病毒既不能獨立繁殖,也無法進行新陳代謝,甚至于都無法獨立存在,所以很長時間以來人們都不知道是否應該将病毒劃歸生命的範疇。
那麼病毒是活的嗎?現在人們越來越傾向于認為病毒是活的,是具有生命的,病毒雖然不能獨立存在和繁殖,但卻可以借助宿主來完成這些生命必須的活動,所以它應該算作生命,一種生存策略極為特殊的生命。
病毒擁有極為完善的入侵機制和繁殖策略,而與之相對的是極為簡單的身體構造,簡單到連基本的細胞結構都沒有,病毒的核心是一團遺傳物質,也就是我們所說的RNA,當然,也有一些病毒的遺傳物質是DNA,隻是以RNA為遺傳物質的病毒相對較多,在這團遺傳物質之外是一層蛋白質外殼,這就是病毒,就是這麼簡單。
病毒的生存策略,入侵
生存和繁殖是生命體最重要的需求,而病毒都無法獨立完成,所以它就必須要借助于它的宿主,也就是細胞。當一個病毒來到宿主細胞附近的時候,它所面對的第一個問題就是細胞膜。病毒雖然結構簡單,但入侵機制卻極為完善。
在病毒的表面通常會有一些細小的凸起,而在這些凸起上存在着一種叫做神經酸氨酶的物質,借助于這種物質,病毒的外殼膜會和細胞膜發生融合,相當于把病毒和細胞相互連通,然後病毒的核心,也就是RNA就會在核蛋白的包裹下順利進入到細胞内部了。在細胞内部,核蛋白會逐漸溶解,隻剩下核心的遺傳物質RNA。此時,入侵還沒有完成,擺脫束縛的病毒RNA會迅速向細胞核靠近,而在細胞核内是宿主細胞的遺傳物質DNA。
細胞本身是一個極為複雜的結構,整個細胞的正常運作都是為了細胞核内的DNA服務的,同時也受DNA的指揮。
所以病毒入侵的目的就是要進入細胞核,占領細胞的中樞并獲得細胞的指揮權。細胞核并非完全裸露的,它也是有核膜保護的,病毒RNA并不會強行進入,它通過欺騙取得核膜的信任,然後堂而皇之進入到細胞核之中。
來到細胞核中的病毒RNA會根據自身序列進行互補配對,生成相應的DNA,這個過程被稱為逆轉錄,完成逆轉錄的病毒遺傳物質也就完全擁有了細胞的指揮權,從此,細胞内的所有細胞器,什麼内質網、線粒體、高爾基體、核糖體等等都會對病毒聽之任之,接受病毒的指揮,奪取了指揮權的病毒接下來就要準備開始繁衍自己的後代了。
病毒的生存策略,繁殖
第一步,病毒複制合成核心遺傳物質,也就是RNA。第二步,病毒指揮細胞内的核糖體合成自身所需的蛋白質。第三步,指揮内質網和高爾基體對已經合成的蛋白質進行折疊,形成病毒外殼蛋白。第四步,将複制合成的RNA和外殼蛋白進行組裝。經過四步,一個新的病毒産生了。
在奪取了指揮權的病毒的指揮下,細胞開足馬力、全力運作,大量的新病毒被生産出來了。現在,是時候将孩子釋放出去了。新的病毒向細胞的邊緣移動,來到細胞膜的身邊,它會沖破細胞膜嗎?沒有這麼簡單,它會慢慢地包裹上細胞膜的一部分作為自己的外衣,然後離開細胞。這一行為可不簡單,當這個病毒再入侵其它細胞的時候,由于擁有和細胞相同的細胞膜,所以更具有欺騙性,入侵會變得更加順利。
除了溫柔複雜的釋放方法外,新病毒的釋放還有一種簡單粗暴的方式。
當病毒指揮細胞完成了大量的新病毒生産之後,會直接指揮細胞開始自我溶解,細胞溶解之後,大量病毒便直接被釋放了出來,這可是名副其實的卸磨殺驢。這一方法簡單粗暴有效率,唯一的弊端是細胞自我溶解會引起免疫系統的注意,比如吞噬細胞會趕來查看情況,在察覺有異之後便會對病毒發起進攻。
世界上的病毒種類繁多,保守估計地球上的病毒種類可以以百萬計,不同的病毒的入侵、繁殖以及釋放的方式會有所不同,而每一種病毒所需要的宿主細胞也并不一樣,沒有任何一種病毒可以以所有細胞作為宿主,這就決定了什麼生物會感染什麼病毒,又會以何種方式感染。#科學每一天#
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