство людей составляют примерно 90% микробной жизни и только 10% человеческих клеток. Многие бактерии спокойно живут в нашем организме; некоторые даже выполняют очень важные функции, такие как производство витаминов, разложение отходов и производство кислорода.
- Например, большая часть пищеварительного процесса осуществляется бактериями, называемыми «кишечной флорой». Эти бактерии также помогают поддерживать баланс pH в организме.
- Хотя многие люди знакомы с «хорошими бактериями» (такими как кишечная флора), существуют также «хорошие» вирусы, такие как бактериофаги, которые «захватывают» механизм бактериальных клеток и убивают клетки. Исследователи из Йельского университета создали вирус, который может помочь убить опухоли головного мозга. Однако оказалось, что большинство вирусов не способны выполнять полезные для человека функции. Обычно вирусы только вредны.
Шаг 4. Убедитесь, что организм соответствует жизненным критериям
Хотя нет точного официального определения того, что называется жизнью, ученые соглашаются, что, без сомнения, бактерии - это живые существа. Между тем вирусы больше похожи на зомби: не мертвые, но определенно не живые. Например, вирусы обладают некоторыми общими характеристиками жизни, такими как наличие генетического материала, эволюционируют с течением времени в результате естественного отбора и могут воспроизводиться путем самовоспроизведения. Однако вирусы не имеют собственной клеточной структуры или метаболизма; Вирусы нуждаются в клетке-хозяине для размножения. Другими словами, вирусы по сути неживые. Учтите следующее:
- Когда вирус не вторгся в клетки других организмов, в основном вирус полностью неактивен. В организме вируса не происходит никаких биологических процессов. Вирусы не могут метаболизировать питательные вещества, производить и выводить отходы или перемещаться сами по себе. Другими словами, вирусы очень похожи на неодушевленные предметы. Вирусы могут долгое время оставаться в «мертвом» состоянии.
- Когда вирус вступает в контакт с вторгающейся клеткой, вирус прикрепляется, и белковый фермент растворяет клеточную стенку, чтобы вирус мог направить свой генетический материал в клетку. На этом этапе, когда вирус захватывает клетку для воспроизводства, он начинает проявлять одну важную характеристику жизни: способность передавать свой генетический материал следующему поколению, тем самым производя больше организмов, которые в точности похожи на сам вирус.
Шаг 5. Определите общие причины болезней, вызванные бактериями и вирусами
Если у вас есть болезнь и вы знаете, что это такое, выяснить, есть ли у вас бактерия или вирус, может быть так же просто, как поиск информации о самой болезни. Общие заболевания с бактериальными и вирусными причинами включают:
-
Бактерии:
Пневмония, пищевое отравление (обычно вызываемое кишечной палочкой), менингит, ангина, ушные инфекции, раневые инфекции, гонорея.
-
Вирус:
грипп, ветряная оспа, простуда, гепатит B, краснуха, ОРВИ, корь, лихорадка Эбола, ВПЧ, герпес, бешенство и ВИЧ (вирус, вызывающий СПИД).
- Обратите внимание, что некоторые заболевания, такие как диарея и грипп, могут быть вызваны любым типом организма.
- Если вы не знаете свое конкретное заболевание, будет сложнее отличить бактерии от вирусов, потому что симптомы каждого организма трудно различить. И бактерии, и вирусы могут вызывать тошноту, рвоту, повышение температуры тела, усталость и плохое самочувствие. Лучший (а иногда и единственный) способ определить, есть ли у вас бактериальная или вирусная инфекция, - это обратиться к врачу. Врач проведет лабораторные анализы, чтобы определить, какой у вас тип инфекции.
- Один из способов определить, есть ли у вас вирус или бактерии, - это оценить эффективность вашего текущего лечения антибиотиками. Антибиотики, такие как пенициллин, могут помочь только в том случае, если у вас бактериальная инфекция, а не вирусная инфекция. Вот почему вы можете принимать антибиотики только по назначению врача.
- Большинство вирусных инфекций и болезней, включая простуду, неизлечимы, но существуют противовирусные препараты, которые часто могут помочь контролировать или ограничить симптомы и тяжесть заболевания.
Шаг 6. Используйте эту простую таблицу, чтобы изучить основные различия между бактериями и вирусами
Хотя различий больше, чем перечислено здесь, ниже приведены наиболее важные
| Организм | Размер | Состав | Метод размножения | Умение обращаться | Жизнь? |
|---|---|---|---|---|---|
| Бактерии | Больше (около 1000 нанометров) | Отдельная клетка: клеточная стенка пептидогликан / полисахарид; клеточная мембрана; рибосомы; Свободно плавающая ДНК / РНК | Бесполое. Имитируйте ДНК и воспроизводите путем деления (расщепления). | Антибиотики; антибактериальный очиститель для внешней стерилизации | да |
| Вирус | Меньший (20-400 нм) | Бесклеточный: простая структура белка; отсутствие клеточных стенок и мембран; без рибосом, ДНК / РНК в белковой оболочке | Захватывает клетки-хозяева, заставляя их дублировать вирусную ДНК / РНК; новый вирус удаляется из клетки-хозяина. | Нет никакого известного лекарства. Вакцины могут предотвратить болезнь; симптомы можно лечить. | Неизвестный; не соответствует общему уровню жизни. |
Часть 2 из 2: Анализ микроскопических характеристик
Шаг 1. Ищите наличие клетки
Что касается структуры, бактерии сложнее вирусов. Бактерии - это одноклеточные организмы. Это означает, что каждая бактерия состоит только из одной клетки. С другой стороны, человеческое тело содержит триллионы клеток.
- Между тем у вирусов вообще нет клеток. Вирусы состоят из белковой структуры, называемой капсидом. Хотя этот капсид содержит генетический материал вируса, ему не хватает истинных характеристик клетки, таких как клеточная стенка, белки-носители, цитоплазма, органеллы и т. Д.
- Другими словами, если вы посмотрите на клетку в микроскоп, вы увидите бактерии, а не вирусы.
Шаг 2. Проверить размер организма
Один из самых быстрых способов отличить бактерии от вирусов - это посмотреть, можно ли их увидеть в обычный микроскоп. Если вы это видите, это не вирус. Вирусы обычно в 10-100 раз меньше обычных бактерий. Вирусы настолько малы, что вы не можете увидеть их в обычный микроскоп, кроме их воздействия на клетку. Чтобы увидеть вирусы, вам понадобится электронный микроскоп или другой микроскоп с очень большим увеличением.
- Бактерии почти всегда намного крупнее вирусов. Фактически, самые большие вирусы имеют размер самых маленьких бактерий.
- Бактерии обычно имеют размеры от одного до нескольких микрометров (1000+ нанометров). Напротив, большинство вирусов имеют размер менее 200 нанометров, что означает, что их нельзя увидеть с помощью большинства существующих микроскопов.
Шаг 3. Изучите рибосомы (и отсутствие других органелл)
Хотя бактерии имеют несколько клеток, они не являются сложными. У бактерий нет ядра и каких-либо органелл, кроме рибосом.
- Вы можете найти рибосомы, ища небольшие простые органеллы. На изображении клетки рибосомы обычно представлены точками и кружками.
- Напротив, у вирусов нет органелл, в том числе рибосом. Фактически, кроме внешнего белкового капсида, нескольких простых белковых ферментов и генетического материала в форме ДНК / РНК, в структуре большинства вирусов нет ничего другого.
Шаг 4. Понаблюдайте за репродуктивным циклом организма
Бактерии и вирусы не похожи на большинство животных. Оба не имеют пола и не обмениваются генетической информацией с другими организмами того же типа для размножения. Однако это не означает, что бактерии и вирусы размножаются одинаково.
- Бактерии размножаются бесполым путем. Для размножения бактерии реплицируют свою ДНК, удлиняются и делятся на две дочерние клетки. Каждая дочерняя клетка получает копию ДНК, что делает ее клоном (идеальной копией). Обычно этот процесс можно увидеть в микроскоп. Каждая дочерняя клетка будет расти и в конце концов снова разделится на две клетки. Таким образом, в зависимости от вида бактерий и внешних условий, бактерии могут очень быстро размножаться. Вы можете увидеть этот процесс с помощью микроскопа и отличить бактерии от обычных клеток.
- С другой стороны, вирусы не могут воспроизводиться сами по себе. Вместо этого вирус атакует другие клетки и использует систему организма для создания новых вирусов. В конце концов, образуется так много вирусов, что атакованная клетка лопается и умирает, выпуская новые вирусы.
Связанная статья
- Метод окрашивания по Граму
- Распознавание вирусной инфекции на компьютере
