Вирус и бактерия: основные отличия
Содержание
Вирус представляет собой внеклеточную форму жизни, которая может воспроизводиться только в других клетках. Потенциальной мишенью для возбудителей являются все живые организмы — археи, бактерии, растения, грибы, животные.
При подготовке к ЕГЭ по биологии необходимо четко понимать, чем данная форма жизни отличается от других.
Как появились вирусы?
Существуют три гипотезы, объясняющие происхождение вирусов:
-
- Редукция. Предки современных возбудителей представляли собой мелкие организмы, паразитирующие в более крупных. В ходе эволюции способность к самостоятельному размножению редуцировалась как ненужная;
- Клеточное происхождение. Вирусы — фрагменты РНК и ДНК, которые «совершили побег» из генома какого-то древнего организма;
- Коэволюция. Данная форма жизни развивалась из нуклеиновых белков и кислот параллельно с живыми клетками.
Существует огромное количество вирусов, которые отличаются по форме, размеру и особенностям жизненного цикла. В то же время у них есть как минимум одна общая черта — строение. Так, вирусная частица состоит из генома и защищающей его белковой оболочки (капсида).
У некоторых видов также есть внешний липидный слой под названием суперкапсид — часть мембраны клетки, из которой в свое время вышел данный вирус.
В таком геноме могут содержаться ДНК, РНК или обе эти нуклеиновые кислоты сразу. Примечательно, что и РНК, и ДНК могут быть представлены в виде одной или двух цепочек, иметь линейную или кольцевую форму.
Размер генома может очень отличаться — от 2 000 до 1 200 000 нуклеотидов.
Капсид состоит из капсомеров (особых групп белков) и зачастую имеет одну из следующих форм:
- палочковидный (нитевидный, спиральный);
- икосаэдрический;
- продолговатый;
- комплексный (гибрид первых двух форм, включающий головку в форме икосаэдра и нитевидный хвост).
Вирус и бактерия: основные отличия
Главные отличия вирусов от бактерий кроются в особенностях строения и жизнедеятельности.
Так, бактерии хоть и состоят всего лишь из одной клетки, однако при этом представляют собой полноценные живые организмы. У них есть оболочка с поверхностными структурами (ворсинки, жгутики), цитоплазма, РНК и ДНК, рибосомы, обеспечивающие синтез белка.
Бактерии имеют обмен веществ и способны синтезировать последние для обеспечения собственной жизнедеятельности, они способны размножаться делением.
Возбудители не могут вести самостоятельную полноценную жизнь: без клетки-хозяина они находятся в неактивной стадии. Для них не характерно клеточное строение — только капсид и генетическая информация.
Вирусная зараза не может расти, потреблять энергию, у него отсутствует обмен веществ. Также он не умеет размножаться делением: для этого необходимо захватить полноценную клетку и «перепрограммировать» ее на производство множества частиц.
Вирусы в среднем в 50 раз меньше бактерий, они проходят через фильтры, не пропускающие бактерии. Именно это долгое время не позволяло обнаружить, что именно находится в инфицированных тканях.
Бактерии можно увидеть в световой микроскоп, а вирусные производные — только в электронный.
Жизненный цикл вирусов
В жизненном цикле заразы обычно выделяют следующие этапы, которые могут взаимно перекрываться:
- Прикрепление к клетке;
- Проникновение в клетку;
- Репликация;
- Сборка новых вирусных частиц;
- Выход из клетки.
На первом этапе белки капсида или суперкапсида образуют специфичную связь с рецепторами поверхности будущей «жертвы». Такое связывание приводит к слиянию двух мембран, после чего бактерии целиком либо только его генетический материал проникает в клетку.
Проникновение может происходить не только при слиянии оболочек: некоторые вирусные частицы используют механизм эндоцитоза или просто впрыскивают свой геном через клеточную стенку.
На стадии репликации клетка-хозяин за счет собственных ресурсов (энергетических и материальных) обеспечивает синтез большого количества копий генома вируса и белков, необходимых для сборки новых частиц.
Однако «жертва» не всегда может полностью обеспечить весь процесс — иногда у нее не хватает необходимых ферментов. В таком случае вирусу приходится кодировать собственные соединения.
Из произведенных на предыдущем этапе копий геномов и белков собираются новые частицы вируса. Возможны различные варианты сборки:
- сначала составляется пустой капсид, после чего в него помещается вирусный геном;
- в первую очередь собирается геном, который потом окружается капсидом.
Множество новых вирусов покидает «фабрику» и начинает инфицировать соседние клетки. Выход из клетки-хозяина может осуществляться такими способами:
- лизис (частицы разрывают мембрану и клетка погибает);
- отпочковывание (возбудитель забирает с собой часть мембраны, а сам хозяин продолжает жить и продуцировать новых «захватчиков»);
- с использованием механизмов экзоцитоза (клеточных выделений).
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
