Phân biệt giữa Vi khuẩn và Vi rút

Từ Thư viện Khoa học VLOS
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm

Bạn đang phải ôn thi môn sinh học? Mắc kẹt trên giường với bệnh cúm và tò mò không biết loại vi sinh vật nào khiến bạn bị ốm? Mặc dù cả vi khuẩn và vi rút đều có thể khiến bạn bị ốm theo cách như nhau, chúng thực ra là những sinh vật rất khác nhau với nhiều đặc tính khác biệt. Biết được những khác biệt đó có thể giúp bạn hiểu về các biện pháp y tế mà bạn đang được điều trị và giúp bạn nắm rõ hơn sinh vật phức tạp thâm nhập vào bên trong bạn thường xuyên. Bạn có thể biết cách phân biệt giữa vi khuẩn và vi rút không chỉ bằng cách học những kiến thức cơ bản về chúng mà còn bằng cách quan sát chúng qua kính hiển vi và khám phá thêm về sự hình thành cũng như chức năng của chúng.

Các bước

Hiểu được sự Khác biệt

  1. Nắm được sự khác biệt cơ bản. Giữa vi khuẩn và vi rút có những khác biệt cơ bản về kích thước, nguồn gốc và tác động đối với cơ thể.[1]
    • Vi rút là dạng sống nhỏ nhất và đơn giản nhất; chúng có kích thước chỉ bằng 1/100 đến 1/10 vi khuẩn.
    • Vi khuẩn thuộc loại đơn bào có thể sống ở trong hoặc ngoài các tế bào khác. Chúng có thể tồn tại không cần tế bào túc chủ.[2] Trong khi đó, vi rút là sinh vật sống trong tế bào, có nghĩa là chúng xâm nhiễm tế bào túc chủ và sống trong tế bào đó. Vi rút làm thay đổi vật liệu di truyền của tế bào túc chủ từ hoạt động bình thường để tự sản sinh ra vi rút.
    • Thuốc kháng sinh không thể diệt vi rút nhưng có thể diệt hầu hết vi khuẩn trừ khi vi khuẩn kháng được kháng sinh.[3] Sử dụng sai hoặc lạm dụng kháng sinh có thể dẫn đến tình trạng kháng kháng sinh. Thuốc kháng sinh có xu hướng kém hiệu quả trước những vi khuẩn nguy hiểm trong tương lai. [4] Vi khuẩn gram âm có khả năng kháng mạnh đối với kháng sinh điều trị, nhưng có thể bị tiêu diệt bởi một số kháng sinh khác.[5]
  2. Nhận biết sự khác biệt về cơ chế sinh sản. Vi rút phải có tế bào chủ sống để sinh sôi, như thực vật hoặc động vật, Trong khi đó, hầu hết vi khuẩn có thể phát triển trên bề mặt không có sự sống.[6]
    • Vi khuẩn có đủ "bộ máy" (cơ quan tế bào) cần thiết để phát triển và nhân rộng và thường sinh sản vô tính.
    • Ngược lại, vi rút thường chứa đựng thông tin - ví dụ như DNA hoặc RNA, được bao quanh bởi một lớpphủ bảo vệ protein. Chúng cần cơ quan của tế bào túc chủ để sinh sản. "Chân" của vi rút bám vào bề mặt tế bào và vật liệu di truyền trong vi rút xâm nhiễm vào tế bào. Nói một cách khác, vi rút không thực sự là sinh vật "sống", mà là bộ gien chứa thông tin (DNA hoặc RNA) chuyển động xung quanh cho đến khi gặp vật chủ phù hợp.
  3. Xác định liệu một sinh vật có lợi cho cơ thể hay không. Mặc dù có vẻ khó tin nhưng rất nhiều sinh vật nhỏ bé sống trong cơ thể chúng ta (nhưng khác với cơ thể). Trên thực tế, nếu chỉ tính đến số lượng tế bào thì cơ thể con người có đến 90% là vi khuẩn và chỉ 10% là tế bào.[7] Nhiều vi khuẩn tồn tại hòa bình trong cơ thể; một số còn thực hiện những nhiệm vụ rất quan trọng như tạo vitamin, chia nhỏ chất thải và tạo ôxi.[8]
    • Ví dụ, phần lớn quá trình tiêu hóa được thực hiện bởi một loại vi khuẩn gọi là "vi khuẩn đường ruột". Những vi khuẩn này cũng giúp duy trì độ cân bằng pH trong cơ thể.[9]
    • Trong khi chúng ta quen với khái niệm "vi khuẩn có ích" (như vi khuẩn đường ruột), cũng có những vi rút "có ích", như thể thực khuẩn, có tác dụng "chiếm đoạt" cơ quan tế bào của vi khuẩn và tiêu diệt tế bào đó.[10] Các chuyên gia nghiên cứu từ Đại học Yale đã tạo ra vi rút có thể tiêu diệt khối u não.[11] Tuy vậy, hầu hết vi rút chưa được chứng minh là hoạt động có lợi cho con người. Chúng thường chỉ gây hại.
  4. Xác định liệu một sinh vật có đạt tiêu chí có sự sống hay không. Mặc dù không có khái niệm chính thức, rõ ràng về thứ cấu tạo nên sự sống, các nhà khoa học thống nhất rằng vi khuẩn không nghi ngờ gì nữa là sinh vật sống. Trong khi đó, vi rút giống như xác chết sống lại (zombie): chúng không chết nhưng chắc chắn cũng không phải là sinh vật sống. Ví dụ, vi rút có một số đặc điểm của sự sống như có vật liệu di truyền, tiến hóa theo thời gian thông qua chọn lọc tự nhiên, và có thể sinh sản bằng cách tạo ra nhiều bản sao của chúng. Tuy nhiên, vi rút không có cấu tạo tế bào hay cơ chế trao đổi chất riêng; chúng cần tế bào túc chủ để sinh sản. Mặt khác, về cơ bản, vi rút không phải là sinh vật sống. Hãy xem xét các đặc điểm sau:
    • Khi không xâm nhiễm vào cơ quan của một tế bào khác, vi rút sẽ không hoạt động. Không có một quá trình sinh học nào xảy ra bên trong chúng. Chúng không thể trao đổi chất dinh dưỡng, tạo ra hay bài tiết chất thải, hay tự vận động. Nói cách khác, chúng rất giống một chất liệu không sự sống. Chúng có thể tồn tại trong trạng thái "không sự sống" như vậy trong thời gian dài.[12]
    • Khi tiếp xúc với tế bào mà vi rút có thể xâm nhiễm, chúng bám vào tế bào đó và một enzyme protein hòa tan vào thành tế bào để tiêm vật liệu di chuyền trong tế bào đó. Tại thời điểm này, khi đã chiếm đoạt tế bào để tạo ra bản sao của mình, vi rút bắt đầu cho thấy một trong những đặc điểm quan trọng của sự sống, đó là: khả năng chuyển vật liệu di truyền vào các thế hệ vi rút sau, sản sinh ra nhiều sinh vật giống chúng hơn.[13]
  5. Nhận biết những nguyên nhân gây bệnh thông thường do vi khuẩn và vi rút. Nếu bạn bị bệnh và bạn biết đó là bệnh gì, việc tìm hiểu liệu bạn bị nhiễm khuẩn hay vi rút có thể đơn giản như thể bạn tìm hiểu thông tin về căn bệnh đó. Những bệnh thông thường do vi khuẩn và vi rút gây ra bao gồm:
    • Vi khuẩn: Viêm phổi, ngộ độc thức ăn (thường do khuẩn E. coli gây ra), viêm màng não, viêm họng do liên cầu khuẩn, viêm tai, nhiễm trùng vết thương, bệnh lậu.[14]
    • Vi rút: cảm cúm, thủy đậu, cảm lạnh thông thường, viêm gan B, rubella, SARS, sởi, Ebola, sùi mào gà (HPV), mụn giộp, bệnh dại, HIV (vi rút gây ra bệnh AIDS).
    • Chú ý là một số bệnh như tiêu chảy và "bệnh sởi" có thể do một trong hai loại sinh vật trên gây ra.
    • Nếu bạn không biết chính xác bệnh là gì, khó có thể chỉ ra được sự khác biệt giữa vi khuẩn và vi rút vì khó phân biệt được triệu chứng của từng nguyên nhân gây bệnh. Cả vi khuẩn và vi rút đều gây ra triệu chứng chóng mặt, nôn mửa, sốt, kiệt sức và tình trạng khó chịu thông thường. Cách tốt nhất (và đôi khi là cách duy nhất) để xác định bạn bị nhiễm vi khuẩn hay vi rút là gặp bác sĩ. Bác sĩ sẽ làm xét nghiệm để biết bạn bị viêm nhiễm kiểu gì.
    • Một cách để xác định liệu bạn bị nhiễm vi rút hay vi khuẩn là xem việc điều trị bằng kháng sinh có hiệu quả hay không. Kháng sinh như penicillin chỉ có tác dụng đối với nhiễm khuẩn, chống chỉ định với nhiễm vi rút. Đó là lý do vì sao bạn không nên uống kháng sinh trừ khi bác sĩ kê đơn.
    • Hầu hết các bệnh và viêm nhiễm do vi rút gây ra, kể cả cảm lạnh thông thường, không có cách điều trị, nhưng có thuốc chống vi rút để kiểm soát và giảm bớt triệu chứng và mức độ nghiêm trọng của bệnh.
  6. Sử dụng bảng đơn giản dưới đây để biết cách phân biệt về cơ bản vi khuẩn và vi rút. [15]
    • Mặc dù còn có nhiều sự khác biệt khác nhưng những khác biệt liệt kê trong bảng là quan trọng nhất.
Những Khác biệt về Sinh học giữa Vi khuẩn và Vi rút
Sinh vật Kích thước Cấu trúc Phương thức Sinh sản Cách Điều trị Có sự sống?
Vi khuẩn Lớn hơn (khoảng 1000 nanomét) Một tế bào: Vách tế bào peptidoglycan/polysaccharide; màng tế bào; ribosome; DNA/RNA chuyển động tự do Sinh sản vô tính. Nhân đôi DNA và sinh sản bằng cách phân đôi (chia tách). Kháng sinh; chất tẩy rửa kháng khuẩn tạo ra môi trường vô trùng
Vi rút Nhỏ hơn (20-400 nanomét) Không có tế bào: cấu trúc protein đơn giản; không thành tế bào hay màng tế bào; không ribosome, DNA/RNA được bảo vệ trong màng protein Xâm nhiễm tế bào túc chủ, tạo ra bản sao DNA/RNA của vi rút; vi rút mới được sinh ra từ tế bào túc chủ. Chưa có. Vắc xin có thể phòng bệnh; triệu chứng có thể được điều trị. Chưa biết; không đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn truyền thống của sự sống.[16]

Phân tích các Đặc tính qua Kính Hiển vi

  1. Tìm kiếm sự có mặt của tế bào. Về mặt cấu trúc, vi khuẩn phức tạp hơn vi rút. Vi khuẩntế bào dạng đơn bào. Điều đó có nghĩa mỗi vi khuẩn là một tế bào. Trong khi đó, cơ thể con người chứa hàng nghìn tỷ tế bào.[17]
    • Ngược lại, vi rút không có tế bào. Vi rút có cấu tạo protein gọi là vỏ protein.[18] Mặc dù chứa vật liệu di truyền của vi rút, vỏ protein không có các đặc tính của một tế bào thực sự, như thành tế bào, protein vận chuyển, tế bào chất, bào quan, v.v...[19]
    • Nói một cách khác, nếu bạn thấy tế bào qua kính hiển vi, bạn biết là bạn đang nhìn thấy một vi khuẩn chứ không phải là vi rút.
  2. Kiểm tra kích thước của sinh vật. Một trong những cách nhanh nhất để chỉ ra sự khác biệt giữa vi khuẩn và vi rút là xác định liệu bạn có thể nhìn được chúng qua kính hiển vi thông thường. Nếu bạn có thể nhìn thấy, đó không phải là vi rút. Một con vi rút có kích thước bằng 1/100 đến 1/10 vi khuẩn bình thường. Chúng nhỏ đến mức bạn không thể nhìn thấy bằng kính hiển vi thông thường mà chỉ thấy tác động của chúng lên tế bào. Bạn cần có kính hiển vi điện tử hoặc các loại kính hiển vi công suất cao để nhìn thấy vi rút.[20]
    • Vi khuẩn thường lớn hơn vi rút rất nhiều. Trên thực tế, vi rút thuộc loại cực đại cũng chỉ bằng con vi khuẩn bé nhất.[21]
    • Vi khuẩn thường có kích thước từ một đến vài micromét (1000+ nanomét).[22] Ngược lại, hầu hết kích thước vi rút đều nhỏ hơn 200 nanomét, điều đó có nghĩa là bạn không thể nhìn thấy chúng bằng kính hiển vi vẫn dùng hàng ngày.
  3. Kiểm tra sự tồn tại của ribosome (và không có các bào quan khác). Mặc dù có tế bào nhưng vi khuẩn không phải là loại đa bào. Vi khuẩn không có nhân tế bào và các bào quan khác trừ ribosome.[23]
    • Bạn có thể phát hiện ra ribosome bằng cách tìm những bào quan nhỏ, đơn giản. Trong những tranh minh họa tế bào, chúng thường được vẽ là dấu chấm hoặc hình tròn.[24]
    • Ngược lại, vi rút không có bào quan cũng như ribosome. Trên thực tế, ngoài vỏ protein ở bên ngoài, một vài enzyme protein đơn giản và vật liệu di truyền dưới dạng DNA/RNA, cấu trúc vi rút không còn gì khác.
  4. Kiểm tra chu kỳ sinh sản của sinh vật. Vi khuẩn và vi rút không giống hầu hết các sinh vật khác. Chúng không có giới tính hay phải trao đổi thông tin về gien với các sinh vật khác cùng loại để sinh sản. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là vi khuẩn và vi rút có cùng cách sinh sản.
    • Vi khuẩn thực hiện sinh sản vô tính. Để sinh sản, vi khuẩn nhân đôi DNA của chúng, kéo dài ra và tách thành hai tế bào con. Mỗi tế bào con sẽ có một bản sao DNA theo kiểu sinh sản vô tính (sao chép một cách chính xác). Bạn có thể thấy quá trình đó xảy ra dưới kính hiển vi.[25] Mỗi tế bào con sẽ phát triển và cuối cùng lại tách ra thành hai tế bào mới. Dựa vào loại vi khuẩn và điều kiện bên ngoài, vi khuẩn có thể sinh sôi rất nhanh theo cách đó. Bạn có thể quan sát quá trình này dưới kính hiển vi và có thể phân biệt một con vi khuẩn với tế bào thông thường.
    • Vi rút, ngược lại, không thể tự sinh sản. Thay vào đó, chúng xâm nhiễm các tế bào khác và dùng cơ quan bên trong của tế bào đó để tạo ra vi rút mới.[26] Cuối cùng, nhiều vi rút được tạo ra khiến tế bào bị xâm chiếm vỡ và chết, giải phóng nhiều vi rút mới.

Nguồn và Trích dẫn

  1. http://www.diffen.com/difference/Bacteria_vs_Virus
  2. http://www.medicinenet.com/script/main/art.asp?articlekey=13954
  3. http://learn.genetics.utah.edu/content/microbiome/antibiotics/
  4. http://www.fda.gov/ForConsumers/ConsumerUpdates/ucm092810.htm
  5. http://www.cdc.gov/hai/organisms/gram-negative-bacteria.html
  6. http://www.medicalnewstoday.com/articles/158179.php
  7. http://bigthink.com/amped/humans-10-human-and-90-bacterial
  8. http://bigthink.com/amped/humans-10-human-and-90-bacterial
  9. http://bigthink.com/amped/humans-10-human-and-90-bacterial
  10. http://www.medicalnewstoday.com/articles/158179.php
  11. http://www.technologyreview.com/news/409688/a-viral-attack-against-brain-tumors/
  12. http://serc.carleton.edu/microbelife/yellowstone/viruslive.html
  13. http://serc.carleton.edu/microbelife/yellowstone/viruslive.html
  14. http://www.healthgrades.com/conditions/bacterial-diseases
  15. http://www.diffen.com/difference/Bacteria_vs_Virus
  16. http://serc.carleton.edu/microbelife/yellowstone/viruslive.html
  17. http://scienceblogs.com/gregladen/2011/11/28/how-many-cells-are-there-in-th/
  18. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21523/
  19. Le, T. (2012). Microbiology. In First Aid for the USMLE Step 1 2012. New York: McGraw-Hill Medical.
  20. http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artmar10/mol-mar1.html
  21. http://www.diffen.com/difference/Bacteria_vs_Virus
  22. http://www.whatarebacteria.com/size-of-bacteria/
  23. http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/R/Ribosomes.html
  24. http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/R/Ribosomes.html
  25. http://www.microbiologyonline.org.uk/about-microbiology/introducing-microbes/bacteria
  26. http://www.microbeworld.org/what-is-a-microbe/viruses