水處理微生物

1、水處理微生物第二章病毒和亞病毒真病毒：至少含有核酸和蛋白質(zhì)兩種組分類病毒：只含獨立侵染性的RNA組分擬病毒：只含有不具獨立侵染性的RNA或DNA組分灰病毒：只含單一蛋白質(zhì)組分2.1病毒的特征與分類1892年，俄羅斯學者伊萬諾夫斯基首次發(fā)現(xiàn)了煙草花葉病的感病因子可通過細菌濾器1935年，美國生物化學家斯坦萊從煙草花葉病葉中提取出了病毒結(jié)晶病毒：沒有細胞結(jié)構(gòu)專性寄生在活的敏感細胞內(nèi)2 / 190.2Mm以下2.1.1 病毒的特點形體極其微小沒有細胞構(gòu)造每種病毒只含一種核酸專性寄生以核酸和蛋白質(zhì)的裝配實現(xiàn)大量繁殖體條件,為無生命的生物大分子,長期保持侵染活力對抗生素不敏感，對干擾素敏感水處理微生物有

2、的病毒核酸可整合到宿主基因組，誘發(fā)潛伏性感染2.1.2 病毒的分類按專性宿主分類：1 .動物病毒寄生在人體和動物體內(nèi)，引起疾病引起的疾病有：流感、艾滋病、麻疹、腮腺炎、甲肝、乙肝等2 .植物病毒寄生在植物體內(nèi)，引起疾病如煙草花葉病、番茄叢矮病、馬鈴薯退化病、水稻萎縮病和小麥黑穗病等3 .細菌病毒一噬菌體1917年D.Herelle在人的糞便中發(fā)現(xiàn)；環(huán)境毒理學中將其作為模式病毒；可評價水與廢水的處理效率；殺菌。3 .放線菌病毒4 .藻類病毒5 .真菌病毒按核酸分類DNA病毒3 / 19水處理微生物細小病毒組的成員一般是ssDNA其余病毒都是dsDNARNA病毒呼腸孤病毒組的成員是dsRNA其余的

3、病毒都是ssRNA注：動物病毒以線狀的為dsDNA和ssRNA多，植物病毒以ssRNA為多,噬菌體以線狀的為dsRNA多2. 2病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)1 .病毒的大小多數(shù)能通過細菌過濾器，直徑多數(shù)在lOOnm(20200nm)上下；最大的病毒：牛痘苗病毒，直徑200nm最小的病毒：口蹄疫病毒，直徑22nm2 .病毒的形態(tài)動物病毒的形態(tài)有：球形、卵圓形、磚形等植物病毒的形態(tài)有：桿狀、絲狀和球狀噬菌體的形態(tài)有：蝌蚪狀和絲狀病毒的群體形態(tài)（小知識）大量聚集并使宿主細胞發(fā)生病變時，就形成了具有一定形態(tài)、構(gòu)造并能用光學顯微鏡觀察和識別的特殊“群體”。如：動植物細胞中的病毒包涵體、4 / 19水處理微生物植物病

4、毒在植物葉片上的枯斑。這類“群體形態(tài)”有助于病毒的分離、純化、鑒別和計數(shù)等。3 .病毒的化學組成和結(jié)構(gòu)(1)化學組成蛋白質(zhì)和核酸個體大的病毒除含蛋白質(zhì)和核酸，還含脂類和多糖(2)結(jié)構(gòu)病毒粒子：成熟的或結(jié)構(gòu)完整的、具有感染力的病毒體病毒粒子有兩種：不具被膜的裸露病毒粒子在核衣殼外面有被膜包圍所構(gòu)成的病毒粒子病毒粒的對稱體制病毒粒的對稱體制只有兩種，即螺旋對稱和二十面對稱；A.另外一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的病毒，實質(zhì)上是上述兩種對稱結(jié)合的結(jié)果，也稱為復(fù)合對稱。B.二十面對稱代表病毒為腺病毒(Adenovirus)B.螺旋對稱型代表病毒為煙草花葉病毒(TMV)該病毒核酸外由蛋白質(zhì)衣殼包裹和保護，結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，室

5、溫下保存50年不喪失侵染力C.復(fù)合對稱型5 / 19水處理微生物代表病毒為T偶數(shù)噬菌體，有3種，即T2、T4和T62.3病毒的繁殖2. 3.1病毒的繁殖動物病毒、植物病毒和噬菌體的繁殖過程基本相似，此處以大腸桿菌T系噬菌體為例介紹繁殖過程有如下四步：吸附，侵入，復(fù)制，聚集與釋放1 .吸附T系噬菌體以尾部末端吸附到敏感細胞表面的某一特定的化學成分；2 .侵入尾部酶水解細胞壁的肽聚糖形成孔，尾鞘消耗ATP獲得能量而收縮將尾髓壓入大腸桿菌細胞，尾髓將頭部的DNA注入宿主細胞3 .復(fù)制與聚集裝配4 .噬菌體的釋放噬菌體粒子成熟后，其水解酶水解宿主細胞壁而使宿主細胞裂解，噬菌體粒子被釋放，進而重新感染新

6、的宿主細胞。2.3.2病毒的溶原性毒（烈）性噬菌體侵入宿主細胞后，能引起宿主細胞裂解的噬菌體。溫和噬菌體6 / 19水處理微生物侵入宿主細胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主的核酸同步復(fù)制,宿主細胞不裂解而繼續(xù)生長原噬菌體在溶原細胞內(nèi)的溫和噬菌體核酸稱為原噬菌體。原噬菌體隨宿主細胞分裂傳給子代細胞，子代也成為溶原細胞。溶原性是遺傳特性。原噬菌體沒有感染力，一旦脫離溶原性細菌的染色體后即恢復(fù)復(fù)制能力，形成毒性噬菌體。溶原性噬菌體的命名在敏感菌株的名稱后加括號，括號內(nèi)寫上人，如：大腸桿菌溶原性噬菌體的全稱Escherichiacol(X)2. 4病毒的培養(yǎng)2. 4.1病毒的培養(yǎng)特征1 .液

7、體培養(yǎng)2 .固體培養(yǎng)基2.4.2病毒的培養(yǎng)基敏感細胞具備的條件(1)活的敏感細胞(2)能提供病毒附著的受體(3)敏感細胞內(nèi)沒有破壞特異性病毒的限制性核酸內(nèi)切酶動物病毒的培養(yǎng)基植物病毒的培養(yǎng)基7 / 19水處理微生物噬菌體的培養(yǎng)基2.4.3病毒的培養(yǎng)動物病毒的培養(yǎng)動物接種方法雞胚接種方法組織培養(yǎng)技術(shù)病毒的滴度指能產(chǎn)生培養(yǎng)管中的50%CPE（細胞病理效應(yīng)）的最高病毒稀釋度（最少的病毒量），稱為TCLD50（組織培養(yǎng)感染劑量）若是敏感動物，則用ID50（使50%敏感動物發(fā)生變化的感染劑量）或LD50（引起50%敏感動物死亡的致死劑量）表示病毒的滴度。2.5環(huán)境因素對病毒的影響及在污水處理過程中的去除

8、效果2.5.1物理因素對病毒的影響宿主細胞外的病毒，5565c范圍內(nèi)lh可滅活高溫滅活病毒的機理高溫使病毒的核酸和蛋白質(zhì)均受損傷，但滅活蛋白質(zhì)更快；蛋白質(zhì)變性阻礙了病毒吸附在宿主細胞上，削弱其感染力。注：低溫不會滅活病毒8 / 19水處理微生物2 .光及其他輻射(1)紫外輻射滅活部位是病毒的核酸，使核酸中的喀碇環(huán)受到影響。(2)可見光日光對腸道病毒有滅活作用。(3)離子輻射X射線等3 .干燥相對濕度(RH)病毒存活時間7%腺病毒2型8周柯薩奇病毒B32周35%腸病毒20周2.5.2化學因素對病毒的影響1 .破壞病毒蛋白質(zhì)的化學物質(zhì)酚、低滲緩沖溶液環(huán)境2 .破壞核酸的化學物質(zhì)甲醛，亞硝酸，氨3

9、.影響病毒脂類被膜的化學物質(zhì)酸，十二烷基硫酸鈉，氯仿等2.5.3抗菌物質(zhì)對病毒的影響一般抗菌物質(zhì)對病毒無滅活作用9 / 19水處理微生物2. 5.4病毒在污水處理過程的去除效果一級處理30%二級處理9099%三級處理滴度常用對數(shù)值下降462. 6亞病毒1 .類病毒只含RNA一種成分、專性寄生在活細胞內(nèi)的分子病原體2 .擬病毒又稱類類病毒、殼內(nèi)類病毒或病毒衛(wèi)星指一類包裹在真病毒粒中的有缺陷的類病毒。一般僅由裸露的RNA或DNA所組成3 .骯病毒（Prion）又稱普利昂或蛋白侵染子是一類不含核酸的蛋白質(zhì)分子可引起宿主體內(nèi)現(xiàn)成的同類蛋白質(zhì)分子發(fā)生與其相似的構(gòu)象變化，從而使宿主致病。引起的疾病:羊搔癢病，瘋牛病，人的早老年性癡呆病，震顫病等思考題1 .病毒的特點2 .