病毒是地球上幾乎所有地方都存在的微觀生物。它們可以感染動物、植物、真菌,甚至細菌。
有時,病毒可以導緻緻命的疾病,甚至緻命。其他病毒感染不會引起明顯反應。
病毒也可能對一種生物産生一種影響,但對另一種生物卻具有不同的影響。這說明了影響貓的病毒可能不會影響狗。
病毒的複雜程度各不相同。它們由遺傳物質,RNA或DNA組成,周圍包裹着一層蛋白質,脂質(脂肪)或糖蛋白。病毒在沒有宿主的情況下無法複制,因此被歸類為寄生蟲。
它們被認為是地球上最豐富的生物實體。
有關病毒的關鍵點:
病毒是沒有宿主細胞就無法複制的生物。
它們被認為是地球上最豐富的生物實體。
病毒引起的疾病包括狂犬病,疱疹和埃博拉病毒。
不能治愈病毒,但是接種疫苗可以防止它們擴散。
什麼是病毒?
地球上幾乎每個生态系統都包含病毒。
在進入細胞之前,病毒以病毒體的形式存在。在此階段,它們大約是細菌的一百分之一,由兩個或三個不同的部分組成:
遺傳物質,DNA或RNA
可以保護遺傳信息的蛋白質外殼或衣殼
當病毒在細胞外時,有時在蛋白外殼周圍會出現脂質包膜。
病毒不含核糖體,因此它們不能産生蛋白質。這使得它們完全依賴于宿主。它們是唯一沒有宿主細胞就無法繁殖的微生物。
接觸宿主細胞後,病毒會将遺傳物質插入宿主并接管該宿主的功能。
感染細胞後,病毒會繼續繁殖,但會産生更多的病毒蛋白和遺傳物質,而不是通常的細胞産物。
正是這個過程使病毒獲得了寄生蟲的分類。
病毒具有不同的形狀和大小,可以根據其形狀進行分類。
這些可能是:
螺旋形:煙草花葉病毒呈螺旋形。
二十面體,近球形病毒:大多數動物病毒都是這樣的。
信封:某些病毒會通過修飾的細胞膜覆蓋自身,從而形成脂質保護膜。其中包括流感病毒和艾滋病毒。
其他形狀也是可能的,包括結合了螺旋和二十面體形式的非标準形狀。
病毒不會離開化石殘留物,因此很難随時間追蹤。分子技術被用于比較病毒的DNA和RNA,并進一步了解它們的來源。
三種相互競争的理論試圖解釋病毒的起源。
回歸或還原假設:病毒開始于成為寄生蟲的獨立生物。随着時間的流逝,它們脫落的基因無法幫助它們寄生,它們變得完全依賴于它們所居住的細胞。
漸進或逃避假說:病毒是從較大生物體基因“逃脫”的DNA或RNA片段進化而來的。通過這種方式,他們獲得了變得獨立并在細胞之間移動的能力。
病毒優先假設:數十億年前,病毒是由複雜的核酸和蛋白質分子演化而來,這是在第一批細胞同時或更早出現在地球上。
傳輸
病毒可複制。當它繁殖時,它的後代傳播到新的細胞和新的宿主。
病毒的構成會影響其傳播能力。
在懷孕或分娩期間,病毒可能會在人與人之間以及母親與孩子之間傳播。
它們可以通過以下方式傳播:
• 觸摸
• 唾液,比如咳嗽或打噴嚏
• 性接觸
• 被污染的食物或水
• 昆蟲将它們從一個人帶到另一個人
有些病毒可以在對象上生存一段時間,因此,如果一個人用手觸摸了病毒,則下一個人可以通過觸摸同一對象來感染該病毒。該對象稱為fomite。
随着病毒在體内複制,它開始影響宿主。經過一段潛伏期後,症狀可能開始顯現。
如果病毒改變會怎樣?
當病毒傳播時,它可以吸收宿主的某些DNA,并将其帶到另一個細胞或生物體中。
如果病毒進入宿主的DNA,它将通過在染色體周圍或新染色體上移動而影響更廣泛的基因組。
這可能會對一個人産生長期影響。在人類中,它可以解釋血友病和肌肉營養不良的發展。
與宿主DNA的這種相互作用也可能導緻病毒發生變化。
有些病毒僅影響一種類型的存在,例如鳥類。如果通常會影響鳥類的病毒确實偶然進入了人類,并且吸收了一些人類DNA,那麼這可能會産生一種新型病毒,這種病毒将來很有可能會影響人類。
這就是為什麼科學家擔心從動物到人傳播的稀有病毒的原因。
病毒性疾病
病毒引起許多人類疾病。
這些包括:
天花
普通感冒和不同類型的流感
麻疹,腮腺炎,風疹,水痘和帶狀疱疹
肝炎
疱疹和唇疱疹
脊髓灰質炎
狂犬病
埃博拉和漢塔熱
HIV,導緻艾滋病的病毒
嚴重急性呼吸系統綜合症(SARS)
登革熱,寨卡病毒和愛潑斯坦-巴爾
一些病毒,例如人乳頭瘤病毒(HPV),可能導緻癌症。
什麼是友好病毒?
就像我們的腸子中存在着可以幫助我們消化食物的友好細菌一樣,人類也可能攜帶有助于抵禦危險細菌(包括大腸杆菌)的友好病毒。
對抗病毒
當人體的免疫系統檢測到病毒時,它就會開始反應,使細胞在攻擊中存活下來。
稱為RNA幹擾的過程會分解病毒遺傳物質。
免疫系統産生可以與病毒結合的特殊抗體,使其無感染力。人體發送T細胞來破壞病毒。
大多數病毒感染會觸發免疫系統的保護性反應,但諸如HIV和嗜神經病毒等病毒可以逃避免疫系統的防禦。
嗜神經病毒感染神經細胞。他們負責小兒麻痹症,狂犬病,腮腺炎和麻疹等疾病。
它們會以嚴重的延遲和進行性影響影響中樞神經系統(CNS)的結構。
治療和藥物
細菌感染可以用抗生素治療,但病毒感染需要首先接種疫苗以預防感染,或者需要抗病毒藥才能對其進行治療。
有時,唯一可能的治療方法是減輕症狀。
抗病毒藥物的開發主要是針對艾滋病的流行。這些藥物不會破壞病原體,但會抑制其發展并減慢疾病的進程。
抗病毒藥也可用于治療單純疱疹病毒,乙型肝炎,丙型肝炎,流行性感冒,帶狀疱疹和水痘的感染。
疫苗
接種疫苗通常是預防病毒的最便宜,最有效的方法。一些疫苗已成功消除了天花等疾病。
病毒疫苗包括:
一種弱化的病毒
稱為抗原的病毒蛋白,可刺激人體形成抗體,從而抗擊未來
同一病毒感染
減毒活病毒,例如脊髓灰質炎免疫
減毒活疫苗進行的風險在人與免疫系統較弱導緻原有疾病。
當前,存在針對小兒麻痹症,麻疹,腮腺炎和風疹的疫苗。這些疫苗的廣泛使用已大大降低了它們的流行率。
例如,兩劑麻疹疫苗可針對這種疾病提供97%的保護。
在美國,麻疹疫苗使麻疹的發病率降低了99%。如果爆發,通常會影響未接種疫苗的人。
有些人選擇不給孩子接種疫苗,并且由于周圍的大多數人都在接種疫苗,因此得麻疹的風險很低。
但是,如果少于92%到95%的人接種該疫苗,社區将失去其“牛群免疫力”,并可能爆發疫情。患病的風險急劇增加。
用CDC的話來說:
“ Antivaxxer有助于使舊疾病煥發新生命。”
這也會影響由于某種原因而無法接種疫苗的脆弱人群,例如免疫系統受損。
病毒感染通常無需治療即可解決,但藥物可以緩解疼痛,發燒和咳嗽等症狀。
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