病毒的结构主要由基本结构和辅助结构组成。基本结构包含核心和衣壳，二者构成核衣壳，无包膜病毒的核衣壳就是病毒体。
病毒的核心是病毒的基因组，是病毒复制、遗传和变异的物质基础。病毒基因组具备多样性，它可以是DNA，也可以是RNA。DNA病毒基因组可以是双链DNA（dsDNA）或单链DNA（ssDNA），而RNA病毒基因组可以是单链RNA（ssRNA）或双链RNA（dsRNA）。比如，乙肝病毒的基因组是部分双链环状DNA，而流感病毒的基因组是单链负股RNA。病毒核心还携带了病毒复制所需的一些酶类，如逆转录酶、DNA聚合酶等，这类酶在病毒的复制过程中发挥着重点用途。
衣壳是包围在病毒核心外面的蛋白质外壳，由少量的壳粒组成。壳粒是衣壳的形态学亚单位，每一个壳粒又由一个或多个多肽分子组成。依据壳粒的排列方法不同，病毒衣壳有三种对称种类。螺旋对称型中，壳粒沿着螺旋形的病毒核酸链呈规则排列，如烟草花叶病毒；二十面体对称型中，壳粒排列成二十面体，具备12个顶角、20个面和30条棱边，多数球状病毒是这种对称种类，如脊髓灰质炎病毒；复合对称型则同时具备螺旋对称和二十面体对称的特征，如噬菌体。衣壳的主要功能是保护病毒核酸，使其免受核酸酶等外面原因的破坏；还能介导病毒进入宿主细胞，并且具备抗原性，能刺激机体产生免疫应答。
辅助结构主要指包膜，它是某些病毒在成熟过程中，以出芽方法穿过宿主细胞的细胞膜或核膜时获得的膜状结构。包膜的主要成分是脂质、蛋白质和糖类，其中脂质来自宿主细胞膜或核膜，而蛋白质和糖类则由病毒基因编码。包膜表面常存在一些糖蛋白突起，称为刺突，如流感病毒的血凝素和神经氨酸酶刺突。包膜的功能包含保护核衣壳、介导病毒吸附和穿入宿主细胞、具备抗原性等。除此之外，有的病毒还可能具备其他辅助结构，如噬菌体的尾髓、尾丝等，这类结构在病毒感染宿主细胞的过程中发挥着要紧用途。
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