環(huán)境微生物學(xué)

1、第一節(jié) 病毒的一般特征及分類一、定義和特點(diǎn)：是一類比較原始的、有生命特征的、能夠自我復(fù)制和嚴(yán)格活細(xì)胞內(nèi)寄生的非細(xì)胞生物類群。非細(xì)胞型+專性寄生+微生物病毒1形體極其微小，必須在電子顯微鏡下才能觀察，一般都可通過細(xì)菌濾器；沒有細(xì)胞構(gòu)造：無細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核以及各種細(xì)胞器，在宿主體外無生命特征，故也稱分子生物；其主要成分僅是核酸和蛋白質(zhì)兩種；每一種病毒只含有一種核酸，不是DNA就是RNA；既無產(chǎn)能酶系也無蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)；在宿主細(xì)胞協(xié)助下，通過核酸的復(fù)制和核酸蛋白裝配的形式進(jìn)行增殖，不存在個體生長和二均等分裂等細(xì)胞繁殖方式；2二、病毒的分類根據(jù)寄主劃分為6種病毒動物病毒：人類病毒（300

2、余種） 脊椎動物病毒（931種） 昆蟲病毒（1671種）植物病毒：600余種真菌病毒：100余種細(xì)菌病毒：2850余種放線菌病毒：藻類病毒根據(jù)核酸分類：遺傳物質(zhì)是DNA或RNA單鏈或雙鏈3第二節(jié) 病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)一、病毒的大小和形態(tài)形狀 球形、卵圓形、磚形、多面體形、桿形、單位：納米（nm）， 大?。翰顒e很大， 電鏡觀察 ： 大的200 nm 小的10nm 4二、病毒的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)衣鞘核酸棘（某些病毒有）囊膜經(jīng)典病毒（包膜+）蛋白質(zhì)衣殼+核酸+極少量(或沒有)酶蛋白5愛滋皰疹包膜來自寄主的細(xì)胞膜RNA或DNA逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白其主要成分僅是核酸和蛋白質(zhì)兩種，某些病毒含有類脂和多糖。蛋白質(zhì)衣鞘

3、61、蛋白質(zhì)衣殼 病毒蛋白質(zhì)衣殼的衣殼粒排列具有高度對稱性。螺旋對稱與二十面體對稱是病毒兩種基本的對稱類型。此外，兼有螺旋對稱和二十面體對稱的稱為復(fù)合對稱。螺旋對稱、二十面體對稱與復(fù)合對稱分別相當(dāng)于桿狀、球形和蝌蚪狀這3種形態(tài)的病毒。7病毒蛋白質(zhì)作用：構(gòu)成病毒結(jié)構(gòu)、增殖過程、病毒的侵染（1）結(jié)構(gòu)功能 衣殼蛋白包在病毒核酸外面構(gòu)成病毒的基本結(jié)構(gòu)核衣殼保護(hù)著病毒核酸免遭破壞;（2）吸附 牢固附著在宿主細(xì)胞表面的受體上；（3）破壞宿主細(xì)胞膜與細(xì)胞壁 如噬菌體的溶菌酶與流感病毒的神經(jīng)氨酸酶；82病毒核酸：一種病毒只含一種核酸（DNA或RNA）。植物病毒：絕大多數(shù)含RNA，少數(shù)含DNA。動物病毒：一部分

4、含DNA，一部分含RNA。細(xì)菌病毒：則普遍含DNA，含RNA的為數(shù)極少。真菌病毒：絕大多數(shù)含RNA，是否有含DNA的真菌病毒還不清楚。3其他成分 一些比較復(fù)雜的病毒（如包膜病毒）除了含有核酸與蛋白質(zhì)兩種主要成分外，還有脂質(zhì)和糖類等其他成分。病毒中的脂質(zhì)主要以脂質(zhì)雙分子層的形式存在于病毒的包膜中。病毒所含的糖類主要以糖蛋白的形式存在于包膜的表面，決定著病毒的抗原性。9一、病毒的繁殖：以大腸桿菌T偶數(shù)噬菌體為例：烈性噬菌體的繁殖過程一般分為四個階段：即吸附、侵入、復(fù)制、裝配和釋放。第三節(jié) 病毒的繁殖10吸附：噬菌體和宿主細(xì)胞上的特異性吸附部位進(jìn)行特異性結(jié)合，噬菌體以尾絲牢固吸附在受體上后，靠刺突“

5、釘”在細(xì)胞表面上。侵入：核酸注入細(xì)胞的過程。噬菌體尾部所含酶類物質(zhì)可使細(xì)胞壁產(chǎn)生一些小孔，然后尾鞘收縮，尾髓刺入細(xì)胞壁，并將核酸注入細(xì)胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)胞外。復(fù)制 ：包括核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)合成。噬菌體核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞后，會控制宿主細(xì)胞的合成系統(tǒng)，然后以噬菌體核酸中的指令合成噬菌體所需的核酸和蛋白質(zhì)。11裝配12釋放：.swf13噬菌斑p21:概念：將敏感細(xì)菌培養(yǎng)在營養(yǎng)瓊脂中，在平板表面形成布滿宿主細(xì)胞的菌苔,接種噬菌體后可以形成肉眼能看到的一個個透明的不長菌的小圓斑，稱為噬菌斑。(每個噬菌斑一般是由一個噬菌體粒子形成的。) 噬菌斑 通常情況下，一個噬菌體通過上述五個過程能合成101000個

6、噬菌體。細(xì)胞烈解可導(dǎo)致肉眼可以看到的培養(yǎng)物的溶解，使固體培養(yǎng)基產(chǎn)生噬菌斑或使液體培養(yǎng)基由渾濁變清。14 二、溫和噬菌體與溶源性細(xì)菌溫和噬菌體：噬菌體感染細(xì)胞后，將其核酸整合（附著）到宿主的核DNA上，并且可以隨宿主DNA的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，在一般情況下，不引起寄主細(xì)胞裂解的噬菌體。原噬菌體（或前噬菌體）： 即整合在宿主DNA上的噬菌體的核酸。 溶原性細(xì)菌：指在核染色體上整合有原噬菌體的細(xì)菌?？蛇M(jìn)行正常生長繁殖,而不被裂解。 病毒主要是通過食物、接觸、空氣傳播的，但也可以通過飲用水傳播。15第四節(jié) 病毒的培養(yǎng)病毒的培養(yǎng)基： 病毒是專性寄生在活的敏感宿主細(xì)胞內(nèi)才能繁殖的微生物。因此，病毒的培養(yǎng)基

7、要求苛刻，專一性強(qiáng)，敏感細(xì)胞要具備如下條件： 1. 必須是活的敏感動物或是敏感動物組織細(xì)胞； 2. 能提供病毒附著的受體； 3. 敏感細(xì)胞內(nèi)沒有破壞特異性病毒的限制性核酸內(nèi)切酶，病毒進(jìn)入細(xì)胞就可繁殖。不同種類的病毒其培養(yǎng)基是不同的。16大多數(shù)敏感動物細(xì)胞感染病毒，培養(yǎng)能引起其顯微表現(xiàn)的改變，即產(chǎn)生致細(xì)胞病變效應(yīng)：例如細(xì)胞聚集成團(tuán)、腫大、圓縮、脫落，細(xì)胞融合形成多核細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)包涵體，乃至細(xì)胞裂解等。在動物細(xì)胞培養(yǎng)物上的與噬菌斑類似的斑，稱為空斑。17亞病毒類病毒(Viroid)擬病毒(Virusoid)朊病毒(Prion) 凡是在核酸和蛋白質(zhì)兩種成分中，只含有其中之一的分子病原體，稱為亞病

8、毒。包括：18類病毒（Viroid）是一類只含有RNA一種成分、專性寄生在活細(xì)胞內(nèi)的分子病原體。目前只在植物體中發(fā)現(xiàn)。其核酸為裸露的環(huán)狀RNA。通常由246375個核苷酸組成，相對分子量較小。類病毒是1970年在馬鈴薯紡錘形塊莖?。≒ETD）中發(fā)現(xiàn)，在許多植物病害中找到，并造成減產(chǎn)。Virus and Viroid Diseases of Potato19擬病毒（Virusoid）又稱類類病毒、殼內(nèi)類病毒或病毒衛(wèi)星，是一類包裹在真病毒粒中的有缺陷的類病毒。擬病毒極其微小，一般僅由裸露的RNA（300400個核苷酸）或DNA組成，被擬病毒“寄生”的真病毒又稱輔助病毒，擬病毒的復(fù)制必須依靠輔助病毒的協(xié)助。擬病毒首次在1981年發(fā)現(xiàn)，是絨毛煙的班駁病毒VTMoV。20 3、朊病毒（Prion）1982年由美國學(xué)者S.B.Prusiner在研究羊瘙癢病時發(fā)現(xiàn)，由于意義重大，于1997年獲得諾貝爾獎。至今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與哺乳動物腦部相關(guān)的10余種疾病