Studieren für eine Biologieprüfung? Mit der Grippe im Bett stecken und neugierig, welche Art von Mikroorganismen dich so krank gemacht haben? Während Bakterien und Viren Sie auf ähnliche Weise krank machen können, sind sie tatsächlich sehr verschiedene Organismen mit einer breiten Palette unterschiedlicher Qualitäten. Wenn Sie diese Unterschiede lernen, können Sie sich über alle medizinischen Behandlungen, die Sie durchmachen, auf dem Laufenden halten und die komplexe Biologie, die in Ihnen steckt, besser verstehen. Sie können lernen, den Unterschied zwischen Bakterien und Viren nicht nur zu erkennen, indem Sie die Grundlagen über sie lernen, sondern sie auch mikroskopisch untersuchen und mehr über ihre Zusammensetzung und Funktionen erfahren.
Teil eins von zwei:
Die Unterschiede lernen
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1 Lerne die grundlegenden Unterschiede. Es gibt wichtige Unterschiede zwischen Bakterien und Viren in Größe, Herkunft und Auswirkungen auf den Körper.[1]
- Viren sind die kleinste und einfachste Lebensform; sie sind 10 bis 100 mal kleiner als Bakterien.
- Bakterien sind einzellige Organismen, die entweder innerhalb oder außerhalb von anderen Zellen leben können. Sie können ohne einen zellulären Wirt überleben.[2] Viren dagegen sind nur intrazelluläre Organismen, dh sie infiltrieren die Wirtszelle und leben in der Zelle. Viren verändern das genetische Material der Wirtszelle von ihrer normalen Funktion zur Produktion des Virus selbst.
- Antibiotika können keine Viren abtöten, können aber die meisten Bakterien abtöten, mit Ausnahme von Bakterien, die gegen das Antibiotikum resistent geworden sind.[3] Missbrauch und Übernutzung von Antibiotika haben zu Antibiotikaresistenzen geführt. Antibiotika werden gegen potentiell schädliche Bakterien weniger wirksam. [4] Gram-negative Bakterien sind sehr resistent gegen die Behandlung mit Antibiotika, können aber von manchen abgetötet werden.[5]
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2 Erkenne die Unterschiede in der Reproduktion. Viren müssen einen lebenden Wirt haben, um sich zu vermehren, beispielsweise eine Pflanze oder ein Tier. Inzwischen können die meisten Bakterien auf nicht lebenden Oberflächen wachsen.[6]
- Bakterien haben alle "Maschinerie" (Zellorganellen), die für ihr Wachstum und ihre Vermehrung benötigt werden, und vermehren sich normalerweise asexuell.
- Im Gegensatz dazu tragen Viren im Allgemeinen Informationen - zum Beispiel DNA oder RNA - verpackt in einer Protein- und / oder Membranhülle. Sie brauchen die Maschinen der Wirtszelle, um sich fortzupflanzen. Die "Beine" eines Virus heften sich an die Oberfläche der Zelle und dann wird das genetische Material, das im Virus enthalten ist, in die Zelle injiziert. Anders gesagt, Viren sind nicht wirklich "lebendig", sondern sind im Wesentlichen Informationen (DNA oder RNA), die herumschweben, bis sie auf einen ausreichenden Wirt treffen.
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3 Bestimmen Sie, ob der Organismus eine wohltuende Wirkung im Körper hat. Obwohl es schwer zu glauben scheint, leben viele, viele winzige Organismen in unseren Körpern (unterscheiden sich aber davon). In der Tat, in Bezug auf die reine Anzahl von Zellen, sind die meisten Menschen etwa 90% mikrobielles Leben und nur 10% menschliche Zellen.[7] Viele Bakterien existieren friedlich mit unseren Körpern; manche erfüllen sogar sehr wichtige Aufgaben wie die Herstellung von Vitaminen, die Zerlegung von Abfällen und die Herstellung von Sauerstoff.[8]
- Zum Beispiel wird ein Großteil des Verdauungsprozesses durch Bakterienarten, die "Darmflora" genannt werden, durchgeführt. Diese Bakterien helfen auch, das pH-Gleichgewicht im Körper aufrechtzuerhalten.[9]
- Während Menschen mit "guten Bakterien" (wie der Darmflora) vertraut sind, gibt es auch "gute" Viren, wie Bakteriophagen, die die zellulären Mechanismen der Bakterien "kapern" und den Zelltod verursachen.[10] Forscher aus Yale haben ein Virus entwickelt, das Hirntumoren bekämpfen kann.[11] Die meisten Viren haben jedoch keine Funktionen nachgewiesen, die für Menschen von Nutzen sind. Sie verursachen typischerweise nur Schaden.
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4 Bestimmen Sie, ob der Organismus die Kriterien für das Leben erfüllt. Obwohl es keine genaue, formale Definition dessen gibt, was Leben ausmacht, stimmen die Wissenschaftler darin überein, dass Bakterien zweifellos am Leben sind. Auf der anderen Seite sind Viren ein bisschen mehr wie Zombies: Sie sind nicht tot, aber sie sind definitiv nicht leben. Zum Beispiel haben Viren einige Eigenschaften des Lebens, wie genetisches Material, das sich im Laufe der Zeit durch natürliche Selektion entwickelt und in der Lage ist, sich zu reproduzieren, indem es mehrere Kopien von sich selbst erzeugt. Viren haben jedoch keine zelluläre Struktur oder ihren eigenen Stoffwechsel; Sie brauchen eine Wirtszelle, um sich zu reproduzieren. In anderer Hinsicht sind Viren im Grunde nichtlebend. Folgendes berücksichtigen:
- Wenn sie nicht in die Zelle eines anderen Organismus eingedrungen sind, schlummern Viren in jeder Hinsicht. In ihnen treten keine biologischen Prozesse auf. Sie können keine Nährstoffe verstoffwechseln, Abfälle produzieren oder ausscheiden oder sich alleine bewegen. Mit anderen Worten, sie sind dem unbelebten Material sehr ähnlich. Sie können für längere Zeit in diesem "nicht lebenden" Staat bleiben.[12]
- Wenn das Virus mit einer Zelle in Kontakt kommt, in die es eindringen kann, rastet es ein und ein Proteinenzym löst einen Teil der Zellwand auf, so dass es sein genetisches Material in die Zelle injizieren kann. An diesem Punkt, wenn es die Zelle entführt, Kopien von sich selbst zu machen, beginnt es, ein wichtiges Merkmal des Lebens zu zeigen: die Fähigkeit, sein genetisches Material in zukünftige Generationen zu bewegen und mehr Organismen hervorzubringen, die wie er selbst sind.[13]
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5 Identifizieren Sie die bakteriellen und viralen Ursachen für häufige Krankheiten. Wenn Sie an einer Krankheit leiden und Sie wissen, was es ist, herauszufinden, ob Sie von Bakterien oder einem Virus betroffen sind, kann so einfach sein wie Informationen über Ihre Krankheit nachschlagen. Häufige Krankheiten, die durch Bakterien und Viren verursacht werden, sind:
- Bakterien: Lungenentzündung, Lebensmittelvergiftung (häufig verursacht durch E coli), Meningitis, Halsentzündung, Ohrenentzündungen, Wundinfektionen, Gonorrhoe.[14]
- Viren: Grippe, Windpocken, Erkältung, Hepatitis B, Röteln, SARS, Masern, Ebola, HPV, Herpes, Tollwut, HIV (das Virus, das AIDS verursacht).
- Beachten Sie, dass einige Krankheiten, wie Durchfall und "Schnupfen", durch jede Art von Organismus verursacht werden können.
- Wenn Sie nicht wissen, was Ihre Krankheit genau ist, ist es schwieriger, den Unterschied zwischen Bakterien und einem Virus zu unterscheiden, da die Symptome für jeden schwer zu unterscheiden sind. Sowohl Bakterien als auch Viren können Übelkeit, Erbrechen, erhöhte Temperaturen, Müdigkeit und allgemeines Unwohlsein verursachen. Der beste (und manchmal einzige) Weg, um festzustellen, ob Sie eine bakterielle oder virale Infektion haben, ist Ihr Arzt. Ihr Arzt wird Labortests durchführen, um festzustellen, welche Art von Infektion Sie haben.
- Eine Möglichkeit, um zu bestätigen, ob Sie ein Virus oder Bakterien haben, ist zu beurteilen, ob Ihre aktuellen Antibiotika-Behandlungen wirksam sind. Antibiotika wie Penicillin helfen nur, wenn Sie eine bakterielle Infektion haben, im Gegensatz zu einer Virusinfektion. Aus diesem Grund sollten Sie keine Antibiotika einnehmen, es sei denn Ihr Arzt hat sie verschrieben.
- Die meisten Virusinfektionen und -erkrankungen, einschließlich der Erkältung, haben keine Heilung, aber es gibt antivirale Medikamente, die oft helfen können, die Symptome und den Schweregrad zu kontrollieren oder zu begrenzen.
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6 Verwenden Sie dieses einfache Diagramm, um die grundlegenden Unterschiede zwischen Bakterien und Viren zu lernen. [15]
- Obwohl es mehr Unterschiede als die hier aufgeführten gibt, gehören diese zu den wichtigsten.
Organismus | Größe | Struktur | Reproduktive Methode | Behandlungen | Am Leben? |
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Bakterien | Größer (ca. 1000 Nanometer) | Eine Zelle: Peptidoglycan / Polysaccharid-Zellwand; Zellmembran; Ribosomen; DNA / RNA frei schwebend | Asexuell. Dupliziert DNA und reproduziert durch Spaltung (Auseinanderspaltung). | Antibiotika; antibakterielle Reinigungsmittel für die externe Sterilisation | Ja |
Viren | Kleiner (20-400 Nanometer) | Keine Zellen: einfache Proteinstruktur; keine Zellwand oder Membran; keine Ribosomen, in Proteinhülle eingeschlossene DNA / RNA | Entführt eine Wirtszelle und zwingt sie, Kopien von viraler DNA / RNA herzustellen; neue Viren, die von der Wirtszelle freigesetzt werden. | Keine bekannten Heilmittel. Impfstoffe können Krankheiten vorbeugen; Symptome können behandelbar sein. | Unbekannte; nicht alle traditionellen Standards für das Leben erfüllen.[16] |
Teil zwei von zwei:
Mikroskopische Eigenschaften analysieren
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1 Suchen Sie nach der Anwesenheit einer Zelle. In Bezug auf die Struktur sind Bakterien komplexer als Viren. Bakterien sind, was als bekannt ist einzellig. Dies bedeutet, dass jedes Bakterium nur aus einer Zelle besteht. Im Gegensatz dazu enthält der menschliche Körper viele Billionen von Zellen.[17]
- Viren, auf der anderen Seite, keine Zellen haben. Viren bestehen aus einer Proteinstruktur, die Kapsid genannt wird.[18] Obwohl dieses Kapsid das genetische Material des Virus enthält, fehlen ihm die Merkmale einer echten Zelle, wie Zellwände, Transportproteine, Zytoplasma, Organellen und so weiter.[19]
- Mit anderen Worten, wenn Sie eine Zelle durch das Mikroskop sehen, wissen Sie, dass Sie Bakterien und kein Virus betrachten.
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2 Überprüfen Sie die Größe des Organismus. Eine der schnellsten Methoden, um zwischen einem Bakterium und einem Virus zu unterscheiden, besteht darin, festzustellen, ob Sie es mit einem normalen Mikroskop sehen können. Wenn Sie es sehen können, ist es kein Virus. Das durchschnittliche Virus ist etwa 10 bis 100 mal kleiner als gewöhnliche Bakterien. Sie sind so klein, dass man unter einem normalen Mikroskop keinen Virus sehen kann, nur seine Auswirkungen auf Zellen. Sie brauchen ein Elektron oder ein anderes extrem leistungsstarkes Mikroskop, um Viren zu sehen.[20]
- Bakterien sind fast immer viel größer als Viren. In der Tat sind die größten Viren nur gerade so groß wie die kleinsten Bakterien.[21]
- Bakterien neigen dazu, Abmessungen von ein bis mehreren Mikrometern (1000+ Nanometer) zu haben.[22] Im Gegensatz dazu haben die meisten Viren Größen von weniger als 200 Nanometer, was bedeutet, dass Sie sie mit den meisten alltäglichen Mikroskopen nicht sehen können.
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3 Überwachen Sie den Fortpflanzungszyklus des Organismus. Bakterien und Viren sind nicht wie die meisten Tiere. Sie brauchen keinen Geschlechtsverkehr oder tauschen genetische Informationen mit anderen Organismen des gleichen Typs aus, um sich zu vermehren. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Bakterien und Viren die gleichen Fortpflanzungsstrategien haben.
- Bakterien üben ungeschlechtliche Fortpflanzung. Um sich zu vermehren, repliziert ein Bakterium seine eigene DNA, verlängert sich und spaltet sich in zwei Tochterzellen. Jede Tochterzelle erhält eine Kopie der DNA, wodurch sie zu Klonen werden (exakte Kopien). Sie können diesen Prozess normalerweise unter dem Mikroskop beobachten.[23] Jede Tochterzelle wird wachsen und sich schließlich in zwei weitere Zellen teilen. Abhängig von der Art der Bakterien und den äußeren Bedingungen können sich Bakterien auf diese Weise sehr schnell vermehren. Sie können diesen Vorgang unter dem Mikroskop beobachten und auf diese Weise ein Bakterium von einer normalen Zelle unterscheiden.
- Viren hingegen können sich nicht selbst reproduzieren. Stattdessen dringen sie in andere Zellen ein und nutzen ihre interne Maschinerie, um neue Viren zu bilden.[24] Schließlich werden so viele Viren erzeugt, dass die eingedrungene Zelle aufplatzt und stirbt, wodurch die neuen Viren freigesetzt werden.