病毒病毒病毒v

1、 第四章第四章 病毒病毒(Virus) 3000BC，埃及孟非思壁画中，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症长老患小儿麻痹症健康的（已经健康的（已经过基因修饰）过基因修饰）和病变的基因和病变的基因在细胞内并存在细胞内并存关于非典型肺炎关于非典型肺炎n20032003年年4 4月月1616日由世界卫生组织确认由冠日由世界卫生组织确认由冠状病毒的一个变种引起。状病毒的一个变种引起。n这种病毒从未在人身上发现过。这种病毒从未在人身上发现过。n又一从动物传给人类的疾病。又一从动物传给人类的疾病。n已完成测序，但没有开发出疫苗已完成测序，但没有开发出疫苗n预防为主，勤洗手。预防为主，勤洗手。禽流感病毒是最简

2、单的生命，病毒是最简单的生命，它渺小的令人不敢忽略，它渺小的令人不敢忽略，人们对病毒认识最晚最不清楚，人们对病毒认识最晚最不清楚，它是对人类危害最大的一类生物，它是对人类危害最大的一类生物，人们对病毒引起的疾病无能为力人们对病毒引起的疾病无能为力 . .！？！？人类面临的一个挑战人类面临的一个挑战越来越多的 由病毒引起的疾病 告诉我们一条亘古不变的真理： 爱护野生动物就是爱护我们自己！知者为智， 智通天下!第一节第一节 病毒概述病毒概述n一、病毒的特点：一、病毒的特点：1.1.形体微小。形体微小。2.2.无细胞结构，主要成分为核酸和蛋白无细胞结构，主要成分为核酸和蛋白质。质。3.3.无独立代谢

3、酶系，专性活细胞内寄生。无独立代谢酶系，专性活细胞内寄生。4.4.有感染态和非感染态两种状态。有感染态和非感染态两种状态。5.5.对抗生素不敏感，对干扰素敏感。对抗生素不敏感，对干扰素敏感。二、病毒的概念二、病毒的概念目前尚无定论目前尚无定论 n 病毒是超显微的，无细胞结构，病毒是超显微的，无细胞结构，专性活细胞内寄生，在活细胞外具一专性活细胞内寄生，在活细胞外具一般化学大分子特征，一旦进入宿主细般化学大分子特征，一旦进入宿主细胞又具有生命特征。胞又具有生命特征。三、病毒种类的划分三、病毒种类的划分n1.1.根据病毒所寄生的细胞不同，可将病毒根据病毒所寄生的细胞不同，可将病毒分为三类：分为三类

4、：(1)(1)微生物病毒：噬菌体微生物病毒：噬菌体(2)(2)植物病毒：如植物病毒：如TMVTMV病毒病毒(3)(3)动物病毒：冠状病毒、流感、乙肝、动物病毒：冠状病毒、流感、乙肝、HIVHIV、疱疹病毒、口蹄疫、狂犬、昆虫病毒疱疹病毒、口蹄疫、狂犬、昆虫病毒等等 噬菌体病毒噬菌体病毒烟草花叶病毒ac乙肝病毒和乙肝病毒和HIVn2.2.根据病毒核酸结构的不同，病毒可根据病毒核酸结构的不同，病毒可分为：分为：nDNA viruses (ss DNA, ds DNA)nRNA viruses (ss RNA, ds RNA)Animal Viruses (RNA Viruses)小小RNA病毒病毒

5、呼吸道肠道病毒呼吸道肠道病毒披膜病毒披膜病毒棒状病毒棒状病毒正粘病毒正粘病毒布尼奥罗病毒布尼奥罗病毒冠状病毒冠状病毒阿雷那病毒阿雷那病毒 反转病毒反转病毒副粘病毒副粘病毒Animal Viruses (DNA Viruses)Parvovirus (细小病细小病毒毒)Papovavirus (乳头乳头多瘤空泡病毒）多瘤空泡病毒）Adenovirus （腺病（腺病毒）毒）Iridovirus (虹彩病毒虹彩病毒)Hepadnavirus (肝炎肝炎DNA病毒）病毒）Poxvirus (天花病毒）天花病毒）Herpesvirus (疱疹疱疹病毒）病毒）3.3.现在的病毒分类系统现在的病毒分类系统n

6、分为分为8 8大类，大类，6262科：科：A.dsDNAA.dsDNA病毒病毒B.ssDNAB.ssDNA病毒病毒C.DNAC.DNA和和RNARNA逆转录病毒逆转录病毒D.dsRNAD.dsRNA病毒病毒E.E.负意负意ssRNAssRNA病毒病毒F.F.正意正意ssRNAssRNA病毒病毒G.G.亚病毒因子亚病毒因子H.H.裸露裸露RNARNA病毒病毒 四、毒粒的形态结构和化学成分四、毒粒的形态结构和化学成分n（一）毒粒的大小（一）毒粒的大小(1)(1)大小：大小：多在多在100nm100nm左右左右，20 nm 300 nm 天花病毒（天花病毒（ Smallpox） ：200 nm200

7、 nm（大）（大） 脊髄灰质炎病毒脊髄灰质炎病毒( (Polio virus) )：28 nm28 nm（小）（小）微生物的大小比较微生物的大小比较葡萄球菌葡萄球菌(1000nm） 牛痘病毒牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次体立克次体450nm衣原体衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 ( 65 95nm )B、腺病毒、腺病毒 (70nm )C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm )D、乙脑病毒、乙脑病毒 ( 40nm )E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm )F、流感病毒、流感病毒 ( 100nm )G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒（二）病毒的形态（二）病毒的形态

8、 ( (毒粒的形态毒粒的形态) ) 1. 1.典型病毒的结构典型病毒的结构（1）核酸）核酸（2）蛋白质衣壳）蛋白质衣壳（3）包膜）包膜 病毒体结构模式病毒体结构模式包膜子粒包膜核心衣壳壳粒核衣壳（1 1）病毒的核酸）病毒的核酸4 4种类型：种类型：ss DNA；ds DNA；ss RNA；ds RNA病毒核酸的形状有两种：病毒核酸的形状有两种： 线状：线状：RNARNA病毒较多病毒较多 环状：环状：DNADNA病毒较多病毒较多感染性核酸和非感染性核酸感染性核酸和非感染性核酸（2 2）病毒的蛋白质衣壳）病毒的蛋白质衣壳衣壳蛋白衣壳蛋白 衣壳粒衣壳粒 衣壳衣壳组成：组成：蛋白质亚基构成的衣壳粒蛋白

9、质亚基构成的衣壳粒功能：功能：构成壳体，保护核酸，参与无构成壳体，保护核酸，参与无包膜病毒的吸附，决定病毒的宿主包膜病毒的吸附，决定病毒的宿主嗜性。嗜性。（3 3）病毒的包膜）病毒的包膜 病毒的包膜是病毒以出芽方式成熟病毒的包膜是病毒以出芽方式成熟时，由宿主细胞膜衍生而来。主要成分为时，由宿主细胞膜衍生而来。主要成分为包膜糖蛋白，包膜糖蛋白，为病毒吸附蛋白，协同为病毒吸附蛋白，协同启动病毒感染，启动病毒感染，是病毒的主要表面抗是病毒的主要表面抗原。原。 包膜具有维系病毒结构，保护衣壳。包膜具有维系病毒结构，保护衣壳。包膜蛋白是启动病毒感染所必须的结构包膜蛋白是启动病毒感染所必须的结构。爱滋病毒

10、的出芽繁殖产生包膜爱滋病毒的出芽繁殖产生包膜流感病毒的包膜流感病毒的包膜和包膜突起和包膜突起脑炎病毒的包膜突起脑炎病毒的包膜突起2.2.病毒的衣壳对称结构病毒的衣壳对称结构（1 1）螺旋对称）螺旋对称 TMVTMV病毒病毒（2 2）二十面体对称）二十面体对称腺病毒腺病毒（3 3）双对称）双对称病毒的形态：球形、杆状、复杂形病毒的形态：球形、杆状、复杂形病毒的其它化学成分(P175)n包膜蛋白n毒粒酶n脂质n糖类3.3.病毒的群体形态病毒的群体形态n包含体包含体n噬菌斑噬菌斑n空斑空斑n枯斑枯斑包涵体（inclusion body）是病毒的聚集体;是病毒的合成部位;是病毒蛋白和与病毒感染有关的蛋

11、白质非病毒性包涵体,由化学因子或细菌感染形成噬菌斑(plaque)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噬菌斑噬菌斑敏感菌菌苔敏感菌菌苔空斑和病斑 在动物细胞培养物上的与噬菌斑类似的空斑,称为病斑.因为受肿瘤病毒感染.Cncnc-micro枯斑 二、 病毒的复制病毒的复制周期：以时间顺序分为五步病毒的复制周期：以时间顺序分为五步 1.1.吸附吸附：病毒表面：病毒表面蛋白与宿主细胞受体蛋白与宿主细胞受体特异性结合，是启动特异性结合，是启动病毒感染的第一步。病毒感染的第一步。2.2.侵入侵入细胞膜移位细胞膜移位融合融合

12、内吞内吞3.3.脱壳脱壳n 病毒侵入宿主细胞后，去掉包膜病毒侵入宿主细胞后，去掉包膜和壳体而释放出病毒核酸的过程，与和壳体而释放出病毒核酸的过程，与病毒的侵入一起发生。病毒的侵入一起发生。吸附吸附病毒的增殖过程病毒的增殖过程穿入穿入脱壳脱壳早期蛋白早期蛋白晚期蛋白晚期蛋白装配装配DNA复制复制核酸游离核酸游离成熟成熟释放释放4.4.病毒大分子的合成病毒大分子的合成分为三个阶段：分为三个阶段：n病毒早期基因的表达：早期蛋白病毒早期基因的表达：早期蛋白n病毒基因组的复制：有各种复制形式病毒基因组的复制：有各种复制形式n病毒晚期基因的表达：合成结构蛋白病毒晚期基因的表达：合成结构蛋白1 1、DNAD

13、NA病毒（双链）：病毒（双链）： 细胞核内合成细胞核内合成DNADNA，细胞质内合成病毒蛋白，细胞质内合成病毒蛋白早期：早期：病毒病毒DNADNA依赖依赖DNA的的RNA多聚酶多聚酶早期早期mRNAmRNA转转 译译早期蛋白早期蛋白DNADNA多聚酶多聚酶脱氧胸腺嘧啶激酶脱氧胸腺嘧啶激酶调控病毒基因组转录的酶调控病毒基因组转录的酶抑制宿主细胞生物合成的酶抑制宿主细胞生物合成的酶药物作用的靶药物作用的靶晚期：晚期：解链解链正链正链DNA负链负链DNADNADNA多聚酶多聚酶子代子代DNA转录转录晚期晚期mRNAmRNA晚期蛋白晚期蛋白病毒衣壳蛋白病毒衣壳蛋白及其他结构蛋白及其他结构蛋白2 2、R

14、NARNA病毒（单链）：病毒（单链）： 多数在细胞质内合成子代多数在细胞质内合成子代RNARNA及病毒蛋白及病毒蛋白（1 1）正单链）正单链RNARNA病毒（病毒（有有mRNAmRNA功能功能）：）：正单链正单链RNARNA复制复制子代子代RNA结构蛋白（结构蛋白（衣壳蛋白等衣壳蛋白等）非结构蛋白非结构蛋白（依赖依赖RNA的的RNA多聚酶多聚酶） 双链双链RNARNA（复制中间型）（复制中间型）药物作用的靶药物作用的靶（2 2）负单链）负单链RNARNA病毒病毒（有依赖有依赖RNA的的RNA多聚酶多聚酶）：负单链负单链RNARNA依赖依赖RNA的的RNA多聚酶多聚酶正单链正单链RNARNA（有

15、（有mRNAmRNA功能）功能）子代子代RNA 结构蛋白结构蛋白（衣壳蛋白等衣壳蛋白等）双链双链RNARNA（复制中间型）（复制中间型）药物作用的靶药物作用的靶解链解链（3 3）逆转录病毒）逆转录病毒（有逆转录酶，即依赖有逆转录酶，即依赖RNA的的DNA多聚酶多聚酶）单链单链RNARNA逆转录酶逆转录酶RNARNADNADNA（复制中间型）（复制中间型）进入细胞核进入细胞核双链双链DNADNA整合（整合（前病毒前病毒）子代病毒子代病毒RNARNA病毒病毒mRNAmRNA病毒蛋白质病毒蛋白质DNADNA肿瘤发生肿瘤发生药物作用的靶药物作用的靶ssDNA fCfC174核酸核酸的滚环复制的滚环复制

16、 复制型（复制型（RFRF）RNA 噬菌体噬菌体MS2组装与释放组装与释放assembly and release 装配装配细胞核内细胞核内细胞质内细胞质内核膜上核膜上胞质膜上胞质膜上释放释放 裂解细胞释放裂解细胞释放（无包膜病毒无包膜病毒） 出芽释放出芽释放（有包膜病毒有包膜病毒）装配（装配（assembly）病毒的装配病毒的装配和释放和释放nT4T4噬菌体的噬菌体的装配装配A.A.无尾丝的尾部装配无尾丝的尾部装配B.B.头部的装配头部的装配C.C.尾部与头部自发结尾部与头部自发结合合D.D.尾丝与装配好的颗尾丝与装配好的颗粒的结合粒的结合释放释放：裂解宿主细胞：裂解宿主细胞 有包膜的病毒通

17、过出芽释放子代病毒如：如：HIVHIV流感病毒等流感病毒等Generalized Life Cycle forHerpes Simplex Virus Type I. Simplified Life Cycle of Influenza Virus. .三、病毒的一步生长曲线三、病毒的一步生长曲线n什么是病毒的一步生长曲线？什么是病毒的一步生长曲线？ 研究病毒复制的一个经典实验曲研究病毒复制的一个经典实验曲线。用线。用适量适量的病毒接种于标准敏感菌株，的病毒接种于标准敏感菌株，建立同步感染，继续培养，定时取样测建立同步感染，继续培养，定时取样测定培养物中的病毒感染效价，以感染时定培养物中的病毒

18、感染效价，以感染时间为横坐标，以病毒感染效价为纵坐标，间为横坐标，以病毒感染效价为纵坐标，绘制的病毒特征性的繁殖曲线。绘制的病毒特征性的繁殖曲线。 一步生长曲线一步生长曲线 Free virusComplete virus分为三个时期分为三个时期1.1.潜伏期潜伏期: : 隐蔽期隐蔽期2.2.裂解期裂解期3.3.平稳期平稳期六六 病毒的非增殖性感染病毒的非增殖性感染增殖性感染：增殖性感染：病毒感染允许细胞，病毒感染允许细胞， 产生子代病毒。产生子代病毒。非增殖性感染：非增殖性感染：病毒感染细胞，病毒感染细胞， 由于细胞或病毒由于细胞或病毒 的因素不产生病毒。的因素不产生病毒。病毒的感染病毒的感

19、染正常细胞转化正常细胞转化为肿瘤细胞为肿瘤细胞潜伏感染潜伏感染质粒正常细胞转化正常细胞转化为肿瘤细胞为肿瘤细胞有效感染有效感染持续感染持续感染潜伏感染潜伏感染病病毒毒感感染染机机后后的的几几种种结结果果病毒细胞核（一）、非增殖性感染的类型（一）、非增殖性感染的类型1.1.流产感染：流产感染： 由于细胞（非允许细胞）由于细胞（非允许细胞） 或病毒（缺损病毒）引起。或病毒（缺损病毒）引起。2.2.限制性感染限制性感染：细胞的瞬时允许或仅有少：细胞的瞬时允许或仅有少 量细能产生子代病毒引起。量细能产生子代病毒引起。 3.3.潜伏感染：潜伏感染：感染细胞内有病毒存在，但感染细胞内有病毒存在，但 无感染性病毒颗粒产生。是恶性肿无感染性病毒颗粒产生。是恶性肿 瘤产生的原因之一。瘤产生的原因之一。 （二）、缺损病毒（二）、缺损病毒特点：特点：缺损病毒的复制需要辅助病毒的协助。缺损病毒的复制需要辅助病毒的协助。n1.1.干扰缺损病毒：干扰缺损病毒：又称又称DIDI颗粒。病毒复制时颗粒。病毒复制时产生的缺失突变体，依赖同源病毒才能复制，产生的缺失突变体，依赖同源病毒才能复制，但干扰辅助病毒的复制。但干扰辅助病毒的复制。n2.2.卫星病毒：卫星病毒：绝对缺损，与辅助病毒很少同绝对缺损，与辅助病毒很少同源。源。n3.