病毒与亚病毒学习课件.ppt

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1、第三章第三章 病毒病毒一、病毒的发现及定义一、病毒的发现及定义二、病毒的基本特点二、病毒的基本特点三、病毒的形态和大小三、病毒的形态和大小四、病毒的结构四、病毒的结构五、病毒的化学组成五、病毒的化学组成六、噬菌斑和病毒的效价六、噬菌斑和病毒的效价七、病毒的分类七、病毒的分类1、病毒引起的疾病：、病毒引起的疾病：肝炎、狂犬病、脊髓灰质炎、天花、艾滋病、流感等。肝炎、狂犬病、脊髓灰质炎、天花、艾滋病、流感等。强调：可怕的艾滋病，到强调：可怕的艾滋病，到2005年止全世界已有年止全世界已有5600万人感染万人感染了艾滋病，已死亡了艾滋病，已死亡2180万人，在万人，在2000年一年内有年一年内有53

2、0万人感染了万人感染了艾滋病，同时有艾滋病，同时有300万人死亡。万人死亡。2、病毒病的特点：传染性强、流行面广、病毒病的特点：传染性强、流行面广、致死率高致死率高3、病毒的发现：、病毒的发现：1892年，俄国学者伊万年，俄国学者伊万诺夫斯基发现烟草花叶病毒诺夫斯基发现烟草花叶病毒。1892年俄国学者伊万诺夫斯基首次发现烟草年俄国学者伊万诺夫斯基首次发现烟草花叶病的感染因子能通过细菌滤器，病叶汁通过滤花叶病的感染因子能通过细菌滤器，病叶汁通过滤器后得到的滤液可再感染健康的烟草叶面使之发生器后得到的滤液可再感染健康的烟草叶面使之发生花叶病。花叶病。1898年荷兰生物学家贝哲林克进一步肯年荷兰生物

3、学家贝哲林克进一步肯定了伊万诺夫斯基的结果，并证实该致病因子可被定了伊万诺夫斯基的结果，并证实该致病因子可被乙醇从悬液中沉淀下来而不失去感染力，但在人工乙醇从悬液中沉淀下来而不失去感染力，但在人工培养基上不能生长。于是他认为该病原体是比细菌培养基上不能生长。于是他认为该病原体是比细菌小的小的“有传染性的，活的流质有传染性的，活的流质”，并给该病原体起，并给该病原体起名叫：病毒。名叫：病毒。病毒是比细菌更微小，能通过细菌滤器，只病毒是比细菌更微小，能通过细菌滤器，只含有一种核酸（脱氧核糖核酸或含有一种核酸（脱氧核糖核酸或RNA），），仅仅能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生能在活细胞内生长繁殖

4、的非细胞形态的微生物。物。病毒在活细胞外以病毒粒子的形式存在，不病毒在活细胞外以病毒粒子的形式存在，不能进行代谢和繁殖，一旦进入宿主细胞就具能进行代谢和繁殖，一旦进入宿主细胞就具有生命特征有生命特征1、个体微小、个体微小2、结构简单、结构简单3、高度寄生性、高度寄生性4、特殊的抵抗力、特殊的抵抗力1、个体微小、个体微小原核微生物：原核微生物：110微米微米真核微生物：真核微生物：10100微米微米病毒：病毒：10300钠米钠米2、结构简单：蛋白质、结构简单：蛋白质+核酸核酸3、高度寄生性：在细胞内表现为生命，在细胞、高度寄生性：在细胞内表现为生命，在细胞外为无生命的大分子的复合物。外为无生命的

5、大分子的复合物。4、特殊的抵抗力：不能被甘油，抗生素所杀灭，、特殊的抵抗力：不能被甘油，抗生素所杀灭，但可以被干扰素，以及一般的甲醛、紫外线所杀但可以被干扰素，以及一般的甲醛、紫外线所杀灭。灭。病毒一般呈球形和杆形，也有呈卵圆形、砖形、病毒一般呈球形和杆形，也有呈卵圆形、砖形、丝状和蝌蚪状丝状和蝌蚪状（1）动物病毒动物病毒多呈球形、卵圆形或砖形。如腺病毒为多呈球形、卵圆形或砖形。如腺病毒为球状，痘病毒为砖形球状，痘病毒为砖形（2）植物病毒植物病毒多呈杆形或丝状，少数为球状。如烟草多呈杆形或丝状，少数为球状。如烟草花叶病毒为丝状，苜蓿花叶病毒为杆状，花椰菜花叶花叶病毒为丝状，苜蓿花叶病毒为杆状，

6、花椰菜花叶病毒为球状病毒为球状（3）细菌病毒）细菌病毒即噬菌体多为蝌蚪状，也有为球状和丝即噬菌体多为蝌蚪状，也有为球状和丝状，如大肠杆菌偶数状，如大肠杆菌偶数T噬菌体系列为蝌蚪状，大肠杆噬菌体系列为蝌蚪状，大肠杆菌噬菌体菌噬菌体fd为丝状，为丝状，X174为球形为球形l非常微小，以非常微小，以nm表示。较大的痘病毒直径约为表示。较大的痘病毒直径约为200nm，较较小的口蹄疫病毒颗粒直径为小的口蹄疫病毒颗粒直径为1022nm。l（1）动物病毒）动物病毒 大蚊虹色病毒（大蚊虹色病毒（Tipula彩虹色的病毒彩虹色的病毒)30nm 腺病毒（腺病毒）腺病毒（腺病毒）7090nm 骨髓灰质炎病毒骨髓灰质

7、炎病毒（Poliovirus）2730nml（2）植物病毒）植物病毒 马铃薯马铃薯Y病毒（马铃薯病毒病毒（马铃薯病毒Y）750 12nml 南瓜花叶病毒（南瓜马赛克病毒）南瓜花叶病毒（南瓜马赛克病毒）22nml（3）噬菌体）噬菌体 大肠杆菌噬菌体大肠杆菌噬菌体fd（Coliphage fd）700 x 5nm 大肠杆菌噬菌体大肠杆菌噬菌体T2,T4,T6（Coliphage T2,T4,T6）头部头部90 x 60nm 尾部尾部100 x 20nm 大肠杆菌噬菌体大肠杆菌噬菌体M13（Coliphage M13）长长600800nm病毒（10钠米）芝麻（3毫米）细菌（1微米）？30厘米（篮球）

8、人脂肪细胞（70微米）？21米（大仓库）人（1.7米）？510公里（岛）四、病毒的结构病毒粒子（Virion）是指一个结构和功能完整的病毒颗粒 病毒毒粒的基本结构是包围着病毒核酸的蛋白质外壳。1、螺旋对称2、二十面体对称3、复合结构 衣壳粒：衣壳粒：是构成病毒粒子的最小形态单位。每个衣壳是构成病毒粒子的最小形态单位。每个衣壳粒是由粒是由1-6个同种多肽分子折叠而成的蛋白质亚单位。个同种多肽分子折叠而成的蛋白质亚单位。病毒粒子上不同部位的衣壳粒可由不同多肽分子组成。病毒粒子上不同部位的衣壳粒可由不同多肽分子组成。衣壳：衣壳：由衣壳粒以对称的形式，有规律地排列成特定由衣壳粒以对称的形式，有规律地排

9、列成特定的形状，构成病毒的外壳。的形状，构成病毒的外壳。核心（基因组）核心（基因组）：病毒的核酸位于中心。：病毒的核酸位于中心。核衣壳：核衣壳：它是病毒蛋白质和核酸的合称。它是病毒蛋白质和核酸的合称。包膜：包膜：有些病毒在衣壳的外面包裹着一层构造比较复有些病毒在衣壳的外面包裹着一层构造比较复杂的包膜。它由脂类和多糖组成。这种结构具高度的稳定杂的包膜。它由脂类和多糖组成。这种结构具高度的稳定性，可保护病毒核酸不致在细胞外环境中受到破坏。性，可保护病毒核酸不致在细胞外环境中受到破坏。刺突：刺突：有些病毒粒子表面，尤其是在有囊膜的病毒粒有些病毒粒子表面，尤其是在有囊膜的病毒粒子表面具有突起物。子表面

10、具有突起物。衣壳(capsid)核心(genome)衣壳粒(capsomere)衣壳核酸包膜（envelope）糖蛋白核衣壳(nucleocapsid)烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMV）是衣壳粒螺旋对称病毒的典型代表，烟草花叶病毒呈直杆状，长300nm，宽15nm，中空内径4nm，由158个氨基酸组成一个皮鞋状的衣壳粒，相对分子量为17500，总共2130个衣壳粒，排列成130圈螺旋，TMV的核酸核心是单链的RNA，相对分子质量为260万，含有6390个核苷酸，每3个核苷酸与一个衣壳粒相结合，盘绕于蛋白质的中空内径中。1、螺旋对称二十面体具有二十面体具有12个角、个角、20个面和个面和30条

11、棱。条棱。腺病腺病毒毒的衣壳是典型的二十面体对称，由的衣壳是典型的二十面体对称，由252个衣壳个衣壳组成，没有包膜。腺病毒的核心是由线状双链组成，没有包膜。腺病毒的核心是由线状双链DNA构成的。其基因组的大小都约为构成的。其基因组的大小都约为36500个个核苷酸对。核苷酸对。2、二十面体对称3、复合对称结构偶数噬菌体偶数噬菌体-T4由头部（核心是双链线状DNA）、颈部和尾部（尾鞘、尾管、基板、刺突和尾丝）三个部分构成。刺突tail pinsheadnecktail（24环）尾丝(tail fibers)尾鞘基板尾管 人人:30:30亿个亿个bp bp 约约2 2-3-3万个基因（以前估万个基因

12、（以前估 计是计是5 5-10-10万基因）万基因）E.coli:3.2E.coli:3.2106 bp 106 bp 约约3 3千个基因千个基因 VirusVirus：2 2 10 105 5bp bp 约几个到几百个基因约几个到几百个基因（1 1）壳体蛋白：是指围绕病毒核酸并与之紧密）壳体蛋白：是指围绕病毒核酸并与之紧密相连的蛋白质外壳，由许多壳粒（壳粒）组成相连的蛋白质外壳，由许多壳粒（壳粒）组成l壳粒壳粒是指在电子显微镜下可以认辩的组成壳体是指在电子显微镜下可以认辩的组成壳体的亚单位，由一个或多个多肽分子组成的亚单位，由一个或多个多肽分子组成 （2 2）包膜蛋白）包膜蛋白 （3 3）毒

13、粒酶）毒粒酶 构成病毒外壳构成病毒外壳,保护病毒核酸免受核酸酶及其他理保护病毒核酸免受核酸酶及其他理化因子的破坏化因子的破坏 决定病毒感染的特异性决定病毒感染的特异性,与易感细胞表面存在的受与易感细胞表面存在的受体具特异亲合力体具特异亲合力,促使病毒粒子的吸附促使病毒粒子的吸附 决定病毒的抗原性决定病毒的抗原性,并能刺激机体产生相应的抗体并能刺激机体产生相应的抗体 病毒蛋白还构成了病毒组成的酶病毒蛋白还构成了病毒组成的酶1、实用性分类、实用性分类寄主型分类寄主型分类l 动物性病毒动物性病毒l 植物性病毒植物性病毒l 细菌病毒细菌病毒2、病毒理化特性分类、病毒理化特性分类科（科（viridae）

14、亚科（亚科（virrinae）属（病毒）属（病毒）3、以病毒核酸分类、以病毒核酸分类l 类型：脱氧核糖核酸或类型：脱氧核糖核酸或RNAl 股数股数l 病毒粒子有无囊膜病毒粒子有无囊膜 病毒的复制病毒的复制以适量的病毒接种于标准培养的高浓度的敏感以适量的病毒接种于标准培养的高浓度的敏感细胞，待病毒吸附后，或高倍稀释病毒细胞，待病毒吸附后，或高倍稀释病毒-细胞细胞培养物后，或以抗病毒抗血清处理病毒培养物后，或以抗病毒抗血清处理病毒-细胞细胞培养物以建立同步感染，然后继续培养，定培养物以建立同步感染，然后继续培养，定时取样测定培养物中的病毒效价，并以感染时取样测定培养物中的病毒效价，并以感染时间为横

15、坐标，病毒的感染效价为纵坐标，时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线，即一步生长绘制出病毒特征性的繁殖曲线，即一步生长曲线。曲线。功能：可反映每种噬菌体的功能：可反映每种噬菌体的3个重要特性参个重要特性参数：潜伏期、裂解期和裂解量（爆裂大小）数：潜伏期、裂解期和裂解量（爆裂大小）l噬菌体一步生长曲线可分为：噬菌体一步生长曲线可分为：l1、潜伏期、潜伏期 是噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一是噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个噬菌体粒子装配前的一段时间个噬菌体粒子装配前的一段时间 隐晦期隐晦期：噬菌体侵染细菌细胞后，细胞内只出现噬菌体侵染细菌细胞后，细胞内只出现噬菌体核酸

16、和蛋白质尚无噬菌体释放的阶段噬菌体核酸和蛋白质尚无噬菌体释放的阶段 胞内累积期：胞内累积期：指在隐晦期后，若人为地裂解细胞，指在隐晦期后，若人为地裂解细胞，其裂解液已呈现侵染性的一段时间。其裂解液已呈现侵染性的一段时间。l2、裂解期：、裂解期：紧接在潜伏期后的宿主细胞迅速裂解、紧接在潜伏期后的宿主细胞迅速裂解、溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间。溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间。l l 3、平稳期：、平稳期：指感染后的宿主细胞已全部裂解，溶指感染后的宿主细胞已全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高点的时期。液中噬菌体效价达到最高点的时期。l裂解量裂解量即是每个感染细菌所释放的新噬菌体的平均即是每个感染细菌所释放的新噬菌体的平均数量数量（二）（二）噬菌体的复制周期噬菌体的复制周期l1、吸附吸附 l 2、侵入侵入 l 3、增殖、增殖 l 4、成熟（装配）、成熟（装配）l 5、裂解（释放）、裂解（释放）l吸附是噬菌体侵染宿主细胞的第一步吸附是噬菌体侵染宿主细胞的第一步l吸附过程决定于：吸附过程决定于：1）细胞表面受点的结构；细胞表面受点的结构；2）噬菌体的吸附器官）噬菌体的吸附器官l吸附过程为