coyp第四章非细胞生物ppt课件

1、 第一节概述第一节概述 第二节第二节 病毒病毒第三节亚病毒第三节亚病毒非细胞生物非细胞生物真病毒：至少含有核酸和蛋白质两种组分真病毒：至少含有核酸和蛋白质两种组分亚病毒亚病毒类病毒类病毒:只含具有独立侵染性的组分只含具有独立侵染性的组分拟病毒拟病毒:只含不具独立侵染性的组分只含不具独立侵染性的组分朊病毒朊病毒:只含单一蛋白质组分只含单一蛋白质组分l病毒的概念病毒的概念l病毒的大小与形状病毒的大小与形状l病毒的化学组成病毒的化学组成l病毒的构造病毒的构造l病毒的繁衍病毒的繁衍l病毒的分别和测定病毒的分别和测定l什么是病毒什么是病毒l病毒是形体微小，构造简单，仅含有病毒是形体微小，构造简单，仅含有

2、1 1种核种核酸酸,(DNA,(DNA或或RNA)RNA)，具有超级寄生性，且必需在，具有超级寄生性，且必需在电子显微镜下才干察看到的一类非细胞形状的电子显微镜下才干察看到的一类非细胞形状的微生物微生物. . l l病毒的特点病毒的特点l个体微小，可经过细菌滤器，大多数必需用个体微小，可经过细菌滤器，大多数必需用电镜才干看见电镜才干看见l非细胞构造，只是蛋白质包裹着核酸颗粒非细胞构造，只是蛋白质包裹着核酸颗粒l化学成分简单，主要是核酸和蛋白质化学成分简单，主要是核酸和蛋白质l有双重存在方式有双重存在方式. .l对普通抗生素不敏感、对干扰素敏感对普通抗生素不敏感、对干扰素敏感l严厉细胞内寄生，缺

3、乏完好的酶和产能系统，严厉细胞内寄生，缺乏完好的酶和产能系统，只能利用宿主活细胞的现成代谢系统合成病只能利用宿主活细胞的现成代谢系统合成病毒本身的核酸和蛋白质毒本身的核酸和蛋白质* *l病毒的宿主范围病毒的宿主范围l宿主：是病毒可以感染并在其中复制的宿主：是病毒可以感染并在其中复制的寄主种类和组织细胞种类寄主种类和组织细胞种类l宿主范围：可以感染一切的细胞生物宿主范围：可以感染一切的细胞生物.l根据病毒的宿主范围可将其分为根据病毒的宿主范围可将其分为l原核生物病毒原核生物病毒噬菌体噬菌体l真菌病毒或真菌噬菌体真菌病毒或真菌噬菌体l植物病毒植物病毒l动物病毒动物病毒l一是控制和消灭有害病毒一是控

4、制和消灭有害病毒l病毒要挟着人类安康和家养动物养殖业病毒要挟着人类安康和家养动物养殖业, ,病病毒性疾病对国民经济呵斥严重的影响毒性疾病对国民经济呵斥严重的影响l防止病毒对食品呵斥污染防止病毒对食品呵斥污染l发酵工业中的噬菌体污染会严重影响发酵发酵工业中的噬菌体污染会严重影响发酵消费消费l二是病毒的研讨和利用价值二是病毒的研讨和利用价值l主要表现为改良种类，培育活病毒疫苗株主要表现为改良种类，培育活病毒疫苗株l维护生态环境，利用病毒作为昆虫杀虫剂维护生态环境，利用病毒作为昆虫杀虫剂l l病毒粒子病毒粒子virionvirionl指成熟的、构造完好的和有感染力的单个病指成熟的、构造完好的和有感染

5、力的单个病毒毒l病毒粒子的大小病毒粒子的大小l计量单位计量单位nmnml各种病毒大小相差很大各种病毒大小相差很大. .l测定方法：超滤、电镜、超速离心沉降、电测定方法：超滤、电镜、超速离心沉降、电泳泳l l 病毒个体的形状l根本形状：球形、杆形、蝌蚪状l多形状：卵圆形、砖形、丝状l球形或近球形：人、动物和真菌的病毒的多为球形 l杆状或丝状：很多植物病毒呈杆状或丝状 l砖形：常见大型病毒如天花病毒、痘病毒 l弹性：狂犬病病毒、水泡性口膜炎病毒l蝌蚪形：T偶数噬菌体、噬菌体l病毒的群体形状病毒的群体形状.l包涵体包涵体inclusion body)l在某些感染了病毒的寄主细胞内，构成一种在某些感染

6、了病毒的寄主细胞内，构成一种光学显微镜下可以看见的，大小、形状和数光学显微镜下可以看见的，大小、形状和数量不等的小体量不等的小体l主要成分：多角体蛋白，不易被蛋白酶水解主要成分：多角体蛋白，不易被蛋白酶水解l形状：有多角形和颗粒形形状：有多角形和颗粒形l功能：是病毒复制的加工厂，具有维护病毒功能：是病毒复制的加工厂，具有维护病毒粒粒l 子的作用子的作用l分布：多数位于细胞质内，少数位于细胞核分布：多数位于细胞质内，少数位于细胞核内内l病毒的群体形状病毒的群体形状l噬菌斑噬菌斑l将少量噬菌体与大量宿主细胞混合后，将此将少量噬菌体与大量宿主细胞混合后，将此混合液与混合液与4545左右的琼脂培育基在

7、培育皿中左右的琼脂培育基在培育皿中充分混匀，经数小时的培育，在宿主细胞的充分混匀，经数小时的培育，在宿主细胞的菌苔上，有一个可用肉眼看见的透亮不长菌菌苔上，有一个可用肉眼看见的透亮不长菌的圆斑的圆斑l空斑空斑l由动物病毒在宿主单层细胞培育物上构成由动物病毒在宿主单层细胞培育物上构成l枯斑枯斑l是植物叶片上的植物病毒的群体是植物叶片上的植物病毒的群体. .l病毒的脂类病毒的脂类 l病毒脂类是病毒在成熟释放过程中从宿主病毒脂类是病毒在成熟释放过程中从宿主细胞获得的，主要存在于病毒的包膜细胞获得的，主要存在于病毒的包膜l病毒的糖类病毒的糖类l某些病毒含有少量的糖类某些病毒含有少量的糖类l糖蛋白是重要

8、的免疫原糖蛋白是重要的免疫原l其他成分其他成分l多胺类多胺类l有机阳离子化合物有机阳离子化合物. .l病毒的构造病毒的构造l根本构造根本构造l衣壳：是包围着病毒核酸分子外面的蛋白衣壳：是包围着病毒核酸分子外面的蛋白质构造，衣壳由衣壳粒组成质构造，衣壳由衣壳粒组成l中心中心(core)：位于病毒体的中心部分：位于病毒体的中心部分l核衣壳核衣壳 (nucleocapsid)：由衣壳和中心一同：由衣壳和中心一同构成的复合构造构成的复合构造l非根本构造非根本构造l包膜：是一层覆盖在核衣壳外的脂蛋白膜包膜：是一层覆盖在核衣壳外的脂蛋白膜l刺突刺突(spikes) ：是在病毒包膜外表的糖蛋白：是在病毒包膜

9、外表的糖蛋白突起突起 l病毒的构造病毒的构造 病毒粒子病毒粒子 核衣核衣壳壳 (根根本构本构造造) 包膜：有类脂或糖蛋白构包膜：有类脂或糖蛋白构成成 中心：由中心：由DNA或或RNA构构成成 衣壳：有许多衣壳粒衣壳：有许多衣壳粒组成组成包膜和刺突包膜和刺突 非根本构造非根本构造刺突：糖蛋白突起刺突：糖蛋白突起 核酸核酸衣壳衣壳衣壳粒衣壳粒无包膜病毒方式构造无包膜病毒方式构造刺突刺突有包膜病毒方式构造有包膜病毒方式构造包膜包膜刺突刺突l病毒的构造类型病毒的构造类型病毒病毒构造类型构造类型螺旋对称构造螺旋对称构造二十面体对称构造二十面体对称构造复合对称构造复合对称构造 无包膜无包膜有包膜有包膜无包

10、膜无包膜杆状：烟草花叶病毒等杆状：烟草花叶病毒等丝状：大肠杆菌丝状：大肠杆菌M13噬菌体等噬菌体等卷曲状：流感病毒等卷曲状：流感病毒等弹状：狂犬病毒等弹状：狂犬病毒等小型：脊髓灰质炎病毒小型：脊髓灰质炎病毒大型：腺病毒大型：腺病毒有包膜：疱疹病毒有包膜：疱疹病毒无包膜：大肠杆菌无包膜：大肠杆菌T偶数噬菌体蝌蚪状偶数噬菌体蝌蚪状有包膜：痘病毒砖块状有包膜：痘病毒砖块状l螺旋对称螺旋对称l蛋白质衣壳由蛋白质衣壳由衣壳粒一个紧衣壳粒一个紧挨一个地螺旋挨一个地螺旋陈列而成，单陈列而成，单股的股的RNARNA位于衣位于衣壳内侧螺旋状壳内侧螺旋状沟中沟中l代表：烟草花代表：烟草花叶病毒叶病毒 烟草花叶病毒

11、粒子烟草花叶病毒粒子l立体对称立体对称l衣壳粒围绕具立体衣壳粒围绕具立体对称的正二十面体对称的正二十面体的角或边陈列，构的角或边陈列，构成一个封锁的蛋白成一个封锁的蛋白质鞘质鞘 ，具有，具有2020个个三角形面，三角形面，3030条边条边和和1212个顶的多面体个顶的多面体l代表：腺病毒代表：腺病毒 腺病毒腺病毒l复合对称复合对称l它们的构造都具有它们的构造都具有比较复杂的对称类比较复杂的对称类型。它具有多面体型。它具有多面体对称的头部又具螺对称的头部又具螺旋对称的尾部旋对称的尾部l如如: :痘病毒、弹状病痘病毒、弹状病毒以及一些噬菌体毒以及一些噬菌体 噬菌体噬菌体T T偶数噬菌体的组成：头部

12、、颈部、尾部偶数噬菌体的组成：头部、颈部、尾部尾部的组成：尾鞘、尾管、颈部、基板、尾钉和尾丝尾部的组成：尾鞘、尾管、颈部、基板、尾钉和尾丝l原核生物的病毒原核生物的病毒噬菌体噬菌体l噬菌体增殖噬菌体增殖l一步生长曲线一步生长曲线l噬菌体效价的测定噬菌体效价的测定l温暖性噬菌体与溶原性细菌温暖性噬菌体与溶原性细菌l形状形状l蝌蚪形蝌蚪形l微球形微球形l丝状丝状 lT T系列噬菌体的组成系列噬菌体的组成 l头部：蛋白质、内含头部：蛋白质、内含DNADNAl颈部：颈环颈部：颈环l尾部：尾鞘、尾髓尾部：尾鞘、尾髓l尾丝、基板和刺突尾丝、基板和刺突 l烈性噬菌体烈性噬菌体 l能在宿主细菌细胞内增殖，产生

13、大量子噬能在宿主细菌细胞内增殖，产生大量子噬菌体，并经过裂解细菌细胞而释放出来的菌体，并经过裂解细菌细胞而释放出来的噬菌体，被称为烈性噬菌体噬菌体，被称为烈性噬菌体virulent virulent phagephagel病毒增殖可分为五个阶段病毒增殖可分为五个阶段l吸附吸附 侵入侵入 合成合成 成熟成熟 裂解裂解 l吸附吸附l尾丝与特异性受体接触，尾丝与特异性受体接触，附着在受体上，刺突、基附着在受体上，刺突、基板固定于细胞外表，有少板固定于细胞外表，有少数噬菌体那么吸附在细菌数噬菌体那么吸附在细菌的鞭毛、伞毛、性伞毛或的鞭毛、伞毛、性伞毛或荚膜上荚膜上. .l侵入侵入l尾管所携带的溶菌酶把

14、细尾管所携带的溶菌酶把细胞壁上的肽聚糖水解，将胞壁上的肽聚糖水解，将核酸注入细菌体内，而将核酸注入细菌体内，而将蛋白质外壳留在细菌体外蛋白质外壳留在细菌体外l增殖增殖l包括病毒在寄主细胞内核酸的复制和蛋白包括病毒在寄主细胞内核酸的复制和蛋白质的合成质的合成l噬菌体噬菌体DNADNA进入宿主细胞后，立刻以噬菌体进入宿主细胞后，立刻以噬菌体DNADNA为模板，利用细菌原有的为模板，利用细菌原有的RNARNA合成酶来合成酶来合成早期合成早期mRNAmRNA，由早期，由早期mRNAmRNA翻译成早期蛋翻译成早期蛋白质白质l在在RNARNA聚合酶的催化下，以亲代聚合酶的催化下，以亲代DNADNA为模板，

15、为模板，半保管复制的方式，复制出子代的半保管复制的方式，复制出子代的DNADNA在在DNADNA开场复制以后转录的开场复制以后转录的mRNAmRNA称为晚期称为晚期mRNAmRNA，再由晚期再由晚期mRNAmRNA翻译成晚期蛋白质翻译成晚期蛋白质l装配装配l装配就是将分别合成的病毒核酸和蛋白装配就是将分别合成的病毒核酸和蛋白质组装成完好的病毒粒子的过程质组装成完好的病毒粒子的过程l释放释放l成熟的病毒粒子从被感染细胞内移到外成熟的病毒粒子从被感染细胞内移到外界的过程，称为病毒释放。噬菌体靠其界的过程，称为病毒释放。噬菌体靠其溶菌酶使细胞壁裂解，将子代病毒放出溶菌酶使细胞壁裂解，将子代病毒放出来

16、来 裂解和释放 装配装配 衣壳衣壳 生物合成生物合成 穿透穿透 吸附吸附 尾核尾核 尾板尾板 收缩作用收缩作用 衣壳 核酸核酸 细菌胞壁 细菌核酸细菌核酸 衣壳头部衣壳头部 尾鞘尾鞘 细胞壁 尾针尾针 尾纤维尾纤维 l噬菌体噬菌体 T 4 吸附在大肠杆菌细胞吸附在大肠杆菌细胞 ( Madigan et al., 1997) A. 未吸附未吸附 B.C. 尾部附着尾部附着 D. 尾鞘收缩，注入尾鞘收缩，注入 DNA l定义定义l定量描画烈性噬菌体生长规律的实验曲线定量描画烈性噬菌体生长规律的实验曲线叫做一步生长曲线叫做一步生长曲线(one-step growth (one-step growth

17、 curve) curve) l根本实验步骤根本实验步骤: :l它可反映每种噬菌体的三个最重要的特性它可反映每种噬菌体的三个最重要的特性参数参数l埋伏期埋伏期l裂解期裂解期l平稳期平稳期l埋伏期埋伏期l是指病毒侵入宿主细胞到病毒粒子释放出胞外前是指病毒侵入宿主细胞到病毒粒子释放出胞外前的一段时间的一段时间.l裂解期裂解期l是指宿主细胞迅速裂解，溶液中病毒粒子急剧上是指宿主细胞迅速裂解，溶液中病毒粒子急剧上升的一段时间升的一段时间l平稳期平稳期l是指感染病毒的宿主细胞全部裂解，溶液中病毒是指感染病毒的宿主细胞全部裂解，溶液中病毒效价到达最高点以后的时期效价到达最高点以后的时期l以裂解量计算以裂解

18、量计算l裂解量：每一宿主细胞释放的平均噬菌体粒子数裂解量：每一宿主细胞释放的平均噬菌体粒子数裂裂解解性性循循环环溶溶原原性性循循环环l病毒的分别培育病毒的分别培育l寄主接种寄主接种l鸡胚培育鸡胚培育l细胞培育细胞培育l病毒的纯化病毒的纯化l再培育再培育l盐析盐析l等电点沉淀等电点沉淀l超速离心超速离心l凝胶层析凝胶层析l病毒的效价病毒的效价l表示每毫升试样中所含有的侵染性病毒粒表示每毫升试样中所含有的侵染性病毒粒子数，也即噬菌斑构成单位数子数，也即噬菌斑构成单位数(plaque-forming-unit,pfu)或感染中心数或感染中心数(infective centre)l测定方法测定方法l斑点实验法斑点实验法l液体稀释管法液体稀释管法l双层平板法双层平板法l单层平板法单层平板法l只含有蛋白组分，无免疫性、只对蛋白酶敏感只含有蛋白组分，无免疫性、只对蛋白酶敏感l在电子显微镜下呈杆状颗粒，直径在电子显微镜下呈杆状颗粒，直径25nm25nm，长，长100100200nm200nml短的蛋白质普列昂短的蛋白质普列昂prionprion扭曲变形后，可以扭曲变形后，可以引发一系列的疾病。这些疾病在夺取受害者性命引发一系列的疾病。这些疾病在夺取受害者性命以前，使其脑子变成类似海绵状