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【小颗粒,大健康】谁是自然界最牛的“金融家”?——探秘病毒的繁殖方式

发布时间:2022年9月15日 来源:中国颗粒学会

 

【小颗粒,大健康】

谁是自然界最牛的“金融家”?

——探秘病毒的繁殖方式

 

新冠疫情时刻牵动着人们的心,也影响着人们的生活方式,但是你了解疫情的“罪魁祸首”——病毒是怎么繁殖的吗?

今天,就让我们一起来探秘病毒的繁殖方式吧~

 

“愚公移山”的故事,想必大家都耳熟能详了。当年愚公讲出“子子孙孙无穷匮也”的时候,一定没有想到,自然界把这句话执行得最淋漓尽致的是微生物。

微生物的个体很小,但其繁殖能力惊人。

以我们生活中常见的老朋友——大肠杆菌来举例。大肠杆菌的一个细胞重约10–12克,在条件适宜且营养充足的前提下,平均20分钟就能繁殖一代。24小时后它有了4722366500万亿个后代,重量达到4722吨,相当于600多只成年大象。48小时后它有了2.2×1043个后代,重量达到2.2×1025 吨,相当于4000个地球的重量!

 

而跟细菌相比,病毒的“段位”又高了几个台阶。

与细菌以“快”致胜不同,病毒做的是“无本生意”。病毒寄生在宿主细胞内,从来不事生产,甚至连长大都懒得长大!等它想要“生猴子”的时候,一次可有几十到上万个!

我们根据宿主的不同,把病毒分为细菌病毒(噬菌体)、动物病毒和植物病毒。细菌病毒的裂解量一般为几十到上百个,而植物病毒和动物病毒可达数百乃至上万个。

 

那么,病毒是如何“生猴子”的呢?

病毒的结构非常简单,核酸+蛋白质就是它的全部身家,可谓是“白手起家”。

病毒感染敏感宿主细胞后,病毒的核酸进入细胞,通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质,然后由这些新合成的病毒组分装配成子代毒粒,并以一定方式释放到细胞外。

病毒的这种繁殖方式就叫做复制。

 

要特别说明的是,病毒对“客户”可是相当挑的。它只在活细胞内繁殖。

那当它的宿主死了怎么办?装死呗!“装死期”的病毒就是一个颗粒,俗称“毒粒”,静静地等待新的“猎物”到来。

病毒“生猴子”也有一段“虚弱期”,就是它在宿主细胞内产生子代病毒基因组的时候。这时候具有感染性的毒粒消失,病毒基因组进行复制、表达,等到病毒核酸和蛋白质装配形成具有感染性的毒粒时,它就又开始活跃了。

自病毒在受染细胞内消失到细胞内出现新的感染性病毒的时间称为“隐蔽期”。不同病毒的隐蔽期长短不同。例如,DNA动物病毒的隐蔽期为5~20小时,RNA动物病毒为2~10小时。

 

当然,病毒“无本万利的生意”也并不是总会成功。当噬菌体不能完成复制循环的时候,噬菌体基因组长期存在于宿主细胞内,没有成熟噬菌体产生。这种现象称作“溶源性现象”。

 

小小病毒,真是“狡猾”!

通过这篇文章,你对病毒的繁殖方式是否有了更深入的了解呢?

 


作者简介

程荣

中国人民大学环境学院副教授、博士生导师。《Frontiers of Environmental Science & Engineering》、《Chinese Chemical Letters》、《工业水处理》青年编委,中国化工学会工业水处理专业委员会专家,国际水协会中国青年委员会(IWA China-YWP)委员,国际水协会(IWA)、国际环境地球化学与健康学会(SEGH)、美国化学会(ACS)会员,中国环境科学学会高级会员。

研究领域为环境系统公共卫生安全、水污染控制和环境功能材料。承担国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家重点研发计划、北京市自然科学基金等十多项省部级以上课题。先后获得“中国膜工业协会科学技术奖(著作奖)”一等奖、北京水利学会科学技术奖二等奖、全国优秀中文论文奖等。