Бактерии и вирусы их строение и жизнедеятельность
Вирусы – неклеточная форма жизни
1892 г. – Д. И. Ивановский открыл вирус табачной мозаики.
1917 г. Ф. Д’Эрелль открыл бактериофаг (вирус бактерий).
Вирусы представляют собой фрагменты клеток, которые сохранили только наследственный аппарат и защитную белковую капсулу и приспособились к паразитическому образу жизни.
- Очень малы (от 15 до 400 нм) и различимы только в электронный микроскоп.
- Не имеют клеточного строения.
- Вирусы состоят из одного типа нуклеиновых кислот (либо ДНК, либо РНК), одетых в защитную белковую или белково-липидную оболочку.
- Собственного метаболизма нет, используют энергию, полученную за счет обмена веществ клетки-хозяина.
- Облигатные (обязательные) внутриклеточные паразиты.
- Вне клетки-хозяина инертны, способны кристаллизоваться, сохраняя при этом свои свойства.
- Способны размножаться только внутри клетки другого организма.
- Жизнедеятельность вирусов приводит к гибели клетку-хозяина. При внедрении в живую клетку вирус начинает размножаться, подавляя и разрушая все структуры клетки=хозяина.
Вирус содержит фрагмент молекулы ДНК или РНК (сердцевина), не связанный с белками, спирально закрученный или свернутый в клубок, заключенный в белковую оболочку – капсид. Капсид состоит из повторяющихся субъединиц – капсомеров. Некоторые вирусы (гриппа, герпеса) имеют липопротеидную оболочку, образованную из плазматической мембраны клетки-хозяина.
Бактериофаг (вирус бактерий)
Бактериофаг состоит из белковой головки, которая содержит генетический аппарат (вирусную ДНК), шейки, хвоста, базальной пластинки и хвостовых нитей (отростков). Хвостовые нити контактируют с рецепторными участками на поверхности бактериальной клетки и закрепляют бактериофаг. Базальная пластинка хвоста содержит фермент, который разрушает бактериальную клеточную стенку, это обеспечивает проникновение ДНК вируса внутрь. ДНК вируса впрыскивается в клетку бактерии по хвостовому каналу и встраивается в ДНК бактерии, подавляя при этом синтез белков бактерии.
Многогранная в виде икосаэдра (вирус полиомиелита), додекаэдра (вирус герпеса), палочковидная или нитевидная (вирус табачной мозаики), булавовидная (бактериофаги), округлая (вирус гриппа).
У вирусов процессы жизнедеятельности проявляются только при попадании в клетку-хозяина. Проникнув в клетку, вирус начинает синтез своих белков и репликацию вирусной ДНК, при этом использует рибосомы, тРНК и ферменты клетки-хозяина. Вирусные частицы размножаются и вызывают гибель клетки-хозяина (литический цикл). Если генетический аппарат вируса представлен РНК, то вначале идет процесс обратной транскрипции (синтез ДНК на матрице РНК), а далее – как у ДНК-содержащих вирусов.
- ДНК-содержащие – содержат одну или две нити ДНК линейной или кольцевой формы (гепатит, герпес, оспа, аденовирусы).
- РНК-содержащие – содержат одну или две нити РНК линейной формы (энтеровирусы, вирус табачной мозаики, ретровирусы (онковирусы), ВИЧ, вирусы раневых опухолей растений, полиомиелит, грипп, бешенство).
- Вирион – покоящаяся стадия вируса.
- Вироиды – короткие одноцепочечные молекулы РНК, лишенные капсида (возбудитель раннего старческого слабоумия).
- Бактериофаги – вирусы, поражающие бактерии.
Действие вируса на клетку
- Возбудители заболеваний растений (табачная мозаика), животных (бешенство) и человека (ВИЧ, грипп, гепатит, корь, оспа и др.).
- Бактериофаги используются для лечения бактериальных инфекций (дизентерия).
- Бактериофаги могут подавлять развитие полезных микроорганизмов при производстве антибиотиков в микробиологической промышленности.
- Широко используются в генной инженерии.
- Отдельные вирусные частицы могут длительное время сохраняться в организме, не вызывая заболевания (вирусоносительство).
- Некоторые вирусные частицы, находящиеся внутри клетки, не оказывают влияния на ее белоксинтезирующий аппарат; при этом играют важную роль в переносе генетической информации между клетками и тканями организма и даже между особями.
Типы вирусных инфекций
- Литическая инфекция: новые вирусные частицы покидают клетку одновременно, при этом клетка-хозяин разрывается и погибает.
- Персистенстная инфекция (стойкая): новые вирусные частицы покидают клетку-хозяина постепенно, при этом клетка продолжает жить и производить новые вирусы.
- Латентная инфекция (скрытая): вирусы воспроизводятся в клетке, но не покидают ее, а переходят в новые клетки при делении пораженных.
ВИЧ (вирус иммунодефицита человека)
ВИЧ вызывает СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита). ВИЧ – ретровирус округлой формы диаметром 100-120 нм. Генетический аппарат представлен двумя нитями молекулы РНК. Наружная мембрана белково-липидная, пронизана собственными белками вируса. Клетками-мишенями являются клетки крови и мозга человека: Т-лимфоциты, В-лимфоциты, моноциты, нейроны, клетки нейроглии, а также клетки слизистой оболочки кишечника, плацента и др. В первую очередь ВИЧ поражает Т-лимфоциты, которые обеспечивают иммунитет. ВИЧ очень быстро видоизменяется. Пораженные лимфоциты перестают узнавать чужеродные бактерии, аномальные клетки и вырабатывать антитела. Организм поражают вторичные инфекции (пневмония, гепатит, диарея и др.), могут возникнуть опухоли. ВИЧ выделен практически из всех физиологических жидкостей организма (плазма крови, семенная жидкость, слюна, материнское молоко, спинномозговая жидкость, слезная жидкость).
Пути передачи ВИЧ:
- Донорские органы, ткани, плазма крови, костный мозг.
- Медицинские инструменты (иглы, шприцы, хирургические и стоматологические инструменты).
- Половые контакты, если один из партнеров – носитель ВИЧ.
- От матери ребенку (внутриутробно, при родах, при грудном вскармливании).
Бактерия — это одноклеточный организм, чей генетический материал представляет собой одну кольцевую хромосому без ядерной оболочки. Клеточная оболочка у бактерий обычно защищена прочной стенкой. Средние размеры бактериальной клетки составляют от 0,1 до 28 мкм. Она имеет оболочку и цитоплазму и, кроме того, окружена плотной клеточной стенкой, благодаря которой сохраняет постоянную форму. А вот обычного ядра, как у растений и животных, у бактерий нет. Его заменяет нуклеоид — единственная кольцевая хромосома. Есть в бактериальной клетке и другие небольшие замкнутые кольца ДНК, которые называются плазмидами.
Бактерии — это простейшие и самые древние живые организмы на Земле. Первые из них появились предположительно более 3,7 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете. Бактерии не относятся ни к растениям, ни к животным, а выделены в отдельное царство.
Строение бактериальной клетки
Практически нет места на Земле, где бы не встречались бактерии: они способны жить в самых различных условиях. Одним из них необходим кислород, другие обходятся без него. Бактерии способны жить и в верхних слоях атмосферы (на высоте до 30 км), и на дне самых глубоких океанских впадин. Есть они также внутри других живых организмов. Размножаются бактерии обычным делением одной клетки на две дочерние.
Несомненную пользу приносят бактерии, которые усваивают атмосферный азот и обогащают им почву и воду. Это необходимо для питания растений и животных. Кроме того, благодаря жизнедеятельности бактерий образовались многие руды, Количество бактерий в человеческом организме сопоставимо с общим числом всех клеток. Только в одном желудочно-кишечном тракте насчитывается более 400 видов бактерий. Они участвуют в процессе переваривания пищи и создают барьер кишечным инфекциям.
Люди с незапамятных времен знали, что в определенных условиях молоко превращается в другие продукты. Оказывается, это происходит благодаря молочнокислым бактериям, которые образуют молочную кислоту. Не имея представления о существовании этих бактерий, человек веками использовал их для получения из молока сыра, простокваши, кефира и творога
Болезнетворные бактерии наряду с вирусами вызывают инфекционные заболевания. Они проникают в организм воздушно-капельным путем, через раны и слизистую оболочку, пищеварительный тракт. Яды, которые вырабатываются этими бактериями или образуются при их разрушении, вызывают определенные симптомы. Некоторые внешние условия увеличивают скорость размножения болезнетворных бактерий и могут вызвать эпидемии.
Попав в желудок, бактерия хеликобактер пилори начинает вырабатывать вещество, которое раздражает слизистую оболочку. В ответ желудок увеличивает выработку соляной кислоты и начинает разъедать свои же стенки
Избежать инфекционных заболеваний, вызываемых бактериями, помогают личная гигиена и соблюдение санитарных норм при приготовлении пищи. Кроме того, современная медицина борется с ними посредством вакцинаций — прививок ослабленным штаммом бактерий или приготовленными из них препаратами, содержащими антиген — особый белок, который вызывает в организме формирование антител — защитных белков. Примечательно, что первая известная вакцина была изготовлена не против бактерий, а против вируса натуральной оспы.
Если у человека для деления клетки должно пройти примерно 20—30 ч, то у многих бактерий на это требуется 20—30 мин. Теоретически потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно заполнить все моря и океаны. Однако этого не происходит. Оказывается, большинство бактерий погибает от солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании, под действием дезинфицирующих средств.
Вирусы — это крошечные частички, основу которых составляют нуклеиновая кислота и белковая оболочка. Они не имеют клеточного строения и настолько малы, что могут проникать внутрь клетки. Вирусы могут жить и размножаться только внутри клеток другого организма, используя их вещества. Поэтому многие исследователи склоняются к мысли, что это что-то среднее между живой и неживой материей.
Строение вируса
Генетический материал (ДНК либо РНК) несет информацию о нескольких типах белков, необходимых для образования нового вируса.
Вирусы, несомненно, являются самыми многочисленными биологическими объектами на Земле. Они обнаружены везде, где есть жизнь, и, вероятно, существуют с момента появления первых клеток. Но без живых организмов вирусы существовать не могут. Если бы с планеты вдруг исчезли все клетки, то вирусы превратились бы в безжизненные молекулы органического вещества, неспособные ни на какие биологические функции.
Вирус гриппа
Жизненный цикл вируса
Вне клеток хозяина вирус не проявляет никаких жизненных функций: не питается, не дышит, не растет, не размножается. Для всех этих процессов ему необходимы клетки организма-хозяина. Белковая оболочка вируса прикрепляется к мембране чужой клетки, и вирус вводит свой генетический материал внутрь клетки хозяина. Там вирусная ДНК реплицируется, то есть размножается. Новые вирусы поражают все больше и больше клеток, вызывая заболевание, и выделяются в окружающую среду, заражая новых хозяев.
Формы вирусов
Бактерии – просто устроенные микроскопические организмы, чаще всего одноклеточные. Бактерии являются прокариотическими организмами – их клетки не имеют ядра.
Известно около 2,5 тысяч видов. Бактерии – очень древние организмы. Они возникли около 3,5 млрд. лет назад. Большинство бактерий бесцветны. Только немногие окрашены в пурпурный или зелёный цвет.
По форме различают следующие группы бактерий: шарообразные – кокки, палочковидные – бациллы, изогнутые в виде запятой – вибрионы, спиралевидные – спириллы. Часто бактерии образуют скопления виде длинных изогнутых цепочек или групп клеток.
Среди бактерий встречаются подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков, расположенных на одном из концов тела или по всей поверхности клетки. Жгутик представляет собой тонкую нить, нижняя часть которой закреплена в цитоплазматической мембране и клеточной стенке.
Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточные оболочки бактерий существенно отличаются от растений и животных. Снаружи оболочки у большинства бактерий имеется слизистая капсула, которая предохраняет клетку от высыхания. Под оболочкой находится цитоплазматическая мембрана. Всё пространство клетки заполнено цитоплазмой. Цитоплазма представляет собой вязкую жидкость, состоящую из воды и растворённых веществ. Как вы уже знаете, клетки бактерий не имеют ядра. Их ядерное вещество лежит в цитоплазме. В цитоплазме также располагаются органоиды, которые служат для образования белка. В одной бактериальной клетке находится несколько десятков тысяч таких органоидов.
Как и все живые существа, бактерии питаются, дышат и выделяют из клеток те вещества, которые больше не могут использовать.
Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Это гетеротрофы. Лишь некоторые из бактерий, например сине-зелёные, или цианобактерии, способны создавать органические вещества из неорганических. Это автотрофы. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.
Обязательным процессом для бактерий является дыхание. Для дыхания некоторых видов бактерий необходим кислород. Однако известны и такие виды, для которых присутствие кислорода губительно. Они обитают на больших глубинах в океанах или глубоко под землёй в нефтяных и газовых месторождениях.
Клетки бактерий очень маленькие и просто устроенные. Поэтому они размножаются быстрее всех живых организмов в мире. Если необходимые для жизни условия максимально благоприятны, каждая бактерия может превращаться в две такие же клетки каждые 20 – 30 мин.
При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно было бы заполнить все моря и океаны. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибает под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65 —100°С, под действием дезинфицирующих веществ.
Когда условия для жизни бактерий ухудшаются (становится слишком холодно или сухо либо расходуются все питательные вещества), некоторые бактерии переходят в особую форму существования. Вокруг ядерного вещества и небольшого количества прилегающей к нему цитоплазмы образуется очень толстая оболочка. Такую бактериальную клетку называют спорой. В состоянии споры бактерии не дышат и не питаются, но при этом могут оставаться жизнеспособными сотни лет. Споры разносятся ветром, водой и животными. Их много в воздухе и почве. При попадании таких спор в условия, благоприятные для жизни бактерий, они снова становятся обычными бактериальными клетками. Важно понимать, что споры бактерий — это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях, а не способ размножения. Из одной бактериальной клетки всегда получается одна спора, а из одной споры — всегда только одна бактериальная клетка.
Практически нет места на Земле, где бы ни встречались бактерии. Они находятся в почве, в воздухе, в воде, в помещениях, в мёртвых и живых организмах, в различных продуктах питания. Они живут во льдах Антарктиды при температуре –83°С и в горячих источниках, температура которых достигает +85—90 °С. Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.
Число бактерий различно в воздухе проветренных и непроветренных помещений. Так, в классе после проветривания перед началом урока бактерий в 13 раз меньше, чем в той же комнате после урока.
Вирус или бактерия сразили человека? Между этими микроорганизмами есть существенные отличия, которые и определяют разницу в методах борьбы с ними. В чем тайна бактерий и вирусов, все ли они враждебны организму человека, расскажем детально в статье.
Фото: Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С., Родионова Е.И., Розанов М.Н. Биология 10–11 класс. — М., 2015
Вирусы или бактерии: в чем разница
Многие, почувствовав недомогание или зафиксировав повышение температуры, спешат в аптеку за антибиотиками. И при этом совершают ошибку, поскольку не знают, что стало причиной заболевания — вирус или бактерия. Бессмысленно принимать при симптомах вирусной инфекции антибиотик, точно так же безответственно лечить ангину противовирусными препаратами.
Чтобы разобраться, чем отличаются вирусные и бактериальные заболевания, рассмотрим особенности их возбудителей, какие имеют вирус и бактерия отличия в строении, жизнедеятельности и патологическом влиянии на живые организмы:
- Вирус и бактерия: научное определение.
Бактерия, как описывает П. Балан, — это самостоятельный микроорганизм, одна из первых форм жизни на Земле. Бактерии есть повсюду: в почве, в морях, реках и озерах, горячих и кислых источниках, в радиоактивных отходах и глубинных слоях земной коры. Также бактерии есть в организме человека: они либо находятся там изначально (например, микрофлора человека — это 39 трлн бактерий), либо попадают извне.
По размеру бактерия невелика (0,5–5 мкм), но ее можно рассмотреть под микроскопом обычным, тогда как вирусы увидите только в электронный микроскоп. Бактерии способны к делению, размножению и мутации.
Фото: Балан П., Вервес Ю., Полищук В. Биология 10 класс. — М., 2010.
- Структура и форма.
Главное отличие вируса и бактерии в том, что первый вид микроорганизмов не имеет клеточной формы, а второй — имеет.
- спиральные;
- продолговатые;
- шарообразный многогранник;
- комплексный.
Бактерия — самостоятельный организм, поэтому имеет структуру, которая свойственная всем клеточным. Она состоит из:
- клеточной стенки;
- цитоплазматической мембраны;
- цитоплазмы с нуклеоидом — эквивалент ядра.
Есть также вакуоль, жировая капсула, жгутики, пили, мезосома и хроматоры. Некоторые бактерии образовывают споры.
Фото: Балан П., Вервес Ю., Полищук В. Биология 10 класс. — М., 2010.
По форме бактерии бывают:
- сферические или шаровидные (кокки);
- палочковидные;
- спиралевидные (спирохеты, лептоспиры).
Ученым известно более 10 нониллионов вирусов и более 1,5 млн бактерий. Их формы — один из их дифференциальных признаков, который позволяет их классифицировать и системно изучить свойства тех или иных групп инфекционных возбудителей.
Фото: Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С., Родионова Е.И., Розанов М.Н. Биология 10–11 класс. — М., 2015
- Размножение.
Вирус и бактерия, разница между которыми проистекает из их строения и формы жизни, размножаются по-разному.
Бактерии воспроизводятся путем бинарного деления (проще говоря, бесполым путем), когда одна клетка делится на две дочерние. Они имеют идентичное строение и ДНК-код.
У вирусов нет органелл, с помощью которых воспроизводятся вирусные компоненты. Поэтому для репликации вирусы используют органеллы хозяина. Размножение вирусов происходит таким образом: ДНК или РНК паразита внедряется в клетку-хозяина. Там вирусные гены повторяются и собираются в единый вирусный компонент. Когда он созревает, то продолжает движение, оккупируя свободные клетки.
Большинство людей не видит разницы между бактериями и вирусами. Хотя именно в их строении и функционировании заложен ключ к лечению.
Вирусы или бактерии: как выявить
Существует обывательское понимание того, что любое инфекционное заболевание можно вылечить антибиотиками. Это не так. Более того, лечение антибиотиками вирусной инфекции приведет к осложнениям — дисбактериозу, прогрессирующему поражению внутренних органов. Частый прием антибиотиков провоцирует резистентность, поскольку они мутируют и прогрессируют в своем развитии. Поэтому ученые находятся в постоянном поиске новых видов антибиотиков, которые эффективно противостояли бы бактериям-мутантам.
Фото: Балан П., Вервес Ю., Полищук В. Биология 10 класс. — М., 2010.
Поэтому, прежде чем назначить лечение, специалисты установят характер заболевания — это бактериальная инфекция или вирусная. По каким же признакам можно узнать, чем болен человек?
Расскажем подробнее, как отличить вирусные инфекции от бактериальных заболеваний:
- Тандем человек — вирусы и бактерии: механизм заражения.
Самые распространенные вирусы, с которыми сталкивается человек, — это возбудители гриппа, ОРВИ, гепатита или вируса папилломы. Вирусы витают вокруг человека, прячутся в его организме. Как только иммунитет дает слабину, они пробивают защиту и сигнализируют о своей активности высыпаниями, высокой температурой, лихорадкой и головной болью.
Бактерия умнее вируса и более живучая, потому что является самостоятельным организмом, который может жить вне клеток живого существа. Механизм заражения бактериями иной: микроорганизм проникает в тело человека через дыхательные пути, ЖКТ, порезы на коже, с загрязненной водой или через контакт с зараженным человеком.
Такую инфекцию запросто заполучить, если съесть немытые фрукты или перед едой и после посещения уборной не помыть руки. В отличие от вирусов бактерии размножаются на любых, даже неодушевленных, объектах, поверхностях.
Фото: Балан П., Вервес Ю., Полищук В. Биология 10 класс. — М., 2010.
- Признаки вирусной инфекции.
Самые распространенные вирусы, с которыми сталкивается человек, — это:
- простудные инфекции;
- корь;
- вирусный гастроэнтерит (кишечный грипп);
- ротавирус и аденовирус;
- гепатит, цитомегаловирус и вирус Эпштейна-Барр;
- туберкулез;
- папиллома;
- герпес, в том числе ветряная оспа.
Их клиническая картина характеризуется такими симптомами:
- Лихорадка, озноб.
- Мышечные боли, слабость.
- Признаки респираторного заболевания: кашель, чихание.
- Расстройства ЖКТ: диарея и рвота.
- Сыпь.
- Признаки бактериальной инфекции.
Люди сталкиваются чаще всего со стрептококками, которые вызывают ангину, бактериальный синусит и пневмонию, со стафилококками и сальмонеллой. О том, что эти бактерии попали в организм, узнаете по таким признакам:
- Высокая температура, отсутствие аппетита.
- Тошнота и рвота.
- Локализация боли в конкретном месте.
- Увеличение лимфоузлов, нагноение в месте размножения патогенных микроорганизмов.
Фото: Балан П., Вервес Ю., Полищук В. Биология 10 класс. — М., 2010.
- Бактерии и вирусы действуют заодно.
Несмотря на то что существуют различия в клинике инфекционных заболеваний, вызванных описанными выше возбудителями, иногда бывает так, что организм человека атакуют вирусная и бактериальная инфекция одновременно. Часто это встречается при ОРВИ, когда симптомы простуды усугубляются и легкий кашель перерастает в бронхит или пневмонию, а ринит — в гайморит. Особенно опасны, как утверждает BMJ, в этом плане новые штаммы гриппа (например, вирус А/H1N1).
Причина развития патогенных микроорганизмов — подавленный иммунитет и задержка слизи в легких или носу. Это благодатная почва для размножения бактерий. Поэтому врачи-клиницисты рекомендуют заболевшему ОРВИ первые пять дней принимать противовирусные препараты, а после, если сохраняются и усугубляются симптомы течения болезни, назначают антибиотики.
- Анализы: распознаем вирус или бактерия по крови и не только.
Чтобы разобраться с методами лечения, нужно знать грипп — это вирус или бактерия. Не обойтись и без установления того, почему началась ангина. Это вирус или бактерия подняли столбик термометра до самых высоких отметок и покрыли горло сизой слизью? Для этого сдают кровь на анализ.
Может ли общий анализ крови быть эффективным в распознавании вирусного или бактериального заражения? Доктора отвечают утвердительно. Вот на какие показатели следует обратить внимание:
О наличии бактериальной инфекции просигнализируют уровни С-реактивного белка и прокальцитонина в крови . Вирус определяет, как утверждают М. Абдурашитов и Н. Нетесова, более сложное исследование крови — анализ нуклеиновых кислот, ПЦР. Это анализ на грипп, который проводят с помощью специальных экспресс-тестов.
При ангине также делают дополнительный анализ на стрептококки (мазок из зева), при кишечных заболевания и болезнях мочеполовой системы берут мазки, исследуют кал и мочу, при воспалении легких делают рентген.
Микроскопические организмы — бактерии и вирусы — постоянные соседи человека. Они провоцируют различные инфекционные заболевания. Поскольку они имеют существенные отличия в строении и жизнедеятельности, то и бороться с ними следует различными методами. Как это сделать, как определить тип заражения, подскажет ОАК и специальные тесты.
Внимание! Материал носит лишь ознакомительный характер. Не следует прибегать к описанным в нем методам лечения без предварительной консультации с врачом.
Источники:
Рецензент: кандидат медицинских наук, профессор Иван Георгиевич Максаков
Мастерок.жж.рф
Бывает, заболев ОРВИ или гриппом, люди спешат в аптеку за антибиотиком, не отдавая себе отчета в том, что вирусное заболевание им вылечить невозможно. Ведь антибиотик — лекарство, направленное на подавление болезнетворных бактерий, но никак не вирусов. От последних могут помочь только противовирусные препараты.
Бактерии и вирусы — это микроскопические организмы, которые могут вызывать заболевания, как у людей, так и у животных или растений. Хотя бактерии и вирусы могут иметь некоторые общие характеристики, они также очень разные. Бактерии обычно намного больше, чем вирусы, и их можно рассмотреть при помощи обычного микроскопа. Вирусы примерно в 1000 раз меньше бактерий и видны только под электронным микроскопом. Бактерии являются одноклеточными организмами, которые размножаются независимо от других организмов. Вирусы нуждаются в помощи живой клетки для воспроизведения.
Примечательно, что вирус имеет гораздо меньшие размеры, чем бактерии. Потому они и способны проходить через антибактериальный фильтр. Размер вируса варьирует от нескольких десятков до трёхсот нанометров. Они недоступны для микроскопического исследования через световое оборудование. Именно это долгое время не позволяло их обнаружить даже при исследовании тканей заражённых организмов.
Проникая в клетки вирусы, начинают свою пагубную деятельность. Иммунная система человека вырабатывает антитела, которые отправляются на поиски злобного паразита. Только вот ни антитела, ни лейкоциты из-за своих огромных размеров не могут проникать сквозь мембрану оболочек человеческих клеток. Обычно соединительная ткань, где находятся микробы, хорошо омывается кровью, а присутствие в организме ее насыщенной антибиотиком помогает мгновенно справляться с ними.
Вирусы проникают в клетку живого организма или бактерию и заставляют органоиды (рибосомы) клетки синтезировать вирусные белки, из которых потом собираются множественные копии вируса. При выходе вирусов из клетки чаще всего происходит её гибель. Новые вирусы с большой скоростью захватывают другие клетки. Так вирус заставляет организм работать на себя. Так, собственно, и прогрессирует инфекция.
Вирус либо разрушает клетку хозяина, либо провоцируют ответ иммунной системы, который проявляется такими симптомами, как чувство усталости, повышение температуры и даже тяжелое повреждение тканей.
Если визуально представить себе огромный дом в 20-25 этажей, то маленькая, упавшая с подоконника коробка спичек это соотношение размеров микроба и вируса. Потому им легко паразитировать, функционировать, питаясь цитоплазмой, при этом, не повреждая внешние ее клетки. Некоторые даже используют в свою пищу микробов, подобные вирусы еще называют фагоцитами.
Иммунная система, как и многие другие физиологические системы, состоит из молекул, клеток, тканей и органов. Главный орган иммунной системы — это вилочковая железа, или тимус — орган, который находится за грудиной и производит особые клетки, самые главные клетки иммунной системы.
— По сути это клетки-регуляторы и клетки-солдаты, и эта армия стоит на защите нашего организма. Но к встрече с вирусом ее нужно готовить. На формирование иммунитета уходит от двух недель до трёх месяцев после прививки. Поэтому ее лучше делать не накануне, а до предположительного времени эпидемии.
Клетки вакцинированного человека подготовлены и научены бороться с вирусом в отличие от клеток невакцинированного. Они выделяют антитела, которые блокируют вирус. Профилированная клетка знает, какие частички нужно выработать, чтобы заблокировать конкретный вирус. Поэтому организм нужно готовить к возможной встрече с вирусом — иммунизировать вакциной, содержащей антигены.
Таким образом, строение вируса предполагает паразитический образ жизни, который необходим микроорганизмам для защиты от окружающей среды. Хотя вирусы достаточно свободно передвигаются в пространстве от одного хозяина к другому. Поэтому они создают высокий риск эпидемий тех заболеваний, где вирусы выступают возбудителем.
Вирус табачной мозаики поражает не только растения табака, но и плодовую мушку, которая им питается. Таким образом, продлевая жизнь мушки и её плодовитость (принося пользу), вирус вредит растениям;
Вирус, поражающий грибок, который размножается в траве возле геотермальных источников, позволяет растению выживать в условиях повышенной температуры. Это выгодно вирусному организму для сохранения хозяина в труднодоступных для истребления местах, где температура достигает 50 градусов по Цельсию;
Некоторые вирусы защищают организм хозяина от проникновения и размножения в организме других вирусных агентов. Вирус охраняет свою территорию и в некоторых случаях не приносит значительного вреда хозяину для сохранения места проживания.
Интересно, что с течением времени такие вирусы становятся не столько паразитами, сколько частью самого организма. Поэтому он начинает передаваться из поколения в поколение и определяется генетическим кодом, как полезное свойство, которое подлежит передаче. Таким образом, вирус сохраняет свое место и наделяет организм хозяина новыми свойствами для выживания.
Передаваться вирусы могут также от больных животных. Часто причиной становится употребление заражённого мяса или тесный контакт с заражёнными особями. Хотя существуют и вирусы, которые не способны передаваться между видами. Такие микроорганизмы для человека и других животных относительно безопасны. Чаще всего человек заражается, употребляя мясо крупного рогатого скота и домашней птицы. Но известны вирусы, которые разносятся дикими животными, например, голубями. Кроме того, при укусах заражённых млекопитающих передаётся вирус бешенства и другие.
Человек может передавать вирусную инфекцию разными путями. В зависимости от локализации возбудителя и особенностей заболевания выделяются следующие пути передачи от человека к человеку:
Воздушно-капельный. Такой вариант передачи присущ в основном вирусам, поражающим дыхательную систему. Вирус витает в воздухе и передаётся потенциальному хозяину в момент вдыхания заражённых воздушных масс;
Половой. Многие вирусы локализуются на слизистых оболочках, затем поражая весь организм. Нередко такие паразиты попадают в организм здорового человека при половом контакте. При этом даже использование презерватива не всегда может защитить от заражения. Влажные поцелуи также могут стать причиной заражения;
Гематогенный. Это происходит в процессе переливания заражённой крови. Чаще всего такое бывает при экстренном переливании, когда кровь не проходит должной проверки с обязательным периодом хранения;
Бытовой. В некоторых случаях вирус может передаваться через личные вещи или попадание на повреждённую кожу заражённых выделений организма больного. Таким путём может передаваться ряд вирусных гепатитов и СПИД, хотя и считается, что вероятность заражения в этом случае относительно низкая.
Некоторые вирусы требуют также хирургического вмешательства для устранения очага инфекции. В частности, представителей контагиозного моллюска или папилломатозные образования (ВПЧ) необходимо удалять хирургическим путём. После удаления проводят иммуномодулирующую терапию, которая направлена на восстановление защитных функций организма. Любой вирус опасен тем, что вызывает подавление иммунной системы, подвергая организм опасности заражения любыми заболеваниями. Особенно этим отличается ВИЧ. Поэтому с ним так сложно бороться и поддерживать жизнеспособность пациента.
Вирусы окружают нас и могут проникать в наш организм. Становясь паразитами, они начинают отбирать ресурсы человеческого организма и медленно убивать нас. Поэтому важно соблюдать меры предосторожности и своевременно проходить вакцинацию. Особенно это важно для тех, кто по профессии много контактирует с людьми, которые могут быть заражены какими-либо вирусами.
В связи с возможностью передачи вируса даже по воздуху или через слизистые оболочки следует укреплять свое здоровье и избегать сомнительных контактов. Беспорядочные половые связи и тесное взаимодействие с больным человеком может привести к заражению. При этом человек может даже не знать о том, что имеет заболевание, и вести самый обычный образ жизни. Поэтому лучше всегда быть осторожными в общении, а также заботиться о себе и своих близких.
Вирус быстро размножается, поедая цитоплазму клеток, вскоре ему становится мало полученного, и он пробивает оболочку клетки, сразу атаковывается антителами. Но если иммунитет упал, то медикаментозное воздействие может рекомендовать врач, например использование иммуноглобулина. Тогда кровью с активными веществами вирус убивать проще, тем более, когда ни уже остались незащищенными и вышли из человеческих клеток. С успехом используются в антивирусной терапии ацикловир, вирамун, эпивир, ремантадин и другие препараты. Именно по этой причини вирусы бесполезно лечить антибактериальной терапией.
Но вся сложность состоит в том, что более девяноста процентов вирусов в человеческом организме находится именно в клетках, а там их не убить и не достать. То есть, по сути, лекарствами их не убить, а пока синтезируются антитела и глобулины внутри организма, особенно если у человека слабый иммунитет пройдет много времени. А за этот период вирус может нанести достаточно вреда организму. Ученых тревожит незащищенность нашего тела от вирусной природы заболеваний.
Бактерии: бактерии являются прокариотическими клетками, которые показывают все характеристики живых организмов. Бактериальные клетки содержат органеллы и ДНК, которые погружены в цитоплазму и окружены клеточной стенкой. Эти органеллы выполняют жизненно важные функции, позволяющие бактериям получать энергию из окружающей среды и воспроизводится.
Вирусы: Вирусы не считаются клетками, а существуют как частицы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), заключенные в оболочку белка. Также известные как вирионы, вирусные частицы существуют где-то между живыми и неживыми организмами. Хотя они содержат генетический материал, они не имеют клеточной стенки или органелл, необходимых для производства и воспроизводства энергии. Вирусы полагаются исключительно на клетку-хозяина для репликации.
В то время как большинство бактерий безвредны, а некоторые даже полезны для людей, другие бактерии способны вызывать заболевания. Патогенные бактерии, которые вызывают заболевание, продуцируют токсины, разрушающие клетки организма. Они могут вызывать пищевое отравление и другие серьезные заболевания, включая менингит, пневмонию и туберкулез.
Бактериальные инфекции можно лечить антибиотиками, которые очень эффективны при уничтожении бактерий. Однако из-за чрезмерного использования антибиотиков бактерии получили сопротивление к ним. Некоторые из них даже стали известны как супербактерии, поскольку получили устойчивость к множеству современных антибиотиков. Вакцины также полезны для предотвращения распространения бактериальных заболеваний. Лучший способ защитить себя от бактерий и других микробов — это правильно и часто мыть руки.
Вирусы являются патогенами, которые вызывают ряд заболеваний, включая ветрянку, грипп, бешенство, Эбола, болезнь Зика и ВИЧ/СПИД. Вирусы способны вызывать постоянные инфекции, в которых они находятся в состоянии покоя, и могут быть повторно активированы позднее. Некоторые вирусы вызывают изменения в клетках-хозяевах, которые приводят к развитию рака. Известно, что эти вирусы вызывают раковые заболевания, такие как рак печени, рак шейки матки и лимфома Беркитта. Антибиотики не работают против вирусов. Лечение вирусных инфекций обычно связано с лекарствами, которые лечат симптомы инфекции, а не сам вирус. Как правило, иммунная система самостоятельно борется с вирусами. Вакцины также могут использоваться для предотвращения некоторых вирусных инфекций.
Лекарств от вирусной инфекции не существует? На самом деле, они есть. Большинство противовирусных препаратов действуют по одному из трех механизмов.
Второй – нарушение структуры новых вирусных частиц. Подобного рода лекарственные препараты представляют собой измененные аналоги азотистых оснований, служащих материалом для синтеза нуклеиновых кислот. Из-за структурного сходства они встраиваются в ДНК или РНК размножающегося в клетках вируса, делая новые вирусные частицы дефектными, неспособными к поражению новых клеток. Пример такого препарата – ацикловир, применяющийся для лечения герпетических инфекций.
Третий механизм – не допустить попадание вируса в клетку. Лекарство препятствуют отсоединению вирусной ДНК или РНК от белковой оболочки, из-за чего генетический материал вируса теряет способность проникать сквозь клеточную мембрану. Так действует, например, ремантадин.
Все вышеперечисленные препараты действуют только на активно размножающиеся вирусы.
Читайте также: