第二章-非細(xì)胞微生物-病毒

第二章非細(xì)胞微生物－病毒第一節(jié)病毒的一般特征及其分類

概念

病毒是沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，專性寄生在活的敏感宿主體內(nèi)，可通過細(xì)菌過濾器，大小在0.2μm以下的超微小微生物或大分子微生物。H5N1型禽流感病毒

照片中的藍(lán)色部分就是H5N1禽流感病毒，下面的紅色部分則是健康人體細(xì)胞，照片顯示H5N1正在攻擊健康的細(xì)胞。HIV病毒艾滋病，由人類免疫缺陷病毒（HIV）引起。HIV屬于反轉(zhuǎn)錄病毒科，慢病毒屬，靈長(zhǎng)類免疫缺陷亞屬。HIV感染后導(dǎo)致人體免疫機(jī)能缺陷，從而發(fā)生機(jī)會(huì)性感染等一系列臨床綜合征，病死率幾乎達(dá)100%。1981年6月5日首度證實(shí)世界第一例艾滋病。1981年6月13日，世界公布首例艾滋病。1987年4月3日，首例艾滋病傳入中國(guó)

圖1-4SARS病毒(冠狀病毒) A.SARS病毒的結(jié)構(gòu)圖B.電子顯微鏡下的SARS病毒SARS非?？赡芤鹦菘?、心率紊亂或心功能不全、腎功能損害、肝功能損害、DIC（disseminatedintravascularcoagulation,即彌散性血管內(nèi)凝血)、敗血癥、消化道出血等?！癝ARS病毒”乍現(xiàn)北京王府井

電子顯微鏡下可以觀察到乙肝病毒3種不同的形態(tài)：大球形顆粒，小球形顆粒和管形顆粒。

乙肝病毒1病毒區(qū)別于其它生物的特征（1）病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由一種核酸（DNA或RNA）加蛋白質(zhì)衣殼組成。（2）嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生，沒有自身的核糖體（合成蛋白質(zhì)的機(jī)構(gòu)），大部分病毒沒有酶或酶系統(tǒng)不全，不能進(jìn)行獨(dú)立的代謝活動(dòng)。（3）病毒在活的敏感宿主細(xì)胞內(nèi)是具有生命的大分子微生物，在活的敏感細(xì)胞外呈不具生命特征的大分子物質(zhì)，并可形成結(jié)晶。但仍保留著感染宿主的潛在能力。（4）個(gè)體小，小于0.2μm，是最小的微生物，能通過細(xì)菌濾器，只能通過電子顯微鏡觀察。（5）繁殖方式特別，不通過二分裂，必須仰賴于宿主細(xì)胞而進(jìn)行復(fù)制。（6）每一種病毒只含有一種核酸，不是DNA就是RNA。（7）對(duì)一般抗生素不敏感，但對(duì)干擾素敏感。2病毒的分類

1971年以后，國(guó)際病毒分類委員會(huì)（InternationalCommitteeforTaxonomyViruses,ICTV）建立了統(tǒng)一的病毒分類系統(tǒng)。在2005年7月第八次發(fā)布：將病毒分為3個(gè)目，73個(gè)科，11個(gè)亞科，289個(gè)屬，1950個(gè)種。

病毒分類依據(jù)：宿主、所致疾病、病毒粒子的大小、病毒的結(jié)構(gòu)和組成、核酸的類型、復(fù)制的模式，有或無被膜等。

病毒的分類

1.根據(jù)專性宿主分類動(dòng)物病毒植物病毒細(xì)菌病毒(噬菌體)放線菌病毒(噬放線菌體)藻類病毒(噬藻體)真菌病毒(噬真菌體)

2.按核酸分類DNA病毒（多數(shù)是雙鏈DNA，細(xì)小病毒組的成員是單鏈DNA）。RNA病毒（多數(shù)是單鏈RNA，呼腸孤病毒組的成員是雙鏈RNA）。單鏈DNA和單鏈RNA又有正鏈和負(fù)鏈之分。3類病毒和朊病毒

類病毒

類病毒比病毒更加小，為環(huán)狀單鏈RNA，約有250～370個(gè)核苷酸長(zhǎng)度，可通過機(jī)械途徑或花粉或胚珠在植物間傳播，在宿主內(nèi)復(fù)制。類病毒可引起馬鈴薯紡錘形塊莖病、柑橘裂皮病和菊矮化病。朊病毒朊病毒是一種引起牛、羊疾病的感染因子（蛋白樣感染顆粒）。沒有檢測(cè)到核酸存在。朊病毒可導(dǎo)致退化性神經(jīng)系統(tǒng)紊亂的疾病，如羊瘙癢癥?？梢鹑撕蛣?dòng)物的神經(jīng)性疾病，如牛海棉狀腦病（BSE或瘋牛?。┲率辜易逍园V呆。亞病毒類病毒(viroid)

目前所知道的最小、只含RNA一種成分、專性細(xì)胞內(nèi)寄生的分子生物。只在植物體中發(fā)現(xiàn)。馬鈴薯紡錘形塊莖病是1922年在美國(guó)發(fā)現(xiàn)的，它可使馬鈴薯減產(chǎn)20～70％。

——馬鈴薯紡錘形塊莖病類病毒：它是一條長(zhǎng)50nm的棒狀dsRNA（雙鏈）分子。擬病毒（virusoids）

又稱類類病毒（viroid-like），可認(rèn)為是一類包裹在植物病毒粒子中的有缺陷的類病毒一般僅由裸露的RNA或DNA組成“寄生”于真病毒內(nèi)——輔助病毒（helpervirus）其復(fù)制必須依賴輔助病毒朊病毒

還有一類生物與一般病毒不一樣，它只有蛋白質(zhì)而無核酸，但卻既有感染性，又有遺傳性，并且具有和一切已知傳統(tǒng)病原體不同的異常特性。它就是朊病毒。--瘋牛病病毒

非細(xì)胞生物的種類非細(xì)胞生物（真）病毒：至少含有核酸和蛋白質(zhì)兩種組分亞病毒類病毒：只含具獨(dú)立侵染性的RNA組分?jǐn)M病毒：只含不具獨(dú)立侵染性的RNA組分朊病毒：只含蛋白質(zhì)一種組分（寄生于真病毒內(nèi)）第二節(jié)病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)一、病毒的形態(tài)和大?。ㄒ唬┎《拘螒B(tài)多樣：

動(dòng)物病毒：球形、卵圓形、磚形等。

植物病毒：桿狀、絲狀和球狀。

噬菌體：蝌蚪狀和絲狀。痘病毒（卵圓形）噬菌體（蝌蚪狀）天花病毒（磚形）狂犬病毒（彈狀）fd噬菌體（絲狀）脊髓灰質(zhì)炎病毒（球形）煙草花葉病毒（桿狀）不同（專性宿主）病毒的形態(tài)、大?。?.動(dòng)物病毒概念：寄生在人體和動(dòng)物體內(nèi)，引起人和動(dòng)物疾病的病毒。如人的流行性感冒,水痘,麻疹,腮腺炎,甲型肝炎,乙性型肝炎等.形狀：球形、卵圓形、磚形大?。褐睆剑?00～200nm

口蹄疫病毒最小，直徑：22nm流行性感冒病毒乙肝病毒（HBV）結(jié)構(gòu)示意圖。

艾滋病毒H和N這兩個(gè)字母代表病毒表面的兩種蛋白質(zhì)──血凝素和神經(jīng)氨酸，數(shù)字則表示每種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化。這種變化非常重要，原因是人體免疫系統(tǒng)要“瞄準(zhǔn)”這些蛋白質(zhì)，進(jìn)而攻擊病毒。英國(guó)藝術(shù)家制作玻璃雕塑H1N1甲型流感病毒圖片體態(tài)細(xì)長(zhǎng)的甲型H1N1病毒——日本東京大學(xué)醫(yī)科研究所野田岳志拍攝美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心(CDC)發(fā)表的圓形甲型H1N1流感病毒形態(tài)的電子顯微鏡照片。B.電子顯微鏡下的SARS病毒2.植物病毒概念：寄生在植物體內(nèi)引起植物疾病的病毒叫植物病毒。引起的疾病有：煙草花葉病、蕃茄叢矮病、水稻萎縮病和馬鈴薯退化病等。形狀：桿狀、絲狀、球狀大?。海?0～20）×（300～750）nm3.細(xì)菌病毒（嗜菌體）概念：寄生在細(xì)菌體內(nèi)引起細(xì)菌疾病的病毒叫嗜菌體。形狀：蝌蚪形、微球形、絲狀大?。航z狀：體長(zhǎng)600～800nm

蝌蚪狀：頭90×60nm，尾100×20nm

微球狀：20～60nm圖1-1幾種病毒的形態(tài)與相對(duì)大?。ù髨A表示葡萄球菌細(xì)胞的相對(duì)大小）1.葡萄球菌噬菌體2.煙草花葉病毒3.皰疹病毒4.腮腺炎病毒5.流感病毒6.脊髓灰質(zhì)炎病毒7.狂犬病毒8.腺病毒9.痘病毒二、病毒的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)（一）病毒的化學(xué)組成

蛋白質(zhì)、核酸（DNA或RNA）、類脂質(zhì)、多糖。（二）病毒的結(jié)構(gòu)病毒核衣殼囊膜(非基本結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)衣殼核酸內(nèi)芯簡(jiǎn)單病毒粒子（裸露病毒粒子）復(fù)雜病毒粒子（如流感病毒）病毒粒子核衣殼（基本結(jié)構(gòu)）囊膜（非基本結(jié)構(gòu)）由類脂或脂蛋白和糖蛋白構(gòu)成衣殼粒核酸囊膜刺突核衣殼核心：DNA或RNA衣殼：由若干衣殼粒構(gòu)成病毒的結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)衣殼概念：蛋白質(zhì)衣殼是由一定數(shù)量的衣殼粒（由一種或幾種多肽鏈折疊而成的蛋白質(zhì)亞單位）按一定的排列組合構(gòu)成的病毒外殼，稱蛋白質(zhì)衣殼。蛋白質(zhì)功能：

a、保護(hù)病毒核酸；

b、決定病毒感染的特異性；

c、使病毒牢固地吸附在敏感細(xì)胞上；

d、決定病毒的致病性、抗原性；

e、構(gòu)成病毒的酶。蛋白質(zhì)衣殼囊膜核酸病毒的三種對(duì)稱構(gòu)型由于衣殼粒的排列組合不同而劃分：立體對(duì)稱型螺旋對(duì)稱型復(fù)合對(duì)稱型（1）立體對(duì)稱型（20面體）

如腺病毒、皰診病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、呼腸孤病毒、SARS病毒等。（2）螺旋體對(duì)稱型（包括纖維狀、直桿狀、彎曲桿狀）

如煙草花葉病毒、狂犬病毒、流感病毒等。（3）復(fù)合對(duì)稱型（蝌蚪形）

如大腸桿菌T4噬菌體，頭部呈立體對(duì)稱型（20面體），尾部為螺旋對(duì)稱型。2.核酸內(nèi)芯動(dòng)物病毒：有的含DNA，有的含RNA。植物病毒：大多含RNA，少數(shù)含DNA。噬菌體：大多數(shù)含DNA，少數(shù)含RNA。

功能：決定病毒遺傳、變異和對(duì)敏感宿主細(xì)胞的感染力。蛋白質(zhì)衣殼囊膜核酸內(nèi)芯3.囊膜（被膜、包膜、外膜、封套）

概念：有些病毒除核衣殼外，在其外層還包裹著一層構(gòu)造比較復(fù)雜的包膜即囊膜。組成：由脂類和多糖組成。功能：保護(hù)病毒核酸不致在細(xì)胞外界環(huán)境中受到破壞。

具有被膜病毒：

痘病毒

腮腺炎病毒

流感病毒等蛋白質(zhì)衣殼囊膜核酸3.囊膜（被膜、包膜、外膜、封套）形成：包膜在病毒從宿主細(xì)胞釋放時(shí)獲得（來自宿主細(xì)胞的核膜或質(zhì)膜），其基本結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜相似，為脂質(zhì)雙層膜，細(xì)胞膜蛋白被病毒編碼的包膜糖蛋白所取代。4.刺突

有些病毒粒子表面，尤其是在有囊膜的病毒粒子表面具有突起物，稱刺突，也稱囊膜突起。刺突SARS病毒

第三節(jié)病毒的繁殖1、病毒的繁殖過程

動(dòng)物病毒、植物病毒和噬菌體的繁殖過程基本相似，以大腸桿菌噬菌體為例，分為吸附、侵入、復(fù)制、裝配和釋放等五個(gè)步驟。T-偶噬菌體感染大腸桿菌的掃描電鏡噬菌體

大腸桿菌(增殖)吸附侵入增殖（復(fù)制）

成熟（裝配）釋放細(xì)胞外裂解

在非正常情況下，大量噬菌體會(huì)在短期內(nèi)同時(shí)吸附一個(gè)宿主細(xì)胞引起細(xì)胞產(chǎn)生許多小孔而裂解，這叫細(xì)胞外裂解。噬菌體不能繁殖，與噬菌體在細(xì)胞內(nèi)增殖所引起的裂解不同。

大腸桿菌

噬菌體2.噬菌體的溶原性噬菌體分為兩種類型：烈性噬菌體：侵入宿主細(xì)胞后引起宿主細(xì)胞裂解。

溫和噬菌體：不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。當(dāng)侵入宿主細(xì)胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主核酸同步復(fù)制，宿主細(xì)胞不裂解，而繼續(xù)生長(zhǎng)，這種不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體稱作溫和噬菌體。

溶原細(xì)胞：含有溫和噬菌體核酸的宿主細(xì)胞稱作溶原細(xì)胞。溶原性可遺傳：溶原性細(xì)菌的子代也是溶原性的。溶原性變異：當(dāng)噬菌體脫離溶原性細(xì)菌的染色體后，即可恢復(fù)復(fù)制能力，并引起宿主細(xì)菌裂解而釋放出成熟的裂性噬菌體，這是溶原性發(fā)生變異所致。第四節(jié)病毒的培養(yǎng)病毒的培養(yǎng)特征（1）病毒在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征

將噬菌體的敏感細(xì)菌接種在液體培養(yǎng)基中，經(jīng)培養(yǎng)后，敏感細(xì)菌均勻分布在培養(yǎng)基中而使培養(yǎng)液混濁。然后接種噬菌體，敏感細(xì)菌被噬菌體感染后發(fā)生菌體裂解，原來混濁的細(xì)菌懸液變成透明的裂解溶液。（2）病毒在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征

將噬菌體