病毒学病毒结构组成浅谈

病毒学病毒结构组成浅谈第1页/共46页病毒的结构组成及分类第2页/共46页病毒的定义

体积小，结构简单，只有一种类型的核酸，只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物。第3页/共46页病毒形态多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。第4页/共46页病毒形态第5页/共46页廿面体对称的结构

(球状)螺旋对称的结构

(杆状)复合对称的结构

(蝌蚪状)病毒粒子核衣壳的对称性第6页/共46页廿面体对称的结构特征: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)。

4）核酸对二十面体的形成非必须，但有助于增加壳体的稳定性第7页/共46页廿面体对称结构的形成原因:1)从拓补学看，廿面体容积最大；2)最小单位面所需亚基少，利于遗传节约；3)亚基易于对称排列，等价或准等价成键结合；综上，廿面体对称结构更稳定、更合理。第8页/共46页螺旋对称的结构特征:1）形状：多为杆状、纤维状、弯曲杆状；第9页/共46页2）长形的衣壳粒螺旋状排列，形成中空的圆柱体，衣壳粒间为准等价结合，直径取决于蛋白亚基的特征，长度取决于核酸分子的长度；3）核酸埋嵌在衣壳粒之间的壁内，以多个弱键与蛋白质亚基相连。这种方式可控制螺旋排列；增加壳体结构的稳定性。TMV的衣壳粒和核苷酸的结合第10页/共46页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。第11页/共46页病毒大小测量单位为纳米（nm,为1/1000m）<50

nm小型病毒50nm-150nm中等大小病毒

>150nm大型病毒第12页/共46页病毒大小最大的病毒：大小或直径（纳米）

虫痘病毒450

牛痘苗病毒300X250X100

最长的病毒：

柑橘衰退病毒2000

甜菜黄花病毒1250X10

铜绿假单胞菌噬菌体1300X10

最小的病毒：

口蹄疫病毒21

乙型肝炎病毒18

苜蓿花叶病毒16.5

玉米条纹病毒12-8

烟草坏死病毒16

菜豆畸矮病毒9-11

最细的病毒：

大肠杆菌的f1噬菌体5X800

第13页/共46页病毒体结构模式图壳粒衣壳核心（核样物）核衣壳包膜包膜病毒包膜子粒第14页/共46页核酸决定病毒遗传、变异和复制第15页/共46页衣壳粒(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）。第16页/共46页

◆不同病毒，多肽分子的组成不同；

◆简单病毒只有1~2种衣壳粒，如：TMV就只含有1种壳粒；◆复杂病毒，20种左右。衣壳粒的特点:第17页/共46页

衣壳(capsid):

⑴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。壳体蛋白是许多亚基借次级键或静电引力互相聚合而成的具四级结构的多聚体。(2)特点:亚基的组成和数目的不同是区别不同壳体蛋白的标志第18页/共46页

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。第19页/共46页包膜(envelope)(1)概念：指核衣壳外包裹的由类脂、多糖或蛋白质组成的一层构造较复杂的包膜，亦称被膜或外膜。第20页/共46页包膜的特点:

包膜的结构具有高度稳定性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:

第21页/共46页包膜蛋白的种类:A包膜糖蛋白：概念：主要在包膜外侧，是包膜的重要结构组成。功能：a.引起感染的先决条件，为病毒的吸附蛋白。

b.在病毒进入时发挥作用，与细胞质膜融合。

c.是病毒表面和受染细胞质膜上的特异抗原决定簇。

d.具多种生物学活性。第22页/共46页B.基质蛋白：(有些病毒无）概念：位于包膜内侧的非糖基化蛋白。功能：a.支撑包膜，维系病毒结构；

b.识别病毒核衣壳，联系核衣壳与病毒糖蛋白第23页/共46页包膜的形成:

◆来源于宿主细胞膜或

核膜:如流感病毒。◆在宿主细胞内合成：

如痘苗病毒。第24页/共46页刺突（spikes)概念：病毒包膜或衣壳表面的突起物。

图中可见流感病毒的刺突。流感病毒刺突含N-乙酰神经氨酸酶（与粘膜细胞上神经氨酸作用）第25页/共46页刺突的功能:a.可启动感染；b.可诱生免疫保护作用；c.可中和抗体；d.可促使病毒从宿主细胞上释放.第26页/共46页病毒的化学组成核衣壳核心一种类型的核酸小量非结构蛋白衣壳壳粒蛋白质包膜蛋白质多糖脂类金属离子多胺第27页/共46页病毒的化学组成——核酸和蛋白质核酸(Nucleicacid)蛋白质衣壳(Proteincoat)第28页/共46页①碱基组成:同其它生物，同一属中鸟嘌呤（G）+胞嘧啶（C）含量接近，成为分类鉴定的指标。某些DNA病毒中含稀有碱基噬菌体sp8中5-羟甲基胞嘧啶（5-HMC,5-hydroxymethylcytosine）取代胞嘧啶。

B.sp

pbs1中U取代T。核酸

（nucleicacid)第29页/共46页②含量及分子量：不同病毒间差别很大。

③形状：有线状、闭合或半闭合环状等形态。

④核酸类型：DNA或RNA。分类以mRNA序列作标准，将RNA和DNA分子区分为正链、负链。

正链：序列同mRNA，定义为“+”极性。负链：序列与mRNA互补，定义为“-”极性。第30页/共46页其碱基组成符合Chargaff

定则；可转录的为mRNA的为负链，另一条为正链。

类型：

双链DNA

（doublestrandDNA,dsDNA）人疱疹病毒代表第31页/共46页单链DNA

singlestrandDNA,ssDNA正链DNA（+DNA）：碱基序列同mRNA的为

正链；负链DNA（-DNA）：碱基序列同mRNA互补，

可直接作为转录模板

的DNA链为负链。

一般单链DNA只发现了“+”链的，无“-”链的！大肠杆菌噬菌体M13代表第32页/共46页逆转录病毒病毒增殖的突出特点是在复制病毒RNA时要通过DNA复制中间型(DNAreplicativeintermediate)。并与宿主细胞的染色体整合。HIV代表第33页/共46页双链RNA

doublestrandRNA,dsRNA

具有正反两条RNA链轮状病毒A型代表第34页/共46页单链RNA

singlestrandRNA,ssRNA

正链RNA（+RNA）：具有翻译模板活性的链为正链，即表示其可作为mRNA模板。负链RNA（-RNA）：其碱基序列与mRNA互补，称其为负链。狂犬病毒人甲型肝炎病毒代表第35页/共46页

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：第36页/共46页蛋白质

（Protein）概念：为形态完整、成熟的病毒粒子所必需的蛋白质，包括衣壳蛋白、包膜蛋白及组成酶系。功能:A.构成病毒粒子的外壳,保护核酸;B.决定病毒感染的特异性;C.决定病毒的抗原性;D.构成病毒组成中的酶(部分分解酶、合成酶)第37页/共46页其他成分脂类：磷脂占50-60%，其余为胆固醇等。多糖：以糖脂、糖蛋白的形式存在。胺类、金属离子。第38页/共46页理化因子对病毒的影响强烈——病毒灭活；适量——病毒变异；微量——病毒保持感染。理化因素第39页/共46页温度对病毒的影响高温：对热不稳定，55~60摄氏度时，几或十几分钟灭活；

原因可能为:a.病毒蛋白质变性，病毒不能吸附，不脱壳,酶失活；b.

病毒包膜降解；c.70摄氏度以上，核酸分子变性第40页/共46页低温：病毒保持感染性应用：病毒的实验及保藏均在低温下进行；快速低温冷冻（-70～-190℃）；真空冷冻干燥保藏；

第41页/共46页pH值对病毒的影响 pH6.0~8.0：稳定，

pH5以下或pH9以上：迅速失活；个别例外，如鼻病毒在pH5.3即灭活，肠道病毒在pH2.2，24小时仍有活性。第42页/共46页辐射对病毒的影响X射线，γ射线，紫