病毒的基本性状课件

1、1 第三章第三章 病毒的基本病毒的基本 性状性状 2 概述概述 l病毒一种是介于生命和非生命之间的物质形式，病毒一种是介于生命和非生命之间的物质形式， 是比较原始的、有生命特征的、能自我复制和是比较原始的、有生命特征的、能自我复制和 专性活细胞内寄生专性活细胞内寄生的非细胞型微生物。的非细胞型微生物。 l病毒是否表现有生命取决于它的生存状态，病病毒是否表现有生命取决于它的生存状态，病 毒游离于宿主细胞之外时，不能生长、繁殖，毒游离于宿主细胞之外时，不能生长、繁殖， 不表现任何生命特征；一但进入细胞内，可复不表现任何生命特征；一但进入细胞内，可复 制大量子代病毒并感染邻近细胞。制大量子代病毒并感

2、染邻近细胞。 l病毒广泛存在于自然界，引起人类疾病的历史病毒广泛存在于自然界，引起人类疾病的历史 悠久，近几十年来有大量悠久，近几十年来有大量新现新现和和再现再现的病毒威的病毒威 胁人类生存。胁人类生存。 3 4 19731973年以来新现的主要病毒年以来新现的主要病毒 l19731973：轮状病毒；婴幼儿腹泻轮状病毒；婴幼儿腹泻 l19751975：甲型肝炎病毒；甲型肝炎：甲型肝炎病毒；甲型肝炎 l19761976：埃博拉病毒；埃博拉出血热：埃博拉病毒；埃博拉出血热 l19771977：汉坦病毒；肾病综合征出血热：汉坦病毒；肾病综合征出血热 l19831983：人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病

3、毒；艾滋病；艾滋病 l19881988：戊型肝炎病毒；：戊型肝炎病毒；19891989：丙型肝炎病毒：丙型肝炎病毒 l19861986：HHV-6HHV-6；19901990：HHV-7HHV-7；19951995：HHV-8HHV-8 l19951995：庚型肝炎病毒：庚型肝炎病毒 l19961996：朊粒；新型克：朊粒；新型克- -雅氏病雅氏病 l19971997、20042004：禽流感病毒：禽流感病毒(H5N1)(H5N1) l19991999：尼帕病毒；脑炎：尼帕病毒；脑炎 l20032003：SARSSARS冠状病毒冠状病毒；严重急性呼吸系统综合征；严重急性呼吸系统综合征 5 病毒

4、的基本特性病毒的基本特性 与其它病原微生物相比病毒有以下特点：与其它病原微生物相比病毒有以下特点： l1.1.体积小（测量单位体积小（测量单位nmnm），需电镜观察），需电镜观察 l2.2.非细胞结构：核心与衣壳非细胞结构：核心与衣壳 l3.3.基因组：基因组：仅含一种核酸仅含一种核酸；DNA/RNADNA/RNA l4.4.严格的严格的活细胞内寄生活细胞内寄生； l5.5.以以复制复制的方式增殖；的方式增殖； l6.6.特殊的抵抗力：对抗生素不敏感，对干特殊的抵抗力：对抗生素不敏感，对干 扰素敏感扰素敏感。 6 病毒性疾病的特点病毒性疾病的特点 l1.1.传播广泛：传播广泛：流感，乙型肝炎；

5、流感，乙型肝炎； l2.2.传染性强，病死率高：传染性强，病死率高：狂犬病，狂犬病，AIDSAIDS l3.3.部分病毒感染与部分病毒感染与肿瘤肿瘤，免疫缺陷免疫缺陷，胎儿畸胎儿畸 形形，老年痴呆老年痴呆的发生关系密切；的发生关系密切； l4.4.部分病毒可引起部分病毒可引起持续性病毒感染持续性病毒感染； l5.5.部分病毒性疾病缺少特异、敏感、快速的部分病毒性疾病缺少特异、敏感、快速的 诊断方法；诊断方法； l6.6.目前仍缺少特异的抗病毒药，对抗生素不目前仍缺少特异的抗病毒药，对抗生素不 敏感，以预防为主。敏感，以预防为主。 7 第一节第一节 病毒的形态与结构病毒的形态与结构 8 一、一、

6、 病毒的大小与形态病毒的大小与形态 l病毒的大小：病毒的大小：测量单位测量单位nmnm l病毒的形态：病毒的形态：根据病毒的寄生根据病毒的寄生宿主宿主不同可将不同可将 病毒分为三类病毒分为三类 动物病毒动物病毒: : 球形或近似球形，可呈砖形球形或近似球形，可呈砖形( (痘痘 病毒病毒 ) )或子弹状或子弹状( (狂犬病病毒狂犬病病毒 ) )； 植物病毒植物病毒：杆状或长丝状；杆状或长丝状； 细菌、真菌的病毒细菌、真菌的病毒( (噬菌体噬菌体) ) ：蝌蚪形。蝌蚪形。 9 病毒的形态 10 （一）病毒的结构（一）病毒的结构 1、 病毒核心病毒核心 l病毒核心是病毒体的中心病毒核心是病毒体的中心

7、 结构，由一种核酸结构，由一种核酸 （DNA或或RNA）与少量）与少量 非结构蛋白组成。非结构蛋白组成。 l核酸构成病毒的基因组，核酸构成病毒的基因组， 为病毒的为病毒的复制、遗传、变复制、遗传、变 异异提供遗传信息。提供遗传信息。 二、病毒的结构与化学组成病毒的结构与化学组成 11 2、病毒衣壳、病毒衣壳 l是包围在病毒核心外的蛋白质外壳，由一是包围在病毒核心外的蛋白质外壳，由一 定数量的定数量的壳粒壳粒组成。组成。 l壳粒是组成衣壳的蛋白质亚单位，结构一壳粒是组成衣壳的蛋白质亚单位，结构一 致，由非共价键连接。致，由非共价键连接。 l病毒衣壳的生物学作用：病毒衣壳的生物学作用： 1.1.保

8、护病毒核酸；保护病毒核酸； 2.2.介导病毒侵入宿主细胞，参与感染过介导病毒侵入宿主细胞，参与感染过 程；程； 3.3.具有抗原性，可刺激机体免疫应答；具有抗原性，可刺激机体免疫应答； 4.4.是病毒分类、分型的依据。是病毒分类、分型的依据。 12 l病毒衣壳的排列方式病毒衣壳的排列方式 根据壳粒排列的不同可分为：根据壳粒排列的不同可分为： 二十面体对称二十面体对称：病毒核酸浓集在一起成病毒核酸浓集在一起成 球形或近球形，壳粒呈球形或近球形，壳粒呈2020面体对称排列，面体对称排列， 如脊髓灰质炎病毒、流行性乙型脑炎病如脊髓灰质炎病毒、流行性乙型脑炎病 毒等；毒等； 螺旋对称螺旋对称：病毒核酸

9、呈盘旋状，壳粒沿病毒核酸呈盘旋状，壳粒沿 核酸链走向排列成螺旋对称型，如流感核酸链走向排列成螺旋对称型，如流感 病毒等；病毒等； 复合对称复合对称：既有螺旋对称又有立体对称既有螺旋对称又有立体对称 的病毒，如痘病毒、呼肠病毒和噬菌体。的病毒，如痘病毒、呼肠病毒和噬菌体。 13 14 2020面体立体结构病面体立体结构病 毒衣壳结构最稳定、毒衣壳结构最稳定、 坚固，内部空间容坚固，内部空间容 积最大，最有利于积最大，最有利于 对基因组的保护的对基因组的保护的 结构。结构。 15 3、病毒的包膜、病毒的包膜 l包膜的形成是在病毒成熟后期以出芽方式穿过包膜的形成是在病毒成熟后期以出芽方式穿过 宿主细

10、胞特殊区域而获得的，是由宿主细胞膜宿主细胞特殊区域而获得的，是由宿主细胞膜 和病毒基因组编码的糖蛋白（刺突）所构成。和病毒基因组编码的糖蛋白（刺突）所构成。 l病毒包膜的生物学作用：病毒包膜的生物学作用： 1.1.维持病毒结构的完整性。根据包膜的有无可使维持病毒结构的完整性。根据包膜的有无可使 病毒分为病毒分为包膜病毒体包膜病毒体和和裸露病毒体裸露病毒体两大类。两大类。 2.2.包膜与病毒的感染性有关，破坏病毒的胞膜可包膜与病毒的感染性有关，破坏病毒的胞膜可 使病毒灭活；使病毒灭活； 3.3.包膜构成病毒表面抗原，可诱发机体免疫应答包膜构成病毒表面抗原，可诱发机体免疫应答 4.4.包膜可作为病

11、毒分型的依据。包膜可作为病毒分型的依据。 16 病毒的结构与化学组成病毒的结构与化学组成 核心核心 DNA or RNA 衣壳衣壳 壳粒壳粒 包膜包膜 包膜子粒包膜子粒or刺突刺突 包膜病毒体包膜病毒体 裸露病毒体裸露病毒体 （核衣壳）（核衣壳） 17 裸露病毒体裸露病毒体 包膜病毒体包膜病毒体 18 1、病毒核酸、病毒核酸 每种病毒仅含一种核酸，可以是每种病毒仅含一种核酸，可以是 RNARNA或或DNADNA （二）病毒的化学组成及功能（二）病毒的化学组成及功能 19 l病毒核酸的主要功能：病毒核酸的主要功能： 指导病毒复制：病毒进入宿主细胞后，指导病毒复制：病毒进入宿主细胞后， 释放核酸，

12、自我复制同样的子代核酸释放核酸，自我复制同样的子代核酸 决定病毒特性：病毒核酸携带病毒的全决定病毒特性：病毒核酸携带病毒的全 部遗传信息，决定病毒的全部生物学性部遗传信息，决定病毒的全部生物学性 状状 具有感染性：有的病毒核酸进入宿主后具有感染性：有的病毒核酸进入宿主后 能引起宿主感染，但是其感染性比病毒能引起宿主感染，但是其感染性比病毒 体低。因为它不易被细胞吸附，易被体体低。因为它不易被细胞吸附，易被体 液中及易感细胞膜上的核酸酶降解。液中及易感细胞膜上的核酸酶降解。 20 2 2、病毒蛋白质、病毒蛋白质 结构蛋白：结构蛋白：是指组成病毒体的蛋白成分，是指组成病毒体的蛋白成分， 包括：包括

13、： l病毒的衣壳蛋白病毒的衣壳蛋白：构成衣壳的亚单位：构成衣壳的亚单位-壳壳 粒粒。 l基质蛋白基质蛋白：连接衣壳蛋白与包膜蛋白的部：连接衣壳蛋白与包膜蛋白的部 分。分。 l包膜蛋白包膜蛋白：是有跨膜功能区的糖蛋白，多：是有跨膜功能区的糖蛋白，多 在病毒体外在病毒体外 21 非结构蛋白：非结构蛋白：可存在于病毒体内或感染细可存在于病毒体内或感染细 胞内，包括：胞内，包括： l具有酶功能的蛋白具有酶功能的蛋白：逆转录酶、蛋白水：逆转录酶、蛋白水 解酶、解酶、DNADNA多聚酶等为复制子代病毒所必多聚酶等为复制子代病毒所必 须，同时作为抗病毒药物作用的靶部位须，同时作为抗病毒药物作用的靶部位 而备

14、受重视。而备受重视。 l抑制细胞生物合成及病毒抗原呈递的蛋抑制细胞生物合成及病毒抗原呈递的蛋 白白：这类蛋白可存在于感染细胞内，不：这类蛋白可存在于感染细胞内，不 仅干扰细胞正常代谢，并有转化细胞作仅干扰细胞正常代谢，并有转化细胞作 用、抗细胞因子及抗细胞凋亡作用。用、抗细胞因子及抗细胞凋亡作用。 22 3、脂类和糖、脂类和糖 主要存在于病毒的包膜中，跟病毒体主要存在于病毒的包膜中，跟病毒体 吸附、穿入宿主细胞以及病毒的抗原特吸附、穿入宿主细胞以及病毒的抗原特 异性有关。异性有关。 23 第二节第二节 病毒的增殖病毒的增殖 24 病毒增殖的条件病毒增殖的条件 l病毒的结构简单，缺乏代谢所需的酶

15、类，必须病毒的结构简单，缺乏代谢所需的酶类，必须 借助宿主细胞代谢系统提供原料、能量和场所。借助宿主细胞代谢系统提供原料、能量和场所。 l病毒的增殖必需有病毒的增殖必需有合适的宿主细胞合适的宿主细胞（容纳细（容纳细 胞）、胞）、病毒进入宿主细胞的能力病毒进入宿主细胞的能力（毒力）和（毒力）和宿宿 主细胞的状态主细胞的状态。 l满足上述条件，经过复杂的生物合成过程，病满足上述条件，经过复杂的生物合成过程，病 毒产生增殖性感染，同时宿主细胞代谢受到抑毒产生增殖性感染，同时宿主细胞代谢受到抑 制。制。 l病毒感染的结局取决于病毒与宿主细胞相互作病毒感染的结局取决于病毒与宿主细胞相互作 用的结果：有的

16、不能产生子代病毒；有的宿主用的结果：有的不能产生子代病毒；有的宿主 细胞可继续分裂而病毒基因呈整合状态；有的细胞可继续分裂而病毒基因呈整合状态；有的 病毒在细胞内大量复制，导致宿主细胞死亡，病毒在细胞内大量复制，导致宿主细胞死亡， 病毒释放。病毒释放。 25 一、病毒复制周期一、病毒复制周期 l病毒的增殖方式是病毒的增殖方式是复制复制：病毒进入细胞，由病：病毒进入细胞，由病 毒基因组引导，指令宿主细胞停止合成细胞自毒基因组引导，指令宿主细胞停止合成细胞自 身的蛋白质与核酸，转为合成子代病毒的成分，身的蛋白质与核酸，转为合成子代病毒的成分， 并装配、释放子代病毒到宿主细胞外。并装配、释放子代病毒

17、到宿主细胞外。 l病毒复制周期病毒复制周期：从病毒进入宿主细胞开始，经从病毒进入宿主细胞开始，经 病毒基因组复制到子代病毒释放为一个病毒基因组复制到子代病毒释放为一个复制周复制周 期期。复制周期是一个连续的过程，分为。复制周期是一个连续的过程，分为吸附、吸附、 穿入、脱壳、生物合成、装配释放穿入、脱壳、生物合成、装配释放五个步骤。五个步骤。 26 病毒复制周期病毒复制周期 复复 制制 周周 期期 吸附吸附 穿入穿入 脱壳脱壳 生物合成生物合成 组装组装 成熟与释放成熟与释放 病毒进入宿主细胞病毒进入宿主细胞 27 病毒复制周期病毒复制周期 1 1、吸附、吸附 l是病毒与宿主细胞表面受体发生特异

18、性结合的是病毒与宿主细胞表面受体发生特异性结合的 过程过程 l病毒吸附率：病毒吸附率：病毒无运动能力，是随机运动与病毒无运动能力，是随机运动与 宿主细胞接触，吸附率取决于宿主细胞接触，吸附率取决于病毒的浓度病毒的浓度。 l影响吸附的因素：影响吸附的因素：钠、镁、钙离子；钠、镁、钙离子；pHpH；温度；温度 l病毒受体：病毒受体：具有某种病毒的受体方能发生相应具有某种病毒的受体方能发生相应 的感染，此细胞就是这种病毒的的感染，此细胞就是这种病毒的易感细胞易感细胞，无，无 相应受体则为此病毒的相应受体则为此病毒的抵抗细胞抵抗细胞。 28 2 2、穿入、穿入 l指病毒核酸或感染性核衣壳穿过细胞进指病

19、毒核酸或感染性核衣壳穿过细胞进 入胞浆，开始病毒感染的细胞周期。主入胞浆，开始病毒感染的细胞周期。主 要有三种方式：要有三种方式：融合融合 、胞饮、胞饮 、直接进入、直接进入 29 3、脱壳、脱壳 l穿入和脱壳是连续的过程，失去病毒体穿入和脱壳是连续的过程，失去病毒体 的完整性被称为的完整性被称为“脱壳脱壳 ”。从病毒脱。从病毒脱 壳到出现新的感染病毒之间的时期叫病壳到出现新的感染病毒之间的时期叫病 毒的毒的“隐蔽期隐蔽期”。 30 4、生物合成、生物合成 l在此过程中，病毒利用宿主细胞提供的在此过程中，病毒利用宿主细胞提供的 酶、能量及场所进行核酸的转录、翻译酶、能量及场所进行核酸的转录、翻

20、译 与生物合成有关的功能蛋白和结构蛋白，与生物合成有关的功能蛋白和结构蛋白， 并复制出大量子代病毒核酸。因没有完并复制出大量子代病毒核酸。因没有完 整病毒体出现，此阶段也为病毒的整病毒体出现，此阶段也为病毒的隐蔽隐蔽 期。期。 31 5、装配、装配 指将生物合成的蛋白质和核酸及其他构指将生物合成的蛋白质和核酸及其他构 件，组装成子代病毒的过程。件，组装成子代病毒的过程。 病毒种类不同，装配部位也不同，病毒种类不同，装配部位也不同，DNA 病毒多在病毒多在胞核胞核中装配，中装配，RNA病毒多在病毒多在细细 胞质胞质中装配。中装配。 32 6、成熟、成熟 指病毒核衣壳装配完后，病毒发育成为指病毒核

21、衣壳装配完后，病毒发育成为 具有感染性的病毒体的过程。具有感染性的病毒体的过程。 成熟的标准为：成熟的标准为：形态结构完整；具有成形态结构完整；具有成 熟病毒的抗原性；具有感染性。熟病毒的抗原性；具有感染性。 33 7、释放、释放 指成熟病毒体从宿主细胞游离出来的指成熟病毒体从宿主细胞游离出来的 过程过程 34 l顿挫感染顿挫感染：病毒进入宿主细胞后，因宿主细病毒进入宿主细胞后，因宿主细 胞缺乏病毒复制所需的酶或能量，使病毒在胞缺乏病毒复制所需的酶或能量，使病毒在 其中不能合成自身成分，或不能组装成完整其中不能合成自身成分，或不能组装成完整 的病毒体的过程称为顿挫感染。的病毒体的过程称为顿挫感

22、染。 l缺陷病毒缺陷病毒：带有不完整基因组的病毒体，称带有不完整基因组的病毒体，称 为缺陷病毒。当缺陷病毒不能复制，但却能为缺陷病毒。当缺陷病毒不能复制，但却能 干扰同种成熟病毒体进入细胞时则被称为干扰同种成熟病毒体进入细胞时则被称为缺缺 陷干扰颗粒陷干扰颗粒(DIP)(DIP) 。 l辅助病毒辅助病毒：一种病毒与缺陷病毒共同培养，一种病毒与缺陷病毒共同培养， 前者能弥补缺陷病毒的不足，使缺陷病毒复前者能弥补缺陷病毒的不足，使缺陷病毒复 制出完整的病毒体，则为辅助病毒。如制出完整的病毒体，则为辅助病毒。如HBVHBV和和 HDVHDV。 二、与病毒增殖有关的异常现象二、与病毒增殖有关的异常现象

23、 35 病毒增殖的干扰现象病毒增殖的干扰现象 l干扰现象的概念：干扰现象的概念：两种病毒感染同一细胞时，两种病毒感染同一细胞时， 可发生一种病毒干扰另一种病毒增殖的现象可发生一种病毒干扰另一种病毒增殖的现象。 l干扰现象的种类：干扰现象的种类：异种病毒之间的干扰；同异种病毒之间的干扰；同 种病毒的不同型或不同株的干扰；灭活病毒种病毒的不同型或不同株的干扰；灭活病毒 对活病毒干扰；缺陷病毒干扰完整病毒。对活病毒干扰；缺陷病毒干扰完整病毒。 l干扰现象的机理：干扰现象的机理：病毒作用于宿主细胞，诱病毒作用于宿主细胞，诱 生干扰素；一种病毒破坏了细胞表面受体，生干扰素；一种病毒破坏了细胞表面受体，

24、阻止另一种病毒的进入；改变宿主细胞的代阻止另一种病毒的进入；改变宿主细胞的代 谢途径，影响另一种病毒的复制过程。谢途径，影响另一种病毒的复制过程。 l干扰现象的意义：干扰现象的意义：病毒之间的干扰现象能使病毒之间的干扰现象能使 感染终止；应用疫苗时应避免干扰现象发生感染终止；应用疫苗时应避免干扰现象发生 （病毒类疫苗的互相干扰）。（病毒类疫苗的互相干扰）。 36 第三节第三节 病毒与环境病毒与环境 37 l灭活：灭活：病毒在体外受到物理、化学因素病毒在体外受到物理、化学因素 作用后失去感染性为作用后失去感染性为病毒灭活病毒灭活。 l病毒灭活的机制病毒灭活的机制 l（1）破坏病毒的包膜）破坏病毒

25、的包膜 l（2）使病毒的蛋白质变性）使病毒的蛋白质变性 l（3）损伤病毒的核酸）损伤病毒的核酸 38 一、物理因素对病毒的影响一、物理因素对病毒的影响 温度：温度：大多数病毒大多数病毒耐冷不耐热耐冷不耐热，加热，加热60oC30分分 钟或钟或100oC数秒钟即被灭活。数秒钟即被灭活。HBV等少数病等少数病 毒耐热；无包膜病毒更耐热。毒耐热；无包膜病毒更耐热。 放射线：放射线：紫外线、紫外线、X线、线、线均能以不同机制使线均能以不同机制使 病毒灭活病毒灭活 (核苷酸链断裂、核苷酸链结构改变、核苷酸链断裂、核苷酸链结构改变、 形成核苷二聚体等形成核苷二聚体等) 。由于光复活作用，不能。由于光复活作

26、用，不能 用紫外线灭活病毒来制备疫苗。用紫外线灭活病毒来制备疫苗。 39 二、化学因素对病毒的影响二、化学因素对病毒的影响 l酸碱度：酸碱度：多数病毒在多数病毒在pH59稳定，但因种而异。稳定，但因种而异。 l脂溶剂：脂溶剂：乙醚、氯仿、去氧胆酸盐、阴离子去污乙醚、氯仿、去氧胆酸盐、阴离子去污 剂可破坏病毒包膜使其失去吸附能力。可用耐乙剂可破坏病毒包膜使其失去吸附能力。可用耐乙 醚试验鉴别病毒有无包膜。醚试验鉴别病毒有无包膜。 l消毒剂：消毒剂：病毒对消毒剂的敏感性因种而异，对消病毒对消毒剂的敏感性因种而异，对消 毒剂的抵抗力比细菌强。消毒剂能使大多数病毒毒剂的抵抗力比细菌强。消毒剂能使大多数

27、病毒 灭活，特别是无包膜的微小病毒。灭活，特别是无包膜的微小病毒。甲醛可使病灭甲醛可使病灭 活制备疫苗。活制备疫苗。 l甘油：甘油：大多数病毒可在大多数病毒可在50%的中性甘油盐水中存的中性甘油盐水中存 活。活。 l抗病毒药物与中药：抗病毒药物与中药：部分中药对某些病毒有抑制部分中药对某些病毒有抑制 作用作用 l其他：其他：盐类可提高病毒对热的抵抗力，保存病毒盐类可提高病毒对热的抵抗力，保存病毒 常加镁盐。常加镁盐。 40 l病毒易发生变异，它的遗传不稳定性是病毒易发生变异，它的遗传不稳定性是 由由病毒病毒本身和本身和宿主细胞宿主细胞共同决定的。共同决定的。 l基因突变：基因突变：病毒突变是由于核酸复制过病毒突变是由于核酸复制过 程中发生碱基置换、缺失或插入而造成程中发生碱基置换、缺失或插入而造成 碱基组成和顺序的变化而导致的遗传变碱基组成和顺序的变化而导致的遗传变 异。异。 三、病毒的变异与基因工程三、病毒的变异与基因工程 41 （一）（一） 病毒突变的类型：病毒突变的类型： l自发突变自发突变：是指病毒在自然条件下增殖是指病毒在自然条件下增殖 时发生遗传物质的变化。时发生遗传物质的变化。 l