科普丨微生物知识科普系列——病毒

病毒（virus）是一类由一种核酸（DNA或RNA）与蛋白质，或仅由一种核酸，或仅由蛋白质所构成的非细胞型微生物。病毒是在19世纪末才被发现的一类微小的具有部分生命特征的分子病原体。随着研究的深入，现代病毒学家已把病毒分成真病毒（euvirus，简称病毒）和亚病毒因子（subviral agent）两大类。

一、病毒

1、病毒的大小和形态

病毒的大小、形态、化学组成及宿主等有很大差异，通常在100nm左右，因此可以粗略地记住病毒、细菌和真菌这3类微生物个体直径比约为1：10：100。

图 细胞、病毒和分子的大小比较

2、病毒的结构和化学组成

2.1结构 

病毒主要由核酸和蛋白质组成，核酸为核心．外围有蛋白质衣壳。衣壳与核酸在一起称为核衣壳。有些病毒核衣壳外面包裹有包膜， 有些包膜表面有蛋白质性质的钉状突起，称为包膜子粒或刺突。只有核衣壳构成的病毒称为裸病毒。

2.2 病毒的化学组成与功能 

①核酸 核酸位于病毒体的*．其化学成分为DNA或RNA, 借此可将病毒分成DNA病毒和RNA病毒两大类。

②蛋白质 病毒蛋白质构成全部衣壳和包膜的主要成分。

③脂类和糖 病毒体的脂质主要存在于包膜中，部分病毒含少量糖类、也是构成包膜的表面成分之一。

包膜的磷脂双分子层对干燥、热以及清洁剂非常敏感，因此这些病毒相比不带包膜的病毒更易灭活，限制了其在宿主外的生存能力，使其的传播很难远离宿主。但包膜病毒具有很强的适应性，可以在短时间内发生变化，以逃避免疫系统，因此能造成持续性的感染。

无包膜病毒(A) 与 具包膜病毒(B)

（①衣壳，②核酸，③壳粒，④核衣壳，⑤病毒体，⑥包膜，⑦刺突蛋白）

3、病毒的增殖

病毒缺少增殖所需的酶系统，必须在易感的活细胞内进行增殖。其增殖方式是以自身基因为模板进行自我复制，在核酸多聚酶等因素的作用下，复制子代病毒核酸；并以病毒核酸为模板转录、翻译出子代病毒蛋白，再装配成子代病毒释放到细胞外。病毒的复制周期主要包括吸附和注入、脱壳、生物合成以及组装、成熟和释放。

 病毒的复制

4、病毒的致病机制

病毒的致病机制主要包括病毒对宿主细胞的直接作用及病毒的免疫病理作用。 病毒对宿主细胞的直接作用包括：杀细胞性感染 、稳定性感染、包涵体形成、细胞凋亡、基因整合 、 细胞转化等。 在病毒感染的过程中， 包膜抗原和衣壳抗原均可剌激机体产生免疫应答 ，包括抗病毒免疫和免疫病理， 后者常导致组织损伤。因病毒感染而出现的自身抗原，也能诱发免疫病理反应。 有些病毒可自接侵犯免疫细胞，破坏其免疫功能。

5、理化因素对病毒的影响

5.1.1温度

多数病毒耐冷不耐热，在0℃以下可长期保存感染性，温度越低，保存时间越长。热力通过破坏病毒的蛋白质和核酸而导致病毒灭活，大多数病毒经50~60℃，几分钟到十几分钟即被灭活，100℃通常几秒钟可灭活多数病毒。包膜病毒受热后糖蛋白刺突发生变化，丧失感染性，包膜病毒对温度的敏感性大于无包膜病毒。

亚病毒是一类比真病毒更为简单，仅具有某种核酸不具有蛋白质，或仅具有蛋白质而不具有核酸，不具有完整的病毒结构的一类微生物，亚病毒通过借助周围的其他分子进行复制，且具有传染性。对人类影响较大的为朊病毒，是人和动物的病原体。

朊病毒的本质是一种异常折叠的朊蛋白，朊病毒病没有有效药物，也没有疫苗，预防措施主要为切断传播途径。朊病毒对理化因素抵抗力强，能抵抗蛋白酶K的消化作用，标准的压力蒸汽灭菌（121.3℃、20min）不能破坏朊病毒，需要高压蒸汽134℃超过2h才能使之失去传染性。朊病毒对辐射、紫外线及常用消毒剂也有很强的抗性。

图 朊病毒蛋白纤维

目前，灭活朊病毒传染性的具体措施：包括室温用1mmol/L NaOH溶液处理1h后，再用高压蒸汽灭菌134℃、2h；对带有PrP^sc的提取物、血液等要用100g/L漂白粉溶液或5%次氯酸钠处理2h以上。

使用具备相关资质认证的消毒产品（消毒剂、消毒器械等），是杀灭病毒的重要方式，可以有效降低病毒传播所带来的各种感染风险。

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