微生物课件：第16章 病毒的基本性状(1)

1、第二篇 病 毒 学,微生物学与免疫学教研室 陈庆新 Tel:86689910 office:7A208 ,3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。,伊凡诺夫斯基，俄罗斯著名科学家， 1892年发现烟草花叶病病原的滤过性。,贝杰林克（1851-1931）荷兰著名科学家， 1898年发现并命名为virus（病毒）。,病毒感染现状,病毒病占总的微生物感染70% 传染性强，流行广 持续感染、肿瘤和自身免疫性疾病 缺乏特效药 新的病毒种类发现,第16章 病毒的基本形状,主要内容,概述 病毒的大小与形态 病毒的结构与化学组成 病毒的增殖 病毒的遗传与变异 理化因素对病毒的影响,病毒（virus）的

2、基本特点,最微小，可通过除菌滤器， 结构简单，无完整的细胞结构， 只含一种核酸（RNA或DNA） 在活细胞内存活,以复制方式繁殖,Virus： 体积微小，结构简单，只有一种类型的核酸，只能在活细胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物。,病毒引起疾病的特点,传播性 病死率 持续感染 垂直传播 肿瘤的形成关系 尚无特效药,一、病毒的大小与形态,病毒体（virion） 具有传染性的结构完整的成熟病毒颗粒 测量单位：纳米（nm） 150nm 大型病毒（最大300nm）,微生物的大小比较,葡萄球菌 (1000nm）,牛痘病毒 300250nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次体 450nm,衣原体 390

3、nm,A、大肠杆菌噬菌体 ( 65 95nm ),B、腺病毒 (70nm ),C、脊髓灰质炎病毒 (30nm ),D、乙脑病毒 ( 40nm ),E、蛋白分子 (10nm ),F、流感病毒 ( 100nm ),G、烟草花叶病毒,病毒的形态,多数-球形或近似球形 少数-杆状、丝状、子弹状、砖块状、 蝌蚪状,二、病毒的结构和化学组成,核衣壳,核心,衣壳,一种类型的核酸,小量非结构蛋白,壳粒组成,螺旋对称,20面体立体对称,复合对称,包膜,蛋白质,多糖,脂类,（1）核衣壳-基本结构 核心（core）-由核酸组成 -决定病毒的复制、遗传、变异 衣壳(capsid)-由壳粒组成 -化学成分为蛋白质 -保

4、护、介导感染、抗原性,1.病毒的结构,核衣壳的构型 根据壳粒的排列方式： 螺旋对称型：杆状病毒、弹状病毒 20面体对称型：多数球状病毒 复合对称型：噬菌体,RNA,壳粒,螺旋对称型,20面体对称型,20面体对称型,病毒衣壳（电镜照片）,（3）复合对称型(complex symmetry),（2）包膜,某些Virus成熟后以出芽方式释放, 获得的宿主细胞胞膜成分 成分：脂、少量糖类 表面：刺突（spike）/ 包膜子粒 作用：保护、介导感染、抗原性 敏感性：脂溶剂、热、酸、干燥,根据包膜的有无： 无包膜病毒(裸病毒) 包膜病毒,衣壳,核心,核衣壳,包膜,刺突(包膜子粒),Enveloped Vi

5、rus,Naked Virus,Cubic,Helical,2.病毒的化学组成与功能,（1）病毒的核酸 单一类型：DNA/RNA，单链/双链（ss/ds） DNA病毒： dsDNA ssDNA RNA病毒: dsRNA ssRNA +ssRNA -ssRNA,病毒核酸的特点,遗传信息、复制、生物学性状 特征：小、简单、利用效率高，内含子、转录后剪切加工，独特的结构和功能，多种核酸类型 结构特点：每种仅具备一种类型核酸、某些病毒核酸具有感染性、重叠基因、外源基因插入 功能特点：易变异、感染和整合 复制特点：不同核酸类型病毒复制方式多样。,（2）病毒蛋白质：由病毒核酸编码,结构蛋白-组成病毒体的成

6、分 功能-保护核酸、参与感染（VAP）、具有抗原性 衣壳蛋白：决定病毒的亲嗜性 包膜蛋白 基质蛋白 非结构蛋白 病毒内酶 感染细胞内特殊作用蛋白,（3）脂类和糖,存在于包膜中 维持病毒体结构完整性 与病毒入侵有关 具有抗原性,复制( replication)： 以病毒基因组为模板，利用宿主细胞的能料、能量和场所，使细胞转为复制病毒的基因组，转录、翻译出相应的病毒蛋白，最终释放出子代病毒。,病毒增殖的方式,三、病毒的增殖,吸附 穿入 脱壳 生物合成 组装、成熟与释放,1.病毒的复制周期,吸附,病毒的增殖过程,穿入,脱壳,早期蛋白,晚期蛋白,装配,DNA复制,核酸游离,成熟,释放,接触结合特异性吸

7、附（病毒配体位点VAP与细胞膜特异受体结合）-决定病毒的组织嗜性,1.吸附(adsorption),融合 吞饮,2.穿入(penetration),-有包膜病毒,-无包膜病毒,CD21（EBV受体） CD4（HIV受体） CD46（麻疹病毒受体） CD54（鼻病毒受体）,病毒受体,HIV-融合方式,influenza virus -吞饮方式,3.脱壳(uncoating)：释放病毒基因组核酸,4.生物合成(biosynthesis),（1）合成病毒蛋白质 A、早期：复制酶，抑制蛋白 B、晚期：衣壳蛋白及其他结构蛋白,（2）复制子代病毒核酸,隐蔽期,隐蔽期（Eclipse） 6大类型：双链DNA

8、病毒(dsDNA) 单链DNA病毒(ssDNA) 单正链RNA病毒(+ssRNA) 单负链RNA病毒(-ssRNA) 双链RNA病毒(dsRNA) 逆转录病毒 场所：DNA病毒 核内（除痘病毒） RNA病毒 胞质（除流感病毒及 部分副粘病毒）,1）、DNA病毒（双链）： 细胞核内合成DNA，细胞质内合成病毒蛋白,依赖DNA的 RNA多聚酶,早期mRNA,转 译,早期蛋白,药物作用的靶,晚期：,解链,正链DNA 负链DNA,DNA多聚酶,子代DNA,转录,晚期mRNA,晚期蛋白,病毒衣壳蛋白 及其他结构蛋白,病毒的复制过程,2）.逆转录病毒（有逆转录酶，即依赖RNA的DNA多聚酶）,单链RNA,

9、逆转录酶,进入细胞核,整合（前病毒）,子代病毒RNA,病毒mRNA,病毒蛋白质,肿瘤发生,药物作用的靶,5. 装配（assembly）,生物合成形成的子代病毒核酸和衣壳蛋白，在宿主细胞内组装成子代病毒核衣壳的过程,成熟：装配后发育为病毒体的阶段 衣壳蛋白和基因组的加工和修饰 形态结构完整 感染性,6. 成熟和释放（maturation and release）,释放,裂解：无包膜病毒，一次性释放所有子代病，宿主细胞裂解死亡 出芽：有包膜病毒的子代病毒逐个或成批释放到胞外，同时获得包膜,病毒生长曲线,2.异常增殖与干扰现象,病毒原因： 缺陷病毒 宿主细胞原因: 顿挫感染（流产感染）,1）、缺陷病

10、毒（defective virus）：基因组不完整或者某一基因位点改变，不能进行正常增殖，不能复制出完整的有感染性的病毒颗粒。 2）、缺陷干扰颗粒（defective interfering particle,DIP） 缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞 3）、辅助病毒：可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒,如：丁型肝炎病毒与乙型肝炎病毒,4）、顿挫感染（abortive infection） 细胞条件不合适，病毒进入细胞但不能复制的感染，又称流产感染,5）、干扰现象interference 当两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制另一种病毒增殖的现象。 产生原因 干扰

11、素interferon，IFN 第一种病毒激活宿主细胞编码干扰素，抑 制第二种病毒复制,四、病毒的遗传与变异,变异现象,毒力、抗原变异 条件致死性突变株 宿主范围突变株 耐药突变株,变异机制,突变株：互作过程中遗传学改变，出现与野生株（亲代株）的差异。突变株稳定遗传，成为变异株,基因重组与重配 基因突变,物理因素： 温度：耐冷不耐热 射线 化学因素： 脂溶剂：包膜病毒 化学消毒剂：酚类、醛类、 氧化剂、卤素等,灭活：病毒受理化因素作用丧失感染性,五、理化因素对病毒的影响,抗生素、抗病毒药物,pH： 59,六、病毒耐药性,耐药类型： 基因型耐药：药物靶点 表型耐药：体外培养测定 临床耐药：不能够

12、抑制或反跳，临床症状加重 耐药机制 病毒学方面： 细胞学方面：,六、病毒的分类 （Classification of Viruses）,生物学分类DNA病毒,类型 分类特点 病毒科名 DNA病毒 双链DNA、有包膜 痘病毒科 疱疹病毒科 双链DNA、无包膜 腺病毒科 乳头瘤病毒 单链DNA、无包膜 细小病毒科,类型 分类特点 病毒科名 RNA病毒 双链RNA、分节、无包膜 呼肠病毒科 双RNA病毒科 负单链RNA、不分节、有包膜 副粘病毒科 弹状病毒科 负单链RNA、分节、有包膜 正粘病毒科 布尼亚病毒科 沙粒病毒科 正单链RNA、不分节、无包膜 小RNA病毒科 杯状病毒科 星状病毒科 正单链

13、RNA、不分节、有包膜 冠状病毒科 黄病毒科 披膜病毒科,生物学分类RNA病毒,类型 分类特点 病毒科名 逆转录病毒 双链DNA、不分节、有包膜 嗜肝DNA病毒科 单链RNA、不分节、有包膜 逆转录病毒科,生物学分类逆转录病毒,亚病毒,很小 (250-400nt),杆状 RNA 分子 无衣壳或包膜 在核内增殖，严格细胞内寄生 多与植物疾病相关,类病毒（ Viroids）,卫星病毒satellites,多数与植物病毒有关 有两类：一类可编码自身衣壳蛋白 另一类为卫星病毒RNA分子 需辅助病毒才能复制,朊粒（Prion）,一种小的蛋白感染颗粒，不含核酸，缺乏单元结构。,本章小结,病毒、病毒体、复制、缺陷病毒、辅助病毒、缺陷干扰颗粒、干扰现象、灭活 病毒复制周期、病毒的结构与功能,自测题,下列描述病毒的基本性状中，错误的是 A.专性细胞内寄生 B.对抗生素敏感 C.形态微小,可以通过滤菌器 D.只含一种核酸 E结构简单，非细胞型结构 答案：B,自测题,关于病毒体的概念，错误的是 A.完整成熟的病毒颗粒 B.释放到细胞外的病毒形式 C.有感染性 D.包括核衣壳 E.在宿主细胞内复制的病毒组装成分 答案：