科普下病菌和病毒

導致人類生病的兩大主要威脅：病菌和病毒。

這裏科普下”病菌“和”病毒“的概念。

急性腸炎，鼠疫，就屬於病菌感染。

平時，經常聽到的抗生素，是用來治療病菌引起的疾病的。

而皰疹，肝炎，狂犬病，就屬於病毒導致的疾病。

我們從”生物“的分類說起。

自然界中的生物分爲3大類，動物、植物，以及微生物。

而微生物大體分爲細菌、真菌以及病毒等。

這裏的”病菌“是使人致病的菌類的統稱。
而病毒，則專指”病毒“這一種生物。

新型冠狀病毒就是病毒的一種。

下文專門介紹下”病毒“。

1.什麼是病毒

病毒到底是什麼樣子其實，微小的病毒，它的結構無比簡單。

基本結構是由核心（核酸）和衣殼（蛋白或脂蛋白），共同構成病毒的核衣殼。

病毒的大小與形態病毒和細菌有一個很大的區別，是它們在體積大小上，相差很大。大多數細菌，它的直徑爲1微米左右（1毫米 =1000微米，1微米=1000納米），而病毒的大小，通常只有細菌大小的1%～10%左右。細菌，在光學顯微鏡下就可以看見，而病毒很小，在光學顯微鏡下是看不到的，必須使用電子顯微鏡才能看得到。

2.病毒的增殖

病毒有高度的寄生性，完全依賴宿主細胞的能量和代謝系統獲取生命活動所需的物質和能量。如果它離開了宿主細胞，它也只是一個普通的大化學分子，這時病毒將停止生命活動，凝結爲蛋白質結晶，爲一個非生命體。當它遇到宿主細胞後，就會通過吸附、進入、複製、裝配、釋放子代病毒，淋漓盡致地顯示出典型的生命體特徵。所以，病毒完全是一種介於生物與非生物之間的一種特殊的原始生命體。

根據它們依賴的各種不同的宿主，可以把病毒分爲動物病毒、植物病毒、細菌病毒（噬菌體）和擬病毒（寄生在病毒中的病毒）等多種類型。

通常病毒通過侵襲細胞而增殖，下面我們就來看看它是如何來侵入細胞的。

第一步 吸附

病毒憑藉其表面的特異性的吸附蛋白，與敏感的細胞表面病毒受體相結合。

大多數噬菌體的病毒受體，爲細菌細胞壁上的磷壁酸分子、脂多糖分子以及糖蛋白的複合物，也有的位於菌毛、鞭毛或莢膜上。

大部分動物病毒的病毒受體，是那些鑲嵌在細胞膜脂質雙分子層中的多糖蛋白，少數的動物病毒的受體是糖脂或唾液酸寡糖苷。

而病毒進入植物細胞的機制，是通過傷口或媒介傳播。

病毒吸附宿主細胞的時間很短，可在幾分鐘到幾十分鐘的時間內完成任務。

第二步 侵入

病毒通過吸附作用侵入寄主細胞。根據寄主的不同，不同的病毒，可以通過不同的方式，入侵細胞，比如注射式侵入、細胞內吞、膜融合以及其他特殊的侵入方式。

注射式侵入，是有尾噬菌體通常的侵入細菌細胞的方式。通過尾部收縮，將衣殼內的DNA基因組，注入宿主細胞內。

細胞內吞，是動物病毒的常見侵入細胞方式。經細胞膜內陷，形成吞噬泡，使病毒粒子進入細胞質中。

膜融合，是有囊膜病毒侵入細胞過程中，病毒囊膜與細胞膜融合爲一體的一種侵入方式。囊膜病毒直接侵入，是部分病毒粒子直接侵入宿主細胞的入侵方式，其機理如下：病毒與細胞膜表面受體結合後，由細胞表面的酶類受體，幫助病毒粒體釋放核酸，進入細胞質中，病毒衣殼仍然留在細胞膜外。

其他特殊方式。植物病毒通過存在於植物細胞壁上的一些小傷口，或天然的外壁孔侵入，或植物細胞之間的胞間連絲，侵入植物細胞，也可通過介質的口器、吸器等，侵入植物細胞。

第三步 脫殼

脫殼，是指病毒將感染性核酸從病毒的衣殼內釋放出來的過程。有囊膜病毒脫殼，包括脫囊膜和脫衣殼兩個步驟，而無囊膜病毒，只需脫衣殼，方式隨不同結構的病毒而異。

第四步 生物合成

病毒藉助宿主細胞提供的豐富的原料、能量和適合的場所，合成核酸和蛋白質。這期間病毒所需的多數酶，也來自這個被寄宿的宿主細胞。在病毒進入宿主細胞後的生物合成階段，細胞質中無病毒顆粒的時期，稱爲隱蔽期。

第五步 裝配

病毒複雜的結構成分核酸與蛋白質分別在細胞裏合成後，在宿主細胞核內或細胞質內，組裝成核衣殼。絕大多數DNA病毒，在細胞核內組裝核衣殼，RNA病毒與痘病毒類，則在細胞質內組裝核衣殼。無囊膜病毒組裝成核衣殼，即爲成熟的病毒體。

第六步 釋放

絕大多數無囊膜病毒釋放子代病毒時，被感染的細胞崩解，釋放出子代病毒顆粒。宿主細胞膜同時破壞，寄主細胞迅即宣告死亡。絕大多數有囊膜病毒，通過細胞內的內質網、空泡，或包上細胞核膜或細胞膜，以出芽方式釋放到細胞之外，而成爲成熟病毒。這個過程是在一段時間內逐個釋出成熟子代病毒，對細胞膜的破壞較輕，宿主細胞死亡速度就慢。從單個病毒吸附開始，至所有病毒釋放出細胞，此過程稱爲感染週期或複製週期。一個感染細胞一般釋放的病毒子代數爲100 1000個。

3.病毒的傳播

動物病毒，會直接侵入動物暴露在空氣中的黏膜組織，例如呼吸道黏膜、消化道黏膜、眼睛黏膜等。

因此，打噴嚏或咳嗽排出的飛沫中攜帶的病毒通過空氣直接從各種黏膜，侵入人機體內。

糞便中的病毒通過污染水源等方式，都能直接從各種黏膜侵入人的機體。

此外，還有不少病毒如登革熱、腦炎、黃熱病等，是由節肢動物，特別是蚊和蜱類傳播的。儘管這類病毒在形態、物理性質上不同，但習慣上都歸入一類，叫節肢媒介病毒。這些病毒可以在節肢動物體內增殖，甚至可以進行垂直傳遞。目前約有300多種節肢媒介病毒，其中約有100種能侵染人體，約20種能對人造成嚴重病害。動物病毒，還可通過血液、交配等方式傳播，如在世界範圍流行的艾滋病。

植物病毒的傳播途徑很特別，它是通過植物的傷口、昆蟲、蟎類、線蟲、土壤真菌、種子以及農事操作等傳播。其中在自然界中，植物病毒的最重要的傳播媒介，應屬昆蟲和蟎類，已知有400多種昆蟲交錯着傳播200多種植物病毒。

4.預防

抵抗疾病的祕密武器——疫苗。

免疫細胞，可以識別侵入到體內的病毒和細菌。那麼，它們爲什麼可以識別這些微生物呢？原來，這些入侵微生物，雖然身體很小，但也和人類一樣，各有各的樣子。構成這些生物的表面蛋白和性狀，決定了它們的模樣。我們把這種蛋白的排列方式和性狀，叫做抗原表位。

任何一種微生物，都有自己獨一無二的抗原表位，而我們身體裏的免疫小衛士，正是通過這些不同的抗原表位，來識別這些入侵的微生物。

疫苗接種我們所使用的疫苗，就含有和特定微生物的抗原表位相同的蛋白或其他大分子物質。疫苗本身沒有毒，但是能激發免疫系統的反應，使免疫系統對持有相同抗原的病毒，更加敏感。

疫苗，通過模仿病毒的形態（就是抗原表位），引起免疫系統的反應，但是它不會像病毒那樣有毒性。它可能就是失去活力的病毒，或減毒的病毒。
比如說，乙肝病毒疫苗，它就是滅活的乙肝病毒，具有和有生命的病毒相同的抗原表位。當我們身體注射過乙肝病毒疫苗後，我們身體的免疫系統，就會識別這種外來物，產生可以消滅這種抗原表位的免疫細胞和免疫分子。一旦真正的乙肝病毒入侵時，這些免疫細胞和分子，就會立刻大量增多，消滅入侵者。這就好像警察已經掌握了犯罪分子的容貌，向全國發出通緝令，只等着那些犯罪分子落網了。

根據使用疫苗的目的，我們可把疫苗分爲兩類：一類是預防性疫苗，另一類是治療性疫苗。

預防性疫苗是傳統的疫苗類型。它用於尚未被感染的人體，讓免疫系統做好準備。一旦將來病原體侵入，它能及時作出免疫反應。此類常見疫苗包括脊髓灰質炎、乙肝、破傷風疫苗等。目前全世界使用的疫苗幾乎都是預防性的。治療性疫苗是指病人在被病原體感染後，利用疫苗來誘導和增強免疫反應，達到控制病原體的目的。目前科學家還在努力研製這類疫苗，如治療SARS病毒的疫苗和治療H1N1型病毒的疫苗。

按照我國規定的計劃免疫程序，嬰幼兒必須在1歲內，完成5種疫苗的接種，具體內容包括以下幾種：
（1）乙肝疫苗。
一般在出生兩天內、1個月、6個月，各注射1次。每3～5年，加強注射1次。目前使用的，多爲基因工程乙肝疫苗，它可以用於預防所有已知亞型的乙肝病毒感染。

（2）卡介苗。
接種卡介苗，可預防結核病。卡介苗，在一般嬰兒出生後，即可接種，如果出生時沒接種，可在2個月內接種。在3歲、7歲及12歲時，如結核試驗陰性，應進行復種。

（3）小兒麻痹糖丸。
口服小兒麻痹糖丸，可預防嬰兒癱，即醫學上的“脊髓灰質炎”。現在服用的，均是白色三價混和疫苗，出生後滿2個月初服，以後每隔1個月服兩次，連服兩次，4歲加強1次。

（4）百白破混合製劑。
注射百白破混合製劑，可預防百日咳、白喉、破傷風。這三種疾病，可嚴重威脅小兒的健康與生命。接種，一般是在嬰兒出生滿3個月時進行，初種必須注射3針，每次間隔4周～6周，孩子1歲到2歲時，再複種1次。

（5）麻疹疫苗。
注射麻疹疫苗，可預防麻疹。第一次接種，應在嬰兒滿8個月，到2歲、7歲、12歲時，再進行復種。