Διαφορές μεταξύ βακτηρίων και ιών

Τα βακτήρια και οι ιοί είναι και οι δύο μικροσκοπικοί οργανισμοί που μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες στον άνθρωπο. Ενώ αυτά τα μικρόβια μπορεί να έχουν κάποια κοινά χαρακτηριστικά, είναι επίσης πολύ διαφορετικά. Τα βακτήρια είναι συνήθως πολύ μεγαλύτερα από τους ιούς και μπορούν να προβληθούν με μικροσκόπιο φωτός. Οι ιοί είναι περίπου 1.000 φορές μικρότεροι από τα βακτήρια και είναι ορατοί με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Τα βακτήρια είναι μονοκύτταροι οργανισμοί που αναπαράγονται ασεξουαλικά ανεξάρτητα από άλλους οργανισμούς. Οι ιοί απαιτούν τη βοήθεια ενός ζωντανού κυττάρου για να αναπαραχθούν.

Πού βρίσκονται

Βακτήρια: Τα βακτήρια ζουν σχεδόν οπουδήποτε, μεταξύ άλλων σε άλλους οργανισμούς, σε άλλους οργανισμούς και σε ανόργανες επιφάνειες. Προσβάλλουν ευκαρυωτικούς οργανισμούς όπως ζώα, φυτά και μύκητες. Ορισμένα βακτήρια θεωρούνται ακραιόφιλα και μπορούν να επιβιώσουν σε εξαιρετικά σκληρά περιβάλλοντα, όπως υδροθερμικές οπές και στο στομάχι ζώων και ανθρώπων.
Ιοί: Όπως τα βακτήρια, οι ιοί μπορούν να βρεθούν σχεδόν σε οποιοδήποτε περιβάλλον. Είναι παθογόνα που μολύνουν προκαρυωτικούς και ευκαρυωτικούς οργανισμούς συμπεριλαμβανομένων των ζώων, των φυτών, των βακτηρίων και των αρχαίων. Οι ιοί που μολύνουν ακραιόφιλα όπως οι αρχαίοι έχουν γενετικές προσαρμογές που τους επιτρέπουν να επιβιώνουν σε σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες (υδροθερμικές οπές, θειούχα νερά κ.λπ.). Οι ιοί μπορούν να παραμείνουν σε επιφάνειες και σε αντικείμενα που χρησιμοποιούμε καθημερινά για ποικίλα χρονικά διαστήματα (από δευτερόλεπτα έως χρόνια) ανάλογα με τον τύπο του ιού.

Βακτηριακή και ιική δομή

Βακτήρια: Τα βακτήρια είναι προκαρυωτικά κύτταρα που εμφανίζουν όλα τα χαρακτηριστικά των ζωντανών οργανισμών. Τα βακτηριακά κύτταρα περιέχουν οργανίδια και DNA που είναι βυθισμένα μέσα στο κυτταρόπλασμα και περιβάλλονται από ένα κυτταρικό τοίχωμα. Αυτά τα οργανίδια εκτελούν ζωτικές λειτουργίες που επιτρέπουν στα βακτήρια να λαμβάνουν ενέργεια από το περιβάλλον και να αναπαράγονται.
Ιοί: Οι ιοί δεν θεωρούνται κύτταρα, αλλά υπάρχουν ως σωματίδια νουκλεϊκού οξέος (DNA ή RNA) εγκλεισμένα μέσα σε ένα πρωτεϊνικό κέλυφος. Ορισμένοι ιοί έχουν μια πρόσθετη μεμβράνη που ονομάζεται φάκελος που αποτελείται από φωσφολιπίδια και πρωτεΐνες που λαμβάνονται από την κυτταρική μεμβράνη ενός κυττάρου ξενιστή που είχε μολυνθεί προηγουμένως. Αυτό το περίβλημα βοηθά τον ιό να εισέλθει σε ένα νέο κύτταρο μέσω σύντηξης με τη μεμβράνη του κυττάρου και τον βοηθά να εξέλθει με εκβλάστηση. Οι ιοί χωρίς περίβλημα εισέρχονται τυπικά σε ένα κύτταρο με ενδοκυττάρωση και εξέρχονται με εξωκύττωση ή κυτταρική λύση.
Γνωστά και ως βιριόντα, τα σωματίδια του ιού υπάρχουν κάπου μεταξύ ζωντανών και μη ζωντανών οργανισμών. Ενώ περιέχουν γενετικό υλικό, δεν έχουν κυτταρικό τοίχωμα ή οργανίδια απαραίτητα για την παραγωγή και την αναπαραγωγή ενέργειας. Οι ιοί βασίζονται αποκλειστικά σε έναν κεντρικό υπολογιστή για αναπαραγωγή.

Μέγεθος και σχήμα

Βακτήρια: Τα βακτήρια μπορούν να βρεθούν σε διάφορα σχήματα και μεγέθη. Τα κοινά σχήματα βακτηριακών κυττάρων περιλαμβάνουν κόκκους (σφαιρικά), βάκιλλους (σχήμα ράβδου), σπειροειδή και δονήματα. Τα βακτήρια κυμαίνονται συνήθως σε μέγεθος από 200-1000 νανόμετρα (ένα νανόμετρο είναι 1 δισεκατομμυριοστό του μέτρου) σε διάμετρο. Τα μεγαλύτερα βακτηριακά κύτταρα είναι ορατά με γυμνό μάτι. Θεωρείται το μεγαλύτερο βακτήριο στον κόσμο, το Thiomagarita namibiensis μπορεί να φτάσει έως και 750.000 νανόμετρα (0,75 χιλιοστά) σε διάμετρο.
Ιοί: Το μέγεθος και το σχήμα των ιών καθορίζονται από την ποσότητα νουκλεϊκού οξέος και πρωτεϊνών που περιέχουν. Οι ιοί έχουν τυπικά σφαιρικά (πολυεδρικά), ραβδοσχηματισμένα ή ελικοειδούς σχήματος καψίδια. Ορισμένοι ιοί, όπως οι βακτηριοφάγοι, έχουν πολύπλοκα σχήματα που περιλαμβάνουν την προσθήκη μιας πρωτεϊνικής ουράς συνδεδεμένης στο καψίδιο με ίνες ουράς που εκτείνονται από την ουρά. Οι ιοί είναι πολύ μικρότεροι από τα βακτήρια. Γενικά κυμαίνονται σε μέγεθος από 20-400 νανόμετρα σε διάμετρο. Οι μεγαλύτεροι γνωστοί ιοί, οι πανδοραιοί, έχουν μέγεθος περίπου 1000 νανόμετρα ή ένα πλήρες μικρόμετρο.

Πώς αναπαράγονται

Βακτήρια: Τα βακτήρια αναπαράγονται συνήθως ασεξουαλικά με μια διαδικασία γνωστή ως δυαδική σχάση. Σε αυτή τη διαδικασία, ένα μεμονωμένο κύτταρο αντιγράφεται και διαιρείται σε δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα. Κάτω από κατάλληλες συνθήκες, τα βακτήρια μπορούν να εμφανίσουν εκθετική ανάπτυξη.
Ιοί: Σε αντίθεση με τα βακτήρια, οι ιοί μπορούν να αναπαραχθούν μόνο με τη βοήθεια ενός κυττάρου ξενιστή. Δεδομένου ότι οι ιοί δεν έχουν τα οργανίδια που είναι απαραίτητα για την αναπαραγωγή των ιικών συστατικών, πρέπει να χρησιμοποιήσουν τα οργανίδια του κυττάρου ξενιστή για να αναπαραχθούν. Στην αντιγραφή του ιού, ο ιός εγχέει το γενετικό του υλικό (DNA ή RNA) σε ένα κύτταρο. Τα ιικά γονίδια αναπαράγονται και παρέχουν τις οδηγίες για την κατασκευή ιικών συστατικών. Μόλις συναρμολογηθούν τα συστατικά και ωριμάσουν οι νεοσχηματισμένοι ιοί, ανοίγουν το κύτταρο και συνεχίζουν να μολύνουν άλλα κύτταρα.

Ασθένειες που προκαλούνται από βακτήρια και ιούς

Βακτήρια: Ενώ τα περισσότερα βακτήρια είναι αβλαβή και μερικά είναι ακόμη και ωφέλιμα για τον άνθρωπο, άλλα βακτήρια είναι ικανά να προκαλέσουν ασθένειες. Τα παθογόνα βακτήρια που προκαλούν ασθένειες παράγουν τοξίνες που καταστρέφουν τα κύτταρα. Μπορούν να προκαλέσουν τροφική δηλητηρίαση και άλλες σοβαρές ασθένειες, όπως μηνιγγίτιδα, πνευμονία και φυματίωση. Οι βακτηριακές λοιμώξεις μπορούν να αντιμετωπιστούν με αντιβιοτικά, τα οποία είναι πολύ αποτελεσματικά στη θανάτωση βακτηρίων. Λόγω της υπερβολικής χρήσης αντιβιοτικών, ωστόσο, ορισμένα βακτήρια (E.coli και MRSA) έχουν αποκτήσει αντοχή σε αυτά. Μερικά έχουν γίνει γνωστά ακόμη και ως υπερμικροβιοτικά, καθώς έχουν αποκτήσει αντοχή σε πολλά αντιβιοτικά. Τα εμβόλια είναι επίσης χρήσιμα για την πρόληψη της εξάπλωσης βακτηριακών ασθενειών. Ο καλύτερος τρόπος για να προστατευτείτε από βακτήρια και άλλα μικρόβια είναι να πλένετε και να στεγνώνετε σωστά τα χέρια σας συχνά.
Ιοί: Οι ιοί είναι παθογόνα που προκαλούν μια σειρά ασθενειών όπως η ανεμοβλογιά, η γρίπη, η λύσσα, η νόσος του ιού Έμπολα, η νόσος Ζίκα και το HIV/AIDS. Οι ιοί μπορούν να προκαλέσουν επίμονες λοιμώξεις στις οποίες αδρανούν και μπορούν να επανενεργοποιηθούν αργότερα. Ορισμένοι ιοί μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στα κύτταρα του ξενιστή που έχουν ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη καρκίνου. Αυτοί οι ιοί του καρκίνου είναι γνωστό ότι προκαλούν καρκίνους όπως ο καρκίνος του ήπατος, ο καρκίνος του τραχήλου της μήτρας και το λέμφωμα Burkitt. Τα αντιβιοτικά δεν δρουν κατά των ιών. Η θεραπεία για ιογενείς λοιμώξεις περιλαμβάνει συνήθως φάρμακα που αντιμετωπίζουν τα συμπτώματα μιας λοίμωξης και όχι τον ίδιο τον ιό. Τα αντιιικά φάρμακα χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία ορισμένων τύπων ιογενών λοιμώξεων. Τυπικά το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή βασίζεται για την καταπολέμηση των ιών. Τα εμβόλια μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την πρόληψη ιογενών λοιμώξεων.

Διάγραμμα