Du studierst für eine Biologieprüfung? Sie sind gezwungen, mit der Grippe im Bett zu bleiben und möchten wissen, welche Art von Mikroorganismus Sie krank macht? Während Bakterien und Viren auf ähnliche Weise krank machen können, handelt es sich in Wirklichkeit um sehr unterschiedliche Organismen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften. Das Erlernen des Unterschieds zwischen den beiden kann Ihnen helfen, mit der medizinischen Behandlung, die Sie sich unterziehen, auf dem Laufenden zu bleiben und Ihnen ein besseres Verständnis der komplexen biologischen Systeme zu vermitteln, die ständig in Ihrem Körper ablaufen. Sie können den Unterschied zwischen Bakterien und Viren nicht nur anhand der Grundlagen lernen, sondern auch, indem Sie sie unter dem Mikroskop untersuchen und mehr über ihre Zusammensetzung und Funktion erfahren.
Schritt
Teil 1 von 2: Den Unterschied lernen
Schritt 1. Lernen Sie die grundlegenden Unterschiede kennen
Es gibt große Unterschiede zwischen Bakterien und Viren in Bezug auf Größe, Herkunft und Auswirkung auf den Körper.
- Viren sind die kleinste und einfachste Lebensform; Viren sind 10- bis 100-mal kleiner als Bakterien.
- Bakterien sind einzellige Organismen, die sowohl innerhalb als auch außerhalb anderer Zellen leben können. Bakterien können ohne Wirtszelle leben. Im Gegensatz dazu sind Viren nur intrazelluläre Organismen, das heißt, sie können die Wirtszelle infiltrieren und dann innerhalb der Zelle leben. Viren funktionieren, indem sie das genetische Material der Wirtszelle von seiner normalen Funktion zur Produktion des Virus selbst verändern.
- Antibiotika können keine Viren abtöten, aber sie können die meisten Bakterien abtöten, mit Ausnahme von Bakterien, die gegen Antibiotika resistent geworden sind. Missbrauch und übermäßiger Gebrauch von Antibiotika können zu einer bakteriellen Resistenz gegen Antibiotika führen. Antibiotika sind weniger wirksam gegen Bakterien, die schädlich sein können. Gram-negative Bakterien sind sehr resistent gegen eine Behandlung mit Antibiotika, können aber durch einige Antibiotika abgetötet werden.
Schritt 2. Erkennen Sie die Unterschiede in Bezug auf die Reproduktion
Viren brauchen einen lebenden Wirt, um sich zu vermehren, wie Pflanzen oder Tiere. Inzwischen können die meisten Bakterien auf unbelebten Oberflächen wachsen.
- Bakterien verfügen über alle "Ausrüstung" (Zellorganellen), die zum Wachsen und Vermehren erforderlich sind, und vermehren sich normalerweise ungeschlechtlich.
- Viren hingegen tragen grundsätzlich Informationen – zum Beispiel DNA oder RNA, eingehüllt in eine Proteinhülle und/oder Membran. Viren benötigen eine Wirtszellenausrüstung, um sich zu vermehren. Die „Beine“des Virus bleiben an der Zelloberfläche haften und das im Virus enthaltene Erbgut wird in die Zelle übertragen. Mit anderen Worten, Viren sind keine wirklich "lebenden" Dinge, sondern im Grunde Informationen (DNA oder RNA), die herumschweben, bis sie einen geeigneten Wirt gefunden haben.
Schritt 3. Stellen Sie fest, ob der Organismus eine positive Wirkung auf den Körper hat
So schwer es zu glauben klingt, es gibt so viele winzige Organismen, die in (aber getrennt von) unserem Körper leben. Tatsächlich umfasst die überwiegende Mehrheit der Menschen, gemessen an der reinen Zellzahl, etwa 90 % des mikrobiellen Lebens und nur 10 % der menschlichen Zellen. Viele Bakterien leben ruhig in unserem Körper; einige erfüllen sogar sehr wichtige Funktionen wie die Produktion von Vitaminen, den Abbau von Abfällen und die Produktion von Sauerstoff.
- Zum Beispiel wird ein Großteil des Verdauungsprozesses von einer Art Bakterien durchgeführt, die als "Darmflora" bezeichnet wird. Diese Bakterien helfen auch, das pH-Gleichgewicht im Körper aufrechtzuerhalten.
- Während viele Menschen mit „guten Bakterien“(wie der Darmflora) vertraut sind, gibt es auch „gute“Viren wie Bakteriophagen, die den bakteriellen Zellmechanismus „entführen“und Zellen abtöten. Forscher der Yale University haben ein Virus entwickelt, das helfen könnte, Hirntumore abzutöten. Für die meisten Viren wurde jedoch nicht gezeigt, dass sie Funktionen ausführen können, die für den Menschen von Vorteil sind. Normalerweise sind Viren nur schädlich.
Schritt 4. Überprüfen Sie, ob der Organismus die Kriterien für das Leben erfüllt
Obwohl es keine genaue offizielle Definition dessen gibt, was Leben genannt wird, sind sich die Wissenschaftler einig, dass Bakterien ohne Zweifel Lebewesen sind. Inzwischen sind Viren eher wie Zombies: nicht tot, aber definitiv nicht lebendig. Viren teilen beispielsweise einige der Eigenschaften des Lebens, wie das Vorhandensein von genetischem Material, entwickeln sich im Laufe der Zeit durch natürliche Selektion und können sich durch Replikation selbst vermehren. Viren haben jedoch keine eigene Zellstruktur oder ihren eigenen Stoffwechsel; Viren brauchen eine Wirtszelle, um sich zu vermehren. Mit anderen Worten, Viren sind im Wesentlichen nicht lebend. Folgendes berücksichtigen:
- Wenn das Virus nicht in die Zellen anderer Organismen eingedrungen ist, ist das Virus im Grunde völlig inaktiv. Es gibt keine biologischen Prozesse, die im Körper des Virus ablaufen. Viren können keine Nährstoffe verstoffwechseln, Abfälle produzieren und ausscheiden oder sich selbstständig fortbewegen. Mit anderen Worten, Viren sind unbelebten Objekten sehr ähnlich. Viren können lange Zeit in einem "toten" Zustand verbleiben.
- Kommt das Virus mit einer eindringenden Zelle in Kontakt, heftet sich das Virus an und ein Proteinenzym löst die Zellwand auf, damit das Virus sein Erbgut in die Zelle einschleusen kann. In diesem Stadium, wenn das Virus die Zelle entführt, um sich zu vermehren, beginnt es, eine wichtige Eigenschaft des Lebens zu zeigen: die Fähigkeit, sein genetisches Material an die nächste Generation zu übertragen und dadurch mehr Organismen zu produzieren, die genau wie das Virus selbst sind.
Schritt 5. Identifizieren Sie häufige Krankheitsursachen durch Bakterien und Viren
Wenn Sie eine Krankheit haben und wissen, was es ist, kann es so einfach sein, herauszufinden, ob Sie ein Bakterium oder ein Virus haben, als Informationen über die Krankheit selbst nachzuschlagen. Häufige Krankheiten mit bakteriellen und viralen Ursachen sind:
-
Bakterien:
Lungenentzündung, Lebensmittelvergiftung (normalerweise verursacht durch E. coli), Meningitis, Halsentzündung, Ohrinfektionen, Wundinfektionen, Gonorrhoe.
-
Virus:
Grippe, Windpocken, Erkältung, Hepatitis B, Röteln, SARS, Masern, Ebola, HPV, Herpes, Tollwut und HIV (das Virus, das AIDS verursacht).
- Beachten Sie, dass einige Krankheiten wie Durchfall und Grippe von jeder Art von Organismus verursacht werden können.
- Wenn Sie Ihre genaue Krankheit nicht kennen, wird es schwieriger, Bakterien und Viren zu unterscheiden, da die Symptome jedes Organismus schwer zu unterscheiden sein können. Sowohl Bakterien als auch Viren können Übelkeit, Erbrechen, erhöhte Körpertemperatur, Müdigkeit und Unwohlsein verursachen. Der beste (und manchmal einzige) Weg, um festzustellen, ob Sie eine bakterielle oder virale Infektion haben, ist ein Arztbesuch. Der Arzt wird Labortests durchführen, um festzustellen, welche Art von Infektion Sie haben.
- Eine Möglichkeit, um festzustellen, ob Sie ein Virus oder ein Bakterium haben, besteht darin, die Wirksamkeit Ihrer aktuellen Antibiotikabehandlung zu beurteilen. Antibiotika wie Penicillin können nur helfen, wenn Sie eine bakterielle Infektion haben, keine Virusinfektion. Deshalb dürfen Sie Antibiotika nur auf ärztliche Verschreibung einnehmen.
- Die meisten Virusinfektionen und -krankheiten, einschließlich der Erkältung, sind nicht heilbar, aber es gibt antivirale Medikamente, die oft helfen können, die Symptome und die Schwere der Krankheit zu behandeln oder zu begrenzen.
Schritt 6. Verwenden Sie diese einfache Tabelle, um die grundlegenden Unterschiede zwischen Bakterien und Viren zu untersuchen
Es gibt zwar mehr Unterschiede als hier aufgeführt, aber im Folgenden sind die wichtigsten aufgeführt
| Organismus | Größe | Struktur | Reproduktionsmethode | Handhabung | Leben? |
|---|---|---|---|---|---|
| Bakterien | Größer (ca. 1000 Nanometer) | Einzelzelle: Peptidoglycan/Polysaccharid-Zellwand; Zellmembran; Ribosomen; Frei schwebende DNA/RNA | Asexuell. DNA imitieren und durch Spaltung (Aufspaltung) vermehren. | Antibiotika; antibakterieller Reiniger für externe Sterilisation | Jawohl |
| Virus | Kleiner (20-400 Nanometer) | Zelllos: einfache Proteinstruktur; keine Zellwände oder Membranen; keine Ribosomen, DNA/RNA umhüllt von einer Proteinhülle | Entführt Wirtszellen, wodurch sie virale DNA/RNA duplizieren; das neue Virus wird aus der Wirtszelle entfernt. | Es ist kein Heilmittel bekannt. Impfstoffe können Krankheiten verhindern; Symptome können behandelt werden. | Nicht bekannt; entspricht nicht dem allgemeinen Lebensstandard. |
Teil 2 von 2: Mikroskopische Merkmale analysieren
Schritt 1. Suchen Sie nach dem Vorhandensein der Zelle
Bakterien sind strukturell komplexer als Viren. Bakterien sind Organismen, die als Einzeller bekannt sind. Das bedeutet, dass jedes Bakterium nur aus einer Zelle besteht. Andererseits enthält der menschliche Körper Billionen von Zellen.
- Inzwischen haben Viren überhaupt keine Zellen. Viren bestehen aus einer Proteinstruktur, die als Kapsid bezeichnet wird. Obwohl dieses Kapsid das genetische Material des Virus enthält, fehlen ihm echte Zellmerkmale wie Zellwand, Trägerproteine, Zytoplasma, Organellen usw.
- Mit anderen Worten, wenn Sie eine Zelle mit einem Mikroskop betrachten, sehen Sie Bakterien und keine Viren.
Schritt 2. Überprüfen Sie die Größe des Organismus
Eine der schnellsten Möglichkeiten, den Unterschied zwischen Bakterien und Viren zu erkennen, besteht darin, zu sehen, ob Sie sie mit einem normalen Mikroskop sehen können. Wenn Sie es sehen können, ist es kein Virus. Viren sind im Allgemeinen etwa 10 bis 100 Mal kleiner als normale Bakterien. Viren sind so klein, dass man sie mit einem normalen Mikroskop nicht sehen kann, außer ihrer Wirkung auf eine Zelle. Sie benötigen ein Elektronenmikroskop oder ein anderes Mikroskop mit sehr hoher Leistung, um Viren zu sehen.
- Bakterien sind fast immer viel größer als Viren. Tatsächlich sind die größten Viren nur so groß wie die kleinsten Bakterien.
- Bakterien haben in der Regel Abmessungen von einem bis mehreren Mikrometern (1000+ Nanometer). Im Gegensatz dazu sind die meisten Viren kleiner als 200 Nanometer, was bedeutet, dass sie mit den meisten existierenden Mikroskopen nicht gesehen werden können.
Schritt 3. Untersuchen Sie die Ribosomen (und das Fehlen anderer Organellen)
Obwohl Bakterien eine Anzahl von Zellen haben, sind sie keine komplexen Zellen. Bakterien haben keinen Kern und keine anderen Organellen als Ribosomen.
- Sie können Ribosomen finden, indem Sie nach kleinen einfachen Organellen suchen. In einem Bild einer Zelle werden Ribosomen normalerweise durch Punkte und Kreise dargestellt.
- Im Gegensatz dazu haben Viren keine Organellen, einschließlich Ribosomen. Tatsächlich gibt es außer einem äußeren Proteinkapsid, einigen einfachen Proteinenzymen und genetischem Material in Form von DNA/RNA nicht viel mehr in der Struktur der meisten Viren.
Schritt 4. Beobachten Sie den Fortpflanzungszyklus des Organismus
Bakterien und Viren sind nicht wie die meisten Tiere. Beide haben kein Geschlecht oder tauschen genetische Informationen mit anderen Organismen des gleichen Typs aus, um sich zu vermehren. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Bakterien und Viren die gleiche Art der Vermehrung haben.
- Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich. Um sich zu vermehren, replizieren Bakterien ihre eigene DNA, verlängern sich und teilen sich in zwei Tochterzellen. Jede Tochterzelle erhält eine Kopie der DNA, wodurch sie zu einem Klon (einer perfekten Kopie) wird. Normalerweise kann man diesen Vorgang mit einem Mikroskop beobachten. Jede Tochterzelle wird wachsen und sich schließlich wieder in zwei Zellen teilen. Abhängig von der Bakterienart und den äußeren Bedingungen können sich Bakterien auf diese Weise sehr schnell vermehren. Sie können diesen Vorgang mit einem Mikroskop beobachten und Bakterien von gewöhnlichen Zellen unterscheiden.
- Andererseits können sich Viren nicht selbst vermehren. Stattdessen greift das Virus andere Zellen an und nutzt das System im Körper, um neue Viren herzustellen. Schließlich werden so viele Viren gebildet, dass die angegriffene Zelle platzt und stirbt und neue Viren freisetzen.
Verwandter Artikel
- Die Methode der Färbung nach Gram
- Erkennen einer Virusinfektion auf einem Computer
