简单认识一下病毒
2022-03-13 08:40:37
病毒是一类非细胞型微生物，个体微小、结构简单，必须寄生在活细胞内才能进行生命活动，其研究对人类健康、生物学发展及技术应用具有重要意义。以下从病毒的基本特征和研究病毒的原因两方面进行介绍：
病毒的基本特征- 个体微小：病毒的大小远小于细菌和真核细胞，通常以纳米（nm）为单位衡量。例如常见的流感病毒直径约为80 - 120纳米，新冠病毒直径约为60 - 140纳米。通过每分钟吸入的6L空气，病毒可进入肺；通过食物进入消化系统；还能从接触的物体表面和人群转移到眼、口腔等部位。
- 结构简单：病毒没有细胞结构，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳组成，有些病毒还含有脂质和糖类。核酸是病毒的遗传物质，携带病毒的遗传信息，决定了病毒的生物学特性；蛋白质外壳则起到保护核酸的作用，并能识别宿主细胞表面的受体，帮助病毒进入细胞。
- 寄生生活：病毒缺乏独立的代谢系统，必须寄生在活细胞内，依靠宿主细胞的代谢系统来合成自身的核酸和蛋白质等成分，从而实现增殖。一旦离开活细胞，病毒就会以无生命的生物大分子状态存在，并失去感染活性。
- 病毒无处不在
病毒在环境中数量众多、分布广泛，在数量和总质量上占据环境的很大比例。所有生物每天都能接触上百亿的病毒颗粒，我们的机体本身就是病毒的储存库，肺及上呼吸道、消化道、泌尿生殖系统等部位都有病毒栖居，消化道中装载有数不清的植物病毒及细菌病毒。
- 病毒引起人类疾病
虽然人体免疫防御系统因持续接触病毒得到一定锻炼，多数病毒不影响健康，但当防御系统有缺陷，或出现毒株变异、强毒株时，普通感染也可能致命。历史上，由病毒引起的大流行造成了惨重死亡教训。
- 病毒感染一切生物
病毒具有广泛的宿主范围，能感染宠物、食用动物、植物、昆虫、野生动物以及其他微生物如藻类、真菌和轮嫌细菌等。病毒感染农作物和动物会造成巨大经济损失和社会影响，如口蹄疫、禽流感爆发时，为阻止扩散，数百万牛、羊和腊皮手禽被扑杀。2001年英国口蹄疫造成数十亿美握缓元损失，2019年新冠疫情造成超五百万死亡病例。
- 病毒能突破种间屏障
一般病毒有特定宿主范围，但也能突破种间传播屏障。例如H5N1禽流感爆发，使人们认识到动物病毒可感染人。病毒自古与各种物种相互作用，今天的“自然”宿主可能只是其进化过程中的一种状态。
- 我们自身含有病毒
人类基因组中有成千上万逆转录病毒DNA拷贝，每个细胞都含病毒DNA，人类内源逆转录病毒及DNA片段占基因组的5% - 8%。这些DNA大部分是机体干细胞感染病毒经百万年进化残存的“化石遗迹”，无生物学意义，但有些与特定疾病相关，且会遗传给后代。
- 病毒是研究生物学的独特而宝贵的工具
病毒依赖宿主复制，研究其引起的细胞重建机制，能为研究细胞生物学和宿主防御功能提供独特见解。对细菌病毒——噬菌体的深入研究奠定了现代分子生物学基础；植物病毒烟草花叶病毒晶体结构是结构生物学里程碑；动物病毒研究进展奠定了许多细胞功能基本准则；致癌（转化）病毒研究揭示了癌症遗传基础。病毒研究还将继续开启科学发现之门。
- 病毒可用于生物学操作
重组DNA技术的发展和对病毒系统的了解，使利用病毒基因组作为载体，输送选定基因到细胞或生物体用于科研或医疗成为可能。应用病毒载体导入标签基因研究基因功能已成为生物学研究标准方法，“基因治疗”正处于测试阶段。但这些技术也有阴暗面，可能使重新设计的病毒基组成为生物武器，深入了解病毒生物学和致病机理是对生物恐怖的理智防御措施。
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