环境微生物学第四版课件 02非细胞

第一章非细胞结构的超微生物——病毒本章主要内容第一节病毒的一般特征及分类第二节病毒的形态与结构第三节类病毒、拟病毒和朊病毒第四节病毒的增殖第五节病毒的测定和培养第六节病毒的抵抗力和存活Virus：非细胞结构的超微生物病毒个体极小（<0.2µ），只有在电子显微镜下才能看见病毒的庐山真面目，而且病毒不具有细胞结构。由于病毒特殊的结构和形态及其生活习性，按照六界学说，把病毒列为单独的一个界，即病毒界。争议：病毒究竟是不是生命？第一节病毒的特征及其分类一、病毒的特点1.没有细胞结构，大多数由蛋白质和核酸组成，有的含有类脂质、多糖等，只有一种核酸（DNA或RNA）。2.专性寄生3.体积极小，形态多样病毒的观察需要特殊的电子显微镜透射电镜扫描电镜二、病毒的分类和命名病毒有自己单独的分类系统，其分类依据主要有：病毒的宿主、所致疾病、核酸种类、病毒粒子的大小、病毒的结构、有无被膜等。国际病毒分类委员会（ICTV）建立了一套分类的系统，其分类的依据主要是病毒的核酸的类型。根据病毒不同的专性宿主，可把病毒分为：动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻类体）、真菌病毒（噬真菌体）也可以按照所致的疾病进行分类按核酸分类，可把病毒分为：DNA病毒和RNA病毒。病毒的命名病毒在生物中的分类地位一直未最后确定。命名依据不同，命名也不同（双名法不适用）：有的病毒是以它所引起的疾病的名称来命名的，像痘病毒和疱疹病毒；有的病毒是以其形态特点来命名的，如冠状病毒（形状像帽子）、弹状病毒（形状像子弹）；有的病毒是以其发现地来命名的，如科萨奇病毒（美国的一个小镇）；还有的病毒则是以发现人的名字进行命名的，如Epstein-Barr病毒。

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Viruses（国际病毒分类委员会，ICTV）已提出和多次修订了病毒的命名和分类原则，并且建立了由目、科（亚科）、属和种分类阶元构成的病毒分类系统。随着病毒学尤其是分子病毒学的发展，病毒分类学这一门重要的基础学科已开始走向完善和逐渐成熟起来。今天，无论是病毒的检测，还是病毒分类，分子生物学技术（如核酸检测），已经是不可或缺的方法了。第二节病毒的形态与结构一、病毒的形态和大小病毒的形状多样，依种类不同而不同

病毒的大小常用纳米来表示（=10-9m）新冠病毒SARS-CoV-2关于新冠病毒（肺炎）的命名：ICTV的命名：SARS-CoV-2（病毒）国际病毒分类委员会冠状病毒研究小组（ICVT-CSG）世卫组织（WHO）：将新冠肺炎命名为“COVID-19”，其中字母CO代表“冠状”（corona），字母VI代表“病毒”（virus），字母D代表“疾病”（disease），数字19代表该疾病发现时间（yearofidentification）为2019年。NCP：中国将新型冠状病毒感染的肺炎统一称谓为“新型冠状病毒肺炎”，简称“新冠肺炎”，英文名为“Novelcoronaviruspneumonia”，简称为“NCP”。二、病毒的化学组成和结构1）病毒的化学组成大多数病毒由蛋白质和核酸组成。有些病毒具有被膜（囊膜），其中含有类脂质（磷脂、胆固醇等）、多糖等。（2）病毒的结构病毒没有细胞结构，却有其自身特有的结构。整个病毒体分两个部分：蛋白质衣壳和核酸内芯。病毒粒子有两类：一种是不具被膜（囊膜）的裸露病毒粒子；另一种有被膜包围的病毒粒子。最简单的病毒只有核酸，不具蛋白质，如寄生在植物体内的类病毒和拟病毒，只有RNA。或者是只有蛋白质组分，连核酸都没有（如朊病毒）。大肠杆菌T系列噬菌体为复合对称型：头部为立体对称型，20面体；尾部为螺旋对称型。病毒的蛋白质和核酸各有不同的功能：蛋白质：主要是保护作用、决定特异性及决定致病性、毒力和抗原性等。核酸：DNA或RNA，决定遗传、变异和对宿主细胞的感染力。

SARS-CoV-2（病毒）的感染机制：新冠病毒入侵细胞是通过病毒刺突蛋白（S蛋白）和ACE2受体之间的介导完成的。ACE2作为SARS-CoV-2的宿主受体，在肠细胞、肾小管、胆囊、心肌细胞、男性生殖细胞、胎盘滋养层、导管细胞、眼睛和血管系统中均有稳定可靠的表达。新冠病毒的变异：据统计，截止目前，新冠病毒已经发生五次变异了，分别是Alpha、Beta、Gamma、Delta，以及最近的奥密克戎。与原始病毒株相比，变异毒株主要在刺突蛋白方面发生变化，导致其传染性，致病性等发生改变，同时也对疫苗的研发提出新的挑战。三、病毒的宿主病毒的宿主各种各样，包括动物、植物和微生物。因此自然界中就存在着形形色色的各类病毒。

具有专一性：绝对专一相对专一第三节类病毒、拟病毒和朊病毒

一些新的病毒类型，一些比病毒更小的不明致病因子。它们的结构比病毒更简单，有的只有一段核酸而无蛋白质外壳；有的甚至无任何遗传物质存在，这在过去是不可思议的，但是这种具有感染性的致病因子确实是存在的。这些病毒被称为亚病毒。类病毒类病毒是一类寄生于高等生物细胞中最小的病原体，与病毒类似，但又有不同。拟病毒拟病毒又称类类病毒、壳内类病毒、卫星病毒等，是一类包裹在病毒体中的有缺陷的类病毒。朊病毒朊病毒，也称为普立昂（Prion），是自然界中存在的具有感染能力的有机物。亚病毒的意义：二十世纪生物学的重大发现一些新的疾病原因的认识对生命现象的新认识第四节病毒的增殖

一、病毒的增殖过程各类病毒的增殖过程基本相似，以E.coliT系列噬菌体为例，可分成以下五步（或四步）1.吸附：2.侵入：3.复制：4.装配（聚集）：5.宿主细胞裂解和成熟噬菌体粒子的释放：

释放出的病毒粒子又可去感染新的宿主细胞。大肠杆菌T系列噬菌体的繁殖过程二、病毒的溶原性

病毒与宿主之间的关系。噬菌体有毒（烈）性噬菌体和温和噬菌体两种类型。毒（烈）性噬菌体，侵入宿主细胞后立即引起宿主细胞破裂。温和噬菌体，侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和其一起同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长。含有温和噬菌体的宿主细胞称为溶原细胞。在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体或前噬菌体。溶原性是遗传的，一旦发生变异（自发或诱发），它会转化成毒性噬菌体。第五节病毒的测定与培养一、病毒的测定病毒颗粒计数法间接计数法

血细胞凝集实验病毒感染效价测定法

测定由于病毒感染而形成的空斑的数目二、病毒的培养特征在液体培养基内：原先浑浊的菌液变成透明的裂解溶液。在固体培养基上：宿主细菌菌落上出现空斑（噬菌斑）。三、病毒的培养基由于病毒的专性寄生的习性，所以其培养也较为困难，须提供活的敏感细胞，而且它能提供病毒附着的受体，不对侵入的病毒核酸进行破坏（没有破坏特异性病毒限制性核酸内切酶）。常用的病毒培养基：各类适合病毒生长的细胞三、病毒的培养动物病毒的培养主要方法有：动物接种鸡胚接种组织培养其中组织培养技术已被广泛应用植物病毒的培养双层平板法主要有以下几个优点：①加了底层培养基后，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补；②所形成全部噬菌斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象；③因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数。噬菌体的培养:双层琼脂法第六节病毒对物理、化学因素的抵抗力及在污水处理中的去除效果一、物理因素温度：高温和低温光（辐射）：干燥：二、化学因素环境中的各种化学因子，会对病毒产生影响。三、抗菌物质由于病毒的非细胞结构，一般情况下，作用于细胞结构的抗生素对病毒是无效的。四、病毒的存活和在污水处理中的去除效果环境中存在的各种因子会影响到病毒的生存，所以病毒在各种不同环境中的存活时间是不一样的。污水处理的不同程度，对病毒的去除效果也是不同的。一级处理：很低，最多30%二级处理：90-99%三级处理：进一步减少病毒与人类的生活、生产密切相关。你能举出多少在你周围与病毒有关的现象？补充材料病毒对人类有害的一面：使人和其他生物患病并危及其健康。例如：人类的天花、病毒性肝炎、脊髓灰质炎、流感等，动物的口蹄疫、狂犬病等，以及植物的烟草花叶病、马铃薯退化病等。有一些病毒能诱发良性肿瘤，如痘病毒科的兔纤维瘤病毒、人传染性软疣病毒和乳多泡病毒科的乳头瘤病毒；另有一些能诱发恶性肿瘤，如乳多泡病毒料的SV40和多瘤病毒，以及腺病毒科和疱疹病毒科的某些成员；在人类肿瘤中，已证明EB病毒与伯基特淋巴瘤和鼻咽癌有密切关系；最近，从一种T细胞白血病查到反录病毒。此外，Ⅱ型疱疹病毒可能与宫颈癌病因有关，乙型肝炎病毒可能与肝癌病因有关。但是，病毒大概不是唯一的病因，环境和遗传因素可能起协同作用。病毒对人类有利的一面：