Visurai ir bakterijos

ĮVADAS

Mokslininkai sugaišo nemažai metų, norėdami įsitikinti, kad kai kurias infekcines ligas sukelia ne bakterijos, o virusai. Kai pagaliau tai buvo įrodyta, reikėjo ieškoti visiškai naujo mokslinio požiūrio, norint suprasti, kaip virusas prasiskverbia į organizmą, sukelia vienokius ar kitokius simptomus ir kaip iš sergančio perduodamas sveikajam. Per šimtmečius ir netgi tūkstantmečius žmonija susidūrė su aibe virusinių ligų – ir visur paplitusių, ir retų, egzotinių, – bet nesuprato, kad jas sukelia virusai.

Žodis virus lotynų kalba reiškė „nuodus“. Oksfordo anglų kalbos žodynas ššį žodį aiškina kaip „ligas sukeliančius nuodus, į raupus panašių užkrečiamų ligų nuodus“. Pirmąkart virusinę ligą senų senovėje tiksliai aprašė garsusis senovės graikų gydytojas Hipokratas. Medicinos istorikai, analizuodami jo darbus, aptiko smulkiausią kiaulytės charakteristiką, suminėtus jos simptomus, ligos eigos etapus, mažų vaikų užsikrėtimo galimybes.

Labai ilgai gydytojai ir mikrobiologai visus savo samprotavimus grindė spėjimu, kad mikrobų ir virusų sukeltos ligos yra analogiškos. Mat mikrobiologai pirmieji ėmėsi virusologijos. Išsilavinimas dažnai nulemia mąstymo būdą, todėl mokslininkai buvo įsitikinę, kad virusai turėtų gyventi bei ddaugintis taip pat, kaip ir gerai pažįstami mikrobai.

Tačiau virusai ir mikrobai visiškai nepanašūs: jų fiziologija, struktūra ir dauginimosi būdai skirtingi. Tai suvokti prireikė nemaža laiko. Nuo trečiojo mūsų amžiaus dešimtmečio ir pokario laikotarpiu visose pasaulio šalyse nepaprastai greitai pakilus mokslo, kkartu ir medicinos lygiui, buvo nuodugniau ištirta daugelis ligų ir nustatytos jų priežastys. Tobulinant infekcinių ligų laboratorinės diagnostikos metodus, naudojant medicinoje šiuolaikinę techniką, fiziką, chemiją, pastebėtas visai nelauktas dėsningumas. Paaiškėjo, kad bevei 80 visų užkrečiamų ligų sukelia ne mikrobai, o virusai.

Virusai sukelia apie 300 augalų ligų. Žinoma apie 150 žmonių ir gyvūnų onkogeninių (vėžinių) virusų rūšių. Jie taip pat sukelia galvijų, avių, paukščių ir kiaulių marą, galvijų snukio ir nagų ligą, pasiutligę. Juo nuodugniau tyrinėtojai gilinosi į virusų karalystės paslaptis, tuo įdomesnis tapo šis apskritai itin pavojingas mokslas. Paaiškėjo, kad virusai sukelia ne tik gerai žinomas infekcines ligas (raupus, geltonąją karštinę, tymus, gripą), bet ir polimelitą, įvairias smegenų ligas, encefalitus, hepatitą ir aibę vadinamųjų persišaldymo ligų. Be to, sužinota, kad vvirusai – daugelio virškinimo trakto, kai kurių lėtai progresuojančių nervų sistemos ligų, piktybinių navikų, AIDS preižastis. Tai toli gražu ne visas virusinių ligų sąrašas, jis nuolat didėja.

VIRUSO PORTRETAS

Tai labai maži, matomi tik pro elektrininį mikroskopą, žmonių, gyvulių, augalų ir mikroorganizmų infekcinių ligų sukėlėjai. Jie dauginasi tik gyvuose organizmuose.

Remiantis morfologijos (formos ir struktūros) tyrimais, visus žinomus virusus galima suskirstyti į tris grupes. Anksčiausiai buvo ištirti stambūs 200-300 nanometrų dydžio virusai. Šiems „milžinams“ priskiriami žmogaus ir gyvulių raupų virusai, baltųjų ppelių ektromelijos virusas (ši liga dažna vivariumuose, kur veisiami mokslui itin reikalingi gyvuliukai).

Antrajai grupei priklauso virusai, kurių matmenų vidurkis nuo 50 iki 150 nanometrų. Tai daugelis augalų virusų, bakteriografai, taip pat tymų, kiualytės, gripo virusai. Šiai grupei priskiriami daugelio viršutinių kvėpavimo takų, vadinamų peršalimo ligų, sukėlėjai.

Trečiąją grupę sudaro smulkieji virusai (jų matmenys nepranoksta stambių baltymų molekulių). Jų dydis nuo 20 iki 30 nanometrų. Tarp šios grupės virusų yra poliomielito, geltonosios karštinės, encefalitų virusai ir daugelis tropinių karštinių sukėlėjų.

Mokslininkai apskaičiavo, kad stambiųjų virusų skersmuo tik 30 kartų didesnis negu smulkiųjų, o tūris – net 25 tūkstančius kartų. Žmogaus ir gyvulių ligas sukeliantys virusai (virionai) daugiausia yra rutulio formos, o augalų virusai – cilindro. Nors tabako mozaikos viruso cilindras yra 350 nanometrų ilgio, pro optinį mikroskopą jis nematomas, nes jo skersmuo mažesnis nei 15 nanometrų.

Gerai žinomas Amerikos biochemikas, Nobelio premijos laureatas U. Stenlis 1935 metais pradėjo virusų sudėties tyrimus. Iš tabako mozaikos viruso pakenktų augalų sulčių jis išskyrė didelės molekulinės masės junginius. Kruopščiai juos išvalęs, nustatė, kad tai sudėtingi nukleininės rūgšties ir baltymo deriniai – nukleiproteinai, kuriais užkrėsti sveiki augalai susirgdavo tabako mozaikos liga.

Pagrindiniai virusų ir mikrobų skirtumai paaiškėjo, kai virusai buvo išnarstyti po dalelę (jeigu taip galima pasakyti). PPastaruoju metu mokslininkai sukūrė daug naujų fermentų ir reagentų, kuriuos naudojant galima juvelyriškai suskaidyti įvairiausius viruso ir bakterijos komponentus, išskirti juos grynus ir nuodugniai ištirti. Atlikdami šiuos darbus, mokslininkai operuoja milijonines mikrono dalis atitinkančiais dydžiais. Ištyrus virusus, pavyko nustatyti, kad jie sudaryti visiškai kitaip negu kiti Žemėje gyvuojantys padarai.

Kiekvieno viriono centre – jo šerdyje – yra nukleininė rūgštis, o išorėje – savotiškas apsauginis dangalas, vadinamas apvalkalas. Pastarąjį sudaro baltymų molekulės, kurių sudėtyje yra 20 žinomų amino rūgščių, įeinančių į visų pasaulio gyvių baltymų molekules.

Viruso apvalkalo amino rūgštys, įvairiai besikartodamos ir nuosekliai viena su kita sujungtos, sudaro linijines grandinėles (polipeptidus), kurių molekulinė masė yra nuo keleto tūkstančių iki keleto šimtų tūkstančių daltonų (molekulinės masės vienetas, mažiausias gamtos atomo – vandenilio masė). Pavyzdžiui tabako mozaikos viruso sluoksnis sudarytas iš 2200 visiškai vienodos sudėties ir taisyklingai susigrupavusių baltymo „plytelių“.

Vienų virusų struktūra labai sudėtinga, kitų – šiek tiek paprastesnė. Paprasčiausius smulkiuosius virusus sudaro tik viena RNR molekulė ir baltymas, o stambesnius dengia gaubtas, savotiškas vokas, sudarytas iš baltymų, angliavandenių, lipidų (riebalinių medžiagų). Sudėtingiausia bakteriofagų (arba fagų – virusai parazituojantys bakterijose) sandara. Jų forma primena kuokelę. Apskritoje galvutėje sukrauta nukleininė rūgštis. Ilga kuokelės atauga yra tuščias iš baltymų molekulių suregztas apvalkalas. Šia aatauga bakteriofagas prisitvirtina prie bakterijos dangalo ar žiuželių, ataugos galą įsmeigia į bakterijos citoplazmą ir kaip švirkštu suleidžia savo nukleininę rūgštį.

KAIP VIRUSAI DAUGINASI

Neturėdami fermentų, kurių reikia baltymams ir nukleininėms rūgštims sintetinti, virusai „leidžia į pasaulį“ savo palikuonis nepaprastai greitai.

Augalų ir gyvūnų paveldimumas priklauso nuo dezoksiribonukleininės rūgšties (DNR), o ribonukleininių rūgščių (RNR) funkcijos yra tik pagalbinės. Dauguma virusų DNR iš viso neturi. Jų genomą sudaro vienspiralė ar dvispiralė RNR molekulė. To neturi kiti gyvi Žemės organizmai.

Viruso struktūra nesudėtinga. Jo genetinės medžiagos kiekis, tuo pačiu ir genetinės informacijos apimtis yra nepalyginamai paprastesnė nei ląstelės, kurioje virusas dauginasi ir kurią pajungia saviems poreikiams.

Vienaląsčiai ir bakterijos dauginasi vienodai: nuolatos besidalydama viena ląstelė skyla į dvi, iš kurių atsiranda keturios ir t.t.. Daugelį dešimtmečių virusų dauginimasis buvo aiškinamas remiantis įprastu ir puikiausiai ištirtu bakterijų dauginimusi. O kodėl taip greitai virusai dauginasi, nežinota.

Jeigu virionai gausėtų didžiausiu bakterijoms būdingu greičiu, tai yra per valandą pasidalytų tris kartus, o per tris – devynis, viruso palikuonių turėtų susidaryti tūkstantis. O iš tikrųjų būdavo kitaip. Todėl buvo spėjama, kad iš kiekvieno viruso du nauji susidaro ne per 20 minučių, o nepalyginamai greičiau.

Anglų virusologas K. Endrius pirmasis apskaičiavo, kiek naujų virionų atsiranda virusui besidauginant. Užkrėtęs

bakterijų kultūrą bakteriofagu, jis nustatė, kad bakteriofagas dauginasi 100 tūkstančių kartų greičiau už bakteriją, po trijų valandų palikdamas 100 milijonų palikuonių. Tokio fantastiškai greito virusų dauginimosi tuo metu dar niekas negalėjo paaiškinti.

Atsakymo į šį intriguojantį klausimą ėmė ieškoti daugelis žymiausių pasaulio virusologų. Iš pradžių buvo nustatyta, kad virionas neskyla į dvi dukterines daleles, kaip visos Žemės rutulio ląstelės. Vėliau paaiškėjo, kad virusai apskritai nesidalija. Jų dauginimasis ypatingas ir skiriasi nuo visų kitų gyvų organizmų: kiekvienas virusas iš karto „pagimdo“ nnuo šimto iki tūkstančio ir daugiau naujų virionų.

Tiriant nematomus ląstelėse vykstančius molekulinio lygio procesus, gauta pakankamai aiški nuoseklaus virusų dauginimosi arba, kaip dažnai sakoma, jų reprodukcijos schema.

Pirmiausiai virusas absorbuojasi prie tam tikrų ląstelės receptorių. Paskui vieni virusai, turintys prasiskverbimui skirtą specialų fermentą, galintį ištirpinti ląstelės apvalkalą (pvz., gripo viruso neuraminidazė), prasiskverbia į ląstelės vidų, o kitus virusus ląstelė pasiima pati, palaikiusi juos tinkamu virškinimui baltymu.

Patekęs į ląstelę, virusas tiesiogine to žodžio prasme pranyksta, ir jokiais jautriausiais metodais nepasiseka aaptikti nei pačio viruso, nei atskirų jo komponentų. Šią viruso dauginimosi stadiją mokslininmai pavadino anglišku terminu iklipsu (eclipse), mūsiškai – „užtemimu“. Iklipso stadijoje virusas suyra į baltymą ir nukleininę rūgštį. Atsitinka keistas dalykas: ląstelė „išgeria“ virusą savais fermentais , kurie rreaguodami į įsiskverbėlį kaip į baltyminio maisto gumulėlį, stengiasi jį ištirpinti ir suvirškinti.

Toliau virusų dauginimąsi lemia ne viruso baltymų komponentas, o nukleininė rūgštis. Į ląstelę prasiskverbusi viruso nukleininė rūgštis iškart ima kontroliuoti visą ląstelės apykaitą, visus sintezės procesus. Viruso nukleininė rūgštis elgiasi kaip agresorius. Praslinkus po užkrėtimo daugeliui valandų, o kartais ir dienų, viruso nukleininė rūgštis visas pavergtos ląstelės statybos atsargas panaudoja naujų virionų gamybai. Ląstelė pati sau ruošia žudikus: joje išaugę nauji virusai, stengdamiesi išsiveržti iš ląstelės, suardo arba ištirpina jos apvalkalą ir ją pražudo. Sunaudojęs statybines ląstelės medžiagas ir fermentus savo reikmėms, virusas ją sunaikina, o atsiradę nauji virusai užkrečia ir sunaikina šimtus tūkstančių kitų ląstelių.

Manoma, kad būsimųjų virusų nukleininių rūgščių molekulės pasigamina užkrėstos ląstelės branduolyje, oo baltyminiai apvalkalai – citoplazmoje. Paskui susiformuoja subrendęs virusas: vidiniame ląstelės apvalkalo paviršiuje viruso nukleininė rūgštis susijungia su baltyminiu apvalkalu. Šis procesas vyksta iškart daugybėje vietų, todėl vienu metu atsiranda begalės naujų virusų.

Taigi infekcinės viruso savybės priklauso nuo jo nukleininės rūgšties, o baltymas saugo nukleininę rūgštį nuo aplinkos poveikio ir padeda virusui prasiskverbti į ląstelę.

BAKTERIJOS

Bakterijos (gr. bakterion – lazdelė), vienaląsčių prokariotinių mikroorganizmų grupė; gyvena ore, vandenyje, dirvožemyje, augaluose; mineralizuoja organinius junginius, sukelia augalų, žmogaus ir gyvūnų ligas. Bakterijos būna rrutulėlių, lazdelių, spiralių ir kitokios formos. Bakterijų masė labai maža. Milijardas bakterinių lazdelių sveria miligramą, o vienos bakterinės ląstelės tūris – apie kūbinį mikrometrą.

Rutulinės bakterijos (kokai) dažniausiai esti taisiklingo rutulėlio formos. Daugumos kokų skersmuo yra iki 1 m. Beveik visi kokai nesudaro sporų ir būna be žiuželių.

Lazdelinės bakterijos yra tiesios lazdelės formos, Daugelis jų yra iki 1 m storio ir kelių mikrometrų ilgio. Dalis šiųbakterijų sudaro sporas. Sporinės lazdelės vadinamos bacilomis. Apie pusė lazdelinių bakterijų yra su žiuželiais.

Spiralinės bakterijos – tai taisiklingos raitytos spiralės. Jos būna iki 0,5 m storio, keliolikos m ilgio ir beveik visos turi žiuželius.

Corynebacterium genties bakterijos primena smeigtuką, Mycobacterium genties – lazdelę su nedidele išaugėle, aktinomicetai panašūs į siūlą.

BAKTERINĖS LĄSTELĖS SANDARA

Bakterinė ląstelė sudaryta iš žiuželių, fimbrijų, kapsulės, sienelės, protoplasto, ribosomų, įvairių membraninių struktūrų, nukleoido, intarpų ir sporų.

Sienelė yra elastinga ir teikia bakterijoms formą ir stangrumą, saugo nuo mechaninių pažeidimų. Ji sudaro apie 20 ląstelės masės. Bakterijų sienelė labai plona (10-20 nm storio), pro optinį mikroskopą nematoma. Bakterinės sienelės karkasą sudaro mureinas (gliukopeptidų heteropolimeras). Nuo mureino priklauso bakterijų dažymasis Gramo būdu. Gramneigiamų bakterijų mureino karkasas yra vieno sluoksnio arba jo išvis nėra, gramteigiamų – daugiasluoksnis. Mureino karkase dar būna baltymų, polisacharidų, teichoinių rūgščių (ribitfosforo iir glicerinfosforo rūgščių polimerų), lipoproteidų, fosfolipidų, lipoplisacharidų ir kitų medžiagų.

Kai kurios bakterijos (pvz., Azotobacter) turi dar vieną (išorinę) sienelę – kapsulę. Ji sudaryta iš polisacharidų ir polipeptidų gleivių, kuriose būna labai daug vandens (apie 98). Kapsulė saugo bakterijas nuo nepalankių sąlygų (išdžiūvimo, mechaninių pažeidimų).

Daugelis bakterijų turi iš citoplazmos pro sienelę išaugusius žiuželius – judėjimo skystyje organus. Žiuželių skaičius būdingas kiekvienai bakterijų rūšiai. Jų būna nuo 1 iki100. Jie sudaryti iš baltymų. Žiuželiai yra 10-20 nm storio ir nuo 1 iki 70 m ilgio, taigi juos galima pamatyti pro elektroninį mikroskopą.

Be žiuželių, bakterijose gausu ir daug trumpesnių ataugų – fibrijų. Jomis bakterijos prilimpa prie kitų ląstelių ar įvairių daiktų.

Bakterijų protoplastas labai prigludęs prie sienelės. Išorinis protoplasto sluoksnis, vadinamas citoplazmos membrana, yra 5-10 nm storio ir sudaro 8-15 ląstelės masės. Citoplazmos membrana sudaryta iš 2 lipidinių ir 1 baltymų sluoksnio ir veikia kaip pusiau pralaidi plėvelė – reguliuoja jonų ir molekulių patekimą ir jų išėjimą iš ląstelės. Vietomis citoplazmos membrana atsišakoja į ląstelės vidų ir sudaro mezosomas, kuriose kaupiasi įvairūs fermentai, atliekantys panašias funkcijas, kaip aukštesniųjų augalų mitochondrijų (kvėpavimo), taip pat azoto fiksavimo, chemosintezės ir kiti fermentai. Citoplazmos membranoje yra ir ląstelės sienelę bei kapsulę sintezuojančių fermentų. Ji reguliuoja egzofermentų išsiskyrimą, ddalijimąsi, sporų susidarymą ir kitas funkcijas.

Kitas, po citoplazmos membrana esantis protoplasto sluoksnis vadinamas citoplazma. Ji sudaryta iš vandens, baltymų, riebalų, angliavandenių ir kitų koloidinėje būklėje esančių medžiagų, kurių kiekis priklauso nuo bakterijos rūšies , amžiaus, mitybos ir kitokių sąlygų. Citoplazmoje yra 10-20 nm dydžio granulių. Dauguma šių granulių – tai ribosomos, sudarytos iš ribonukleino rūgščių (apie 60) ir baltymų (40). Bakterinėje ląstelėje būna nuo 500 iki 50 tūkst. Ribosomų, kuriose sintezuojami baltymai. Fotosintezę vykdančių bakterijų (žaliųjų ir purpurinių sieros bakterijų, cianobakterijų) citoplazmoje yra membraninių struktūrų, turinčių chlorofilų, karotinoidų.

Citoplazmoje vietoj branduolio yra vadinamas nukleoidas, sudarytas iš 1,1-1,4 nm ilgio DNR molekulės, kuri būna susisukusi į žiedą. Nukleoidas dar vadinamas bakterijų chromosoma. Jame yra visa ląstelės genetinė informacija, kuri, dalijantis ląstelei, irgi pasidalija – taip visos ląstelės savybės perduodamos palikuonims. Kadangi bakterijose nukleoidas neapgaubtas apvalkalėliu, t.y. jose nėra tikro branduolio, bakterijos vadinamos prokariotiniais organizmais.

Kai kurių bakterijų citoplazmoje yra plazmidžių. Plazmidės sudarytos iš DNR molekulės, kuri būna šimtus kartų trumpesnė, negu DNR molekulė nukleoide. Plazmidės teikia ir perduoda papildomąsias savybes (atsparumą, patogeniškumą, azoto fiksavimą ir kitas). Citoplazmoje kartais būna atsarginių maisto medžiagų arba atliekų granulių, vadinamų intarpais, kurie, pasibaigus maistui aplinkoje, palengava sunaudojami.

BAKTERIJŲ DAUGINIMASIS

Bakterijos dauginasi nelytiškai skildamos pusiau. Pirmiausia pasidalija (replikuoja)

nukleoidas, kuriame sukaupta visa genetinė informacija. Po replikacijos ląstelėje DNR molekulių skaičius padvigubėja, jos atsiskiria ir nutolsta viena nuo kitos. Susidaro dukterinės ląstelės, kurių DNR yra tokios pat kaip ir motininių ląstelių. Toliau atsiranda dalijimosi pertvarėlė, sudaryta iš dviejų citoplazmos membranos, vėliau dviejų sienelės sluoksnių, dar vėliau ląstelės atsiskiria viena nuo kitos. Besidalijančios (ir pasidalijusios) ląstelės auga, kol pasiekia būdingą dydį.Taip susidaro mikrobų kolonijos. Dauginimosi greitis priklauso nuo mikrobo rūšies ir aplinkos sąlygų. Jeigu visos sąlygos yra palankios, bakterijos dauginasi kkas 20-30 min., ir per parą teoriškai galimos 72 generacijos (arba 47221018 ląstelių, kurių masė būtų apie 4722 t, o per dvi paras – didesnė negu Žemės rutulio). Toks dauginimosi greitis labai svarbus bakterijoms ir žmogui. Nepalankiomis sąlygomis bakterijos masiškai žūva, tačiau užtenka išlikti nors vienai ląstelei, kad susidarius palankioms sąlygoms, iš jos atsirastų daugybė naujų ląstelių. Žmogus pasinaudodamas tokiu bakterijų dauginimosi greičiu, gali labai greitai jų priauginti specialiose biotechnologijos gamyklose. SPOROS IR JŲ SUSIDARYMAS

Kai kurios bakterijos (Bacillus, Sporolactobacillus, Clostridium, DDesolfatomaculum, Sporosarcina, Oscillospira) ir aktinomicetai, baigiantis maistui ar esant kitoms nepalankioms sąlygoms, iš sutankėjusios citoplazmos ir nukleoido sudaro endosporas (gr. endon – viduje+spora – sėkla). Sporos labai atsparios – pakelia ilgalaikį džiovinimą, nežūva virinamos. Vandens jose yra daug mažiau negu llikusioje ląstelės dalyje , kitokios sudėtie sir jų baltymai. Taigi sporos – tai bakterijų ramybės stadija. Jos išlieka gyvybingos šimtmečius ir net tūkstantmečius. Patekusi į palankias sąlygas spora išbrinksta (prisigeria vandens), po to, naudodama atsargines maisto medžiagas, pradeda augti. Sprogus sporos sienelei susidaro nauja ląstelė. Sporų susidarymas nėra dauginimosi būdas, bet jis leidžia bakterijai išgyventi ir išplisti naujoje vietoje.

BAKTERIJŲ KLASIFIKACIJA

Kaip ir visiems gyviems organizmams, bakterijoms taikoma binominalinė nomenklatūra, t.y. bakterijos turi genties ir rūšies pavadinimą. Pasak Bergio, prokariotų karalystė (Procaryotae) skirstoma į 4 skyrius:

I. Gracilicutes – plonasieniai arba gramneigiami;

• Scotobacteria – priklauso medžiagų apykaitai šviesos nereikalaujančios bakterijos.

• Anoxyphotobacteria – priklauso šviesos reikalaujančios ir fotosintezę vykdančios bakterijos, kurios neišskiria deguonies.

• Oxyphotobacteria – priklauso šviesos reikalaujančios ie vykdančios fotosintezę bakterijos, kurios išskiria deguonį iš vandens.

II. Firmicutes –– storasieniai arba gramteigiami;

• Firmibacteria – priklauso storasienės arba gramteigiamos bakterijos. Tai gramteigiamos rutulinės bakterijos , gramteigiamos lazdelinės ir rutulinės bakterijos, sudarančios endosporas, grmteigiamos besporės lazdelinės bakterijos.

• Tallobacteria – priklauso besišakojančios bakterijos arba aktinomicetai ir artimos jiems bakterijos. Tai besporės gramteigiamos netaisyklingai šakotos lazdelinės bakterijos, mikobakterijos, proaktinomicetai arba nokardijos, aktinomicetai.

III. Tenericutes – besieniai arba gramneigiami;

• Mollicutes – priklauso gramneigiamos be sienelių pleomorfinės, nejudrios, saprofitinės, parazitinės ir patogeninės bakterijos.

IV. Mendosicutes – sienelė be mureino, Gramo būdu dažosi įvairiai.

• Archaeobacteria – tai pirmieji mūsų planetos organizmai, kkurie gali gyventi ekstremaliomis sąlygomis.

MIKROORGANIZMŲ IR JŲ ĮVAIRIŲ PARTNERIŲ TARPUSAVIO SANTYKIAI

Natūralioje aplinkoje mikrobai santykiauja vieni su kitais bei su kitais organizmais. Jų santykiai gali būti įvairaus pobūdžio ir nevienodo intensyvumo. Tai simbiozė, antagonizmas ir parazitizmas.

Simbiozė – tai dviejų skirtingų rūšių organizmų arba jų populiacijų sugyvenimas. Abipusiai naudinga simbiozės forma vadinama mutualizmu. Kita simbiozės forma – komesalizmas arba metabiozė, kai vieniems organizmams sugyvenimas naudingas, o kitiems organizmams – neturi jokios reikšmės. Dar kita simbiozės forma yra protokooperacija. Tai toks sugyvenimas, kai vienos rūšies organizmo buvimas yra palankus, bet nebūtinas kitos rūšies organizmams egzistuoti.

Antagonizmas – tai priešiški organizmų santykiai, kai vienos rūšies organizmai negali gyventi ten, kur yra kitos rūšies organizmų.

Parazitai gyvena kito organizmo sąskaita nieko jam neduodami. Toks sugyvenimas vadinamas parazitizmu. Parazitai maitinasi kito organizmo medžiagomis , kuris ilgainiui nisilpsta ir net gali žūti. Parazitiniai mikrobai sukelia žmonių, gyvulių ir augalų ligas. Jie dažniausiai gyvena kito organizmo, vadinamo šeimininku, viduje (kai kurie žmonių ir gyvulių ligų sukėlėjai), bet gali gyventi ir paviršiuje. Tai bakterija Bdelliovibrio bacteriovorus, parazituojanti įvairias Pseudomonas rūšis.

VIRUSŲ IR BAKTERIJŲ SKIRTUMAI

Virusai (lot. virus – nuodas), neląstelinės sandaros mikroorganizmai, neturintys savos medžiagų apykaitos; paplitę visur, kur yra gyvybė; dauginasi tik gyvije ląstelėje; sukelia augalų, gyvūnų ir žmogaus virusines lligas.

Nuo pirmųjų virusų atradimo iki šiol mokslininkai negali pasakyti kokią vietą gamtoje užima šie smulkučiai dariniai. Kai kurie mokslininkai dėl smulkumo virusų nelaikė gyvomis būtybėmis. Dauguma virusologų su tuo nesutiko, nes žinojo, kad prasibrovę į gyvas ląsteles ir jose sparčiai daugindamiesi, virusai pasėja naujus palikuonis. Dėl sugebėjimo daugintis jie buvo priskirti gyviems padarams. Tačiau vieningos nuomonės – ar virusas gyvas organizmas, ar ne – iki šiol nėra.

Nuo mokyklos suolo žinome, kad bakterijos auga dirbtinėse maitinimo terpėse, o virusai negali daugintis net kokybiškiausioje maitinimo terpėje, paruoštoje iš būtinų gyvybei vystytis amino rūgščių, vitaminų bei druskų. Virusams reikia gyvos ląstelės. Jie dauginasi, tik pasisavinę gatavus ląstelės medžiagų apykaitos produktus. Tuo jie ir skiriasi nuo bakterijų.

Mikrobai gali ilgai gyventi, tikriau sakant, išlikti gyvi, kad vėliau, patekę į žemę, vandenį, ant įvairių daiktų paviršiaus, pavyzdžiui ant žmogaus odos, vėl atgimtų. Jiems pakanka menkiausio maisto medžiagų kiekio, o choleros sukėlėjui – bet kokio vandens telkinio.

Virusai be gyvos ląstelės išsilaiko labai trumpai: truputį geriau šaltyje ir itin blogai šilumoje. Vasarą nuo stiprių saulės spindulių jie labai greitai žūva, kambario temperatūroje išgyvena maždaug pusvalandį ar valandą, o spiginant arktiniam šalčiui. Po ledo ar sniego danga gali ištverti daugelį metų.

VIRUSINĖS IR BAKTERIJŲ SUKELIAMOS LIGOS

Daugybė mokslinių sstebėjimų tvirtino: virusai dauginasi tik gyvame organizme. Todėl ir virusinės ligos skyrėsi nuo bakterijų sukeltų ligų, pvz., nuo vidurių šiltinės epidemijų, kurios prsidėdavo nuo užkrėsto pieno, ar botulizmo protrūkių, kurių priežastis būdavo sugedę konservai. Virusai būtinai turėdavo patekti (ir visada labai greitai) iš gyvų vieno gyvūno ląstelių į gyvas kito gyvūno virusui jautrias ląsteles. Bet kokią virusinę ligą sukelia pradas, kurį vienas žmogus perduoda kitam ar vienas gyvulys – kitam gyvuliui. Užsikrėtus virusu, ligos simptomai atsiranda dėl to, kad infekcinis procesas apima vienos ar kitos rūšies jautrias virusui ląsteles.

Paprasčiausią peršalimą, slogą, kosulį sukeliantys virusai visuomet dauginasi viršutinių kvėpavimo takų ląstelėse. Poliomielito virusas, patekęs į žmogaus organizmą pro burną, dauginasi tik plonųjų žarnų ląstelėse. Iš čia prasiskverbia į nervų sistemą ir pažeidžia ląsteles, nuo kurių priklauso raumenų judėjimas. O rezultatas – kojų, rankų ir netgi kvėpavimo takų paralyžius.

Daugumos bakterinių ligų sukėlėjų tikrasis šeimininkas yra ne žmogus, o koks nors gyvūnas. Pavyzdžiui, stambiausias viduramžiais plitusias „juodosios mirties“ epidemijas sukeldavo maro mikrobai, kurie šimtmečiais parazitavo laukinėse Centrinės Azijos pelėse. Susidarius tam tikroms aplinkybėms, maro mikrobai, įsikūrę naminių žiurkių organizme, prasiskverbdavo į gyvenvietes ir užkrėsdavo žmones.

Tuo tarpu virusas pažeidžia tik tam tikrus gyvulius, augalus, vabzdžius ir net mikrobus. Patekęs į gyvą

organizmą, jis dauginasi ne bet kurioje dalyje, o tik kai kurių audinių ar organų ląstelėse.

IŠVADOS

Užkrečiamų ligų epidemijas sukeliantys virusai kenkia ne tik žmonėms, bet ir viskam, kas gyva: gyvuliams, augalams ir netgi mikrobams.

Iki šiol snukio ir nagų ligos virusas padaro siaubingą žalą, daugelyje Europoa ir Amerikos šalių išguldydamas didžiules karvių bandas. Brangiakailių žvėrelių fermų gyventojams – lapėms, audinėms, sabalams – nuolat gresia pavojus susirgti virusinėmis ligomis, pvz., vadinamuoju plėšrūnų maru (liga gimininga žmogaus tymams). Siaučiant epizootijoms, krinta dešimtys tūkstančių ššių vertingų žvėrelių. Nuo paukščių maro viruso žūsta milijonai vištų.

Virusai kenkia ir augalams. Milžiniškų derliaus nuostolių padaro virusai, sukeliantys bulvių, tabako mozaikos ligas, pomidorų dėmėtligę. Iš tikrųjų sunku rasti kultūrinių žemės ūkio augalų, kurių nesiaubtų virusinės ligos. Žemėje kiekvienam gyvam padarui yra savitas virusas. Galbūt ir priešistoriniai ropliai galėjo masiškai žūti nuo paplitusio tarp šių gigantų mums dar nežinomo viruso.

Kai kurias virusines ligas žmonės pritaikė savo reikmėms ir netgi pomėgiams. Mėgėjų labai vertinamos neįprastų spalvų ruožėtos tulpės atsirado, kai ššiuos augalus pažeidė specifiniai amarų pernešami tulpių virusai. Fantastiškiausių spalvų tulpių galima pamatyti kai kuriuose Rebranto paveiksluose. Dabar tai vadinama spalvos klaida, o Viduramžių Olandijoje nuotaka tik tada jausdavosi laiminga, kai jos vestuvinėje puokštėje būdavo keletas neįprastų, nematytų tulpių.

Norint įspėti iintriguojančias virusų paslaptis, reikia aibės kvalifikuotų specialistų, puikiai išmanančių ne tik mediciną, biologiją, bet ir biofiziką, biochemiją, organinę chemiją, fiziką bei techniką – juk šių dienų mokslas negali išsiversti be sudėtingiausių prietaisų ir automatinės aparatūros.

Tuo tarpu bakterijos, kokios jos bebūtų, naudingos ar žalingos, atlieka daugybę funkcijų. Mokslininkai naudodamiesi naujausiais išradimais ir technologijomis vis daugiau ir efektyviau pajungia bakterijų atliekamus veiksmus žmonijos naudai ir progresui. Taigi bakterija, kur ji bebūtų ir kokia ji bebūtų, turi savo funkciją, o mokslo reikalas ją atrasti, pritaikyti ir panaudoti.

LITERATŪRA

Sylvia S.Mader, BIOLOGIJA II d. Vilnius: Alma Litera, 1999.

MEDICINOS ENCIKLOPEDIJA I t. Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidykla, 1991.

MEDICINOS ENCIKLOPEDIJA II t. Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidykla, 1993.

V.Korsunskaja, A.Braunas, K.Suchanova, L.Žinkinas, J.Polianskis, A.Danilevskis, BENDROJI BIOLOGIJA. Kaunas: ŠŠviesa, 1986.

К.Д. Пяткин, Ю.С. Кривошеин, МИКРОБИОЛОГИЯ. Москва: Медицина,1981.

V. Girdzijauskas, D.Vikonytė-Vasiljevienė, MIKROBIOLOGIJA. Vilnius: Mokslas, 1976.

K. Brundza, MIKROBIOLOGIJA. Vilnius: Mintis, 1969.

J.Pežiulis, MIKROBIOLOGIJA. Vilnius: Mokslas, 1983.

S.Borusas, P.Pranaitis, V.Šlapakauskas, AUGALŲ FIZIOLOGIJA IR MIKROBIOLOGIJOS PAGRINDAI. Vilnius: Mokslas, 1990.