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地球上最小的生物
病毒是地球上最微小的生物。高中生物学教材中有关病毒的知识分布于很多章节,如:免疫、细胞工程、基因工程、噬菌体侵染细菌实验、细胞癌变等。病毒性肝炎,艾滋病以及最近几年爆发的SARS、甲型H1N1流感、禽流感和猪流感等人类健康问题已成为高考考查的热点。本文主要从病毒的类型、成分、大小、结构、新陈代谢、繁殖、遗传变异、传播与防治、应用等方面进行总结。
病毒是一类没有细胞结构专营活细胞内寄生生活但有遗传、繁殖等生命特征,主要由核酸和蛋白质组成的微生物。病毒是地球上最微小的生物。
一、病毒的形态大小
病毒的形态有球形、丝形、弹形、砖形、蝌蚪形等。病毒个体很小,可以通过细菌过滤器,所以必须用电镜才能观察,以纳米为记数单位,各种病毒的大小差别很大。
二、病毒的结构
病毒主要由核酸和衣壳两部分构成。衣壳与核酸二者组成核衣壳。有些较为复杂的病毒在核衣壳外面还有一层外套称为囊膜。有的囊膜上还有刺突。特例:朊病毒只有蛋白质。类病毒缺乏蛋白质,只有裸露的侵染性核酸(RNA)。
病毒的衣壳是包围在病毒核酸外面的一层蛋白质结构,由数目众多的衣壳粒组成。每一个衣壳粒,可由一个或几个多肽组成。衣壳的功能除能保护核心内的病毒核酸免受外界环境中理化不良因素的破坏外,又具有决定病毒抗原特异性等功能。
病毒的核酸类型只有一种,大多数病毒的核酸为DNA,少数为RNA。DNA或RNA构成病毒的基因组,包含着该病毒编码的全部遗传信息,能控制病毒增殖、遗传、变异和对宿主的感染性等。注意:病毒的核酸是谁,谁就是它的遗传物质。
囊膜的主要成分是蛋白质、多糖和脂类。其成分主要来自宿主细胞,是病毒在感染宿主细胞“出芽”时从细胞膜或核膜处获得的。
有些病毒囊膜表面具有呈放射排列的突起,称为刺突。刺突与病毒的致病力及病毒对细胞的亲和力有关。因此,一旦病毒失去囊膜上的刺突,也就丧失了对易感细胞的感染能力。
三、病毒的生活方式
病毒营寄生生活,所以不属于分解者。病毒没有自身的核糖体等细胞器,大部分病毒没有酶或酶系统极不完全,不能进行独立的代谢功能,不能在无生命的培养基上生长,必须在活细胞内寄生生活。所以在用病毒进行科学实验时,需要标记的话,应先用含放射性同位素的培养基培养宿主细胞,再用病毒去侵染已被标记的宿主细胞。
四、病毒的分类
:(1)植物病毒:烟草花叶病毒等;(2)动物病毒:HIV病毒、SARS病毒、禽流感病毒等;(3)细菌病毒:噬菌体。
:(1)DNA病毒:噬菌体、天花病毒等;(2)RNA病毒:HIV病毒、烟草花叶病毒、SARS病毒、流感病毒等。
其他:亚病毒,包括类病毒、朊病毒和拟病毒。
五、组成每种病毒的含氮碱基只有四种
即A、U、C、G4种,同时每种病毒对应有四种核苷酸。
六、病毒的增殖
因为病毒无细胞结构,不能分裂也不进行生长。病毒需侵入到寄主细胞内,借助于宿主细胞的合成代谢体系按照其核酸的遗传信息复制核酸和指导合成蛋白质,最后组装成结构完整的病毒,自宿主细胞中释放出来。如噬菌体在细菌中的增值过程可表示为:吸附→注入核酸(衣壳留在外面)→合成核酸和蛋白质(原料由细菌提供)→装配→释放。
七、病毒的遗传与变异
核酸是病毒遗传的物质基础,核酸复制的