病毒的结构和化学组成

更新于 2026年10月30日 版权声明
二、病毒的结构和化学组成

病毒在形态和大小方面虽有很大差异,但其结构则有共同之处。病毒的结构可分为基本结构和辅助结构。病毒体结构如图12-3、图12-4所示。

(一)基本结构

包括两部分,即病毒的核心和衣壳,二者构成核衣壳。裸露病毒的核衣壳就是病毒体,一个完整的具有感染性的病毒颗粒。

1.病毒核心 是病毒体的中心结构,由一种类型核酸即DNA或RNA组成。核酸可以是单链或双链。除微小DNA病毒外,DNA病毒大多是双链;RNA病毒大多是单链。但呼肠孤病毒例外,是双链RNA。有的病毒核酸分节段。病毒核酸是决定病毒的感染、增殖、遗传、变异的遗传物质。

图12-3 病毒体结构模式图

图12-4 病毒体形态结构

2.病毒衣壳 是包围在病毒核心外面的一层蛋白质结构。它是由一定数量壳粒组成的。不同病毒核酸形态和结构不同,壳粒数目和排列也不相同。根据此特点,可将病毒结构分为下列几种对称型:

(1)螺旋对称型:是壳粒沿着盘旋的病毒核酸链呈螺旋形对称排列。见于正黏病毒、副黏病毒及弹状病毒等。

(2)20面体对称或立体对称型:病毒核酸浓集在一起形成球形或近似球形,其衣壳的壳粒呈立体对称排列。动物病毒多呈20面体对称,即有20个等边三角形的面,12个顶角30个棱边。在其棱边、三角形及顶角上皆有对称排列的壳粒。大多数病毒顶角的壳粒由5个同样的壳粒包围称为五邻体;而在三角形面上的壳粒,周围都有6个同样的壳粒,称为六邻体。不同病毒其壳粒数目也不相同,例如腺病毒有252个,疱疹病毒有162个,微小RNA病毒有32个壳粒。这可作为鉴别及分类的依据之一。

(3)复合对称型:既有立体对称又有螺旋对称的病毒。如痘病毒和噬菌体。

衣壳有下述几种功能:

1)保护病毒核酸:蛋白质组成的衣壳包绕着核酸,可使核酸免遭环境中核酸酶和其他理化因素(如紫外线、射线等)的破坏。(https://www.daowen.com)

2)参与感染过程:病毒引起感染首先需要病毒特异地吸附于细胞表面。无包膜病毒靠衣壳吸附于细胞,如脊髓灰质炎病毒在体内只能吸附于人或其他灵长类动物的中枢神经细胞及肠壁细胞上,而不能吸附在其他动物(如啮齿类动物或鸡等)的细胞上,这是因为前者细胞膜上有脂蛋白受体可与脊髓灰质炎病毒衣壳蛋白特异结合之故。

3)具有抗原性:衣壳蛋白是一种良好抗原。病毒进入机体后,能引起特异性体液免疫和细胞免疫,不仅有免疫防御作用,而且还可引起免疫病理损伤。

(二)辅助结构

某些种类病毒除具有上述基本结构之外,还有下列辅助结构。

1.病毒的包膜 是包围在病毒核衣壳外面的双层膜。它是病毒成熟过程中以“出芽”方式释放,从宿主细胞膜、核膜或空泡膜中获得的脂质、多糖成分和少许蛋白质。它主要成分是蛋白质、多糖及脂类。有些病毒其包膜表面有钉状突起,称为包膜子粒或刺突,赋予病毒一些特殊功能。例如,流感病毒包膜上有血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)两种刺突(图12-5)。前者对宿主呼吸道上皮细胞和红细胞有特殊的亲和力;后者破坏易感细胞表面上的受体,便于病毒从细胞内释放。但有些病毒(如疱疹病毒)的包膜没有刺突。

图12-5 禽流感病毒结构

2.其他辅助结构 如腺病毒在20面体的各个顶角上有触须样纤维,亦称纤维刺突或纤突,能凝集某些动物红细胞并损伤宿主细胞。

包膜的主要功能是:①维护病毒体结构的完整性,因为包膜中含有脂类,其主要成分是磷脂、胆固醇及中性脂肪,它们能加固病毒体的结构;②具有与宿主细胞膜亲和及融合的性能,病毒体包膜的脂类绝大部分来自宿主细胞膜,与细胞膜脂类成分同源,彼此易于亲和及融合,因而也起到辅助病毒感染的作用;③病毒种、型抗原的特异性病毒包膜含有糖蛋白或脂蛋白,它们具有抗流感病毒的结构原性,如流感病毒的HA与NA的抗原特异性不同,它们是甲型流感病毒划分亚型的主要依据。

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