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病毒和細(xì)菌竟有這么多不同!

來源:科普中國  2020-02-19 09:28:58

  在剛聽說新型冠狀病毒引起的肺炎疫情的時(shí)候,就有朋友問我,這病要怎么治療?是不是要用很多抗生素?

  實(shí)際上,治療病毒引起的肺炎并不需要抗生素,因?yàn)榭股厥轻槍?xì)菌感染的藥物,對病毒感染無效。

  其實(shí),雖然都是可能讓人體生病的病原體,細(xì)菌和病毒,無論是從它們自身來說,還是從致病原理、治療方式來說,都大不相同。

  雖然都很小,但細(xì)菌往往比病毒大得多

  病毒和細(xì)菌是我們經(jīng)常會聽到的詞語,但它們的差異可不少。

  首先,它們的大小有差別。

  細(xì)菌個(gè)體往往比較大,通過普通的光學(xué)顯微鏡,我們就可以輕松的觀察到它們。而與之相比,病毒則會顯得“嬌小”一些,我們需要借助放大倍數(shù)超過萬倍的電子顯微鏡才能揭開它的面紗。

  其次,它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu)也有很大區(qū)別。細(xì)菌是由單細(xì)胞或多細(xì)胞組成的簡單生物,并擁有細(xì)胞壁,而病毒并不存在這種細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

  典型的細(xì)菌結(jié)構(gòu)(圖片來源:人教版初中生物教材)

  病毒結(jié)構(gòu)比較簡單,主要是蛋白質(zhì)外殼包裹著遺傳物質(zhì)。上圖為病毒的兩種典型結(jié)構(gòu):左側(cè)病毒沒有包膜,右側(cè)有包膜(圖片來源見水印)

  再其次,細(xì)菌可分為自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌,自養(yǎng)菌可以獨(dú)立生存,廣泛分布于土壤和水中,而病毒只能依靠其它生物的活細(xì)胞才能生存。

  不過,細(xì)菌中的異養(yǎng)菌包括腐生菌和寄生菌,腐生菌指從已死的動植物或其他有機(jī)物中吸取養(yǎng)料,以維持自身正常生活的細(xì)菌;而寄生細(xì)菌就和病毒有相似之處了,寄生細(xì)菌寄生于生物體內(nèi),由生物提供營養(yǎng)和場所,如傷寒桿菌、痢疾桿菌等,但細(xì)菌大部分不會像病毒那樣進(jìn)入細(xì)胞,僅寄生于細(xì)胞外。

  需要關(guān)注的還有它們代謝方式的不同,細(xì)菌有很多不同的代謝方式,而病毒并沒有自己的代謝系統(tǒng),它們只能選擇通過寄生的方式依賴宿主的代謝系統(tǒng)來進(jìn)行代謝。

  細(xì)菌進(jìn)入人體的“手段”比病毒豐富得多

  眾所周知,人類生活在各種微生物的包圍之中,肉眼所及的一切范圍都可能是各種病毒與細(xì)菌的聚集地,我們長期存在于這樣的環(huán)境中,患病幾率卻沒有因此而大大增加,皆因每個(gè)人都擁有各自的保護(hù)衛(wèi)士——免疫系統(tǒng)。

  皮膚和黏膜是人體的第一道免疫防線,如果人體無皮膚損傷以及未被蚊蟲等叮咬,病毒就無法通過皮膚進(jìn)入體內(nèi),此時(shí)狡猾的病毒就只能通過呼吸道、眼睛等處于暴露狀態(tài)下的黏膜進(jìn)入人體。

  新型冠狀病毒(圖片來源于搜狗百科)

  因此面對此次通過呼吸道感染的新型冠狀病毒,聰明的你就會知道,科學(xué)佩戴口罩可以大概率阻止病毒接觸到呼吸道,從而保護(hù)我們免受病毒感染。

  但對于細(xì)菌來說,雖然皮膚也是防止它進(jìn)入人體的第一道屏障,但還存在不少特殊情況。

  引起霍亂的霍亂弧菌就可以通過污染水源進(jìn)入人體(圖片來源:圖蟲)

  有些細(xì)菌,比如布魯氏菌,能夠打破“皮膚”這道屏障感染人體,最終可能會導(dǎo)致流產(chǎn)以及不孕不育等嚴(yán)重后果;而有一些致病菌,比如結(jié)核桿菌,會附著在空氣中的塵埃上,伴隨著我們每時(shí)每刻的呼吸從而順利的進(jìn)入我們的呼吸道;還有些細(xì)菌會選擇通過消化道進(jìn)入人體,比如,當(dāng)我們的水源被污染后,細(xì)菌就會在水中生長,在我們飲用了這些污染的水源后,細(xì)菌就會隨之進(jìn)入人體。

  真是太狡猾了!

  病毒進(jìn)入人體后,要想達(dá)到感染人體的這一可怕目的還需要進(jìn)入細(xì)胞。

  一般來說,病毒常見的進(jìn)入細(xì)胞的方式有以下幾種:注射式侵入,多見于噬菌體的侵入;細(xì)胞內(nèi)吞,常見于動物病毒的入侵;膜融合,多為有包膜病毒的入侵方式。新型冠狀病毒的入侵方法為細(xì)胞內(nèi)吞,新型冠狀病毒進(jìn)入人體后,最外層的刺突蛋白能夠與人的呼吸道上皮細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合,最終通過細(xì)胞的胞吞作用進(jìn)入細(xì)胞。

  此刻,你可能想問,那細(xì)菌如何進(jìn)入細(xì)胞?其實(shí)大多數(shù)的細(xì)菌是生活在細(xì)胞外的,它們并不能侵染進(jìn)入宿主細(xì)胞。

  而當(dāng)病毒進(jìn)入細(xì)胞后,會開啟“工作模式”。病毒會利用細(xì)胞內(nèi)的能量與物質(zhì),復(fù)制、生產(chǎn)更多的病毒,最終通過細(xì)胞內(nèi)的高爾基體分泌至細(xì)胞外,完成制造新的子代病毒的“使命”。

  而相較來說,細(xì)菌的繁殖就較為自主、簡單。

  培養(yǎng)細(xì)菌,提供營養(yǎng)成分即可,上圖中就是一個(gè)長滿細(xì)菌的培養(yǎng)皿。但是要想培養(yǎng)病毒,必須接種在活的細(xì)胞上(圖片來源:圖蟲)

  細(xì)菌一般通過二分裂的方式進(jìn)行無性繁殖,個(gè)別細(xì)菌有其他的繁殖方式。

  細(xì)菌分裂時(shí),也需要進(jìn)行遺傳物質(zhì)的復(fù)制,但如果是自養(yǎng)細(xì)菌的話,不需要像病毒那樣借助外界力量,且在分離成兩個(gè)子細(xì)胞時(shí),不會像動植物細(xì)胞一樣產(chǎn)生成膜體,而是細(xì)胞中部的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁由外向內(nèi)陷入,成為兩個(gè)細(xì)胞。

  道不同不相為謀病毒與細(xì)菌感染人的方式并不相同

  病毒之所以能讓人生病,和人體自身的免疫系統(tǒng)有很大的關(guān)系。

  當(dāng)病毒入侵人體后,人體自身的免疫系統(tǒng)會做出應(yīng)答,在消滅病毒的同時(shí),會產(chǎn)生一系列的炎癥反應(yīng)。如果炎癥反應(yīng)過強(qiáng),就會導(dǎo)致人體自身的部分細(xì)胞受損,從而釋放出大量細(xì)胞內(nèi)容物,機(jī)體內(nèi)過多的內(nèi)容物會引起免疫系統(tǒng)進(jìn)一步工作,這種正反饋現(xiàn)象最終會導(dǎo)致人體崩潰,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹚劳觥?/p>

  以新型冠狀病毒所引發(fā)的肺炎為例,正是因?yàn)檫@種強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答發(fā)生于人體的肺部,大量免疫細(xì)胞涌入肺部參與免疫反應(yīng),才引起一系列的炎癥反應(yīng)、血管通透性增加,導(dǎo)致人體出現(xiàn)發(fā)熱、干咳、乏力等癥狀,產(chǎn)生急速呼吸窘迫綜合征、凝血功能障礙等疾病,最終導(dǎo)致肺功能衰竭,為我們的健康帶來極大威脅。

  但是,只有一部分病毒能感染人。病毒具有自己特定的宿主,如煙草花葉病毒和噬菌體等,這些病毒都對人體沒有特定的致病性,因此可與人和平相處。

  相比于可怕的新型冠狀病毒,細(xì)菌就會顯得稍微可愛一些,因?yàn)?b style="box-sizing: border-box;">絕大多數(shù)的細(xì)菌都對人和動植物無害,甚至有益,只有極少數(shù)我們稱之為病原菌的細(xì)菌會對人體造成傷害,而這種病原菌致病性的強(qiáng)弱主要取決于兩個(gè)因素-侵襲力和毒素。

  侵襲力是指病原菌突破機(jī)體的防衛(wèi)屏障,侵入宿主活組織并在其中生長繁殖和向四周擴(kuò)散的能力,而毒素則是某些病原微生物產(chǎn)生的強(qiáng)有力的特殊毒性物質(zhì),它們可以大大增強(qiáng)病原菌的毒害作用。

  細(xì)菌毒素可以按其來源、性質(zhì)和作用的不同分為外毒素和內(nèi)毒素,外毒素對組織細(xì)胞有選擇性毒害效應(yīng),不引起發(fā)熱,但會抑制蛋白質(zhì)合成,有細(xì)胞毒性、神經(jīng)毒性、紊亂水鹽代謝,毒性強(qiáng),微量就可以使實(shí)驗(yàn)動物致死;而內(nèi)毒素相對毒性較弱,會引發(fā)發(fā)熱、彌漫性血管內(nèi)凝血、粒細(xì)胞減少血癥等。

  那些讓我們聞之色變的致病菌之所以能引起極其嚴(yán)重的后果,就是因?yàn)樗鼈冇兄鴱?qiáng)大的侵襲力并能在生長過程中以及死亡破裂后產(chǎn)生毒性極強(qiáng)的毒素。

  病毒和細(xì)菌的區(qū)別如此之大,那么病毒感染和細(xì)菌感染有什么區(qū)別呢?

  盡管病毒感染和細(xì)菌感染都有可能引發(fā)發(fā)燒、咳嗽等癥狀,但是細(xì)菌感染膿性分泌物會較為常見,如膿鼻涕、膿痰等,但病毒感染少有膿性分泌物。其次,細(xì)菌感染使用抗生素后,癥狀會明顯改善,但對于病毒感染,抗生素卻收效甚微,通常我們需要借助化驗(yàn)指標(biāo)來判斷到底是何種感染。

  鑒于病毒感染和細(xì)菌感染的區(qū)別,我們的治療也需要采取不同的方案,做到對癥下藥。病毒感染需根據(jù)病毒感染的部位不同,使用不同的抗病毒藥物,同時(shí)也要注意激發(fā)、提高自身免疫力;而對于細(xì)菌感染,多選用抗生素治療,對于不同的細(xì)菌,選用不同的抗生素。

  作為病原體,病毒與細(xì)菌還是有相同之處的

  作為病原體,病毒和細(xì)菌的傳播方式基本相同,在人與人之間的常見傳播途徑有水平傳播和垂直傳播兩種。

  水平傳播指病毒和細(xì)菌在人群中不同個(gè)體間的傳播,主要為呼吸道或消化道傳播、直接接觸和性接觸傳播、蟲媒傳播和經(jīng)輸血注射傳播等;垂直傳播是指通過胎盤或產(chǎn)道,直接由親代傳播給子代的方式。新型冠狀病毒主要通過飛沫傳播和接觸傳播,通俗來說就是病毒感染者在打噴嚏,咳嗽,說話過程中噴出的飛沫以及呼出的氣體中都帶有病毒,其他人員近距離和病毒感染者接觸就很有可能也被感染;還需要注意的是在密閉不通風(fēng)的情況下,帶有病毒的飛沫會沾染在物體表面,我們的手如果在接觸這些被污染的地方而沒有及時(shí)清洗消毒,此時(shí)再用手去觸碰口腔、鼻腔、眼睛等黏膜,也會導(dǎo)致感染。

  寫到這兒,相信大家應(yīng)該已經(jīng)明白,為什么新冠病毒引發(fā)的肺炎不能用抗生素治療了。如果出現(xiàn)了疑似癥狀,或者已經(jīng)確診,一定要遵從醫(yī)囑,進(jìn)行治療;如果目前并未出現(xiàn)任何癥狀,大家還是要繼續(xù)加強(qiáng)防護(hù),減少外出。讓我們共同期待疫情的結(jié)束!

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