هل تدرس لامتحان علم الأحياء؟ هل أُجبرت على البقاء في السرير مصابًا بالأنفلونزا ولديها فضول لمعرفة نوع الكائنات الحية الدقيقة التي تسبب لك المرض؟ في حين أن البكتيريا والفيروسات يمكن أن تتسبب في إصابتك بالمرض بطرق متشابهة ، إلا أنها في الواقع كائنات مختلفة جدًا لها خصائص مختلفة جدًا. يمكن أن يساعدك تعلم الفرق بين الاثنين على البقاء على اطلاع دائم بالعلاج الطبي الذي تخضع له ويعطيك فهمًا أفضل للأنظمة البيولوجية المعقدة التي تعمل داخل جسمك طوال الوقت. يمكنك معرفة كيفية التمييز بين البكتيريا والفيروسات ليس فقط من خلال الاطلاع على الأساسيات المتعلقة بها ، ولكن أيضًا من خلال فحصها تحت المجهر واكتشاف المزيد حول تكوينها ووظيفتها.
خطوة
جزء 1 من 2: تعلم الفرق
الخطوة 1. تعلم الفروق الأساسية
هناك اختلافات كبيرة بين البكتيريا والفيروسات من حيث الحجم والأصل والتأثير على الجسم.
- الفيروسات هي أصغر وأبسط أشكال الحياة. الفيروسات أصغر بـ 10 إلى 100 مرة من البكتيريا.
- البكتيريا هي كائنات حية ذات خلية واحدة يمكنها العيش داخل وخارج الخلايا الأخرى. يمكن للبكتيريا أن تعيش بدون خلية مضيفة. في المقابل ، الفيروسات مجرد كائنات داخل الخلايا ، مما يعني أنها يمكن أن تتسلل إلى الخلية المضيفة ثم تعيش داخل الخلية. تعمل الفيروسات عن طريق تغيير المادة الجينية للخلية المضيفة من وظيفتها الطبيعية إلى إنتاج الفيروس نفسه.
- لا يمكن للمضادات الحيوية أن تقتل الفيروسات ، لكنها يمكن أن تقتل معظم البكتيريا ، باستثناء البكتيريا التي أصبحت مقاومة للمضادات الحيوية. يمكن أن يؤدي سوء استخدام المضادات الحيوية والإفراط في استخدامها إلى مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية. ستكون المضادات الحيوية أقل فعالية ضد البكتيريا التي قد تكون ضارة. البكتيريا سالبة الجرام شديدة المقاومة للعلاج باستخدام المضادات الحيوية ، ولكن يمكن قتلها ببعض المضادات الحيوية.
الخطوة الثانية: التعرف على الاختلافات من حيث التكاثر
تحتاج الفيروسات إلى مضيف حي لتتكاثر ، مثل النباتات أو الحيوانات. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن تنمو معظم البكتيريا على الأسطح غير الحية.
- تمتلك البكتيريا جميع "المعدات" (عضيات الخلية) اللازمة للنمو والتكاثر ، وعادة ما تتكاثر لاجنسيًا.
- على النقيض من ذلك ، تحمل الفيروسات المعلومات بشكل أساسي - على سبيل المثال ، DNA أو RNA ، ملفوفة في غلاف بروتيني و / أو غشاء. تتطلب الفيروسات معدات الخلية المضيفة من أجل التكاثر. تلتصق "أرجل" الفيروس بسطح الخلية وتنتقل المادة الوراثية الموجودة في الفيروس إلى الخلية. بعبارة أخرى ، الفيروسات ليست كائنات "حية" حقًا ، ولكنها في الأساس معلومات (DNA أو RNA) تطفو حولها حتى تجد مضيفًا مناسبًا.
الخطوة الثالثة: تحديد ما إذا كان الكائن الحي له تأثير مفيد على الجسم
بقدر ما يبدو من الصعب تصديق ذلك ، هناك العديد من الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش داخل أجسامنا (ولكن بصرف النظر عنها). في الواقع ، من حيث عدد الخلايا النقية ، تشكل الغالبية العظمى من الناس حوالي 90٪ من الحياة الميكروبية و 10٪ فقط من الخلايا البشرية. تعيش العديد من البكتيريا بهدوء في أجسامنا. حتى أن البعض يؤدي وظائف مهمة جدًا ، مثل إنتاج الفيتامينات ، وتفتيت النفايات ، وإنتاج الأكسجين.
- على سبيل المثال ، يتم تنفيذ جزء كبير من عملية الهضم بواسطة نوع من البكتيريا يسمى "الفلورا المعوية". تساعد هذه البكتيريا أيضًا في الحفاظ على توازن درجة الحموضة في الجسم.
- بينما يعرف الكثير من الناس "البكتيريا الجيدة" (مثل فلورا الأمعاء) ، هناك أيضًا فيروسات "جيدة" ، مثل العاثيات ، التي "تختطف" آلية الخلية البكتيرية وتقتل الخلايا. ابتكر باحثون من جامعة ييل فيروسًا يمكن أن يساعد في قتل أورام المخ. ومع ذلك ، لم يتم إثبات أن معظم الفيروسات قادرة على أداء وظائف مفيدة للبشر. عادة ما تكون الفيروسات ضارة فقط.
الخطوة 4. تحقق مما إذا كان الكائن الحي يفي بمعايير الحياة
على الرغم من عدم وجود تعريف رسمي دقيق لما يسمى الحياة ، يتفق العلماء على أن البكتيريا هي كائنات حية بلا شك. وفي الوقت نفسه ، تشبه الفيروسات الزومبي: فهي ليست ميتة ، لكنها بالتأكيد ليست على قيد الحياة. على سبيل المثال ، تشترك الفيروسات في بعض خصائص الحياة ، مثل وجود المادة الوراثية ، وتتطور بمرور الوقت من خلال الانتقاء الطبيعي ، ويمكنها التكاثر عن طريق استنساخ نفسها. ومع ذلك ، ليس للفيروسات بنية خلوية خاصة بها أو التمثيل الغذائي ؛ تحتاج الفيروسات إلى خلية مضيفة من أجل التكاثر. بمعنى آخر ، الفيروسات في الأساس غير حية. ضع في اعتبارك ما يلي:
- عندما لا يغزو الفيروس خلايا الكائنات الحية الأخرى ، يكون الفيروس في الأساس غير نشط تمامًا. لا توجد عمليات بيولوجية تحدث في جسم الفيروس. لا تستطيع الفيروسات استقلاب العناصر الغذائية ، أو إنتاج وإخراج النفايات ، أو التحرك من تلقاء نفسها. بمعنى آخر ، الفيروسات تشبه إلى حد بعيد الأشياء الجامدة. يمكن أن تبقى الفيروسات في حالة "ميتة" لفترة طويلة.
- عندما يتلامس الفيروس مع خلية غازية ، يلتصق الفيروس بنفسه ويقوم إنزيم بروتيني بإذابة جدار الخلية حتى يتمكن الفيروس من توجيه مادته الجينية إلى الخلية. في هذه المرحلة ، عندما يختطف الفيروس الخلية للتكاثر ، يبدأ في إظهار خاصية مهمة للحياة: القدرة على نقل مادته الجينية إلى الجيل التالي ، وبالتالي إنتاج المزيد من الكائنات الحية التي تشبه الفيروس نفسه تمامًا.
الخطوة 5. تحديد أسباب الأمراض الشائعة من البكتيريا والفيروسات
إذا كنت مصابًا بمرض وتعرف ما هو ، فإن معرفة ما إذا كان لديك بكتيريا أو فيروس يمكن أن يكون سهلاً مثل البحث عن معلومات حول المرض نفسه. تشمل الأمراض الشائعة ذات الأسباب البكتيرية والفيروسية ما يلي:
-
بكتيريا:
الالتهاب الرئوي والتسمم الغذائي (عادة ما تسببه الإشريكية القولونية) والتهاب السحايا والتهاب الحلق والتهابات الأذن والتهابات الجروح والسيلان.
-
فايروس:
الأنفلونزا ، جدري الماء ، نزلات البرد ، التهاب الكبد B ، الحصبة الألمانية ، السارس ، الحصبة ، الإيبولا ، فيروس الورم الحليمي البشري ، الهربس ، داء الكلب ، وفيروس نقص المناعة البشرية (الفيروس الذي يسبب الإيدز).
- لاحظ أن بعض الأمراض ، مثل الإسهال والإنفلونزا ، يمكن أن تسببها أي نوع من الكائنات الحية.
- إذا كنت لا تعرف مرضك بالضبط ، فسيكون من الصعب معرفة الفرق بين البكتيريا والفيروسات ، لأن أعراض كل كائن حي قد يكون من الصعب تمييزها. يمكن أن تسبب كل من البكتيريا والفيروسات الغثيان والقيء وزيادة درجة حرارة الجسم والتعب والشعور بالتوعك. أفضل طريقة (وأحيانًا الوحيدة) لتحديد ما إذا كنت مصابًا بعدوى بكتيرية أو فيروسية هي زيارة الطبيب. سيقوم الطبيب بإجراء فحوصات معملية لتحديد نوع العدوى التي تعاني منها.
- تتمثل إحدى طرق تحديد ما إذا كان لديك فيروس أو بكتيريا في تقييم فعالية علاجك الحالي بالمضادات الحيوية. يمكن أن تساعد المضادات الحيوية مثل البنسلين فقط إذا كنت مصابًا بعدوى بكتيرية ، وليس عدوى فيروسية. هذا هو السبب في أنه لا يمكنك تناول المضادات الحيوية إلا إذا وصفها طبيبك.
- معظم الالتهابات والأمراض الفيروسية ، بما في ذلك نزلات البرد ، ليس لها علاج ، ولكن هناك أدوية مضادة للفيروسات يمكن أن تساعد غالبًا في إدارة أو الحد من أعراض المرض وشدته.
الخطوة السادسة: استخدم هذا الجدول البسيط لفحص الاختلافات الأساسية بين البكتيريا والفيروسات
في حين أن هناك اختلافات أكثر من المذكورة هنا ، فيما يلي أهمها
| الكائن الحي | مقاس | بنية | طريقة الاستنساخ | معالجة | حياة؟ |
|---|---|---|---|---|---|
| بكتيريا | أكبر (حوالي 1000 نانومتر) | خلية واحدة: جدار خلية ببتيدوغليكان / عديد السكاريد ؛ غشاء الخلية؛ الريبوسومات. DNA / RNA العائم الحر | عديم الجنس. تقليد الحمض النووي والتكاثر عن طريق الانشطار (الانقسام). | مضادات حيوية؛ منظف مضاد للجراثيم للتعقيم الخارجي | نعم |
| فايروس | أصغر (20-400 نانومتر) | خالي من الخلايا: بنية بروتينية بسيطة ؛ لا توجد جدران خلوية أو أغشية ؛ لا ريبوسومات ، DNA / RNA ملفوفة في غلاف بروتيني | يختطف الخلايا المضيفة ، مما يجعلها مكررة للحمض النووي الريبي / الحمض النووي الفيروسي ؛ تتم إزالة الفيروس الجديد من الخلية المضيفة. | ليس هنالك علاج معروف. يمكن للقاحات أن تمنع المرض ؛ يمكن علاج الأعراض. | غير معروف؛ لا تفي بالمستوى العام للمعيشة. |
جزء 2 من 2: تحليل الميزات المجهرية
الخطوة 1. ابحث عن وجود الخلية
فيما يتعلق بالبنية ، تعد البكتيريا أكثر تعقيدًا من الفيروسات. البكتيريا هي كائنات حية تعرف باسم وحيدة الخلية. هذا يعني أن كل بكتيريا تتكون من خلية واحدة فقط. من ناحية أخرى ، يحتوي جسم الإنسان على تريليونات من الخلايا.
- وفي الوقت نفسه ، لا تحتوي الفيروسات على خلايا على الإطلاق. تتكون الفيروسات من بنية بروتينية تسمى القفيصة. على الرغم من أن هذا الكبسيد يحتوي على المادة الوراثية للفيروس ، إلا أنه يفتقر إلى ميزات الخلية الحقيقية ، مثل جدار الخلية ، والبروتينات الحاملة ، والسيتوبلازم ، والعضيات ، وما إلى ذلك.
- بمعنى آخر ، إذا نظرت إلى خلية باستخدام مجهر ، فأنت تنظر إلى البكتيريا وليس الفيروسات.
الخطوة 2. التحقق من حجم الكائن الحي
تتمثل إحدى أسرع الطرق لمعرفة الفرق بين البكتيريا والفيروسات في معرفة ما إذا كان بإمكانك رؤيتها بالمجهر العادي. إذا كان بإمكانك رؤيته ، فهو ليس فيروسًا. عادة ما تكون الفيروسات أصغر بنحو 10 إلى 100 مرة من البكتيريا العادية. الفيروسات صغيرة جدًا بحيث لا يمكنك رؤيتها بالمجهر العادي بخلاف تأثيرها على الخلية. أنت بحاجة إلى مجهر إلكتروني أو مجهر آخر عالي الطاقة لرؤية الفيروسات.
- دائمًا ما تكون البكتيريا أكبر بكثير من الفيروسات. في الواقع ، أكبر الفيروسات بحجم أصغر البكتيريا.
- تميل البكتيريا إلى أن يكون لها أبعاد من واحد إلى عدة ميكرومتر (1000+ نانومتر). في المقابل ، يبلغ حجم معظم الفيروسات أقل من 200 نانومتر ، مما يعني أنه لا يمكن رؤيتها باستخدام معظم المجاهر الموجودة.
الخطوة الثالثة. افحص الريبوسومات (وغياب العضيات الأخرى)
على الرغم من أن البكتيريا لديها عدد من الخلايا ، إلا أنها ليست خلايا معقدة. لا تحتوي البكتيريا على نواة وأي عضيات أخرى غير الريبوسومات.
- يمكنك العثور على الريبوسومات من خلال البحث عن العضيات الصغيرة البسيطة. في صورة الخلية ، يتم تمثيل الريبوسومات عادة بالنقاط والدوائر.
- في المقابل ، لا تحتوي الفيروسات على أي عضيات ، بما في ذلك الريبوسومات. في الواقع ، بصرف النظر عن قفيصة البروتين الخارجية ، وبعض إنزيمات البروتين البسيطة ، والمواد الوراثية على شكل DNA / RNA ، لا يوجد الكثير في بنية معظم الفيروسات.
الخطوة 4. مراقبة الدورة التناسلية للكائن الحي
البكتيريا والفيروسات ليست مثل معظم الحيوانات. كلاهما لا يمارس الجنس أو يتبادل المعلومات الجينية مع كائنات أخرى من نفس النوع للتكاثر. ومع ذلك ، هذا لا يعني أن البكتيريا والفيروسات لها نفس طريقة التكاثر.
- تتكاثر البكتيريا اللاجنسي. للتكاثر ، تقوم البكتيريا بتكرار الحمض النووي الخاص بها ، والاستطالة ، والانقسام إلى خليتين ابنتيتين. تحصل كل خلية ابنة على نسخة من الحمض النووي ، مما يجعلها مستنسخة (نسخة كاملة). عادة يمكنك رؤية هذه العملية تحدث بالمجهر. ستنمو كل خلية ابنة وتنقسم في النهاية مرة أخرى إلى خليتين. اعتمادًا على نوع البكتيريا والظروف الخارجية ، يمكن للبكتيريا أن تتكاثر بسرعة كبيرة بهذه الطريقة. يمكنك رؤية هذه العملية باستخدام المجهر وتمييز البكتيريا عن الخلايا العادية.
- من ناحية أخرى ، لا يمكن للفيروسات أن تتكاثر من تلقاء نفسها. بدلاً من ذلك ، يهاجم الفيروس الخلايا الأخرى ويستخدم النظام في الجسم لإنتاج فيروسات جديدة. في النهاية ، تتشكل العديد من الفيروسات بحيث تنفجر الخلية المهاجمة وتموت ، وتطلق فيروسات جديدة.
مقالات لها صلة
- عمل طريقة غرام في التلوين
- التعرف على الإصابة بالفيروسات على جهاز الكمبيوتر
