病毒的結構專題知識培訓課件

病毒的結構專題知識本章重點:1.根據結構特征，病毒粒子分為幾種類型？2.病毒的基本類型及病毒基本結構3.什么叫病毒感染性核酸？什么叫乙醚敏感試驗？2病毒的結構專題知識首先介紹一些有關的術語

1．衣殼

(capsid)：是指已經或即將與核酸進行組裝的pro外殼。（在顯微鏡下，由許多球形或管狀亞單位按一定對稱規(guī)律構成）2．核衣殼：是指病毒的蛋白—核酸復合體3．囊膜(envelope)：比較復雜的病毒，核衣殼外面還有一層或幾層富含脂質的外膜即囊膜。4.V粒子：是在形態(tài)學上成熟的病毒個體，在有囊膜的V，是指核衣殼或得囊膜后的全體結構，而在無囊膜V，則是成熟的核酸與衣殼的復合體。

3病毒的結構專題知識5．Pro亞單位：指一條特殊折疊的多肽鏈。是衣殼的化學單位。6.原體由一種或一種以上不同pro亞單位構成。（因一種或幾種肽）是衣殼的結構單位。7．殼粒(capsomere)又稱形態(tài)單位，是指在電鏡下見到的病毒表面明顯團塊，大致上相當于蛋白亞單位的突出部分，殼粒只是形態(tài)學上的結構。每一殼粒由5或6個原體構成

4病毒的結構專題知識$1病毒的形態(tài)結構一、病毒的形態(tài)病毒以病毒顆粒的形式存在，一個形態(tài)和結構上完整的病毒顆粒稱為病毒子（Viron）。5病毒的結構專題知識

根據宿主的不同，有動物病毒、植物病毒、細菌病毒（噬菌體）和擬病毒（寄生在病毒中的病毒）等多種類型。有的病毒甚至沒有蛋白質，只含有具有單獨侵染性的較小型的核糖核酸（RNA）分子（類病毒），或只含有不具備侵染性的RNA（擬病毒）和沒有核酸而有感染性的蛋白質顆粒（朊病毒）。我們把后3類統稱為亞病毒。

6病毒的結構專題知識病毒的基本類型

（真）病毒亞病毒類病毒擬病毒朊病毒

基本特征

至少含有蛋白質和核酸兩類物質

含有具有單獨侵染性的核糖核酸（RNA）分子只含有不具備侵染性的RNA沒有核酸而有感染性的蛋白質顆粒7病毒的結構專題知識電鏡觀察有五種形態(tài)：

1、球形(Sphericity)：大多數人類和動物病毒為球形，如脊髓灰質炎病毒、皰疹病毒及腺病毒等。

2、絲形(Filament)：多見于植物病毒，如煙草花葉病病毒等。人類某些病毒（如流感病毒）有時也可形成絲形。

3、彈形(Bullet-shape)：形似子彈頭，如狂犬病病毒等，其他多為植物病毒。8病毒的結構專題知識

4、磚形(Brick-shape)：如痘病毒（無花病毒、牛痘苗病毒等）。其實大多數呈卵圓形或“菠蘿形”。

5、蝌蚪形(Tadpole-shape)：由一卵圓形的頭及一條細長的尾組成，如噬菌體。

9病毒的結構專題知識二.病毒的結構（一）研究病毒結構的方法1.電子顯微鏡2.X射線結晶學方法10病毒的結構專題知識病毒基本結構模式圖病毒基本結構模式圖:衣

殼、核

心、殼

粒、包

膜、刺突11病毒的結構專題知識病毒體結構模式圖

核心（核樣物）包膜子粒殼粒衣殼核衣殼包膜12病毒的結構專題知識核心：核酸→基因組genome→決定病毒遺傳、變異和復制殼粒capsomere→衣殼capsid→保護、介導、抗原性包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike）→保護、介導、抗原性13病毒的結構專題知識（二）病毒的衣殼對稱性病毒的殼體有三種結構對稱類型，與之相對應，病毒顆粒的形狀大致可分為三種類型。但還與囊膜有無有關。14病毒的結構專題知識殼體對稱類型：螺旋對稱（HelicalSymmetry）：蛋白質亞基沿中心軸呈螺旋排列，形成高度有序、對稱的穩(wěn)定結構。二十面體對稱（IcosahedralSymmetry）：復雜形狀的病毒顆粒。

15病毒的結構專題知識復合對稱（ComplexSymmetry）：僅少數病毒殼體為雙對稱結構。殼體由頭部和尾部組成，包裝有病毒核酸的頭部通常呈二十面體對稱，尾部呈螺旋對稱。具有雙對稱結構的典型例子是有尾噬菌體（tailedphage）。16病毒的結構專題知識殼體類型圖17病毒的結構專題知識

18病毒的結構專題知識20面體對稱的病毒粒子螺旋狀對稱噬菌體（復合對稱）19病毒的結構專題知識1、20面體對稱的病毒子

IcosahedralSymmetry病毒顆粒類似細小的圓形結晶。20面，等邊三角形；12頂角，30棱20面體對稱的病毒：所有DNA病毒；雙股RNA的呼腸孤病毒單股RNA的小RNA病毒、披膜病毒、反錄病毒20病毒的結構專題知識3-FOLD5-FOLD2-FOLD頂角上看——5重對稱；從面中央看——3重對稱；邊棱看——2重對稱。21病毒的結構專題知識2、螺旋對稱的病毒子

Helicalsymmetry病毒衣殼呈螺旋狀的空心圓桶，結構比較單。長度與核酸有關；螺旋可彎曲，也有不易彎曲的；所有螺旋對稱的動物病毒都有囊膜。22病毒的結構專題知識3、有囊膜的病毒子病毒子內部為20面體或螺旋狀的核衣殼；外面包有一層囊膜；有囊膜的病毒多為圓形；但也有外形固定、規(guī)則的，如彈狀病毒。23病毒的結構專題知識4、形態(tài)和結構更為復雜的病毒子呈磚狀，如痘病毒；病毒子呈精子狀，如噬菌體；呈子彈狀，如狂犬病病毒。24病毒的結構專題知識

病毒粒子類型圖：

25病毒的結構專題知識26病毒的結構專題知識艾滋病病毒天花病毒SARS冠狀病毒27病毒的結構專題知識2.病毒的大小

完整的成熟病毒顆粒，具有典型的形態(tài)結構，并有感染性。測量單位為納米（nm,為1/1000m）

<50

nm小型病毒

50nm-150nm中等大小病毒（大多數）

>150nm大型病毒

多數病毒呈球形或近似球形，桿狀，絲狀，少數可為子彈狀、磚塊狀，噬菌體可呈蝌蚪狀。28病毒的結構專題知識不同病毒間差異很大，從十幾納米到十幾微米不等。最小的動物的豬圓環(huán)病毒（Porcinecirco-virus，PCV）直徑僅17nm；最大的動物痘病毒（Poxviruses）大小達300-450×170-260nm。2004年10月14日法國兩位科學家的研究發(fā)現，米米病毒(Mimivirus)寄生在水生單細胞動物阿米巴變形蟲中，是病毒界里的大怪物，直徑有800納米。

29病毒的結構專題知識一般病毒的大小只有10-100納米，即便是較大的病毒，如天花病毒，也只有300納米。而米米病毒直徑有800納米，其英文名字全稱是Mimick-ingmicrobevirus，意思是“酷似細菌的病毒”。它那巨大的“身型”，幾乎與一些小型的細菌大小相當，因而在當年被各國媒體大肆宣傳。30病毒的結構專題知識

微生物的大小比較葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300×250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體

(65×95nm)B、腺病毒

(70nm)D、乙腦病毒

(40nm)E、蛋白分子

(10nm

)F、流感病毒

(100nm)G、煙草花葉病毒31病毒的結構專題知識$2.病毒的化學組成

病毒的基本化學組成是核酸和蛋白質。有包膜的病毒和某些無包膜的病毒除核酸和蛋白質外，還含有脂類和糖類。有的病毒還含有聚胺類化合物，無機陽離子等組分。一．病毒的核酸病毒的結構，它像個燈泡，玻璃部分是蛋白質外殼，燈絲部分就是那萬惡的核酸！核酸是病毒的遺傳物質，為病毒的復制、遺傳和變異等提供遺傳信息。

32病毒的結構專題知識1.病毒的核酸分為兩大類：DNA或RNA二者不會同時存在33病毒的結構專題知識

病毒核酸也稱基因組（Genome），最大的痘病毒(Poxvirus)含有數百個基因，最小的微小病毒(Parvovirus)僅有3-4個基因。34病毒的結構專題知識大部分病毒的DNA是雙股的，RNA是單股的；少數病毒的DNA是單股的——如細小病毒、圓環(huán)病毒

；少數RNA是雙股的——如呼腸孤病毒和雙RNA病毒；核酸分股情況35病毒的結構專題知識病毒的核酸分為兩大類：DNA病毒的DNA是一條不斷裂的長鏈——單分子不分節(jié)段；多數RNA病毒的RNA也是——單分子不分節(jié)段；少數RNA病毒的RNA分為幾個節(jié)段——多分子分節(jié)段；如呼腸孤病毒10-12節(jié)段，雙RNA病毒2節(jié)段，流感病毒8節(jié)段。核酸分節(jié)情況36病毒的結構專題知識病毒的核酸分為兩大類：一般情況下：核酸呈線狀；少數DNA病毒的DNA為環(huán)狀；核酸線性情況37病毒的結構專題知識病毒的核酸分為兩大類：DNA病毒

RNA病毒多數為：雙股、線狀；少數為：雙股、環(huán)狀；如多瘤病毒單股、線狀；如細小病毒單股、環(huán)狀；如圓環(huán)病毒多數為：單股線狀、不分節(jié)段；單股線狀、分節(jié)段；如正粘病毒、少數為：砂粒病毒雙股線狀；分節(jié)段；如呼腸孤病毒和雙RNA病毒38病毒的結構專題知識病毒的核酸分為兩大類：在病毒學中常把mRNA的堿基序列作為標準，凡是與此相同的稱為“正股核酸”；與此互補的稱為“負股核酸”。39病毒的結構專題知識40病毒的結構專題知識41病毒的結構專題知識

3．V感染性核酸:是從V粒子中提取的裸露的核酸，帶有V增殖過程中必要的遺傳信息。它進入C后就能形成新的V，這種核酸稱為感染性核酸。提取只限于一些小型和較小型V，主要是單鏈核酸病毒和病毒粒子內不含轉錄酶的病毒，例如：微RNAV，細小V，披膜V，和乳多空V。披膜V是能夠提取感染性核酸的唯一的帶囊膜RNAV。大、中型病毒不太成功的原因可能是核酸分子長，提取過程易斷而破損、失效的緣故。43病毒的結構專題知識V及V感染性核酸的感染：44病毒的結構專題知識二．V的蛋白質病毒的蛋白質根據是否存在于病毒顆粒中分為結構蛋白和非結構蛋白。非結構蛋白：指由病毒基因組編碼的，在病毒復制或基因表達調控過程中具有一定功能，但不結合于病毒顆粒中的蛋白質。---復制過程中的一些酶。結構蛋白：系指構成一個形態(tài)成熟的有感染性的病毒顆粒所必需的蛋白質。包括殼體蛋白、包膜蛋白和毒粒酶等。45病毒的結構專題知識主要功能是：（1）對V核酸形成保護的外殼，使之不被核酸酶等外界因子所破壞.（2）與V粒子的吸附，侵入和感染有關1．Vpro的結構:一級結構是由氨基酸序列組成的多肽鏈;二級結構是多肽的螺旋型;三級結構是多肽鏈的折疊形式;四級結構是蛋白質形態(tài)單位的空間排列形式。

46病毒的結構專題知識了解Vpro的結構及其功能對了解V的變異有重要意義。V基因核苷酸序列的改變是V變異的物質基礎，V基因的改變通過基因表達的產物——pro反映出來，例如：流感V抗原變異時，血凝素的一般結構有較大差別，即使在抗原漂移時，也可以觀察到血凝素的一級結構有差別。47病毒的結構專題知識2．Vpro種類：⑴殼體蛋白：功能：①構成病毒的殼體，保護病毒的核酸。②無包膜病毒的殼體蛋白參與病毒的吸附、進入，決定病毒的宿主嗜性，同時還是病毒的表面抗原。。48病毒的結構專題知識⑵包膜蛋白：構成病毒包膜結構的病毒蛋白質，包括包膜糖蛋白和基質蛋白兩類。功能：①是病毒的主要表面抗原，它們與細胞受體相互作用啟動病毒感染發(fā)生，有些還介導病毒的進入。②還可能具有凝集脊椎動物紅血球細胞、細胞融合以及酶等活性。③基質蛋白構成膜脂雙層與核衣殼之間的亞膜結構，具有支撐包維持病毒。

49病毒的結構專題知識⑶構成毒粒酶的蛋白質：毒粒酶根據功能大致分為兩類：T4噬菌體的溶菌酶參與病毒進入、釋放等過程；逆轉錄病毒的逆轉錄酶參與病毒的大分子合成3．Vpro抗原性4．Vpro的毒性作用三.病毒的酶50病毒的結構專題知識四.病毒的脂質含脂質V有三種特征：（1）病毒顆粒的結構上，內部有核蛋白的核心，外部則有包膜。包膜有脂質，pro及糖類組成，（2）新增殖V在宿主C膜等部位成熟，然后以伢生方式釋放；（3）大多數含脂質的V對有機溶劑，表面活性劑，溶脂酶敏感。五.病毒的碳水化合物六.其它組成:如丁二胺、亞精胺、精胺等大都結合于病毒核酸，對核酸的構型有一定影響。

51病毒的結構專題知識

$3.V的結構組成

病毒的結構有二種，一是基本結構，為所有病毒所必備；一是輔助結構，為某些病毒所特有。它們各有特殊的生物學功能。

52病毒的結構專題知識一、

病毒的基本結構

1.核酸（Nucleicacid）：參照第二節(jié)；2.V的衣殼

V衣殼的形成實際上是pro亞單位的組合和裝配過程，pro亞單位——結構單位——衣殼。病毒的衣殼只有兩種構型：20面體對稱和螺旋狀對稱兩類。53病毒的結構專題知識衣殼蛋白的功能

1.保護病毒的基因組2.決定病毒的抗原性----衣殼蛋白能刺激機體免疫系統產生免疫反應。

3.吸附作用-