细菌学和病毒学原理

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简介

研究细菌的一个微生物学分支称为细菌学。病毒学是对生物病毒的科学研究。

细菌学和显微镜的发明几乎同时发生。荷兰生物学家安东尼·范·列文虎克在1683年报告了水、唾液和其他体液中某些当时被称为“微小动物”的存在，他可能是第一个观察到微生物的人。他们当时使用一个简单的透镜观察，放大倍数为100-150倍。

病毒学创立之初，还没有复制或观察病毒的技术，也没有专门的病毒感染实验室检测方法。当时还没有分离病毒核酸（RNA 和 DNA）和蛋白质的技术，而这些技术现在是病毒学的基石。如今，已经有很多技术可用于研究病毒的结构、功能和各个组成部分。

病毒学的定义

对活病毒的研究称为病毒学。它是微生物学的一个分支，专注于病原体的检测、结构、分类和进化，以及它们的感染方式和利用宿主细胞进行复制，与宿主生物的生理和免疫系统的相互作用，它们引起的疾病，分离和培养它们的方法，以及在研究和治疗中的应用。

细菌学的定义

细菌学是生物学的一个领域，专注于研究细菌的形态、生态、遗传和生物化学。它包括细菌物种的表征、分类和鉴定，它是微生物学的一个分支。

细菌的结构和功能

细菌是仅含有一个细胞的原核生物。细菌细胞的内部结构比较简单。它缺少线粒体、溶酶体、高尔基体、内质网、叶绿体、过氧化物酶体、乙醛酸循环体和真正的液泡。此外，细菌缺乏真正的细胞核和核仁，它们是膜结合的。细菌的核称为核区。

细菌的分类

革兰氏染色和形态是细菌最主要的两种分类系统。在形态方面，细菌被分为三大类：球菌，呈球形；杆菌，呈杆状；螺旋菌；和弧菌，呈逗号形。

使用这种基于细菌的整体外观（形状）和生长需求的分类系统，可以更容易地识别细菌。另一方面，革兰氏染色可以识别细菌的肽聚糖类型。

形态和分类

它们有四种主要形状：螺旋形、弧形、杆状（杆菌）和球形（球菌）（螺旋体）。

根据细菌的生长需求，将其分类如下：

• 兼性厌氧菌 - 可以在高氧或低氧环境中生长
• 专性厌氧菌 - 只能在氧气含量极低或无氧的环境中生长
• 专性需氧菌 - 生长需要氧气
• 微需氧菌 - 在极少氧气条件下生长良好的细菌

同时，一些细菌是革兰氏阳性菌（细胞壁上覆盖着厚厚的肽聚糖的细菌），而另一些是革兰氏阴性菌（肽聚糖层非常薄的细菌）。

细菌学不同分支

基本上，医学细菌学是细菌学的一个子领域，专注于导致人类疾病的细菌。它包括发现和识别不同的细菌感染及其引起各种疾病的方式。

医学细菌学在一定程度上还包括对免疫系统的研究，这促进了增强自然免疫力的方法的开发。

与医学细菌学密切相关的细菌学其他子领域包括食品和水细菌学。

食品是生命的重要组成部分，也可能携带各种细菌性疾病和中毒。

什么是病毒？

病毒的一些特征包括 -

• 只能在活细胞中复制（通过合成和组装）。
• 含有 DNA、RNA 或有时两者兼而有之。
• 无法进行有性或无性繁殖。
• 这些是无细胞颗粒，缺乏细胞质和正常的细胞器，不是细胞。
• 与其他单细胞生物相比，它们非常小。
• 这些是寄生虫，其繁殖能力完全依赖于活细胞。

病毒的结构和功能

病毒非常小，大小在 30 到 50 纳米之间。与没有细胞且通常没有细胞壁相比，病毒被一层称为衣壳的保护性蛋白质包裹着。它具有遗传成分，并以宿主和病毒的共同进化为特征。它们的遗传物质是 DNA 或 RNA。

为了繁殖，病毒主要依靠宿主提供原核或真核细胞的复杂代谢机制。

病毒的主要功能是将其 DNA 或 RNA 基因组传递给宿主细胞，然后宿主细胞可以转录它。

对称蛋白被囊括包含病毒基因组结构。核蛋白，也称为核酸相关蛋白，形成包含基因组的核衣壳。

病毒的分类

病毒主要可以根据其行为特征、核心内容、化学成分、衣壳结构、大小、形状、复制机制和其他病毒基因组结构进行分类。

病毒分类系统最常使用巴尔的摩分类法进行研究。美国生物学家大卫·巴尔的摩在 20 世纪 70 年代创建了这个系统，并因此获得了诺贝尔奖。

以下病毒信息描述了根据各种标准对病毒进行分类。

DNA 病毒

以 DNA 为遗传物质的病毒称为 DNA 病毒。DNA 病毒有两种不同的类型。

• 单链 DNA 病毒，例如披病毒和细小病毒。
• 双链 DNA 病毒，例如腺病毒和疱疹病毒。

RNA 病毒

以 RNA 为遗传物质的病毒称为 RNA 病毒。RNA 病毒有两种不同的类型。

• 双链 RNA 病毒。例如呼肠孤病毒。
• 单链 RNA 病毒。

它进一步分为两种：正链 RNA（+RNA）和负链 RNA（-RNA）。脊髓灰质炎病毒、甲型肝炎、狂犬病病毒和流感病毒是单链 RNA 病毒的例子。

基于结构和对称性的分类

病毒具有不同的形状和结构，如螺旋形和二十面体形状。基于病毒的不同形状和对称性的分类如下：

• 复杂病毒。例如痘病毒。
• 辐射对称病毒。例如噬菌体。
• 立方体或二十面体对称形状的病毒。例如呼肠孤病毒、脊髓灰质炎病毒。
• 杆状或螺旋状或螺旋对称病毒。例如副粘病毒、正粘病毒。

病毒学不同分支

病毒会导致植物和动物体内多种传染病，这一事实是研究病毒的主要驱动力。病毒致病机制是研究病毒如何传播疾病。

病毒的致病性是指它可能传播疾病的程度。植物病毒学、动物病毒学和人类或医学病毒学是病毒学的不同分支。

在核酸和蛋白质水平上研究病毒称为分子病毒学。分子生物学家开发的所有技术在病毒学中都发挥了作用。

结论

细菌学包括识别和定位不同的细菌病原体以及它们引起各种疾病的方式。免疫学、微生物学、分子生物学、基因工程等领域，病毒已被以各种方式用于研究。由于它们可以将内容（DNA、RNA）引入宿主细胞，因此病毒经常被用作涉及重组 DNA 技术的研究过程中的载体。