新冠狀病毒 靠長釘入侵細胞

病毒學在生命科學領域不熱門,SARS爆發後,冠狀病毒成為熱門名詞,

如今中東又出現新病例,冠狀病毒又再度成為科學家探索焦點。

冠狀病毒早在1931年就從雞隻體內分離出來,

但遲至1965年才分離出第一株人體冠狀病毒。

到目前為止,大約有十五種冠狀病毒株被發現,

它們多是感染哺乳動物和鳥類,有些也可使人發病。

冠狀病毒的構造是半徑約60到200奈米的圓形病毒,外面有一層脂膜包著,

脂膜上插有4到5種蛋白分子 (S、M、E、N、sM)。

S長釘狀形蛋白在脂膜上排列,在電子顯微鏡下,看起來是棒狀粒子突起,

像歐洲中世紀帝王的皇冠,因此得名,這也是病毒用來開啟細胞大門的工具。

中研院士賴明詔說,冠狀病毒是一種單鏈的RNA病毒,

它的遺傳物質是由一條約30000個鹼基組成的單鏈RNA分子構成,

遠遠超過其他病毒的1萬到1.5萬個鹼基,是RNA病毒中最長,並由病毒的外膜保護。

賴明詔說,冠狀病毒算是很常見的,人類冬季感冒有約20%到30%因它而起,

大部分人體內都有冠狀病毒的抗體。

但在動物身上,冠狀病毒會引起嚴重的疾病,

尤其是雞的冠狀病毒,可以讓雞無法下蛋,影響農業經濟。

冠狀病毒可以分成三類。

第一類感染對象主要是人與豬,

第二類感染對象是人和牛,

第三類則專門感染鳥類。

賴明詔說,SARS是介於第二類和第三類中間,近年來發現SARS和蝙蝠冠狀病毒很近。

中東呼吸症候群冠狀病毒甚至比SARS更接近蝙蝠病毒。

冠狀病毒很難在細胞株上培養,特別是從病人身上分離出來的冠狀病毒,更是難以培養。

賴明詔說,SARS病毒能那麼快被發現,其實算有點幸運,

因為SARS病毒在猴子細胞株上繁殖的很快,

當時是選對了培養用的細胞,得以很快確認病毒種類。

在生物的分類上,病毒(Virus)是介於生物與非生物間。

絕對寄生,在宿主細胞外不展現生命現象。

不具備細胞基本構造,不算生物。由核酸(DNA或RNA)和蛋白質外殼兩部分組成。

由核酸種類去分:

(1)DNA病毒有:B肝病毒、腺病毒、疱疹病毒

(2)RNA病毒:HIV、SARS、煙草鑲嵌病毒。

而蛋白質的功能:接觸(專一性)、穿孔、保護、抗原性(免疫反應)。

病毒很小,並需要電子掃瞄顯微鏡,方能呈現出病毒的影像。

小兒麻痺病毒       12nm

呼吸道病毒          30nm

流行性感冒病毒  100nm

愛滋病毒            130nm

煙草鑲嵌病毒      280nm

可以設計的題目:

(1)何謂核酸?

(2)DNA:

(3)RNA:

(4)煙草鑲嵌病毒?

(5)抗原與抗體的比較?

(6)宿主有哪些?

(7)新發現的病毒與新型的病毒

參考解答:

(5)抗原與抗體的比較:

白血球努力作戰、殲滅外來的微生物。在抵禦那些微生物的同時,身體也漸漸產生抗體,痊癒後就比較不會再度感染。
過去的經驗告訴我們:如流行性感冒和平常感冒,我們的抵抗力有限,病癒後還是免不了在遭受感染。
然而,其他疾病如麻疹、腮腺炎、德國麻疹、百日咳和現已絕跡的天花等,由於抗體的作用,一次感染,終生免疫。
這就是預防接種的原則:以注射死亡或效力減退的菌株來使抗體生成,而免除真正的疾病之苦。
但有些微生物狡猾得很,不只侵入我們的免疫系統,還會改變分子結構(也就是所謂的『抗原』),讓抗體認不出來。
病毒因持續演化、進行品種改良,每每以不同的抗原捲土重來,這就是兩年前我們得過流行性感冒後,今年仍然無法倖免的原因。
瘧疾和嗜睡症由於有快速改變抗原的能耐,因此變本加厲得可怕。
最狡猾的就是愛滋病病毒,這種病毒即使病毒仍待在同一個病人身上,還有可能演化出新的病原,以全面征服整個免疫系統。
(第十一章 病菌屠城記)
槍炮、病菌與鋼鐵~人類社會的命運。1998年美國普立茲獎。英國科普書獎。
GUNS,GERMS,AND STELL~The FATES of HUMAN SCOIETIES。

楊旺祥

冬山國中理化老師

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