《第四章病毒》word版.doc

第 四 章 病 毒病毒是超显微的，没有细胞结构的，专性活细胞内寄生的实体。它们在活细胞外具有一般大分子待性。进入宿主细胞后又具有生命待征。最早发现病毒的学者是伊万诺夫斯基，他发现烟草花叶病的感染因子能通过细菌过滤器，病叶汁液通过滤器后得到的滤液可感染健康的烟草而使之发生花叶病。随后人们又发现了许多动物和植物的病害也是由具有上述性质的感染因子引起的，人们把这类感染因子叫做滤过性病毒，简称病毒。病毒与其它生物相比，具有如下待点：1 没有细胞结构2 专性寄生3 个体微小， 以nm表示 1nm=1/1000m 1m=1/1000mm4 没有核糖体，不含与能量代谢有关的酶5 只有DNA或者RNA一种核酸第一节 病 毒 的 形 态 结 构一 病毒的形态： 1 病毒粒子的形态： 杆状：包括杆状和线状可以归纳为三种 球状：电镜下是二十面体 蝌蚪状：2 病毒粒子的结构：无包膜的病毒粒子有包膜的病毒粒子 二 病毒的大小： 最大的病毒（如牛痘病毒250nm）比最小的细菌（如枝原体200nm）还大，在光镜下可见（光镜极限为200nm）。 最小的病毒（如菜豆畸矮病毒9-11nm）比大的蛋白质分子（如马血红蛋白分子315nm）还小。 病毒粒子大小范围在10300nm之间， 多数病毒粒子大小在100nm左右。三.病毒的化学组成：1.核酸：病毒只含一种核酸， DNA或者RNA，至今还没有发现一种病毒兼有2种核酸。植物病毒大多数ssRNA为主细菌病毒大多数为dsDNA真菌病毒都是dsRNA藻类病毒都是dsDNA动物病毒（包括昆虫病毒）以dsDNA和SSRNA为多 不同的病毒所含核酸的结构不一样，有的单股，有的双股，可归纳为如下几种： 线状单链 环状单链 线状双链一链断裂的线状双链 闭合双链闭合环状双链（有或无超螺旋结构） RNA绝大多数为开放式单链病毒核酸的分子量：200万2亿道尔顿病毒核酸的长度：100个25万个核苷酸病毒核酸的基因数：几个几百个基因病毒核酸在病毒粒子中所占的百分比：150% 病毒核酸的功能：储存病毒的遗传信息，控制病毒的遗传变异，增殖及对宿主的敏感性。2.蛋白质：蛋白质组成病毒粒子的壳体。功能： 保护病毒核酸免遭破坏 决定病毒感染的特异性：与易感细胞表面的受体有特异性亲和力，促使病毒粒子吸附。 决定病毒的抗原性，刺激机体产生相应的抗体。 些某病毒的蛋白质是一些具有特殊功能的酶，如噬菌体的溶菌酶。 蛋白质在病毒中的含量随种而异，有的占96%（如狂犬病毒）有的只占40%（如T4噬菌体）病毒蛋白质也由20种aa组成，但半胱氨酸和组氨酸少见。3.脂类 存在于有包膜病毒的包膜中。包膜是有包膜病毒在成熟时通过宿主细胞膜或者核膜而获得的，所以它具有宿主细胞膜脂类的特性。 磷脂 病毒脂类 胆固醇 中性脂肪 功能：与病毒的吸附和侵入有关。一些有包膜的病毒去掉包膜后失去感染性。4.糖类 葡萄糖 存在于包膜中，主要有 龙胆二糖 常以糖蛋白，糖脂的形式存在 岩藻糖 或者以糖苷键直接与碱基相连。 半乳糖 功能：1、与DNA碱基结合的葡萄糖残基对核酸酶的降解有抵抗作用。2、糖蛋白与病毒的血清反应有关。四、环境对病毒的影响： 1、温度： 病毒大都不耐热，5560几分钟就能杀死病毒，使病毒失去感染力。 病毒对低温不敏感，低温下病毒停止复制，但仍能存活较长时间。 病毒的半数存活期：在60以秒计在37以分计在20以小时计在4以天计在-20以月计 有包膜的病毒比无包膜的病毒更不耐热。2、pH 适合病毒的pH是7.0左右，但不同的病毒对pH的容许范围限不一样。 烟草花叶病毒：pH在2.08.0 牛痘病毒:pH在5.09.5 E.coli噬菌体：PH在69 过酸过碱的溶液可使病毒裂解灭活或丧失其感染性。 3、辐射： X射线、r射线和紫外线照射均可使病毒灭活。4、化学药剂： 有包膜的病毒因包膜中含有脂类，故对脂溶剂敏感。如乙醚、氯仿等。甲醛能使病毒灭活，所以常用甲醛来清洗污染了病毒的器具。 氯、碘对病毒有高度的灭活作用。 第二节 病 毒 的 增 殖病毒的增殖亦即病毒的繁殖，无论是动物病毒，植物病毒或细菌病毒，其增殖过程虽不完全相同，但基本相似，概括起来可分为吸附，侵入，脱壳，生物合成，装配，释放等六个过程。一、吸附：是病毒粒子通过扩散和分子运动附着在寄主细胞表面的现象。 1、分子运动，静电引力发生的吸附是可逆的。 2、病毒表面蛋白与细胞表面蛋白互补时为不可逆吸附。 吸附具有高度的专一性，只有当病毒所含的特异性化学组分与敏感细胞表面所具有的特异性化学组分发生“互补”时，才能发生不可逆的吸附。这种吸附才是有效的吸附。靠分子运动静电引力与敏感细胞的接触而发生的吸附是一种可逆性的吸附，往往是一种暂时的不牢固的吸附。二、侵入：不同的病毒侵入的方式不一样：动物病毒：靠胞饮作用由寄主细胞将病毒粒子吞入细胞内。植物病毒：靠从植物伤口侵入和咬食植物的带病毒昆虫感染。噬菌体：靠病毒尾鞘的收缩，将病毒核酸注入细菌细胞。或者从细菌菌毛进入。三、脱壳：脱壳就是病毒粒子脱去壳体和包膜。1.靠胞饮方式进入的病毒，靠细胞内的溶酶体分泌的酶将壳体和包膜降解去掉。2.尾鞘收缩注入核酸进入寄主细胞的病毒在吸附和侵入时壳体就已破损，留在寄主细胞外。不存在侵入后的脱壳问题。3.还有的病毒靠寄主细胞在病毒感染后合成的脱壳酶帮助脱壳。四、生物合成： 生物合成包括：核酸的复制，mRNA的转录和蛋白质合成。而最重要的是mRNA的转录。 核酸的复制是半保留方式。 不同核酸类型的病毒，mRNA的转录方式不一样，可归纳为以下六种：+RNA DNA +DNA（反转录V.爱兹病V.属此）-DNA (天花 病毒) . ( 细小病毒) DNA DNA mRNA (脊髓灰质炎V.).(呼肠弧V.) RNA RNA （流感病毒） +RNA RNA .双链DNA V.以双链DNA中的-DNA为模板转录mRNA.单链+DNA V.先由+DNA合成DNA,然后以新合成的-DNA为模板转录mRNA. .双链RNA V.与DNA V.相似,以RNA中的-RNA链为模板转录mRNA .单链-RNAV.直接以-RNA链为模板转录mRNA .单链+RNAV.直接以+RNA作为mRNA进行翻译,合成RNA聚合酶,然后在RNA聚合酶的作用下由+RNA复制-RNA,进而由-RNA为模板转录mRNA .这是一种特殊类型,反转录V.含有一种特殊的反转录酶,在这种酶的作用下,能以+RNA为模板合成-DNA，再以-DNA为模板合成DNA,然后再转录mRNA 由于病毒没有自己的核糖体,合成蛋白质所需的核糖体,aa.，tRNA由寄主细胞提供. 下面我们以DNA痘病毒为例说明生物合成的过程: A.转录早期的mRNA. 以侵入的V.粒子中的DNA为模板转录早期mRNA B.翻译早期蛋白质 靠宿主细胞核糖体和tRNA的作用翻译早期蛋白,为DNA的复制提供必须的酶,同时合成一些特殊的酶摧毁寄主细胞的代谢系统. C.复制DNA 以侵入的DNA为模板,以半保留方式复制子代DNA D.转录后期的mRNA 以子代DNA为模板转录后期mRNA E.翻译后期蛋白质 以子代DNA转录的mRNA为模板来翻译病毒自己所需要的结构蛋白。五、装配 病毒核酸的复制和蛋白质的合成是分开进行的，核酸和蛋白质合成好以后要进行组装。由分别合成好的核酸与蛋白质组成完整的新的病毒粒子的过程称为装配。 大多数DNA病毒核酸在寄主核内复制,蛋白质在细胞质中合成.合成好的蛋白质再运到核中组装. 大多数RNA病毒,核酸的复制,蛋白质的合成,病毒的装配均在细胞质中进行.释放：成熟病毒粒子从被感染细胞内转移到细胞外的过程称为释放。不同的病毒释放方式不一样。 动物病毒的释放： a.通过细胞溶解或局部破裂释放。 b.通过“出芽”释放，一些有包膜的病毒靠此方式获得包膜。 c.沿核周与内质网相通部位从细胞内逐渐释放。 d.通过细胞间的接触扩散。 植物病毒的释放： a.靠细胞破裂。 b.靠胞间连丝在细胞间传播。 细菌病毒（噬菌体）： a.细胞裂解。 b.靠性菌毛从一个细菌传到另一个细菌。 DNA病毒繁殖模式图：1.吸附2.侵入3.脱壳DNA病毒的侵染过程可概括为10个步骤:4.转录早期mRNA5.翻译早期蛋白质6.核酸复制,转录后期mRNA7.翻译结构蛋白8.结构蛋白向核中转移9.病毒粒子组装10.释放第三节 病 毒 的 分 类国际病毒分类委员会对病毒的分类提出了七次报告1971 以寄主为主，应用了密码197619791982 1991 以核酸类型为主，取消了密码19952000病毒分类的原则1.核酸的类型与结构: DNA, RNA, 双链, 单链, 线状, 环状, 是否分节段2病毒的形状和大小(球状, 杆状, 螺旋状)3病毒的形态结构(有无包膜, 壳体的对称型)4.对脂溶剂的敏感性 根据国际病毒分类委员会1995年的第六次报告，目前国际病毒分类命名委员会（ICTV）批准的病毒分类系统包括 3个目，62个科，226个属，另加亚病毒感染因子卫星病毒、类病毒（下分2科7属）和朊病毒，共3600多种。dsDNA 病毒：（如天花V、人腺V.）有尾噬菌体目（下分 3 科 15个属）未分目的科：17 个科（下分 47 个 属）ssDNA 病毒：（如E.coli噬菌体X174、人红病毒V19）未分目的科：5个科（下分17个属）RNADNA 逆转录病毒：（如乙肝病毒HBV、艾滋病毒HIV）未分目的科：5个科（下分19个属）dsRNA 病毒：（如假单胞菌嗜菌体6）未分目的科：6个科（下分22个属） 裸露 RNA 病毒：（如啤酒酵母20sRNA裸露RNA病毒）未分目的科：1个科（下分2个属）ssRNA病毒：（如狂犬V、水稻条叶枯V.）单分子负链RNA病毒目（下分4个科，14个属）未分目的科：3个科（下分13个属）ssRNA病毒：（如脊髓灰质炎V. 烟草花叶V.） 未分目的科：16个科（下分74个属）套病毒目（下分2个科3个属）亚病毒感染因子：卫星病毒（如丁型肝炎V.）类病毒：（如马铃薯纺锤形块茎类病毒）下分 2 个科，7 个属朊病毒（如疯牛病因子）第 四 节 噬 菌 体 寄生在细菌和放线菌上的病毒称为噬菌体或者叫细菌病毒，其所含核酸多数为DNA，少数为RNA。 寄生在真菌上的病毒叫噬真菌体或叫真菌病毒，为双链RNA病毒。 寄生在蓝细菌上的病毒叫噬蓝藻体。都是双链DNA病毒。 最先发现噬菌体的是英国人Twort（陶尔德）。他在培养葡萄球菌时发现菌落上出现透明斑，用接种环接触透明斑后再去接触另一健康菌落，过不久，健康菌落接触的地方又出现了透明斑。其后不久，法国人第赫尔兰（d Herella）在培养痢疾杆菌时也发现了同样的现象，混浊的培养液变清了。由此他断言这是一种更小的微生物把细菌溶解了，经过后人的研究，证明这种更小的微生物就是细菌病毒。即噬菌体。一噬菌体的形态：噬菌体的形态有三种基本的形态，即 蝌蚪状 微球状 丝状从结构看，噬菌体有六种不同的形态，这六种噬菌体的形态特征比较如下表：类型形态特征核酸类型噬菌体举例寄主种类1.具六角形头部及伸缩性长尾dsDNAT2，T4，T6E.coli. Pseudomonas Bacillus. 粘球菌，沙门氏菌2具六角形头部及不伸缩的长尾dsDNA T1，T5E.coli. Pseuclomonas棒杆菌,链霉菌3具六角形头部及不伸缩短尾dsDNAT3，T7，P22E.coli. PseudomonasBacillus.土壤杆菌,沙门氏菌4无尾，六角形头部的顶点壳粒大ssDNAX174，S13E.coli.沙门氏菌等5无尾，六角形头部顶点壳粒小ssRNAR17,f2,MS2,QE.coli.Pseudomonas.柄细菌等6无头尾之分,病毒粒子线状ssDNAFd，M13，f1，VbE.coli.Pseudomonas二噬菌体粒子的结构：E.coli T4噬菌体的粒子结构如下:头部 蛋白质头部外壳 核酸 颈圈 尾鞘尾髓 尾部 尾板 尾钉 尾丝三.毒性噬菌体的侵染循环: 毒性噬菌体的侵染循环是噬菌体繁殖的正常表现。它包括吸附侵入复制装配释放等五个过程。与动物病毒的侵染相比，它没有脱壳过程。 E.coli T偶数噬菌体的繁殖过程如下： 1、吸附：吸附分以下三步：第一步：噬菌体与敏感细菌随机碰撞相遇。第二步：噬菌体的尾丝与敏感细菌表面特定的受体部位相互作用，并可逆性的吸附在细菌表面。第三步：基板不可逆的吸附在敏感细菌表面。细菌吸附噬菌体的数量随种而定，一个E.coli可吸附300个T偶数噬菌体。2、侵入： 噬菌体尾部的酶水解宿主细胞壁中的肽聚糖，使细胞壁产生一个小孔，然后尾鞘收缩，将核酸从尾髓压入细胞内。T2偶数噬菌体在侵入时就将蛋白质外壳留在了细菌细胞外，因此病毒核酸侵入后不存在脱壳的问题。 f1和fd是通过雄性菌株的性菌毛从性菌毛尖端进入宿主内。 f2和Q是通过雄性菌株的性菌毛从性菌毛侧面侵入宿主细胞。 3、复制。T偶数噬菌体的复制包括以下四个过程，即 早期转录 次早期转录 DNA复制 后期转录 依赖宿主细胞RNA转录早期mRNA：以侵入的噬菌体DNA作膜板 早期mRNA 聚合酶转录早期转录 翻译 主要合成新的RNA聚合酶， 翻译早期蛋白质：早期mRNA 早期蛋白质包括更改宿主细胞的RNA聚合 酶，使之适应于噬菌体的合成需要。转录次早期mRNA：以侵入DNA为模板依赖新合成的RNA聚合酶或更改后次早期转录 的RNA聚合酶转录次早期mRNA 翻译 DNA聚合酶翻译次早期蛋白质：次早期mRNA 次早期蛋白 DNA连接酶DNA分解酶 摧毁 溶菌酶 宿主c 4装配： 将分别合成的核酸和蛋白质组装成病毒粒子的过程称为装配。 T4噬菌体的头，尾，尾丝分别由不同的基因控制合成，装配时先由头部和尾部连接,然后再接上尾丝,完成整个装配过程。(见图片) 5释放： 噬菌体在宿主细胞内完成装配以后，就结束了隐蔽期，进入释放阶段，释放是病毒粒子从宿主细胞内转移到细胞外的过程。 除少数噬菌体外，大多数噬菌体靠宿主细胞的裂解释放，宿主细胞的裂解靠合成的溶菌酶的作用。fd丝状噬菌体成熟后是从宿主细胞中钻出来，并不裂解宿主细胞。噬菌体粒子的释放量视种类不同。 T4噬菌体的释放量为100。 X174的释放量为1000。 f2的释放量为10000。 细菌是否被噬菌体感染通过两种方法检验： 1倒平是否有噬菌斑出现。 2进行液体培养，菌液是否由浊变清。四、一步生长曲线： 将噬菌体感染敏感细菌后，经过 一个短时间的培养以后（如20 分钟）这时噬菌体吸附到了敏感 菌株的细胞上，取样稀释后倒平 板上，这时会在一定的稀释度出现空斑，如在10-2中出现一个。再过20分钟后取同样的样品进行稀释，在同一稀释度中会出现100个空斑或者更多（视不同的病毒粒子的释放量而定），这说明病毒粒子经第一次感染在宿主细胞增殖后释放出来的病毒粒子成百倍的增加了。 用来测定噬菌体侵染和成熟病毒体释放的时间间隔，并用以估计每个被侵染的细胞释放出来的新的噬菌体粒子数量的生长曲线，称为一步生长曲线。 在感染的20分钟内，宿主细胞不裂解，平板上没有空斑出现，噬菌体完成从感染到复制，装配的全过程，这段时期称为潜伏期。 从病毒感染到宿主细胞内出现病毒蛋白质和核酸的时期称为潜隐期。此期对T2来说约为潜伏期的一半。 潜伏期结束后，在群体培养物中宿主细胞陆续破裂，病毒粒子不断增加，直到极限（所有敏感细胞均破裂）这段时期称为突破期或叫裂解期。 裂解期平均噬菌斑数裂解量 = （感染细菌释放新的 潜伏期平均噬菌斑数 噬菌体的平均数）五温和噬菌体和溶原性：噬菌体侵入宿主细胞后DNA随宿主细胞分裂传给子细胞，病毒蛋白质不能合成，宿主细胞不裂解，这种不裂解宿主细胞的噬菌体叫温和噬菌体。含有温和噬菌体的宿主细菌叫溶原细菌或溶原细胞。温和噬菌体不裂解宿主细胞的这种特性叫做溶原性。在溶原性细菌中，找不到形态可见的病毒粒子，侵入的温和噬菌体的核酸附着在细菌染色体的一定位置上，称为原噬菌体，与细菌染色体一道复制，并随细胞的分裂传给每个子细胞，如噬菌体。溶原性细菌具有如下特点： 可自发裂解：溶原细菌绝大多数不发生裂解，只有极少数（约0.10.0001%）溶原细菌中的原噬菌体发生大量复制的现象，成为营养噬菌体核酸，并接着成熟为噬菌体粒子。导致宿主细胞裂解，这种现象称为溶原细菌的自发裂解。 可诱发裂解：用紫外线和其它物理，化学因子处理溶原细菌，能诱发溶原细菌大量裂解，释放出噬菌体粒子。 可复愈：溶原细菌有时消失了其中的原噬菌体，变成了非溶原细胞，这时既不发生自发裂解，也不发生诱发裂解，称为溶原细菌的复愈或非溶原化。 具有免疫性：溶原细菌对同源噬菌体具有免疫性，例如含有噬菌体的溶源细菌对噬菌体的毒性突变株有免疫性，也就是说，毒性突变株对非溶原性细胞有毒性，而对含有噬菌体的溶原性细胞没有毒性（即不能再侵染） 溶原性细菌还可获得一些新的生理特性，如白喉杆菌，只有在含有特定类型的原噬菌体时才能产生白喉毒素，使被感染机体发病。 PI噬菌体： PI噬菌体也是一种温和噬菌体，它与噬菌体有两个明显的不同：第一，它的原噬菌体主要是独立地存在于宿主细胞内，而不是染色体的附加体，第二，当它插入染色体为附加体时，不是在某个特点的位置上，而是能在许多不同的位点插入。六、噬菌体的代表： 1微病毒科（Microviridae）代表种：Coliphage x174形态：V.粒子为对称的20面体，17nm，有12个顶角结节，没有包膜核酸：环状单链DNA，分子量 1.7106 Da蛋白质：有脂类：无糖类：无侵染复制：吸附在胞壁上溶胞侵入。+DNA DNA mRNA寄主：E.coli 2线形病毒科（Inoviridae）代表种：fd （Coliphage fd）形态：杆状体弯曲大小：76019506 nm核酸：单链DNA，分子量 1.9-2.7106 Da蛋白质：外壳蛋白质缺少胱氨酸和组氨酸脂类：无糖类：无侵染复制：吸附在雄性E.coli的Pili上，从Pili尖端进入细胞中，病毒释放时宿主不裂解。寄主：E.coli，假单胞菌，弧菌，黄单胞菌属等。第五节 脊 椎 动 物 病 毒寄生于人体和脊椎动物细胞内的病毒，称为脊椎动物病毒，这些病毒引起人和动物的疾病，据估计，人类的疾病80%是由病毒引起的，例如肝炎、流感、麻疹、水痘、腮腺炎、脊髓灰质炎、流行性乙脑等。V.的核酸既有DNA型的，也有RNA型。动物病毒感染宿主细胞以后，产生两种后果：一是V.粒子大量增殖引起寄主细胞裂解死亡，另一种并不使宿主细胞致死 而是引起肿瘤。 核酸主要为DNA脊椎动物病毒的主要特点 V.粒子主要为球形 主要靠胞饮作用侵入 脱壳靠脱壳酶，溶酶体分泌的酶。脊椎动物病毒的代表： 1痘病毒科（Poxviridae） 形态：V.粒子砖形或椭圆形。 300450nm170-260nm核酸：双链DNA， 分子量85240106 Da.蛋白质：含30种以上的结构蛋白和V.各自的酶。脂类：占V.重量的4%糖类：占V.重量的3%复制：在胞质内繁殖，形成胞浆内包函体，包函体为圆形或卵形。代表种：天花病毒（Variola virus），1980年世界卫生组织正式宣布天花已彻底消灭。2 逆转录病毒科（Retroviridae）代表种为人类免疫缺陷病毒（HIV）形态：为球形V.粒子，包膜直径为100120核酸：单股RNA蛋白质：大约占V.重量的60%脂类：大约占V.重量的35%糖类：大约占V.重量的3.5%HIV的侵染复制如下：病毒包膜与细胞膜融合核衣壳进入宿主细胞以病毒的RNA为模板借宿主细胞的tRNA作引物,经逆转录酶的作用产生互补的DNA由DNA产生+DNA组成双链DNA并移入宿主细胞核内病毒双链DNA整合到染色体上在宿主细胞RNA多聚酶的作用下转录 RNA RNA 部分RNA拚接成mRNA翻译结构蛋白在细胞质中组装成病毒粒子，出芽释放。HIV感染人体后破坏宿主CD4+ T细胞，使其分泌的淋巴因子减少，细胞毒性减弱，导致机体免疫系统功能全面下降。3.嗜肝DNA病毒科乙肝病毒（HBV）是该科的典型代表。具感染性的完整病毒粒子（Dane颗粒）圆形，具双层衣壳，直径42nm，所含核酸为dsDNA，外衣壳相当包膜，由脂质和蛋白质组成。乙肝病毒（HBV）也属于逆转录病毒是因为它在复制过程中有从RNADNA的过程。乙肝病毒（HBV）的复制过程如下：病毒侵入宿主肝细胞脱去衣壳，病毒核酸进入肝细胞核内.在DNA多聚酶的催化下，以DNA为模板延长修补DNA裂隙区，使形成完整的环状DNA.在宿主细胞RNA多聚酶的作用下以DNA为模板转录出 2.1kbRNA 3。5kbRNA 作为mRNA转录 作HBV复制的模板衣壳蛋白 （前病毒基因组）在病毒DNA多聚酶的逆转录酶的活性作用下，以前基因组为膜板，逆转录出全长的HBV DNA负链以新合成的DNA为模板合成互补的+DNAHBV感染机体后，使机体产生干扰素和白介素2的能力下降， 被HBV致 敏的T细胞会对带有HBV病毒的靶细胞起杀伤效应，结果既消除病毒，也造成肝细胞受损。第六节 昆 虫 病 毒 顾名思义，昆虫病毒是指以昆虫为寄主的病毒，至今已发现的昆虫病毒有700多种（以寄主计算）。昆虫病毒在形态，结构上比较特殊，其突出的特点是在宿主细胞内病毒粒子与蛋白质形成包函体,根据包函体的有无及在细胞中的位置可将昆虫病毒分为四类。 核型多角体病毒（NPV）：多个杆状病毒粒子封闭在一个 多角形包函体中，这种包函体存在于宿主细胞核中，NPV所含的核酸为dsDNA。 质型多角体病毒（CPV）：近球形的多个病毒粒子封闭有包含体V 在一个多角形的包含体中，这种包含体存在于宿主细胞质中，CPV的核酸是dsRNA。颗粒体病毒：卵圆形或椭圆形的包含体只含一个昆虫V 偶尔含2个病毒粒子，其核酸为dsDNA，在寄主细胞核内或寄主细胞质内的V.发生基质上增殖。 无包含体V 球形或杆状的V粒子，没有蛋白质结晶包被，其核酸既有DNA型，也有RNA型。昆虫病毒在农业生产上用来防治多种害虫，如棉花的棉铃虫，小麦粘虫等。代表类群： 虹色病毒科（Iridoviridae） 形态：二十面体，直径 125300nm 核酸：双股DNA 分子量 100250106 Da 蛋白质：有 脂类：59%（主要是磷脂） 糖类：没有查明 复制：V.靠吞饮进入细胞在宿主核内复制DNA，质中 组装，出芽或溶胞释放V.粒子。 第七节 植 物 病 毒植物病毒与其它病毒相比具有如下特点：1. V.粒子以杆状居多，也有球状的。2. V.核酸大多数是RNA，少数是DNA。3. V.感染的专化性不强，一种V.往往能寄生在不同科，属，种的栽培植物和野生植物上。4. 植物V.的混合感染是常见现象，一株植物可同时感染2种以上的病毒。5. 植物V.能在感染植株的细胞内形成内含体。 结晶形内含体：由感染的V.粒子堆迭而成。内含体 非结晶形内含体：由V.粒子与细胞成分混合而成。代表类群：烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus TMV）形态：细长杆状， 30015nm核酸：+ssRNA含量占5%，RNA嵌在皮鞋状壳粒的鞋口上。ssRNA由6395个核苷酸组成。蛋白质：含量占95%,存在于壳体中。它共有2130个呈皮鞋状的蛋白质亚基（壳粒），亚基逆时针方向螺旋排列，共130圈。脂类：无糖类：无复制：在细胞质中进行RNA复制出RNA以RNA为模板复制产生RNA基因组（在复制中TMV基因组编码产生的126KD蛋白和183KD蛋白作为复制酶参与RNA的合成）第八节 亚病毒一.亚病毒的概念1981年法国著名病毒学家 A.Dlwoff 把病毒分为亚病毒和真病毒，亚病毒只含有核酸或蛋白质，而真病毒同时含有核酸和蛋白质。亚病毒包括： 类病毒朊病毒卫星病毒和卫星RNA二亚病毒的主要类群1.类病毒类病毒：1971年在美国工作的瑞士学者 Diener在研究马铃薯纺锤形块茎病(PSTD)时发现了类病毒。类病毒是一种只含有侵染性 RNA，而没有蛋白质的病毒。马铃薯纺锤形类病毒呈棒形结构，是一个裸露的闭合环 RNA分子。整个环由 2个互补的半体所组成，其中一个含 179个核苷酸，另一个含180个核苷酸，两者间有70% 的碱基以氢键方式结合，共 122个碱基对，整个棒状结构中有 27个内环，最大的螺旋分段含有 8个碱基对，最大的内环含有 12个核苷酸。2.卫星病毒与卫星RNA(1) 卫星病毒卫星病毒如卫星烟草坏死病毒（Satellite tobacco necrosis vivus, STNV）、卫星烟草花叶病毒（Satellite tobacco moscire virus，STMV）、丁型肝炎病毒（Hepatitis D virus，HDV）等。卫星病毒能编码自身的外壳蛋白，卫星RNA不能编码自身的外壳蛋白，它们都被包被在辅助病毒的壳体中。植物卫星病毒依赖辅助病毒提供复制酶进行复制，并编码壳体蛋白。丁型肝炎病毒（HDV）是一种缺损病毒，它必须利用乙型肝炎病毒的包膜蛋白才能完成自身的复制循环，而且土拔鼠肝炎病毒亦能辅助其复制。HDV的单链环状RNA基因组与植物类病毒相似，呈杆状二级结构，但其大小与类病毒不同，而且它具有编码蛋白的能力。HDV和类病毒一样，利用宿主的依赖 DNA的RNA聚合酶以正链和负链RNA为模板，通过滚环机制复制，产生的多聚体RNA链经过自我点位特异性的切割和连接（核酶活性）形成子代共价闭合环状分子。(2)卫星 RNA卫星RNA（sat RNA）是指一些必须依赖辅助病毒进行复制的小分子单链RNA片段，它们被包装在辅助病毒的壳体中，本身对于辅助病毒的复制不是必需的，而且它们与辅助病毒的基因组无明显的同源性。不同的卫星RNA的复制方式也不同。一些较小的卫星RNA，如绒毛烟斑驳病毒（Velvet tobocco mottle virus，VTMoV）卫星RNA是以对称的滚环方式复制。复制过程中产生正链和负链的RNA多聚体都要经过自发的自我切割产生线状的单体分子，线状的负链RNA环化后作为合成子代正链的模板。正链和负链的切割都与其内部的核酶（ribozyme）活性结构有关。另一类卫星RNA复制时不能自我切割，复制方式与辅助病毒一致。3.朊病毒朊病毒是美国 Prusiner 在研究羊搔痒病时发现的瘙痒病的病原体。朊病毒是一种至今未查到任何核酸，对各种理化作用具有很强抵抗力，传染性甚强，分子量在2710330103的侵染性蛋白质因子。现在已知人和动物的传染性蛋白质粒子病或 prion 病计有：1.震颤病或库鲁病2.克-雅病3.Gerstrmann-Straussler 综合症4.致死性家族失眠症5.羊瘙痒病6.牛海绵脑病，俗称疯牛病7.传染性雪貂白质脑病8.大耳鹿慢性消耗病朊病毒在电镜下呈杆状颗粒，直径25nm，长100-200nm(一般为125-150nm),杆状颗粒不单独存在,总是呈丛状排列，其大小和形状不一，有的丛含有多达100个杆状颗粒。侵染性的朊病毒的单体含有3个或少于3个prp(proteinase-resistant protein)分子，而杆丛聚合体可能含多到105个prp分子，所测定的半感染剂量（ID50）（infective dose）介于10-100个杆之间。朊病毒的分子量为27-30KDa。提纯的朊病毒用刚果红染色，在光学显微镜下可看到许多无定形结构，大小为1-20m。朊病毒的致病机理不太清楚，感染寄主后，蛋白质分子扩增。研究发现动物的某染色体上有一基因编码合成一种蛋白，非常类似于朊病毒蛋白，主要存在于神经细胞中。朊病毒蛋白在寄主蛋白合成中（或合成后）起修饰作用。它不是破坏寄主细胞的酶，而是使正常的寄主基因产生更多的致病蛋白。第 四 章 病 毒 小 结 病毒是超显微的，没有细胞结构的，专性活细胞内寄生的实体。它们在宿主细胞外具有大分子的特性，在宿主细胞内具有生命特征。病毒最早是由俄国学者伊万诺夫斯基在研究烟草花叶病时发现的。1939年考雪在电镜下观察到烟草花叶病病毒粒子为杆状。病毒粒子的形态有杆状，球状和蝌蚪状。病毒粒子的大小在100300nm之间。病毒的化学组成简单，只有核酸，蛋白质，脂类和多糖成分。一种病毒只含有一类核酸，要幺是DNA，要幺是RNA。核酸有的为双链，有的为单链。蛋白质组成壳体包围核酸，以防核酸酶对病毒核酸的降解。脂类和多糖存在于有包膜的病毒粒子的包膜中。病毒对温度敏感，5560几分钟就可以使病毒失活，过酸过碱也可以使病毒裂解灭活。X射线，r射线和UV.均可使病毒灭活。病毒的增殖可分为吸附，侵入，脱壳，生物合成，组装，释放六个过程。侵染细菌，放线菌的病毒称为噬菌体。噬菌体的粒子有蝌蚪形，微球形和线状三种。毒性噬菌体的侵染循环包括吸附，侵入，复制，组装，释放五个过程。有些噬菌体感染细菌后并不进行毒性循环。噬菌体DNA或整合到宿主细菌染色体上，或游离在细胞质中，随宿主细胞的分裂将噬菌体DNA传给子细胞。这种噬菌体称为温和噬菌体。含有温和噬菌体的宿主细菌称为溶原细菌。溶原细菌既可自发裂解，又可诱发裂解，还可以失去噬菌体DNA恢复为正常细胞称为溶原菌的复愈。溶原细胞对同源噬菌体还具有免疫性。昆虫病毒的主要特点是在宿主细胞内形成包含体，根据包含体在宿主细胞中存在的部位，可分为核型多角体病毒，质型多角体病毒，颗粒体病毒和无包含体病毒。植物病毒的病毒粒子大多数为杆状，核酸为RNA。植物病毒感染的专化性不强，一种病毒可以寄生在多种植物上。同一株植物可以被多种病毒感染。类病毒是只有侵染性RNA没有蛋白质的一类病毒。朊病毒是只有侵染蛋白质，没有核酸的一类病毒。卫星病毒能编码自身的外壳蛋白，卫星RNA不能编码自身的外壳蛋白，它们都被包被在辅助病毒的壳体中。第四章 病毒学习思考题和主要参考文献1解释下列名词： 病毒 一步生长曲线毒性噬菌体 温和噬菌体 溶原细菌 核型多角体病毒质型多角体病毒 颗粒体病毒 类病毒 朊病毒 拟病毒 噬菌斑2.病毒粒子的大小范围是多少？3.试述病毒粒子的结构和各部位名称。4.病毒由那些化学成分组成？它们分布在病毒粒子的什幺部位？5.试述病毒核酸转录mRNA的几种途径。6.绘出T4噬菌体的形态图，并注明各部位名称。7.试述毒性噬菌体的侵染过程。8.试述溶原细菌的特点。9.噬菌体和PI噬菌体有什幺不同？10试述植物病毒的主要特点。11试述6种噬菌体的形态结构，核酸类型及代表噬菌体。12试述烟草花叶病毒，腺病毒和马铃薯块茎病类病毒的粒子结构。主要参考文献：1周德庆 微生物学教程 高等教育出版社 19932武汉大学，复旦大学编 微生物学 第二版 高等教育出版 19873刘勇等译，类病毒与类病毒病 科学出版社 19854殷震，刘景华，动物病毒学 第二版 科学出版社 19985张成良等编着，植物病毒分类 中国农业出版社 19966吕鸿声着，昆虫病毒与昆虫病毒病 科学出版社 19827黄秀梨，微生物学 高等教育出版社 1998第五章 微生物的营养微生物在生长过程中，需要不断从外界环境中吸收物质，并加以利用，以获得能量和合成细胞物质，这个过程称为微生物的营养。可以被微生物吸收和利用的物质，称为微生物的营养物质。第一节 微生物的营养物质自然界中许多物质可以被不同的微生物利用。根据其性质和作用可将生物的营养物质分为： 碳素营养物质 氮素营养物质 矿质营养物质 生长因素 水份一、 碳素营养物质（碳源）：微生物细胞中含C量约占细胞干重的50%。无机碳化物： CO2（或碳酸 盐） 单糖：葡萄糖 糖类 双糖：蔗糖 寡糖：棉子糖 多糖：纤维素有机碳化物： 醇类：乙醇 有机酸：甲酸、乙酸 脂类：油变哈 各种农副产品：饴糖、玉米粉、米糠、马铃薯甚至有些微生物可以利用石蜡、酚、氰及塑料等高度不活跃的碳氢化合物和有毒物质。这些在环境保护上有重要意义。 霉菌例如： 氰化物 分解 诺卡氏菌 假丝酵母 塑料 分解 假单胞菌酚 分解 目前在微生物分类中已利用了148种碳素化合物进行菌种鉴定。C素的功能：1、组成有机分子的C架。 2、为细胞提供能量。二、氮素营养物质：细菌，酵母细胞中的含N量约占干重的713%。霉菌细胞中的含N量约占干重的5%左右。 分子氮：N2 固N微生物N源无机氮化物 铵盐：NH3+ 硝酸盐：NO3+ 有机氮化物：牛肉膏、蛋白胨、尿素、酪素、玉米浆、豆饼等。N素的功能：组成有机分子。三、矿质营养物质：矿质营养的功能：1、构成微生物细胞的各种组分。 2、调节微生物细胞的渗透压，pH和Eh。 3、某些元素(S、Fe)可作为自养微生物的能源。四 CM 占种 N的 细几有 有机元素，组成细胞有机物六 胞 乎机 H种 干 全元 O主 重 部素要 95% 微六 P：核酸、磷脂、垣酸（磷壁酸），辅酶的组分大元 以生种 S：胱aa、甲硫aa、维生素、CoA等的成分量素 上物矿 K：细胞中的主要无机阳离子，一些酶的辅因子矿都质 Mg：叶绿素分子的组分，酶反应的辅因子质需元 Ca：组成芽孢的成分，酶的辅因子元要素 Fe：细胞包素和血红蛋白的组分素的四种 Mn：一些酶的辅因子十主要 Co：B12的组成成分微四微量 Mo：特殊酶固N酶的组分量种元素 Zn：RNA和DNA聚合酶的组分矿元 Se（硒）：甘氨酸还原酶中质素 W（钨）：存在甲酸脱H酶中元 Ni（镍）：尿酶的成分素 V（钒）：促进微生物的固N作用 Cu：存在细胞色素氧化酶中 此外，在嗜盐菌中还有Na、CL元素四、生长因素：微生物生长所不可缺少的微量有机物称为生长因素。 维生素生长因素包括 氨基酸 碱基维生素的功能：B1（硫胺素）：脱羧酶、转醛酶、转酮酶的辅基。B2（核黄素）：黄素蛋白的辅基，FMN、FAD的前体。烟酸：NAD和NADP的前体，脱H酶的辅酶。对氨基苯甲酸：叶酸的前体。B6（吡哆醇）：转氨酶与脱羧酶的辅基。泛酸：CoA的前体。叶酸：四氢叶酸与核酸合成有关。VB12：钴酰胺辅酶。硫辛酸：催化丙酮酸和酮戊二酸氧化脱羧。VE：起递氢体作