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1 2 病毒的基本性状 3 特点 1 体积非常微小 能通过除菌滤器2 结构简单 无完整细胞结构 只含有一种核酸3 必须活细胞内寄生 以复制方式增殖4 对抗生素不敏感 但对干扰素敏感5 无自身代谢 不独立产生能量 病毒是最简单 最微小的非细胞型微生物 4 3000BC 埃及孟非斯壁画中的长老 郁金香静物画 狂犬病 5 病毒的危害 所致疾病约占传染病的75 传染性强 流行广泛 很少有特效药有些所致疾病严重 病死率高或有后遗症持续性感染与肿瘤和自身免疫病有关威胁健康的新病原体不断出现 6 7 第一节病毒的形态 结构与化学组成 病毒体 virion 具有一定形态结构和感染性的完整病毒颗粒 研究方法 电镜观察 磷钨酸负染技术 分级超过滤技术超速离心沉降法X线晶体衍射技术 8 一 病毒的大小与形态 测量单位为纳米 nm 150nm大型病毒 最大300nm 9 葡萄球菌 1000nm 牛痘病毒300 250nm A B C D E F G 立克次体450nm 衣原体390nm A 大肠杆菌噬菌体 65 95nm B 腺病毒 70nm D 乙脑病毒 40nm E 蛋白分子 10nm F 流感病毒 100nm C 脊髓灰质炎病毒 30nm 微生物的大小比较 G 烟草花叶病毒 10 病毒的形态1 球形多数人类和动物病毒2 杆状或丝状如烟草花叶病毒3 子弹形如狂犬病病毒4 砖形如痘病毒5 蝌蚪形如噬菌体 11 二 病毒的结构与化学组成 病毒核心 核酸 少量非结构蛋白病毒衣壳 壳粒病毒包膜 蛋白质 多糖 脂类 12 病毒体结构模式图 13 1 病毒核心 核酸 携带有病毒的全部遗传信息 决定了病毒的感染 增殖 遗传和变异等生物学性状 功能 病毒复制决定病毒的特性具有感染性 14 15 2 病毒衣壳 螺旋对称型 helicalSymmetry 二十面体立体对称型 icosahedralSymmetry 复合对称型 complexSymmetry 16 螺旋对称型 组成衣壳的壳粒呈螺旋对称排列 17 二十面体对称型 18 复合对称型 19 病毒衣壳的主要功能 保护病毒核酸参与病毒的感染过程具有抗原性 20 3 病毒包膜 维护病毒体结构的完整性具有与宿主细胞膜融合的性能具有病毒抗原的特异性 包膜 核酸 基质蛋白 糖蛋白 21 22 第二节病毒的增殖 复制 以病毒核酸为模版 在DNA多聚酶或RNA多聚酶及其他必要因素作用下 合成子代病毒的核酸和蛋白质 装配成完整病毒颗粒并释放至细胞外 吸附 adsorption 穿入 penetration 脱壳 uncoating 生物合成 biosynthesis 组装与释放 assemblyandrelease 23 1 吸附 病毒复制周期 静电结合 非特异性吸附 可逆的特异性结合 病毒配体与细胞受体结合 决定病毒组织亲嗜性 24 病毒复制周期 2 穿入 吞饮 融合 直接穿入 25 病毒复制周期 3 脱壳 病毒在细胞内能否复制的关键细胞溶酶体酶 脱壳酶的参与 26 病毒复制周期 4 生物合成 合成程序 早期阶段 病毒早期基因组在细胞内进行转录 翻译而产生病毒生物合成中所需要的酶类 以及某些抑制或阻断细胞核酸和蛋白质合成的非结构蛋白 晚期阶段 病毒核酸复制 经病毒晚期基因转录 翻译产生病毒结构蛋白 27 隐蔽期 生物合成阶段用电镜方法在细胞内找不到完整病毒 用血清学方法也测不到病毒抗原 病毒复制周期 分型 双链DNA病毒 单链DNA病毒 单正链RNA病毒 单负链RNA病毒 双链RNA病毒 逆转录病毒 嗜肝DNA病毒 28 病毒复制周期 早期阶段 病毒利用宿主细胞核内的依赖DNA的RNA多聚酶 转录早期mRNA 再于胞质内核糖体翻译出早期蛋白 合成病毒子代DNA所需要的DNA多聚酶 脱氧胸腺嘧啶激酶及调控基因和和抑制细胞代谢的多种酶 晚期阶段 利用早期合成的DNA多聚酶复制出子代DNA 然后以子代DNA为模板大量转录晚期mRNA 进入胞质内核糖体翻译出病毒结构蛋白 主要为衣壳蛋白 dsDNA病毒生物合成 29 30 dsDNA病毒的复制周期 31 ssRNA病毒的复制周期 32 ssRNA病毒的复制周期 33 逆转录病毒的复制周期 ssRNA双体结构逆转录酶 34 逆转录病毒的复制周期 35 病毒复制周期 装配 病毒核酸和结构蛋白合成之后 在细胞质内或细胞核内组装为成熟病毒颗粒的过程 5 装配与释放 DNA病毒 除痘病毒 在细胞核内组装RNA病毒 痘病毒在细胞质内组装 36 释放 新装配完成的成熟病毒体从细胞内转移到细胞外的过程 少数病毒基因组以整合方式随细胞的分裂而出现在子代细胞中 病毒复制周期 37 38 与病毒增殖有关的异常现象 顿挫感染 abortiveinfection 病毒进入宿主细胞后 如细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶 能量及必要的成分 则病毒就不能合成本身的成分 或者虽合成部分或合成全部病毒成分 但不能装配和释放 39 缺陷病毒 defectivevirus 因病毒基因组不完整或基因发生改变而不能进行正常增殖所产生的子代病毒 与病毒增殖有关的异常现象 辅助病毒 能为缺陷病毒提供所需要的条件使其完成正常增殖而产生完整子代病毒的其他病毒 40 干扰现象 interference 当两种病毒感染同一宿主细胞时 可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象 与病毒增殖有关的异常现象 41 干扰素 IFN 的产生 一种病毒诱导细胞产生的IFN抑制另一种病毒的增殖 竞争干扰 一种病毒与宿主细胞表面吸附受体结合而改变了宿主细胞代谢途径 阻止了另一病毒的吸附 穿入等复制过程 DIP所引起的干扰 缺陷病毒虽然不能复制但对同种成熟病毒体有干扰作用 机制 与病毒增殖有关的异常现象 42 第三节病毒的遗传与变异 病毒变异 43 2 缺陷型干扰突变株 指因病毒基因组中碱基缺失突变引起 其所含核酸较正常病毒明显减少 并发生各种各样的结构重排 3 宿主范围突变株4 耐药突变株 基因突变 1 条件致死性突变株 在某种条件下能够增殖 而在另一种条件下不能增殖的病毒株 如温度敏感性突变株在28 35 条件下可增殖 而在37 40 条件下不能增殖 44 45 表型混合和核壳转移 46 第四节理化因素对病毒的影响 病毒的灭活 病毒在体外受到物理 化学因素作用后失去感染性 灭活的病毒仍保留抗原性 红细胞吸附 血凝和细胞融合等特性 47 物理因素 温度 耐冷不耐热 50 60 30min或100 几秒钟可灭活PH 多数病毒在PH5 9的范围较稳定射线和紫外线 X线 射线 紫外线 48 化学因素 脂溶剂 乙醚 氯仿 去氧胆酸盐 阴离子去污剂消毒剂 强酸 强碱 次亚氯酸盐 过氧乙酸 戊二醛 甲醛 氧化剂 卤素及其化合物其他 抗生素无效 中草药有一定抑制作用 49 50 第五章细菌与病毒的感染与致病机制 在一定条件下 微生物与机体相互作用并导致机体产生不同程度的病理过程 与传染 communication 区别 感染 infection 51 第一节细菌的感染与致病机制 52 一 正常菌群与机会致病菌1 正常菌群 normalflora 在人体各部位正常寄居而对人无害或有利的细菌 多分布于体表或与外界相通的腔道 53 鼻咽腔葡萄球菌 甲型链球菌 肺炎球菌 奈瑟菌 拟杆菌等 口腔葡萄球菌 链球菌 奈瑟菌 乳杆菌 梭菌 放线菌 外耳道葡萄球菌 类白喉杆菌 绿脓杆菌 非致病性分枝杆菌 眼结膜白色葡萄球菌 结膜干燥杆菌 皮肤葡萄球菌 绿脓杆菌 白念珠菌 大肠杆菌 丙酸杆菌 类白喉杆菌 非致病性分枝杆菌 肠道大肠杆菌 产气肠杆菌 变形杆菌 绿脓杆菌 肠球菌 厌氧性细菌 乳杆菌 双歧杆菌等 尿道白色葡萄球菌 类白喉杆菌 非致病性分枝杆菌 阴道大肠杆菌 乳杆菌 类白喉杆菌 人体内正常菌群的分布 54 正常菌群的生理作用 生物拮抗作用竞争粘附 占位性保护 作用受体空间竞争产生有害代谢产物营养竞争营养作用免疫作用抑癌作用抗衰老作用 55 2 机会致病菌 机会性感染 由机会性致病菌引起的感染 正常菌群与宿主之间 以及正常菌群之间的平衡关系被打破之后 原来不致病的正常菌群中的细菌可成为致病菌 这类细菌为opportunisticbacterium 56 条件致病菌产生的条件 定居部位改变机体免疫功能低下菌群失调常见机会性致病菌 大肠埃希菌 E coli 葡萄球菌真菌 白假丝酵母菌 57 58 二 细菌的致病机制 致病性 病原菌能感染或引起宿主疾病的能力 毒力 virulence 致病性的强弱程度 半数致死量LD50半数感染量ID50 59 60 侵袭力 病原菌突破宿主免疫防御机制 进入机体定居 繁殖和扩散的能力 包括黏附素 荚膜和微荚膜 侵袭性酶类 侵袭素 细菌生物被膜毒素 细菌在黏附 定居及生长繁殖过程中合成并释放出的对宿主细胞结构和功能有损害作用的毒性物质 包括内毒素和外毒素 61 1 黏附素 adhesin 细菌表面与黏附相关的特殊结构和蛋白质 分类 菌毛黏附素 菌毛分泌并存在于菌毛顶端非菌毛黏附物质 外膜蛋白和G 菌细胞壁意义 与致病作用密切相关 侵袭力 62 63 64 2 荚膜和微荚膜抵抗和突破宿主防御机能 使细菌迅速繁殖荚膜 抗吞噬 阻挠杀菌物质微荚膜 抗吞噬 抵抗抗菌抗体和补体 侵袭力 65 3 侵袭性酶类 侵袭性胞外酶 利于病原菌的抗吞噬作用 向组织扩散 例 葡萄球菌凝固酶 透明质酸酶 链激酶4 侵袭素 invasin 指某些细菌的侵袭基因编码的一些具有侵袭功能的蛋白多肽 可促使该菌向邻近组织扩散甚至介导细菌进入邻近黏膜上皮细胞内 侵袭力 66 5 细菌生物被膜 bacterialbiofilm 由细菌及其分泌的菌体外多聚物组成的细菌膜状群体表面结构 定植于静脉导管表面的表皮葡萄球菌生物膜扫描电镜照片 6000 侵袭力 67 生物学意义 有利于细菌的黏附和附着阻挡抗生素等杀菌药物和免疫物质的作用 有保护作用有利于细菌之间的信息传递和致病基因的转移与细菌耐药性的产生有关与医院感染有关 侵袭力 68 毒素 内毒素 G 菌细胞壁中的脂多糖 LPS 外毒素 多为G 菌产生 由细菌合成分泌至胞外 69 外毒素 本质是蛋白质 分子结构 A 毒素亚单位 B 结合亚单位 毒性作用强选择性强理化稳定性差抗原性强种类多 毒素 70 类毒素 toxoid 用人工方法脱去外毒素毒性而保留抗原性的生物制品 主要用于人工主动免疫抗毒素 类毒素注入机体刺激其产生的具有中和外毒素作用的抗外毒素抗体 主要用于治疗和紧急预防 毒素 71 72 毒素 73 毒素 74 白喉 75 毒素 76 毒素 外毒素致病机制及方式 外毒素与特异性受体结合 通过信号传导系统 改变细胞内离子平衡 进入细胞质 抑制宿主细胞蛋白合成导致细胞死亡 直接改变细胞膜结构 形成通道 导致细胞裂解 直接由细菌的毒素破坏细胞 77 内毒素 G 菌细胞壁中的脂多糖组分 只有当菌体裂解后才释放出来 G 菌的主要毒力物质 特异多糖核心多糖脂质A 毒素 78 79 毒素 内毒素 革兰阴性菌产生化学本质是LPS 脂质A是主要毒性成分对热等理化因素稳定不能用甲醛液脱毒成为类毒素免疫原性较弱 注射机体可产生相应抗体 但中和作用较差 80 内毒素的生物学作用 内毒素血症与内毒素休克Shwartzman现象与DIC 发热反应 白细胞反应 败血症的皮肤表现 毒素 81 毒素 82 外毒素与内毒素的主要区别 83 细菌致病性的其他影响因素 细菌侵入的数量细菌侵入的部位其他因素 某些细菌的免疫病理作用毒力的基因调控环境因素细菌超抗原细菌的体内诱生抗原 84 三 细菌的感染源与传播途径 内源性感染 外源性感染 病人 带菌者 患病与带菌动物 病人自身体内或体表的细菌引起的感染 感染的来源 医院感染 交叉感染 自身感染 医源性感染 85 感染途径 传播方式 直接 间接 媒介感染途径 呼吸道感染 消化道感染 经血感染 创伤性感染 媒介昆虫 泌尿生殖道感染 多途径感染 86 87 四 感染的类型 隐性感染 显性感染 病菌毒力弱 数量少 机体免疫力强 毒血症 菌血症 败血症 脓毒血症 内毒素血症 toxemia bacteremia septicemia pyemia endotoxemia 带菌状态 潜伏感染 不感染 88 第二节病毒的感染与致病机制 病毒感染 病毒侵入机体 并在体内细胞中增殖的过程 病毒致病作用 病毒引起人机体感染和疾病的能力 89 一 病毒的传播途径 90 水平传播 horizontaltransmission 病毒在人群中不同个体之间传播垂直传播 verticaltransmission 母体的病毒经胎盘或产道传播给子代HBV HCV CMV HIV和风疹病毒 传播方式 91 病毒的体内播散 局部感染localinfection病毒侵入机体后 只在入侵部位感染细胞 增殖并产生病变 全身感染systemicinfection从入侵部位经血流或神经系统向全身或到达远离入侵部位播散 局部直接播散 血液播散 经神经系统播散 92 二 病毒感染类型 隐性感染 病毒携带者显性感染 急性病毒感染 病原消灭型感染 持续性病毒感染 93 94 持续性病毒感染 慢性病毒感染 chronicviralinfection HBV CMV EBV潜伏性病毒感染 latentviralinfection HSV导致的唇部单纯疱疹慢发病毒感染 slowvirusinfection AIDS 亚急性硬化性脑炎 SSPE