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67病毒1中国药科大学微生物考研复试.pptx
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1、第三章第三章 病病 毒毒前前 言言1、定义、定义病毒是一类体积微小,结构简单,含一种类型核酸(DNAorRNA),必须在活细胞内才能生长增殖的非细胞型微生物。2、病毒的特点、病毒的特点l 个体微小,以纳米计,能通过细菌滤器,必须用电子显个体微小,以纳米计,能通过细菌滤器,必须用电子显微镜才能观察微镜才能观察l 无细胞结构,由内部核酸和外部蛋白质组成,且每种病无细胞结构,由内部核酸和外部蛋白质组成,且每种病毒只有一种核酸(毒只有一种核酸(DNA or RNA)l 存在形式:完整有感染性的病毒粒子存在形式:完整有感染性的病毒粒子宿主细胞外,病宿主细胞外,病毒基因组(核酸)毒基因组(核酸)宿主细胞内
2、宿主细胞内 l 严格的专性活细胞内寄生,不能在无生命的人工培养基严格的专性活细胞内寄生,不能在无生命的人工培养基上增殖上增殖 l 在宿主细胞协助下,以自身基因组为模板,以复制方式在宿主细胞协助下,以自身基因组为模板,以复制方式进行增殖进行增殖 l 对一般抗生素不敏感,对干扰素敏感对一般抗生素不敏感,对干扰素敏感 l 具感染性具感染性第一节第一节 病毒的生物学特性病毒的生物学特性一、病毒的大小一、病毒的大小 极小,以纳米计,一般为10300nm牛痘苗病毒300250100nm口蹄疫病毒21nm乙型肝炎病毒18nm大肠杆菌f1噬菌体:5800nm病毒大小示意图病毒大小示意图最大病毒最小病毒:口蹄疫
3、病毒,约10nm二、二、病毒的形态和结构病毒的形态和结构球形,杆形,砖形,丝状,蝌蚪状球形,杆形,砖形,丝状,蝌蚪状 1:痘病毒;2:弹状病毒;3:副粘病毒;4:疱疹病毒;5:正粘病毒;6:冠状病毒;7:包膜病毒;8:T2噬菌体;9:腺病毒;10:呼肠病毒;11:乳多空病毒;12:小核糖核酸病毒;13:小脱氧核糖核酸病毒;14:烟草花叶病毒狂犬病病毒 Rabies virus心脏病毒 Cardiovirus:MolecularsurfaceofMengovirus,radiallydepthcued,assolvedbyX-raycrystallography口蹄疫病毒 Aphthovirus
4、:MolecularsurfaceofFootandMouthDiseaseVirus,radiallydepthcued,assolvedbyX-raycrystallography流感病毒 Influenza Virus病毒的电镜照片病毒的电镜照片-1病毒的电镜照片病毒的电镜照片-2H5N1型禽流感病毒HIVVirusParticlesHepatitisAvirusreproducinginsideacellhepatitisBvirus烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus)病毒的电镜照片病毒的电镜照片-3BacteriophageSARS冠状病毒(SARS Corona
5、virus)图图 病毒的基本结构病毒的基本结构1-1 病毒形态学术语病毒形态学术语(1)病毒粒子(viron):成熟的,结构完整的,有感染性的病毒颗粒(2)衣壳(capsid):包围和保护病毒核酸的蛋白质外壳(3)衣壳粒(capsomer):构成衣壳的形态单位,由多肽链组成(4)核心(core)基因组(genome):病毒粒子的中心部分,由DNA或RNA构成1-2 病毒形态学术语病毒形态学术语(5)核衣壳(nucleocapsid):病毒核心和衣壳合在一起的合称,是病毒所必须具备的基本结构(6)包膜(envelope):由类脂或脂蛋白组成的病毒外膜,病毒在成熟过程中的出芽方式从宿主细胞释放时获
6、得一层外膜(含宿主细胞膜成分)(7)刺突蛋白(spikeprotein)/包膜子粒(peplomer):来自宿主细胞膜但被病毒改造成具有其独特抗原特性的膜状结构2 病毒的对称体制病毒的对称体制根据病毒颗粒中蛋白质外壳上衣壳粒的排列方式,可将病毒分为以下几种排列:(1)二十面体对称无包膜:脊髓灰质炎病毒、X174噬菌体、腺病毒有包膜:疱疹病毒(2)螺旋对称无包膜:烟草花叶病毒(TMV)有包膜:流感病毒,狂犬病毒(3)复合对称无包膜:大肠杆菌的T偶数噬菌体有包膜:痘病毒(砖块状)图图 病毒衣壳对称型式病毒衣壳对称型式 A:螺旋对称型,如烟草花叶病毒(TMV)B:二十面体对称型如腺病毒三、三、病毒的
7、组成病毒的组成核酸、蛋白质核酸、蛋白质(1)核心)核心/基因组基因组线性,共价闭合环状,节段DNAds-DNA(double-strandedDNA)ss-DNA(single-strandedDNA)RNAss-RNA(-)ss-RNA(不具感染性)(-)RNA(+)ss-RNA(有感染性)(+)RNAds-RNA(+)RNA:正链RNA,指病毒复制时可以把病毒RNA直接作为m-RNA进行生物合成,即病毒RNA与m-RNA同极性(-)RNA:负链RNA,不同极性(2)蛋白质衣壳)蛋白质衣壳 螺旋衣壳螺旋衣壳以以TMV为例为例 由结构单位聚集形成一平坦的非螺旋的碟状体(helical caps
8、id),碟状体与病毒RNA连接,95%Protein+5%ss-RNA 碟状体形成螺旋。2130个成皮鞋状的蛋白质亚基(衣壳粒)158AA,11750 dalton亚基逆时针方向螺旋排列,共130圈,每3个核苷酸与一个蛋白质亚基相结合。二十面体衣壳二十面体衣壳(icosahedral capsids)(以腺病毒为例)(以腺病毒为例)20个等边三角形平面,含12个顶角,30条边.共 252个衣壳粒,其中240个六邻体(hexon)(由多肽组成的六边形),12个顶角每个角含1个五邻体(penton)(由多肽组成的五边形)每个五邻体上突出一根末端带有顶球的蛋白纤维。复杂衣壳复杂衣壳(以痘病毒(以痘病
9、毒Poxvirus为例)为例)呈砖形,在电子显微镜下不具明显的衣壳 在核酸外面有双层的包膜围绕,包膜里面围绕一层可溶性的蛋白质抗原,再里面是镶嵌管状突出物的脂蛋白内膜 病毒粒子的最内部是致密而呈哑铃状的DNA核心。(3)包膜)包膜(envelope)由含有病毒糖蛋白(特异性抗原)的脂质双层组成。其中病毒糖蛋白系病毒基因组编码,脂质来源于宿主细胞。(病毒的出芽部位各异。)图图 病毒包膜的形成过程病毒包膜的形成过程1.核衣壳;2.细胞膜;3.包膜;4.核衣壳;5.成熟有包膜的病毒粒子 图图 流感病毒粒子的刺突流感病毒粒子的刺突l刺突(spike)病毒的包膜上具有功能性的突起物如流感病毒的刺突上含有
10、神经氨酸酶(neuraminidase,NA)和血凝素(hemagglutinin,HA)。麻疹病毒和腮腺炎病毒都具有神经氨酸酶 脊髓灰质炎病毒、腺病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒等具有血凝特性。四、病毒的分类四、病毒的分类1“真病毒真病毒”l核酸类型:DNAorRNA,dsorss等,线状或环状,分节段或不分节段l病毒的形态:球形,杆形,砖形,蝌蚪形等l壳粒的数目,排列和对称形式l包膜的有无l病毒的抗原性l宿主的种类l传播方式或媒介种类等病毒的主要类群病毒的主要类群(1)动物病毒脊椎动物病毒:感冒,肝炎,麻疹,水痘,腮腺炎,脊髓灰质炎,口蹄疫,鸡瘟(2)昆虫病毒桑蚕、蜜蜂避免病毒感染,防止农林害虫
11、,新型无污染农药(3)植物病毒:TMV能侵染200种植物(4)微生物病毒:细菌噬菌体、放线菌噬菌体、真菌病毒2 亚病毒(亚病毒(subvirus)(类病毒,拟病毒,朊病毒)(类病毒,拟病毒,朊病毒)(1)类病毒(类病毒(Viroid)只含单独侵染性RNA组分l大小:比一般病毒(真病毒)小,eg:马铃薯纺锤型块茎病(PSTD)为50nm长。l成分:裸露的RNA分子。MW105Dal耐热性:至90仍存活l传播:可通过种子传播举例举例马铃薯纺锤型块茎类病毒(马铃薯纺锤型块茎类病毒(PSTV)l裸露闭合环状RNA分子l2个互补核苷酸链179核苷酸、180核苷酸l122个碱基对、27个内环(Potato
12、spindlefuberdisease,PSTV)(2)拟病毒(拟病毒(Virusoid)只含不具单独侵染性的只含不具单独侵染性的RNA组分。组分。又称卫星病毒 l定义:包被于病毒衣壳内的环状RNA(ss-RNA)分子,RNA-2l特性:只有和真病毒核酸RNA-1合在一起才能感染和复制(依靠辅助病毒的存在才能复制)。辅助病毒的复制不需要拟病毒的存在。l拟病毒RNA复制的滚环模型自身侵染性RNA为模板,合成多拷贝-RNA。以-RNA为模板合成一系列+RNA,形成复制中间体RI。从RI上形成线状ss-RNA-3。RNA-3在RNA连接酶作用下环化成RNA-2(拟病毒分子)。26植物病毒中的拟病毒植
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