獸醫(yī)微生物學(xué) 第二十九章 病毒的結(jié)構(gòu)

獸醫(yī)微生物學(xué)

1999\12\280021內(nèi)容簡(jiǎn)介1999\12\280022第二十九章

病毒的結(jié)構(gòu)第三十章病毒的復(fù)制第三十一章病毒的遺傳與進(jìn)化第三十二章病毒的與細(xì)胞的相互作用第三十三章病毒的致病機(jī)理第三十四章雙股DNA病毒第三十五章單股DNA病毒第三十六章具有反轉(zhuǎn)錄過(guò)程的病毒第三十七章雙股RNA病毒第三十八章單負(fù)股病毒目第三十九章分節(jié)段的負(fù)股RNA病毒第四十章套式病毒目第四十一章其他正股RNA病毒第四十二章朊病毒第五篇病毒學(xué)1999\12\280023第二十九章病毒的結(jié)構(gòu)第一節(jié)

病毒的結(jié)構(gòu)特征第二節(jié)

病毒的化學(xué)組成第三節(jié)

病毒的分類第五篇1999\12\280024第29章病毒(Virus)指一類具有一定的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，只含有一種核酸，必須在活的生物細(xì)胞內(nèi)才能生長(zhǎng)繁殖的非細(xì)胞微生物。1892年伊凡諾夫斯基〔俄國(guó)〕首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道了煙草花葉病病毒，同年發(fā)現(xiàn)動(dòng)物口蹄疫病毒。病毒在自然界分布廣泛，人與動(dòng)物、植物、藻類、真菌和細(xì)菌都有病毒感染。動(dòng)物病毒種類繁多，多數(shù)對(duì)宿主有致病作用，引致疫病流行，造成重大損失。如口蹄疫病毒、流感病毒、艾滋病毒〔HIV〕、乙肝病毒等。1999\12\280025第29章第一節(jié)病毒的形態(tài)大小與結(jié)構(gòu)病毒一般以病毒顆?；虿《咀拥男问酱嬖冢哂幸欢ǖ男螒B(tài)、結(jié)構(gòu)及傳染性。一、病毒形態(tài)與大小病毒顆粒極其微小，測(cè)量單位用nm，用電鏡才觀察到。最大的病毒為痘病毒〔300nm〕，最小的圓環(huán)病毒〔17nm〕。病毒顆粒的形態(tài)有球狀、桿狀、絲狀或子彈狀。有的多形性，如副黏病毒和冠狀病毒等。痘病毒為磚狀，某些噬菌體為蝌蚪狀。1999\12\280026

第29章1999\12\280027

二、病毒的結(jié)構(gòu)完整的病毒顆粒主要由核酸和蛋白質(zhì)組成。1.核酸芯髓核酸構(gòu)成病毒的基因組，是病毒復(fù)制、遺傳和變異等的遺傳信息載體，一種病毒只含一種核酸。由核酸芯髓被蛋白質(zhì)衣殼包裹組成核衣殼。2.衣殼衣殼的成分是蛋白質(zhì)，保護(hù)病毒核酸、介導(dǎo)病毒核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞。衣殼蛋白具有抗原性，是病毒的主要抗原。衣殼由一定數(shù)量的殼粒組成。殼粒由一個(gè)或多個(gè)多肽分子組成。不同種類的病毒衣殼所含的殼粒數(shù)目不同。第29章1999\12\2800283.囊膜有些病毒在核衣殼外面還有囊膜。囊膜是病毒在成熟過(guò)程中從宿主細(xì)胞獲得的，含有宿主細(xì)胞膜或核膜的成分。有的囊膜外表有突起，稱為纖突或膜粒。囊膜與纖突構(gòu)成病毒顆粒的外表抗原，與宿主細(xì)胞嗜性、致病性和免疫原性有密切關(guān)系。有囊膜的病毒稱為囊膜病毒，無(wú)囊膜的病毒稱裸露病毒〔核衣殼病毒〕。第29章1999\12\280029第29章1999\12\2800210三、對(duì)稱型根據(jù)殼粒數(shù)目和排列不同，病毒衣殼主要有螺旋狀與20面體兩種對(duì)稱類型。1.螺旋對(duì)稱殼粒呈螺旋形對(duì)稱排列，中空。見于彈狀、正黏和副黏病毒及桿狀病毒。2.20面體對(duì)稱核衣殼形成球狀結(jié)構(gòu)，殼粒排列成20面體對(duì)稱型式，有20個(gè)面〔等邊三角形〕、12個(gè)頂、30個(gè)棱。病毒顆粒頂角由5個(gè)相同的殼粒構(gòu)成，稱為五鄰體；而三角形面由6個(gè)相同殼粒組成，稱為六鄰體。大多數(shù)球狀病毒呈次對(duì)稱型。第29章1999\12\2800211第29章1999\12\28002123.復(fù)合對(duì)稱型其殼粒排列既有螺旋對(duì)稱又有立體對(duì)稱的型式。如痘病毒、噬菌體。第二節(jié)病毒的化學(xué)組成病毒化學(xué)組成包括：核酸、蛋白質(zhì)及脂類與糖。一、核酸1.核酸類型病毒的核酸包括DNA或RNA。核酸可分單股或雙股、線狀或環(huán)狀、分節(jié)段或不分節(jié)段。分節(jié)段可稱為多分子，不分節(jié)段那么為單分子。DNA病毒多數(shù)為雙股線狀，RNA病毒多數(shù)為單股線狀。第29章1999\12\28002132.病毒的基因組小，最小的DNA病毒圓環(huán)病毒的基因組僅1.7kb，最大的DNA病毒皰疹病毒及痘病毒大于200kbp。一般RNA病毒的基因組較小，僅1.7kb-27kbp。3.傳染性核酸將某些病毒的核酸注入易感細(xì)胞內(nèi)即能引起感染，并產(chǎn)生完整的病毒顆粒。這樣的核酸稱為傳染性核酸。二、蛋白質(zhì)1.結(jié)構(gòu)蛋白

指組成病毒的蛋白，約占30％-70％，包括衣殼和囊膜蛋白，是良好的抗原。第29章1999\12\28002142.非結(jié)構(gòu)蛋白是指病毒組分之外的蛋白，如病毒的酶類等。三、脂質(zhì)與糖均來(lái)自宿主細(xì)胞，脂質(zhì)主要存在于囊膜，主要是磷脂(50％-60％)，其次是膽固醇(20％-30％)。用脂溶劑可去除囊膜中的脂質(zhì)，使病毒失活。糖類一般以糖蛋白的形式存在，是某些病毒纖突的成分。如流感病毒的血凝素(H)、神經(jīng)氨酸酶(N)等。第29章1999\12\2800215第29章1999\12\2800216第三十章病毒的復(fù)制與繁殖第一節(jié)吸附、穿入與脫殼第二節(jié)生物合成第三節(jié)組裝與釋放第四節(jié)病毒的繁殖培養(yǎng)第五節(jié)病毒的抵抗力第六節(jié)病毒的干擾現(xiàn)象與干擾素第五篇1999\12\2800217第30章第三十章病毒的復(fù)制與繁殖病毒只在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制。以病毒基因?yàn)槟０?，合成其核酸及蛋白質(zhì)，再組裝成完整的病毒顆粒的過(guò)程稱復(fù)制。病毒復(fù)制周期，包括吸附、穿入與脫殼、生物合成、組裝與釋放等步驟。1999\12\2800218

第30章1999\12\2800219

第一節(jié)吸附、穿入與脫殼在病毒感染細(xì)胞之后的一個(gè)短時(shí)間內(nèi)，病毒完全消失，直至感染數(shù)小時(shí)后子代病毒出現(xiàn)為止，這階段稱為隱蔽期，一般持續(xù)2-12h。1.吸附吸附敏感的宿主細(xì)胞是病毒復(fù)制的第一步。這過(guò)程包含靜電吸附及特異性受體吸附兩種。靜電吸附是可逆的，非特異的。特異性吸附對(duì)于病毒感染細(xì)胞至關(guān)重要，病毒外表的分子如纖突等吸附敏感細(xì)胞外表的受體，這種結(jié)合是特異的。病毒受體是宿主細(xì)胞外表的特殊結(jié)構(gòu)，多為糖蛋白。第30章1999\12\2800220

某些病毒能凝集紅細(xì)胞，稱為病毒血凝作用(HA)，其本質(zhì)也是病毒與細(xì)胞受體的結(jié)合。如流感病毒、新城疫病毒，該病毒外表有兩種纖突，一種為血凝素(H)，能與紅細(xì)胞外表的唾液酸受體結(jié)合；病毒的特異抗體可抑制其血凝作用，稱為血凝抑制作用(HI)。將HA與HI二者結(jié)合可用于病毒的快速檢測(cè)與鑒定。第30章1999\12\2800221病毒紅細(xì)胞凝集抑制〔HI〕第30章病毒紅細(xì)胞凝集（HA）1999\12\28002222.穿入與脫殼動(dòng)物病毒穿入宿主細(xì)胞并脫殼的過(guò)程，可發(fā)生在胞漿膜、內(nèi)吞小體及核膜?！?〕在胞漿膜穿入并脫殼病毒吸附宿主細(xì)胞后，囊膜與胞膜融合，核酸進(jìn)入胞漿。如新城疫病毒?！?〕在內(nèi)吞小體脫殼某些病毒在吸附細(xì)胞，細(xì)胞將其吞飲形成內(nèi)吞小體，核酸釋放到胞漿。如流感病毒?！?〕在核膜脫殼某些無(wú)囊膜病毒吸附細(xì)胞后，被吞飲形成內(nèi)吞小體。病毒顆粒從內(nèi)吞小體中釋放進(jìn)入胞漿，進(jìn)而向細(xì)胞核膜的核孔貼近，病毒基因組從衣殼中逸出，通過(guò)核孔進(jìn)入核內(nèi)。如腺病毒。第30章1999\12\2800223穿入與脫殼胞漿膜內(nèi)吞小體核膜第30章1999\12\2800224第二節(jié)生物合成病毒的生物合成包括mRNA的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)及DNA或RNA的合成等。

1.轉(zhuǎn)錄

病毒基因組轉(zhuǎn)錄mRNA是復(fù)制過(guò)程的關(guān)鍵步驟。動(dòng)物病毒合成mRNA歸納為7種方式。2.翻譯經(jīng)加工的病毒單順?lè)醋觤RNA與細(xì)胞核糖體結(jié)合，然后采用與細(xì)胞mRNA同樣的方式翻譯蛋白質(zhì)。某些病毒是多順?lè)醋觤RNA，能翻譯多種蛋白。第30章1999\12\2800225翻譯后加工大多數(shù)病毒蛋白需要各種翻譯后加工，如磷酸化、脂肪酸?；?、糖基化等。囊膜蛋白的糖基化蛋白從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體復(fù)合物及空泡轉(zhuǎn)運(yùn)，最后運(yùn)出胞漿膜，在此過(guò)程中發(fā)生糖基化。蛋白的翻譯后裂解某些病毒的多順?lè)醋覴NA可直接翻譯獲得一個(gè)多聚蛋白，然后將其裂解為假設(shè)干小蛋白分子。第30章1999\12\2800226第三節(jié)組裝與釋放1.無(wú)囊膜病毒無(wú)囊膜的20面體病毒產(chǎn)生的殼?？勺晕医M裝，形成衣殼，進(jìn)而包裝核酸形成核衣殼。大多數(shù)無(wú)囊膜的病毒蓄積在胞漿或核內(nèi)，使細(xì)胞完全裂解釋放出病毒顆粒。2.有囊膜病毒有囊膜的病毒以出芽的方式釋放，有細(xì)胞膜出芽及外吐〔胞吐〕兩種形式。有囊膜病毒可在數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)通過(guò)出芽大量釋放，對(duì)細(xì)胞膜并無(wú)明顯損害。許多從胞漿膜出芽的病毒通常無(wú)細(xì)胞病變，而且往往與持續(xù)性感染有關(guān)。第30章1999\12\2800227第30章出芽與胞吐1999\12\2800228第30章1999\12\2800229第30章病毒對(duì)低溫、甘油、抗生素抵抗力強(qiáng)，一般用低溫〔-20℃或更低溫度〕、50%甘油生理鹽水保存病毒。用抗菌素抑殺病毒材料中污染的細(xì)菌真菌。第六節(jié)病毒的干擾現(xiàn)象與干擾素一種病毒感染動(dòng)物機(jī)體〔或細(xì)胞〕后能產(chǎn)生抑制他種病毒感染的作用，稱為病毒的干擾現(xiàn)象。干擾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：1.干擾病毒占據(jù)或破壞了同一病毒受體。2.干擾病毒占用了細(xì)胞內(nèi)復(fù)制合成工具及原材料。3.病毒感染細(xì)胞產(chǎn)生了干擾素。1999\12\2800230第30章干擾素是一種糖蛋白質(zhì)，幾乎所有細(xì)胞都能產(chǎn)生，由血流進(jìn)入全身。進(jìn)入細(xì)胞后誘導(dǎo)產(chǎn)生一種翻譯抑制蛋白〔抗病毒蛋白〕，阻止mRNA翻譯，抑制多種病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。干擾素對(duì)干擾對(duì)象無(wú)特異性，但干擾素有嚴(yán)格的種屬特異性。1999\12\2800231附噬菌體1.噬菌體是寄生于細(xì)菌、霉形體、螺旋體、放線菌及真菌等的一類病毒，亦稱微生物病毒。種類多分布極廣。2.形態(tài)和結(jié)構(gòu)噬菌體有四種外形：蝌蚪形、微球形、細(xì)桿形和檸檬形。3.抗原性及抵抗力噬菌體具有抗原性，能刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體。該抗體能抑制相應(yīng)噬菌體感染細(xì)菌。第30章1999\12\2800232抵抗力對(duì)理化因素的抵抗力較強(qiáng)，70℃30min不失活，56-60℃加熱30min，可從含菌材料中別離噬菌體。4.噬菌體的增殖噬菌體的增殖分為吸附、侵入、生物合成、成熟和釋放四個(gè)階段。噬菌體可使混濁的細(xì)菌液體培養(yǎng)物變?yōu)榍謇?，在固體培養(yǎng)基上可使細(xì)菌裂解而呈現(xiàn)無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)的區(qū)域，即為噬菌現(xiàn)象。由于噬菌體裂解宿主細(xì)胞致使菌苔上形成的一個(gè)個(gè)透亮不長(zhǎng)菌的圓斑，稱為噬菌斑，亦稱空斑。每一個(gè)噬菌斑理論上是由一個(gè)噬菌體粒子繁殖形成的。通過(guò)噬菌斑計(jì)數(shù)，可測(cè)得每毫升的噬斑形成單位(pfu)數(shù)。第30章1999\12\28002335.噬菌體與寄主細(xì)菌的關(guān)系噬菌體與寄主菌的關(guān)系可分為：溶菌反響和溶原化兩種類型。凡能使寄主細(xì)胞迅速裂解引起溶菌反響的噬菌體，稱為烈性噬菌體。侵人寄主細(xì)胞后，將其基因整合于細(xì)菌基因組中，與細(xì)菌DNA一道復(fù)制，隨細(xì)菌的分裂而傳給后代，不形成病毒粒子，不裂解細(xì)菌。這種現(xiàn)象叫溶原化，引起溶原化的噬菌體叫溫和噬菌體。帶有噬菌體基因的細(xì)菌叫溶原性細(xì)菌。溶原性細(xì)菌可自發(fā)地終止其溶原性，引起溶菌反響而釋出噬菌體。第30章1999\12\2800234

6.噬菌體的應(yīng)用

A.細(xì)菌的鑒定和分型噬菌體的噬菌作用具有種和型的特異性，可用于細(xì)菌的鑒定與分型。

B.檢測(cè)未知細(xì)菌應(yīng)用噬菌體效價(jià)增長(zhǎng)試驗(yàn)可檢測(cè)標(biāo)本中的相應(yīng)細(xì)菌。

C.分子生物學(xué)研究的工具作為研究病毒增殖的模式，研究核酸復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、重組以及基因表達(dá)的調(diào)控等的對(duì)象。還可作為基因載體，用于遺傳工程。

D.用于生物防治

E.危害抗生素生產(chǎn)和發(fā)酵工業(yè)第30章1999\12\28002351．病毒顆粒的根本結(jié)構(gòu)如何?畫出模