第一章 病毒_2008102313512547

1、 第一篇 微生物學(wi shn w xu)基礎 第一章 非細胞(xbo)結構的超微生物病毒 共五十四頁第一節(jié) 病毒的一般特征(tzhng)及其分類 病毒是沒有細胞(xbo)結構，專性寄生在活的敏感宿主體內，可通過細菌過濾器，大小在0.2m以下的超微小微生物。一、病毒的特點1.個體極小。大的病毒直徑在250350nm，小的病毒直徑1530nm，大多數(shù)直徑小于150nm。 2.專性寄生。本身不具備獨立的代謝能力，只能在活的寄主細胞內生長繁殖，離開寄主細胞不具備任何生命特征。共五十四頁3.沒有細胞結構，只有一種核酸類型，化學組成和繁殖方式都較簡單?；瘜W組成主要是蛋白質和核酸組成的大分子化合物。 4

2、.沒有或缺乏完整的酶和能量(nngling)合成系統(tǒng)，也沒有核糖體。（依靠寄主的酶和能量合成系統(tǒng)繁殖）。 5.在寄主細胞內的病毒對各種化學藥劑和抗菌素不敏感。（可能對干擾素敏感）。經(jīng)提純分離在體外的病毒結晶，用不少的藥物都可殺死之，但寄主細胞內的病毒均不敏感。 6.經(jīng)提純的病毒結晶能保持侵染力。 共五十四頁二、病毒的分類 國際病毒分類委員會提出病毒的分類原則：核酸類型、結構和分子量病毒體的形狀和大小病毒體的形態(tài)結構對乙醚或氯仿的敏感性抗原性在細胞培養(yǎng)物上的生長特性(txng)對理化因素的敏感性宿主種類；傳播方式和媒介種類；流行病學特點及臨床病理學特征。 共五十四頁擬病毒：只含有不具獨立(dl)

3、侵染性的RNA或DNA組分非細胞(xbo)生物真病毒：至少含有核酸和蛋白質兩種組分亞病毒類病毒：只含獨立侵染性的RNA組分朊病毒：只含單一蛋白質組分共五十四頁 人們習慣上仍根據(jù)病毒的宿主將病毒分為動物(dngw)病毒、植物病毒、昆蟲病毒、微生物病毒四類。流行性感冒(gnmo)病毒1、動物病毒：寄生在人體和動物細胞內，包括脊椎動物病毒和無脊椎動物動物。脊椎動物病毒： 人：流行性感冒、麻疹、肝炎、流行性乙型腦炎、腮腺炎、天花等。共五十四頁共五十四頁乙型肝炎病毒(bngd)共五十四頁共五十四頁共五十四頁埃博拉病毒Ebola virus 諾瓦克病毒(bngd)Norwalk virus出血熱腸炎(ch

4、ngyn)共五十四頁 家畜：口蹄疫、豬瘟(zh wn)、牛瘟、雞瘟。人畜共患：狂犬病病毒(bngd)即“豬繁殖與呼吸綜合征” 豬藍耳病共五十四頁無脊椎動物病毒： 主要在節(jié)肢動物的昆蟲綱中發(fā)現(xiàn)(fxin)，也見于蜘蛛綱、甲殼綱。棉鈴蟲病毒(bngd)對蝦白斑桿狀病毒共五十四頁2、植物病毒 絕大多數(shù)種子植物均能發(fā)生病毒病，尤其(yuq)是禾本科、豆科、十字花科等。植物病毒和其它病毒一樣是嚴格寄生物，但它們的專化性不強，一種病毒往往能寄生于不同科、屬、種的栽培、野生植物上。共五十四頁3、微生物病毒(bngd)：細菌噬菌體真菌真菌病毒單細胞藻類噬藻體放線菌噬放線菌體噬藍藻(ln zo)體共五十四頁三、

5、亞病毒 經(jīng)典的病毒即真病毒，是一種極為簡單的生命形式，卻不是最簡單的生命形式。目前所知最簡單的生命形式稱之為亞病毒，沒有真病毒的形態(tài)結構，能利用非自身(zshn)編碼的酶系統(tǒng)進行復制，有侵染性，并可在寄主中引起癥狀。 亞病毒包括：類病毒、衛(wèi)星RNA（衛(wèi)星病毒）、擬病毒、朊病毒。 共五十四頁 (一)類病毒(viroid) 是寄生于高等生物細胞中一類最小的新病原體，有類似病毒(bngd)的一面，故稱類病毒(bngd)，屬于亞病毒(bngd)或不完全病毒(bngd)。在結構組成上比病毒(bngd)更簡單，僅是一個沒有蛋白質外殼的游離的環(huán)狀單鏈RNA分子。 類病毒(bngd)是具有高度侵染性的病原體，

6、這種小分子RNA能在敏感細胞中自我復制，并不需要輔助病毒(bngd)（由于這種不同于已知病毒(bngd)的特性，稱為類病毒(bngd)）。 共五十四頁（二）擬病毒（virusoid) 擬病毒是一種類似于類病毒的病毒，其核酸組成，大小，二級結構（分子內部(nib)的堿基配對形成的二級結構）均與類病毒相似，故又稱之為類似類病毒。(ViroidLike RNA)，又稱為擬病毒，堿基對350個左右 ，但是依靠輔助病毒才能復制。(三)朊病毒（prion=Protein infection，1983年劃分) 它是一類侵染動物并在宿主細胞(xbo)內復制的無免疫性的小分子疏水蛋白質，簡稱蛋白質侵染因子。與羊

7、瘙癢癥、瘋牛病、人庫魯病、阿爾茨海默氏癥等腦退行性疾病有關。共五十四頁共五十四頁 一、病毒的形態(tài)和大小 大多數(shù)病毒比細菌小得多，但比多數(shù)蛋白質分子大，大小相差(xin ch)很遠，直徑在10-200nm之間。大多數(shù)病毒個體直徑小于150nm，較大的直徑在250350nm，小的直徑1530nm。 第二節(jié) 病毒的形態(tài)(xngti)和結構痘病毒皰疹病毒粘病毒噬菌體共五十四頁最大的病毒(bngd)米米病毒(bngd)Mimivirus: Mimick-ing microbe virus直徑可達650nm 共五十四頁形態(tài)(xngti)：球形、卵圓形、磚形、桿狀、絲狀、蝌蚪狀等共五十四頁植物病毒(bngd

8、)：多呈桿狀、絲狀，也有不少呈球狀（二十面體）動物(dngw)病毒：主要是球形、卵圓形、磚形煙草花葉病毒脊髓灰質炎病毒共五十四頁細菌病毒(bngd)：多為蝌蚪形，也有微球形和絲狀的共五十四頁二、病毒的化學組成和結構（一）化學組成 大多數(shù)由核酸(h sun)和蛋白質組成，有的還有脂類、多糖，有的噬菌體含有脂肪。1、核酸：病毒只含一類核酸（DNA或RNA）植物病毒：大多數(shù)為RNA，少數(shù)DNA噬菌體：大多數(shù)為DNA，少數(shù)RNA動物病毒：部分是RNA，部分是DNA 2、蛋白質：主要的組成成分 功能：（1）構成病毒(bngd)粒子外殼，起保護作用（2）決定病毒感染的特異性（3）決定病毒的抗原性（4）構成

9、酶。結構復雜的大病毒多數(shù)含有酶共五十四頁衣殼粒（capsomere）：構成(guchng)病毒粒子的最小形態(tài)單位，每個衣殼粒是由1-6個同種多肽分子折疊纏繞而成的蛋白質亞單位，它以對稱的形式有規(guī)律地排列成桿狀、球狀、二十面體或其他形狀。蛋白質衣殼（capsid）：由一定數(shù)量的衣殼粒按一定的排列組合構成的病毒外殼。核衣殼（nucleocapsid）：病毒蛋白質衣殼和核酸的合稱。（二）結構(jigu)：蛋白質衣殼+核酸內芯被膜（envelope）：也稱囊膜、外膜，在核衣殼外包裹的包膜，由脂類和多糖組成。刺突（spike）：有些病毒粒子表面，尤其是在有囊膜的病毒粒子表面有突起物，也稱囊膜突起如粘病毒

10、等。共五十四頁共五十四頁核衣殼的對稱形式螺旋對稱型二十面體立體(lt)對稱型復合對稱 型共五十四頁一、病毒的繁殖過程 包括吸附(xf)、侵入、復制、聚集與釋放四步第三節(jié) 病毒(bngd)的繁殖共五十四頁1、吸附（adsorption）： 在通常情況下，敏感細胞表面具有特異性表面化學組分作為接受部位(bwi)，病毒也含有與其“互補”的特異性化學組分作為吸附部位(bwi)，這種吸附作用是不可逆的。T2噬菌體是以尾部末端和寄主的受點吸附的。一種細菌可以被多種噬菌體感染，噬菌體在同一寄主細菌的不同受點上吸附。共五十四頁2、 侵入（penetration）：噬菌體吸附在細菌細胞壁的受點上以后(yhu)，

11、尾部的酶水解細胞壁產生一個小孔，然后尾鞘收縮將核酸注入細菌細胞中，蛋白質殼體留在外面。從吸附到侵入，時間間隔很短，只有幾秒到幾分鐘。 共五十四頁 病毒侵入的方式取決于宿主細胞的性質尤其是其表面結構，至少有四種方式：（1）借吞噬作用或吞飲病毒將整個病毒粒子包入敏感細胞，如痘類病毒；（2）具脂蛋白囊膜的的病毒，其囊膜與細胞膜融合或相互作用脫去(tu q)囊膜，核衣殼直接侵入細胞質中，如流感病毒；（3）某些病毒粒子與宿主細胞膜上的受體相互作用，使核衣殼侵入細胞中，如脊髓灰質炎病毒；（4）有的病毒能以完整的病毒粒子直接通過宿主細胞膜穿入細胞質中，如呼腸孤病毒。 共五十四頁3、 核酸復制（biosynt

12、hesis）：噬菌體核酸進入寄主(jzh)細胞后，操縱寄主(jzh)細胞的代謝機能，大量復制噬菌體核酸，但不形成帶殼體的粒子，稱為潛育期。共五十四頁4、 聚集與釋放（assembly and release）： 病毒核酸的復制與蛋白質的合成是分開(fn ki)進行的。寄主細胞合成噬菌體殼體（T2噬菌體包括頭部尾部）和核酸組合形成完整的噬菌體粒子。噬菌體粒子成熟，引起寄主細胞的裂解釋放出病毒粒子。共五十四頁共五十四頁二、病毒的溶源性 溶源性（lysogeny）：是溫和噬菌體侵入細菌細胞后產生的一種特性。當溫和噬菌體侵入宿主細胞后，其DNA隨著宿主細胞DNA的復制而復制，但噬菌體的蛋白質不能合成，

13、宿主細胞也不裂解，繼續(xù)進行正常的分裂繁殖，在偶爾情況下，某一代中其中一個宿主細胞發(fā)生裂解釋放出新的子代噬菌體，而在許多代不發(fā)生裂解的宿主細胞中又檢查不到噬菌體的存在，但它們卻具有產生成熟噬菌體粒子的潛在能力(nngl)。人們把溫和噬菌體侵入宿主細胞所引起的這種特性叫溶源性。共五十四頁共五十四頁一 、病毒的培養(yǎng)特征（一）病毒在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征 渾濁菌懸液接種噬菌體透明(tumng)裂解液（二）病毒在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征第四節(jié) 病毒(bngd)的培養(yǎng)噬菌斑熒光假單胞菌噬菌斑：將噬菌體接種在敏感細菌形成的菌落上，噬菌體在接種部位進行反復感染，將宿主細菌的菌落裂解成空斑，即噬菌斑。共五十四頁二

14、、病毒的培養(yǎng)基 病毒的培養(yǎng)基即相對應的敏感宿主細胞，要具備如下條件：1、 必須(bx)是活的敏感動物或是活的敏感動物組織細胞2、 能提供病毒附著的受體3、 敏感細胞內沒有破壞特異性病毒限制性核酸內切酶 脊椎動物病毒的培養(yǎng)基：胚組織細胞、人組織細胞、人腫瘤細胞、動物組織細胞、雞、鴨細胞、敏感動物 植物(zhw)病毒的培養(yǎng)基：相應的敏感植株和敏感植株的組織 噬菌體的培養(yǎng)基：相應的敏感細菌共五十四頁三、病毒的培養(yǎng)(piyng)（一）動物病毒的培養(yǎng) 動物病毒的培養(yǎng)方法有動物接種、雞胚接種和組織培養(yǎng)技術。共五十四頁1、 動物病毒的空斑試驗（1）單層細胞的制備和培養(yǎng) 將動物組織切成0.5-1 mm3小塊

15、洗滌(xd) 5%胰酶消化10-15 min 收集細胞并計數(shù) 加入細胞生長液并分裝 37培養(yǎng)2-3d共五十四頁（2）病毒樣品的采集與制備 固體樣品加液體培養(yǎng)基制成懸液，10000r/m 離心10 min，取上清液備用。 液體樣品直接離心。 空氣樣品用泵抽取至長有宿主細菌的平板上，或是將長有宿主細菌的平板在空氣中暴露(bol)30-60min。純化：40，000 100，000g離心場中沉降1-2 h。共五十四頁（3）動物病毒的接種與觀察空斑：是原代細胞或傳代單層細胞被病毒感染后，細胞被病毒蝕空形成(xngchng)的空斑（也稱蝕斑）。一個空斑代表一個病毒。通過計數(shù)可知單位體積樣品中的病毒數(shù)。

16、病毒空斑單位（plaque formation unit）nPFU= 空斑平均數(shù)病毒稀釋度/病毒接種量 共五十四頁2 、系列稀釋終點 病毒的滴度：指能產生培養(yǎng)管中的50%CPE（細胞(xbo)病理效應）的最高稀釋度（即最少的病毒量），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。共五十四頁 第五節(jié) 病毒對物理、化學因素(yn s)的抵抗力及在污水處理過程中的去除效果 一、病毒對物理因素的抵抗力 對病毒影響最大的物理因素是溫度、光和干燥1、 溫度 在宿主(szh)細胞外的病毒大多數(shù)

17、在55-65下幾分鐘到十幾分鐘被滅活。注：病毒受理化因素作用后失去感染性，稱為滅活（inactivation）。滅活的病毒仍保持其抗原性和紅細胞吸附、血凝以及細胞融合等活性。 共五十四頁高溫滅活的機制：（1）蛋白質變性。阻礙病毒吸附(xf)到宿主細胞上，削弱感染力；或病毒不能脫殼；或酶失活（2）包膜降解（3）高于70可能破壞核酸。 低溫不能滅活病毒，通常在-75（干冰）或-196（液氮）中保存病毒。共五十四頁2、 光及其他輻射（1）紫外輻射： 滅活的部位是病毒的核酸?？墒购怂嶂械泥奏?m dn)環(huán)受影響形成胸腺嘧啶(m dn)二聚體；還可造成DNA鏈斷裂、DNA分子內或分子間交聯(lián)、DNA與蛋白

18、質交聯(lián)等。 紫外輻射的致死作用會隨培養(yǎng)基的濁度和顏色的增加而降低。（2）可見光 在天然水體和氧化塘中，日光對腸道病毒有滅活作用。 光滅活作用：在氧氣(yngq)和染料存在的條件下，大多數(shù)腸道病毒可被可見光殺死。共五十四頁（3）離子輻射：X射線、射線。機制：核酸斷裂；破壞(phui)蛋白質；電離產生過氧化物。3、干燥 干燥是控制環(huán)境中病毒的重要因素。相對濕度越大，病毒的存活時間越長。 干燥易使病毒滅活，機制(jzh)在于病毒成分的解離和核酸的降解。 共五十四頁二、病毒(bngd)對化學因素的抵抗力 病毒的滅活有體內滅活和體外滅活。 體內滅活：抗體和干擾素。 體外滅活：1、破壞病毒蛋白質的化學物質

19、 蛋白質變性劑：酚、吐溫（Tween-80）、SDS，破壞病毒的衣殼 低滲溶液：能使病毒衣殼發(fā)生變化，阻礙病毒對宿主細胞的吸附。2、破壞核酸的化學物質甲醛：只破壞核酸，不改變(gibin)病毒的抗原特性。亞硝酸：引起嘌呤和嘧啶堿基的脫氨基作用。氨：引起病毒RNA的裂解共五十四頁3、影響病毒脂類被膜的化學物質 脂溶劑：醚類、十二烷基磺酸鈉、氯仿、去氧膽酸鈉等?？善茐暮惐荒さ牟《?，乙醚對被膜的破壞作用最大。無被膜病毒對此不敏感。 強酸強堿除本身可滅活病毒外，還能通過pH變化影響病毒。大多數(shù)病毒在pH6-8時能保持穩(wěn)定，小于5或大于9時迅速滅活。堿性環(huán)境可破壞蛋白質衣殼和核酸，當pH達到11以上(yshng)可嚴重破壞病毒。三、病毒對抗菌物質的抵抗力 共五十四頁四、病毒在環(huán)境中的存活和在污