第三章非细胞型生物-病毒

非细胞型生物---病毒第三章（一）概念：病毒(virus)：一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”，其本质是一种只含DNA或RNA的遗传因子，它们能以感染态和非感染态两种状态存在。

病毒的基础知识(二)病毒的特点:

1、个体极小，可以通过滤菌器，形态多样。普通光镜下不可见，形态大小以nm计。有球状、杆状、复合型。2、无细胞结构，由蛋白质、核酸构成，无细胞器。核酸(Nucleicacid)蛋白质衣壳(Proteincoat)3、一个病毒体内仅含一种核酸（orDNA,orRNA)，核酸可以以单链或双链形式存在。4、生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。5、病毒以复制(replication)的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的。6、对抗生素不敏感，对干扰素敏感。(三)环境对病毒的影响温度：病毒的半数存活期：在60度以秒计；37度以分计；20度以小时计

X射线r射线

均可使病毒失活紫外线（UV）脂溶剂：有包膜的病毒，因包膜中含有脂类物质对脂溶剂敏感甲醛能使病毒失活pH6.0~8.0：稳定，pH5以下或pH9以上：迅速失活.一、病毒的形态结构和化学组成（一）病毒的大小：

1、测定病毒大小的方法:

电镜法2.病毒的大小:

病毒的形体微小，只能以nm计量，一般为10~300nm。最大的病毒与最小的病毒天花病毒200×300nm脊髓灰质炎病毒口蹄疫病毒10nm病毒粒子(viron):指宿主细胞外，形态成熟或结构完整有感染性的病毒个体。又称病毒颗粒(virus

particle)或病毒体、病毒粒。二、病毒的形态结构：（一）、病毒的基本结构：衣壳核酸包膜刺突核衣壳1.病毒的衣壳

核心（core）：由病毒核酸及其结合蛋白组成，并被壳体包围着的病毒体的中心部分。2.衣壳粒(capsomere):

概念：为病毒的最小形态单位，由1~6个多肽分子折叠缠绕成的蛋白质亚单位（三级结构）。

3.衣壳(capsid):

概念:是衣壳粒以对称形式有规律的排列形成的病毒外壳。内包核酸，形状多样。

4.核衣壳(nucleocapsid):概念：又称核壳体；病毒蛋白质衣壳与病毒核酸的合称，为病毒的基本结构。5.包膜(envelope)

(1)概念：指核衣壳外包裹的由糖蛋白或蛋白质组成的一层构造较复杂的包膜，亦称被膜或外膜。包膜的形成:

◆来源于宿主细胞膜或核膜:如流感病毒。a.维系病毒体结构；b.保护病毒核酸；c.起始病毒感染所必需（识别）。包膜的功能:6.刺突（spikes)概念：病毒包膜或衣壳表面的突起物。

virion核衣壳(nucleocapsid)包膜(envelope)刺突(spike)核酸(nucleicacid)DNAorRNA衣壳(capsid)衣壳粒（二）病毒的形态:

(三)病毒粒的对称体制

二十面体对称的结构

(球状)螺旋对称的结构

(杆状)复合对称的结构

(蝌蚪状)1、螺旋对称的结构特征:

形状：多为杆状、纤维状、弯曲杆状；TMV外壳分子的螺旋结构烟草花叶病毒（TMV

）：长300nm,直径15-18nm,中心空腔4nm；亚基围绕棒中心轴做右手螺旋排列；ssRNA位于距棒中心4nm的凹槽内。2、二十面体对称的结构特征:

腺病毒（Adenovirus）:1)球或近球形；2)高倍电镜下为多面体,

具20个等边三角形和

12个顶点的物体；3)多面多角多棱,是多颗

粒按一定方式对称排

列形成,在角上为五邻

体（penton)，面上六

邻体(hexon)。

3、复合对称的结构特征:大肠杆菌的T4噬菌体是由椭圆形的二十面体头部和螺旋对称的尾部组合而成，是病毒中复合对称的代表。（四)、病毒特殊的群体形态:

1.包涵体（inclusionbody）

(1)概念：在感染了病毒的细胞中，完整病毒和未装配的病毒亚基的聚合体，少数为宿主细胞对病毒感染的反应产物，在细胞质或细胞核内出现的异常染色区域称为包涵体。2.噬菌斑(plaque）

概念：将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中，由于噬菌体不断裂解细菌，在平板上形成一个个透明圆斑，称为噬菌斑。

应用:

噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体的计数。

3.空斑或病斑

空斑或病斑:是动物病毒感染了动物细胞而产生的；在覆盖一薄层琼脂的一片单层细胞上，如某一细胞感染有病毒，则增殖后的病毒粒子扩散至邻近细胞，最终形成一个与噬菌斑类似的空斑。4.枯斑枯斑是植物病毒感染植物细胞形成的；枯斑在叶片上可见。双链核酸：包括dsDNA,dsRNA。

类型：（四）核酸（nucleicacid)：单链:ssDNA或ssRNA动物病毒：dsDNA和ssRNA居多;

植物病毒：ssRNA居多;

噬菌体：dsDNA居多;

储存病毒的遗传信息控制病毒的遗传变异控制病毒的增殖控制病毒对宿主的感染性核酸功能：三病毒的繁殖1.形态：复合对称结构基本形态:蝌蚪形——复合对称结构微球形——二十面体对称结构纤丝形——螺旋对称结构形态可分6群。(一)噬菌体(phages)2.结构：（以大肠杆菌T系偶数噬菌体为例）头部——二十面体对称结构；组成：蛋白质、小肽、多胺、内含DNA。颈部——六角形薄盘状、连接头尾的结构；包括颈环和颈须。尾部尾鞘（tailsheath)：长95nm,衣壳粒螺旋对称；可伸缩,伸展时24转，收缩时12转。尾管(tailtube):长80-100nm，中空，DNA可由此进入细胞。基板(baseplate):六角形盘状物，中空，其角上有刺突、尾丝刺突(spike):长20nm，有吸附功能。尾丝(tailfiber):长140nm，有识别吸附功能，可专一性的吸附在敏感细胞表面相应受体上。根据噬菌体与宿主的关系：烈性噬菌体（virulentphage)：指能够裂解宿主细胞的噬菌体.温和噬菌体(temperatphage)：噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（附着）到细菌染色体上，导致溶源性发生的噬菌体。(二)噬菌体(phage)的增殖1.吸附2.侵入3.复制4.装配5.裂解(释放)烈性噬菌体的生活周期1.吸附（adsorption)

噬菌体特异性识别专性的细菌细胞的过程。尾部外鞘蛋白质亚基发生构想变化，外鞘长度减少了一半，但中心管长度不变，外鞘的收缩形成的推力使中心管穿过尾板，直穿细胞壁和细胞膜；中心管所含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔；

使DNA进入寄主细胞，并将蛋白质壳体留在壁外。2.侵入（penetraction):

核酸注入细胞的过程。3.增殖（复制)：

核酸复制和蛋白质合成期，表现为时序性。

此时，细胞表面不见噬菌体,故又称为隐蔽期。4.装配:

装配与释放又称成熟，是分期、分批进行的。5.释放:当宿主细胞内的大量子代噬菌体成熟后，由于水解细胞膜的脂肪酶和水解细胞壁的溶菌酶的作用，使细胞裂解，从而完成子代噬菌体的释放。自外裂解(lysisfromwithout)：指大量噬菌体吸附在同一宿主细胞表面并释放众多的溶菌酶，最终因外在的原因而导致细胞裂解。裂解量（burstsize):每一受感染细胞所产生的子代virion的平均数。噬菌体的裂解过程烈性噬菌体的这种生长方式称一步生长。(三)噬菌体效价的测定病毒效价：指单位体积(ml)病毒悬液的感染单位数目(IU／ml)或称毒力；噬菌体效价（pfu)

：又称噬菌斑形成单位数指单位体积试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。1.

双层平板法：方法：下层：2%琼脂10ml,凝后加上层，上层：1%琼脂3～4ml,内加0.1ml待

检液，0.2ml敏感菌液。37℃-10余h培养，计数噬菌斑数。

应用：可定性、定量 根据皿中噬菌斑数计算噬菌体效价效价（u/ml)=噬菌斑平均值×稀释倍数×10(四)一步生长曲线(One-StepGrowthCurve):以培养时间为横坐标,以噬菌斑数为纵坐标,绘制成的曲线。经过一步生长实验后,得到的有潜伏期、裂解期的特征性曲线。噬菌体的增殖一步生长曲线：潜伏期（隐蔽期）latentperiod(eclipseperiod)裂解期lysisperiod稳定期steadyperiod可分以下阶段：潜伏期(latentphase)：曲线平行于横轴，未裂解液中的噬菌体数无变化。样品中无游离的P。此期为病毒复制所需的最短时间。为病毒复制的特征性数据。噬菌体以分钟计；动植物病毒以小时、天计。裂解期(lysisphase)：曲线直线上升。子代噬菌体不断释放到培养基中。稳定期(steadyphase)：曲线呈一个平顶。感染细胞复制的子代噬菌体全部释放，噬菌斑数稳定，一次感染结束。（五）温和phage的溶源反应——整合感染：1.温和噬菌体：能导致溶源性反应噬菌体e。1）特点：a、均为dsDNA。b、不同噬菌体与宿主DNA的结合位点不同。2）状态：a、游离态，胞外游离的病毒粒子。b、整合态，前噬菌体（prophage)：即整合在宿主DNA上的或附着在宿主细胞内的噬菌体DNA。c、营养态，可产生噬菌体DNA和蛋白质。2.溶源性(lysogeny)：

概念：1)温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解的现象;2)在大多数情况下，溶源性细菌内温和噬菌体基因组整合于宿主细菌染色体中;3)随之复制传至后代的特性。3、溶源性细菌（lysogenicbacteria)：1）概念：染色体上整合有原噬菌体的细菌叫溶源性细菌,可进行正常生长繁殖,而不被裂解。2）特点：

a.可稳定遗传b.可诱导裂解:用化学、物理诱导;c.可自发裂解:10-2～10-5d.具有“免疫性”:e.可复愈:自然遗失前噬菌体;f.溶源转变：产生新的生理特征.动物病毒动物病毒是指寄生在脊椎动物或无脊椎动物体内的病毒，可引起多种疾病，如：天花、肝炎、脊髓灰质炎、口蹄疫、流感和狂犬病等；动物病毒也可引起肿瘤HIV病毒的寄主是T4淋巴细胞，当人体受到HIV的侵染后，就会引起免疫功能的丧失HIV病毒主在通过血液和分泌物，并经粘膜表面和皮肤的破损处进入体内艾滋病毒80年代初，人类发现一种可怕的病毒性传染病——艾滋病（AIDS），即获得性免疫缺陷综合病症（AcauiredImmureDeficiencySyndrome）艾滋病由人类免疫缺陷病毒HIV（humanimmuno-deficiencyvirus）引起，HIV病毒体呈圆球形，直径100nm，病毒的壳体由P18和P24两种蛋白组成，核心含有RNA和逆转录酶，病毒壳体外有包膜，包膜由脂类和蛋白质组成艾滋病毒的组成艾滋病毒的致病性昆虫病毒昆虫病毒的特点昆虫病毒的主要特点是病毒粒子与宿主细胞内的蛋白质形成结晶体，称为包含体，包含体有一定的形状，如六角形、五角形、四角形等，故称多角体。根据包含体在寄主细胞内的存在部位和包含体中病毒粒子的多少以及包含体的有无，将之分为：核型多角体病毒（NPV）质型多角体病毒（CPV）颗粒体病毒（GV）无包含体病毒昆虫病毒是指寄生在昆虫体内的病毒植物病毒植物病毒是指感染植物的病毒植物病毒的特点植物病毒的粒子形态多杆状核酸多为单链RNA感染的专化性不强，一种病毒可感染不同科、属的植物混合感染常见，即一种植物可被多种病毒感染病毒常在感染宿主细胞内由病毒子堆叠成结晶性内含体或是由病毒粒子与细胞组分形成非结晶性内含体第四节亚病毒

类病毒拟病毒