麻烦制造者(一):病毒,一种寄生的生命
病毒”这个名字起得不好。“病毒”是一种让人患病的毒吗?显然不对,如果把病毒“煮熟”了吃,它不但没毒,而且还可能成为富含氨基酸营养液!也就是说,从字面上看,你猜不出来它代表的含义,似乎全是“坏蛋”,也想不出来它们的样子。不像“细菌”这个名字,一看就知道它很小,而且是有生命力的;不像“电脑”这个名字,一看就是通了电就会计算的机器。那么,病毒究竟是何方神圣呢?竟然能够搅动的整个世界的安宁!
(部分图片来自网络)
小孩没娘,说起来话长。地球上有生命大概有几十亿年了,经过多少的曲折,才有了具备高级生命形式的有机体?我们不清楚。但是,要想说清楚生命,还需要先从无生命的物质比较着说起。
自然界的物质,比如水、空气、石头、汽油、钢铁等等,这些个物质有些共同的特点:它们不会主动变化结构和形态,不能让自己和同类的总量增加,不可以主动移动,更不会思考,因为它们是无生命的物质。
不知道从哪一天起,在大自然的神奇造化下,某些个无生命的物质碰到了一块,走到了一起,一种全新的物质组合诞生了!它们具备生命最基本的两个特性:生长和生殖。
所谓生长,就是可以主动汲取环境中的物质和能量,使自身结构变化和质量增加。比如植物,从几毫米的一颗小种子,在水分、土壤中营养的滋养下,吸收着阳光的能量,竟然可以长成参天大树!这一点,山做不到,海也做不到。
所谓生殖,就是主动地“复制”自己。比如,肉眼看不见的细菌,一旦有一个在你家的苹果里安营扎寨,用不了三五天,无数个同样的细菌就会被复制出来,把一个完好的苹果吞噬殆尽!这一点,你的硬币做不到,航空母舰也做不到。
病毒是最原始的生命形式之一。说它原始,是因为它还没有进化成一个完整意义上的细胞,它没有保存遗传物质的细胞核,也缺乏帮助细胞工作的细胞器,比如合成蛋白的内质网等。
病毒的结构如上图所示。一般有一个蛋白质的衣壳结构或膜样外壳,里边的核心就是遗传物质了。它的遗传物质也是DNA,少数是RNA,它们控制着病毒的特性,比如感染、增殖、遗传、形状变异等。这些控制遗传和生长的物质一般由十几个或几十个核苷酸组成,和动辄成千上万的动植物的遗传物质相比,简直不值一提。
病毒病毒的体积比细菌小约1000倍,有点像你与房子的关系,绝大部分细菌在500~5000纳米,绝大部分病毒的长轴在18~450纳米。如果细菌用微米(千分之一毫米)做单位来表示,则病毒的大小要用纳米(毫微米,干分之一微米)来表示。在普通显微镜下放大几百到几千倍能看到细菌,病毒要用电子显微镜放大到几万倍、十几万倍才能看到。绝大部分细菌在500~5000纳米,绝大部分病毒的长轴在18~450纳米。
(图片来自网络,感谢原作者)
病毒比细菌原始。两者的共同点都是可以寄生于有机体;但是,细菌可以在自然界中独立生存,比如土壤中,细菌也更主动,它们只是利用有机体的环境和营养,自己就可以完成完整的生命周期,而病毒需要进入寄生体的细胞内,让寄生体(宿主)帮它们完成生长和繁殖。
举个例子:如果说细菌像是个建筑师,病毒可能更像设计师。细菌像建筑师,工地上有材料,简单的房子,他能自己盖起来;设计师有图纸,但是,他需要建筑师帮助他完成施工。病毒只能生长在活细胞内,因为它需要人体细胞内的细胞器为它服务才能活下来,而细菌则不同,死亡的细胞一样可以成为它们的食物。因此,我把病毒称为“一种寄生的生命”是有道理的。
作者:田晨光,郑州大学第二附属医院内分泌科,教授,主任医师
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