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解析有关病毒知识的疑问
林颖韬 1

近几年,随着非典、禽流感等社会热点问题的报道,出现在教学、考试中的病毒知识不断增多。本文就师生在有关病毒知识方面存在的一些疑问进行解析。

1在宿主细胞外,病毒以什么形成存在

病毒营专一性活细胞内寄生,但在细胞外,病毒却以不表现任何生命特征的病毒颗粒形式存在,如同化学大分子一样,甚至可以结晶纯化。虽然不表现任何生命特征,但病毒颗粒仍具有感染性,具有进入宿主细胞的能力,一旦进入细胞便可表现出遗传、变异、繁殖等一系列生命特征。

2病毒可在哪些宿主细胞内寄生

病毒几乎可以感染所有的细胞型生物,但就某一病毒而言,它仅能感染特定种类的细胞。因此,根据病毒的宿主范围可将其分为噬菌体、植物病毒和动物病毒等。

侵染原核生物的病毒统称噬菌体,包括感染细菌的噬菌体,感染蓝藻的噬蓝藻体,以及感染支原体的支原体噬菌体。植物病毒中以种子植物为宿主的植物病毒最为普遍,还有侵染藻类的噬藻体和侵染真菌的真菌病毒。动物病毒包括原生动物病毒、无脊椎动物病毒和脊椎动物病毒。

3病毒的结构是不是只由蛋白质和核酸组成

病毒的基本结构是由蛋白质衣壳和其包围的核酸组成。一些简单的病毒,例如烟草花叶病毒、脊髓灰质炎病毒、T2噬菌体等,仅由基本结构组成。而一些复杂的病毒,在基本结构外还有一层囊膜。囊膜是病毒以出芽方式成熟时,由宿主细胞的细胞膜包裹而来的,因此含有脂质、蛋白质和糖类等。例如,腺病毒、SARS病毒等。

4组成病毒的蛋白质是否只有衣壳蛋白一种类型

组成病毒的蛋白质并非只有一种类型,主要有以下几类:

衣壳蛋白:病毒基本结构中的衣壳是由衣壳粒组成,衣壳粒是由一条或多条肽链折叠形成的蛋白质,能够保护病毒核酸,决定病毒的抗原特异性。简单的病毒只有一种衣壳蛋白,较复杂的可由多种蛋白构成;

囊膜蛋白:有些病毒还有囊膜,囊膜上也具有相应蛋白,囊膜蛋白在病毒吸附过程中,与宿主细胞表面受体相结合,进行病毒的侵入,如H5N1病毒表面的血凝素(简称HA);

酶类:病毒虽无完整的酶系统,但常含有一些特殊的酶,其中一些是参与病毒感染复制的酶,例如RNA病毒复制时依赖的RNA聚合酶或逆转录酶。还有一些是参与病毒进入、释放等过程的酶,例如T4噬菌体利用其溶菌酶打开细菌细胞壁,从而将其DNA注入宿主细胞。

5噬菌体侵染后是否都引起宿主细胞裂解死亡

根据噬菌体和宿主的关系,可将噬菌体分为烈性噬菌体和温和噬菌体。烈性噬菌体侵染宿主细胞后,最终使宿主细胞裂解死亡;而温和噬菌体侵染宿主细胞后,既可使宿主细胞裂解,也可将自身遗传物质整合到宿主细胞的遗传物质上,随宿主遗传物质一起复制并传递给子代细胞。在此过程中,宿主细胞并不裂解死亡。

6在病毒增殖过程中,其遗传物质、蛋白质如何合成

根据病毒所含核酸的性质和状态不同,可将病毒分为以下六类:

双链DNA病毒:此类病毒的DNA既可以双链作模板复制出子代病毒DNA;又可以-DNA(-DNA或-RNA表示其核苷酸序列与mRNA序列互补)链作模板转录成mRNA,进而翻译成病毒蛋白质,如T4噬菌体、乙肝病毒等;

单链+DNA病毒(+DNA或+RNA是指其核苷酸序列与mRNA序列一致):此类病毒先由+DNA为模板合成-DNA,组成双链±DNA,通过复制合成大量子代±DNA。然后再以新合成的-DNA为模板转录mRNA,翻译蛋白质,如φ×174病毒等;

双链RNA病毒:此类病毒以两条RNA为模板复制出子代双链RNA;以其中-RNA为模板,合成mRNA,翻译蛋白质,如呼肠孤病毒;

单链+RNA病毒:该类病毒的+RNA可直接作为mRNA进行翻译,合成蛋白质。复制方式是以该+RNA为模板,复制成-RNA,然后再以-RNA作模板合成若干子代+RNA,如脊髓灰质炎病毒、SARS冠状病毒;

单链-RNA病毒:该类病毒的-RNA不能起到mRNA的作用,先合成互补的mRNA,再用于翻译,产生病毒蛋白质。遗传物质复制时,是以-RNA为模板合成互补的+RNA,再合成若干子代病毒-RNA,如流感病毒、禽流感病毒和狂犬病毒等;

逆转录病毒:该类病毒首先以自身RNA为模板,经逆转录酶的催化,形成RNA-DNA杂交分子,再以单链DNA为模板,合成双链DNA。后者整合到宿主细胞的DNA上,进而合成若干子代单链RNA。其子代RNA和亲本均可充当mRNA翻译各种病毒蛋白质,如HIV病毒、Rous肉瘤病毒等。

——吴子强.解析有关病毒知识的疑问.生物学教学.2014年(第39卷)第8期

来源:https://buluo.qq.com/p/detail.html?bid=338220&pid=4196881-1488431736

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