病毒(入门篇)

本篇将会提到:

1)病毒の区分

2)病毒の结构

3)病毒の特性

4)病毒の繁殖

5)病毒の生活史

6)病毒の好处


首先大概介绍一下病毒,病毒是一种体积非常微小(6nm-300nm),结构非常简单,性质非常特殊的颗粒。

病毒の区分

病毒可以通过它们的宿主类型来进行归类,因此可以分为动物病毒、植物病毒、细菌病毒(也可以被称为噬菌体)。另外,病毒也可以通过它们的基本形态来进行区分,病毒基本形态可以分为杆型、球形多面体、球形、蝌蚪状。

一般来说,动物病毒呈球状,而植物细胞大多呈杆状,细菌细胞则大多呈蝌蚪状。

细菌病毒(噬菌体)将会在病毒(进阶篇)重点讲解。




病毒の结构

病毒主要由核酸和衣壳组成。核酸位于病毒的内部,它是病毒的核心。核酸的种类包括DNA和RNA,DNA和RNA是病毒的遗传物质,它们控制着病毒的一切性状,如病毒的致病性。

核酸的外层由蛋白质所构成的衣壳所包围,衣壳由许多结构相同的衣壳粒按一定规律排列而成。衣壳的主要功能是保护病毒的核酸,另外它也可以决定病毒的抗原特异性。就是因为有这个特异性,一种病毒只能吸附到一种或几种细胞上,而不是随便什么细胞都能吸附到。

简单来说,病毒的内部是核酸(DNA/RNA),外层则是由蛋白质构成的衣壳。

有些病毒比较厉害,在衣壳的外层还有一层囊膜,囊膜一般为脂双层结构,上面生有刺突。囊膜的主要功能是让病毒可以更容易进入宿主细胞。刺突则是负责接附在宿主细胞上。


病毒の特性

1) 病毒不具备细胞的结构

病毒是以颗粒的形式存在,它不含有任何生命现象,但它具有感染性。


2) 病毒的核酸只含有1个DNA或RNA分子

不会有两种核酸同时出现在一个病毒颗粒的情况。


3) 病毒以核酸进行复制

病毒的核酸进入宿主细胞后,它会先改变宿主的代谢,使宿主细胞会帮忙合成病毒的成分,然后再装配成新的子代病毒。


4) 病毒是专性细胞内寄生

病毒不具有能够催化能量代谢的酶和核糖体,因此它不能在没有生命的地方生存。它只能在活的宿主细胞中寄生,并依赖宿主提供酶、能量及营养物质才能繁殖。


5) 某些病毒在环境恶劣时,将会变成包涵体(一个圆形/卵圆形的特殊小体)

包涵体是一种不会被溶解的蛋白质,它能让病毒免于受到伤害。


6) 病毒没有生长现象

个体成长后就不会再长大。


7) 病毒没有运动能力

病毒要移动只能透过媒介物来传播。例如流行性感冒就是透过喷嚏液来传播;艾滋病可以透过输血、打针感染而得;植物病毒可以透过昆虫啃食植物来传播。


8) 大部分由病毒所引起的疾病都能产生抗体,形成免疫

抗生素不会对病毒产生作用,只有那些对DNA或RNA的合成具有干扰或抑制作用的药剂才能抑制病毒的生长。


病毒の繁殖

病毒的繁殖过程只能在活的细胞内进行。病毒的繁殖可以分为五个步骤:吸附、穿透、合成、装配、释放。

吸附:病毒在侵染宿主细胞时,会先吸附在宿主细胞的表面。

穿透:病毒会穿透细胞膜,让核酸进入细胞内。

合成:病毒利用宿主细胞内的物质、酶和能量复制出子代病毒的核酸,并合成构成子代病毒衣壳的蛋白质。

装配:衣壳和病毒核酸进行结合,产生大量完整的子代。

释放:新病毒会使宿主细胞裂解,病毒得以被释放出来。


有些有囊膜的病毒在离开宿主细胞时,不会使宿主细胞裂解,而是会向外顶出一个突起的芽,它会一直向外突出,直到脱离宿主细胞。那些被带走的宿主细胞的细胞膜就会成为新病毒的囊膜。


病毒の生活史

病毒的生活史有两种,分别是溶菌周期和溶原周期。

溶菌周期就是在“病毒繁殖”这一部分有提到的那五个步骤。进行溶菌周期的病毒会使细菌死亡,它的时间比较短,一般在20分钟-30分钟内。这些能够进行溶菌周期的病毒称为烈性噬菌体。

溶原周期的前两个步骤和溶菌周期一样,也是会先吸附和穿透。但是,当病毒进入细菌内后,它不会先复制,它的核酸会拼接到细菌的核酸上,并随着宿主核酸的复制而一同复制。简单来说,在溶原周期,病毒会成为细菌核酸中的一部分。能够进行溶原周期的病毒被称为温和噬菌体。

只有在一定的条件下,温和噬菌体才会脱离宿主的核酸并进入溶菌周期,而使细菌破裂死亡。有时候,当病毒在脱离宿主的核酸时,它会顺手牵羊带走一段该细菌的核酸。这样一来,当这个病毒在侵入另一个细菌时,它就会把原来宿主细菌的基因带到新宿主那里去,增加病毒的变异性。


病毒の好处

我们都知道病毒真的很够力,病原体只要侵入就会使生物体得病,有些疾病如感冒是温和的,患病一段时间后就会康复,但有些病毒会致死,具体例子就是现在非常火红的新型冠状病毒了。

但是,病毒也有它利用的价值。科学家利用病毒可以进入宿主的特性,把一些重要遗传物质加载到一个病毒上,并以这个病毒为运载体,把那些重要的遗传物质传递给那些有需要的细菌。

有些病毒也可以专门用来对付癌细胞。癌细胞比起普通细胞,表面有更多缝隙,更易于病毒侵入。因此当某些特定病毒侵入人体时,它们会首先对付这些癌细胞。

病毒的特性就是会入侵细胞或细菌,导致它们最终死亡。但是,不要以为所有细胞和细菌都是好的,有许多细菌都是属于病菌,例如葡萄球菌、肺炎球菌、链球菌。这时,病毒就会和他们进行殊死搏斗,在这里,病毒反而变成正义的一方。

不过,大多数病毒还是很够力的,因此还是不要轻易招惹病毒~


看到这里,你是否觉得有关病毒的知识很简单?那,你就不能不看病毒(进阶篇)了~更深的探讨病毒的分类和生活史,并且探索在入门篇完全没有提到的亚病毒——朊病毒&类病毒!



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