Микроби: вируси, бактерии и гъбички

Терминът "микроорганизъм" се отнася за всеки микроорганизъм, особено за тези, които причиняват заболявания. В тази категория се включват някои вируси, бактерии и гъбички. Каква е разликата между тези три вида микроби? Какви заболявания причиняват и трябва ли да се третират по различен начин? Тъй като вирусите, бактериите и гъбичките могат да причинят много известни заболявания, често се случва да ги бъркаме,Разглеждането на размера, структурата, размножаването, гостоприемниците и болестите, причинявани от всеки от тях, ще покаже важните разлики между тези микроорганизми.

Вирус

Вирусите са много малки и прости организми. Всъщност те са толкова малки, че могат да се видят само със специален и много мощен микроскоп, наречен "електронен микроскоп". Те са толкова прости същества, че технически дори не се считат за живи същества. Има шест характеристики на всички живи същества:

- Адаптиране към околната среда

- Клетъчен състав

- Метаболитни процеси, които използват за получаване на енергия

- Реакция на движението спрямо околната среда

- Растеж и развитие

- Възпроизвеждане

Вирусът не е в състояние да метаболизира, расте и да се възпроизвежда самостоятелно, а трябва да има повече от една клетка-гостоприемник, която да осигурява тези функции. Поради това вирусът не се счита за живо същество. Структурата на вируса е изключително проста и не е достатъчна за самостоятелен живот.

Структура: Всеки вирус се състои от два елементарни компонента. първият е верига от генетичен материал, дезоксирибонуклеинова киселина (днк) или рибонуклеинова киселина (рнК). за разлика от живите клетки, вирусите имат или днк, или рнК, но не и двете. генетичният материал е шаблон за определяне на структурата и поведението на клетката. във вируса има покривен протеин, наречен "капсид".Тази обвивка служи за защита на нуклеиновата киселина и подпомага предаването ѝ между клетките-гостоприемници. Капсидът е съставен от много малки протеинови частици, наречени "капсомери", и може да бъде оформен в три общи форми - спираловидна, икосаедрална и сложна. Някои от по-напредналите вируси имат трета структура, обграждаща капсида. Това енарича се "обвивка" и се състои от билипиден слой, подобен на клетъчната мембрана, и гликопротеини, които се състоят от протеини и въглехидрати. Обвивката служи за прикриване на вируса, за да изглежда като "истинска" клетка, предпазвайки го от това да се появи като чуждо вещество за имунната система на гостоприемника. Структурата на вируса е тясно свързана сначин на възпроизвеждане.

Размножаване: След като открие подходяща клетка гостоприемник, вирусът се прикрепя към повърхността на клетката или се поглъща от нея чрез процес, наречен "фагоцитоза". След това той освобождава генетичния си материал в клетката чрез нормални клетъчни процеси. Клетката спира да произвежда протеините, коитоВирусът използва енергията и материалите от клетката, за да произведе нуклеинова киселина и капсомери, за да направи многобройни копия на оригиналния вирус. Когато се образуват клонингите на вируса, те предизвикват разкъсване на клетката гостоприемник, освобождавайки вируса, за да зарази съседните клетки.

Гостоприемници и устойчивост: Вирусите са известни с това, че заразяват почти всеки вид гостоприемник, който има живи клетки. животни, растения, гъбички и бактерии са обект на вирусна инфекция. но вирусите са склонни да бъдат донякъде специфични по отношение на вида клетки, които заразяват. растителните вируси не са пригодени да заразяват животински клетки. например даден растителен вирус може да зарази редица растения.Понякога даден вирус може да зарази едно същество и да не му навреди, но да предизвика хаос, когато попадне в друго, но близко свързано с него същество. Например елените пренасят хантавирус, без това да се отрази много забележимо на гризачите, но ако хантавирусът зарази човек, последиците са драматични, често смъртоносни, болест, характеризираща се с прекомерно кървене.Например котешкият имунодефицитен вирус (FIV) заразява само котки, а човешкият имунодефицитен вирус (HIV) - само хора.

Какво трябва да направи гостоприемникът, за да избегне заразяване с вируса? Всяко чуждо вещество, въведено в организма, предизвиква така наречения "имунен отговор". чрез този процес организмът на гостоприемника произвежда антитела. антителата са вещества, които унищожават нашественика и предпазват гостоприемника от заразяване със същото заболяване в бъдеще. антителата са специфични за всеки нашественик и всеки път, когато се заразява с ново заболяване, се създава нов набор от антитела.Този процес на създаване на антитела, специфични за вируса на инфекцията, отнема около седем дни. заразената с вирус клетка обаче произвежда малки протеини, наречени интерферони. тези интерферони се освобождават в рамките на три до пет дни и предотвратяват инфектирането на съседните клетки, докато не бъдат създадени антитела.Излишно е да казвам, че изследванията за ползата от интерфероните при лечение на вируси продължават, но действителният механизъм на интерферона не е напълно известен. Съществуват някои антивирусни лекарства, които могат да се прилагат в случай на вирусни инфекции, но имунната система на организма до голяма степен се задейства за борба с тези видове инфекции.

Бактерии

Бактериите са много различни от вирусите. първо, бактериите са много по-големи по размер. най-големият вирус е толкова голям, колкото най-малката известна бактерия (особен размер за бактериите). но бактериите все още са микроскопични и не могат да се видят с просто око. те са толкова малки, че размерите на бактериите се измерват в микрометри (10 000 микрометра = 1 сантиметър).За сравнение, главичката на карфица е широка около 1000 микрометра. Въпреки че е по-сложна от вируса, структурата на бактерията е все още сравнително проста.

Структура: повечето бактерии имат твърда външна клетъчна стена. тя осигурява форма и защита. вътре в клетъчната стена има плазмена мембрана. тя е подобна на мембраната, която се намира около всички живи клетки и осигурява граница за съдържанието на клетката и бариера за веществата, които влизат и излизат. съдържанието вътре в клетката се нарича "цитоплазма".в цитоплазмата са рибозомите (за синтез на протеини), нуклеотидът (концентриран генетичен материал) и плазмидите (малки, кръгли парчета ДНК, някои от които носят гени, контролиращи резистентността към различни лекарства). всички живи клетки имат рибозоми, но тези на бактериите са по-малки от тези, които се намират във всяка друга клетка. някои лекарстваАнтибактериалните препарати са предназначени да атакуват рибозомите на бактерията, като я оставят неспособна да произвежда протеини и следователно я убиват. Тъй като рибозомите са различни, клетките на гостоприемника остават незасегнати от антибиотика. Някои бактерии имат дълги структури, наречени "флагели", които използват, за да се придвижват.

Бактериите могат да бъдат три основни форми:

Coccus (мъниста)

Bacillus (пръчици)

Spirillum (spirillum)

Размножаване: Това означава, че те се разделят на две и всяка нова бактерия е клонинг на оригиналната - всяка съдържа копие на същата ДНК. Бактериите могат да се възпроизвеждат бързо. Всъщност в идеална лабораторна ситуация цялата популация от бактерии може да се удвои само за двадесет минути.огромна скорост на растеж, една бактерия може да се превърне в един милиард (1 000 000 000 000 000) бактерии само за 10 часа! За щастие, няма нито достатъчно хранителни вещества, нито достатъчно пространство, за да се поддържа този бърз растеж, иначе светът би бил завладян от бактерии. Бактериите могат да бъдат открити да живеят на почти всяка повърхност и в почти всеки климат в света.

Гостоприемници и устойчивост: както вече беше казано, бактериите могат да растат почти навсякъде. тези микроби са на около милиарди години, защото са способни да се адаптират към постоянно променящата се среда. те могат да намерят дом навсякъде и някои от тях живеят на места, където някога се е смятало, че нищо не може да оцелее. има бактерии в почвата, в дълбините на океана, живеят в устатаТе са навсякъде и са многобройни. Например една чаена лъжичка почва може да съдържа поне 1 000 милиона бактерии. В повечето случаи бактериите се смятат за лоши, но повечето бактерии не са патогенни (причиняващи болести). Всъщност много бактерииИма видове, които разграждат боклука, почистват петролни разливи и дори произвеждат лекарства. Малкото видове, които са патогенни, обаче дават лоша слава на останалите бактерии.

Патогените се класифицират по две характеристики - Инвазивността е мярка за способността на бактериите да се развиват в гостоприемника, а токсичността измерва способността на бактериите да произвеждат токсини (химикали, които причиняват увреждане на гостоприемника). Комбинацията от тези две характеристики дава крайната класификация на вирулентността на бактериите (способността да причиняват заболяване). видът не е необходимо даЕдното или другото може да е достатъчно високо, за да предизвика много висока вирулентност на бактериите. Streptococcus pneumoniae (причиняваща пневмония) не произвежда токсин, но е толкова силно инвазивна, че причинява напълване на белите дробове с течност от имунния отговор. За разлика от нея бактерията Clostridium tetani (причинява тетанус) не е много инвазивен, но произвежда силен токсин, който в малки концентрации причинява увреждане на зони.

Как организмът се бори с бактериалната инфекция? Отново организмът предприема имунен отговор срещу нашественика, произвеждайки антитела за незабавно облекчение и бъдеща защита. Тъй като този процес отнема около седмица, обикновено в същия период се прилагат антибиотици. Антибиотиците обикновено са успешни само при лечението на бактериални, а не на вирусни или гъбични инфекции. Специалистите получаватзагрижени, че прекомерната употреба на антибиотици, когато те не са необходими, може да доведе до мутиране на нормалните бактерии в бактерии, устойчиви на антибиотици. бактериите са много устойчиви и вече са развили резистентност към много антибиотици. друго опасение е, че полезните бактерии, които живеят в храносмилателния тракт, също могат да станат жертва на антибиотиците. тези бактерии, известникато "естествена флора", произвеждат витамини, които организмът-гостоприемник използва и от които се нуждае, както и подпомагат храносмилането на храната.

Гъбички

Гъбичките се различават от вирусите и бактериите по много начини. Те са по-големи, подобни на растения организми, само че им липсва хлорофил (веществото, което прави растенията зелени и превръща слънчевата светлина в енергия). Тъй като гъбичките нямат хлорофил за създаване на храна, те трябва да поглъщат храната, която е пред тях. Гъбичките могат да бъдат много полезни и се използват впроизводството на бира, растежа на хляба, разграждането на боклука; но те могат да бъдат и вредни, ако крадат хранителни вещества от друг жив организъм. Когато хората мислят за гъби, те се сещат за гъбите, които ядем. Всъщност гъбите са важни гъби, но има и други форми: например плесени и дрожди.

Структура: Основната отличителна черта на гъбите е съставът на техните клетъчни стени. много от тях съдържат вещество, известно като "хитин", което не се съдържа в клетъчните стени на растенията, но може да се открие във външните черупки на някои раци и мекотели. повечето гъби са многоклетъчни (съставени от много клетки), с изключение на дрождите.клетките образуват мрежа от разклоняващи се тръбички, наречени "хифи", а масата от хифи се нарича "мицел".

Размножаване: Гъбите могат да се размножават по различни начини в зависимост от вида на гъбата и условията на околната среда:

- Покълване

- Фрагментация

- Производство на асексуални спори

- Полово производство на спори

Покълването се среща при дрождите, които са съставени само от една клетка. Покълването донякъде прилича на бинарното делене при бактериите, при което единичната клетка се разделя на две отделни клетки. Фрагментацията е начин на размножаване, използван от тези гъби, които образуват хифи. По време на фрагментацията някои от хифите могат да се откъснат и просто да започнат да растат като нови индивиди.

Спорите са малки, изолирани клетки, които се произвеждат от гъбички, които имат хифи. Те могат да се произвеждат безполово чрез процес, при който върховете на хифите образуват специално затворени клетки - спори. Някои гъбички произвеждат спори и по полов път. Произвеждат се два специални вида клетки, наречени "гамети". По една от всеки вид се обединява, за да произведе новаИндивидуални спори. Спорите са малки индивидуални клетки, които обикновено са много устойчиви на промените в околната среда. Те могат да останат в покой за дълги периоди от време, докато условията са благоприятни за развитието им в зрели индивиди.

Гостоприемници и устойчивост: Гъбичките са хетеротрофни, което означава, че отделят храносмилателни ензими и абсорбират разтворимите хранителни вещества в околната среда. По тази причина те са чудесни разложители в екосистемата, но могат да причинят и проблеми, когато започнат да абсорбират хранителни вещества от жив организъм. Най-често те се аспирират или влизат в контакт с кожата. ако условията саЗа лечението на тези инфекции се предлагат някои противогъбични средства, но за учените е много по-трудно да създадат ефективни противогъбични лекарства, отколкото антибактериални, тъй като гъбичните клетки са много по-близки по структура до животинските, отколкото бактериалните.Трудно е да се намери средство, което да убива гъбичните клетки и да оставя животинските клетки невредими. много от лекарствата, използвани за лечение на сериозни гъбични инфекции, имат потенциално токсични странични ефекти.

Как да разбера дали дадено заболяване е причинено от вирус, бактерия или гъбички?

Когато домашен любимец или човек получи инфекция, е важно да се разбере как протича заболяването и откъде идва. Това е важно за лечението, както и за предпазването на други животни или хора от заболяване. По-долу вижте кои заболявания са вирусни, бактериални или гъбични:

Вирусен

Parvovirosis

Кучешка тения

Хепатит

Кучешки грип

Бактериални

Лаймска болест

Лептоспироза

Бруцелоза

Гъбични

Бластомикоза

Malassezia

Хистоплазмоза