바이러스(viruses)와 세균(bacteria), 무엇이 다를까?

코로나바이러스를 형상화한 모형 이미지 (출처: 픽사베이)

  목차

1. 서론
2. 구조의 근본적인 차이
3. 살아 있는가, 아닌가
4. 번식 방식의 차이
5. 질병과 치료의 차이
6. 인류와의 관계
7. 결론

 

서론

우리가 흔히 겪는 감기, 독감, 폐렴 같은 질환은 원인이 바이러스인지 세균인지에 따라 치료법이 달라진다. 하지만 막상 둘 사이의 차이점을 설명하려고 하면 선뜻 답하기 어려운 경우가 많다. 모두 우리 몸에 병을 일으킬 수 있지만 구조와 생활 방식, 그리고 인류와의 관계까지 근본적으로 다르다.

 

구조의 근본적인 차이

세균은 단 하나의 세포로 이루어진 완전한 생명체, 즉, 원핵생물이다. DNA를 가지고 있고, 세포벽과 세포막, 세포질, 리보솜 같은 세포의 기본 요소들을 모두 갖추고 있다. 이 덕분에 세균은 스스로 영양분을 흡수하고 에너지를 만들어내며, 독립적으로 살아갈 수 있다. 남세균(시아노박테리아)같은 일부 세균은 햇빛을 이용해 광합성을 하기도 하고, 또 다른 세균은 산소가 거의 없는 환경에서도 생존할 만큼 놀라운 다양성을 보인다.

 

반대로 바이러스는 매우 단순하다. DNA 또는 RNA와 그것을 보호하는 단백질 껍질(capsid, 캡시드)이 전부이며, 경우에 따라 외피라고 불리는 지질막이 덧씌워져 있기도 하다. 스스로 에너지를 만들거나 증식할 수 없어 숙주 세포에 들어가야만 활동할 수 있다. 이 때문에 과학자들은 바이러스를 “살아 있는 존재라기보다는 유전물질 꾸러미”에 가깝다고 표현하기도 한다.

 

살아 있는가, 아닌가

생명체의 조건 중 하나는 스스로 에너지를 만들고, 환경에 반응하고, 독립적으로 번식할 수 있어야 한다는 점이다. 세균은 이런 조건을 충족하지만 바이러스는 그렇지 못하다. 바이러스는 숙주 세포 밖에서는 결정체 상태로 존재하며, 스스로 물질대사를 하거나 증식하지 못한다.

 

하지만 바이러스는 살아 있는 세포 안에 들어가면 폭발적으로 증식하고, 숙주의 생리 과정을 완전히 바꿔놓기도 한다. 무생물이라고 보기에는 지나치게 활동적이다. 그래서 과학계에서는 바이러스를 흔히 “생명과 무생물의 경계에 선 존재”라고 부른다.

 

번식 방식의 차이

세균은 무성생식으로 번식한다. 하나의 세포가 둘로 갈라지는 이분법을 통해 증식하는데, 이렇게 생긴 두 세포는 유전적으로 거의 동일하다. 덕분에 세균은 짧은 시간 안에 엄청난 수로 불어날 수 있다. 음식물이 상하거나 물이 오염되는 현상도 이런 빠른 증식에서 비롯된다.

 

이와는 달리, 바이러스는 숙주 세포에 침투해 자기의 유전 정보를 집어넣고 세포의 기계를 빼앗아 자신을 복제한다. 이후 새로 조립된 바이러스는 세포 밖으로 퍼져나가고, 이 과정에서 숙주 세포는 파괴되거나 기능을 잃는다. 어떤 바이러스는 세포 속에 잠복해 있다가 조건이 맞으면 다시 활성화되어 만성 질환을 일으키기도 한다.

콜리 박테리아(E. coli, 대장균)의 색 보정 이미지 (출처: 픽사베이)

 

질병과 치료의 차이

세균은 독소를 분비하거나 직접 조직을 파괴해 질병을 일으킨다. 세균성 폐렴, 결핵, 식중독 같은 병이 대표적이다. 다행히 세균은 항생제로 치료할 수 있는 경우가 많다. 항생제는 세균의 세포벽 합성을 방해하거나 단백질 합성을 막는 방식으로 작용한다. 하지만 최근에는 항생제 남용으로 인해 ‘슈퍼박테리아’라고 불리는 내성균이 크게 늘어나 인류가 새로운 위협에 직면해 있다.

 

이에 비해 바이러스 감염은 훨씬 까다롭다. 바이러스가 숙주 세포 안에서 증식하기 때문에, 치료제가 바이러스만 공격하면서 숙주 세포를 건드리지 않기란 쉽지 않다. 그래서 항생제는 전혀 효과가 없고, 대신 항바이러스제나 백신이 필요하다. 독감 예방 접종이나 코로나19 백신이 대표적인 사례다. 백신은 바이러스 감염 자체를 막거나 증상을 크게 줄여주는 데 중요한 역할을 한다.

 

인류와의 관계

세균과 바이러스는 질병만 떠올리기 쉽지만, 반드시 해롭기만 한 것은 아니다. 세균의 경우 장내 미생물처럼 음식 소화를 돕고 면역 체계를 조절하는 중요한 동반자가 되기도 한다. 발효식품을 만드는 데 쓰이는 유익균 역시 인류에게 없어서는 안 될 존재다.

 

바이러스도 마찬가지다. 일부 바이러스는 인류의 유전자에 흔적을 남겨 인류 진화에 영향을 미쳤다. 실제로 인간 DNA의 약 8%는 과거 레트로바이러스 감염의 흔적이라는 연구 결과도 있다. 이는 바이러스가 단순한 병원체를 넘어, 세포 DNA에 통합되어 유전된 결과다.

 

결론

정리하자면, 세균은 스스로 살아가는 독립적인 단세포 생물이고, 바이러스는 숙주 세포를 이용해야만 활동할 수 있는 특이한 존재이다. 질병을 일으키는 방식도, 치료 방법도, 그리고 인류와 맺는 관계도 크게 다르다. 겉보기에는 비슷한 위협처럼 보이지만, 그 본질은 전혀 다른 두 세계라고 할 수 있다.