病毒
病毒是一种具有细胞感染性的亚显微粒子，它实际上就是由一个保护性的外壳包裹的一段DNA或者RNA，藉由感染的機制。这些简单的生物体可以利用宿主的细胞系统进行自我复制，但无法独立生长和复制。同时，也能在细胞外保持极强的生命力。病毒可以感染所有的具有细胞的生命体。第一个已知的病毒是烟草花叶病毒，由马丁乌斯·贝杰林克于1899年发现并命名，如今已有超过5000种类型的病毒得到鉴定。研究病毒的科学被称为病毒学，是微生物学的一个分支。
病毒由两到三个成份组成：病毒都含有遺傳物質（RNA或DNA，只由蛋白质组成的朊病毒并不属于病毒）；所有的病毒也都有由蛋白质形成的衣壳，用来包裹和保护其中的遗传物质；此外，部分病毒在到达细胞表面时能够形成脂质的包膜环绕在外。病毒的形态各异，从简单的螺旋形和正二十面體形到複合型结构。病毒颗粒大约是细菌大小的百分之一。病毒的起源目前尚不清楚，不同的病毒可能起源于不同的机制：部分病毒可能起源于质粒（一种环状的DNA，可以在细胞内复制并在细胞间进行转移），而其他一些则可能起源于细菌。
病毒的传播方式多种多样，不同类型的病毒采用不同的方法。例如，植物病毒可以通过以植物汁液为生的昆虫，如蚜虫，来在植物间进行传播；而动物病毒可以通过蚊虫叮咬而得以传播。这些携带病毒的生物体被称为“载体”。流感病毒可以经由咳嗽和打喷嚏来传播；诺罗病毒则可以通过手足口途径来传播，即通过接触带有病毒的手、食物和水；輪狀病毒常常是通过接触受感染的儿童而直接传播的；此外，艾滋病毒则可以通过性接触来传播。
并非所有的病毒都会导致疾病，因为许多病毒的复制并不会对受感染的器官产生明显的伤害。一些病毒，如艾滋病毒，可以与人体长时间共存，并且依然能保持感染性而不受到宿主免疫系统的影响，即“病毒持续感染”（viral persistence）。但在通常情况下，病毒感染能够引发免疫反应，消灭入侵的病毒。而这些免疫反应能够通过注射疫苗来产生，从而使接种疫苗的人或动物能够终生对相应的病毒免疫。像细菌这样的微生物也具有抵御病毒感染的机制，如限制修飾系統。抗生素对病毒没有任何作用，但抗病毒药物已经被研发出来用于治疗病毒感染。
这里有几个病毒的片段，全是英文的，请耐心欣赏：
1. T4噬菌体病毒的构造
2. T4噬菌体侵入细菌体内的片段
3. T4噬菌体侵入细菌体内复制的片段
4. 噬菌体侵入细菌并融入细菌DNA的片段
5. 噬菌体侵入细菌体内潜伏及发作周期
6. 最后就让我们看看感冒病毒如何侵入我们体内的细胞吧！
简单来说，病毒的侵入可用下面几个图概括：
病毒的遗传变异
两个不同的流感病毒株如何通过抗原转移或基因重排，形成新的病毒株。 病毒的遗传变异可以有多种机制。“遗传漂变”（genetic drift）是其中之一，即病毒DNA或RNA上单个碱基的突变。大多数这样的单点突变是无义的（或者说是沉默的），因为它们没有导致所编码的蛋白质发生变化；但有一小部分突变可能会引起进化上的优势，如产生对抗病毒药物的抵抗力。
抗原转移（antigenic shift）是另一种病毒基因组的主要变化，是由遗传重组或基因重排所导致的。当流感病毒发生抗原转移后，可能会导致瘟疫。RNA病毒常常以准种（quasispecies）的形式或大量同种但基因组核苷酸序列存在微小差异的病毒的形式存在。这样的准种是自然选择的主要目标。 分段的基因组具有进化上的优势：同一种病毒的不同的病毒株中的分段基因组可以进行重排，重排后产生的后代病毒具有不同于上一代的独特的特征。这种基因重排又被称为“病毒的性交”（viral sex）。
遗传重组是一条DNA链断裂后重新连接到另一条不同DNA分子末端的过程。遗传重组可以在病毒感染细胞的同时发生。对病毒进化的研究结果显示，在已研究的各种病毒中，重组发生得极为频繁。而且，无论是RNA病毒还是DNA病毒，重组的发生都是非常普遍的。
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| 两个不同的流感病毒株如何通过抗原转移或基因重排，形成新的病毒株。 | 流感病毒自我复制过程简图：1. 病毒体附着到宿主细胞表面并通过胞吞进入细胞；2. 衣壳分解后，病毒核糖核蛋白转运入核；3a. 病毒基因组转录；3b. 病毒基因组复制；4. 新合成的病毒mRNA出核并完成翻译；5a. 合成的核蛋白入核与新复制的核酸结合；5b. 合成的病毒表面蛋白进入高尔基体完成翻译后修饰并转运上膜；6. 新形成的核衣壳进入细胞质并与插有病毒表面蛋白的细胞膜结合；7. 新生成的病毒体通过出泡方式离开宿主细胞。 |
病毒的生命周期
由于病毒是非细胞的，无法通过细胞分裂的方式来完成数量增长；它们是利用宿主细胞内的代谢工具来合成自身的拷贝，并完成病毒组装。不同的病毒之间生命周期的差异很大，但大致可以分为六个阶段：
附着：首先是由病毒衣壳蛋白与宿主细胞表面特定受体之间发生特异性结合。这种特异性决定了一种病毒的宿主范围。例如，艾滋病毒只能感染人类的T细胞，因为其表面蛋白gp120能够与T细胞表面的CD4分子和受体结合。这种吸附机制通过不断的进化使得病毒能够更特定地结合那些它们能够在其中完成复制过程的细胞。对于带包膜的病毒，吸附到受体上可以诱发包膜蛋白发生构象变化从而导致包膜与细胞膜发生融合。
入侵：在病毒体附着到宿主细胞表面之后，通过受体介导的胞吞或膜融合进入细胞，这一过程通常被称为“病毒进入”（viral entry）。感染植物细胞与感染动物细胞不同，因为植物细胞有一层由纤维素形成的坚硬的细胞壁，病毒只有在细胞壁出现伤口时才能进入。一些病毒，如烟草花叶病毒可以直接在植物内通过胞间连丝的孔洞从一个细胞运动到另一个细胞。与植物一样，细菌也有一层细胞壁，病毒必须通过这层细胞壁才能够感染细菌。一些病毒，如噬菌体，进化出了一种感染细菌的机制，将自己的基因组注入细胞内而衣壳留在细胞外，从而减少进入细菌的阻力。
脱壳：然后病毒的衣壳被病毒或宿主细胞中的酶降解，使得病毒的核酸得以释放。
合成：病毒基因组完成复制、转录（除了正义RNA病毒外）以及病毒蛋白质合成。
组装：将合成的核酸和蛋白质衣壳各部分组装在一起。在病毒颗粒完成组装之后，病毒蛋白常常会发生翻译后修饰。在诸如艾滋病毒等一些病毒中，这种修饰作用（有时被称为成熟过程），可以发生在病毒从宿主细胞释放之后。
释放：无包膜病毒需要在细胞裂解（通过使细胞膜发生破裂的方法）之后才能得以释放。对于包膜病毒则可以通过出泡的方式得以释放。在出泡的过程中，病毒需要从插有病毒表面蛋白的细胞膜结合，获取包膜。
噬菌体侵入细菌体内潜伏及发作周期片段
英國廣播公司 - 吞噬細菌的病毒 - (中文版)
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