病毒到底是个啥东西?

病毒:是体积最小的一类微生物,能通过除菌滤器,无典型细胞结构和能产生能量的酶系统,只含有一种核酸,仅能在活细胞内以复制方式进行增殖的一类非细胞型微生物。病毒是颗粒很小、以纳米为测量单位、结构简单、寄生性严格,以复制进行繁殖的一类非细胞型微生物。是由以一种单链或双链的核酸(DNA或RNA)为核心,外间被称为衣壳的蛋白质所包裹,形成病毒粒子。没有细胞结构,专性寄生在活的敏感宿主体内,可通过细菌滤器,一般在0.2μm以下的超微小微生物,须在电镜下观察。

最简单的病毒科普篇(让我们科学的认识一下病毒)(1)

冠状病毒

病毒体(virion): 完整成熟的病毒颗粒,是病毒在细胞外的结构形式,具有病毒的典型形态、结构和传染性。

病毒的分布:病毒分布很广,陆地、海洋、天空,各种动植物乃至动植物体内甚至细菌的体内,都能找到它。

病毒的发现

1886年,A. Mayer 发现具有传染性的烟草花叶病。

1892年,D. Ivanovsky烟草花叶病病原体能通过细菌滤器。一种能通过细菌滤器的”细菌毒素”或极小的细菌。

1898年,M W Beijerinck对烟草花叶病病原体的研究结果。

1900年前后,包括口蹄疫在内的多种动植物疾病病原体的滤过性特性被证明。

最简单的病毒科普篇(让我们科学的认识一下病毒)(2)

1935年,W M Stanley首次提纯并结晶了烟草花叶病毒;Bawden等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白;1940年,Kausche首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒;

病毒的特点:

只有DNA或RNA一种核酸。利用寄主的细胞物质通过复制方式增殖。

离体条件下以无生命的大分子存在,并长期保持侵染力。

形态分为五类:

  1. 球形或近似球形
  2. 杆(丝)状
  3. 蝌蚪形
  4. 砖形
  5. 弹状

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病毒结构与化学组成:

完整病毒分两部分:

蛋白质衣壳和核酸内芯,两者构成核衣壳。病毒没有细胞结构,所以它们不能独立生活,必须寄生在其他生物的细胞里才能体现生命活动。

衣壳是包围在核酸外面的蛋白质外壳。核心位于病毒体的中心,为核酸,为病毒的复制、遗传和变异提供遗传信息。完整的具有感染力的病毒体叫病毒粒子。一种是不具被膜的裸露病毒粒子;另一种是在核衣壳外面有包膜(囊膜)包围所构成的复杂病毒粒子。

病毒包膜的基本结构与生物膜相似,是脂双层膜 包膜形成时,细胞膜蛋白被病毒的包膜糖蛋白取代。有时包膜上有刺突。包膜是病毒以出芽方式释放,穿过宿主细胞膜或核膜时获得的。在包膜表面有病毒编码的糖蛋白,镶嵌成钉状突起,称为刺突。

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刺 突

核酸:核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA两种类型,每种病毒只含一种类型。噬菌体大多含DNA,植物病毒大多数含RNA。核酸的功能:决定病毒的复制、遗传、变异具有感染性。病毒复制的模板;决定病毒的特性;部分核酸具有感染性。

病毒的增殖:

病毒的生活周期 多数病毒的生活周期分为两个阶段:

细胞内阶段:病毒核酸在寄主体内复制,病毒粒子增殖,病毒呈有生命状态

细胞外阶段:病毒以结构复杂的化学粒子形式存在,不能代谢、繁殖,呈惰性状态

增殖过程:无论是动物病毒、植物病毒或细菌病毒,其繁殖过程虽不完全相同,但基本相似。一般可分为吸附、侵入、脱壳、生物合成、装配与释放等六个连续步骤。

病毒的遗传与变异:

基因突变:病毒在增殖过程中碱基序列发生置换、缺失、插入,引起基因突变

由基因突变产生的病毒表型性状改变的毒株称突变株

基因重组:两种病毒感染同一宿主细胞,病毒之间交换基因,产生新子代病毒,并能继续增殖,如:交叉复活、多重复活

基因整合: 病毒感染宿主细胞过程中,将其DNA插入到宿主染色体DNA中,这种病毒基因组与细胞基因组的重组过程称为整合。如溶原性噬菌体,逆转录病毒等

理化因素对病毒的影响

(1)物理因素: 温度:病毒耐冷不耐热。病毒的半数存活期:在60度以秒计;37度以分计;20度以小时计, pH: pH 6~8稳定; 射线:γ射线和X射线以及紫外线都能灭活病毒

(2)化学因素: 病毒对外界的抵抗力比细菌强;病毒对氧化剂、卤素及其化合物敏感。甲醛、氯、碘对病毒有高度的灭活作用

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