非細胞型生物病毒

關于非細胞型生物病毒（一）概念：病毒(virus)：一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微“非細胞生物”，其本質(zhì)是一種只含DNA或RNA的遺傳因子，它們能以感染態(tài)和非感染態(tài)兩種狀態(tài)存在。

病毒的基礎知識第2頁,共67頁，2024年2月25日，星期天(二)病毒的特點:

1、個體極小，可以通過濾菌器，形態(tài)多樣。普通光鏡下不可見，形態(tài)大小以nm計。有球狀、桿狀、復合型。第3頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2、無細胞結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)、核酸構(gòu)成，無細胞器。核酸(Nucleicacid)蛋白質(zhì)衣殼(Proteincoat)第4頁,共67頁，2024年2月25日，星期天3、一個病毒體內(nèi)僅含一種核酸（orDNA,orRNA)，核酸可以以單鏈或雙鏈形式存在。

4、生活方式為專性活細胞內(nèi)寄生，病毒酶系不全，離開活體后無生命特征。第5頁,共67頁，2024年2月25日，星期天5、病毒以復制(replication)的方式增殖,包括核酸復制、核酸蛋白質(zhì)裝配，是在分子水平上進行的。6、對抗生素不敏感，對干擾素敏感。第6頁,共67頁，2024年2月25日，星期天(三)環(huán)境對病毒的影響溫度：病毒的半數(shù)存活期：在60度以秒計；

37度以分計；20度以小時計

X射線r射線

均可使病毒失活紫外線（UV）脂溶劑：有包膜的病毒，因包膜中含有脂類物質(zhì)對脂溶劑敏感甲醛能使病毒失活pH6.0~8.0

：穩(wěn)定，pH5以下或pH9以上：迅速失活.第7頁,共67頁，2024年2月25日，星期天一、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學組成（一）病毒的大小：

1、測定病毒大小的方法:

電鏡法第8頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.病毒的大小:

病毒的形體微小，只能以nm計量，一般為10~300nm。最大的病毒與最小的病毒天花病毒200×300nm脊髓灰質(zhì)炎病毒口蹄疫病毒10nm第9頁,共67頁，2024年2月25日，星期天病毒粒子(viron):指宿主細胞外，形態(tài)成熟或結(jié)構(gòu)完整有感染性的病毒個體。又稱病毒顆粒(virus

particle)或病毒體、病毒粒。二、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)：第10頁,共67頁，2024年2月25日，星期天（一）、病毒的基本結(jié)構(gòu)：衣殼核酸包膜刺突核衣殼第11頁,共67頁，2024年2月25日，星期天1.病毒的衣殼

核心（core）：由病毒核酸及其結(jié)合蛋白組成，并被殼體包圍著的病毒體的中心部分。第12頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.衣殼粒(capsomere):

概念：為病毒的最小形態(tài)單位，由1~6個多肽分子折疊纏繞成的蛋白質(zhì)亞單位（三級結(jié)構(gòu)）。第13頁,共67頁，2024年2月25日，星期天

3.衣殼(capsid):

概念:是衣殼粒以對稱形式有規(guī)律的排列形成的病毒外殼。內(nèi)包核酸，形狀多樣。

第14頁,共67頁，2024年2月25日，星期天4.核衣殼(nucleocapsid):概念：又稱核殼體；病毒蛋白質(zhì)衣殼與病毒核酸的合稱，為病毒的基本結(jié)構(gòu)。第15頁,共67頁，2024年2月25日，星期天5.包膜(envelope)

(1)概念：指核衣殼外包裹的由糖蛋白或蛋白質(zhì)組成的一層構(gòu)造較復雜的包膜，亦稱被膜或外膜。第16頁,共67頁，2024年2月25日，星期天包膜的形成:

◆來源于宿主細胞膜或核膜:如流感病毒。第17頁,共67頁，2024年2月25日，星期天a.維系病毒體結(jié)構(gòu)；b.保護病毒核酸；c.起始病毒感染所必需（識別）。包膜的功能:第18頁,共67頁，2024年2月25日，星期天6.刺突（spikes)概念：病毒包膜或衣殼表面的突起物。

第19頁,共67頁，2024年2月25日，星期天virion核衣殼(nucleocapsid)包膜(envelope)刺突(spike)核酸(nucleicacid)DNAorRNA衣殼(capsid)衣殼粒第20頁,共67頁，2024年2月25日，星期天（二）病毒的形態(tài):

第21頁,共67頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共67頁，2024年2月25日，星期天(三)病毒粒的對稱體制

二十面體對稱的結(jié)構(gòu)

(球狀)螺旋對稱的結(jié)構(gòu)

(桿狀)復合對稱的結(jié)構(gòu)

(蝌蚪狀)第23頁,共67頁，2024年2月25日，星期天1、螺旋對稱的結(jié)構(gòu)特征:

形狀：多為桿狀、纖維狀、彎曲桿狀；第24頁,共67頁，2024年2月25日，星期天TMV外殼分子的螺旋結(jié)構(gòu)煙草花葉病毒（TMV

）：長300nm,直徑15-18nm,中心空腔4nm；亞基圍繞棒中心軸做右手螺旋排列；ssRNA位于距棒中心4nm的凹槽內(nèi)。第25頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2、二十面體對稱的結(jié)構(gòu)特征:

腺病毒（Adenovirus）:1)球或近球形；2)高倍電鏡下為多面體,

具20個等邊三角形和

12個頂點的物體；3)多面多角多棱,是多顆

粒按一定方式對稱排

列形成,在角上為五鄰

體（penton)，面上六

鄰體(hexon)。

第26頁,共67頁，2024年2月25日，星期天3、復合對稱的結(jié)構(gòu)特征:大腸桿菌的T4噬菌體是由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對稱的尾部組合而成，是病毒中復合對稱的代表。第27頁,共67頁，2024年2月25日，星期天（四)、病毒特殊的群體形態(tài):

第28頁,共67頁，2024年2月25日，星期天1.包涵體（inclusionbody）

(1)概念：在感染了病毒的細胞中，完整病毒和未裝配的病毒亞基的聚合體，少數(shù)為宿主細胞對病毒感染的反應產(chǎn)物，在細胞質(zhì)或細胞核內(nèi)出現(xiàn)的異常染色區(qū)域稱為包涵體。第29頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.噬菌斑(plaque）

概念：將少量噬菌體與大量敏感菌混合培養(yǎng)在營養(yǎng)瓊脂中，由于噬菌體不斷裂解細菌，在平板上形成一個個透明圓斑，稱為噬菌斑。

應用:

噬菌斑可用于檢出、分離、純化噬菌體和進行噬菌體的計數(shù)。

第30頁,共67頁，2024年2月25日，星期天3.空斑或病斑

空斑或病斑:是動物病毒感染了動物細胞而產(chǎn)生的；在覆蓋一薄層瓊脂的一片單層細胞上，如某一細胞感染有病毒，則增殖后的病毒粒子擴散至鄰近細胞，最終形成一個與噬菌斑類似的空斑。第31頁,共67頁，2024年2月25日，星期天4.枯斑枯斑是植物病毒感染植物細胞形成的；枯斑在葉片上可見。第32頁,共67頁，2024年2月25日，星期天雙鏈核酸：包括dsDNA,dsRNA。

類型：（四）核酸（nucleicacid)：單鏈:ssDNA或ssRNA動物病毒：dsDNA和ssRNA居多;

植物病毒：ssRNA居多;

噬菌體：dsDNA居多;第33頁,共67頁，2024年2月25日，星期天

儲存病毒的遺傳信息控制病毒的遺傳變異控制病毒的增殖控制病毒對宿主的感染性核酸功能：第34頁,共67頁，2024年2月25日，星期天三病毒的繁殖第35頁,共67頁，2024年2月25日，星期天1.形態(tài)：復合對稱結(jié)構(gòu)基本形態(tài):蝌蚪形——復合對稱結(jié)構(gòu)微球形——二十面體對稱結(jié)構(gòu)纖絲形——螺旋對稱結(jié)構(gòu)形態(tài)可分6群。(一)噬菌體(phages)第36頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.結(jié)構(gòu)：（以大腸桿菌T系偶數(shù)噬菌體為例）頭部——二十面體對稱結(jié)構(gòu)；組成：蛋白質(zhì)、小肽、多胺、內(nèi)含DNA。頸部——六角形薄盤狀、連接頭尾的結(jié)構(gòu)；包括頸環(huán)和頸須。第37頁,共67頁，2024年2月25日，星期天尾部尾鞘（tailsheath)：長95nm,衣殼粒螺旋對稱；可伸縮,伸展時24轉(zhuǎn)，收縮時12轉(zhuǎn)。尾管(tailtube):長80-100nm，中空，DNA可由此進入細胞?；?baseplate):六角形盤狀物，中空，其角上有刺突、尾絲刺突(spike):

長20nm，有吸附功能。尾絲(tailfiber):長140nm，有識別吸附功能，可專一性的吸附在敏感細胞表面相應受體上。第38頁,共67頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)噬菌體與宿主的關系：烈性噬菌體（virulentphage)：指能夠裂解宿主細胞的噬菌體.溫和噬菌體(temperatphage)：噬菌體感染細胞后，將其核酸整合（附著）到細菌染色體上，導致溶源性發(fā)生的噬菌體。(二)噬菌體(phage)的增殖第39頁,共67頁，2024年2月25日，星期天1.

吸附2.侵入3.復制4.

裝配5.

裂解(釋放)烈性噬菌體的生活周期第40頁,共67頁，2024年2月25日，星期天1.吸附（adsorption)

噬菌體特異性識別專性的細菌細胞的過程。第41頁,共67頁，2024年2月25日，星期天尾部外鞘蛋白質(zhì)亞基發(fā)生構(gòu)想變化，外鞘長度減少了一半，但中心管長度不變，外鞘的收縮形成的推力使中心管穿過尾板，直穿細胞壁和細胞膜；中心管所含酶類物質(zhì)可使細胞壁產(chǎn)生一些小孔；

使DNA進入寄主細胞，并將蛋白質(zhì)殼體留在壁外。2.侵入（penetraction):

核酸注入細胞的過程。第42頁,共67頁，2024年2月25日，星期天第43頁,共67頁，2024年2月25日，星期天3.增殖（復制)：

核酸復制和蛋白質(zhì)合成期，表現(xiàn)為時序性。

此時，細胞表面不見噬菌體,故又稱為隱蔽期。第44頁,共67頁，2024年2月25日，星期天4.裝配:

裝配與釋放又稱成熟，是分期、分批進行的。第45頁,共67頁，2024年2月25日，星期天5.釋放:當宿主細胞內(nèi)的大量子代噬菌體成熟后，由于水解細胞膜的脂肪酶和水解細胞壁的溶菌酶的作用，使細胞裂解，從而完成子代噬菌體的釋放。第46頁,共67頁，2024年2月25日，星期天自外裂解(lysisfromwithout)：指大量噬菌體吸附在同一宿主細胞表面并釋放眾多的溶菌酶，最終因外在的原因而導致細胞裂解。裂解量（burstsize):每一受感染細胞所產(chǎn)生的子代virion的平均數(shù)。第47頁,共67頁，2024年2月25日，星期天噬菌體的裂解過程烈性噬菌體的這種生長方式稱一步生長。第48頁,共67頁，2024年2月25日，星期天(三)噬菌體效價的測定病毒效價：指單位體積(ml)病毒懸液的感染單位數(shù)目(IU／ml)或稱毒力；噬菌體效價（pfu)

：又稱噬菌斑形成單位數(shù)指單位體積試樣中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù)。第49頁,共67頁，2024年2月25日，星期天1.

雙層平板法：方法：下層：2%瓊脂10ml,凝后加上層，上層：1%瓊脂3～4ml,內(nèi)加0.1ml待

檢液，0.2ml敏感菌液。37℃-10余h培養(yǎng)，計數(shù)噬菌斑數(shù)。

應用：可定性、定量 根據(jù)皿中噬菌斑數(shù)計算噬菌體效價效價（u/ml)=噬菌斑平均值×稀釋倍數(shù)×10第50頁,共67頁，2024年2月25日，星期天(四)一步生長曲線(One-StepGrowthCurve):

以培養(yǎng)時間為橫坐標,以噬菌斑數(shù)為縱坐標,繪制成的曲線。經(jīng)過一步生長實驗后,得到的有潛伏期、裂解期的特征性曲線。第51頁,共67頁，2024年2月25日，星期天噬菌體的增殖一步生長曲線：潛伏期（隱蔽期）latentperiod(eclipseperiod)裂解期lysisperiod穩(wěn)定期steadyperiod可分以下階段：第52頁,共67頁，2024年2月25日，星期天潛伏期(latentphase)：曲線平行于橫軸，未裂解液中的噬菌體數(shù)無變化。樣品中無游離的P。此期為病毒復制所需的最短時間。為病毒復制的特征性數(shù)據(jù)。噬菌體以分鐘計；動植物病毒以小時、天計。第53頁,共67頁，2024年2月25日，星期天裂解期(lysisphase)：曲線直線上升。子代噬菌體不斷釋放到培養(yǎng)基中。穩(wěn)定期(steadyphase)

：曲線呈一個平頂。感染細胞復制的子代噬菌體全部釋放，噬菌斑數(shù)穩(wěn)定，一次感染結(jié)束。第54頁,共67頁，2024年2月25日，星期天（五）溫和phage的溶源反應——整合感染：1.溫和噬菌體：能導致溶源性反應噬菌體e。

1）特點：a、均為dsDNA。

b、不同噬菌體與宿主DNA的結(jié)合位點不同。

2）狀態(tài)：a、游離態(tài)，胞外游離的病毒粒子。

b、整合態(tài)，前噬菌體（prophage)：即整合在宿主DNA上的或附著在宿主細胞內(nèi)的噬菌體DNA。

c、營養(yǎng)態(tài)，可產(chǎn)生噬菌體DNA和蛋白質(zhì)。第55頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.溶源性(lysogeny)：

概念：1)溫和噬菌體的侵入并不引起宿主細胞裂解的現(xiàn)象;2)在大多數(shù)情況下，溶源性細菌內(nèi)溫和噬菌體基因組整合于宿主細菌染色體中;3)隨之復制傳至后代的特性。第56頁,共67頁，2024年2月25日，星期天3、溶源性細菌（lysogenicbacteria)：1）概念：染色體上整合有原噬菌體的細菌叫溶源性細菌,可進行正常生長繁殖,而不被裂解。2）特點：

a.可穩(wěn)定遺傳

b.可誘導裂解:用化學、物理誘導;c.可自發(fā)裂解:10-2～10-5d.具有“免疫性”:e.可復愈:自然遺失前噬菌體;f.溶源轉(zhuǎn)變：產(chǎn)生新的生理特征.第57頁,共67頁，2024年2月25日，星期天動物病毒

動物病毒是指寄生在脊椎動物或無脊椎動物體內(nèi)的病毒，可引起多種疾病，如：天花、肝炎、脊髓灰質(zhì)炎、口蹄疫、流感和狂犬病等；動物病毒也可引起腫瘤第58頁,共67頁，2024年2月25日，星期天HIV病毒的寄主是T4淋巴細胞，當人體受到HIV的侵染后，就會引起免疫功能的喪失HIV病毒主在通過血液和分泌物，并經(jīng)粘膜表面和皮膚的破損處進入體內(nèi)艾滋病毒80年代初，人類發(fā)現(xiàn)一種可怕的病毒性傳染病——艾滋?。ˋIDS），即獲得性免疫缺陷綜合病癥（AcauiredImmureDeficiencySyndrome）艾滋病由人類免疫缺陷病毒HIV（humanimmuno-deficiencyvirus）引起，HIV病毒體呈圓球形，直徑100nm，病毒的殼體由P18和P24兩種蛋白組成，核心含有RNA和逆轉(zhuǎn)錄酶，病毒殼體外有包膜，包膜由脂類和蛋白質(zhì)組成艾滋病毒的組成艾滋病毒的致病性第59頁,共67頁，2024年2月25日，星期天昆蟲病毒昆蟲病毒的特點昆蟲病毒的主要特點是病毒粒子與宿主細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)形成結(jié)晶體，稱為包含體，包含體有一定的形狀，如六角形、五角形、四角形等，故稱多角體。根據(jù)包含體在寄主細胞內(nèi)的存在部位和包含體中病毒粒子的多少以及包含體的有無，將之分為：核型多角體病毒（NPV）質(zhì)型多角體病毒（CPV）顆粒體病毒（GV）無包含體病毒昆蟲病毒是指寄生在昆蟲體內(nèi)的病毒第60頁,共67頁，2024年2月25日，星期天植物病毒植物病毒是指感染植物的病毒植物病毒的特點植物病毒的粒子形態(tài)多桿狀核酸多為單鏈RNA感染的?；圆粡?，一種病毒可感染不同科、屬的植物混合感染常見，即一種植物可被多種病毒感染病毒常在感染宿主細胞內(nèi)由病毒子堆疊成結(jié)晶性內(nèi)含體或是由病毒粒子與細胞組分形成非結(jié)晶性內(nèi)含體第