非細(xì)胞微生物

非細(xì)胞微生物第三章病毒和亞病毒3.1病毒病毒概況病毒的形態(tài)、構(gòu)造和化學(xué)組成噬菌體3.1亞病毒類病毒擬病毒朊病毒本章內(nèi)容（2.5學(xué)時(shí)）病毒概述與分類病毒(Virus)

非細(xì)胞生物(真)病毒(Euvirus)

至少含有核酸和蛋白兩種組分亞病毒類病毒：只含具單獨(dú)侵染性的RNA組分?jǐn)M病毒：只含不具單侵染性的RNA組分朊病毒：只含蛋白質(zhì)一種組分第一節(jié)病毒什么是病毒？定義： 一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微“非細(xì)胞生物”、無細(xì)胞結(jié)構(gòu)、營(yíng)專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的實(shí)體，在活細(xì)胞外具一般化學(xué)大分子的特征，一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞又具有生命特征。病毒的特點(diǎn)Size:個(gè)體極小，多在20-200nm之間，能通過細(xì)菌濾器。結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分：無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，核酸和蛋白質(zhì)，分子生物。遺傳因子：只含一種核酸。代謝特點(diǎn)：產(chǎn)能酶系、蛋白質(zhì)與核酸合成酶系，專性活細(xì)胞寄生。增殖方式：裝配元件：核酸與蛋白質(zhì)。離體形式：無生命的生物大分子狀態(tài)。敏感性：對(duì)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感。病毒基因組整和：整合到宿主基因組上。病毒的分類根據(jù)宿主植物病毒煙草花葉病毒、郁金香花葉病毒動(dòng)物病毒口蹄疫病毒、乙肝病毒、流感病毒、愛滋病病毒微生物病毒(噬菌體)大腸桿菌T系噬菌體根據(jù)核酸類型分類DNA病毒RNA病毒噬菌體煙草花葉病毒流感病毒乙肝病毒愛滋病病毒一、病毒的形態(tài)構(gòu)造和化學(xué)組成1、病毒的大小和形態(tài)2、病毒的構(gòu)造和化學(xué)成分3、病毒結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性4、病毒的群體形態(tài)1、病毒的大小和形態(tài)1.1病毒的大小病毒粒子：發(fā)育成熟的病毒個(gè)體統(tǒng)稱為病毒粒子

病毒計(jì)量單位：納米（nm,1nm=1/1000um)

各種病毒的大小差異很大：

最大的病毒：牛痘病毒200nm

最小的病毒：脊髓灰質(zhì)炎病毒28nm1.2病毒的形態(tài)病毒粒子外形主要有下列五種：1.磚形2.彈狀3.球形4.蝌蚪形5.桿狀2.彈狀3.球形4.蝌蚪形5.桿形1.磚形

動(dòng)物病毒多呈球形、卵圓形或磚形2、病毒的構(gòu)造和化學(xué)成分

衣殼粒

核心(核酸)包膜

包膜病毒

裸病毒刺突2.1構(gòu)造核衣殼核心衣殼

衣殼capsid2.2.1病毒的核心單股或雙股的核酸：即DNA或RNA2.2.2病毒的外殼病毒的外殼為衣殼：蛋白質(zhì)2.2.3病毒的囊膜病毒在衣殼外面有雙層膜：蛋白質(zhì)

多糖脂類2.2.4病毒的化學(xué)組成

核酸蛋白質(zhì)多糖脂類2.2化學(xué)成分3、病毒結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性螺旋對(duì)稱立體對(duì)稱復(fù)合對(duì)稱RNAorDNAProteinCoat(Capsomers)Lipidenvelope煙草花葉病毒螺旋對(duì)稱排列的代表—煙草花葉病毒(tobaccomosaicvirus,TMV)二十面體對(duì)稱的代表—腺病毒(Adenovirus)人腺病毒的電鏡負(fù)染色照片頭部尾鞘尾絲刺突基板尾管復(fù)合對(duì)稱的代表—T偶數(shù)噬菌體4、病毒的群體形態(tài)當(dāng)病毒大量聚集并使宿主細(xì)胞發(fā)生病變時(shí)所形成的具有一定形態(tài)、構(gòu)造并能用光學(xué)顯微鏡加以觀察和識(shí)別的特殊群體包涵體Inclusionbody噬菌斑Plaque空斑plaque枯斑lesion包涵體(Inclusionbody)某些病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)形成的光學(xué)顯微鏡下可見的大小、形態(tài)、數(shù)量不等的小體。宿主細(xì)胞核內(nèi)：天花病毒的顧氏小體宿主細(xì)胞質(zhì)內(nèi)：狂犬病病毒的內(nèi)基氏小體；宿主細(xì)胞質(zhì)內(nèi)或細(xì)胞核內(nèi)：麻疹病毒噬菌斑(Plaque)在宿主菌苔平板上，由于噬菌體的感染使宿主細(xì)胞不斷裂解而形成的肉眼可見的空斑，空斑中的細(xì)菌被全部或部分裂解。不同噬菌體起噬菌斑有不同的形狀、大小、邊緣及透明度，可用于鑒定，也可以進(jìn)行純種分離和計(jì)數(shù)。空斑：由動(dòng)物病毒感染而造成的單層動(dòng)物細(xì)胞上類似于噬菌斑的空白斑病斑：?jiǎn)螌觿?dòng)物細(xì)胞受腫瘤病毒感染，導(dǎo)致細(xì)胞劇增，類似于菌落的病灶?？莅撸菏侵参锊《救后w其他一些概念二、病毒的繁殖以噬菌體為例繁殖過程：1吸附2侵入3增殖（復(fù)制與生物合成）4成熟(裝配)5裂解(釋放)

1吸附吸附的機(jī)理：尾絲尖端與受體發(fā)生共價(jià)結(jié)合。影響因素：噬菌體數(shù)量；陽離子；輔助因子；溫度。2侵入完整病毒穿過細(xì)胞膜的移位方式。細(xì)胞的內(nèi)吞功能。毒粒包膜與細(xì)胞質(zhì)膜的融合。動(dòng)物病毒的侵入靠傷口感染侵入靠昆蟲的刺吸式口器將病毒離子注入植物體內(nèi)植物病毒的侵入：3增殖（復(fù)制與生物合成）生物合成特點(diǎn)：基因表達(dá)有先有后（基因表達(dá)的順序?yàn)?早期表達(dá);次早期表達(dá);核酸復(fù)制;晚期表達(dá)）前一次表達(dá)產(chǎn)物是后一次表達(dá)的mRNA聚合酶晚期表達(dá)的結(jié)果是合成了各種裝配蛋白(另外還有溶菌酶)雙鏈DNA的復(fù)制:

(±)DNA→(±)DNA單鏈DNA的復(fù)制:

+DNA→-DNA→±DNA→+DNA雙鏈RNA的復(fù)制:

±RNA→+RNA→-RNA→±RNA

+RNA復(fù)制:

+RNA→-RNA→±RNA→+RNA-RNA復(fù)制:

-RNA→+RNA(mRNA)→Pr(RNA復(fù)制酶)逆轉(zhuǎn)錄病毒單鏈RNA的復(fù)制:

+RNA→(-)DNA→(±)DNA→+RNA病毒核酸的復(fù)制+mRNA③±RNA⑥-RNA④

+RNA-RNA-DNA⑤+RNA±DNA±DNA②

+DNA①±DNA4成熟(裝配)把合成的各種“部件”進(jìn)行自行裝配的過程5裂解(釋放)最后:大腸桿菌死亡并破裂，釋放出里面的病毒，新一代病毒開始新的生命旅程？試從病毒的繁殖過程入手，考慮如何來預(yù)防病毒的感染？三、噬菌體噬菌體侵染原核生物的病毒稱為噬菌體（bacteriophage），后來簡(jiǎn)稱phage一步生長(zhǎng)曲線(one-stepgrowthcurve)這種用來測(cè)定噬菌體侵染和成熟病毒體釋放的時(shí)間間隔，并用以估計(jì)每個(gè)被侵染的細(xì)胞釋放出來的新的噬菌體粒子的數(shù)量的生長(zhǎng)曲線，稱為一步生長(zhǎng)曲線。潛伏期隱晦期胞內(nèi)積累期裂解期平穩(wěn)期將低劑量的噬菌體懸液加入敏感細(xì)菌的培養(yǎng)液中，使得一個(gè)病毒與10-100個(gè)細(xì)菌細(xì)胞相混合。經(jīng)過短時(shí)間的培養(yǎng)使噬菌體吸附在細(xì)菌上，再用抗體或稀釋去掉未吸附上的噬菌體。用新鮮培養(yǎng)液把經(jīng)過上述處理的細(xì)菌懸液高倍稀釋。培養(yǎng)后定時(shí)取樣，將含有噬菌體的樣品與敏感細(xì)菌培養(yǎng)物混合培養(yǎng)，計(jì)算每個(gè)樣品在培養(yǎng)基平板表面產(chǎn)生的噬菌斑數(shù)目。以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，噬菌斑為縱坐標(biāo)，可以繪出一步生長(zhǎng)曲線。溫和噬菌體(temperatephagesorlysogenicphages)

某些噬菌體感染宿主細(xì)胞后并不使宿主細(xì)胞馬上裂解而是噬菌體的核酸整和到宿主細(xì)胞染色體上并隨宿主細(xì)胞的分裂把噬菌體的核酸傳給子細(xì)胞。這種感染宿主細(xì)胞后不引起宿主細(xì)胞迅速裂解的噬菌體稱為溫和噬菌體。溶原細(xì)胞(lysogeniccells)

含有溫和噬菌體的細(xì)胞稱為溶原細(xì)菌（或溶原細(xì)胞）。整和在宿主染色體上的噬菌體核酸稱為前噬菌體。溶原細(xì)菌的特點(diǎn)：①可以自發(fā)或人工誘發(fā)變?yōu)榱倚允删w(virulentphage)②

溶原細(xì)胞可失去噬菌體的核酸后復(fù)愈③

溶細(xì)菌對(duì)同源噬菌體的感染具有免疫性④某些容原細(xì)菌可以合成特殊的代謝產(chǎn)物，如白喉?xiàng)U菌只有在被噬菌體感染后形成容原細(xì)菌后才能產(chǎn)生白喉毒素。溫和噬菌體及其溶原化四、植物病毒植物病毒是指感染植物的病毒。引起的癥狀：①葉綠體受到破壞而引起的花葉、黃化、紅化等②植株矮化、叢簇、畸形等③形成枯斑、壞死等。特點(diǎn)：①植物病毒的粒子形態(tài)多為桿狀②植物病毒的核酸主要為單鏈RNA③植物病毒感染的專性不強(qiáng)，一種病毒可感染不同科、屬的植物④混合感染常見，即一種植物可被多種病毒感染⑤病毒常在感染宿主細(xì)胞內(nèi)由病毒離子堆疊成結(jié)晶狀內(nèi)含體或者是由病毒粒子與細(xì)胞組分形成非結(jié)晶性內(nèi)含體。五、脊椎動(dòng)物病毒單鏈或雙鏈，DNA（天花）或RNA（流感）。有的具有包膜，有的不具有包膜。多為球狀，大小變化很大。人類疾?。?0%的傳染病由病毒引起。如，天花，流感，肝炎，麻疹，脊髓灰質(zhì)炎，愛滋病等。畜禽疾病：口蹄疫，狂犬病，瘋牛病，豬瘟，其中前三者為人畜共患。AIDS(acquiredimmunedeficiencysyndrome)最早分離到HIV的是法國(guó)的盧克蒙塔博士。1983年，他在《Science》報(bào)道從同性戀人血清中分離到新的逆轉(zhuǎn)錄病毒。1986年，WHO定名為HIV(humanimmunodeficencyvirus)HIV是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，感染并殺死T4淋巴細(xì)胞。球形，直徑約100nm，有包膜與刺突。核心殼蛋白全球：500萬感染者，4000萬攜帶者，非洲比例最高，博茨瓦那，10%。中國(guó)：20萬感染者，100萬攜帶者。傳播途徑輸血與血制品母乳傳播性生活傳播防治潔身自好，嚴(yán)格控制血制品雞尾酒療法（何大一）死亡率減半口蹄疫(footandmouthdisease,FMD)病毒特點(diǎn)烈性傳染性RNA病毒。主要感染牛、羊豬等偶蹄動(dòng)物，人畜共患。對(duì)日光、熱、酸、堿敏感。癥狀體溫升高，精神不振，食欲減退，口腔、鼻吻部、蹄部產(chǎn)生水皰和潰爛。傳播呼出氣體、排泄物。預(yù)防檢疫、封鎖。消毒：1%-2%火堿、3-5%福爾馬林、0.2-0.3%過氧乙酸。注射疫苗。危害無食品安全問題，人感染<40例，較輕。對(duì)畜牧業(yè)危害遠(yuǎn)大于瘋牛病。英國(guó)：至2004屠宰220萬頭牛、羊、豬。瘋牛病(madcowdisease,MCD)是牛海綿狀腦病的俗稱，瘋牛病的病因是朊病毒。人畜共患，人庫魯病，克雅病、羊癢病等。癥狀：癡呆、震顫不穩(wěn)、智力減退，腦海綿狀病變，中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損傷。核型多角體病毒(nuclearpolyhedrosisvirus,VPV)質(zhì)型多角體病毒(cytoplasimicpolyhedrosisvirus,CPV)顆粒體病毒(granulosisvirus,GV)六、昆蟲病毒昆蟲病毒是指寄生在昆蟲體內(nèi)的病毒病毒粒子與宿主細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)形成包涵體，包涵體有一定的立體形狀，故又稱多角體。昆蟲病毒可分為：核型多角體病毒質(zhì)型多角體病毒顆粒體病毒第二節(jié)亞病毒Subvirus亞病毒概念1981年法國(guó)著名病毒學(xué)家A.Dlwoff把病毒分為亞病毒和真病毒，亞病毒只含有核酸或蛋白質(zhì)，而真病毒同時(shí)含有核酸和蛋白質(zhì)。亞病毒包括：類病毒Viroid朊病毒Prion衛(wèi)星病毒類病毒Viroid1971年在美國(guó)工作的瑞士學(xué)者T.O.Diener在研究馬鈴薯紡錘形塊莖病(PSTD)時(shí)發(fā)現(xiàn)了類病毒。朊病毒Prions

阮病毒是美國(guó)Prusiner在研究羊瘙癢病時(shí)發(fā)現(xiàn)癢病的病原體。朊病毒是一種對(duì)各種理化作用具有很強(qiáng)抵抗力，傳染性甚強(qiáng)，分子量在27000-30000的侵染性蛋白質(zhì)因子。人和動(dòng)物prion病有：震顫病或庫魯病克