病毒的基本化學(xué)組成是核酸和蛋白質(zhì)??梢赃@樣概括:所有成熟的病毒至少是由一種或幾種蛋白質(zhì)和一種核酸組成,只有少數(shù)幾種例外,它們僅僅以核酸形式存在,如類病毒。有些病毒還含有一定量的脂類物質(zhì)及碳水化合物,等等。
一個病毒粒子是由DNA或RNA病毒核酸構(gòu)成髓核。髓核被稱之為衣殼的蛋白質(zhì)外殼所包圍。髓核和衣殼統(tǒng)稱為核衣殼。有些病毒的核衣殼外面包被著一層囊膜,囊膜由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖組成。
病毒的核酸
核酸是病毒的遺傳物質(zhì),攜帶著病毒的全部遺傳信息,是病毒遺傳和感染的物質(zhì)基礎(chǔ)。一種病毒的病毒顆粒只含有一種核酸,DNA或者RNA.它們以單鏈、雙鏈或環(huán)狀多核苷酸組成。
一種病毒只有一種特定類型的核酸,DNA或RNA,這與某種特定類型的病毒起源有關(guān)。
不同種類的病毒其核酸含量有較大的差別。流感病毒的核酸不到病毒顆粒質(zhì)量的1%,大腸桿菌噬菌體T2、T4、T6的核酸約占病毒顆粒的一半或更多。由于核酸是病毒的遺傳物質(zhì),每種病毒顆粒中的核酸含量并不一致,其結(jié)構(gòu)和功能也有一定的關(guān)系。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的病毒有較多的核酸,結(jié)構(gòu)簡單的病毒只需較少的核酸。
病毒的蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)是病毒的另一類主要成分,包括結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。
非結(jié)構(gòu)蛋白是指由病毒基因組編碼的,在病毒復(fù)制或基因表達調(diào)控過程中具有一定功能,但不結(jié)合于病毒顆粒中的蛋白質(zhì)。
結(jié)構(gòu)蛋白是指構(gòu)成一個形態(tài)成熟的有感染性的病毒顆粒所必需的蛋白質(zhì),包括殼體蛋白、包膜蛋白和毒粒酶等。
殼體蛋白是構(gòu)成病毒殼體結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),由一條或多條多肽鏈折疊形成的蛋白質(zhì)亞基,是構(gòu)成殼體蛋白的最小單位。殼體蛋白的主要功能是:1)構(gòu)成病毒的殼體,保護病毒的核酸。2)無包膜病毒的殼體蛋白參與病毒的吸附、侵入,決定病毒的宿主嗜性,同時它們還是病毒的表面抗原。
包膜蛋白是構(gòu)成病毒包膜結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),包括包膜糖蛋白和基質(zhì)蛋白兩類。主要功能是:1)是病毒的主要表面抗原,它們與細(xì)胞受體相互作用啟動病毒感染發(fā)生,有些還介導(dǎo)病毒的侵入。2)還可能具有凝集脊椎動物紅血球細(xì)胞、細(xì)胞融合以及酶等活性。3)基質(zhì)蛋白構(gòu)成膜脂雙層與核衣殼之間的亞膜結(jié)構(gòu),具有支撐包膜、維持病毒結(jié)構(gòu)的作用,并在病毒芽出成熟過程中發(fā)揮重要作用。
毒粒酶根據(jù)功能大致分為兩類:一類參與病毒侵入、釋放等過程,如T4噬菌體的溶菌酶;一類參與病毒的大分子合成,如逆轉(zhuǎn)錄病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶。
病毒的脂質(zhì)
許多病毒的包膜內(nèi)存在有脂類化合物,如磷脂、脂肪酸、甘油三酸脂和膽固醇等。這些脂類幾乎都是由病毒粒子在細(xì)胞內(nèi)成熟,在細(xì)胞膜處以葡生方式釋放,直接從寄主細(xì)胞膜上得到。病毒脂類存在與病毒的吸附和侵入有關(guān)。
病毒的碳水化合物
除病毒的核酸中所含戊糖外,有的病毒還含有少量的碳水化合物,為核糖或脫氧核糖和磷酸組成的核酸骨架。有包膜病毒中碳水化合物以寡糖側(cè)鏈的形式與蛋白質(zhì)結(jié)合形成包膜糖蛋白。
其它組成
在某些動物、植物病毒中存在多胺類有機陽離子,包括丁二胺、亞精胺、精胺等,它們大都結(jié)合于病毒核酸,對核酸的構(gòu)型有一定影響。在某些病毒的病毒體中,還發(fā)現(xiàn)有其它的小分子量組分,如ATP,對噬菌體尾鞘收縮提供能量。
一個病毒粒子是由DNA或RNA病毒核酸構(gòu)成髓核。髓核被稱之為衣殼的蛋白質(zhì)外殼所包圍。髓核和衣殼統(tǒng)稱為核衣殼。有些病毒的核衣殼外面包被著一層囊膜,囊膜由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖組成。
病毒的核酸
核酸是病毒的遺傳物質(zhì),攜帶著病毒的全部遺傳信息,是病毒遺傳和感染的物質(zhì)基礎(chǔ)。一種病毒的病毒顆粒只含有一種核酸,DNA或者RNA.它們以單鏈、雙鏈或環(huán)狀多核苷酸組成。
一種病毒只有一種特定類型的核酸,DNA或RNA,這與某種特定類型的病毒起源有關(guān)。
不同種類的病毒其核酸含量有較大的差別。流感病毒的核酸不到病毒顆粒質(zhì)量的1%,大腸桿菌噬菌體T2、T4、T6的核酸約占病毒顆粒的一半或更多。由于核酸是病毒的遺傳物質(zhì),每種病毒顆粒中的核酸含量并不一致,其結(jié)構(gòu)和功能也有一定的關(guān)系。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的病毒有較多的核酸,結(jié)構(gòu)簡單的病毒只需較少的核酸。
病毒的蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)是病毒的另一類主要成分,包括結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。
非結(jié)構(gòu)蛋白是指由病毒基因組編碼的,在病毒復(fù)制或基因表達調(diào)控過程中具有一定功能,但不結(jié)合于病毒顆粒中的蛋白質(zhì)。
結(jié)構(gòu)蛋白是指構(gòu)成一個形態(tài)成熟的有感染性的病毒顆粒所必需的蛋白質(zhì),包括殼體蛋白、包膜蛋白和毒粒酶等。
殼體蛋白是構(gòu)成病毒殼體結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),由一條或多條多肽鏈折疊形成的蛋白質(zhì)亞基,是構(gòu)成殼體蛋白的最小單位。殼體蛋白的主要功能是:1)構(gòu)成病毒的殼體,保護病毒的核酸。2)無包膜病毒的殼體蛋白參與病毒的吸附、侵入,決定病毒的宿主嗜性,同時它們還是病毒的表面抗原。
包膜蛋白是構(gòu)成病毒包膜結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),包括包膜糖蛋白和基質(zhì)蛋白兩類。主要功能是:1)是病毒的主要表面抗原,它們與細(xì)胞受體相互作用啟動病毒感染發(fā)生,有些還介導(dǎo)病毒的侵入。2)還可能具有凝集脊椎動物紅血球細(xì)胞、細(xì)胞融合以及酶等活性。3)基質(zhì)蛋白構(gòu)成膜脂雙層與核衣殼之間的亞膜結(jié)構(gòu),具有支撐包膜、維持病毒結(jié)構(gòu)的作用,并在病毒芽出成熟過程中發(fā)揮重要作用。
毒粒酶根據(jù)功能大致分為兩類:一類參與病毒侵入、釋放等過程,如T4噬菌體的溶菌酶;一類參與病毒的大分子合成,如逆轉(zhuǎn)錄病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶。
病毒的脂質(zhì)
許多病毒的包膜內(nèi)存在有脂類化合物,如磷脂、脂肪酸、甘油三酸脂和膽固醇等。這些脂類幾乎都是由病毒粒子在細(xì)胞內(nèi)成熟,在細(xì)胞膜處以葡生方式釋放,直接從寄主細(xì)胞膜上得到。病毒脂類存在與病毒的吸附和侵入有關(guān)。
病毒的碳水化合物
除病毒的核酸中所含戊糖外,有的病毒還含有少量的碳水化合物,為核糖或脫氧核糖和磷酸組成的核酸骨架。有包膜病毒中碳水化合物以寡糖側(cè)鏈的形式與蛋白質(zhì)結(jié)合形成包膜糖蛋白。
其它組成
在某些動物、植物病毒中存在多胺類有機陽離子,包括丁二胺、亞精胺、精胺等,它們大都結(jié)合于病毒核酸,對核酸的構(gòu)型有一定影響。在某些病毒的病毒體中,還發(fā)現(xiàn)有其它的小分子量組分,如ATP,對噬菌體尾鞘收縮提供能量。