病毒是专性细胞内寄生物,由遗传物质(DNA或RNA)包被在蛋白质衣壳内组成,有时还包裹有脂质包膜。它们不被认为是生物体,因为不能在宿主细胞外进行复制或代谢活动。
基本病毒结构
- 基因组:DNA或RNA,单链或双链,线性或环状,分段或不分段。病毒基因组显著小于细胞基因组,通常为3-200 kb。
- 衣壳:由称为衣壳粒的重复亚基组成的蛋白质外壳,保护病毒基因组。衣壳呈二十面体、螺旋或复合对称。
- 包膜:来源于宿主细胞膜的脂质双层,嵌有病毒糖蛋白(刺突),介导宿主细胞附着和进入。
- 基质蛋白:存在于包膜病毒的衣壳和包膜之间,提供结构完整性。
衣壳对称性
- 二十面体:二十个三角形面形成球形外壳。例如腺病毒、疱疹病毒和脊髓灰质炎病毒。衣壳粒数目各异(如腺病毒有252个)。
- 螺旋:衣壳粒围绕基因组呈螺旋排列,形成杆状或丝状结构。例如烟草花叶病毒、狂犬病病毒和埃博拉病毒。
- 复合型:如痘病毒和噬菌体,不符合简单的二十面体或螺旋对称,常含有尾部和纤维等特化结构。
按基因组类型分类
- 巴尔的摩分类:根据基因组类型和复制策略分为七组:
- 第I组:双链DNA(如腺病毒、疱疹病毒)
- 第II组:单链DNA(如细小病毒)
- 第III组:双链RNA(如呼肠孤病毒)
- 第IV组:正链单链RNA(如冠状病毒、脊髓灰质炎病毒)
- 第V组:负链单链RNA(如流感病毒、狂犬病病毒)
- 第VI组:单链RNA逆转录病毒(如HIV)
- 第VII组:双链DNA逆转录病毒(如乙型肝炎病毒)
分类学分类
- 目:最高分类等级(如单股负链病毒目、疱疹病毒目)。
- 科:以-viridae结尾(如小RNA病毒科、冠状病毒科、逆转录病毒科)。
- 属:以-virus结尾(如肠道病毒属、β冠状病毒属、慢病毒属)。
- 种:具有共同生物学和基因组特性的单系病毒群。
病毒形态
- 裸病毒(无包膜):衣壳直接暴露,抵抗干燥、酸和洗涤剂。通过粪-口途径和污染物传播。
- 包膜病毒:对环境条件、热和消毒剂更敏感。通常通过直接接触、血液或呼吸道飞沫传播。