Minket körülvevő parányok, avagy vírus vs. baktérium

A biológia az élettel, az élőlényekkel foglalkozó természettudomány. Vizsgálja az élet keletkezését, megjelenését és működését. Az élővilág feltérképezésének folyamatában jelentős mérföldkő volt a mikroszkóp feltalálása. Lovas Béla így fogalmaz a Mikroszkóp, mikrokozmosz című könyvében: 

Az emberiségnek aligha volt még egy olyan felfedezése és alkotása, amely oly mélyen tudta volna formálni világnézetünket, mint a csiszolt üvegdarab, az optikai lencse.

A mikroszkóp segítségével az ember egy korábban ismeretlen világba nyerhet betekintést. Többek között megismerkedhetünk a minket felépítő sejtekkel, szövetekkel. Felnagyíthatunk édes- vagy tengervízi apróságokat, akár a fito- és zooplankton tagjait. De elég, ha csak egy kerék által okozott mélyedésben felgyülemlett víztócsából egy cseppet a tárgylemezre cseppentünk, és máris apró élőlények olykor cirkuszi mutatványba illő akrobatikus mozdulatai tárulnak szemeink elé. Szó mi szó, a mikroszkóp felhasználási köre szerteágazó. 

A biológia tudományának művelői között számos neves tudós vírusokat és baktériumokat vizsgál a mikroszkóp segítségével. A hétköznapi szóhasználatban sokan nem tesznek különbséget a vírus és a baktérium között, pedig van különbség, nem is kevés. 

A vírus (’méreg’) kifejezés D. J. Ivanovszkij orosz mikrobiológustól származik. Ivanovszkij már diákéveiben is érdeklődően tanulmányozta a növények különböző megbetegedéseit. Különös figyelmet szentelt a dohány levelein megfigyelhető ún. dohánymozaiknak. Feltételezte, hogy a megbetegedés bakteriális eredetű. Azonban kutatásai során arra lett figyelmes, hogy a fertőzött növények leveleiből készített, baktériumszűrőn átszűrt kivonat képes volt megfertőzni az egészséges növényeket. Ivanovszkij úgy gondolta, hogy a fertőzés hátterében egy bakteriális toxin állhat. Így ezt az ismeretlen, „mérgező” anyagot elnevezte vírusnak. Eredményei publikálásával pedig lefektette a vírusok vizsgálatával foglalkozó tudományág, a virológia első alapkövét. 

1. kép: Dmitrij Joszifovics Ivanovszkij (Kép forrása: Wikipédia)

A virológia fejlődésével egyértelművé vált, hogy a dohány dohánymozaik betegségét vírus okozza, és az is, hogy a vírusok nem bakteriális toxinok. Ma már körülbelül 5000 fajukat ismerik, de a kutatók úgy gondolják, a Földünkön jelenlévő vírusok száma akár több millió is lehet. 

A történeti áttekintés után nézzük meg közelebbről, tulajdonképpen mik is azok a vírusok! A vírusok méretüket tekintve nanométeres (a méter milliárdod része) tartományban mozognak. Az emberiség által ismert vírusok legalább kétféle anyagból épülnek fel: A vírus örökítőanyagából, illetve az ezt körülvevő fehérjeburokból. A vírusok örökítőanyaga DNS (dezoxiribonukleinsav) vagy RNS (ribonukleinsav). A DNS alapú vírusok okozzák például a különböző vírus eredetű szemölcsöket, a herpeszt vagy például a fekete himlőt. A RNS alapú vírusok közé soroljuk többek között az influenza, a HIV, a veszettség vagy például a kullancs okozta agyhártyagyulladás vírusait. 

2. kép: Egy influenzavírus rajza. (Kép forrása: Gál Béla, Biológia 10)

A vírusok csoportosításának lehetősége azonban itt nem ér véget. A DNS/RNS-t körülvevő fehérjeburkot alkotó fehérjemolekulák az adott vírusra jellemző formát alakítanak ki. A vírusok csoportosítása pedig e forma alapján is lehetséges. Hangsúlyozandó azonban, hogy a vírusok jellegzetes szerkezeti formáit a vírus ún. szabad formájában figyelhetjük meg, amikor is virionnak nevezzük őket. 

3. kép: Különböző alakú vírusok. (Kép forrása: Gál Béla, Biológia 10)

Szabad formában a vírusok nem mutatnak életjelenségeket, tehát nem képesek önálló anyagcserére és szaporodásra. Ahhoz, hogy a vírus szaporodni tudjon szükség van egy gazdasejtre. A vírusfertőzés folyamatában a gazdasejten megkötődött vírus örökítőanyaga bejut a gazdasejtbe. A gazdasejt belsejébe került örökítőanyag képes átszervezni a gazdasejt normális működését, így az a továbbiakban a saját anyagaiból a vírus anyagait készíti el. Az így elkészült vírus DNS/RNS-t, illetve annak fehérjeburkát aztán összeépíti, és a több száz példányban elkészült új vírusok kiszabadulnak a gazdasejtből. 

4. kép: A vírusfertőzés folyamata. (Kép forrása: Gál Béla, Biológia 10)

Azon tulajdonságuk miatt, hogy a vírusok gazdasejt nélkül nem képesek szaporodni, a vírusokat nem tekintjük élőknek. Hihetetlen, de ezen néhány nanométeres, gazdasejt nélkül „életképtelen” rendszerek az emberiség történetében már eddig is rengeteg életet követeltek. (Itt szeretném hangsúlyozni, hogy a gyógyászatban a bakteriális fertőzésekre alkalmazott antibiotikumra a vírusok nem reagálnak.)

A baktériumok a vírusokkal szemben nagyon is élők. Őket már élőlényeknek tekintjük, melyek önálló anyagcserével rendelkeznek, és szaporodásuk nem igényel gazdasejtet. A vírusoknál nagyobbak, leginkább néhány mikrométer (a méter milliomod része) a méretük. Baktériumokkal mindenhol találkozhatunk. Egyetlen gramm talajban is akár több millió található belőlük. Jelentős szerepük van a bioszférában, a biológiai folyamatokban. Még normális higiéniai körülmények mellett is rajtunk és bennünk emberekben is több milliárd található belőlük, melyek nagyon fontos biológia funkciókat látnak el. Például az Escherichia coli nevű bélbaktériumnak minden melegvérű állat, így az ember bélflórájában is kiemelkedő jelentősége van. Szerepet játszik az emésztés folyamatában, élettani folyamatai során vitaminokat termel, de gátolja egyéb, kórokozó baktériumok elszaporodását is. Azonban jelenlétük csak a bélrendszerben kívánatos. A külső környezetből a szervezetbe jutva igen komoly fertőzéseket okozhatnak. 

5. kép: Escherichia coli baktérium. (Forrás: https://publichealthmatters.blog.gov.uk/)

A baktériumsejt ún. prokarióta sejt, ami azt jelenti, hogy a sejtben nincs körülhatárolt sejtmag. (Az eukarióta sejtek, mint például az ember sejtjei, már valódi sejtmaggal rendelkeznek.) A baktérium örökítőanyaga (DNS) a sejt sejt(cito)plazmájában található. A sejtplazmát sejthártya, azt pedig egy sejtfal veszi körül. Utóbbi merev, ellenálló, fehérjékből és szénhidrátokból épül fel és fontos szerepet játszik a sejt védelmében. Több baktériumfajt további tok vagy nyálkás burok is véd a külvilág ingereivel szemben. Sokuknál mozgást segítő csillók figyelhetőek meg. 

6. kép. A baktériumsejt felépítése. (Forrás: Dr. Lénárd Gábor, Biológia I.)

A baktériumsejtek osztódással szaporodnak. Kedvező környezeti feltételek mellett egy sejt 20-30 percenként osztódik. Több baktériumnál megfigyelhetőek bakteriospórák, melyek a kedvezőtlenné vált környezeti tényezők átvészelésében segítik az élőlényt. 

A környezetünkben található hasznos baktériumok között számos, a biológiai lebontás folyamataiban, vagy különböző elemkörforgásokban vesz részt. A földi életben betöltött szerepük sokrétű. A baktériumok bizonyos törzseit az élelmiszeripar is előszeretettel alkalmazza. 

A Földünkön található baktériumok közül viszonylag kevés tekinthető kórokozónak. A baktériumok közül kikerült kórokozók azonban károsítják a gazdaszervezetet. Nem egy esetben a baktériumok anyagcseretermékei mérgezőek a szervezet számára (exotoxinok). Ilyen, baktérium anyagcseretermék által kiváltott megbetegedés például a diftéria (torokgyík). 

Az embert megbetegítő baktérimok közé tartoznak többek között a szalmonella-ételmérgezést, a vérhast, a lépfenét, vagy a kolerát okozó korokozók is. A kolera esetében a legnagyobb problémát a múltban az emberek ivóvízébe került Vibrio cholarea baktérium okozta, mely a bélcsatornába kerülve fejtette ki sokszor halált okozó hatásait. De itt tartjuk számon az emberiség évszázadokon keresztül retteget megbetegedését, a pestist, melynek korokozója a Yersinia pestis nevű baktérium. 

Láthattuk tehát, hogy a vírusok és a baktériumok között számos élettani sajátosságbeli illetve felépítésbeli különbség van. Míg a vírusok fennmaradásához gazdasejt szükséges, úgymond annak parazitái, addig a baktérimok szaporodása nem igényel gazdasejtet. Megvillantásra került az is, hogy a vírusokkal szemben az baktériumok között kevés korokozó található, jelentős részük pedig elengedhetetlen a földi élet egyensúlyában. 

 A legtöbb ember, ha a baktériumokról hall, ellenségre gondol, pedig többségükben sokkal inkább barátok, amelyek nélkül az élet elképzelhetetlen volna, és ha valamilyen okból elpusztulnának, ez a fejlettebb földi élet megszűnését vonná maga után.

Lovas Béla: Mikroszkóp, mikrokozmosz

Kapcsolódó bejegyzések

Hozzászólások (1)

Szólj hozzá