病毒形态与结构

病毒的形态与结构 一 病毒的大小 第一节病毒的形态与大小 病毒的大小一般用nm表示 各种病毒的大小差别很大 最大的病毒子为300nm 痘病毒 最小的病毒为20nm 口蹄疫病毒 测量单位为纳米 nm 为1 1000 m 150nm大型病毒 最大300nm 1 电子显微镜测量法 可观察病毒形态结构 测量病毒体的大小 2 超过滤法 使用超滤膜的滤孔 估计病毒颗粒的大小 3 超速离心沉淀法 根据病毒的沉降速度推算病毒的分子量与大小 研究病毒大小的方法 二 病毒的形态特征 病毒的个体形态病毒的个体极其微小 结构简单 但它们却是形态各异 丰富多彩 1 光学显微镜 仅用于大病毒颗粒 如痘类病毒 和病毒包涵体的检查 2 电子显微镜检查法 1 电镜直接检查法某些病毒感染的早期 临床标本中就可出现病毒颗粒 标本经粗提浓缩后用磷钨酸盐负染 电镜下直接观察 可发现病毒颗粒 获得诊断 2 免疫电镜检查法将病毒标本制成悬液 加入特异性抗体 混匀 使标本中的病毒颗粒凝集成团 再用电镜观察 可提高病毒的检测率 本法比电镜直接检查法更特异 更敏感 3 X线晶体衍射法根据X线衍射图谱 用数学方式处理来研究病毒结构亚单位和分子结构等 但标本必须为结晶 可用于无包膜病毒的研究 病毒形态的研究方法 1 球形 Sphericity 大多数人类和动物病毒为球形 如脊髓灰质炎病毒 疱疹病毒及腺病毒等 2 丝形 Filament 多见于植物病毒 如烟草花叶病病毒等 人类某些病毒 如流感病毒 有时也可形成丝形 3 弹形 Bullet shape 形似子弹头 如狂犬病病毒等 其他多为植物病毒 4 砖形 Brick shape 如痘病毒 无花病毒 牛痘苗病毒等 其实大多数呈卵圆形或 菠萝形 5 蝌蚪形 Tadpole shape 由一卵圆形的头及一条细长的尾组成 如噬菌体 鸡痘病毒 不同形态的病毒颗粒 A B C 球状 分别为疱疹病毒 昆虫多角体病毒和流感病毒 D 杆状 烟草花叶病毒 E 噬菌体 T4噬菌体 F G 多面体 分别为腺病毒和脊髓灰质炎病毒 病毒的群体形态 病毒感染宿主细胞后 可形成由大量病毒粒子和蛋白质构成的病毒群体 包涵体 噬菌斑 空斑 病斑和枯斑 第二节病毒的组成和功能 病毒体 virion 一个成熟有感染性的病毒颗粒称 病毒体 又称病毒粒 病毒颗粒 病毒粒子 一 病毒的化学组成 核心位于病毒体的中心 由一种类型的核酸构成 含DNA的称为DNA病毒 含RNA的称为RNA病毒 二 病毒核酸及其功能 1 病毒的核酸 一种病毒只含有一种核酸 DNA或RNA 植物病毒绝大多数含RNA 少数含DNA 动物病毒一部分含DNA 一部分含RNA 细菌病毒普遍含DNA 含RNA的极少 病毒的DNA与RNA均有单链和双链 DNA病毒核酸多为双股 除微小病毒外 RNA病毒核酸多为单股 除呼肠孤病毒外 病毒的核酸类型多样化 病毒的核酸大小 2 核酸的功能 控制病毒的遗传和变异核酸蕴藏着病毒遗传信息 若用酚或其他蛋白酶降解剂去除病毒的蛋白质衣壳 提取核酸并转染或导入宿主细胞 可产生与亲代病毒生物学性质一致的子代病毒 控制病毒增殖编码病毒结构蛋白和功能蛋白大型病毒的核酸分子量相对大 能编码病毒的全部结构蛋白和病毒复制所需的许多酶小病毒的核酸分子小 可能不编码这些酶 因此复制时要宿主细胞提供 具有感染性将提纯的病毒核酸 如肠道病毒RNA 如加至活细胞可以启动病毒复制从而感染细胞 从感染细胞中可以获得子代完整病毒颗粒 逆转录性一些病毒颗粒中含逆转录酶 可以将病毒RNA逆转成DNA 这些病毒的核酸 RNA 不具有感染性 因为它们不能在宿主细胞内获得逆转录酶以支持其RNA逆转录 并进而生成mRNA 三 病毒蛋白质及其功能 1 病毒蛋白质 结构蛋白 structuralprotein 非结构蛋白 non structuralprotein 构成一个完整的 形态成熟的病毒颗粒所必需的蛋白质 包括粒壳蛋白 包膜蛋白等 由病毒基因组所编码的 但并不结合于病毒颗粒中的蛋白质 如复制酶和装配酶等 1 形成保护性的外壳 2 与病毒的构型和抗原性有关 3 入侵细胞 4 参与核酸的转录 调控 加工和复制过程 5 特殊功能的病毒蛋白如 血凝素 能凝集某些动物的红细胞 称为红细胞凝集作用 2 病毒蛋白质的功能 四 病毒脂质及其功能 许多病毒的包膜内存在有脂类化合物 如磷脂 脂肪酸 甘油三酸脂和胆固醇等 这些脂类几乎都是由病毒粒子在细胞内成熟 在细胞膜处释放 直接从寄主细胞膜上得到 病毒脂类的存在与病毒的吸附和侵入有关 五 病毒糖类及其他成分 除病毒的核酸中所含戊糖外 有的病毒还含有少量的碳水化合物 为核糖或脱氧核糖和磷酸组成的核酸骨架 有包膜病毒中碳水化合物以寡糖侧链的形式与蛋白质结合形成包膜糖蛋