病毒的形态结构课件

病毒的形態結構譚峰第一節概述1、病毒研究的簡史西元前3000，埃及孟非思壁畫中長老小兒麻痹症脊髓灰質炎病毒第一節概述1、病毒研究的簡史

（1）古希臘Aristotle於西元前4世紀狂犬病的症狀。中國印度於西元前2-3世紀記載天花(自1978

年以來世界上沒有再發生過天花)天花病毒（邊長為400nm）（2）認識病毒1886年，德國農業化學家邁爾在荷蘭的接種試驗

(煙草花葉病是一種傳染性疾病)1892年，俄羅斯伊萬諾夫斯基（Ivanovsky

）煙草花葉病感病因子（細菌濾器濾過性）1898年，HollandM.W.Beijerinch煙草花葉病的感染因數能通過細菌濾器，可被乙醇沉澱而不失去其感染性，能在瓊脂凝膠中擴散，但在人工培養基上不能生長。給該病原體取名：病毒。1898年，LoefflerandFrosch，發現口蹄疫病毒FWTwort（1915年）、Fd’Herelle（1917年），分別發現細菌（Shigelladysenteriae）病毒——噬菌體（phage）電鏡照片顯示了多個噬菌體附著在一個細菌的細胞壁表面（3）電鏡下觀察與化學分析時期1935年，AmericaStanley提純、結晶TMV，獲諾貝爾獎。1939年，GermanyKausche電鏡下看到TMV為杆形。（4）分子生物學研究期1952年Hershey,Chase同位素實驗證實DNA是phage遺傳物質。1970年Baltimere,Temin單鏈RNA病毒中發現反轉錄酶及其致癌作用。1971年類病毒1982年朊病毒1983年擬病毒2、病毒的生物學特點回本節目錄(1)個體極小

病毒個體叫病毒粒子（virion），絕大多數的大小介於最小的細菌和最大的蛋白質分子之間。只能通過電子顯微鏡觀察。回本節目錄微生物的大小比較葡萄球菌(1000nm）

牛痘病毒300×250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體

(65×95nm)B、腺病毒

(70nm)C、脊髓灰質炎病毒

(30nm)D、乙腦病毒

(40nm)E、蛋白分子

(10nm)F、流感病毒

(100nm)G、煙草花葉病毒回本節目錄支原體痘病毒皰疹病毒流感病毒1μ葡萄球菌微RNA病毒（2）無細胞結構

由核酸和蛋白質組成的有生命特徵的核蛋白顆粒，且只含有一種核酸（DNA或RNA）。回本節目錄AIDSHIV回本節目錄（3）專性活體寄生

因不具備維持生命活動的完整酶系統，只有在活的宿主細胞內才能表現生命活動，具有生命的特徵。在細胞外，不能獨立進行新陳代謝，只具有一般大分子的特徵。回本節目錄

（4）通過複製來繁殖流感病毒回本節目錄正常細胞細胞病變(CPE)（5）對抗生素不敏感，對干擾素敏感。（6）有些病毒的核酸能整合到宿主細胞DNA中，從而誘發潛伏感染或腫瘤性疾病。回本節目錄病毒與其它微生物的區別回本節目錄3、病毒的定義病毒是一類超顯微的非細胞生物，每一種病毒只含有一種核酸；它們只能在活細胞內營專性寄生，靠其宿主代謝系統的協助來複製核酸、合成蛋白質等組分，然後再進行裝配而得以增殖；在離體條件下，它們能以無生命的化學大分子狀態長期存在並保持其侵染活性。非細胞生物（真）病毒：至少含核酸和蛋白質二種組分亞病毒類病毒：只含具侵染性的RNA組分衛星RNA：只含有不具侵染性的RNA組分朊病毒：只含蛋白質4、病毒與人類、動植物的關係有害方面有利方面1.部分病毒危害人類的身體健康，如最常見的流感病毒、乙肝病毒。過去的天花病毒、狂犬病毒曾經帶給人類巨大的災難，現在的愛滋病病毒(HIV)、埃博拉病毒等，更被人類視作新世紀的瘟疫。

2.許多病毒會危害人類的經濟作物、家禽家畜等，如煙草花葉病毒危害種煙業；豬瘟、禽流感病毒危害飼養業等；潛藏在農作物中的病毒還會導致農作物減產，國外實驗證明，將馬鈴薯種苗的病毒脫去後，普遍增產20%左右。

3.一些細菌病毒會破壞人類使用微生物進行生產的產業如味精業。1.預防接種:製造病毒疫苗(流感疫苗、牛痘疫苗等)--控制一些疾病。

2.利用病毒的特性，人們用綠膿桿菌病毒防止燒傷病人傷口受綠膿桿菌感染化膿；用病毒防止手術後病人長傷疤等.3.利用病毒可制高效的生物農藥，如利用多角體病毒防治松毛蟲、粘蟲等，即達到控制害蟲的目的，對人畜健康和環境又完全無害。病毒引起疾病的特點涉及面廣：75%由病毒引起傳染性強、傳播迅速：如流感病毒病死率高：如狂犬病病毒後遺症嚴重：如脊灰病毒持續感染：如乙肝病毒引起腫瘤：如愛滋病毒致畸性：如風疹病毒特效藥少，對抗生素不敏感預防是重點第二節病毒的形態結構一、病毒的大小與形態1、病毒的大小

測量單位：納米（nm）

<50

nm小型病毒

50nm-150nm中等大小病毒（大多數）

150nm大型病毒（最大300nm）痘病毒科彈狀病毒科副粘病毒科皰疹病毒科布尼病毒科逆轉錄病毒科正粘病毒科腺病毒科絲狀病毒科噬菌體呼腸病毒科披膜病毒科乳多空病毒科微RNA病毒科細小病毒科100nm大型病毒中大型病毒中小型病毒小型病毒2、病毒的形態

主要有五種：

①磚形（如：痘病毒）

②球形（絕大多數病毒)③子彈形（如：狂犬病病毒）

④蝌蚪形（噬菌體）

⑤杆形（多見於植物病毒）球形子彈形磚形蝌蚪形杆形脊髓灰質炎病毒球形病毒煙草花葉病毒杆形病毒痘病毒磚形病毒狂犬病毒子彈形病毒有被膜T4噬菌體蝌蚪形病毒流感病毒絲狀有被膜的病毒乙肝病毒腺病毒輪狀病毒天花病毒Ebola病毒HSV-2天花病毒（黑色的）兩個不同的流感病毒株通過抗原轉移或基因重排，形成新的病毒株。二、病毒的結構裸露病毒囊膜病毒病毒子結構模式圖囊膜病毒殼粒衣殼芯髓核衣殼囊膜（一）核酸：決定病毒的遺傳和變異（一）核酸：決定病毒的遺傳和變異1、特點：（1）病毒只含一種核酸，構成病毒體的芯髓。（2）核酸類型多樣化mRNA的堿基序列作為標準，凡與此相同的核酸稱為正股（positivesense），與其互補的則為負股（negativesense）。核酸可分單股（singlestranded）或雙股（doublestranded）、線狀（linear）或環狀（circular）、分節段（segmented）或不分節段

線狀、分節段單股環狀（3）分子量小，基因組結構簡單，所含基因數目少。（4）病毒基因組核酸複製多樣化（5）病毒核酸更易受宿主細胞的影響而發生基因突變和重組（6）有些病毒去除囊膜和衣殼，裸露的DNA或RNA也能感染細胞，這樣的核酸稱為傳染性核酸。2、規律：（1）DNA病毒核酸多為雙股，個別為單股（2）RNA病毒核酸多為單股，個別為雙股（3）多數DNA和RNA病毒核酸為完整的分子，連續不間斷，個別RNA病毒核酸為不連續、間斷的（4）多數病毒核酸呈線狀，個別呈環狀病毒子結構模式圖囊膜病毒殼粒衣殼芯髓核衣殼囊膜（二）衣殼指核酸的外周包有的蛋白質外殼，由一定數量的殼粒排列而成。功能：①保護病毒核酸；

②介導病毒核酸進入宿主細胞；

③具有抗原性，能引起免疫應答。殼粒的對稱形式

螺旋對稱型二十面體立體對稱型複合對稱型病毒子結構模式圖囊膜病毒殼粒衣殼芯髓核衣殼囊膜（三）囊膜

有些病毒在核衣殼外面還有囊膜。囊膜是病毒在成熟過程中從宿主細胞獲得的，含有宿主細胞膜或核膜的成分。有的囊膜表面有突起，稱為纖突或膜粒。囊膜與纖突構成病毒顆粒的表面抗原，與宿主細胞嗜性、致病性和免疫原性有密切關係。有囊膜的病毒稱為囊膜病毒，無囊膜的病毒稱裸露病毒。纖突纖突（又稱囊膜粒或刺突）：有些病毒的囊膜表面的突起。如流感病毒囊膜上的纖突有血凝素和神經氨酸酶兩種，其中血凝素可凝集紅細胞，出現紅細胞的凝集現象。纖突作用：有抗原性；與病毒的致病力及病毒對細胞的親和力有關，因此，一旦病毒失去囊膜上的纖突，也就喪失了對易感細胞的感染能力注：有些病毒雖沒有囊膜，但有其他一些特殊結構，如腺病毒在核衣殼的各個頂角上長出共計12根細長的“觸鬚”，其形態好似大頭針狀，具有凝集和毒害敏感細胞的作用三、病毒的化學組成1、核酸2、蛋白質（1）結構蛋白指組成病毒成分的蛋白，約占30%-70%，包括衣殼蛋白、囊膜蛋白、基質蛋白和酶。（2）非結構蛋白指病毒組分之外的蛋白，在病毒複製過程中的某些中間產物，具有酶的活性或其他功能。三、脂類均來自宿主細胞，脂類主要存在於囊膜，主要是磷脂(50%-60%)，其次是膽固醇(20%-30%)。用脂溶劑（如氯仿、乙醚）可去除囊膜中的脂類，使病毒滅活。四、糖類核酸中有核糖或去氧核糖。嚢膜中的糖類一般以糖蛋白的形式存在，是某些病毒纖突的成分。如流感病毒的血凝素和神經氨酸酶。

病毒的增殖活細胞敏感細胞複製(replication)病毒複製週期病毒基因為範本，籍DNA多聚酶或RNA多聚酶等，使細胞轉為複製病毒的基因組，轉錄、轉譯出相應的病毒蛋白，最終釋放出子代病毒

吸附和穿入adsorptionandpenetration

脫殼uncoating

生物合成biosynthesis

組裝成熟與釋放assemblyandrelease病毒的複製過程接觸→結合→特異性吸附（病毒配體位點與細胞膜特異受體結合）穿入AdsorptionandPenetration

融合---有包膜病毒胞飲---無包膜病毒uncoatingBiosynthesis

latentperiod(隱蔽期)6大類型：雙鏈DNA病毒單鏈DNA病毒單正鏈RNA病毒單負鏈RNA病毒雙鏈RNA病毒

逆轉錄病毒區域：DNA病毒核內（除痘病毒）

RNA病毒胞質（除流感病毒及部分副粘病毒）生物合成（以dsDNA為例）親代DNAmRNA早期蛋白（酶）（功能蛋白）子代DNA子代mRNA晚期蛋白（結構蛋白）子代病毒RNA病毒的生物合成單正鏈RNA=mRNA結構和非結構蛋白中間複製體子代核酸單負鏈RNA

正鏈RNA蛋白質中間複製體