Bakterien und Viren im Vergleich
Lena hat Halsschmerzen und Fieber. Ihr Hausarzt in Köln macht einen Abstrich und verschreibt ein Antibiotikum. Ihr Bruder Ben hat eine Erkältung, auch mit Halsschmerzen, bekommt aber kein Antibiotikum. Beide haben einen Krankheitserreger, doch die Erreger sind verschieden. Warum hilft das Medikament nur bei Lena? Das klärst du auf dieser Seite.
Bau und Eigenschaften
Bakterien sind einzellige Lebewesen. Sie sind etwa $1\,\mathrm{µm}$ bis $5\,\mathrm{µm}$ groß und nur unter dem Mikroskop zu sehen. Sie haben keinen Zellkern: Ihr Erbgut liegt frei im Zellplasma. Außen haben sie eine Zellwand, oft eine Schleimkapsel und manchmal Geißeln zur Fortbewegung. Bakterien haben einen eigenen Stoffwechsel: Sie nehmen Nährstoffe auf, bauen sie ab und wachsen.
Viren sind noch etwa 10- bis 100-mal kleiner (meist $20\,\mathrm{nm}$ bis $300\,\mathrm{nm}$) und lassen sich nur mit dem Elektronenmikroskop sehen. Ein Virus besteht nur aus Erbgut und einer Eiweißhülle. Manche haben zusätzlich eine Lipidhülle. Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel und keine Zellen. Sie sind deshalb keine Lebewesen im klassischen Sinn.
| Merkmal | Bakterium | Virus |
|---|---|---|
| Größe | etwa 1–5 µm | etwa 20–300 nm |
| Aufbau | einzellige Zelle ohne Zellkern | Erbgut und Eiweißhülle |
| Stoffwechsel | ja, eigener | nein |
| Lebewesen? | ja | nein, nicht im klassischen Sinn |
Nenne je zwei Merkmale von Bakterien und von Viren und gib jeweils an, ob sie Lebewesen mit eigenem Stoffwechsel sind.
Nenne je zwei Merkmale von Bakterien und von Viren und gib jeweils an, ob sie Lebewesen mit eigenem Stoffwechsel sind.
Ordne die Krankheiten Bakterien oder Viren zu: Grippe, Salmonellose, Masern, Tetanus, Erkältung, Scharlach.
Ordne die Krankheiten Bakterien oder Viren zu: Grippe, Salmonellose, Masern, Tetanus, Erkältung, Scharlach.
Vermehrung gegenübergestellt
Bakterien: Zweiteilung
Ein Bakterium wächst, verdoppelt sein Erbgut und teilt sich dann in zwei gleiche Tochterzellen. Das nennt man Zweiteilung. Bakterien machen das selbstständig, wenn sie Nahrung, Wärme und Feuchtigkeit haben. Unter besten Bedingungen teilen sich manche Arten alle 20 Minuten.
In der Natur wächst die Zahl nicht unbegrenzt. Nahrung und Platz werden knapp, Abfallstoffe sammeln sich an, und Fressfeinde oder Abwehrzellen töten Bakterien. In Lebensmitteln bremst Kühlen die Vermehrung (im Kühlschrank bei etwa $7\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ oder kälter), ebenso Erhitzen, Salzen, Trocknen oder Einlegen.
Viren: Vermehrung in der Wirtszelle
Viren können sich nicht selbst teilen. Sie brauchen eine Wirtszelle, die ihnen die Arbeit abnimmt. Der Ablauf:
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Anheftung: Das Virus passt mit seiner Oberfläche nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an eine Wirtszelle.
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Eindringen: Das Virus bringt sein Erbgut in die Zelle.
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Vervielfältigung: Die Zelle baut nach der Anweisung des Virus-Erbguts neue Erbgutkopien und Hüllbausteine und setzt sie zusammen.
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Freisetzung: Die neuen Viren verlassen die Zelle, meist stirbt sie dabei. Dann befallen sie weitere Zellen.
| Bakterien | Viren | |
|---|---|---|
| Ort der Vermehrung | selbstständig, z. B. im Körper oder auf Nahrung | nur im Inneren einer Wirtszelle |
| Vorgang | Zweiteilung | Erbgutkopien und Bauteile werden von der Wirtszelle hergestellt, dann Zusammenbau |
| Wirtszelle nötig? | nein | ja |
Nenne, wie sich Bakterien vermehren, und erkläre, warum Viren einen Wirt brauchen.
Nenne, wie sich Bakterien vermehren, und erkläre, warum Viren einen Wirt brauchen.
Stelle die Vermehrung von Bakterien und Viren in einer Tabelle gegenüber. Berücksichtige Ort, Vorgang und Bedarf an Wirtszellen.
Stelle die Vermehrung von Bakterien und Viren in einer Tabelle gegenüber. Berücksichtige Ort, Vorgang und Bedarf an Wirtszellen.
Ein Bakterium teilt sich unter günstigen Bedingungen alle 20 Minuten. Zu Beginn sind es 10 Bakterien. a) Berechne die Anzahl nach 2 Stunden. b) Erkläre, warum das…
Ein Bakterium teilt sich unter günstigen Bedingungen alle 20 Minuten. Zu Beginn sind es 10 Bakterien.
- a) Berechne die Anzahl nach 2 Stunden.
- b) Erkläre, warum das Wachstum in der Natur nicht unbegrenzt anhält.
- c) Beschreibe, wie man die Vermehrung in Lebensmitteln verlangsamen kann.
Beschreibe die Schritte der Virusvermehrung in einer Wirtszelle (Anheftung, Eindringen, Vervielfältigung, Freisetzung) und erkläre, warum Viren nicht als Lebewesen im…
Beschreibe die Schritte der Virusvermehrung in einer Wirtszelle (Anheftung, Eindringen, Vervielfältigung, Freisetzung) und erkläre, warum Viren nicht als Lebewesen im klassischen Sinn gelten. Vergleiche mit der Bakterienvermehrung.
Krankheiten und Behandlung
Bakterien und Viren lösen verschiedene Krankheiten aus:
| Bakterien | Viren |
|---|---|
| Salmonellose, Tetanus, Scharlach, Mandelentzündung durch Streptokokken | Grippe, Erkältung, Masern, Mumps, Röteln |
Antibiotika töten Bakterien ab oder hemmen ihre Vermehrung, zum Beispiel, indem sie den Bau der Zellwand stören. Viren haben keine Zellwand und keinen Stoffwechsel, an dem ein Antibiotikum angreifen könnte. Antibiotika wirken daher nicht gegen Viren. Deshalb bekommt Lena ihr Antibiotikum, Ben aber nicht.
Gegen Viren sind Medikamente schwer zu entwickeln, weil die Viren die Zellen des Körpers zur Vermehrung benutzen. Ein Mittel, das Viren stoppt, kann leicht auch die eigenen Zellen schädigen. Es gibt einzelne Virostatika, die bestimmte Schritte bremsen. Meist unterstützt man den Körper: Ruhe, viel Trinken, Fiebersenkung. Wichtig ist die Vorbeugung durch Impfung.
Warum der Grippeimpfstoff jedes Jahr neu ist
Grippeviren verändern ihre Oberfläche immer wieder (sie mutieren). Das Immungedächtnis erkennt die neue Form dann nicht mehr richtig. Deshalb passt die Ständige Impfkommission (STIKO) die Impfempfehlung an, und der Impfstoff wird in Deutschland jedes Jahr an die aktuellen Virusformen angepasst. Masernviren verändern sich kaum. Nach einer Impfung oder Erkrankung erkennen die Gedächtniszellen sie meist lebenslang.
Ein Arzt verschreibt bei einer bakteriellen Mandelentzündung ein Antibiotikum, bei einer Erkältung nicht. Erkläre, warum.
Ein Arzt verschreibt bei einer bakteriellen Mandelentzündung ein Antibiotikum, bei einer Erkältung nicht. Erkläre, warum.
Begründe, warum Antibiotika gegen Viren wirkungslos sind, und erkläre, warum es für viele Viruserkrankungen schwierig ist, Medikamente zu entwickeln. Nenne eine…
Begründe, warum Antibiotika gegen Viren wirkungslos sind, und erkläre, warum es für viele Viruserkrankungen schwierig ist, Medikamente zu entwickeln. Nenne eine Alternative zur Behandlung.
Das Grippevirus verändert sich ständig, deshalb wird der Grippeimpfstoff in Deutschland jedes Jahr angepasst. Erkläre diesen Zusammenhang und begründe, warum eine…
Das Grippevirus verändert sich ständig, deshalb wird der Grippeimpfstoff in Deutschland jedes Jahr angepasst. Erkläre diesen Zusammenhang und begründe, warum eine Impfung gegen Masern dagegen meist lebenslang schützt.
Zurück zum Anfang: Lenas Halsentzündung hat Bakterien als Ursache, deshalb hilft das Antibiotikum. Bens Erkältung wird von Viren ausgelöst, deshalb nicht.
Auf einen Blick
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Bakterien sind einzellige Lebewesen ohne Zellkern mit eigenem Stoffwechsel.
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Bakterien vermehren sich selbstständig durch Zweiteilung, bei günstigen Bedingungen sehr schnell.
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Viren bestehen aus Erbgut und Eiweißhülle, haben keinen Stoffwechsel und gelten nicht als Lebewesen im klassischen Sinn.
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Viren vermehren sich nur in Wirtszellen: Anheftung, Eindringen, Vervielfältigung, Freisetzung.
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Antibiotika wirken nur gegen Bakterien. Gegen Viren schützt vor allem die Impfung.
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Grippeviren verändern sich ständig, deshalb wird der Impfstoff jedes Jahr angepasst.