微生物学ppt课件第五章病毒.ppt

第五章 非细胞型微生物病毒,病毒,一般特点形态构造与化学成分立体构型四大类病毒亚病毒,非细胞生物,（真）病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分,亚病毒,类病毒：只含具侵染性的RNA组分卫星RNA：只含有不具侵染性的RNA组分朊病毒：只含蛋白质,病毒,特点：无细胞结构，专性活细胞内寄生；没有酶或酶系统极不完全，不能进行代谢活动；个体极小，能通过细菌滤器；对抗生素不敏感，对干扰素敏感。,病毒（virus）是一类体积微小、结构简单、只含有一种类型的核酸、严格细胞内寄生的、对抗生素不敏感、对干扰素敏感的非细胞型微生物。它缺乏产生能量的酶系统，只能在敏感细胞内以复制的方式进行繁殖。,病毒,一、病毒的形态构造和化学成分（一）病毒的大小个体小，必需在电镜下观察；不同病毒的毒粒大小差别很大；毒粒的形状大致可分球形颗粒(或称拟球形颗粒)、杆状颗粒和复杂形状颗粒（如蝌蚪状，卵形）等少数几类。,病毒,一、病毒的形态构造和化学成分（一）病毒的大小,病毒,一、病毒的形态构造和化学成分（二）病毒的形态核心和衣壳合称核衣壳，为病毒的基本结构。有些复杂的病毒在衣壳的外面包裹着一层由脂类和多糖组成的包膜。有的包膜上还长有刺突。,病毒,一、病毒的形态构造和化学成分（三）病毒的化学组成1.核酸核酸是病毒遗传信息的载体，其化学成分为：DNA或 RNA。核酸类型：1）、单链DNA（ssDNA）2）、双链DNA（dsDNA）3）、单链RNA（ssRNA）4）、双链RNA（dsRNA）核酸有线状和环状形式,病毒,一、病毒的形态构造和化学成分（三）病毒的化学组成2.病毒的蛋白质病毒蛋白，无论是结构蛋白(衣壳、包膜)还是非结构蛋白(例如，酶)都是由病毒的基因组编码的，这些蛋白在组织培养的复制中可以是必要或非必要的。结构蛋白 是核衣壳、基质，或者是包膜中的蛋白，这些蛋白对病毒基因组起保护作用，并且能够利用宿主上的受体在宿主间传递基因组。同样在病毒粒子的装配过程中也起到了主要作用。,病毒,一、病毒的形态构造和化学成分（三）病毒的化学组成2.病毒的蛋白质非结构蛋白包含在病毒体内的非结构蛋白(并不作为病毒体的结构)，它们通常具有酶的活性，这对启动病毒的感染是必要的。其他一些非结构蛋白并不在病毒中存在，但在被感染的细胞中起作用，这种作用包括关闭宿主细胞的核酸合成及蛋白质合成，另外这些蛋白具聚合酶、蛋白酶和激酶的活性，DNA连接酶活性，基因调控作用。,病毒,一、病毒的形态构造和化学成分（三）病毒的化学组成3.脂类和糖类病毒所含的脂类主要是一些磷脂、胆固醇和中性脂肪，多数存在于包膜。病毒所含的糖类主要是葡萄糖、龙胆二糖、岩藻糖、半乳糖等。,病毒,二、病毒的立体构型1.个体形态,病毒,二、病毒的立体构型1.个体形态烟草花叶病毒（螺旋对称）,病毒,二、病毒的立体构型1.个体形态烟草花叶病毒（螺旋对称）呈直杆状，长300nm，宽15nm，中空内径4nm，由158个氨基酸组成一个皮鞋状的衣壳粒，相对分子量为17500，总共2130个衣壳粒，排列成130圈螺旋，核酸核心是单链的RNA，相对分子质量为260万，含有6390个核苷酸，每3个核苷酸与一个衣壳粒相结合，盘绕于蛋白质的中空内径中。,病毒,二、病毒的立体构型1.个体形态烟草花叶病毒（螺旋对称）,病毒,二、病毒的立体构型1.个体形态正二十面体立体对称,病毒,二、病毒的立体构型1.个体形态正二十面体立体对称 二十面体具有12个角、20个面 和30条棱。腺病毒的衣壳是典型的二十面体对称，由252个衣壳组成，没有包膜。腺病毒的核心是由线状双链DNA构成的。其基因组的大小都约为36500个核苷酸对。,病毒,二、病毒的立体构型1.个体形态正二十面体立体对称,病毒,二、病毒的立体构型1.个体形态复合对称 T4由头部（核心是双链线状DNA）、颈部和尾部（尾鞘、尾管、基板、刺突和尾丝）三个部分构成。,病毒,二、病毒的立体构型2.病毒的群体形态噬菌体感染细菌后，使细菌细胞破裂死亡，连续重复感染使大量的细菌死亡，在培养细菌的平板上，可以看到一个个透明不长细菌的小圆斑，称为噬菌斑。人工培养的单层动物细胞感染病毒后，也会形成类似噬菌斑的动物病毒群体，称为空斑。单层动物细胞受到肿瘤病毒的感染后，会使动物细胞恶性增生，形成类似细菌菌落的病灶，称为病斑。烟草花叶病毒感染烟草后，在叶片上出现的一个个坏死的病灶，称为枯斑。,病毒,二、病毒的立体构型2.病毒的群体形态,病毒,二、病毒的立体构型2.病毒的群体形态,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒 噬菌体 与其他病毒一样，噬菌体除有其特异性宿主外，并无显著区别。它们都是由蛋白质和核酸组成。基本形态为蝌蚪形、球形、和丝状三种。从结构看以可分为六种不同的类型。,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体的繁殖病毒粒子并无个体的生长过程，而只有其两种基本成分的合成和装配，即：核酸复制+蛋白质合成 核蛋白（病毒粒子）,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体繁殖噬菌体的繁殖一般可分五个阶段，即吸附侵入增殖（复制与生物合成）成熟（装配）裂解（释放）,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体繁殖噬菌体的繁殖一般可分五个阶段，即吸附,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体繁殖噬菌体的繁殖一般可分五个阶段，即侵入尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖，使细胞壁产生小孔；尾鞘收缩，核酸通过中空的尾管压入胞内，蛋白质外壳留在胞外；,吸附,尾钉固着,尾鞘收缩,尾管穿入,DNA注入,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体繁殖噬菌体的繁殖一般可分五个阶段，即增殖（复制与生物合成）病毒利用宿主的生物合成机构和场所，使病毒核酸表达和复制，产生大量的病毒蛋白质和核酸。,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体繁殖噬菌体的繁殖一般可分五个阶段，即成熟（装配）,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体繁殖噬菌体的繁殖一般可分五个阶段，即裂解（释放）,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体噬菌体效价的测定效价表示每毫升试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数又称噬菌斑形成单位（pfu）或感染中心测定的方法双层平板法用双层平板法测出的效价比用电镜直接记数得到的效价低。前者是计有感染力的噬菌体粒子，后者是计噬菌体的总数。,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体一步生长曲线定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线称作一步生长曲线一步生长曲线可分为三个时期：潜伏期是指菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个噬菌体粒子装配前的一段时间；裂解期是指溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间；稳定期溶液中噬菌体总数达到最高点后的时期,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体一步生长曲线,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体溶源现象温和噬菌体或称溶源性噬菌体（lysogenic phage）：感染宿主细胞后不能完成复制循环，噬菌体基因组长期存在于宿主细胞内，没有成熟噬菌体产生。这一现象称做溶源性（lysogeny）现象前噬菌体附着或融合在溶源性细菌染色体上的温和噬菌体的核酸称为原噬菌体或前噬菌体。,病毒,三、四类病毒及其繁殖1.原核生物的病毒噬菌体溶源现象含有温和噬菌体的DNA 而又找不到形态上可见的噬菌体粒子的宿主细菌叫溶源性细菌。溶源性细菌的基本特性：自发裂解诱发裂解免疫性复愈性溶源转变,病毒,三、四类病毒及其繁殖2.植物病毒植物病毒没有专门的吸附结构，通过昆虫口器、摩擦伤口和人为伤口进入寄主细胞。植物病毒在入住宿主细胞后脱去蛋白质外壳。TMV的衣壳粒以双层盘的形式组装成衣壳，PH的改变、RNA的嵌入对衣壳的装配起关键作用。,病毒,三、四类病毒及其繁殖3.人和脊椎动物病毒脊椎动物病毒可引起许多人类疾病，人类所患疾病中有75%是由病毒引起的。如流行性感冒、肝炎、疱疹、流行性乙型脑炎、狂犬病、艾滋病、传染性非典型肺炎（由 SARS 病毒引起）等。在已发现的动物病毒中约有1/4的病毒具有致肿瘤作用，至少有5类病毒（乳头瘤病毒、反转录病毒、疱疹病毒、肝 DNA 病毒和黄病毒）与癌症发病有关。畜、禽等动物的病毒病也极其普遍，如猪瘟、蓝耳病、牛瘟、口蹄疫、鸡瘟、高致病性禽流感、鸡新城疫和劳氏肉瘤等，许多还是人兽共患病，且危害严重。,病毒,三、四类病毒及其繁殖3.人和脊椎动物病毒,病毒,三、四类病毒及其繁殖4.昆虫病毒多数昆虫病毒可在宿主细胞内形成光镜下呈多角形的包涵体，称多角体，成分为碱溶性结晶蛋白，其内包裹着数目不等的病毒粒。主要有三种类型：质形多角体病毒（CPV）：在昆虫细胞质内增殖、可形 成蛋白质包涵体的球状病毒；颗粒体病毒（GV）：具有蛋白质包涵体，每个包涵体 内通常仅含一个病毒粒的昆虫杆状病毒；核形多角体病毒（NPV）：在昆虫细胞核内增殖、具有蛋白质包涵体的杆状病毒,病毒,四、亚病毒1971年阐明马铃薯纺锤形块茎病毒的病原是一种具有感染性和自主复制能力的低分子RNA（类病毒，Diener,1971）以后又发现了称之为拟病毒(Randles,1981)的植物病毒Prusiner发现了朊病毒(Prusiner,1982)。,病毒,四、亚病毒类病毒是裸露的，仅含一个单链环状低相对分子质量RNA分子的病原体。,病毒,四、亚病毒拟病毒一类被包裹在植物病毒粒体内部的类病毒，被称为拟病毒。拟病毒含有两种RNA分子，一种和一般病毒中的类似，另一种RNA分子与类病毒有相似的理化性质和结构，也是环状的。不过这两种RNA分子单独都不表现致病性，只有联合起来才具有复制和感染性。这种类似类病毒的RNA称之拟病毒（Virusoid）。,病毒,四、亚病毒朊病毒(prion)：又称蛋白质侵染因子。朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。羊瘙痒病是羊的一种中枢神经系统退化性紊乱疾病。表现为毛脱落，皮肤瘙痒，失去平衡和后肢麻痹等症状。这种“羊瘙痒病”的病原是经过近两个世纪的研究未能解决的一个谜。直至1982年，美国加洲大学旧金山分校动物病毒学家SBPrusiner发现羊瘙痒病是蛋白质侵染引起的疾病，并称为“Prion”即朊病毒。现在已经发现与朊病毒有关的疾病有羊瘙痒病、貂脑病、人的库鲁病（震颤病）和克雅氏病。有人还推测人类的一些慢性退化性紊乱疾病，像早老年痴呆，帕金森氏病、糖尿病、风湿性关节炎和红斑狼疮等疾病也可能是由朊病毒引起的。（本章结束）,