Вирусы и бактерии – крошечные объекты, которые можно разглядеть, только используя мощный микроскоп. Вирусы и бактерии можно найти в любой точке нашей планеты, и те, и другие играют важную роль в эволюции. И бактерии, и вирусы способны вызывать заболевания у растений, животных и людей. Чем же они отличаются? Изучив их более досконально, можно сделать вывод, что у них есть кое-что общее, но также очень много отличий.
Некоторые сведения о вирусах
Вирусы – микроскопические объекты, характерной особенностью которых является то, что их жизненный цикл может протекать только внутри живой клетки. Вне живого организма вирусы не подают признаков жизни.
Вирус, который находится вне живой клетки, называют вириоом. Размеры вирионов колеблются в широких пределах – от 15 до 400 нм.
Структура вируса
Просто устроенный вирус состоит из капсида – белковой оболочки, которая защищает генетический материал вируса – его нуклеиновую кислоту (геном). Согласно классификации вирусов, созданной лауреатом Нобелевской премии в области физиологии и медицины Дэвидом Балтимором, существует семь возможных вариантов вирусного генома:
- Вирусы с двухцепочной ДНК.
- Вирусы с одноцепочной ДНК.
- РНК-вирусы, генетический материал которых реплицируется в цитоплазме.
- Вирусы с одноцепочной РНК положительного знака (РНК(+)).
- Вирусы с одноцепочной РНК отрицательного знака (РНК(-)).
- Вирусы с одноцепочной РНК(+), использующие для репликации особый фермент – обратную транскриптазу, которая позволяет синтезировать ДНК на матрице РНК.
- Вирусы с двухцепочной ДНК, использующие в процессе реализации генетического материала одноцепочную РНК.
То, что РНК способна хранить генетическую информацию – уникальное свойство, присущее только вирусам.
В состав более сложных вирусов входит дополнительная оболочка – суперкапсид. На поверхности суперкапсида часто можно наблюдать шиповатые отростки, сформированные из липо- или гликопротеидов. Эти отростки обладают свойством вызывать агглютинацию (склеивание) эритроцитов при опадании в кровь, связываться с рецепторами на поверхности уязвимой клетки, и, впоследствии, разрушать ее стенки.
Репликация вируса
Попав внутрь клеток и лишившись ненужных защитных оболочек, вирус начинает реализовывать свой генетический материал – синтезировать вирусные белки и реплицировать геном. Вирусный геном может встроиться в хромосому пораженной клетки путем рекомбинации, и тогда при делении клетки геном вируса будет удваиваться. Вирусы растений обладают свойством перемещаться из одной клетки в другую.
Репликация вируса
Общие сведения о бактериях
Бактерии – микроорганизмы, обычно одноклеточные, не имеющие сформированного клеточного ядра. Изучением бактерий занимается особая отрасль микробиологии – бактериология. Размер бактерий может изменяться в широких пределах – от 0,15 до 50 мкм.
Строение бактерии
В любой бактерии всегда есть три структуры:
- Цитоплазматическая мембрана.
- Рибосомы – органеллы, необходимые для синтеза белка
- Нуклеотид, служащий для хранения генетического материала бактерии. Он представлен в виде одной хромосоме – молекуле ДНК.
У некоторых бактерий есть жгутики, дающие им возможность перемещаться в жидких и вязких средах. У многих на клеточной стенке есть ворсинки, упрощающие, по мнению многих исследователей, процесс прикрепления бактерии к клетке.
Размножение бактерий
Большинство бактерий размножается бинарным делением. Это процесс, в котором из одной исходной клетки образуются две идентичные дочерние клетки. В этом же процессе реплицируется ДНК.
Для некоторых бактерий характерен половой процесс, в результате которого из двух родительских клеток с неидентичным генетическим материалом, образуется дочерняя клетка, с набором генов от обеих исходных клеток. Получившуюся клетку (бактерию) называют рекомбинантом.
Что же общего у вирусов и бактерий?
- И вирусы, и бактерии можно обнаружить в любой точке Земли, в любой среде обитания.
- И те, и другие вызывают болезни у людей, животных и растений. Многие из них смертельны.
- Вирусы и бактерии используются в исследованиях в области микробиологии.
- Генетический материал вирусов с двухцепочной ДНК и бактерий представлен одинаково.
Основные отличия вирусов от бактерий
- Размеры. Вирусы примерно в 1000 раз меньше бактерий.
- Структура. Строение вирусов отличается от строения клеток всех живых организмов, в том числе и бактерий
- Репликация (размножение). Вирус не реплицируется вне живой клетки, в то время как бактерии могут размножаться в любой среде.
- Генетический материал. Геном вируса может быть представлен как ДНК, так и РНК, одноцепочной или двухцепочной, в то время как для бактерии характерен геном из двухцепочной ДНК.
- Прикрепление к клетке. Многие бактерии способны связываться ворсинками на поверхности клеточной стенки с рецепторами клетки. У вирионов эту функцию выполняют шиповатые отростки на поверхности суперкапсида.
- Вирусы могут поражать бактерии, также, как и любые другие живые клетки, и использовать их для воспроизводства своего генетического материала. В отличии от них, бактерии не могут поражать вирусы.
