我们知道, 造成本次新冠肺炎的是: 带刺的球状新冠病毒! 新冠病毒有多大? 图注:新冠病毒的电子显微镜照片,可见病毒表面有很多小棘突,像皇冠一样,这也是它名字的来历!为什么要用电子显微镜看呢?因为病毒的尺度是在太小了,已经小于可见光波长了,普通的光学显微镜无能为力了!只能用波长更短的电子显微镜了。 这些小病毒的大小约为0.1微米。 0.1微米等于多大呢? 相当于万分之一毫米! 也就是,把一毫米分成一万份的大小! 相比之下, 人体细胞有多大呢? 当然,人体细胞有大有小, 介于2微米到200微米之间, 通常大小约为30微米, 人体细胞的尺度相当于新冠病毒的300倍! 新冠病毒是由什么组成的? 图注:新冠病毒和所有的病毒一样,都是由蛋白质外壳和中心的核酸物质组成 病毒是一种介于生命和非生命形态的存在, 没有细胞结构! 它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成, 病毒没有自己的代谢系统,没有酶系统, 病毒离开寄主细胞,就失去任何生命迹象! 新冠病毒也是病毒的一种, 是由一个球形的蛋白质外壳, 以及中心的核酸物质组成! 这里插播一个小知识,迄今为止, 所有的细胞生命, 都以DNA作为遗传物质! 而病毒则不然。 有的病毒以DNA作为遗传物质, 有的病毒以RNA作为遗传物质。 以DNA作为遗传物质的病毒, 如大名鼎鼎的乙肝病毒; 以RNA作为遗传物质的病毒, 图注:臭名昭著的 艾滋病病毒 又如更为可怕的艾滋病病毒! 新冠病毒中心的遗传物质, 也是RNA! 新冠病毒是如何进入细胞的? 我们还知道, 细胞是不能随意让外界物质进入的! 必须要有“通行证”或者“钥匙” 即便是葡萄糖想进入细胞, 也需要有胰岛素的辅助! 需要胰岛素打开细胞膜上的通道, 让葡萄糖进入细胞。 当人体缺少胰岛素或细胞对胰岛素不敏感的时候, 葡萄糖就会无法进入细胞, 就会造成糖尿病。 新冠病毒是如何进入人体细胞的呢? 原来,新冠病毒表面的那些凸起就是“通行证”! 这些凸起的学术名字叫“S蛋白”。 图注:在看一下这个图,病毒表面有很多凸起,这些黄色的凸起就是S蛋白! 另外, 我们身体有些器官的细胞表面, 还分布有一种叫“ACE2”的蛋白, 学名叫“血管紧张素转化酶2”。 它作为膜蛋白, 广泛存在于人体的肺、心脏、肾脏和肠道的细胞中, 控制人体血压平衡。 新冠病毒就是依靠它们的“S蛋白”作为通行证, 与人体细胞上的“ACE2”蛋白进行结合, 然后打开细胞的大门的! 前段时间,美国科学家揭示了病毒S蛋白的结构! 2月21日,西湖大学的科学家再接再厉, 又对ACE2蛋白利用冷冻电镜进行了观察! 通过分析ACE2的全长蛋白结构, 科学家发现ACE2以二聚体形式存在, 同时具有开放和关闭两种构象变化, 但两种构象均含有与新冠病毒的相互识别界面。 解析S蛋白和ACE2蛋白发现了什么? 有了ACE2全长蛋白结构, 科学家进而解析了全长ACE2与新冠病毒S蛋白的复合结构 从而复原病毒“开门”一刻!! 原来, 新冠病毒的S蛋白像一座桥横跨在ACE2表面, 又像病毒的一只手,紧紧抓住了ACE2, 两者结合非常紧密, 这与SARS病毒侵入的样子很相似! 两个蛋白质相遇,如同钥匙打开了锁一样。 细胞的大门就对病毒敞开了! 新冠病毒入侵人体细胞后如何繁殖? 新冠病毒是一种正链RNA病毒, 这种病毒进入细胞后 其携带的RNA能够直接作为模板, 利用人体细胞里的核糖体, 直接合成病毒所需的蛋白质! 主要是病毒的蛋白质外壳和催化各种反应的酶。 细胞里的核糖体像一台傻瓜机器一样, 根本分不清, 哪是细胞里的信使RNA, 哪是外来病毒的RNA。 看见RNA就根据其指令合成蛋白质! 另外,病毒的RNA能够不断复制。 最终,病毒的RNA和蛋白质外壳, 就会重新组装成大量新病毒 病毒的数量会在短时间内呈指数爆发增长! 显而易见, 病毒所需的一切能量, 都来源于它所入侵的细胞, 最终细胞就被病毒掏空而死亡。。。 图注:这是扫描电子显微镜的照片,可见有大量的新冠病毒从其表面蜂拥而出 大量病毒破裂而出, 在病人打喷嚏的时候 就会随着飞沫飞出体外, 寻找下一位受害者, 完成一个繁殖的闭环! |
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