医学免疫学 第四章 病毒的基本性状

第四章

病毒的基本性状

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体积微小：nm

结构简单：RNA/DNA，无完整细胞结构增殖：复制寄生：只能在活的敏感细胞内

属于非细胞型微生物什么是病毒（Virus）？4病毒与人类5细菌：葡萄球菌属、埃希菌属、克雷伯菌属、变形杆菌属、假单胞菌属、弧菌属、放线菌属、分枝杆菌属等。疾病:化脓性伤口感染、胃肠炎、脓毒症、骨髓炎、皮炎、脓胸、肺炎、脑炎、细菌性腹水、痢疾和霍乱等。给药方式：皮下注射、口服、局部及全身用药。应用噬菌体治疗细菌感染678基因治疗基因治疗面临的首要问题是如何选择适当的基因载体将具有治疗价值的基因导入靶细胞并使其有效表达，以达到治疗疾病的目的。目前基因治疗临床试验中采用的载体大多数为病毒载体。基因载体是作为基因导入细胞的工具。犹如火箭能把卫星射向九天一样，基因载体可以把目的基因送入靶细胞内，从而发挥目的基因的特定功能。9病毒与动物10动物病毒袭击人类

威胁升级传播方式多样

2000年到2005年，全世界约有5000万人通过狗、牛、鸡和蚊子感染疾病，其中约有7.8万人因此死亡。11袭击人类的动物病毒禽流感传染性非典型肺炎西尼罗河病毒：蚊埃博拉病毒：猴马尔堡病毒：非洲绿猴登革热病毒：蜱蚊12

病毒与植物1314内容第一节病毒的形态与结构第二节病毒的增殖第三节病毒的遗传和变异第四节理化因素对病毒的影响第五节朊粒与亚病毒15第一节病毒的形态与结构161、病毒的大小大型病毒：约200～300nm；如牛痘苗病毒中型病毒：约100nm；如流感病毒小型病毒：仅20～30nm；如脊髓灰质炎病毒17182、病毒的形态

球形（Sphericity）：脊髓灰质炎病毒、疱疹病毒丝形（Filament）：烟草花叶病毒弹形（Bullet-shape）：狂犬病毒砖形（Brick-shape）：痘病毒蝌蚪形（Tadpole-shape）：噬菌体1920二、病毒的结构与功能（一）基本结构1、核心(core)2、衣壳(capsid)21核酸（Nucleicacid）：位于病毒体的中心，由一种核酸构成，DNA或RNA。DNA病毒多为双股，RNA病毒多为单股。1、病毒核心core222、衣壳Capsid

（1）化学组成：在核酸的外面紧密包绕着一层蛋白质结构，由一定数量的“壳微粒”组成。壳微粒是病毒衣壳的形态学亚单位，由一个或几个多肽组成。

23（2）构型螺旋对称（helicalsymmetry）二十面体立体对称（icosahedralsymmetry）复合对称（complexsymmetry）

24252627（3）功能保护病毒核酸参与感染过程抗原性28（二）病毒的辅助结构1、包膜envelope：核衣壳外包绕的双层膜结构。（1）化学组成：蛋白质、多糖和脂类。有些病毒包膜表面有钉状突起，称为“剌突(Spike)”。（2）功能：维护病毒体的完整性，宿主细胞膜融合或亲和，决定病毒的特异性。2、其他：纤维刺突2930HBV病毒结构示意图31第二节病毒的增殖缺少完整的酶系统

专性活细胞内寄生性没有核糖体32

病毒侵入易感宿主细胞，依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒核酸，借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质。病毒这种增殖的方式叫做“复制”。

病毒的复制（Replication）33噬菌体的复制周期34

病毒从感染敏感细胞到子代病毒释放的过程称为一个复制周期(Replicationcycle)。

一般分为吸附Attachment、穿入penetration、脱壳uncoating、生物合成biosynthesis、装配与释放AssemblyandRelease五个步骤。一、病毒的复制周期35（一）识别与吸附recognition&adsorption1、非特异性吸附2、特异性吸附36（二）穿入

1、吞饮(engulfment)：病毒与细胞表面结合后,细胞膜内陷，病毒被吞饮入胞内形成囊泡。2、融合(fusion)：病毒包膜与细胞膜融合后，病毒核衣壳进入细胞质。3、转位（transition）：某些无包膜病毒在吸附时某些蛋白衣壳的多肽成分发生改变，直接穿越细胞膜。

37（三）脱壳

有包膜病毒在其包膜与宿主细胞膜融合时去除包膜进入细胞质，衣壳在宿主细胞溶酶体酶作用下裂解，释放出病毒核酸。无包膜病毒在穿入细胞时已脱壳。381、病毒核酸复制2、病毒蛋白质合成（四）生物合成

391、病毒蛋白质合成（1）早期蛋白：在子代病毒核酸复制之前合成的病毒蛋白。具有抑制宿主细胞的代谢，提供病毒核酸复制所需要的酶类的作用。（2）晚期蛋白：以子代病毒核酸为模板翻译的蛋白质。主要为构成病毒衣壳的结构蛋白。402、病毒核酸复制(1)dsDNA病毒(2)ssDNA病毒(3)dsRNA病毒(4)ss(+)RNA病毒(5)ss(-)RNA病毒(6)逆转录病毒41DNA在依赖DNA的RNA多聚酶的催化下，将DNA的遗传信息转录到mRNA上，再由mRNA通过宿主胞浆中的核糖体转译成酶和早期蛋白质。以病毒DNA为模板，依靠早期蛋白（依赖DNA的DNA聚合酶）复制出子代的双股DNA。在病毒DNA复制之后，出现晚期mRNA指导合成病毒的结构蛋白，即晚期蛋白质。（1）DNA病毒复制42DNA病毒复制(1)43DNA病毒复制(HBV)44（2）ssDNA病毒复制此类病毒少。以亲代DNA为模板，合成互补链后形成双链。以半保留形式复制，并以互补链为模板复制子代DNA。45（3）dsRNA病毒复制在病毒自身依赖RNA多聚酶作用下转录mRNA，翻译早期蛋白或晚期蛋白。以负链RNA为模板合成子代正链RNA，以子代正链RNA为模板合成子代负链RNA。46ss(+)RNA病毒本身具有mRNA功能。

RNA可直接翻译早期蛋白。以正链RNA为模板合成负链RNA，并以正链RNA为mRNA翻译晚期蛋白和结构蛋白，以负链RNA为模板复制子代RNA。(4)ss(+)RNA病毒复制47ss（+）RNA病毒复制示意图48

ss(-)

RNA病毒：本身不具有mRNA功能，但有依赖RNA的RNA多聚酶。病毒RNA首先依赖多聚酶复制正链RNA，然后以正链RNA为模板，合成子代负链RNA，转译出早期蛋白和结构蛋白。

(5)ss(-)RNA病毒复制49ss（-）RNA病毒复制模式图50病毒含:

单股正链双体RNA

依赖RNA的DNA多聚酶(6)逆转录病毒51逆转录病毒的复制

以RNA为模板在依赖RNA的DNA多聚酶作用下，合成负链DNA，正链RNA被降解，进而以负链DNA为模板形成双链DNA进入细胞核内，整合在宿主DNA中，成为前病毒。前病毒DNA转录出子代病毒RNA和mRNA，翻译出病毒蛋白质，在胞浆内装配，并以出芽方式释放。52(五)装配与释放assembly&release装配成熟：新合成的子代病毒核酸和病毒蛋白在宿主细胞内组合成成熟的病毒颗粒,释放到细胞外的过程。装配位置：DNA病毒，细胞核内

RNA病毒，细胞浆内53破胞释放

宿主细胞破裂，病毒全部释放。无包膜病毒都以此方式释放。芽生在宿主细胞内复制增殖，不引起细胞破坏，以出芽的方式释放到细胞外。其他通过细胞间桥或细胞融合。释放（release）54无包膜病毒的复制周期55有包膜病毒的复制周期（HIV）56二、病毒感染细胞的结果1、病毒感染(1)形成完整的感染性颗粒，细胞损伤或死亡(2)病毒基因组整合到细胞染色体，不产生子代病毒颗粒，细胞细胞功能及新陈代谢改变。(3)形成缺陷病毒defectivevirus2、病毒不感染57三、病毒的异常增殖1、顿挫感染abortiveinfection2、缺陷病毒defectivevirus3、干扰现象interference58顿挫感染（abortiveinfection）

病毒进入细胞后，细胞缺乏病毒复制所需的酶、能量等必要条件，致使病毒不能合成某些成分，或虽合成全部成分却不能装配和释放。59缺陷病毒（defectivevirus)

因病毒基因组不完整或发生改变而不能进行正常增殖所产生的子代病毒。因其具有干扰同种成熟病毒体进入细胞，又称缺陷干扰颗粒。(defectiveinterferingparticle,DIP)60缺陷病毒/DIP的特性

本身不能繁殖，有辅助病毒存在时方能增殖，干扰同种病毒增殖。核酸有部分缺损或被宿主的DNA片段替换。61病毒的干扰现象（interference）

两种病毒感染同一细胞时，发生一种病毒抑制另一种病毒复制的现象。干扰现象不仅在异种病毒之间，也可在同种、同型及同株病毒之间发生。62干扰现象的机理1、干扰素（interferon,IFN）病毒作用于宿主细胞，