細菌和病毒經常一起提及,都是令人聞之色變的物體,但它們其實有什麼分別?為什麼有人說細菌可以醫治,但病毒必須靠自身免疫系統消滅?
細菌是原核生物,沒有細胞核,若環境適合能自行進行複製或分裂,亦即是說細菌是細胞,只是和人體內的細胞特性不同,且細菌體積非常小,分裂速度非常快,能高度適應各種環境。而病毒則不同,病毒是由一層外殼,包裹著DNA或RNA,亦即是說,病毒是有外殼保護著的基因體,病毒不是細胞,所以不能像細菌般能自行分裂複製,而病毒體積比細菌更小,且突變和傳播速度一般都比細菌高。
細菌能經由不同途徑進入人體,口腔、傷口、呼吸道、泌尿道、針筒注射等,細菌種類繁多,不同的細菌經由不同的途徑進入人體會造成不同的後果,有些細菌在一種途徑進入人體並不會致病,但在另一種途徑進入則會,反之亦然,進入人體後若能適應當前環境、成功逃避或戰勝人體的免疫系統,細菌就能大量繁殖,隨後或釋放毒素攻擊人體的細胞、或破壞組織引發炎症,如腸炎沙門氏菌若經傷口進入人體,通常都不易致病,但若從口腔進人體內,雖然胃酸能殺死大量腸炎沙門氏菌(胃酸能殺死很多種類的細菌,只有部份種類細菌有耐酸性),但因為此菌具耐酸性,所以仍有機會有小部分存活繼而進入腸道,進而在腸道內繁殖並釋放毒素,造成腹瀉、腸炎及發燒等問題。
病毒感染人體的方式與細菌不同,當病毒進入人體後,會依附並進入人體的細胞,並會將自身的DNA或RNA注入到人體的細胞內,被感染細胞的轉錄與翻譯系統(本來用來製造自身蛋白質)被迫改為製造病毒蛋白質和病毒基因複製品,最終,細胞在自身內大量生產病毒顆粒,一定數量後該受感染細胞發生裂解(細胞死亡),病毒顆粒釋放感染其他細胞,或該受感染細胞出芽(細胞仍存活但功能受損),出芽後病毒顆粒逐漸釋放感染其他細胞,而一定數量的細胞死亡或功能受損就是生病的發生。換句話說,病毒不是靠自身分裂繁殖,而是進入人體後,利用人體機制來繁殖。而有些病毒會引致癌症,致癌病毒能使細胞內的基因變異,干擾細胞的基因調控系統,導致細胞失去正常的生長控制,或擾亂抑制細胞過度增長的系統,最終使細胞不受控地增長而形成癌症。而病毒主要是依靠自身免疫系統精準地識別而消滅,藥物只能抑制病毒進入細胞或干擾病毒的合成等作用,並不能直接殺滅病毒,並不像細菌般能用抗生素等藥物直接消滅。
地球上的細菌種類很多,大多數細菌是益菌或中性的,只有一小部分是壞菌。細菌的存在具有重大作用,而益菌在幫助消化、合成維生素、增強免疫力、抑制壞菌等功用上扮演重要角色,如乳酸桿菌、雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌,中性菌在一般情況下會與益菌並存維護人體健康及自然環境的平衡,只要有特殊情況下才有可能致病,如在人體的腸道內,含有大量的細菌,若當中益菌估主導地位,就會壓抑壞菌的生存,因為腸道內空間及資源有限,當資源被一方霸佔,另一方則難以生存,反之亦然,所有在菌群已經平衡且益菌充足的情況下,額外補充益生菌的效果有限,因為腸道的空間與資源有限,益菌之間亦需要競爭以獲得生存優勢。
而細菌不只幫助人類體內維持健康,細菌亦幫助大自然運作,如有一些細菌能分解枯枝落葉、動物屍體,幫助資源再循環,而有些細菌則能進行光合作用,帶來氧氣,供生物生存,有很多細菌能將一種物質轉化成另一種物質,而人類亦常利用這種科學現象達成不同的目的,如利用一些細菌凈化污水、進行食品發酵作用、釀造酒醋供食用等。
而另一種有趣現象是,病毒亦不是全部都是對人類有害的,亦有一些有益病毒的存在,如噬菌體,噬菌體是一類專門感染細菌的病毒,不會感染人類或動物細胞,只會針對細菌,能調節細菌數量,避免某些細菌過度繁殖,維持生態平衡,而科學家們亦早已啟動不少研究,將此類病毒應用到醫學領域,用以專門攻擊某些致病細菌,幫助治療疾病。而病毒因為是攜帶基因,所以病毒能將基因在不同生物之間轉移,從而增加生物多樣性或推動生物演化,而人類的進化中,病毒扮演了重要角色。
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