第2章2+微生物主要类群及其形态结构病毒

食品微生物学第 2章 微生物主要类群的形态、结构和功能2.4非细胞生物非细胞生物 病毒病毒病毒的概念：病毒： 是一类超显微的非细胞生物 ,每一种病毒只含有一种核酸 ;它们只能在活细胞内营专性寄生 ;在离体条件下 ,它们以无生命的化学大分子状态存在 .病毒粒子： 完整的、具有感染性的病毒颗粒。2.4.1病毒的形态结构及主要类型病毒的概念：个体极小（以 nm计），能通过滤菌器，形态多样，有球状、杆状、复合型。无细胞结构，主要由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一种核酸，核酸以单链或双链形式存在。生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。病毒以复制的方式增殖 ,包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的。对抗生素不敏感，对干扰素敏感。衣 壳核 酸包膜刺 突核衣壳1、病毒的基本特点三类典型形态的 病毒：廿面体对称 的结构 (球状 ) 螺旋对称 的结构 (杆状 ) 复合对称 的结构 (蝌蚪状 )大肠杆菌的 T4噬菌体是由椭圆形的二十面体头部和螺旋对称的尾部组合而成，是病毒中复合对称的代表。2.4.1病毒的形态结构及主要类型（ 1）、形态（ 2）化学组成主要由 核酸 和 蛋白质 组成。较复杂的病毒还含有脂类、多糖等。（ 3）结构核衣壳（基本构造） 核心：由 DNA或 RNA构成病 衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成毒 包膜（非基本结构）：由类脂或脂蛋白构成刺突（非基本结构）衣壳粒是由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位，衣壳粒 的排列组合方式不同，使病毒表现出不同的构型和形状。2.4.1.2病毒的大小与形态n 1、大小：测量病毒大小的单位是纳米（ nm）。各种病毒的大小相差很大。n 小的病毒直径只有 10-20nm左右，例如：口蹄疫的直径 22nm；大的病毒直径可超过250nm，例如：痘病毒的大小约为250300nm；n 大多数病毒的直径都在 150nm以下。n 2、形态：病毒的形态有球状、棒杆状、线状和蝌蚪状等。n2.4.1.3病毒的结构与化学组成n 1.病毒粒子的结构n 病毒的基本形态结构有三种：n (1)螺旋对称 -烟草花叶病毒n (2)二十面体对称 -腺病毒 n (3)复合对称 -T4噬菌体 n 2.病毒的化学组成n 绝大多数病毒主要是由核酸、蛋白质组成，只有少数病毒除上述成分外，还含有脂类、多糖等物质。病毒核酸；蛋白质；脂类；碳水化合物；基本化学组成病毒的化学组成2.4.1.4病毒的主要类型n 病毒的种类：n 1、按照结构分类：n 裸露病毒；n 囊膜（包膜）病毒；裸病毒和有包膜病毒的基本结构n 2、按照寄生性分类：n (1) 微生物病毒n (2) 植物病毒n (3) 细菌病毒（噬菌体）(4)脊椎动物病毒(5)昆虫病毒3.病毒结构示意图爱滋病病毒结构图2.4.1.5亚病毒因子n 亚病毒是一类比 病毒 更为简单，仅具有某种核酸不具有蛋白质，或仅具有蛋白质而不具有核酸，能够侵染动植物的微小病原体。他不具有完整的病毒结构的一类病毒称之为亚病毒，包括n 1.类病毒、 2.卫星 RNA、 3.朊病毒 。n2.4.2噬菌体n 噬菌体（ Phage） 是一种侵染细菌的微生物病毒，广泛分布于自然界中。由于噬菌体在发酵工业中的危害较为突出而引起人们的广泛重视。n 人们对大肠杆菌 T 系噬菌体进行了大量的研究，获得了有关病毒的基础知识。因为它是一个很方便的生物模型和独特的研究工具，因为它是一个单细胞的宿主和很简单的寄生物。2.4.2噬菌体噬菌体病毒种类很多，根据病毒寄生的对象来分，有植物病毒、动物病毒和微生物病毒。噬菌体： 是病毒中的一种，一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。（把侵染真菌的病毒叫噬真菌体）噬菌体在自然界广泛存在，在 1995年发表的 国际病毒分类学委员会 (ICTV)的病毒分类与命名第六次报告中共报道了 4000余种，分别划归为 49个病毒科 .据 Bradley(布拉德利 ) (1967)归纳，噬菌体共有六类形态。n 2.4.2.1噬菌体的形态n 同其它病毒一样，噬菌体由核酸和蛋白质组成，核酸的单链或双链分子组成环状或线状，病毒的外壳有不同的形状和大小。n 基本形态有：蝌蚪形，微球形，线状。n 2.4.2.2噬菌体的生活周期n （一） 噬菌体生长的测定：一步生长曲线n 定量描述毒性噬菌体生长规律的实验曲线称为一步生长曲线。n 少量病毒与敏感细胞接触，病毒吸附后，高倍稀释，继续培养，定时取样测定培养物中的病毒效价，以感染时间为横坐标，病毒效价为纵坐标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线，即一步生长曲线 一步生长曲线n 1.实验设计依据： 1个菌体被 1个噬菌体感染 ,避免二次吸附；细菌群体被噬菌体同步感染。n 2.实验过程 :n 敏感菌 10ml 噬菌体 (Phage) 1ml 混匀， 5min,使之吸附 n 离心或用抗噬菌体 (phage)血清处理 , 去除过量噬菌体 (phage)n 高倍稀释 ,吸附 (噬菌体 )phage的菌悬液 (避免多次吸附 )n 37 培养 ,定时取样n 具体实验方法： n n 对数生长期的敏感菌悬浮液与适量的噬菌体混合，n 混合比例为 10 1（避免几个噬菌侵染一个菌体 )）n n 数分钟后，加入一定量的噬菌体抗血清，以中和n 未被吸收的噬菌体n 用培养液高倍稀释，以免第二次吸附（感染）n 培养n 含噬菌体样品与敏感菌混合n n 平板培养，计算噬菌斑数以培养时间为横坐标 ,以噬菌斑数为纵坐标 ,绘制成的曲线为一步生长曲线。可分以下阶段：潜伏期裂解期稳定期 一步生长曲线n 结果可见：n 1、潜伏期：吸附后开始一段时间，约 5-10min， 噬菌体的数量不见增加，说明噬菌体未完成复制和组装。n 2、裂解期：感染后 20-30min， 平板中噬菌斑数量突然直线上升，表示噬菌体已从寄主细胞中裂解释放了。n 3、裂解量：每个被感染的细菌释放新的噬菌体的平均数称为裂解量。n 裂解期平均噬菌斑数n 裂解量 = n 潜伏期平均噬菌斑数噬菌斑 :概