药剂学第三章 形态与结构

1、1 第三章第三章 病毒的形态与结构病毒的形态与结构 生命科学与技术学院生命科学与技术学院 李李 灏灏 2 3 第一节第一节 病毒的形态与大小病毒的形态与大小 4 普通光学显微镜：普通光学显微镜： 光源：可见光 分辨率：200 nm 放大倍数： 1000-1500倍（油镜镜头） 一、病毒的大小一、病毒的大小 列文虎克（1632-1723） 5 电子显微镜电子显微镜 1、透射电子显微镜（TEM） 2、扫描电子显微镜（SEM） 3、扫描隧道显微镜（STM） 扫描电子显微镜 CS3400 （Scaning Electron Microscope） Hitachi（日立）-7650 透射电子显微镜 ST

2、M 6 光学显微镜、光学显微镜、TEM、SEM成像原理比较成像原理比较 电子显微镜电子显微镜 光源：电子束 分辨率：0.2-1 nm 放大倍数：数千、数万及数十万倍 7 8 电子显微镜下蚊子头部 纤毛上的病毒（35000） 光学显微镜下 蚊子头部（ 200） 扫描电子显微镜下 金黄色葡萄球菌（5000） 9 10 葡萄球菌葡萄球菌 1000nm 立克次体立克次体 450nm 衣原体衣原体 390nm 痘苗病毒痘苗病毒 300250nm 烟草花叶病病毒烟草花叶病病毒 100nm 流感病毒流感病毒 40nmnm乙脑病毒乙脑病毒 30nm 脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒 70nm 腺病毒腺病毒 659

3、5nm 噬菌体噬菌体 11 一些病一些病 毒毒 大大 小小 牛痘苗病毒传染性浓泡皮炎病毒 腮腺炎病毒 T偶数病毒 疱疹病毒 大蚊病毒流感病毒 烟草花叶病毒腺病毒多瘤病毒 脊髓灰质炎病毒 1微米 12 二、病毒的形态特征二、病毒的形态特征 （1）核心（髓核）: 单一型核酸(DNA或RNA)， 决定病毒的遗传变异与感染。 （2）衣壳: 蛋白质，由一定数量的蛋白质壳 粒 聚合而成。 * 衣壳呈三种对称型 1、病毒基本结构病毒基本结构 （一）病毒结构病毒结构 13 衣壳（capsid）：由许多蛋白 质壳粒组成，保护核酸，介导 病毒感染细胞且有抗原性。 核心（core）：核酸，构成 病毒的基因组（gen

4、ome）。 壳粒(capsomere)： 由少数几种重复的由少数几种重复的 多肽亚单位组成多肽亚单位组成 核 衣 壳 14 2 2、病毒辅助结构、病毒辅助结构包膜包膜 （1）包膜是病毒出芽释放时包上的一层宿主细胞膜 或核膜，由脂质、蛋白质和糖类组成。 （2）刺突(包膜突起)：某些病毒包膜表面镶嵌有糖 蛋白，为放射状排列的大小不等的钉状突起，称 为刺突。 * 功能：与致病性有关，具有抗原性。 No Image 15 包膜（包膜（envelope）:包绕在核衣壳外，上常有刺突（包绕在核衣壳外，上常有刺突（spike），）， 是病毒的表面抗原。是病毒的表面抗原。 包膜子粒、包膜子粒、 刺突刺突 包膜

5、包膜 16 病毒形态多种多样，基本形 态为杆状、球状和蝌蚪状。 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) 动物病毒多为球状，植物病 毒多为杆状，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。 （二）病毒形态（二）病毒形态 17 电子显微镜下的病毒电子显微镜下的病毒 杆状杆状 球状球状 蝌蚪状蝌蚪状 18 19 TMV 20 冠状病毒冠状病毒 21 No Image No Image 子弹状的狂犬病毒 22 噬菌体 23 痘病毒 24 昆虫病毒 25 26 是病毒的聚集体 是病毒的合成部位 是病毒蛋白和与病毒

6、感染有关的蛋白质 非病毒性包涵体,由化学因子或细菌感染形成 27 下层培养基下层培养基 双层培养基双层培养基 敏感菌敏感菌+ +上层培养基上层培养基 噬菌体稀释液噬菌体稀释液 培养培养 噬菌斑噬菌斑敏感菌菌苔敏感菌菌苔 28 29 30 31 32 病毒的 结构 基本结构 （核衣壳） 辅助结构包膜：脂质、蛋白 质、多糖等 核心：DNA或RNA 衣壳：蛋白质 病毒的化 学组成 1、病毒的核酸：一种病毒只含有一种类型的核酸，或 DNA或RNA；单链或双链；线状或环状；单链的可为正链 或负链，所以其类型极其多样化。 2、蛋白质衣壳：由一定数量的蛋白质亚单位衣 壳粒按一定的排列组合构成。不同病毒衣壳中

7、衣壳粒的数 目不同。 3、包膜：也称囊膜或被膜，为某些病毒所特有，主 要成分是脂质和以糖蛋白形式存在的多糖类。 33 二、病毒核酸及其功能二、病毒核酸及其功能 RNARNA携带遗传信息携带遗传信息 34 (1)化学成分为DNA或RNA，据此将病毒分DNA病毒 和RNA病毒； (2)核酸可线型或环型、分单股或双股； (3)携带病毒的全部遗传信息，是病毒的基因组，大 小相差悬殊，复制方式多样，基因组控制病毒的生殖、 遗传和变异。 二、病毒核酸及其功能二、病毒核酸及其功能 存在形式多样 35 C57BL/6J DBA/2 36 呼呼肠肠病毒病毒 小小RNA病毒病毒套膜病毒套膜病毒 布尼布尼亚亚病毒病

8、毒 冠冠状状病毒病毒 黃病毒黃病毒 丝状丝状病毒病毒弹状弹状( (杆状杆状) )病毒病毒 正黏液病毒正黏液病毒 副黏液病毒副黏液病毒 星星状状病毒病毒 沙沙状状病毒病毒 杯杯状状病毒病毒 反反转录转录病毒病毒 37 各段RNA的分子数目在 病毒提纯物中不等量存 在 绝大部分不存在5帽子 和3尾 分段分段RNARNA病毒病毒 38 分段和多组分病毒基因组分段和多组分病毒基因组 分段（segmented）病毒基因组：基因组被分为两个或两 个以上的不同的核酸分子，但被包装在同一个病毒粒子中。 多分体（multipartite）病毒基因组：基因组分段后的每 个 基因组片段包装在不同的病毒颗粒中。 分布

9、广泛：在人、动物和植物的病毒中都有存在 只在植物病毒中少量存在 颗粒大小上经常存在差异（基因组片段长度） 在分节段的RNA植物病毒中，常见多分体基因组，即同一病毒的几个 RNA节段分别装入衣壳中，形成大小不同的颗粒，有的分装在两种颗 粒中称二分体基因组，如豇豆花叶病毒；有的分装在3种颗粒中称三分 体基因组，如黄瓜花叶病毒和雀麦花叶病毒。 39 病毒基因组分段的优点病毒基因组分段的优点 a）降低包装压力； b）降低了造成断裂的可能性，提高编码能力。 a）侵染效率低； b）容易产生变异； c）具有较高的重组率。 病毒基因组分段的缺点病毒基因组分段的缺点 40 41 42 结构蛋白：是组成病毒体的蛋

10、白成分，可离心沉 淀后分离纯化。 （2）基质蛋白： （3）包膜蛋白： （1）衣壳蛋白： 43 44 非结构蛋白：可存在于病毒体内也可仅存在于宿 主细胞内。 （1）病毒内所有的重要的酶类； （2）抑制宿主细胞生物合成或抑制病毒抗原 经MHC递呈的蛋白； （3）转化宿主细胞的作用； （4）抗细胞因子或抗细胞凋亡作用。 45 四、病毒脂质及其功能四、病毒脂质及其功能 46 五、病毒糖类及其功能五、病毒糖类及其功能 47 六、病毒其他组分六、病毒其他组分 48 49 50 51 病毒壳体对称类型病毒壳体对称类型 烟草花叶病毒腺病毒大肠杆菌T偶数噬菌体 遗传物质遗传物质 蛋白质蛋白质 遗传物质遗传物质 蛋白质蛋白质 遗传物质遗传物质 蛋白质蛋白质 52 二、螺旋对称壳体二、螺旋对称壳体 53 54 RNA 壳粒 55 56 Cubic Helical 57 三、二十面对称壳体三、二十面对称壳体 正四面体 正六面体 正八面体 正十二面体正二十面体 58 59 60 二十面三角体 并非严格几何学意义的20面体 61 62 63 64 五邻体 六邻体 65 20面体立体对称型面体立体对称型 螺旋对称型螺旋对称型 四、复合对称壳体四