细菌与病毒的大小比例:病毒个头究竟有多大
近些日子,新型冠状病毒肺炎肆虐,疫情当前,测体温,消毒,戴口罩是阻挡病毒传播的有效途径。然而,恐怕大多数人对这种看不见摸不着的病毒本身,并没有直观的概念。这里就从微观角度,介绍一下病毒、细菌、真菌等微生物和人体细胞在微观世界的大小和形态。
细胞是构成生命的基本单位,我们先来介绍细胞的大小,一般来说动物的体细胞,也就是构成动物身体结构的细胞,平均直径在10-20uM(微米)左右。根据细胞类型的不同大小也略有差异,但不会超过100uM。植物的细胞直径也在10-100uM之间。植物细胞有细胞壁,而动物细胞没有细胞壁。
(含有叶绿素,细胞壁的植物细胞)
现实中,很少有人看过单个的体细胞,因为我们人类肉眼能够分辨的极限在100um也就是0.1mm(毫米)左右(大概半粒小米的大小),所以我们是看不到10多个um(微米)的体细胞的。一般的光学生物学显微镜可以放大10倍、40倍、乃至油镜100倍,在一般的临床医学检验中,我们可以看到人体细胞的大小及形态。如人血液中的红细胞,直径7um(微米)左右,成双凹圆盘状,成熟的红细胞没有细胞核结构
红细胞形态
(生物显微镜40倍镜下红细胞的形态)
白细胞大一些,直径一般为7~20微米,其中最大的单核巨噬细胞,也就14~20微米。
(白细胞家族中体积最大的巨噬细胞正在吞噬细菌)
只有一种人体细胞我们肉眼可以看到,那就是卵细胞,卵细胞是动物繁殖后代的细胞,承担着胚胎形成和发育的重任,因此个头比较大,含有很多的能量和蛋白物质,人类的卵细胞直径在 0.1~0.2mm(毫米)左右。
(精子进入卵细胞比例图)
而青蛙和鱼类的卵细胞更大一些,直径在2mm左右,而鸟类和爬行动物的卵细胞则可以达到1-10cm,甚至更大。
我们生活中最常见的鸡蛋,本身并不是一个细胞,只有蛋黄部分是卵细胞。蛋清和蛋壳都是营养和保护物质,不属于细胞结构。
(鸟类和各类爬行动物卵的大小比较)
真菌,细菌和病毒都统称做微生物,顾名思义,它们比较微小。真菌和细菌的主要区别在于真菌和动植物细胞一样,是真核生物,具有完成的细胞核结构。而细菌是原核生物,不具有完整的细胞核。因此,细菌的直径一般为:1μm~10μm,比一般人体细胞平均要小一些,由于菌种类别各不相同,其体积大小也各有差异。
(显微镜下墨汁染色的新型隐球菌)
细菌虽小,但是将患者的痰、便等体液样本接种培养,可以培养出细菌菌落,根据其菌落形态,外观,气味及药敏反应来确定其种类,和治疗方案。
(琼脂培养基上接种培养的细菌菌落)
比起细菌,真核细胞稍微大一些,直径一般为:10μm~20μm,不超过100um。真菌还有一个特点,就是可以分为单细胞真菌和多细胞真菌。单细胞真菌比如酵母菌,就是一个一个单个的酵母细胞,直径在10uM左右,我们是看不到的。但多细胞真菌,就是很多细胞串联起来,形成菌丝等结构,我们就可以看到了,比如食物腐败的毛毛就是真菌的菌丝部分,比如蘑菇就是真菌的子实体部分。
(出芽的真菌孢子)
(白带常规标本鏡下酵母菌真菌孢子)
(培养基下的霉菌菌落形态)
病毒是没有细胞结构的,没有细胞壁,也没有细胞质和细胞核的分区,没有细胞器,病毒只是蛋白和基因的一种最简化的组合和包裹形式,所以普遍认为病毒不是生命,不具备繁殖能力。但病毒仍是生物的一种,是一种微生物,它以细胞为宿主,病毒的直径在几百个nM(纳米),比细菌还要小10到100倍,是真正的纳米生物。
(噬菌体病毒)
(电子显微镜下的新型冠状病毒)
兵法云:知己知彼,百战不殆,了解了新型冠状病毒本身,对防范、攻克新型冠状病毒肺炎疾患有重要的意义,通过上述图文,相信大家对病毒的大小有了一个量化和具象的概念,我们坚信,在全社会共同努力下,人间大爱一定能够取得这场疫情阻击战的全面胜利。
附:1cm(厘米)=10mm(毫米)=10000uM(微米)=10000000nM(纳米)
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