微生物家族

微生物家族

在自然界中微生物种类很多。根据生物学家系统的分类方法，我们一般可把微生物分为细菌（包括自养型菌和异养型菌）、真菌、放线菌、螺旋体、霉形体、立克次氏体、衣原体和病毒八大类。

细菌。细菌是自然界中分布最广、数量最多、与人和自然关系最为密切的一类微生物，这类微生物都是以单个细胞形式存在，无细胞核。

细菌很小，衡量它的单位是微米（千分之一毫米）。一个细菌一般只有一微米那么大，所以我们必须用显微镜把它们放大几千倍甚至几万倍才能看到它们。

细菌形态多样，但基本的形态有三种，即球状、杆状与螺旋状，因而我们可把细菌分为球菌、杆菌和螺旋菌三种。根据球菌分裂后排列成的形状情况，又可分为双球菌、链球菌、回联球菌、八叠球菌和葡萄球菌等。很多球菌存在于空气和人畜体内，多数为不致病菌，但也有一些可致病，如引起人肺炎的双球菌，引起人畜化脓炎症的链球菌和金黄色葡萄球菌等。

杆菌又可分为长直大杆菌、短杆菌、球杆菌、棒状杆菌和梭菌等，其中梭菌是因为杆菌的菌体内形成一个比菌体直径大的芽孢，因而形成外形如织网的梭状。自然界中的细菌多数是杆菌，杆菌中有许多是致病的，像炭疽杆菌、结核杆菌、坏死杆菌、沙门氏杆菌、丹毒杆菌、布氏杆菌、巴氏杆菌等，它们可引起烈性传染病，严重地危害人畜；还有的如梭菌，则能产生强烈的外毒素，可引起人畜中毒，如破伤风梭菌能产生神经痉挛毒，引起人畜强直症；又如肉毒梭菌产生的肉毒素，是现已知的毒物中最毒的一种，1毫克毒素能致死109只小白鼠，也可使几十万人死亡。

螺旋菌又可分为弧菌和螺菌。弧菌是菌体只有一个弯曲度的一类细菌，这类细菌中，我们熟悉的有人霍乱弧菌。螺菌是数次旋转呈螺旋形的，如人畜中的一种致病菌——空肠结肠弯杆菌。

细菌的结构有基本结构和特殊结构两种。基本结构包含细胞壁、细胞膜和细胞质及少量的细胞器，没有细胞核，核内的遗传物质均分散在细胞浆中。有些细菌有特殊结构，如黄膜、鞭毛、菌毛和芽孢。黄膜是细菌胞壁外的一层滑液样物质，在白细胞捕捉细菌的时候，细菌依靠黄膜逃逸。鞭毛是细菌长出的长长的尾巴或长毛，它可以摆动，细菌借此可以运动。菌毛是细菌周身长的一层细的绒毛，通过这些菌毛可以粘附在寄生物表面。芽孢是有的细菌在条件恶劣的情况下，菌体发生浓缩、外壳变厚所形成的一种小体，它可以帮助细菌躲过难关，并在条件适宜时重新长成菌体。

细菌的生命活动：细菌作为一个独立的生命体，它时刻进行着新陈代谢，与周围环境进行物质交换，合成菌体组成成分，分解一些物质，获得能量；在新陈代谢的同时，细菌也进行着生长和繁殖。这些都是一些生物化学反应的过程。在这些过程中，需要各种酶（生物化学反应的催化剂，是一种蛋白质）参与，不同的细菌有不同的酶系统，因此鉴别细菌就靠鉴别其所含有的酶。

细菌与外界环境间的物质交换很迅速，生长很快。一般细菌只要十几分钟到几分钟就可完成一个世代，它们繁殖的方式是二分裂法，即一个变二个、二个变四个、四个变八个，如此，一个细菌在合适的条件下培养24小时后，可以达到万亿亿个（10²0）细菌。从一个细菌起，在这短短的24小时所进行的物质交换可达10¹7千克以上。可见细菌的代谢和繁殖是多么的神速。

细菌的营养类型：自然界中细菌种类很多。我们一般认为细菌这种微生物在生态系统中起分解作用，即分解有机物，使有机物还原为矿物态的无机物，供植物利用。事实上，所有的腐生性细菌和寄生性细菌都是这样的。它们分解动植物的尸体、分泌物和排泄物，分解食物残渣，甚至分解活的机体，让有机物质变成无机物质，使地球上有限的物质资源能周而复始循环运转着，而不致枯竭。这类起分解作用的细菌我们叫它们为异养菌。但除异养菌外在自然界中还存在种类和数量繁多的自养菌，这些细菌有的能氧化无机物，像硝化细菌、硫化细菌和氢细菌，它们通过氧化无机物质获得能量，利用这些能量再同化CO2，合成菌体所需的成分。有些细菌菌体中具有光合色素，它们能像绿色植物一样直接利用光进行光合作用，合成有机物。如绿硫细菌、紫色细菌和蓝细菌等。这些类型的细菌，很多在其生长过程中不需要有机物，有机物存在反而会抑制它们生长。

自然界中存在的细菌多数是对我们有利的，它们在自然界的物质转化中起着不可缺少的作用。由于这些细菌的存在，使自然界的N、C、S等许多元素及其所组成的物质处于循环往复的转化中，同时由于这些细菌的存在改善了土壤的成分和结构。这对我们来说是很有意义的，因为动植物都直接或间接地从土壤中汲取养分。当然，在自然界中还存在着一小部分致病性细菌，它们能引起各种动植物病害，有的甚至造成灾难，所以说细菌既是人类的朋友，也是人类的敌人。

真菌。其实真菌与其他的微生物有很大的差别。首先它跟高等生物一样，是真核型的，即有完整的细胞核及细胞中有各种各样的细胞器。其次许多真菌我们肉眼可见，如梅雨天，许多东西长霉，可看到毛绒绒的苗丝；我们平常吃的蘑菇、香菇、药用的灵芝、冬虫夏草等；还有的蕈类子实体直径可达1米左右，它们也都属于真菌，这些都是我们可用肉眼看见。把它们当做微生物似乎不妥，但它们在生物特性上与高等生物存在很大差别，它们又确属于微生物。

真菌在自然界中分布很广，种类繁多，现已发现的真菌有十万多种。它们包括单细胞真菌——酵母菌、丝状真菌——霉菌和大型真菌。

酵母菌我们较熟悉，做馒头、面包、酿造啤酒等都利用它发酵。酵母菌是分属不同种群的单细胞真菌的一个总称。

酵母菌多数是单细胞的，形状因种而异，但基本形状为球形、卵圆形和圆柱形。有些酵母在无性繁殖过程中子细胞与母细胞不分离而连成丝状，如热带假丝酵母。酵母菌细胞大小，由于种类不同，差别很大，一般长2～3微米，有些则长达50微米，宽度通常在1～10微米。酵母菌在培养基质上生长情况与细菌相似。酵母菌的结构与高等生物的细胞相似，含有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核及各种细胞器，如线粒体、肉质网、核糖体等。

酵母的繁殖方式有有性繁殖和无性繁殖两种，而以无性繁殖为主。无性繁殖又分芽殖和裂殖，前者在母细胞表面，向外突出形成一个小芽，最后芽体脱落，形成新个体，多数酵母以这种形式产生子代。而后者像细菌一样，母细胞一分为二，形成二个新个体。

丝状真菌。多数真菌都是由菌丝组成的，菌丝有分枝，纵横交错的菌丝组成菌丝体，而有的在此基础上再形成各种形状的子实体。菌丝分为无隔菌丝和有隔菌丝两类。无隔菌丝中间没有横隔膜，整条菌丝也就是一个单细胞，这个细胞是多核的。在菌丝生长过程中只有细胞核在分裂和原生质在增长，而没有细胞数目的增加。有隔菌丝是菌丝中有横隔膜隔开的，每一隔为一个细胞，因而，有隔菌丝为一个多细胞体，在菌丝生长过程中，每个细胞也随之分裂，因而细胞数在增加。

丝状真菌菌丝细胞是由细胞壁、细胞质、细胞膜和细胞核及细胞器所组成的。菌丝的直径在3～10微米左右。丝状真菌的菌丝体，虽不像植物一样有根、茎、叶的分化，但其菌丝还是有功能分化的。生长在固体基质中的菌丝，可以摄取营养，故叫营养菌丝；菌丝向上生长，伸展在空气中的叫气生菌丝；气生菌丝生长到一定阶段，顶部的菌丝成熟分化成繁殖器官，这段菌丝叫繁殖菌丝，在其顶端可产生孢子。

丝状真菌分为霉菌和大型真菌。

霉菌是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状的丝状真菌的总称。我们平常看到东西发霉，都是由这类微生物引起的。霉菌的繁殖方式有有性和无性繁殖两种，它们多数都以产生孢子的形式进行繁殖。

霉菌的种类很多，常见的霉菌有：根霉、毛霉、脉孢菌、曲霉和青霉。

根霉在自然界中分布很广，常出现在淀粉食品上，引起食品霉变。酿酒工业常用根霉作为糖化菌。工业上也常用根霉生产各种有机酸。

毛霉存在于土壤、堆肥、蔬菜、水果及各种富含淀粉的食品上。其分解蛋白能力很强，常用于制作豆腐乳。工业上用毛霉生产淀粉酶和柠檬酸等。脉孢菌又称链孢菌，是研究遗传和生化的良好材料，有些会造成食品腐败。但由于脉孢菌含有丰富的蛋白质和维生素，常用于工业发酵及饲料制作。曲霉广泛存在于空气、土壤、谷物及各种粮食作物下脚料和废料中，在发酵工业、食品工业、医药工业上常用曲霉来酿酒、制醋、生产有机酸和酶制剂。而有的曲霉，在代谢过程中会产生毒素，引起动植物致病，如产生黄曲霉毒素——一种可引起肝癌及急性中毒致死的强毒素。

青霉菌在自然界中分布极广，种类多，在工业上有很高的经济价值，利用它们可以产生有机酸及生产青霉素等抗生素。还有许多青霉菌，分解能力很强，可以导致植物病害及引起水果腐烂。

大型真菌个体很大，它们包括食用菌和药用菌。这些真菌除形成菌丝体外，在一定条件下，还能形成子实体。我们看到的香菇、蘑菇及灵芝像伞状、蛋状或云朵状的这些都是子实体。食用菌大多含有较多的蛋白质和氨基酸及许多维生素，是我们很好的食物资源和保健用品。药用菌，含有一些多糖类物质，可以用来抗癌等。

放线菌。放线菌是一类介于细菌和真菌之间的原核型微生物，它们广泛分布于土壤、堆肥、河底、湖底的淤泥之中。它们以孢子或菌丝的形式存在于大自然中，每克土中含有数万至数百万个放线菌孢子，在中性和偏碱性的沃土中含量更高，土壤特有的土腥味就是由放线菌代谢产物所造成的。

放线菌的菌体由菌丝组成，许多菌丝组成菌丝体。其菌丝很细，直径一般在0．5～1微米之间，与细菌直径相仿，多数菌丝没有中隔；放线菌菌丝结构也由细胞壁、细胞膜和细胞质构成，有核质却无核膜。放线菌的繁殖多因菌丝断裂而生出新个体，但主要仍靠产生孢子来繁殖后代。孢子在适宜的条件下膨大，长出数根芽管，由此长出菌丝。在固体培养基上，菌丝生长以后，形成营养菌丝、气生菌丝和繁殖菌丝。放线菌大多数为腐生菌，少数能寄生于动植物体而致病，此外放线菌能使水和食物变味，有的能使棉毛、纸张等霉坏。放线菌在工业上，主要用来生产各种抗生素，目前世界上已发现的抗生素达2000多种，而其中有近60%是放线菌产生的。

螺旋体。螺旋体是一类柔软弯曲的单细胞原核型微生物。它虽没有细菌的鞭毛，但能像原生动物那样，进行屈曲和自由的运动，因而，它是介于细菌和原虫之间的一类微生物。其实，螺旋体在列文虎克发明显微镜时已被发现，并绘了图。但直到1835年，Ehremberg在水中发现具有特殊运动的这类微生物时才正式被命名为螺旋体。

螺旋体在自然界水生环境中广泛存在，也有些分布在人和动植物体内。

大部分螺旋体是营腐化性生活的，少部分营寄生生活而致人畜发病，如梅毒密螺旋体、钩端螺旋体、猪痢疾密螺旋体，都是常见的致病性螺旋体。

螺旋体呈螺旋状或波浪状，其大小长度极为悬殊，长可为3～500微米，宽为0．03～3微米，因而有些螺旋体可通过细菌滤器。

螺旋体的细胞结构为：中心为一段原生质柱，外有一根或多根轴丝，沿原生质柱的长轴缠绕。原生质柱具有细胞膜，膜外尚有由细胞壁和黏液层所构成的外鞘，轴丝亦被外鞘和细胞膜所包裹。轴丝起源于附着盘，其数目与轴丝相等分别位于原生质的两端。轴丝起于一端而延长到细胞长度约三分之二处，因此起源于细胞两极的轴丝，可于细胞中部相互重叠，轴丝对于螺旋体的运动起一定作用，轴丝伸缩而导致螺旋体活泼运动。螺旋体不具有定形的核，无芽孢；核酸有RNA和DNA两种，以二等分横分裂法繁殖。

霉形体。霉形体曾译为支原体。是目前已知能独立生活的单细胞原核型的最小微生物，它们广泛存在于自然界的污水、土壤、矿石、植物、昆虫、人畜体内外。有些是腐生性的，但许多是人畜和植物的病原体。

霉形体没有细胞壁，因而形态多种多样，有球形的、丝状的和分枝状的。它们体积很小，如球状的直径只有0．2～0．3微米，比细菌要小。由于没有细胞壁，形体柔软、能变细，故能通过细菌滤器。此外，它对青霉素具有抵抗性，故一度被认为是病毒，但它不仅能在活的组织细胞体内繁殖，也能在无细胞的人工培养基上繁殖，体内含有两种核酸，以二分裂法或芽生方式进行繁殖，对其他抗生素敏感，故又有别于病毒。

对霉形体的研究最初是从探讨传染性胸膜肺炎的病原开始的。早在1700年就发现牛的传染性胸膜肺炎的病原不能在人工培养基上生长，而且能通过细菌滤器，因此，长期以来，一直被认为是病毒。直到1898年，才由Nocard等人用无细胞的人工培养基分离成功，因其生物性状较为特殊，称胸膜肺炎微生物。其后许多学者又从广泛的宿主如人类、羊、猪、犬、狗、家禽、昆虫及污水、土、植物中分离到相似的微生物，它们有的虽不引起胸膜肺炎病变，但在形态、培养特性等方面与其相似，乃统称为类胸膜肺炎微生物。直到1956年爱德伍德（Edvard）和弗兰德（Freundt）提出霉形体这一命名和新的分类体系，从而取代了类胸膜肺炎微生物，而得到了国际细菌学命名委员会批准，才正式确定。

霉形体营寄生生活，部分营腐生生活。营寄生生活的致病性较弱，若是单纯性感染时常常症状轻微或无临床表现，当其受到某些病原微生物（如细菌或病毒等）的继发性感染或受到外界因素的不良作用下，就发挥致病作用，引起疾病，其所引起的疾病特点是潜伏期长，常常呈慢性经过和地方流行。病原性霉形体常定居于各种动物的呼吸道、泌尿道、乳腺、消化道、眼等结黏膜表面，并对胸腺、腹膜、关节滑液囊的间质及中枢神经系统的亲和力强。致病性霉形体所感染的宿主范围极窄，多具有种的特异性。

立克次氏体。立克次氏体是由美国病理学家立克次发现的。关于它的发现还有一段故事！

历史上由立克次氏体引起的斑疹伤寒曾给人类带来了灾难，它被认为是仅次于疟疾和鼠疫的人类的瘟疫。例如，第一次世界大战期间的塞尔维亚战役，斑疹伤寒的流行就曾决定了整个战局的进行。

立克次早年就对病理学和微生物学有研究，他看到了斑疹伤寒的危害性，就决定攻克它。在对这病的研究过程中，他又碰到另一种奇怪的病——落矶山斑点热，该病患者浑身发黑，皮肤出现红色出血斑点，眼结膜充血，持续高热，几天便死亡，跟斑疹伤寒很相像。于是，他决定从这个病先开始。在研究中，他了解到了一个重要信息：落矶山斑点热死者都曾被当地一个峡谷里的木壁虱叮咬过。于是，立克次冒着生命危险，亲自到风景可人却凶险可怖的峡谷里。为了寻找自然界中存在的可能受到感染的木壁虱，他耐心地梳理各种东西，仔细地收集这些虱子，然后把收集到的虱子小心地放在实验用的豚鼠裸露的皮肤上。结果豚鼠被咬后一个个患上斑点热而死去。这样，他找到了传播这病的媒介物——木壁虱。1906年，他从木壁虱体内分离出致病因子——一种极不寻常的微生物，它不能在人工配制的培养基上生长，只能在活细胞内寄生。

立克次接着就着手开始研究斑疹伤寒。通过研究，他证明，该病也是由于这种微生物的感染而引起的。1911年，正当他对这种微生物进行更深入地研究时，不幸在墨西哥城染上了斑疹伤寒而死去。他的去世震动了整个科学界，人们深深地为他献身科学的精神所感动，为此，墨西哥城为他举行了为期三天的悼念活动。

在立克次逝世五周年的纪念日，即1916年，人们把斑疹伤寒和落矶山斑点热的病原微生物命名为立克次氏体，以缅怀他为人类所作的贡献。

立克次氏体是介于细菌和病毒之间的一类单细胞原核型微生物。其有些特性像病毒，有些特征像细菌，除少数（如五日热病原体等）能在无生活细胞的人工培养基上生长外，绝大多数均为严格的活细胞内寄生性微生物。它比细菌小，多在0．3～0．5微米，可以在光学显微镜下观察到，一般不能通过细菌过滤器，同时含有DNA和RNA两种核酸，有典型细胞结构，以二分裂法繁殖，对某些抗生素敏感。立克次氏体呈多形性，有球状、球杆状和杆状。立克次氏体通常存在于一些节肢动物（虱蚤、、螨等）体内，但不会引起节肢动物发病，而人被这些节肢动物叮咬后，感染致病性立克次氏体就可得病。事实上，由立克次氏体引起的病通常都是由节肢动物来传播的。由立克次氏体引起的病很多，通常都是热病，如斑疹伤寒、Q热、恙虫病、战壕热等等。

衣原体。提起沙眼，大家一定很熟悉。患者老是眨眼、流泪，很痛苦，时间长了还能导致失明。而引起这个病的罪魁祸首就是衣原体——沙眼衣原体，这种微生物在1956年由我国科学工作者汤飞凡等通过鸡胚培养而分离到。

衣原体与立克次氏体很相似，是介于细菌和病毒之间的另一类单细胞原核型微生物。衣原体严格的细胞内寄生，在人工培养基上不能生长；因所处发育阶段不同，大小也不同。在普通光学显微镜下可观察到，形状如球形，同时含有DNA和RNA两种核酸，有细胞结构，具有细胞壁。

衣原体在生活史中存在两种形态：一种叫小细胞或原生小体，另一种叫大细胞或始体。小细胞体积小，直径为0．2～0．4微米，细胞壁厚，对外界不良环境抵抗力强，并具有感染性；小细胞侵入到宿主细胞后发育为大细胞。大细胞无感染性，直径约1～1．5微米，细胞壁薄，壁中结构松散；大细胞以二分裂进行繁殖，产生小细胞。当寄主细胞解体后，这些小细胞能被释放出来，再去侵染另一些寄主的细胞。

衣原体在脊椎动物中可致各种疾病，像沙眼、鹦鹉热（一种人畜共患的鸟类的烈性致死性的传染病）并引起各种动物流产。但它不像立克次氏体那样需要经节肢动物作媒介来传播。

病毒。讲到病毒，我们自然会联想到病毒所引起的许多疾病。如人类的超级癌症——艾滋病、白色瘟疫——乙型肝炎、流行性感冒、天花、小儿麻痹症、狂犬病及现在在扎伊尔流行的新病——埃搏拉等，都是由病毒所引起的。病毒这种连一个细胞也不是的小小生物，给人类带来了多少的灾难，向人类提出了多少的挑战！而人类发现病毒确也经历过了很长的一段历史。

我国早期的历史文献《左传》就有载，春秋襄公17年（公元前566年）“十一月，甲午，国人逐瘈狗……”。很明显，人们已经知道，疯狗咬人后要致病，所以驱瘈狗以防狂犬病。早在宋真宗年代，我国民间就有人用天花的痘痂接种未生天花的人以预防天花，这种方法后经土耳其传到欧洲。后来，琴纳受到启发，发明了以种牛痘来预防天花而获得成功，从而人类找到了战胜天花的法宝。同时，巴斯德也找到了预防狂犬病的疫苗。人类在与病毒作斗争中发现，病毒病很难治疗，多数都要靠预防，预防各种病毒病的疫苗也就应运而生了。由此，人类在与病毒病的斗争中打了一个又一个的胜仗。但对这些病的根源的认识，却很肤浅也很晚，而且，发现病毒这种微生物是在植物病害中引出的。

19世纪，烟草是俄国的重要经济作物，农民大面积地种植。可是一段时期成片的烟草得病，烟草叶上出现典型的花叶斑纹，继而烟草枯死掉。这给俄国经济带来了巨大的损失。1886年就有人把具有斑纹的叶片摘下，捣碎成汁液，然后涂到健康的植株上面，结果，健康植株也患上了花叶病。这表明烟草花叶病具有传染性。

1892年，俄国植物学家伊凡诺夫斯基把一些花叶病病叶研碎榨汁，然后让他们通过细菌过滤器进行过滤除菌，然后他把滤液涂到健康植株上，结果健康的植株也得了花叶病。他由此得出了一个结论：滤液具有传染性，是由于里面存在的某些比细菌还要小的致病微生物在起作用。这样，他其实已发现了病毒这一类特殊的微生物。但遗憾的是，伊凡诺夫斯基对此研究没有深入继续下去。三年后，荷兰生物学家贝杰·林克也从病叶上挤出汁液，通过实验进一步地证明了伊凡诺夫斯基的结果，他在培养基上培养液汁，结果在培养基上培养不出任何东西。他把这些汁液用一个可以滤去已知最小细菌的过滤器过滤一遍后，发现滤液仍有感染性。而且它也不可能是化学类的毒物，因为从受感染的植株中得到的汁液能重新感染另一株健康植株，健康植株也可得同样病，并且连续不断地做下去，也可得到同样的结果。因此，这种有感染性的因子必定是能生长繁殖的生物。1898年，贝杰·林克宣布：引起烟草花叶病的感染物不是细菌，而是另外一种比细菌小，有感染力的有生命物质。他把这东西叫病毒（Virus），即拉丁语“毒”的意思。此后，其他一些可通过细菌滤器的致病因子，包括致动植物病害的致病因子被发现，人们便称它们为“滤过性病毒”。后来，“病毒”这个概念便被普遍接受下来。

虽然19世纪末就已发现了病毒，但对病毒的本质认识却还是20世纪中叶的事。1935年美国科学家斯坦利用成百吨的花叶病叶榨汁提纯了杆状的烟草花叶病毒的结晶。1939年柯施在电子显微镜下看到了呈棒杆状的烟草花叶病病毒。后来人们又知道烟草花叶病病毒只有核酸和蛋白质两种成分，其中核酸具有感染性和复制能力。至此，人们才算真正认识了病毒。

病毒是一种特殊的微生物，它跟我们已讲到的微生物都不一样。

病毒没有细胞结构，而其他微生物都是由一个细胞或多个细胞构成。病毒只含有一种核酸：DNA或RNA。而其他微生物两种核酸都存在。

病毒是严格的活细胞内寄生的微生物，它没有细胞的结构和组分，没有完成代谢所需要的酶系统，所以无法进行独立的生长和繁殖。病毒不能长大，不经分裂。其增殖是靠以其核酸为模板进行复制或生物合成，在寄主细胞中获得组分，进行装配而产生子代。

病毒对一般抗生素和作用于微生物代谢途径的药物均不敏感。绝大多数病毒在不同程度上对因感染或受刺激的细胞所产生的干扰素敏感。

有些病毒的核酸能整合到宿主细胞的DNA或RNA上去，从而诱发潜伏性感染。

病毒粒子在电子显微镜下一般呈球状、棒杆状、蝌蚪状和丝状等多种形态。人、动物和真菌的病毒大多呈球状，少数呈子弹状或砖状，植物和昆虫病毒多数呈棒状或杆状，而寄生于微生物体内的病毒——噬菌体，部分呈蝌蚪状，部分为丝状或球状。

病毒粒子体积很微小，常用纳米（nm）表示，1纳米为千分之一微米。

一般病毒粒子直径只有几十个纳米，在普通光学显微镜下看不到它们的个体，只有在电子显微镜下把它们放大几万倍甚至几百万倍才能看清。

病毒结构很简单，主要由核酸和衣壳两部分组成。核酸和衣壳统称为核衣壳，有些病毒在核衣壳外还有一层外套称囊膜，囊膜是病毒粒子成熟时由寄主细胞膜包裹而成的。

病毒的核酸分为DNA或RNA两类，但没有两者同时存在。病毒的核酸贮存病毒的全部遗传信息，如把核酸注入活细胞内即能引起感染，并能在此细胞中复制产生完整的病毒子。这在噬菌体和某些植物病毒获得证明。

病毒的衣壳包在核酸外面，多数是一层，少数是二层。它能保护核酸免遭外界理化因素的破坏，也与病毒吸附于易感细胞有关。它的化学成分为蛋白质，由许多蛋白质单体或原体的被称为衣壳粒的亚单位所组成，这些衣壳粒在衣壳中呈规则排列。衣壳的结构有三种形态：①螺旋对称，这类病毒的衣壳是由衣壳粒一个挨一个地呈螺旋对称排列成螺旋状实心筒，核酸存在于衣壳内侧的螺旋状沟内。②20面体对称，这种衣壳是由20个等边三角形所组成。③复对称，此类病毒的衣壳是由两种结构组成的，既含有螺旋对称，又含有20面体对称的部分。

病毒很小，在光学显微镜下看不到，但有时有的病毒感染细胞后却能在细胞中出现光镜下可见的小体，这种小体叫包涵体。包涵体产生的原因是复杂的，既可能是许多病毒子的堆集，也可能是许多病毒子未装配的部分，也可能是细胞对病毒产生反应的应答产物。包涵体的出现可为诊断病毒病提供很大的方便。

病毒的增殖是一个极为复杂的过程。它不像有细胞的微生物那样靠分裂或产生孢子来增殖，而是靠复制来增殖。当病毒感染一个细胞时，它首先吸附到被感染的细胞表面去，这种吸附是有种的特异性的，然后，病毒有感染作用的成分被注入到细胞体中去。在细胞中，病毒的核酸依照中心法则被翻版复制出来，同时病毒的核酸也操纵着有关蛋白质的合成，之后，新形成的核酸和蛋白质按原病毒的组合形式装配起来，这样就形成一个新的病毒粒子。这些粒子以一定方式从细胞中释放出来，再去感染另外的细胞。另外，有些病毒在释放时也忘不了带一块细胞的膜覆盖在自己的身上形成囊膜。当然，有些病毒不释放而是把自己的核酸片段整合到寄主细胞的核酸中去，与寄主细胞融为一体，像许多寄生于细菌或真菌体内的噬菌体就是这样。

病毒作为一种需要严格的活细胞内寄生的微生物，许多都可引起动植物的病害。其致病的机理可能有如下两个方面的原因：

1．细胞的损伤作用：杀死细胞的病毒通过它的特异性产物影响细胞本身或其调节功能，导致细胞的致死性损伤。病毒的早期蛋白质常会抑制宿主细胞的蛋白质和RNA的合成，从而危及细胞的生命；病毒的某些大分子，如衣壳蛋白对细胞也有毒害作用；病毒感染细胞后，在细胞体内所形成的包涵体对细胞的生理功能产生了妨碍，细胞溶酶体遭到破坏后，泄出来的酶会导致细胞自溶。这些因素单个或联合起来导致细胞的死亡。

2．细胞转化作用：有些DNA病毒或反录病毒（由RNA复制DNA的一类病毒）在感染不太易感的细胞时，它们的DNA整合到被感染的细胞的染色体中去，而并不生产完整的病毒子，仅能转录一部分信使RNA，后者又转译出一二种蛋白质，破坏细胞正常生长的控制机理及导致胞膜的结构和功能上发生巨大变化。这类转化的细胞具有下列这些特征：①多以在体内外无限制地分裂生长。②正常细胞生长到与相邻细胞接触时就会自我限制，不再分裂，而转化细胞丧失了接触抑制作用而重叠生长。③在细胞表面出现有病毒特征的抗原。许多肿瘤细胞即是这种转化细胞。

对付病毒引起的病害，科学家已找到了很多办法，干扰素和许多中药可以用来治疗病毒病；当然，预防病毒病的有效办法还是通过疫苗的免疫接种，激发机体的免疫功能来达到防范和消灭病毒病的目的。