Kas õpite bioloogiaeksamiks? Kas olete sunnitud gripiga voodisse jääma ja uudishimulik teada, mis tüüpi mikroorganism teid haigeks teeb? Kuigi bakterid ja viirused võivad teid haigestuda sarnasel viisil, on need tegelikult väga erinevad organismid, millel on väga erinevad omadused. Nende kahe erinevuse tundmaõppimine aitab teil olla kursis teie pakutava meditsiinilise raviga ja annab teile parema ülevaate keerukatest bioloogilistest süsteemidest, mis kogu aeg teie kehas töötavad. Saate õppida eristama baktereid ja viirusi mitte ainult nende põhitõdede kaudu, vaid ka uurides neid mikroskoobi all ning avastades rohkem nende koostise ja funktsiooni kohta.
Samm
Osa 1 /2: Erinevuse õppimine
Samm 1. Õppige põhilisi erinevusi
Bakterite ja viiruste vahel on suuri erinevusi suuruse, päritolu ja kehale avaldatava mõju osas.
- Viirused on väikseim ja lihtsaim eluvorm; Viirused on 10–100 korda väiksemad kui bakterid.
- Bakterid on üherakulised organismid, mis võivad elada nii teistes rakkudes kui ka väljaspool neid. Bakterid võivad elada ilma peremeesrakuta. Seevastu viirused on lihtsalt rakusisesed organismid, mis tähendab, et nad võivad imbuda peremeesrakku ja seejärel elada rakus. Viirused töötavad, muutes peremeesraku geneetilise materjali tavapärasest funktsioonist viiruse enda tootmiseks.
- Antibiootikumid ei suuda viirusi tappa, kuid võivad tappa enamiku baktereid, välja arvatud antibiootikumide suhtes resistentseks muutunud bakterid. Antibiootikumide kuritarvitamine ja liigne kasutamine võib põhjustada bakterite resistentsuse antibiootikumide suhtes. Antibiootikumid on vähem tõhusad bakterite vastu, mis võivad olla kahjulikud. Gramnegatiivsed bakterid on antibiootikumravi suhtes väga vastupidavad, kuid mõned antibiootikumid võivad neid hävitada.
Samm 2. Tunnistage paljunemise erinevusi
Viirustel peab paljunemiseks olema elus peremeesorganism, näiteks taimed või loomad. Samal ajal võib enamik baktereid kasvada elututel pindadel.
- Bakteritel on olemas kõik "seadmed" (rakuorganellid), mis on vajalikud kasvamiseks ja paljunemiseks ning tavaliselt paljunevad aseksuaalselt.
- Seevastu viirused kannavad põhiliselt teavet - näiteks DNA või RNA, mis on pakitud valgukarva ja/või membraani. Viirused vajavad paljunemiseks peremeesraku seadmeid. Viiruse "jalad" kleepuvad rakupinnale ja viiruses sisalduv geneetiline materjal kantakse rakku. Teisisõnu, viirused ei ole tegelikult "elusad asjad", vaid on põhimõtteliselt teave (DNA või RNA), mis hõljub ringi, kuni leiab sobiva peremehe.
Samm 3. Tehke kindlaks, kas organismil on kehale kasulik mõju
Nii raske kui see ka ei usu, on meie kehas sees (kuid peale selle) nii palju pisikesi organisme. Tegelikult moodustab puhas rakkude arvu poolest valdav enamus inimesi ligikaudu 90% mikroobide elust ja ainult 10% inimrakkudest. Paljud bakterid elavad meie kehas vaikselt; mõned täidavad isegi väga olulisi funktsioone, näiteks toodavad vitamiine, lagundavad jäätmeid ja toodavad hapnikku.
- Näiteks viib suure osa seedimisprotsessist läbi teatud tüüpi bakter, mida nimetatakse "sooleflooraks". Samuti aitavad need bakterid säilitada kehas pH tasakaalu.
- Kuigi paljud inimesed tunnevad "häid baktereid" (näiteks soolefloorat), leidub ka "häid" viirusi, näiteks bakteriofaage, mis "kaaperdavad" bakterirakkude mehhanismi ja tapavad rakke. Yale'i ülikooli teadlased on loonud viiruse, mis võib aidata ajukasvajaid tappa. Siiski ei ole tõestatud, et enamik viirusi on võimelised täitma inimestele kasulikke funktsioone. Tavaliselt on viirused ainult kahjulikud.
Samm 4. Kontrollige, kas organism vastab elukriteeriumidele
Kuigi puudub täpne ametlik määratlus sellele, mida nimetatakse eluks, nõustuvad teadlased, et kahtlemata on bakterid elusolendid. Vahepeal on viirused pigem zombid: mitte surnud, kuid kindlasti mitte elusad. Näiteks viirused jagavad mõningaid elu tunnuseid, näiteks geneetilise materjali olemasolu, arenevad aja jooksul loodusliku valiku kaudu ja võivad paljuneda, kopeerides end. Kuid viirustel ei ole oma rakustruktuuri ega ainevahetust; Viirused vajavad paljunemiseks peremeesrakku. Teisisõnu, viirused on sisuliselt elutud. Kaaluge järgmist.
- Kui viirus ei ole tunginud teiste organismide rakkudesse, on viirus põhimõtteliselt täiesti passiivne. Viiruse kehas ei toimu bioloogilisi protsesse. Viirused ei suuda toitaineid metaboliseerida, jäätmeid toota ega väljutada ega ise liikuda. Teisisõnu, viirused on elutute objektidega väga sarnased. Viirused võivad jääda "surnud" olekusse pikaks ajaks.
- Kui viirus puutub kokku sissetungiva rakuga, kinnitub viirus ise ja valguensüüm lahustab rakuseina nii, et viirus saab oma geneetilise materjali rakku suunata. Selles etapis, kui viirus kaaperdab raku paljunemiseks, hakkab sellel ilmnema üks elu oluline tunnus: võime edastada oma geneetiline materjal järgmisele põlvkonnale, tekitades seeläbi rohkem organisme, mis on täpselt sellised nagu viirus ise.
Samm 5. Tuvastage bakterite ja viiruste levinud haiguste põhjused
Kui teil on haigus ja teate, mis see on, võib bakterite või viiruste avastamine olla sama lihtne kui haiguse enda kohta teabe otsimine. Tavalised bakteriaalsete ja viiruslike põhjustega haigused on järgmised:
-
Bakterid:
Kopsupõletik, toidumürgitus (tavaliselt põhjustatud E. colist), meningiit, kurguvalu, kõrvapõletikud, haavainfektsioonid, gonorröa.
-
Viirus:
gripp, tuulerõuged, nohu, B -hepatiit, punetised, SARS, leetrid, Ebola, HPV, herpes, marutaud ja HIV (AIDS -i põhjustav viirus).
- Pange tähele, et mõnda haigust, nagu kõhulahtisus ja gripp, võivad põhjustada mis tahes tüüpi organismid.
- Kui te ei tea oma täpset haigust, on bakterite ja viiruste vahel vahet teha keerulisem, sest iga organismi sümptomeid võib olla raske eristada. Nii bakterid kui ka viirused võivad põhjustada iiveldust, oksendamist, kehatemperatuuri tõusu, väsimust ja halba enesetunnet. Parim (ja mõnikord ka ainus) viis kindlaks teha, kas teil on bakteriaalne või viirusnakkus, on pöörduda arsti poole. Arst teeb laboratoorsed testid, et teha kindlaks, millist tüüpi infektsioon teil on.
- Üks viis viiruse või bakterite olemasolu kindlakstegemiseks on hinnata praeguse antibiootikumravi efektiivsust. Antibiootikumid nagu penitsilliin võivad aidata ainult siis, kui teil on bakteriaalne infektsioon, mitte viirusnakkus. Seetõttu võite antibiootikume võtta ainult arsti ettekirjutuse alusel.
- Enamik viirusinfektsioone ja -haigusi, sealhulgas nohu, ei ravi, kuid on viirusevastaseid ravimeid, mis võivad sageli aidata hallata või piirata haiguse sümptomeid ja raskusastet.
Samm 6. Kasutage seda lihtsat tabelit, et uurida peamisi erinevusi bakterite ja viiruste vahel
Kuigi erinevusi on rohkem kui siin loetletud, on allpool toodud kõige olulisemad
| Organism | Suurus | Struktuur | Paljundamismeetod | Käitlemine | Elu? |
|---|---|---|---|---|---|
| Bakterid | Suurem (umbes 1000 nanomeetrit) | Üksikrakk: peptidoglükaani/polüsahhariidi rakusein; rakumembraan; ribosoomid; Vaba hõljuv DNA/RNA | Aseksuaalne. Jäljendada DNA -d ja paljuneda lõhustumise teel. | Antibiootikumid; antibakteriaalne puhastusvahend väliseks steriliseerimiseks | Jah |
| Viirus | Väiksem (20-400 nanomeetrit) | Rakuvaba: lihtne valgu struktuur; puuduvad rakuseinad ja -membraanid; ribosoomid puuduvad, DNA/RNA on pakitud valgukarva | Kaaperdab peremeesrakke, muutes need viiruse DNA/RNA dubleerivaks; uus viirus eemaldatakse peremeesrakust. | Ravi pole teada. Vaktsiinid võivad haigusi ära hoida; sümptomeid saab ravida. | Teadmata; ei vasta üldisele elatustasemele. |
Osa 2 /2: Mikroskoopiliste omaduste analüüsimine
Samm 1. Otsige lahtri olemasolu
Struktuuri osas on bakterid keerulisemad kui viirused. Bakterid on organismid, mida nimetatakse üherakulisteks. See tähendab, et iga bakter koosneb ainult ühest rakust. Teisest küljest sisaldab inimkeha triljoneid rakke.
- Vahepeal pole viirustel rakke üldse. Viirused koosnevad valgu struktuurist, mida nimetatakse kapsiidiks. Kuigi see kapsiid sisaldab viiruse geneetilist materjali, puuduvad sellel tõelised rakuomadused, nagu rakusein, kandjavalgud, tsütoplasma, organellid jne.
- Teisisõnu, kui vaatate rakku mikroskoobi abil, siis vaatate baktereid, mitte viirusi.
Samm 2. Kontrollige organismi suurust
Üks kiiremaid viise bakterite ja viiruste eristamiseks on näha, kas näete neid tavalise mikroskoobiga. Kui näete, pole see viirus. Viirused on tavaliselt umbes 10–100 korda väiksemad kui tavalised bakterid. Viirused on nii väikesed, et te ei näe neid tavalise mikroskoobiga, välja arvatud nende mõju rakule. Viiruste nägemiseks vajate elektronmikroskoopi või muud väga suure võimsusega mikroskoopi.
- Bakterid on peaaegu alati palju suuremad kui viirused. Tegelikult on suurimad viirused vaid sama suured kui väikseimad bakterid.
- Bakterite mõõtmed on tavaliselt üks kuni mitu mikromeetrit (1000+ nanomeetrit). Seevastu enamiku viiruste suurus on alla 200 nanomeetri, mis tähendab, et neid ei saa enamiku olemasolevate mikroskoopidega näha.
Samm 3. Uurige ribosoome (ja teiste organellide puudumist)
Kuigi bakteritel on palju rakke, ei ole need keerulised rakud. Bakteritel pole tuuma ja muid organelle peale ribosoomide.
- Ribosoomid leiate väikeste lihtsate organellide otsimisega. Raku pildil on ribosoomid tavaliselt tähistatud punktide ja ringidega.
- Seevastu viirustel puuduvad organellid, sealhulgas ribosoomid. Tegelikult, peale välise valgukapsidi, mõne lihtsa valguensüümi ja DNA/RNA kujul oleva geneetilise materjali, pole enamiku viiruste struktuuris palju muud.
Samm 4. Jälgige organismi paljunemistsüklit
Bakterid ja viirused ei ole nagu enamik loomi. Mõlemad ei seksi ega vaheta geneetilist teavet teiste sama tüüpi organismidega, et paljuneda. See aga ei tähenda, et bakteritel ja viirustel oleks sama paljunemisviis.
- Bakterid paljunevad aseksuaalselt. Paljunemiseks kordavad bakterid oma DNA -d, pikenevad ja jagunevad kaheks tütarrakuks. Iga tütarrakk saab DNA koopia, muutes selle klooniks (täiuslik koopia). Tavaliselt näete seda protsessi mikroskoobi abil. Iga tütarrakk kasvab ja lõpuks jaguneb uuesti kaheks. Sõltuvalt bakteriliigist ja välistingimustest võivad bakterid sel viisil väga kiiresti paljuneda. Näete seda protsessi mikroskoobi abil ja eristate baktereid tavalistest rakkudest.
- Teisest küljest ei saa viirused iseseisvalt paljuneda. Selle asemel ründab viirus teisi rakke ja kasutab kehas olevat süsteemi uute viiruste valmistamiseks. Lõpuks moodustub nii palju viirusi, et rünnatud rakk lõhkeb ja sureb, vabastades uued viirused.
Seotud artikkel
- Grami värvimismeetodi tegemine
- Viirusinfektsiooni äratundmine arvutis
