1.2.8 病 毒

病 毒

开心问答

病毒(Virus)是由谁命名的?

病毒是一种没有细胞结构的小生物,但它给人类带来了诸多灾难,许多疾病都由它引起的,如人类的超级癌症——艾滋病、白色瘟疫——从乙型肝炎、流行性感冒、小儿麻痹症、天花、狂犬病到令世界医学界闻之变色的埃博拉等。人类发现病毒的历史经历了很长一段时间。

病毒这种微生物首先是在植物病害中被发现的。

烟草是19世纪俄国的重要经济作物之一,农民大面积地种植。然而有一段时期烟草叶上出现了典型的花叶斑纹,成片的烟草得病,继而枯死。这给俄国经济带来了巨大的损失。1886年有人把有斑纹的叶片摘下,捣碎成汁液,涂到健康的植株上面,结果发现健康植株也患上了花叶病。这表明烟草花叶病具有传染性。

1892年,俄国植物学家伊凡诺夫斯基开始研究烟草花叶病。他把一些花叶病病叶研碎榨汁,然后通过细菌过滤器对它们进行过滤除菌,接着他把滤液涂到健康植株上,结果健康的植株也得了花叶病。由此他得出一个结论:滤液具有传染性,是因为里面存在的某些比细菌还小的致病微生物在起作用。这样一来,他其实已发现了病毒这一类特殊的微生物。然而遗憾的是,伊凡诺夫斯基对此研究没有深入继续下去。

三年后,荷兰生物学家贝杰·林克也从病叶上挤出汁液,通过实验进一步证明了伊凡诺夫斯基的结果。他在培养基上培养液汁,却培养不出任何东西。他把这些汁液用一个可以滤去已知最小细菌的过滤器过滤一遍后,发现滤液仍有感染性。而且它也不可能是化学类的毒物,因为从受感染的植株中得到的汁液能重新感染另一株健康植株,健康植株也可得同样病,并且连续不断地做下去,也可得到同样的结果。因此,这种有感染性的因子必定是能生长繁殖的生物。1898年,贝杰·林克宣布:引起烟草花叶病的感染物不是细菌,而是另外一种比细菌小,有感染力的有生命物质。他把这东西叫病毒(Virus),即拉丁语“毒”的意思。此后,其他一些可通过细菌滤器的致病因子,包括动植物病害的致病因子陆续被发现,人们称它们为“滤过性病毒”。后来,人们普遍接受“病毒”这个概念。

虽然在19世纪末病毒就已经被发现,但对病毒本质的认识还是20世纪中叶的事。1935年美国科学家斯坦利用成百吨的花叶病叶榨汁提纯了杆状的烟草花叶病毒的结晶。1939年柯施在电子显微镜下看到了呈棒杆状的烟草花叶病病毒。后来人们又知道烟草花叶病病毒只有核酸和蛋白质两种成分,其中核酸具有感染性和复制能力。这个时候,人们才算真正认识了病毒,发现它有异于人类已了解的任何微生物,是一种特殊的微生物。

其他微生物都是由一个或多个细胞构成,而病毒却没有细胞结构,只有蛋白质和核酸两种成分。病毒只含有一种核酸:DNA或RNA,而其他微生物两种核酸都存在。由于病毒没有细胞的结构和组分,没有完成代谢所需要的酶系统,所以它是严格的活细胞内寄生的微生物,无法进行独立的生长和繁殖。病毒不能长大,不经分裂。增殖是靠以它的其核酸为模板进行复制或生物合成,从寄主细胞中获得组分,进行装配而产生子代。

病毒粒子体积很小,一般用纳米(nm)表示,1纳米为千分之一微米。一般病毒粒子直径只有几十个纳米,在普通光学显微镜下看不到它们的个体,只有用电子显微镜把它们放大几万倍甚至几百万倍才能看清。在电子显微镜下观察,病毒粒子呈球状、棒杆状、蝌蚪状和丝状等多种形态。人、动物和真菌的病毒大多呈球状,少数呈砖状或子弹状,昆虫和植物病毒多数呈棒状或杆状。而寄生于微生物体内的病毒——噬菌体,部分呈蝌蚪状,部分为球状或丝状。

病毒的结构很简单,主要由衣壳和核酸两部分组成,它们统称为核衣壳,有些病毒在核衣壳外还有一层外套叫囊膜,囊膜是病毒粒子成熟时由寄主细胞膜包裹而成的。

病毒只含有一种核酸:RNA或DNA,不可能两者同时存在。核酸贮存病毒的全部遗传信息,如把核酸注入活细胞内即能引起感染,并能在此细胞中复制产生完整的病毒子代。这在噬菌体和某些植物病毒获得证明。病毒的衣壳包在核酸外面,多数是一层,少数是二层。它能保护核酸免遭外界理化因素的破坏,也与病毒吸附于易感细胞有关。它的化学成分为蛋白质,由许多蛋白质单体或原体的被称为衣壳粒的亚单位所组成,这些衣壳粒在衣壳中呈规则排列。衣壳的结构有三种形态:①螺旋对称,这类病毒的衣壳由衣壳粒一个挨一个地呈螺旋对称排列成螺旋状实心筒,核酸存在于衣壳内侧的螺旋状沟内。②20面体对称,这种衣壳是由20个等边三角形所组成。③复对称,此类病毒的衣壳由两种结构组成的,既含有螺旋对称,又含有20面体对称的部分。

病毒不像有细胞的微生物那样靠分裂或产生孢子来增殖,而是靠复制,这是一个极为复杂的过程。当病毒感染一个细胞时,它首先吸附到被感染的细胞表面去,这种吸附是有种的特异性的,然后病毒将有感染作用的成分注入细胞体中去。在细胞中,病毒的核酸依照中心法则被翻板复制出来,同时病毒的核酸也操纵着有关蛋白质的合成,之后,新形成的核酸和蛋白质按原病毒的组合形式装配起来,这样就形成一个新的病毒粒子。这些新的病毒粒子以一定方式从细胞中释放出来,再去感染另外的细胞。另外,有些病毒在释放时也忘不了带一块细胞的膜覆盖在自己的身上形成囊膜。当然,有些病毒并不释放,而是把自己的核酸片段整合到寄主细胞的核酸中去,与寄主细胞融为一体,如许多寄生于细菌或真菌体内的噬菌体。

虽然在光学显微镜下看不到病毒,但有的病毒有时感染细胞后却能在细胞中出现光镜下可见的小体,这种小体叫包涵体。包涵体产生的原因是复杂的,既可能是许多病毒子未装配的部分,也可能是许多病毒子的堆集,也可能是细胞对病毒产生反应的应答产物。包涵体的出现为诊断病毒病提供很大的方便。

病毒对作用于微生物代谢途径的药物和一般抗生素均不敏感。绝大多数病毒在不同程度上对因感染或受刺激的细胞所产生的干扰素敏感。有些病毒的核酸能整合到宿主细胞的RNA或DNA上去,从而诱发潜伏性感染。

答:1898年,荷兰生物学家贝杰·林克把这种比细菌还小,有感染力的有生命物质叫病毒(Virus),即拉丁语“毒”的意思。