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 病毒
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'''病毒'''
 病毒(英语:virus,中文旧称"滤过性病毒")是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成的非细胞形态,靠寄生生活的介于生命体及非生命体之间的有机物种,它既不是生物亦不是非生物,目前不把它归于五界(原核生物、原生生物、真菌、植物和动物)之中。它是由一个保护性外壳包裹的一 段DNA 者RNA ,借由感染的机制,这些简单的有机体可以利用宿主的细胞系统进行自我复制,但无法独立生长和复制。病毒可以感染几乎所有具有细胞结构的生命体。第一个已知的病毒是烟草花叶病毒,由马丁乌斯·贝杰林克于1899年发现并命名,迄今已有超过5000种类型的病毒得到鉴定。研究病毒的科学称为病毒学,是微生物学的一个分支。
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|名称  = 病毒
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| 英文名 =  virus
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 病毒(英语:virus,中文旧称"滤过性病毒")是由一个[[ 核酸分子]](DNA或RNA)与[[ 蛋白质]] 构成的非细胞形态,靠寄生生活的介于生命体及非生命体之间的有机物种,它既不是生物亦不是非生物,目前不把它归于五界(原核生物、原生生物、真菌、[[ 植物]] [[ 动物]])之中。它是由一个保护性外壳包裹的一 段[[DNA]] 者[[RNA]] ,借由感染的机制,这些简单的有机体可以利用宿主的[[ 细胞]] 系统进行自我复制,但无法独立生长和复制。病毒可以感染几乎所有具有细胞结构的生命体。第一个已知的病毒是烟草花叶病毒,由马丁乌斯·贝杰林克于1899年发现并命名,迄今已有超过5000种类型的病毒得到鉴定。研究病毒的科学称为病毒学,是微生物学的一个分支。
  
 
 病毒由两到三个成分组成:病毒都含有遗传物质(RNA或DNA,只由蛋白质组成的朊毒体并不属于病毒);所有的病毒也都有由蛋白质形成的衣壳,用来包裹和保护其中的遗传物质;此外,部分病毒在到达细胞表面时能够形成脂质包膜环绕在外。病毒的形态各异,从简单的螺旋形和正二十面体形到复合型结构。病毒颗粒大约是细菌大小的百分之一。病毒的起源目前尚不清楚,不同的病毒可能起源于不同的机制:部分病毒可能起源于质粒(一种环状的DNA,可以在细胞内复制并在细胞间进行转移),而其他一些则可能起源于细菌。
 
 病毒由两到三个成分组成:病毒都含有遗传物质(RNA或DNA,只由蛋白质组成的朊毒体并不属于病毒);所有的病毒也都有由蛋白质形成的衣壳,用来包裹和保护其中的遗传物质;此外,部分病毒在到达细胞表面时能够形成脂质包膜环绕在外。病毒的形态各异,从简单的螺旋形和正二十面体形到复合型结构。病毒颗粒大约是细菌大小的百分之一。病毒的起源目前尚不清楚,不同的病毒可能起源于不同的机制:部分病毒可能起源于质粒(一种环状的DNA,可以在细胞内复制并在细胞间进行转移),而其他一些则可能起源于细菌。
 
 
 
=='''基本信息'''==
 
=='''基本信息'''==
中文名称  病毒  外文名称  Virus
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|-
遗传物质  DNA或RNA  治疗方式  干扰素、特效药
 
 
 
化学组成  DNA或RNA、蛋白质  界  非细胞生物
 
  
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|中文名称||  病毒 || 外文名称||  Virus
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|遗传物质 || DNA或RNA || 治疗方式 || 干扰素、特效药
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|化学组成 || DNA或RNA、蛋白质||  界||  非细胞生物
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=='''病毒特征'''==
 
=='''病毒特征'''==
  
 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。病毒是比细菌还小、没有细胞结构、只能在细胞中增殖的微生物。由蛋白质和核酸组成。 大部分要用电子显微镜才能观察到。原指一种动物来源的毒素。"virus"一词源于拉丁文。病毒能增殖、遗传和演化,因而具有生命最基本的特征,至今对它还没有公认的定义。其主要特点是:
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 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]] 。病毒是比细菌还小、没有细胞结构、只能在细胞中增殖的微生物。由蛋白质和[[ 核酸]] 组成。 大部分要用电子显微镜才能观察到。原指一种动物来源的毒素。"virus"一词源于拉丁文。病毒能增殖、遗传和演化,因而具有生命最基本的特征,至今对它还没有公认的定义。其主要特点是:
  
 ①形体极其微小,一般都能通过细菌滤器,因此病毒原叫"滤过性病毒",必须在电子显微镜下才能观察。
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 ①形体极其微小,一般都能通过[[ 细菌]] 滤器,因此病毒原叫"滤过性病毒",必须在电子显微镜下才能观察。
  
 
 ②没有细胞构造,其主要成分仅为核酸和蛋白质两种,故又称"分子生物";
 
 ②没有细胞构造,其主要成分仅为核酸和蛋白质两种,故又称"分子生物";
  
 ③每一种病毒只含一种核酸,不是DNA 就是RNA。
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 ③每一种病毒只含一种核酸,不是DNA就是RNA。
  
 
 ④既无产能酶系,也无蛋白质和核酸合成酶系,只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分。
 
 ④既无产能酶系,也无蛋白质和核酸合成酶系,只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分。
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 ⑥在离体条件下,能以无生命的生物大分子状态存在,并长期保持其侵染活力。
 
 ⑥在离体条件下,能以无生命的生物大分子状态存在,并长期保持其侵染活力。
  
 ⑦对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感。
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 ⑦对一般[[ 抗生素]] 不敏感,但对干扰素敏感。
  
 
 ⑧有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中,并诱发潜伏性感染。
 
 ⑧有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中,并诱发潜伏性感染。
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 病毒,是一类不具细胞结构,具有遗传、复制等生命特征的微生物。一般为球状病毒、杆状病毒和蝌蚪状病毒。
 
 病毒,是一类不具细胞结构,具有遗传、复制等生命特征的微生物。一般为球状病毒、杆状病毒和蝌蚪状病毒。
  
 病毒同所有的生物一样,具有遗传、变异、进化的能力,是一种体积非常微小,结构极其简单的生命形式,病毒有高度的寄生性,完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,获取生命活动所需的物质和能量,离开宿主细胞,它只是一个大化学分子,停止活动,可制成蛋白质结晶,为一个非生命体,遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征,所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。
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 病毒同所有的生物一样,具有遗传、变异、进化的能力,是一种体积非常微小,结构极其简单的生命形式,病毒有高度的寄生性,完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,获取生命活动所需的物质和能量,离开宿主细胞,它只是一个大[[ 化学]] 分子,停止活动,可制成蛋白质结晶,为一个非生命体,遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征,所以病毒是介于[[ 生物]] 与非生物的一种原始的生命体。
  
 
===病毒的分类===
 
===病毒的分类===
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===病毒的组成===
 
===病毒的组成===
  
 病毒主要由内部的遗传物质和蛋白质外壳组成。由于病毒是一类非细胞生物体,故单个病毒个体不能称作"单细胞",这样就产生了病毒粒或病毒体(virion)。病毒粒有时也称病毒颗粒或病毒粒子(virus particle),专指成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒。核酸位于它的中心,称为核心(core)或基因组(genome),蛋白质包围在核心周围,形成了衣壳(capsid).衣壳是病毒粒的主要支架结构和抗原成分,有保护核酸等作用。衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位(subunit)--衣壳粒(capsomere)所构成。核心和衣壳合称核心壳(nucleocapsid)。有些较复杂的病毒,(一般为动物病毒,如流感病毒),其核心壳外还被一层含蛋白质或糖蛋白(glycoprotein)的类脂双层膜覆盖着,这层膜称为包膜(envelope)。包膜中的类脂来自宿主细胞膜。有的包膜上还长有刺突(spike)等附属物。包膜的有无及其性质与该病毒的宿主专一性和侵入等功能有关。昆虫病毒中有1类多角体病毒,其核壳被蛋白晶体所包被,形成多角形包涵体。
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 病毒主要由内部的[[ 遗传物质]] 和蛋白质外壳组成。由于病毒是一类非细胞生物体,故单个病毒个体不能称作"单细胞",这样就产生了病毒粒或病毒体(virion)。病毒粒有时也称病毒颗粒或病毒粒子(virus particle),专指成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒。核酸位于它的中心,称为核心(core)或基因组(genome),蛋白质包围在核心周围,形成了衣壳(capsid).衣壳是病毒粒的主要支架结构和抗原成分,有保护核酸等作用。衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位(subunit)--衣壳粒(capsomere)所构成。核心和衣壳合称核心壳(nucleocapsid)。有些较复杂的病毒,(一般为动物病毒,如流感病毒),其核心壳外还被一层含蛋白质或[[ 糖蛋白]](glycoprotein)的类脂双层膜覆盖着,这层膜称为包膜(envelope)。包膜中的类脂来自宿主细胞膜。有的包膜上还长有刺突(spike)等附属物。包膜的有无及其性质与该病毒的[[ 宿主]] 专一性和侵入等功能有关。昆虫病毒中有1类多角体病毒,其核壳被蛋白晶体所包被,形成多角形包涵体。
  
 
 病毒的复制过程叫做复制周期。其大致可分为连续的五个阶段:吸附、侵入、增殖、成熟(装配)、裂解(释放)。
 
 病毒的复制过程叫做复制周期。其大致可分为连续的五个阶段:吸附、侵入、增殖、成熟(装配)、裂解(释放)。
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1.病毒存在的两重性 病毒的生命活动很特殊,对细胞有绝对的依存性。其存在形式有二:一是细胞外形式,一是细胞内形式。存在于细胞外环境时,则不显复制活性,但保持感染活性,是病毒体或病毒颗粒形式。进入细胞内则解体释放出核酸分子(DNA或RNA),借细胞内环境的条件以独特的生命活动体系进行复制,是为核酸分子形式。
 
1.病毒存在的两重性 病毒的生命活动很特殊,对细胞有绝对的依存性。其存在形式有二:一是细胞外形式,一是细胞内形式。存在于细胞外环境时,则不显复制活性,但保持感染活性,是病毒体或病毒颗粒形式。进入细胞内则解体释放出核酸分子(DNA或RNA),借细胞内环境的条件以独特的生命活动体系进行复制,是为核酸分子形式。
  
 ⒉病毒的结晶性与非结晶性 病毒可提纯为结晶体。我们知道结晶体是一个化学概念,是很多无机化合物存在的一种形式,我们可以认为某些病毒有化学结晶型和生命活动型的两种形式。
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 ⒉病毒的[[ 结晶性]] 与非结晶性 病毒可提纯为结晶体。我们知道结晶体是一个化学概念,是很多无机化合物存在的一种形式,我们可以认为某些病毒有化学结晶型和生命活动型的两种形式。
  
3.颗粒形式与基因形式 病毒以颗粒形式存在于细胞之外,此时,只具感染性。一旦感染细胞病毒解体而释放出核酸基因组,然后才能进行复制和增殖,并产生新的子代病毒。有的病毒基因组整合于细胞基因组,随细胞的繁殖而增殖,此时病毒即以基因形式增殖,而不是以颗粒形式增殖,这是病毒潜伏感染的一种方式。
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3.颗粒形式与基因形式 病毒以颗粒形式存在于细胞之外,此时,只具感染性。一旦感染细胞病毒解体而释放出核酸[[ 基因]] 组,然后才能进行复制和增殖,并产生新的子代病毒。有的病毒基因组整合于细胞基因组,随细胞的繁殖而增殖,此时病毒即以基因形式增殖,而不是以颗粒形式增殖,这是病毒潜伏感染的一种方式。
  
 
 二、病毒结构和功能的两重性
 
 二、病毒结构和功能的两重性
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 三、病毒病理学的两重性
 
 三、病毒病理学的两重性
  
1.病毒的致病性和非致病性关于致病性和非致病性问题,是同宿主细胞相对而言的,在分子水平、细胞水平和机体水平,可能有不同的含义。在细胞水平有细胞病变作用,但在机体水平可能并不显示临床症状,此可称为亚临床感染或不显感染。
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1.病毒的致病性和非致病性关于致病性和非致病性问题,是同宿主细胞相对而言的,在分子水平、细胞水平和机体水平,可能有不同的含义。在[[ 细胞]] 水平有细胞病变作用,但在机体水平可能并不显示临床症状,此可称为亚临床感染或不显感染。
  
 
2.病毒感染的急性和慢性 病毒感染所致的临床症状有急、慢之分,有的病毒一般只表现急性感染而很少表现慢性感染;有的则既有急性过程,也有慢性过程。
 
2.病毒感染的急性和慢性 病毒感染所致的临床症状有急、慢之分,有的病毒一般只表现急性感染而很少表现慢性感染;有的则既有急性过程,也有慢性过程。
  
 对病毒的概念可以是:病毒是代谢上无活性,有感染性,而不一定有致病性的因子,他们小于细胞,但大于大多数大分子,他们无例外地在生活细胞内繁殖,他们含有一个蛋白质或脂蛋白外壳和一种核酸,DNA或RNA,甚至只含有核酸而没有蛋白质,或只有蛋白质而没有核酸,它们作为大分子似乎太复杂,作为生物体它们的生理和复制方式又千姿百态。Lwoff在"病毒的概念"一文中强调病毒的特殊性时指出,"病毒应该就是病毒,因为它们是病毒"。
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 对病毒的概念可以是:病毒是代谢上无活性,有感染性,而不一定有致病性的因子,他们小于细胞,但大于大多数大分子,他们无例外地在生活细胞内繁殖,他们含有一个[[ 蛋白质]] 或脂蛋白外壳和一种核酸,DNA或RNA,甚至只含有核酸而没有蛋白质,或只有蛋白质而没有核酸,它们作为大分子似乎太复杂,作为生物体它们的生理和复制方式又千姿百态。Lwoff在"病毒的概念"一文中强调病毒的特殊性时指出,"病毒应该就是病毒,因为它们是病毒"。
  
 
=='''历史发现'''==
 
=='''历史发现'''==
 关于病毒所导致的疾病,早在公元前二至三个世纪的印度和中国就有了关于天花的记录。但直到19世纪末,病毒才开始逐渐得以发现和鉴定。1884年,法国微生物学家查理斯·尚柏朗(Charles Chamberland)发明了一种细菌无法滤过的过滤器(Chamberland氏烛形滤器,其滤孔孔径小于细菌的大小),他利用这一过滤器就可以将液体中存在的细菌除去。1892年,俄国生物学家伊万诺夫斯基(Dmitry Ivanovsky)在研究烟草花叶病时发现,将感染了花叶病的烟草叶的提取液用烛形滤器过滤后,依然能够感染其他烟草。于是他提出这种感染性物质可能是细菌所分泌的一种毒素,但他并未深入研究下去。当时,人们认为所有的感染性物质都能够被过滤除去并且能够在培养基中生长,这也是疾病的细菌理论(germ theory)的一部分。1898年,荷兰微生物学家马丁乌斯·贝杰林克(Martinus Beijerinck)重复了Ivanovsky的实验,并相信这是一种新的感染性物质。他还观察到这种病原只在分裂细胞中复制,由于他的实验没有显示这种病原的颗粒形态,因此他称之为contagium vivum fluidum(可溶的活菌)并进一步命名为virus(病毒)。贝杰林克认为病毒是以液态形式存在的(但这一看法后来被温德尔·梅雷迪思·斯坦利推翻,他证明了病毒是颗粒状的)。同样在1899年,Friedrich Loeffler和Paul Frosch发现患口蹄疫动物淋巴液中含有能通过滤器的感染性物质,由于经过了高度的稀释,排除了其为毒素的可能性;他们推论这种感染性物质能够自我复制。
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 关于病毒所导致的疾病,早在公元前二至三个世纪的[[ 印度]] [[ 中国]] 就有了关于天花的记录。但直到19世纪末,病毒才开始逐渐得以发现和鉴定。1884年,[[ 法国]] 微生物学家查理斯·尚柏朗(Charles Chamberland)发明了一种细菌无法滤过的过滤器(Chamberland氏烛形滤器,其滤孔孔径小于细菌的大小),他利用这一过滤器就可以将液体中存在的细菌除去。1892年,[[ 俄国]] 生物学家伊万诺夫斯基(Dmitry Ivanovsky)在研究烟草花叶病时发现,将感染了花叶病的烟草叶的提取液用烛形滤器过滤后,依然能够感染其他烟草。于是他提出这种感染性物质可能是细菌所分泌的一种毒素,但他并未深入研究下去。当时,人们认为所有的感染性物质都能够被过滤除去并且能够在培养基中生长,这也是疾病的细菌理论(germ theory)的一部分。1898年,荷兰微生物学家马丁乌斯·贝杰林克(Martinus Beijerinck)重复了Ivanovsky的实验,并相信这是一种新的感染性物质。他还观察到这种病原只在分裂细胞中复制,由于他的实验没有显示这种病原的颗粒形态,因此他称之为contagium vivum fluidum(可溶的活菌)并进一步命名为virus(病毒)。贝杰林克认为病毒是以液态形式存在的(但这一看法后来被温德尔·梅雷迪思·斯坦利推翻,他证明了病毒是颗粒状的)。同样在1899年,Friedrich Loeffler和Paul Frosch发现患口蹄疫动物淋巴液中含有能通过滤器的感染性物质,由于经过了高度的稀释,排除了其为毒素的可能性;他们推论这种感染性物质能够自我复制。
  
20世纪早期,英国细菌学家Frederick Twort发现了可以感染细菌的病毒,并称之为噬菌体。[14] 随后法裔加拿大微生物学家Félix d'Herelle描述了噬菌体的特性:将其加入长满细菌的琼脂固体培养基上,一段时间后会出现由于细菌死亡而留下的空斑。高浓度的病毒悬液会使培养基上的细菌全部死亡,但通过精确的稀释,可以产生可辨认的空斑。通过计算空斑的数量,再乘以稀释倍数就可以得出溶液中病毒的个数。他们的工作揭开了现代病毒学研究的序幕。
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20世纪早期,英国细菌学家Frederick Twort发现了可以感染细菌的病毒,并称之为噬菌体。随后法裔[[ 加拿大]] 微生物学家Félix d'Herelle描述了噬菌体的特性:将其加入长满细菌的琼脂固体培养基上,一段时间后会出现由于细菌死亡而留下的空斑。高浓度的病毒悬液会使培养基上的细菌全部死亡,但通过精确的稀释,可以产生可辨认的空斑。通过计算空斑的数量,再乘以稀释倍数就可以得出溶液中病毒的个数。他们的工作揭开了现代病毒学研究的序幕。
  
 在19世纪末,病毒的特性被认为是感染性、可滤过性和需要活的宿主,也就意味着病毒只能在动物或植物体内生长。1906年,哈里森发明了在淋巴液中进行组织生长的方法;接着在1913年,E. Steinhardt、C. Israeli和R. A. Lambert利用这一方法在豚鼠角膜组织中成功培养了牛痘苗病毒,突破了病毒需要体内生长的限制 。[16]1928 年,H. B. Maitland和M. C. Maitland有了更进一步的突破,他们利用切碎的母鸡肾脏的悬液对牛痘苗病毒进行了培养。他们的方法在1950年代得以广泛应用于脊髓灰质炎病毒疫苗的大规模生产。
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 在19世纪末,病毒的特性被认为是感染性、可滤过性和需要活的宿主,也就意味着病毒只能在动物或植物体内生长。1906年,哈里森发明了在淋巴液中进行组织生长的方法;接着在1913年,E. Steinhardt、C. Israeli和R. A. Lambert利用这一方法在豚鼠角膜组织中成功培养了牛痘苗病毒,突破了病毒需要体内生长的限制 。1928 年,H. B. Maitland和M. C. Maitland有了更进一步的突破,他们利用切碎的母鸡肾脏的悬液对牛痘苗病毒进行了培养。他们的方法在1950年代得以广泛应用于脊髓灰质炎病毒疫苗的大规模生产。
  
 
 美国科学家温德尔·斯坦利1931年,德国工程师恩斯特·鲁斯卡和马克斯·克诺尔发明了电子显微镜,使得研究者首次得到了病毒形态的照片。1935年,美国生物化学家和病毒学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利发现烟草花叶病毒大部分是由蛋白质所组成的,并得到病毒晶体。随后,他将病毒成功地分离为蛋白质部分和RNA部分。温德尔·斯坦利也因为他的这些发现而获得了1946年的诺贝尔化学奖。烟草花叶病毒是第一个被结晶的病毒,从而可以通过X射线晶体学的方法来得到其结构细节。第一张病毒的X射线衍射照片是由Bernal和Fankuchen于1941年所拍摄的。1955年,通过分析病毒的衍射照片,罗莎琳·富兰克林揭示了病毒的整体结构。同年,Heinz Fraenkel-Conrat和Robley Williams发现将分离纯化的烟草花叶病毒RNA和衣壳蛋白混合在一起后,可以重新组装成具有感染性的病毒,这也揭示了这一简单的机制很可能就是病毒在它们的宿主细胞内的组装过程。
 
 美国科学家温德尔·斯坦利1931年,德国工程师恩斯特·鲁斯卡和马克斯·克诺尔发明了电子显微镜,使得研究者首次得到了病毒形态的照片。1935年,美国生物化学家和病毒学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利发现烟草花叶病毒大部分是由蛋白质所组成的,并得到病毒晶体。随后,他将病毒成功地分离为蛋白质部分和RNA部分。温德尔·斯坦利也因为他的这些发现而获得了1946年的诺贝尔化学奖。烟草花叶病毒是第一个被结晶的病毒,从而可以通过X射线晶体学的方法来得到其结构细节。第一张病毒的X射线衍射照片是由Bernal和Fankuchen于1941年所拍摄的。1955年,通过分析病毒的衍射照片,罗莎琳·富兰克林揭示了病毒的整体结构。同年,Heinz Fraenkel-Conrat和Robley Williams发现将分离纯化的烟草花叶病毒RNA和衣壳蛋白混合在一起后,可以重新组装成具有感染性的病毒,这也揭示了这一简单的机制很可能就是病毒在它们的宿主细胞内的组装过程。
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20世纪的下半叶是发现病毒的黄金时代,大多数能够感染动物、植物或细菌的病毒在这数十年间被发现。1957年,马动脉炎病毒和导致牛病毒性腹泻的病毒(一种瘟病毒)被发现;1963年,巴鲁克·塞缪尔·布隆伯格发现了乙型肝炎病毒;1965年,霍华德·马丁·特明发现并描述了第一种逆转录病毒;这类病毒将RNA逆转录为DNA的关键酶,逆转录酶在1970年由霍华德·特明和戴维·巴尔的摩分别独立鉴定出来。[28]1983年,法国巴斯德研究院的吕克·蒙塔尼和他的同事弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西首次分离得到了一种逆转录病毒,也就是现在世人皆知的艾滋病毒(HⅣ)。其二人也因此与发现了能够导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒的德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森分享了2008年的诺贝尔生理学与医学奖。
 
20世纪的下半叶是发现病毒的黄金时代,大多数能够感染动物、植物或细菌的病毒在这数十年间被发现。1957年,马动脉炎病毒和导致牛病毒性腹泻的病毒(一种瘟病毒)被发现;1963年,巴鲁克·塞缪尔·布隆伯格发现了乙型肝炎病毒;1965年,霍华德·马丁·特明发现并描述了第一种逆转录病毒;这类病毒将RNA逆转录为DNA的关键酶,逆转录酶在1970年由霍华德·特明和戴维·巴尔的摩分别独立鉴定出来。[28]1983年,法国巴斯德研究院的吕克·蒙塔尼和他的同事弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西首次分离得到了一种逆转录病毒,也就是现在世人皆知的艾滋病毒(HⅣ)。其二人也因此与发现了能够导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒的德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森分享了2008年的诺贝尔生理学与医学奖。
  
1886年,在荷兰工作的德国人麦尔(Mayer)把患有花叶病的烟草植株的叶片加水研碎,取其汁液注射到健康烟草的叶脉中,能引起花叶病,证明这种病是可以传染的。通过对叶子和土壤的分析,麦尔指出烟草花叶病是由细菌引起的。
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1886年,在荷兰工作的[[ 德国]] 人麦尔(Mayer)把患有花叶病的烟草植株的叶片加水研碎,取其汁液注射到健康烟草的叶脉中,能引起花叶病,证明这种病是可以传染的。通过对叶子和土壤的分析,麦尔指出烟草花叶病是由细菌引起的。
  
 
1892年,俄国的伊万诺夫斯基(Ivanovski)重复了麦尔的试验,证实了麦尔所看到的现象,而且进一步发现,患病烟草植株的叶片汁液,通过细菌过滤器后,还能引发健康的烟草植株发生花叶病。这种现象起码可以说明,致病的病原体不是细菌,但伊万诺夫斯基将其解释为是由于细菌产生的毒素而引起。生活在巴斯德的细菌致病说的极盛时代,伊万诺夫斯基未能做进一步的思考,从而错失了一次获得重大发现的机会。
 
1892年,俄国的伊万诺夫斯基(Ivanovski)重复了麦尔的试验,证实了麦尔所看到的现象,而且进一步发现,患病烟草植株的叶片汁液,通过细菌过滤器后,还能引发健康的烟草植株发生花叶病。这种现象起码可以说明,致病的病原体不是细菌,但伊万诺夫斯基将其解释为是由于细菌产生的毒素而引起。生活在巴斯德的细菌致病说的极盛时代,伊万诺夫斯基未能做进一步的思考,从而错失了一次获得重大发现的机会。
  
1898年,荷兰细菌学家贝杰林克(Beijerinck)同样证实了麦尔的观察结果,并同伊万诺夫斯基一样,发现烟草花叶病病原能够通过细菌过滤器。但贝杰林克想得更深入。他把烟草花叶病株的汁液置于琼脂凝胶块的表面,发现感染烟草花叶病的物质在凝胶中以适度的速度扩散,而细菌仍滞留于琼脂的表面。从这些实验结果,贝杰林克指出,引起烟草花叶病的致病因子有三个特点:1,能通过细菌过滤器;2,仅能在感染的细胞内繁殖;3,在体外非生命物质中不能生长。根据这几个特点他提出这种致病因子不是细菌,而是一种新的物质,称为"有感染性的活的流质",并取名为病毒,拉丁名叫"Virus"。神奇的病毒"诞生"了!
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1898年,[[ 荷兰]] 细菌学家贝杰林克(Beijerinck)同样证实了麦尔的观察结果,并同伊万诺夫斯基一样,发现烟草花叶病病原能够通过细菌过滤器。但贝杰林克想得更深入。他把烟草花叶病株的汁液置于琼脂凝胶块的表面,发现感染烟草花叶病的物质在凝胶中以适度的速度扩散,而细菌仍滞留于琼脂的表面。从这些实验结果,贝杰林克指出,引起烟草花叶病的致病因子有三个特点:1,能通过细菌过滤器;2,仅能在感染的细胞内繁殖;3,在体外非生命物质中不能生长。根据这几个特点他提出这种致病因子不是细菌,而是一种新的物质,称为"有感染性的活的流质",并取名为病毒,拉丁名叫"Virus"。神奇的病毒"诞生"了!
  
 
 几乎是同时,德国细菌学家勒夫勒(Loeffler)和费罗施(Frosh)发现引起牛口蹄疫的病原也可以通过细菌滤器,从而再次证明伊万诺夫斯基和贝杰林克的重大发现。
 
 几乎是同时,德国细菌学家勒夫勒(Loeffler)和费罗施(Frosh)发现引起牛口蹄疫的病原也可以通过细菌滤器,从而再次证明伊万诺夫斯基和贝杰林克的重大发现。
  
"virus"一词源于拉丁文,原指一种动物来源的毒素。病毒能增殖、遗传和演化,因而具有生命最基本的特征,但至今对它还没有公认的定义。最初用来识别病毒的性状,如个体微小、一般在光学显微镜下不能看到、可通过细菌所不能通过的过滤器、在人工培养基上不能生长、具有致病性等,现仍有实用意义。但从本质上区分病毒和其他生物的特征是:①含有单一种核酸(DNA或RNA)的基因组和蛋白质外壳,没有细胞结构;②在感染细胞的同时或稍后释放其核酸,然后以核酸复制的方式增殖,而不是以二分裂方式增殖;③严格的细胞内寄生性。病毒缺乏独立的代谢能力,只能在活的宿主细胞中,利用细胞的生物合成机器来复制其核酸并合成由其核酸所编码的蛋白,最后装配成完整的、有感染性的病毒单位,即病毒粒。病毒粒是病毒从细胞到细胞或从宿主到宿主传播的主要形式。
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"virus"一词源于[[ 拉丁文]] ,原指一种动物来源的毒素。病毒能增殖、遗传和演化,因而具有生命最基本的特征,但至今对它还没有公认的定义。最初用来识别病毒的性状,如个体微小、一般在光学显微镜下不能看到、可通过细菌所不能通过的过滤器、在人工培养基上不能生长、具有致病性等,现仍有实用意义。但从本质上区分病毒和其他生物的特征是:①含有单一种核酸(DNA或RNA)的基因组和蛋白质外壳,没有细胞结构;②在感染细胞的同时或稍后释放其核酸,然后以核酸复制的方式增殖,而不是以二分裂方式增殖;③严格的细胞内寄生性。病毒缺乏独立的代谢能力,只能在活的宿主细胞中,利用细胞的生物合成机器来复制其核酸并合成由其核酸所编码的蛋白,最后装配成完整的、有感染性的病毒单位,即病毒粒。病毒粒是病毒从细胞到细胞或从宿主到宿主传播的主要形式。
  
 
 病毒一词的涵义可以是:指那些在化学组成和增殖方式是独具特点的,只能在宿主细胞内进行复制的微生物或遗传单位。它的特点是:只含有一种类型的核酸(DNA或RNA)作为遗传信息的载体;不含有功能性核糖体或其它细胞器;RNA病毒,全部遗传信息都在RNA上编码,这种情况在生物学上是独特的;体积比细菌小得多,仅含有少数几种酶类;不能在无生命的培养基中增殖,必须依赖宿主细胞的代谢系统复制自身核酸,合成蛋白质并装配成完整的病毒颗粒,或称病毒体(完整的病毒颗粒是指成熟的病毒个体)。
 
 病毒一词的涵义可以是:指那些在化学组成和增殖方式是独具特点的,只能在宿主细胞内进行复制的微生物或遗传单位。它的特点是:只含有一种类型的核酸(DNA或RNA)作为遗传信息的载体;不含有功能性核糖体或其它细胞器;RNA病毒,全部遗传信息都在RNA上编码,这种情况在生物学上是独特的;体积比细菌小得多,仅含有少数几种酶类;不能在无生命的培养基中增殖,必须依赖宿主细胞的代谢系统复制自身核酸,合成蛋白质并装配成完整的病毒颗粒,或称病毒体(完整的病毒颗粒是指成熟的病毒个体)。
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 在实践方面,病毒的研究对防治人类、植物和动物的疾病作出了重要贡献。如病毒疫苗的发展,利用昆虫病毒作为杀虫剂等。1982 年将资料齐全而能分类的病毒划分为7大群:(双链)ds DNA,有包膜;(双链)ds DNA,无包膜;(单链)ss DNA ,无包膜;(双链)ds RNA,有包膜;(双链)ds RNA,无包膜;(单链)ss RNA,有包膜;(单链)ss RNA,无包膜。
 
 在实践方面,病毒的研究对防治人类、植物和动物的疾病作出了重要贡献。如病毒疫苗的发展,利用昆虫病毒作为杀虫剂等。1982 年将资料齐全而能分类的病毒划分为7大群:(双链)ds DNA,有包膜;(双链)ds DNA,无包膜;(单链)ss DNA ,无包膜;(双链)ds RNA,有包膜;(双链)ds RNA,无包膜;(单链)ss RNA,有包膜;(单链)ss RNA,无包膜。
  
 病毒感染使用抗生素无效,不推荐感染时使用抗生素。干扰素作为处方药,不得随意购买和使用,遵照医嘱使用。
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 病毒感染使用抗生素无效,不推荐感染时使用抗生素。[[ 干扰素]] 作为处方药,不得随意购买和使用,遵照医嘱使用。
  
 
=='''危害'''==
 
=='''危害'''==
 
===致瘤作用===
 
===致瘤作用===
  
 有一些病毒能诱发良性肿瘤,如痘病毒科的兔纤维瘤病毒、人传染性软疣病毒和乳多泡病毒科的乳头瘤病毒;另有一些能诱发恶性肿瘤,按其核酸种类可分为DNA肿瘤病毒和RNA肿瘤病毒。DNA肿瘤病毒包括乳多泡病毒料的SV40和多瘤病毒,以及腺病毒科和疱疹病毒科的某些成员,从肿瘤细胞中可查出病毒核酸或其片段和病毒编码的蛋白,但一般没有完整的病毒粒。RNA肿瘤病毒均属反录病毒科,包括鸡和小鼠的白血病和肉瘤病毒,从肿瘤细胞中可查到病毒粒。这两类病毒均能在体外转化细胞。在人类肿瘤中,已证明EB病毒与伯基特淋巴瘤和鼻咽癌有密切关系;从一种T细胞白血病查到反录病毒。此外,Ⅱ型疱疹病毒可能与宫颈癌病因有关,乙型肝炎病毒可能与肝癌病因有关。但是,病毒大概不是唯一的病因,环境和遗传因素可能起协同作用。
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 有一些病毒能诱发良性[[ 肿瘤]] ,如痘病毒科的兔纤维瘤病毒、人传染性软疣病毒和乳多泡病毒科的乳头瘤病毒;另有一些能诱发恶性肿瘤,按其核酸种类可分为DNA肿瘤病毒和RNA肿瘤病毒。DNA肿瘤病毒包括乳多泡病毒料的SV40和多瘤病毒,以及腺病毒科和疱疹病毒科的某些成员,从肿瘤细胞中可查出病毒核酸或其片段和病毒编码的蛋白,但一般没有完整的病毒粒。RNA肿瘤病毒均属反录病毒科,包括鸡和小鼠的白血病和肉瘤病毒,从肿瘤细胞中可查到病毒粒。这两类病毒均能在体外转化细胞。在人类肿瘤中,已证明EB病毒与伯基特淋巴瘤和鼻咽癌有密切关系;从一种T细胞白血病查到反录病毒。此外,Ⅱ型疱疹病毒可能与宫颈癌病因有关,乙型肝炎病毒可能与肝癌病因有关。但是,病毒大概不是唯一的病因,环境和遗传因素可能起协同作用。
  
 
 病毒感染常发生在感冒等上呼吸道感染后,病毒颗粒可由血循环直接进入内耳血循环中,引起耳蜗毛细胞、神经节细胞及微血管等结构的破坏。病毒亦可经圆窗侵入内耳,引起迷路炎等病损,引起耳聋。
 
 病毒感染常发生在感冒等上呼吸道感染后,病毒颗粒可由血循环直接进入内耳血循环中,引起耳蜗毛细胞、神经节细胞及微血管等结构的破坏。病毒亦可经圆窗侵入内耳,引起迷路炎等病损,引起耳聋。

於 2019年9月25日 (三) 20:59 的修訂

病毒

病毒
英文名 virus

病毒(英語:virus,中文舊稱"濾過性病毒")是由一個核酸分子(DNA或RNA)與蛋白質構成的非細胞形態,靠寄生生活的介於生命體及非生命體之間的有機物種,它既不是生物亦不是非生物,目前不把它歸於五界(原核生物、原生生物、真菌、植物動物)之中。它是由一個保護性外殼包裹的一段DNA或者RNA,藉由感染的機制,這些簡單的有機體可以利用宿主的細胞系統進行自我複製,但無法獨立生長和複製。病毒可以感染幾乎所有具有細胞結構的生命體。第一個已知的病毒是煙草花葉病毒,由馬丁烏斯·貝傑林克於1899年發現並命名,迄今已有超過5000種類型的病毒得到鑑定。研究病毒的科學稱為病毒學,是微生物學的一個分支。

病毒由兩到三個成分組成:病毒都含有遺傳物質(RNA或DNA,只由蛋白質組成的朊毒體並不屬於病毒);所有的病毒也都有由蛋白質形成的衣殼,用來包裹和保護其中的遺傳物質;此外,部分病毒在到達細胞表面時能夠形成脂質包膜環繞在外。病毒的形態各異,從簡單的螺旋形和正二十面體形到複合型結構。病毒顆粒大約是細菌大小的百分之一。病毒的起源目前尚不清楚,不同的病毒可能起源於不同的機制:部分病毒可能起源於質粒(一種環狀的DNA,可以在細胞內複製並在細胞間進行轉移),而其他一些則可能起源於細菌。

基本信息

中文名稱 病毒 外文名稱 Virus
遺傳物質 DNA或RNA 治療方式 干擾素、特效藥
化學組成 DNA或RNA、蛋白質 非細胞生物

病毒特徵

病毒是顆粒很小、以納米為測量單位、結構簡單、寄生性嚴格,以複製進行繁殖的一類非細胞型微生物。病毒是比細菌還小、沒有細胞結構、只能在細胞中增殖的微生物。由蛋白質和核酸組成。 大部分要用電子顯微鏡才能觀察到。原指一種動物來源的毒素。"virus"一詞源於拉丁文。病毒能增殖、遺傳和演化,因而具有生命最基本的特徵,至今對它還沒有公認的定義。其主要特點是:

①形體極其微小,一般都能通過細菌濾器,因此病毒原叫"濾過性病毒",必須在電子顯微鏡下才能觀察。

②沒有細胞構造,其主要成分僅為核酸和蛋白質兩種,故又稱"分子生物";

③每一種病毒只含一種核酸,不是DNA就是RNA。

④既無產能酶系,也無蛋白質和核酸合成酶系,只能利用宿主活細胞內現成代謝系統合成自身的核酸和蛋白質成分。

⑤以核酸和蛋白質等"元件"的裝配實現其大量繁殖。

⑥在離體條件下,能以無生命的生物大分子狀態存在,並長期保持其侵染活力。

⑦對一般抗生素不敏感,但對干擾素敏感。

⑧有些病毒的核酸還能整合到宿主的基因組中,並誘發潛伏性感染。

⑨還有些病毒是沒有DNA或RNA的,例如朊病毒。嚴格來講朊病毒不是病毒,它是亞病毒,亞病毒是類似於病毒,但是只有RNA或只有蛋白質的一種類生物,朊病毒屬於只有蛋白質的那一類,它以病毒為寄主。

簡單理解

病毒,是一類不具細胞結構,具有遺傳、複製等生命特徵的微生物。一般為球狀病毒、杆狀病毒和蝌蚪狀病毒。

病毒同所有的生物一樣,具有遺傳、變異、進化的能力,是一種體積非常微小,結構極其簡單的生命形式,病毒有高度的寄生性,完全依賴宿主細胞的能量和代謝系統,獲取生命活動所需的物質和能量,離開宿主細胞,它只是一個大化學分子,停止活動,可製成蛋白質結晶,為一個非生命體,遇到宿主細胞它會通過吸附、進入、複製、裝配、釋放子代病毒而顯示典型的生命體特徵,所以病毒是介於生物與非生物的一種原始的生命體。

病毒的分類

從遺傳物質分類:DNA病毒、RNA病毒、蛋白質病毒(如:朊病毒)

從病毒結構分類:真病毒(Euvirus,簡稱病毒)和亞病毒(Subvirus,包括類病毒、擬病毒、朊病毒)

從寄主類型分類:噬菌體(細菌病毒)、植物病毒(如煙草花葉病毒)、動物病毒(如禽流感病毒、天花病毒、HIV等)[1]

從性質來分:溫和病毒(例如HIV)、烈性病毒(例如狂犬病毒)。

病毒的形態

⑴球狀病毒;⑵杆狀病毒;⑶磚形病毒;⑷冠狀病毒;⑸絲狀病毒

⑹鏈狀病毒;⑺有包膜的球狀病毒;⑻具有球狀頭部的病毒;⑼封於包含體內的昆蟲病毒。

病毒粒的對稱體制

病毒粒的對稱體制只有兩種,即螺旋對稱(代表煙草花葉病毒)和二十面體對稱(等軸對稱,代表腺病毒)。一些結構較複雜的病毒,實質上是上述兩種對稱相結合的結果,故稱作複合對稱(代表T偶數噬菌體)

病毒的大小

多數病毒直徑在100nm(20~200nm),較大的病毒直徑為300-450納米(nm),較小的病毒直徑僅為18-22納米

病毒的組成

病毒主要由內部的遺傳物質和蛋白質外殼組成。由於病毒是一類非細胞生物體,故單個病毒個體不能稱作"單細胞",這樣就產生了病毒粒或病毒體(virion)。病毒粒有時也稱病毒顆粒或病毒粒子(virus particle),專指成熟的、結構完整的和有感染性的單個病毒。核酸位於它的中心,稱為核心(core)或基因組(genome),蛋白質包圍在核心周圍,形成了衣殼(capsid).衣殼是病毒粒的主要支架結構和抗原成分,有保護核酸等作用。衣殼是由許多在電鏡下可辨別的形態學亞單位(subunit)--衣殼粒(capsomere)所構成。核心和衣殼合稱核心殼(nucleocapsid)。有些較複雜的病毒,(一般為動物病毒,如流感病毒),其核心殼外還被一層含蛋白質或糖蛋白(glycoprotein)的類脂雙層膜覆蓋着,這層膜稱為包膜(envelope)。包膜中的類脂來自宿主細胞膜。有的包膜上還長有刺突(spike)等附屬物。包膜的有無及其性質與該病毒的宿主專一性和侵入等功能有關。昆蟲病毒中有1類多角體病毒,其核殼被蛋白晶體所包被,形成多角形包涵體。

病毒的複製過程叫做複製周期。其大致可分為連續的五個階段:吸附、侵入、增殖、成熟(裝配)、裂解(釋放)。

病毒的結構

1.病毒的基本結構

有核心和衣殼,二者形成核衣殼。核心位於病毒體的中心,為核酸,為病毒的複製、遺傳和變異提供遺傳信息;衣殼是包圍在核酸外面的蛋白質外殼。衣殼的功能:①具有抗原性;②保護核酸;③介導病毒與宿主細胞結合。

2.病毒的輔助結構

有些病毒核衣殼外還有一層脂蛋白雙層膜狀結構,是病毒以出芽方式釋放,穿過宿主細胞膜或核膜時獲得的,稱之為包膜。在包膜表面有病毒編碼的糖蛋白,鑲嵌成釘狀突起,稱為刺突。有包膜病毒對有機溶劑敏感。

包膜功能:①保護核衣殼;②促進病毒與宿主細胞的吸附;③具有抗原性。

病毒出現假說

1.蛋白質、核酸遺失說:

大生物(此處大生物意思是具有細胞結構的生物,區別於病毒的非細胞結構生物)由於細胞脫落和破裂,導致游離的蛋白質和DNA、RNA的出現,在某種情況下,這些蛋白質由於化學作用形成了一個內部可容納小分子的結構,裡面裹着DNA或者RNA,甚至單獨的蛋白質和單獨的DNA、RNA游離。

2.生命起源說:

病毒是最原始的生命體,早在沒有細胞之前就有病毒存在,那時的病毒還只限於蛋白質和核酸,沒有表現出病毒的寄生特徵,當細胞體生物出現之後,個別這種蛋白質和核酸或他們的複合體表現出寄生性。

特性介紹

病毒性質的兩重性

一、病毒生命形式的兩重性

1.病毒存在的兩重性 病毒的生命活動很特殊,對細胞有絕對的依存性。其存在形式有二:一是細胞外形式,一是細胞內形式。存在於細胞外環境時,則不顯複製活性,但保持感染活性,是病毒體或病毒顆粒形式。進入細胞內則解體釋放出核酸分子(DNA或RNA),借細胞內環境的條件以獨特的生命活動體系進行複製,是為核酸分子形式。

⒉病毒的結晶性與非結晶性 病毒可提純為結晶體。我們知道結晶體是一個化學概念,是很多無機化合物存在的一種形式,我們可以認為某些病毒有化學結晶型和生命活動型的兩種形式。

3.顆粒形式與基因形式 病毒以顆粒形式存在於細胞之外,此時,只具感染性。一旦感染細胞病毒解體而釋放出核酸基因組,然後才能進行複製和增殖,並產生新的子代病毒。有的病毒基因組整合於細胞基因組,隨細胞的繁殖而增殖,此時病毒即以基因形式增殖,而不是以顆粒形式增殖,這是病毒潛伏感染的一種方式。

二、病毒結構和功能的兩重性

1.標準病毒與缺陷病毒在病毒的增殖過程中,由於其基因組因某種微環境因素的影響或轉錄過程的錯誤而發生突變,以致有裝配不全的病毒顆粒產生,稱為缺陷病毒,產生缺陷病毒的原親代病毒,則稱為標準病毒,缺陷病毒顆粒有干擾標準病毒繁殖的作用。

2.假病毒與真病毒一種細胞有兩種病毒同時感染的情況,在增殖過程中,一種病毒可以穿上本身的外殼,這就是真病毒,是這種病毒的應有"面目";如果一種病毒的核酸被以另一病毒外殼來編碼,則稱為假病毒,此時一種病毒的本來性質,被另一種病毒的性質所掩蓋。

3.雜種病毒和純種病毒兩種病毒混合感染時,除了出現假型病毒外,還有可能出現病毒核酸重組的情況,即一種病毒顆粒之中,可含有兩種病毒的遺傳物質,此可稱為雜種病毒,這是病毒學中一個相當常見的現象。

三、病毒病理學的兩重性

1.病毒的致病性和非致病性關於致病性和非致病性問題,是同宿主細胞相對而言的,在分子水平、細胞水平和機體水平,可能有不同的含義。在細胞水平有細胞病變作用,但在機體水平可能並不顯示臨床症狀,此可稱為亞臨床感染或不顯感染。

2.病毒感染的急性和慢性 病毒感染所致的臨床症狀有急、慢之分,有的病毒一般只表現急性感染而很少表現慢性感染;有的則既有急性過程,也有慢性過程。

對病毒的概念可以是:病毒是代謝上無活性,有感染性,而不一定有致病性的因子,他們小於細胞,但大於大多數大分子,他們無例外地在生活細胞內繁殖,他們含有一個蛋白質或脂蛋白外殼和一種核酸,DNA或RNA,甚至只含有核酸而沒有蛋白質,或只有蛋白質而沒有核酸,它們作為大分子似乎太複雜,作為生物體它們的生理和複製方式又千姿百態。Lwoff在"病毒的概念"一文中強調病毒的特殊性時指出,"病毒應該就是病毒,因為它們是病毒"。

歷史發現

關於病毒所導致的疾病,早在公元前二至三個世紀的印度中國就有了關於天花的記錄。但直到19世紀末,病毒才開始逐漸得以發現和鑑定。1884年,法國微生物學家查理斯·尚柏朗(Charles Chamberland)發明了一種細菌無法濾過的過濾器(Chamberland氏燭形濾器,其濾孔孔徑小於細菌的大小),他利用這一過濾器就可以將液體中存在的細菌除去。1892年,俄國生物學家伊萬諾夫斯基(Dmitry Ivanovsky)在研究煙草花葉病時發現,將感染了花葉病的煙草葉的提取液用燭形濾器過濾後,依然能夠感染其他煙草。於是他提出這種感染性物質可能是細菌所分泌的一種毒素,但他並未深入研究下去。當時,人們認為所有的感染性物質都能夠被過濾除去並且能夠在培養基中生長,這也是疾病的細菌理論(germ theory)的一部分。1898年,荷蘭微生物學家馬丁烏斯·貝傑林克(Martinus Beijerinck)重複了Ivanovsky的實驗,並相信這是一種新的感染性物質。他還觀察到這種病原只在分裂細胞中複製,由於他的實驗沒有顯示這種病原的顆粒形態,因此他稱之為contagium vivum fluidum(可溶的活菌)並進一步命名為virus(病毒)。貝傑林克認為病毒是以液態形式存在的(但這一看法後來被溫德爾·梅雷迪思·斯坦利推翻,他證明了病毒是顆粒狀的)。同樣在1899年,Friedrich Loeffler和Paul Frosch發現患口蹄疫動物淋巴液中含有能通過濾器的感染性物質,由於經過了高度的稀釋,排除了其為毒素的可能性;他們推論這種感染性物質能夠自我複製。

20世紀早期,英國細菌學家Frederick Twort發現了可以感染細菌的病毒,並稱之為噬菌體。隨後法裔加拿大微生物學家Félix d'Herelle描述了噬菌體的特性:將其加入長滿細菌的瓊脂固體培養基上,一段時間後會出現由於細菌死亡而留下的空斑。高濃度的病毒懸液會使培養基上的細菌全部死亡,但通過精確的稀釋,可以產生可辨認的空斑。通過計算空斑的數量,再乘以稀釋倍數就可以得出溶液中病毒的個數。他們的工作揭開了現代病毒學研究的序幕。

在19世紀末,病毒的特性被認為是感染性、可濾過性和需要活的宿主,也就意味着病毒只能在動物或植物體內生長。1906年,哈里森發明了在淋巴液中進行組織生長的方法;接着在1913年,E. Steinhardt、C. Israeli和R. A. Lambert利用這一方法在豚鼠角膜組織中成功培養了牛痘苗病毒,突破了病毒需要體內生長的限制。1928年,H. B. Maitland和M. C. Maitland有了更進一步的突破,他們利用切碎的母雞腎臟的懸液對牛痘苗病毒進行了培養。他們的方法在1950年代得以廣泛應用於脊髓灰質炎病毒疫苗的大規模生產。

美國科學家溫德爾·斯坦利1931年,德國工程師恩斯特·魯斯卡和馬克斯·克諾爾發明了電子顯微鏡,使得研究者首次得到了病毒形態的照片。1935年,美國生物化學家和病毒學家溫德爾·梅雷迪思·斯坦利發現煙草花葉病毒大部分是由蛋白質所組成的,並得到病毒晶體。隨後,他將病毒成功地分離為蛋白質部分和RNA部分。溫德爾·斯坦利也因為他的這些發現而獲得了1946年的諾貝爾化學獎。煙草花葉病毒是第一個被結晶的病毒,從而可以通過X射線晶體學的方法來得到其結構細節。第一張病毒的X射線衍射照片是由Bernal和Fankuchen於1941年所拍攝的。1955年,通過分析病毒的衍射照片,羅莎琳·富蘭克林揭示了病毒的整體結構。同年,Heinz Fraenkel-Conrat和Robley Williams發現將分離純化的煙草花葉病毒RNA和衣殼蛋白混合在一起後,可以重新組裝成具有感染性的病毒,這也揭示了這一簡單的機制很可能就是病毒在它們的宿主細胞內的組裝過程。

20世紀的下半葉是發現病毒的黃金時代,大多數能夠感染動物、植物或細菌的病毒在這數十年間被發現。1957年,馬動脈炎病毒和導致牛病毒性腹瀉的病毒(一種瘟病毒)被發現;1963年,巴魯克·塞繆爾·布隆伯格發現了乙型肝炎病毒;1965年,霍華德·馬丁·特明發現並描述了第一種逆轉錄病毒;這類病毒將RNA逆轉錄為DNA的關鍵酶,逆轉錄酶在1970年由霍華德·特明和戴維·巴爾的摩分別獨立鑑定出來。[28]1983年,法國巴斯德研究院的呂克·蒙塔尼和他的同事弗朗索瓦絲·巴爾-西諾西首次分離得到了一種逆轉錄病毒,也就是現在世人皆知的艾滋病毒(HⅣ)。其二人也因此與發現了能夠導致子宮頸癌的人乳頭狀瘤病毒的德國科學家哈拉爾德·楚爾·豪森分享了2008年的諾貝爾生理學與醫學獎。

1886年,在荷蘭工作的德國人麥爾(Mayer)把患有花葉病的煙草植株的葉片加水研碎,取其汁液注射到健康煙草的葉脈中,能引起花葉病,證明這種病是可以傳染的。通過對葉子和土壤的分析,麥爾指出煙草花葉病是由細菌引起的。

1892年,俄國的伊萬諾夫斯基(Ivanovski)重複了麥爾的試驗,證實了麥爾所看到的現象,而且進一步發現,患病煙草植株的葉片汁液,通過細菌過濾器後,還能引發健康的煙草植株發生花葉病。這種現象起碼可以說明,致病的病原體不是細菌,但伊萬諾夫斯基將其解釋為是由於細菌產生的毒素而引起。生活在巴斯德的細菌致病說的極盛時代,伊萬諾夫斯基未能做進一步的思考,從而錯失了一次獲得重大發現的機會。

1898年,荷蘭細菌學家貝傑林克(Beijerinck)同樣證實了麥爾的觀察結果,並同伊萬諾夫斯基一樣,發現煙草花葉病病原能夠通過細菌過濾器。但貝傑林克想得更深入。他把煙草花葉病株的汁液置於瓊脂凝膠塊的表面,發現感染煙草花葉病的物質在凝膠中以適度的速度擴散,而細菌仍滯留於瓊脂的表面。從這些實驗結果,貝傑林克指出,引起煙草花葉病的致病因子有三個特點:1,能通過細菌過濾器;2,僅能在感染的細胞內繁殖;3,在體外非生命物質中不能生長。根據這幾個特點他提出這種致病因子不是細菌,而是一種新的物質,稱為"有感染性的活的流質",並取名為病毒,拉丁名叫"Virus"。神奇的病毒"誕生"了!

幾乎是同時,德國細菌學家勒夫勒(Loeffler)和費羅施(Frosh)發現引起牛口蹄疫的病原也可以通過細菌濾器,從而再次證明伊萬諾夫斯基和貝傑林克的重大發現。

"virus"一詞源於拉丁文,原指一種動物來源的毒素。病毒能增殖、遺傳和演化,因而具有生命最基本的特徵,但至今對它還沒有公認的定義。最初用來識別病毒的性狀,如個體微小、一般在光學顯微鏡下不能看到、可通過細菌所不能通過的過濾器、在人工培養基上不能生長、具有致病性等,現仍有實用意義。但從本質上區分病毒和其他生物的特徵是:①含有單一種核酸(DNA或RNA)的基因組和蛋白質外殼,沒有細胞結構;②在感染細胞的同時或稍後釋放其核酸,然後以核酸複製的方式增殖,而不是以二分裂方式增殖;③嚴格的細胞內寄生性。病毒缺乏獨立的代謝能力,只能在活的宿主細胞中,利用細胞的生物合成機器來複製其核酸併合成由其核酸所編碼的蛋白,最後裝配成完整的、有感染性的病毒單位,即病毒粒。病毒粒是病毒從細胞到細胞或從宿主到宿主傳播的主要形式。

病毒一詞的涵義可以是:指那些在化學組成和增殖方式是獨具特點的,只能在宿主細胞內進行複製的微生物或遺傳單位。它的特點是:只含有一種類型的核酸(DNA或RNA)作為遺傳信息的載體;不含有功能性核糖體或其它細胞器;RNA病毒,全部遺傳信息都在RNA上編碼,這種情況在生物學上是獨特的;體積比細菌小得多,僅含有少數幾種酶類;不能在無生命的培養基中增殖,必須依賴宿主細胞的代謝系統複製自身核酸,合成蛋白質並裝配成完整的病毒顆粒,或稱病毒體(完整的病毒顆粒是指成熟的病毒個體)。

由於病毒的結構和組分簡單,有些病毒又易於培養和定量,因此從20世紀40年代後,病毒始終是分子生物學研究的重要材料。

在實踐方面,病毒的研究對防治人類、植物和動物的疾病作出了重要貢獻。如病毒疫苗的發展,利用昆蟲病毒作為殺蟲劑等。1982 年將資料齊全而能分類的病毒劃分為7大群:(雙鏈)ds DNA,有包膜;(雙鏈)ds DNA,無包膜;(單鏈)ss DNA ,無包膜;(雙鏈)ds RNA,有包膜;(雙鏈)ds RNA,無包膜;(單鏈)ss RNA,有包膜;(單鏈)ss RNA,無包膜。

病毒感染使用抗生素無效,不推薦感染時使用抗生素。干擾素作為處方藥,不得隨意購買和使用,遵照醫囑使用。

危害

致瘤作用

有一些病毒能誘發良性腫瘤,如痘病毒科的兔纖維瘤病毒、人傳染性軟疣病毒和乳多泡病毒科的乳頭瘤病毒;另有一些能誘發惡性腫瘤,按其核酸種類可分為DNA腫瘤病毒和RNA腫瘤病毒。DNA腫瘤病毒包括乳多泡病毒料的SV40和多瘤病毒,以及腺病毒科和皰疹病毒科的某些成員,從腫瘤細胞中可查出病毒核酸或其片段和病毒編碼的蛋白,但一般沒有完整的病毒粒。RNA腫瘤病毒均屬反錄病毒科,包括雞和小鼠的白血病和肉瘤病毒,從腫瘤細胞中可查到病毒粒。這兩類病毒均能在體外轉化細胞。在人類腫瘤中,已證明EB病毒與伯基特淋巴瘤和鼻咽癌有密切關係;從一種T細胞白血病查到反錄病毒。此外,Ⅱ型皰疹病毒可能與宮頸癌病因有關,乙型肝炎病毒可能與肝癌病因有關。但是,病毒大概不是唯一的病因,環境和遺傳因素可能起協同作用。

病毒感染常發生在感冒等上呼吸道感染後,病毒顆粒可由血循環直接進入內耳血循環中,引起耳蝸毛細胞、神經節細胞及微血管等結構的破壞。病毒亦可經圓窗侵入內耳,引起迷路炎等病損,引起耳聾。

起源

對於病毒的起源曾有過種種推測;一種觀點認為病毒可能類似於最原始的生命;另一種認為病毒可能是從細菌退化而來,由於寄生性的高度發展而逐步喪失了獨立生活的能力,例如由腐生菌→寄生菌→細胞內寄生菌→支原體→立克次氏體→衣原體→大病毒→小病毒;還有一種則認為病毒可能是宿主細胞的產物。這些推測各有一定的依據,因此病毒在生物進化中的地位是未定的。但是,不論其原始起源如何,病毒一旦產生以後,同其他生物一樣,能通過變異和自然選擇而演化。

作用價值

生物病毒的好處

1.噬菌體可以作為防治某些疾病的特效藥,例如燒傷病人在患處塗抹綠膿桿菌噬菌體稀釋液

2.在細胞工程中,某些病毒可以作為細胞融合的助融劑,例如仙台病毒

3.在基因工程中,病毒可以作為目的基因的載體,使之被拼接在目標細胞的染色體上

4.在專一的細菌培養基中添加的病毒可以除雜

5.病毒可以作為精確制導藥物的載體

6.病毒可以作為特效殺蟲劑

7.病毒還在生物圈的物質循環和能量交流中起到關鍵作用.

8.病毒還可以用來治療疾病,比如癌症

病毒疫苗對人類有防病毒有好處--促進了人類的進化,人類的很多基因都是從病毒中得到的。

病毒是一種非細胞生命形態,它由一個核酸長鏈和蛋白質外殼構成,病毒沒有自己的代謝機構,沒有酶系統。因此病毒離開了宿主細胞,就成了沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學物質。一旦進入宿主細胞後,它就可以利用細胞中的物質和能量以及複製、轉錄和轉譯的能力,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒。

病毒基因同其他生物的基因一樣,也可以發生突變和重組,因此也是可以演化的。因為病毒沒有獨立的代謝機構,不能獨立的繁殖,因此被認為是一種不完整的生命形態。科學家發現了比病毒還要簡單的類病毒,它是小的RNA分子,沒有蛋白質外殼,但它可以在動物身上造成疾病。這些不完整的生命形態的存在說明無生命與有生命之間沒有不可逾越的鴻溝。

不同尋常的自然角色

其實,病毒也並非一無是處,它在人類生存和進化的過程當中,扮演了不同尋常的角色,人和脊椎動物直接從病毒那裡獲得了100多種基因,而且人類自身複製DNA的酶系統,也可能來自於病毒。