Bacteriën en virussen zijn microscopisch kleine microben. Bacteriën zijn prokaryoten. Het zijn levende cellen die heilzaam of schadelijk kunnen zijn voor andere organismen. Maar virussen worden beschouwd als deeltjes die zich ergens tussen levende en niet-levende cellen bevinden. Virussen moeten het lichaam van een gastheerorganisme binnendringen om hun deeltjes te repliceren. Daarom zijn de meeste virussen pathogeen. De grootste verschil tussen bacteriën en virussen is dat bacteriën zijn levende cellen, die zich onafhankelijk van elkaar reproduceren en virussen zijn niet-levende deeltjes, die een gastheercel nodig hebben voor hun replicatie.
Dit artikel legt uit,
1. Wat zijn Bacteriën
- Classificatie, cellulaire structuur, metabolisme
2. Wat is een virus
- Structuur, classificatie
3. Wat is het verschil tussen bacteriën en virussen
Bacteriën zijn prokaryoten die in de meeste habitats op aarde voorkomen. Het zijn eencellige micro-organismen. Bacteriën kunnen groeien in barre omstandigheden zoals zure warmwaterbronnen, radioactief afval en diepe delen van de aardkorst. Bacteriën vormen dichte aggregaties door zich te hechten aan oppervlakken. Deze aggregaties zijn matachtige structuren die biofilms worden genoemd.
Bacteriën kunnen worden ingedeeld op basis van hun morfologie. Cocci zijn de sferisch gevormde bacteriën. Bacil zijn de staafvormige bacteriën. Kommavormige bacteriën worden zo genoemd vibrio en spiraalvormige bacteriën zijn spirilla en strak gespreide degenen worden genoemd als spirochaeten. Sommige bacteriën leven als losse cellen. Maar sommigen van hen leven in paren en staan bekend als diploïden. Streptococcus zijn de bacterieketens. Stafylococcen vormen 'druiventros' zoals clusters. Filamenten zijn de langwerpige bacteriën zoals Actinobacteria. Sommige zijn vertakte filamenten zoals Nocardia.
Figuur 1: Cocci
Bacteriële cellen zijn omgeven door een celmembraan. Het membraan ingesloten cytoplasma bevat voedingsstoffen, eiwitten, DNA en andere essentiële componenten van de cel. Bacteriën zijn prokaryoten en missen membraangebonden organellen. Eiwitlokalisatie wordt uitgevoerd door hun cytoskelet. Een enkel, circulair chromosoom wordt gevonden in de nucleoïde. Deze eenvoudige ordening van bacteriën wordt 'bacteriële hyperstructuren' genoemd.
Murein vormt een celwand buiten het bacteriële celmembraan. De dikkere celwand wordt geclassificeerd als grampositief en de dunnere celwand wordt geclassificeerd als gramnegatief in de gramkleuring van bacteriën. Flagella worden gebruikt voor de mobiliteit. Fimbriae zijn de bijlage pili. Ze worden gebruikt bij de seksuele voortplanting van bacteriën, die bekend staat als conjugatie. De hele cel is bedekt met glycocalyx die de capsule vormt.
Sommige geslachten van gram-positieve bacteriën vormen een resistente, slapende structuren die endosporen worden genoemd. Endosporen bevatten weinig cytoplasma, DNA en ribosomen, bedekt door een cortex. Ze zijn bestendig tegen straling, detergenten, ontsmettingsmiddelen, hitte, bevriezing, druk en uitdroging.
Afhankelijk van de koolstofbron kunnen bacteriën in twee groepen worden verdeeld: heterotrofen en autotrofen. De koolstofbron is organische verbindingen in heterotrofen, terwijl de koolstofbron koolstofdioxide is in autotrofen. Afhankelijk van de energiebron kunnen bacteriën worden verdeeld in drie groepen: fototrofen, lithotrofen of organotrofen.
Een virus is een deeltje dat als niet-levende vorm wordt beschouwd. Virussen vertonen geen ademhaling noch metabolisme. Een virus bestaat uit het genetische materiaal, ofwel DNA of RNA, bedekt met een eiwitkern. Meestal zijn virussen infectieuze agentia, waarvoor een host nodig is voor hun replicatie. Ze infecteren alle levensvormen inclusief dieren, planten, bacteriën en archaea. Virussen zijn te vinden in bijna elk ecosysteem op aarde. Ze zijn dus het meest voorkomende type biologische entiteit. Het bestuderen van virussen wordt virologie genoemd. Virussen kunnen worden gevisualiseerd door negatieve kleuring.
Het volledige virusdeeltje wordt aangeduid als de virion. Virion bestaat uit genetisch materiaal dat wordt omhuld door een beschermende eiwitlaag die de capside. Het capside wordt gevormd door identieke eiwiteenheden die capsomeren worden genoemd. De capside-eiwitten worden gecodeerd door het virale genoom. Het virion bestaat uit een celmembraan dat is afgeleid van de gastheercel die de lipide-envelop wordt genoemd. Viraal nucleïnezuur is geassocieerd met nucleoproteïnen. Virale capside-eiwitten en nucleoproteïnen worden gezamenlijk nucleocapside genoemd.
Een enorme structurele diversiteit in het genoom wordt gevonden in virussen in vergelijking met de diversiteit van planten of dieren. Een virus kan DNA- of RNA-genoom bevatten. Vandaar dat twee groepen virussen kunnen worden geïdentificeerd: DNA-virussen en RNA-virussen. De meeste virussen bevatten RNA-genomen. Enkelstrengs RNA-genomen zijn te vinden in plantenvirussen. Dubbelstrengs DNA-genomen kunnen worden gevonden in bacteriofagen.
De classificatie van het ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses) is het huidige classificatiesysteem voor virussen. De algemene taxonomiestructuur bestaat uit orde, familie, onderfamilie, geslacht en soort. Caudovirales, Herpesvirales, Ligamenvirales, Mononegavirales, Nidovirales, Picornavirales, en Tymovirales zijn de momenteel bestaande zeven orders in virussen. Bovendien worden virussen geclassificeerd afhankelijk van het mechanisme dat wordt gebruikt om hun mRNA te produceren. Dit classificatiesysteem wordt Baltimore-classificatie genoemd. Volgens deze classificatie kunnen zeven groepen virussen worden geïdentificeerd: dsDNA-virussen, ssDNA-virussen, dsRNA-virussen, dsRNA-virussen, (+) ss-RNA-virussen, (-) ss-RNA-virussen, ssRNA-RT-virussen en dsDNA-Rt-virussen.
Integendeel, afhankelijk van de morfologie kunnen vier groepen virussen worden geïdentificeerd: helix, icosahedraal, prolate en envelope. Het capside vormt een spiraalvormige structuur rond de centrale as in spiraalvormige virussen. Icosahedrale virussen bestaan soms uit een chirale icosahedrale symmetrie. In prolate is de icosaëder langgerekt in een vijfvoudige as zoals in bacteriofagen. Bij sommige virussen vormt het celmembraan een gemodificeerde vorm die de envelop wordt genoemd. Dit type virussen worden envelopvirussen genoemd. Een icosaëdrische, Simian-virus wordt getoond in Figuur 2.
Figuur 2: Simian Virus
bacteriën: Bacteriën hebben geen gastheerorganisme nodig voor reproductie.
Virus: Virussen repliceren alleen in de host.
bacteriën: Bacteriën zijn levende organismen.
Virus: Virussen worden beschouwd als organische structuren die interactie hebben met levende organismen, in plaats van met een levend organisme.
bacteriën: Bacteriën zijn groter, ongeveer 1000 nm groot. Ze zijn zichtbaar onder een lichtmicroscoop.
Virus: Virussen zijn kleiner, ongeveer 20-400 nm groot. Ze zijn zichtbaar onder de elektronenmicroscoop.
bacteriën: Bacteriën bevatten een Peptidoglycan / Lipopolysaccharide celwand.
Virus: Virussen hebben geen celwand. In plaats daarvan is er een eiwitlaag aanwezig.
bacteriën: Bacteriën zijn eencellig.
Virus: Virussen hebben geen cellen.
bacteriën: Een enkel, circulair chromosoom is aanwezig.
Virus: DNA / RNA-streng is aanwezig.
bacteriën: Ribosomen zijn aanwezig.
Virus: Ribosomen zijn afwezig.
bacteriën: Bacteriën tonen het metabolisme in de cel.
Virus: Er zit geen metabolisme in het virale deeltje.
bacteriën: Reproductie gebeurt door binaire splitsing en conjugatie.
Virus: Virus dringt de gastheercel binnen, maakt kopieën van genetisch materiaal en eiwitten en geeft nieuwe deeltjes af door de cel te vernietigen.
bacteriën: Bacteriën bezitten een cellulaire machinerie.
Virus: Virus ontbreekt cellulaire machines.
bacteriën: Bacteriën kunnen zowel heilzaam als schadelijk zijn.
Virus: Virussen zijn meestal schadelijk, kunnen nuttig zijn bij genetische manipulatie.
bacteriën: Bacteriën veroorzaken plaatselijke infecties.
Virus: Virus veroorzaakt systemische infectie.
bacteriën: Ziekten veroorzaakt door bacteriën duren langer dan 10 dagen.
Virus: Ziekten veroorzaakt door virussen duren 2 tot 10 dagen.
bacteriën: Bacteriën veroorzaken koorts.
Virus: Virussen kunnen wel of geen koorts veroorzaken.
bacteriën: Bacteriële infecties kunnen door Antibiotica worden voorkomen.
Virus: Verspreiding van virussen kan worden voorkomen door vaccins.
bacteriën: Staphylococcus aureus, Vibrio cholera, etc. zijn voorbeelden van bacteriën.
Virus: HIV, Hepatitis A-virus, Rhino Virus, etc. zijn voorbeelden van virussen.
bacteriën: Voedselvergiftiging, gastritis, zweren, meningitis, longontsteking, enz. Worden veroorzaakt door bacteriën.
Virus: Aids, verkoudheid, griep, waterpokken, enz. Worden veroorzaakt door virussen.
Bacteriën en virussen zijn zowel microscopisch kleine microben. Beide kunnen ziekten veroorzaken bij planten en dieren. Beide soorten microben bevatten enzymen die nodig zijn voor de DNA-replicatie en eiwitsynthese. Maar virussen vereisen een gastheerorganisme voor de productie van virale manteleiwitten. Daarom moeten ze een tweede organisme binnendringen voor hun replicatie. Aan de andere kant kunnen bacteriën zich onafhankelijk reproduceren door binaire splitsing. Beide microben bestaan uit een enorme diversiteit in vergelijking met andere levensvormen. Het belangrijkste verschil tussen bacteriën en virussen is de overweging van elke vorm als een levend of niet-levend organisme.
Referentie:
1. “Bacteriën”. Wikipedia, de gratis encyclopedie, 2017. Toegang tot 1 maart 2017
2. “virus”. Wikipedia, de gratis encyclopedie, 2017. Toegang tot 1 maart 2017
Afbeelding met dank aan:
1. "108897" (Publiek domein) via Pixabay
2. "Symian-virus" door Phoebus87 op Engelse Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia