认识病毒：病毒的形态结构病毒的主要化学成分是什么？ _生活知识

病毒的主要化学成分是什么？（认识病毒：病毒的形态结构）
“百闻不如一见”一语道破视觉在人类认识客观世界的关键作用。病毒形态学是研究病毒形态结构特征及其形态发生的一门学科。病毒的种类繁多，形态结构各异，大小也不相同。但病毒的形态具有独特性，可根据其形态特征进行病毒的检测和鉴定。因此，病毒形态学在病毒鉴定和病毒致病机制等研究方面发挥着重要作用。由于病毒很小（通常为20～200nm），无法通过光学显微镜直接观察，研究病毒形态学必须借助电子显微镜技术。
病毒的化学组成和结构
病毒的形态结构受到其化学组成的影响。病毒颗粒的基本化学组成是核酸和蛋白质，有的病毒还具有脂质包膜，这些化学成分形成病毒的各种结构。
所有成熟的病毒至少是由一种或几种蛋白质和一种核酸（DNA或RNA）组成。一个完整的病毒颗粒通常由衣壳、核酸、包膜及刺突等结构组成（图1）。

文章插图
图1 病毒的结构示意图
1.衣壳
病毒衣壳主要由蛋白质组成，衣壳内包裹着由病毒核酸和与其相结合的蛋白质等构成的病毒核心。病毒衣壳的形态是病毒分类或病毒鉴定的重要依据。衣壳由壳粒以非共价键方式结合形成，壳粒形成电镜下可见的形态亚单位（图2）。病毒的衣壳具有多种功能，包括能够保护病毒核酸，使其免受核酸酶或其他理化因素的破坏；参与病毒感染细胞的过程，决定病毒对宿主细胞的嗜性；具有抗原性，诱导宿主产生特异性免疫反应等。
图2 腺病毒，其壳粒清晰可辨
2.核酸
病毒核酸是病毒基因组的重要组成部分，每个病毒只含有一种核酸， DNA或者RNA ，决定病毒的遗传和变异特征。病毒的衣壳与其内部的病毒基因组等结构合称为核衣壳。病毒核酸的形式多样化，如双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA（又分为正链RNA和负链RNA）、分节段RNA、线状DNA和RNA、环状DNA等。病毒核酸的类型及形式也是病毒分类的重要依据。
3.包膜及刺突
除了蛋白衣壳与核酸等结构外，有些病毒还具有包膜和刺突结构。病毒包膜由脂质组成，为脂质双层膜，来源于宿主细胞。包膜具有维系病毒结构、保护病毒衣壳的作用。包膜上的突起结构称为刺突（图3），刺突由蛋白质组成。刺突具有多种生物活性，是启动病毒感染（吸附、穿入）所必需的。脂溶剂可去除包膜使病毒丧失活性。

文章插图
图3 流感病毒包膜上的刺突（箭头示）
病毒的形态结构类型
病毒结构的形式很多。很多病毒呈立体对称结构，大致可以分为三种：二十面体立体对称结构、螺旋对称结构和复合对称结构。
1.二十面体立体对称
二十面体立体对称的病毒衣壳是由20个等边三角形组成的立体结构，包括12个顶角、20个三角面和3 0条边。病毒的顶角、三角面及边均由壳粒构成。腺病毒（图4）的结构是典型的二十面体立体对称。除痘病毒外，几乎所有脊椎动物DNA病毒核衣壳均为二十面体立体对称结构。部分RNA病毒核衣壳也呈二十面体立体对称结构。
图4 腺病毒形态（负染）。直径约80nm ，箭头示2对称的病毒颗粒，三角示破碎的病毒颗粒
2.螺旋对称
螺旋对称的病毒衣壳沿着轴心进行螺旋排列，形成高度有序的结构。蛋白亚单体盘绕成对称的螺旋状或弹簧状衣壳，衣壳呈中空的圆筒状（图5），核酸位于其中。许多动物病毒为螺旋对称型，且包裹一层脂质膜。动物病毒中螺旋对称的病毒均属有包膜的单股RNA病毒，如弹状病毒、正黏病毒和副黏病毒等。

文章插图
图5 仙台病毒的螺旋对称核衣壳（箭头示）
3.复合对称
呈复合对称的病毒结构复杂，既有螺旋对称又有立体对称，仅少数病毒为复合对称结构。具有复合对称结构的典型例子是有尾噬菌体，病毒由头部、尾部、附属的尾盘和尾丝等结构组成，包装有病毒核酸的头部通常呈立体对称，尾部呈螺旋对称。动物病毒呈复合对称的目前仅见于痘病毒（图6），其病毒核心呈对称的哑铃状，在病毒核心两侧有对称的侧体结构。