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Lernst du für eine Biologie-Prüfung? Liegst du mit Grippe im Bett und bist neugierig, welcher Mikroorganismus dich so krank gemacht hat? Obwohl dich Bakterien und Viren auf ähnliche Art sehr krank machen können, sind sie sehr verschiedene Organismen mit vielen unterschiedlichen Eigenschaften. Wenn du diese Unterschiede kennst, kannst du dich besser über deine medizinischen Behandlungen informieren und die komplexe Biologie, die ständig in dir vorgeht, besser verstehen. Du kannst den Unterschied zwischen Bakterien und Viren nicht nur erkennen, indem du die Grundlagen lernst, sondern auch, indem du sie durch ein Mikroskop beobachtest und mehr über ihren Aufbau und ihre Funktionen entdeckst.
Vorgehensweise
Lerne die grundlegenden Unterschiede. Es gibt entscheidende Unterschiede zwischen Bakterien und Viren in der Größe, dem Ursprung und den Auswirkungen auf den Körper. [1]- Viren sind die kleinste und einfachste Lebensform. Sie sind 10 bis 100 Mal kleiner als Bakterien.
- Bakterien sind interzellulare Organismen (das bedeutet, sie leben zwischen Zellen), wohingegen Viren intrazellulare Organismen sind, was bedeutet, dass sie in eine WIrtszelle eindringen und darin leben. Viren verändern die normale Funktion des genetischen Materials in der Wirtszelle, so dass der Virus selbst produziert wird.
- Manche Bakterien sind nützlich, aber alle Viren sind schädlich.
- Antibiotika können Viren nicht töten, aber Bakterien, mit Ausnahme der meisten gramnegativen Bakterien.
Du solltest die Unterschiede bei der Reproduktion kennen. Viren brauchen einen lebenden Wirt, wie eine Pflanze oder ein Tier, um sich zu vermehren. Die meisten Bakterien hingegen können auf leblosen Oberflächen wachsen.- Bakterien haben die nötige "Maschinerie" (Zellorganellen), um zu wachsen und sich zu vermehren und reproduzieren sich normalerweise asexuell.
- Viren hingegen tragen Informationen - zum Beispiel DNA oder RNA - in einer Protein- und/oder Membranhülle. Sie brauchen die Maschinerie der Wirtszelle, um sich zu reproduzieren. Die "Beine" des Virus haften sich an die Oberfläche der Zelle an und dann wird das genetische Material des Virus' in die Zelle injiziert. Anders gesagt, "leben" Viren nicht richtig. Sie sind im Grunde Information (DNA oder RNA), die herumschwimmt, bis die einen passenden Wirt findet.
Bestimme, ob der Organismus einen positiven Effekt im Körper hat. Man mag es zwar kaum glauben, aber viele kleine Organismen leben in (aber getrennt von) unserem Körper. Wenn es um die reine Anzahl an Zellen geht, bestehen die meisten Menschen aus ca. 90% mikrobiellem Leben und nur 10% menschlichen Zellen.[2] Viele Bakterien leben friedlich mit unserem Körper zusammen. Sie übernehmen sogar wichtige Aufgaben. Sie stellen Vitamine her, bauen Abfallstoffe ab und stellen Sauerstoff her. [3]- Zum Beispiel wird ein Großteil der Verdauung von einem Bakterientyp namens „Darmflora“ erledigt. Diese Bakterien helfen auch dabei, das pH-Gleichgewicht im Körper aufrechtzuerhalten. [4]
- Es hat sich allerdings noch nicht gezeigt, dass Viren Funktionen ausführen, die dem Menschen gut tun. Aber es könnte vielleicht bald eine Ausnahme von der Regel geben. Forschungen in Yale haben einen Virus entwickelt, der bei der Bekämpfung von Gehirntumoren helfen könnte.
Bestimme, ob der Organismus die Kriterien für Leben erfüllt. Es gibt zwar keine genaue, formale Definition, was Leben ist, aber alle Wissenschaftler sind sich einig, dass Bakterien ohne Zweifel lebendig sind. Viren dagegen scheinen zwischen Leben und Tod zu stehen. Sie machen „manche“ Dinge, die lebende Organismen tun, aber scheinen auf andere Art nicht zu leben. Bedenke folgende Dinge:- Wenn sie nicht die Zelle eines anderen Organismus eingenommen haben, sind Viren inaktiv. Es finden keine biologischen Prozesse in ihnen statt. Sie können keine Nährstoffe abbauen, Abfallstoffe produzieren und ausscheiden oder sich von selbst bewegen. Sie sind im Wesentlichen unbelebtem Material sehr ähnlich. Sie können sehr lange in diesem „toten“ Zustand bleiben. [5]
- Wenn das Virus mit einer Zelle in Kontakt kommt, in die es eindringen kann, hängt es sich daran 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 einnimmt, um Kopien von sich zu erstellen, zeigt es ein wichtiges Charakteristikum des Lebens: die Fähigkeit, sein genetisches Material an andere Generationen weiterzugeben und mehr Organismen zu produzieren, die wie es selbst sind. [6]
Du solltest die Bakterien und Viren kennen, die häufige Krankheiten verursachen. Wenn du krank bist und du weißt, was es ist, kannst du ganz einfach herausfinden, ob du es mit einem Bakterium oder Virus zu tun hast, indem du dich über deine Erkrankung informierst. Unten findest du eine kurze Liste mit häufigen Erkrankungen, die durch Bakterien oder Viren verursacht werden.- Bakterien: Lungenentzündung, E. coli, Meningitis, Halsentzündung, Ohrinfektionen, Lebensmittelvergiftung, Wundinfektionen, Tripper.[7]
- Viren: Hepatitis B, Röteln, SARS, Masern, Ebola, HPV, Herpes, Tollwut, HIV (das Virus, das AIDS verursacht)
- Beachte, dass manche Erkrankungen wie Durchfall oder Erkältung von beiden Organismen verursacht werden können.
- Wenn du nicht genau weißt, welche Erkrankung du hast, ist es schwerer, den Unterschied zwischen Bakterien und einem Virus zu erkennen, da die Symptome nur schwer zu unterscheiden sind. Sowohl Bakterien als auch ein Virus können zu Übelkeit, Erbrechen, erhöhter Temperatur, Müdigkeit und generellem Unwohlsein führen. Die beste (und manchmal einzige) Möglichkeit zu bestimmen, ob du eine Bakterien- oder Vireninfektion hast, ist ein Besuch beim Arzt. Er wird Laboruntersuchungen durchführen, um die Art deiner Infektion zu bestimmen. Man kann erkennen, ob es sich um ein Virus oder Bakterien handelt, indem man schaut, ob die Behandlung mit Antibiotika effektiv ist. Antibiotika wie Penicillin helfen nur bei einer Bakterieninfektion, nicht bei einer Vireninfektion. Es gibt keine bekannte Heilung bei einer Vireninfektion oder -erkrankung. [8]
Verwende diese einfache Tabelle, um einen Überblick über die grundlegendsten Unterschiede zwischen Bakterien und Viren zu bekommen.[9]- Es gibt zwar mehr Unterschiede als die in der Tabelle augezeigten, aber dies sind die wichtigsten.“
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| Organismus | Size | Struktur | Reproduktion | Behandlung | Lebendig? |
|---|---|---|---|---|---|
| Bakterien | Größer (etwa 1000 Nanometer) | Eine Zelle: Peptidoglycan/Polysaccharid Zellwand; Zellmembran; Ribosomen; DNA/RNA treibt frei | Asexuell. Dupliziert die DNA und reproduziert durch Teilung (auseinander spalten). | Antibiotika; antibakterielle Reiniger für externes Sterilisieren [10] | Ja |
| Viren | Kleiner (20-400 Nanometer) | Keine Zellen: einfache Proteinstruktur; keine Zellwand oder Membran; keine Ribosomen, DNA/RNA in Proteinmantel eingehüllt | Übernimmt Wirtszelle, zwingt sie, Kopien viraler DNA/RNA anzufertigen; neue Viren werden aus Wirtszelle freigesetzt. | Keine bekannte Heilung. Impfungen können eine Erkrankung vermeiden; Symptome können behandelbar sein. | Unbekannt; entsprechen nicht allen traditionellen Standards für Leben. [11] |
Suche nach einer Zelle. Von der Struktur her sind Bakterien komplexer als Viren. Bakterien sind einzellig. Das bedeutet, jedes Bakterium besteht nur aus einer einzelnen Zelle (der menschliche Körper dagegen besteht aus Trillionen Zellen.) [12]- Viren dagegen haben keine Zellen. Sie bestehen aus einer Proteinstruktur, die Kapsid genannt wird. [13] Obwohl dieses Kapsid das genetische Material des Virus‘ enthält, hat es nicht die Eigenschaften einer wahren Zelle; Viren haben keine Zellwände, keine Transportproteine, kein Zytoplasma, keine Organellen und so weiter.[14]
- Anders gesagt, wenn du eine Zelle durch das Mikroskop siehst, weißt du, dass du ein Bakterium und kein Virus anschaust.
Überprüfe die Größe des Organismus. Eine schnelle Art, den Unterschied zwischen einem Bakterium und einem Virus zu erkennen, ist der Vergleich der Größe. Zu fast 100% sind Bakterien größer als Viren. Tatsächlich sind die größten Viren nur gerade so groß wie die allerkleinsten Bakterien.[15]- Das Durchschnittsvirus 10 bis 100 Mal kleiner als ein gewöhnliches Bakterium.
- Genauer gesagt, du kannst die Organismen unter dem Mikrosop messen. Bakterien haben eine Größe von einem bis mehreren Mikrometern (1000+ Nanometer)[16] Im Gegensatz dazu haben die meisten Viren eine Größe von weniger als 200 Nanometern. [17]
Suche nach Ribosomen (und keine anderen Organellen). Bakterien haben zwar Zellen, aber keine sehr komplexen. Bakterien haben keinen Zellkern und ihnen fehlen alle Organellen, außer Ribosomen.[18]- Du kannst Ribosomen entdecken, indem du nach kleinen, einfachen Organellen schaust. In Zellzeichnungen sind sie normalerweise als Punkte oder Kreise dargestellt.[19]
- Viren dagegen haben keine Organellen, auch keine Ribosomen. Tatsächlich gibt es neben dem äußeren Protein-Kapsid, einigen einfachen Proteinenzymen und genetischem Material in der Form von DNA/RNA nicht viel mehr in der Struktur der meisten Viren. [20]
Überwache den Reproduktionszyklus des Organismus. Bakterien und Viren sind nicht wie die meisten Tiere. Sie müssen keinen Sex haben oder genetische Informationen mit anderen Organismen desselben Typs austauschen, um sich fortzupflanzen. Aber dies bedeutet nicht, dass Bakterien und Viren die gleichen Reproduktionsstrategien haben.- Bakterien praktizieren asexuelle Reproduktion. Um sich zu reproduzieren, repliziert ein Bakterium seine eigene DNA, verlängert sich und teilt sich dann in zwei Tochterzellen auf. Jede Tochterzelle besitzt eine Kopie der DNA, was sie zu Klonen macht (genaue Kopien). Du kannst diesen Prozess normalerweise unter einem Mikroskop beobachten. [21] Jede Tochterzelle wächst und teilt sich schließlich in zwei weitere Zellen. Je nach der Art des Bakteriums und der externen Bedingungen können sich Bakterien so sehr schnell vermehren. Du kannst diesen Prozess unter einem Mikroskop beobachten und so ein Bakterium von einem Virus unterscheiden.
- Viren können sich nicht allein reproduzieren. Stattdessen dringen sie in andere Zellen ein und nutzen deren internen Mechanismus, um neue Viren herzustellen. [22] Schließlich werden so viele Viren hergestellt, dass die Wirtszelle aufbricht und stirbt und dabei die neuen Viren freisetzt.
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Referenzen
- ↑ http://www.diffen.com/difference/Bacteria_vs_Virus
- ↑ http://bigthink.com/amped/humans-10-human-and-90-bacterial
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- ↑ http://serc.carleton.edu/microbelife/yellowstone/viruslive.html
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- ↑ http://www.healthgrades.com/conditions/bacterial-diseases
- ↑ http://www.emmc.org/cutler.aspx?id=77958
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- ↑ http://www.toxinalert.com/5-tips-to-kill-bacteria-with-healthy-cleaning-products/
- ↑ http://serc.carleton.edu/microbelife/yellowstone/viruslive.html
- ↑ http://scienceblogs.com/gregladen/2011/11/28/how-many-cells-are-there-in-th/
- ↑ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21523/
- ↑ Le, T. (2012). Microbiology. In First Aid for the USMLE Step 1 2012. New York: McGraw-Hill Medical.
- ↑ http://www.diffen.com/difference/Bacteria_vs_Virus
- ↑ http://www.whatarebacteria.com/size-of-bacteria/
- ↑ http://faculty.clintoncc.suny.edu/faculty/michael.gregory/files/bio%20101/bio%20101%20lectures/Viruses/viruses.htm
- ↑ http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/R/Ribosomes.html
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- ↑ http://www.microbiologyonline.org.uk/about-microbiology/introducing-microbes/bacteria
- ↑ http://www.microbeworld.org/what-is-a-microbe/viruses
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