細菌學和病毒學原理

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簡介

研究細菌的一個微生物學分支稱為細菌學。病毒學是對生物病毒的科學研究。

細菌學和顯微鏡的發明幾乎同時發生。荷蘭生物學家安東尼·範·列文虎克在1683年報告了水、唾液和其他體液中某些當時被稱為“微小動物”的存在，他可能是第一個觀察到微生物的人。他們當時使用一個簡單的透鏡觀察，放大倍數為100-150倍。

病毒學創立之初，還沒有複製或觀察病毒的技術，也沒有專門的病毒感染實驗室檢測方法。當時還沒有分離病毒核酸（RNA 和 DNA）和蛋白質的技術，而這些技術現在是病毒學的基石。如今，已經有很多技術可用於研究病毒的結構、功能和各個組成部分。

病毒學的定義

對活病毒的研究稱為病毒學。它是微生物學的一個分支，專注於病原體的檢測、結構、分類和進化，以及它們的感染方式和利用宿主細胞進行復制，與宿主生物的生理和免疫系統的相互作用，它們引起的疾病，分離和培養它們的方法，以及在研究和治療中的應用。

細菌學的定義

細菌學是生物學的一個領域，專注於研究細菌的形態、生態、遺傳和生物化學。它包括細菌物種的表徵、分類和鑑定，它是微生物學的一個分支。

細菌的結構和功能

細菌是僅含有一個細胞的原核生物。細菌細胞的內部結構比較簡單。它缺少線粒體、溶酶體、高爾基體、內質網、葉綠體、過氧化物酶體、乙醛酸迴圈體和真正的液泡。此外，細菌缺乏真正的細胞核和核仁，它們是膜結合的。細菌的核稱為核區。

細菌的分類

革蘭氏染色和形態是細菌最主要的兩種分類系統。在形態方面，細菌被分為三大類：球菌，呈球形；桿菌，呈桿狀；螺旋菌；和弧菌，呈逗號形。

使用這種基於細菌的整體外觀（形狀）和生長需求的分類系統，可以更容易地識別細菌。另一方面，革蘭氏染色可以識別細菌的肽聚糖型別。

形態和分類

它們有四種主要形狀：螺旋形、弧形、桿狀（桿菌）和球形（球菌）（螺旋體）。

根據細菌的生長需求，將其分類如下：

• 兼性厭氧菌 - 可以在高氧或低氧環境中生長
• 專性厭氧菌 - 只能在氧氣含量極低或無氧的環境中生長
• 專性需氧菌 - 生長需要氧氣
• 微需氧菌 - 在極少氧氣條件下生長良好的細菌

同時，一些細菌是革蘭氏陽性菌（細胞壁上覆蓋著厚厚的肽聚糖的細菌），而另一些是革蘭氏陰性菌（肽聚糖層非常薄的細菌）。

細菌學不同分支

基本上，醫學細菌學是細菌學的一個子領域，專注於導致人類疾病的細菌。它包括髮現和識別不同的細菌感染及其引起各種疾病的方式。

醫學細菌學在一定程度上還包括對免疫系統的研究，這促進了增強自然免疫力的方法的開發。

與醫學細菌學密切相關的細菌學其他子領域包括食品和水細菌學。

食品是生命的重要組成部分，也可能攜帶各種細菌性疾病和中毒。

什麼是病毒？

病毒的一些特徵包括 -

• 只能在活細胞中複製（透過合成和組裝）。
• 含有 DNA、RNA 或有時兩者兼而有之。
• 無法進行有性或無性繁殖。
• 這些是無細胞顆粒，缺乏細胞質和正常的細胞器，不是細胞。
• 與其他單細胞生物相比，它們非常小。
• 這些是寄生蟲，其繁殖能力完全依賴於活細胞。

病毒的結構和功能

病毒非常小，大小在 30 到 50 奈米之間。與沒有細胞且通常沒有細胞壁相比，病毒被一層稱為衣殼的保護性蛋白質包裹著。它具有遺傳成分，並以宿主和病毒的共同進化為特徵。它們的遺傳物質是 DNA 或 RNA。

為了繁殖，病毒主要依靠宿主提供原核或真核細胞的複雜代謝機制。

病毒的主要功能是將其 DNA 或 RNA 基因組傳遞給宿主細胞，然後宿主細胞可以轉錄它。

對稱蛋白被囊括包含病毒基因組結構。核蛋白，也稱為核酸相關蛋白，形成包含基因組的核衣殼。

病毒的分類

病毒主要可以根據其行為特徵、核心內容、化學成分、衣殼結構、大小、形狀、複製機制和其他病毒基因組結構進行分類。

病毒分類系統最常使用巴爾的摩分類法進行研究。美國生物學家大衛·巴爾的摩在 20 世紀 70 年代建立了這個系統，並因此獲得了諾貝爾獎。

以下病毒資訊描述了根據各種標準對病毒進行分類。

DNA 病毒

以 DNA 為遺傳物質的病毒稱為 DNA 病毒。DNA 病毒有兩種不同的型別。

• 單鏈 DNA 病毒，例如披病毒和細小病毒。
• 雙鏈 DNA 病毒，例如腺病毒和皰疹病毒。

RNA 病毒

以 RNA 為遺傳物質的病毒稱為 RNA 病毒。RNA 病毒有兩種不同的型別。

• 雙鏈 RNA 病毒。例如呼腸孤病毒。
• 單鏈 RNA 病毒。

它進一步分為兩種：正鏈 RNA（+RNA）和負鏈 RNA（-RNA）。脊髓灰質炎病毒、甲型肝炎、狂犬病病毒和流感病毒是單鏈 RNA 病毒的例子。

基於結構和對稱性的分類

病毒具有不同的形狀和結構，如螺旋形和二十面體形狀。基於病毒的不同形狀和對稱性的分類如下：

• 複雜病毒。例如痘病毒。
• 輻射對稱病毒。例如噬菌體。
• 立方體或二十面體對稱形狀的病毒。例如呼腸孤病毒、脊髓灰質炎病毒。
• 桿狀或螺旋狀或螺旋對稱病毒。例如副粘病毒、正粘病毒。

病毒學不同分支

病毒會導致植物和動物體內多種傳染病，這一事實是研究病毒的主要驅動力。病毒致病機制是研究病毒如何傳播疾病。

病毒的致病性是指它可能傳播疾病的程度。植物病毒學、動物病毒學和人類或醫學病毒學是病毒學的不同分支。

在核酸和蛋白質水平上研究病毒稱為分子病毒學。分子生物學家開發的所有技術在病毒學中都發揮了作用。

結論

細菌學包括識別和定位不同的細菌病原體以及它們引起各種疾病的方式。免疫學、微生物學、分子生物學、基因工程等領域，病毒已被以各種方式用於研究。由於它們可以將內容（DNA、RNA）引入宿主細胞，因此病毒經常被用作涉及重組 DNA 技術的研究過程中的載體。