一、病毒的大小與形態
病毒的個體非常微小，測量單位為 nm 。大小可采用不同方法進行研究：電子顯微鏡法、分級過濾法、電泳法等。研究結果表明大多數病毒比細菌小得多，但比多數蛋白質分子大，而且病毒的大小相差很遠。最大的病毒如痘病毒直徑達 200nm 以上，最小的病毒如菜豆畸矮病毒的直徑隻有 9-11nm 左右。
病毒的形態有球形、卵圓形、磚形、杆狀、絲狀及蝌蚪狀等。其中動物病毒多為：球形、卵圓形或磚形，如皰疹病毒、流感病毒。植物病毒多為杆狀、絲狀，如煙草花葉病毒、馬鈴薯丫病毒。細菌病毒多為蝌蚪狀，如噬菌體。
病毒雖然是無法用光學顯微鏡觀察的，但當它們大量集在一起並使宿主細胞發生病變時，就可用光學顯微鏡加以觀察，例如動、植物細胞中的包涵體以及噬菌體的噬菌斑。
病毒感染寄主細胞後，所形成的在光學顯微鏡下可見的小體，稱為包涵體。它屬於蛋白質性質，呈圓形、卵圓形或不定形。它們多數位於細胞質內，具嗜酸性，如天花病毒。少數位於細胞核內，具嗜堿性，如皰疹病毒。也有在細胞質和細胞核內都同時存在的，如麻疹病毒。有的包涵體還給予了特殊的名稱，如天花病毒包涵體叫顧氏小體；狂犬病毒包涵體叫內基小體；煙草花葉病毒包涵體叫 X 小體。昆蟲病毒形成的包涵體稱多角體。
在實踐上，病毒的包涵體主要有兩類應用：①用於病毒病的診斷。②用於生物防治。
噬菌體感染細菌後，使細菌細胞破裂死亡，連續重複感染使大量的細菌死亡，這樣在培養細菌的平板上，可以看到一個個透明不長細菌的小圓斑，這些圓斑由無數個噬菌體粒子組成的群體，稱為噬菌斑。
人工培養的單層動物細胞感染病毒後，也會形成類似噬菌斑的動物病毒群體，稱為空斑。
單層動物細胞受到腫瘤病毒的感染後，會使動物細胞惡性增生，形成類似細菌菌落的病灶，稱為病斑。
煙草花葉病毒感染煙草後，在葉片上出現的一個個壞死的病灶，稱為枯斑。
二、病毒的化學組成
病毒的化學組成因種而異：大多數病毒由核酸和蛋白質組成，有些結構複雜的病毒還有脂類、多糖和少量的酶。
1. 核酸 一種病毒隻含有一種核酸 (DNA OR RNA) ，動物病毒有些為 DNA 、有的為 RNA 。植物病毒多為 RNA ，少數為 DNA 。噬菌體多屬 DNA ，屬於 RNA 。
核酸有單鏈和雙鏈之分，在一般細胞型生物細胞中， DNA 往往是雙鏈，而 RNA 是單鏈。可是病毒情況較為複雜。
動物病毒： DNA-ds* 、 DNA-ss 、 RNA-ds 、 RNA-ss
植物病毒： DNA-ds 、 DNA-ss 、 RNA-ds 、 RNA-ss*
細菌病毒： DNA-ds* 、 DNA-ss 、 RNA-ds
病毒核酸功能：是遺傳變異的物質基礎，控製著病毒的增殖及對宿主的感染性。
2. 蛋白質 蛋白質是病毒的主要組成部分。自然界中常見的 20 種氨基酸在病毒的結構中都可找到，但是氨基酸的組合與含量因病毒的種類而異。比較簡單的植物病毒大都隻含有一種蛋白質。其他病毒均由一種以上的蛋白質構成。
蛋白質的功能：①蛋白質構成病毒粒子的外殼；②保護病毒核酸免受外界理化因子的破壞；③決定病毒感染的特異性；④決定病毒的抗原性。
三、病毒的結構
由於電子顯微鏡技術與生物化學、Ｘ射線衍射等分析技術的綜合應用，逐步揭示了病毒粒子的亞顯微結構。研究病毒的結構對於了解它們的功能，認識其本質，進行病毒的分類、鑒定，分析病毒的致病作用等有重要的意義。
病毒粒子係指完整的或結構完整、有感染性的病毒個體。在電子顯微鏡下呈現特定的形態。現已觀察到很多病毒粒子具有一定的或共同的下列結構形式。
1. 衣殼粒：是構成病毒粒子的最小形態單位。每個衣殼粒是由 1-6 個同種多肽分子折疊而成的蛋白質亞單位。病毒粒子上不同部位的衣殼粒可由不同多肽分子組成。
2. 衣殼：由衣殼粒以對稱的形式，有規律地排列成特定的形狀，構成病毒的外殼。
3. 核衣殼：它是病毒蛋白質和核酸的合稱。
4. 囊膜：有些病毒在衣殼的外麵包裹著一層構造比較複雜的包膜。它由脂類和多糖組成。這種結構具高度的穩定性，可保護病毒核酸不致在細胞外環境中受到破壞。
5. 刺突：有些病毒粒子表麵，尤其是在有囊膜的病毒粒子表麵具有突起物。
由於衣殼粒排列組合的方式不同，使病毒粒子往往表現出不同的構型。主要有三種情況：
螺旋狀對稱型：煙草花葉病毒（ TMV ）是衣殼粒螺旋對稱病毒的典型代表，煙草花葉病毒呈直杆狀，長 300nm ，寬 15nm ，中空內徑 4nm ，由 158 個氨基酸組成一個皮鞋狀的衣殼粒，相對分子量為 17500 ，總共 2130 個衣殼粒，排列成 130 圈螺旋， TMV 的核酸核心是單鏈的 RNA ，相對分子質量為 260 萬，含有 6390 個核苷酸，每 3 個核苷酸與一個衣殼粒相結合，盤繞於蛋白質的中空內徑中。
二十麵體對稱型：二十麵體具有 12 個角、 20 個麵和 30 條棱。腺病毒的衣殼是典型的二十麵體對稱，由 252 個衣殼組成，沒有包膜。腺病毒的核心是由線狀雙鏈 DNA 構成的。其基因組的大小都約為 36500 個核苷酸對。
複合對稱型：Ｔ偶數噬菌體 ---T 4 由頭部（核心是雙鏈線狀 DNA ）、頸部和尾部（尾鞘、尾管、基板、刺突和尾絲）三個部分構成。
四、病毒的繁殖
病毒的繁殖方式與細胞型微生物不同。病毒是專性活細胞內寄生物，缺乏生活細胞所具備的細胞器，以及代謝必需的酶係統和能量。增殖所需的原料、能量和生物合成的場所均宿主細胞提供。在病毒核酸的控製下合成病毒的核酸、蛋白質等成份。然後在宿主細胞內裝配成為成熟的、具有感染性的病毒粒子，再以種方式釋放到細胞外，感染其他細胞。這種增殖方式稱為複製。
（一）植物病毒的繁殖
植物病毒沒有專門的吸附結構，通過昆蟲口器、摩擦傷口和人為傷口進入寄主細胞。植物病毒在入住宿主細胞後脫去蛋白質外殼。如 TMV 的衣殼粒以雙層盤的形式組裝成衣殼， PH 的改變、 RNA 的嵌入對衣殼的裝配起關鍵作用。
（二）動物病毒的繁殖方式
概括起來可分為：吸附、侵入、脫殼、生物合成、裝配、釋放六個連續步驟。
（三）細菌病毒的繁殖方式
一、吸附 吸附是病毒感染宿主細胞的前提，具有高度的專一性。在通常情況下，敏感細胞表麵具有特異性表麵接受部位，可與相應的病毒結合。
二、侵入 病毒侵入的方式 取決於宿主細胞的性質，尤其是它的表麵結構。一般來說有三種情況：①整個病毒粒子進入宿主細胞；②核衣殼進入宿主細胞；③隻有核酸進入宿主細胞。
三、生物生物合成 包括核酸的複製和蛋白質的合成。首先，噬菌體以其核酸中的遺傳信息向宿主細胞發出指令並提供“藍圖”，使宿主細胞的代謝係統按次序地逐一轉向合成噬菌體的組分和“部件”，合成所需“原料”可通過宿主細胞原有核酸等的降解、代謝庫內的貯存物或從環境中取得。
烈性噬菌體體的增殖方式按核酸類型的不同主要分成三類：即①按早期、次早期和晚期基因的順序來進行轉錄、轉譯和複製的雙鏈 DNA 噬菌體的增殖方式；②按“滾環”模型複製單鏈 DNA 的增殖方式；③按“花朵”模式複製 A 蛋白（成熟蛋白）、衣殼蛋白和複製酶蛋白的增殖方式。下麵以其中的第二類 -- 雙鏈 DNA 噬菌體的增殖方式為典型代表來加以介紹。
當噬菌體 dsDNA 侵入宿主細胞後，首先設法利用宿主細胞原有的 RNA 聚合酶來轉錄噬菌體的 mRNA 。然後由這些 mRNA 進行轉譯，以合成噬菌體特有的蛋白質。這種利用細菌原有的 RNA 聚合酶轉錄噬菌體的早期基因而合成 mRNA 的過程常稱早期轉錄，由此產生的 mRNA 稱早期 mRNA ，其後的轉譯稱早期轉譯，而產生的蛋白質則稱早期蛋白。
利用早期蛋白中新合成的或更改後的 RNA 聚合酶來轉錄噬菌體的次早期基因，借以產生次早期 mRNA 的過程，稱為次早期轉錄。由此合成的 mRNA 稱次早期 mRNA ，進一小的轉譯稱次早期轉譯，其結果產生了多種次早期蛋白。例如分解宿主細胞 DNA 的 DNA 酶，複製噬菌體 DNA 的 DNA 聚合酶，以及供晚期基因轉錄用的晚期 mRNA 聚合酶。
晚期轉錄是指在新的噬菌體 DNA 複製完成後對晚期基因所進行的轉錄作用。其結果產生了晚期 mRNA ，現經晚期轉譯後，就產生一大批可用於子代噬菌體裝配用的“部件” -- 晚期蛋白，它們是頭部蛋白，尾部蛋白，各種裝配蛋白和溶菌酶等。
四、裝配 病毒核酸的複製與病毒蛋白質的合成是分開進行的，由分別合成好的核酸與蛋白質組成完整的新的病毒粒子的過程。
五、釋放 成熟的病毒粒子從被感染細胞內轉移到外界的過程稱為病毒釋放。病毒的釋放是多樣的，有的通過破裂，出芽作用或通過細胞之間的接觸而擴散。
上述增殖生活周期是較短的，例如： E. ColiT 係噬菌體在合適的溫度下為 15--25min 。第一個宿主細胞裂解後所產生的子代噬菌體量稱裂解量。不同的噬菌體有不同的裂解量，例如： T2 為 150 左右， T4 約 100 ， f2 則可高達 10000 左右。
上一篇：柯薩奇病毒
下一篇： 烈性噬菌體和溫和噬菌體
