子代病毒是比細菌還小、沒有細胞結構、只能在活細胞中增殖的微生物的病毒子代。
簡單理解
子代病毒,是一類不具細胞結構,具有遺傳、複製等生命特徵的微生物。
病毒同所有生物一樣,具有遺傳、變異、進化,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。
子代病毒的形態
(1)球狀病毒
(2)桿狀病毒
(3)磚形病毒
(4)有包膜的球狀病毒
(5)具有球狀頭部的病毒
(6)封於包含體內的昆蟲病毒電腦病毒
結構
最簡單的病毒中心是核酸,外面包被著1層有規律地排列的蛋白亞單位,稱為衣殼。構成衣殼的形態亞單位稱為殼粒,由核酸和衣殼蛋白所構成的粒子稱為核衣殼。較複雜的病毒外邊還有由脂質和糖蛋白構成包膜。核殼按殼粒的排列方式不同而分為3種模式:二十面體對稱,如脊髓灰質炎病毒;螺旋對稱,如菸草花葉病毒;複合對稱,如T偶數噬菌體。在脂質的包膜上還有1種或幾種糖蛋白,在形態上形成突起,如流感病毒的血凝素和神經氨酸酶。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
來源
1.蛋白質、核酸遺失說:
生物(此處大生物意思是具有細胞結構的生物,區別於病毒的肺細胞結構生物)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,很多這樣的蛋白質,裡面裹著DNA或者RNA,甚至單獨的蛋白質和單獨的DNA、RNA游離,這些散落的游離的分子,有一些個別的和大生物細胞膜有親和性,大生物細胞通過吞噬作用使其進入細胞,其DNA、RNA得以表達,然後通過進化形成現在成熟的病毒。
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,後續過程同上。
[編輯本段]來源
在病毒大家庭中,有一種病毒有著特殊的地位,這就是菸草花葉病毒。無論是病毒的發現,還是後來對病毒的深入研究,菸草花葉病毒都是病毒學工作者的主要研究對象,起著與眾不同的作用。
1886年,在荷蘭工作的德國人麥爾(Mayer)把患有花葉病的菸草植株的葉片加水研碎,取其汁液注射到健康菸草的葉脈中,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,麥爾指出菸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,患病菸草植株的葉片汁液,通過細菌過濾器後,還能引發健康的菸草植株發生花葉病。這種現象起碼可以說明,治病的病原不是細菌,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,發現菸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。他把菸草花葉病株的汁液置於瓊脂凝膠塊的表面,發現感染菸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,引起菸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。
目前,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)dsDNA,有包膜;(雙鏈)dsDNA,無包膜;(單鏈)ssDNA,無包膜;(雙鏈)dsRNA,有包膜;(雙鏈)dsRNA,無包膜;(單鏈)ssRNA,有包膜;(單鏈)ssRNA,無包膜。
特性
子代病毒性質的兩重性;
一、子代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。
2、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、子代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編碼的外殼,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,折實病毒學中一個相當常見的現象。
三、子代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。
目前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銀子,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,甚至只含有核酸而內有蛋白質,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”。
複製
子代病毒複製指病毒粒入侵宿主細胞到最後細胞釋放子代毒粒的全過程,包括吸附、進入與脫殼、病毒早期基因表達、核酸複製、晚期基因表達、裝配和釋放等步驟。各步的細節因病毒而異。
基因表達
將其核酸上的遺傳信息轉錄成信使核糖核酸(mRNA),然後再翻譯成蛋白質。一般在核酸複製以前的稱早期基因表達,所產生的早期蛋白質,有的是核酸複製所需的酶,有的能抑制細胞核酸和蛋白質的合成;在核酸複製開始以後的稱晚期基因表達,所產生的晚期蛋白質主要是構成毒粒的結構蛋白質。早期和晚期蛋白質中都包括一些對病毒複製起調控作用的蛋白質。