第四讲非细胞生物

第四讲非细胞生物—病毒（virus）

当前第1页\共有84页\编于星期六\9点

病毒是一类体积微小，结构简单，含一种类型核酸（DNAorRNA），必须在活动的细胞内才能生长增殖的非细胞型微生物当前第2页\共有84页\编于星期六\9点病毒的特点形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察，一般都可通过细菌滤器；没有细胞构造，故也称分子生物；其主要成分仅是核酸和蛋白质两种；每一种病毒只含有一种核酸，不是DNA就是RNA；当前第3页\共有84页\编于星期六\9点病毒的特点既无产能酶系也无蛋白质合成系统；在宿主细胞协助下，通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖，不存在个体生长和二均等分裂等细胞繁殖方式；在宿主的活细胞内营专性寄生；在离体条件下，以无生命的化学大分子状态存在，并可形成结晶；对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。当前第4页\共有84页\编于星期六\9点病毒的大小与形态病毒的结构与化学组成病毒的分类病毒的增殖(病毒在细胞中增殖的检测指标)病毒的人工培养病毒的干扰现象与干扰素噬菌体病毒与人类的关系病毒与其它微生物的比较当前第5页\共有84页\编于星期六\9点侧定大小的单位是纳米（10－9)，多数病毒的直径在100nm以下；绝大多数病毒是能通过细菌滤器；须用电镜才能观察到其具体形态和大小.直径：100nm左右（20~200），电镜下才可看到。病毒：细菌：真菌=1：10：100当前第6页\共有84页\编于星期六\9点葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300×250nmABCDEFG立克次体450nm衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体(65×95nm)B、腺病毒(70nm)C、脊髓灰质炎病毒(30nm)D、乙脑病毒(40nm)E、蛋白分子(10nm

)F、流感病毒(100nm)G、烟草花叶病毒当前第7页\共有84页\编于星期六\9点病毒的个体形态当前第8页\共有84页\编于星期六\9点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（刺突蛋白）当前第9页\共有84页\编于星期六\9点病毒只含一类核酸（DNA或RNA），至今还没发现一种病毒同时兼有两类核酸。病毒核酸分子有线状和环状之分。病毒核酸有正链（＋）和负链（—）的区分有些RNA病毒的核酸分子还有分段现象

当前第10页\共有84页\编于星期六\9点规定：将碱基序列与mRNA一致的核酸单链定位正链，将碱基序列与mRNA互补的核酸单链定位负链。因此，就病毒核酸链的单与双以及正和负有以下6种类型：(±)DNA——大部分DNA病毒(±)RNA——动物呼肠孤病毒（＋）DNA——大肠杆菌X174噬菌体（＋）RNA——大部分植物病毒（—）DNA——腺病毒（—）RNA——流感病毒当前第11页\共有84页\编于星期六\9点

大多数病毒的衣壳是由一个个衣壳粒以非共价键、按一定对称形式有规律地排列而成的。螺旋对称型，如烟草花叶病毒（TMV）二十面体对称型，如腺病毒。复合对称型，如T4噬菌体当前第12页\共有84页\编于星期六\9点当前第13页\共有84页\编于星期六\9点衣壳蛋白的主要功能构成病毒的壳体，保护病毒的核酸。无包膜病毒的壳体蛋白参与病毒的吸附、侵入，决定病毒的宿主嗜性。病毒的表面抗原。当前第14页\共有84页\编于星期六\9点

包膜蛋白是构成病毒包膜结构的蛋白质，包括包膜糖蛋白（也称刺突或包膜子粒）和基质蛋白两类。主要功能是：是病毒的主要表面抗原，它们与细胞受体相互作用启动病毒感染发生，有些还介导病毒的侵入。还可能具有凝集脊椎动物红血球细胞、细胞融合以及酶等活性。基质蛋白构成膜脂双层与核衣壳之间的亚膜结构，具有支撑包膜、维持病毒结构的作用，并在病毒芽出成熟过程中发挥重要作用。当前第15页\共有84页\编于星期六\9点病毒虽无完整的酶系统，但常含有一些特殊的酶，如噬菌体的溶菌酶。此外，呼肠孤病毒科、弹状病毒科、正粘病毒科和副粘病毒科病毒粒中含RNA多聚酶，反录病毒科含反转录酶，均与核酸复制有关。当前第16页\共有84页\编于星期六\9点包膜（envelope）：由类脂或脂蛋白组成的病毒外膜，病毒在成熟过程中的出芽方式从宿主细胞释放时获得一层外膜（含宿主细胞膜成分）当前第17页\共有84页\编于星期六\9点病毒粒的化学组成核酸蛋白质壳体蛋白包膜蛋白毒粒酶：包括参与病毒进入释放的酶，如T4噬菌体的溶菌酶；参与大分子合成酶，如嗜肝DNA病毒的逆转录酶病毒的脂类：50~60%的磷脂及胆固醇病毒的糖：以寡糖侧链存在或粘多糖存在其他组成：丁二胺、亚精胺、精胺等阳离子化合物及金属阳离子。当前第18页\共有84页\编于星期六\9点（真）病毒(virus)：至少含有核酸和蛋白质两种组分类病毒(viroid)：只含单独具侵染性的RNA组分拟病毒(virusoid)：只含不具单独侵染性的RNA组分朊病毒(prion)：只含蛋白质一种组分当前第19页\共有84页\编于星期六\9点

吸附—穿入与脱壳—生物合成—装配—释放当前第20页\共有84页\编于星期六\9点首先是病毒与宿主细胞之间通过静电引力发生的非特异性吸附。其次是病毒与宿主细胞之间有选择性和有特殊亲和力的特异性吸附。它是病毒感染具有明显选择性的理论基础。当前第21页\共有84页\编于星期六\9点当前第22页\共有84页\编于星期六\9点①无包膜的DNA病毒如腺病毒，核酸与衣壳在细胞核内装配，细胞溶解后一次释放。②无包膜的RNA病毒如脊髓灰质炎病毒，核酸与衣壳在细胞浆内装配，细胞溶解后一次释放。③有包膜的DNA病毒如单纯疱疹病毒，在核内装配为核衣壳。释放方式有三种：一是移至核膜以芽生方式进入胞浆，获得核膜成分作为包膜。并由此渐渐释放到细胞外；二是通过核膜裂隙进入胞浆，从胞浆膜上获得包膜，沿核周围与内质网相通的部位从细胞内逐渐释放。三是复合病毒如牛痘病毒的DNA与蛋白质均在胞浆中合成，形成“未成熟颗粒”经再分化成为成熟颗粒，其中一部分通过细胞表面释放，大部分则通过细胞与细胞之间接触而扩散释放。当前第23页\共有84页\编于星期六\9点④有包膜的RNA病毒如副流感病毒，核酸与蛋白质在胞浆中装配螺旋状核衣壳，并在感染过程中使病毒特异性Ag成分（如血凝素、神经氨酸）整合于细胞膜上。当病毒以芽生方式通过细胞膜时，获得襄膜，并产生剌突。当前第24页\共有84页\编于星期六\9点当前第25页\共有84页\编于星期六\9点当前第26页\共有84页\编于星期六\9点当前第27页\共有84页\编于星期六\9点当前第28页\共有84页\编于星期六\9点当前第29页\共有84页\编于星期六\9点动物接种

鸡胚培养细胞培养当前第30页\共有84页\编于星期六\9点卵黄囊尿囊腔羊膜腔绒(毛)膜清蛋白当前第31页\共有84页\编于星期六\9点当前第32页\共有84页\编于星期六\9点

细胞病变效应（CPE）

红细胞吸附

被感染的细胞出现包涵体

干扰现象细胞代谢改变当前第33页\共有84页\编于星期六\9点当前第34页\共有84页\编于星期六\9点干扰现象interference当两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制了另一种病毒增殖的现象。产生原因——干扰素interferon，IFN——第一种病毒改变了细胞表面受体结构或细胞代谢途径；或抑制第二种病毒mRNA的转译当前第35页\共有84页\编于星期六\9点在体外实验中，通过细胞培养和接种杀细胞性病毒，经过一定时间后，可用显微镜观察到细胞变圆，坏死，从瓶壁脱落等现象，称之细胞病变作用。CPE正常细胞当前第36页\共有84页\编于星期六\9点概念：感染病毒的宿主细胞内，出现在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不等的小体，称为包涵体。在宿主细胞内形成包涵体是病毒的特征，不同的病毒其形成的包涵体具有不同的形态、结构、和特性，可用于分类鉴定。包涵体在细胞中的形成部位：位于细胞核内—如包疹病毒位于细胞质内—如狂犬病毒等胞核内胞质都有—麻疹病毒

包涵体的本质—---大多数是病毒粒子组成的，少数是细胞对病毒的反应。了解研究包涵体的实践意义—-病毒鉴定临床诊断依据当前第37页\共有84页\编于星期六\9点狂犬病毒包涵体（Negribody）巨细胞病毒包涵体当前第38页\共有84页\编于星期六\9点干扰现象

感染后virohostcell能干扰随后进入的病毒的增殖。干扰素（interferon，IFN）1957，Isaacsand

Lindenmann

动物集体细胞受病毒感染或在IFN诱生剂作用下所产生的能抑制病毒增殖和具有多种生物学活性（抑制细胞生长，免疫调节，抗肿瘤）的一类糖蛋白。当前第39页\共有84页\编于星期六\9点

IFN种类

IFN-α：由白细胞产生IFN-β：由成纤维细胞产生IFN-γ：由活化的T淋巴细胞产生当前第40页\共有84页\编于星期六\9点

IFN性质

抗病毒范围广抗病毒作用有种属特异性（同种细胞高于异种细胞，人，灵长类动物产生的IFN才对人起作用）对病毒的增殖有干扰作用对病毒的蛋白质合成起作用免疫调节和抗肿瘤作用当前第41页\共有84页\编于星期六\9点

IFN的产生和作用机制当前第42页\共有84页\编于星期六\9点当前第43页\共有84页\编于星期六\9点

IFN诱生剂

polyI：C（多聚肌苷酸—多聚胞苷酸）细胞内繁殖的微生物LPS，真菌多糖促有丝分裂剂（植物血凝素）当前第44页\共有84页\编于星期六\9点

IFN的制备及应用细胞诱生基因工程抗病毒，抗肿瘤当前第45页\共有84页\编于星期六\9点噬菌体(bacteriophage,phage)：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。噬菌体具有病毒的一些特性：个体微小，可以通过滤菌器；没有完整的细胞结构，主要由蛋白质构成的衣壳和包含于其中的核酸组成；只能在活的微生物细胞内复制增值，是一种专性细胞内寄生的微生物。噬菌体分布极广，凡是有细菌的场所，就可能有相应的噬菌体的存在。当前第46页\共有84页\编于星期六\9点噬菌体的大小与形态噬菌体的化学组成与结构噬菌体与宿主菌细胞的关系当前第47页\共有84页\编于星期六\9点形态

蝌蚪形微球形丝状当前第48页\共有84页\编于星期六\9点大小

蝌蚪形噬菌体：头部80~100纳米，二十面体对称，尾部100~200纳米。当前第49页\共有84页\编于星期六\9点T-系噬菌体——T-系噬菌体是研究的最广泛而又深入的细菌噬菌体，按发现的先后顺序进行从T1---T7编号，后来发现其中偶数者的形态都相同（蝌蚪形收缩性长尾），故统称T偶数噬菌体。当前第50页\共有84页\编于星期六\9点化学组成：噬菌体主要由核酸和蛋白质组成。核酸为噬菌体的遗传物质，为DNA或RNA，并由此将噬菌体分成DNA噬菌体和RNA噬菌体。蛋白质构成噬菌体头部的衣壳及尾部，起着保护核算的作用，并决定噬菌体外形和表面特征。抗原性：噬菌体具有抗原性，能刺激集体产生特异性抗体。抵抗力：噬菌体对理化因素及多数化学消毒剂的抵抗力比一般细菌的繁殖体强，75℃，30min灭活。噬菌体能耐受低温和冰冻，但对紫外线和X射线敏感。当前第51页\共有84页\编于星期六\9点烈性噬菌体—感染宿主细胞，增殖，宿主细胞裂解，死亡温和噬菌体—噬菌体DNA整合入细菌染色体中，以前噬菌体形成一代代传下去。当前第52页\共有84页\编于星期六\9点

烈性噬菌体的增殖和溶菌

当前第53页\共有84页\编于星期六\9点当前第54页\共有84页\编于星期六\9点温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起细菌裂解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体(prophage)，带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌(lysogenicbacterium).前噬菌体偶尔可自发地或在某些理化和生物因素的诱导下脱离宿主菌基因组而进入溶菌周期，产生成熟噬菌体，导致细菌裂解。某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变，这称为溶原性转换。当前第55页\共有84页\编于星期六\9点可稳定遗传，即溶源菌的子细胞一般也是溶原性的。自发裂解和诱发裂解（具有产生噬菌体的潜在能力）具有抗同原噬菌体感染的“免疫性”溶源性细菌的复愈获得新的生理特性（溶源性转变）局限性转导溶源菌有以下特性：当前第56页\共有84页\编于星期六\9点在液体培养基中，噬菌现象可使浑浊菌液变得澄清。在固体平板培养基中，噬菌现象可形成噬菌斑。当前第57页\共有84页\编于星期六\9点噬菌体效价--------指噬菌体的浓度，即每毫升样品含噬菌体的个数。通常是在含敏感菌的平板上形成噬菌斑进行噬菌体的计数，以每毫升中含有的噬菌斑形成单位（plaqueformingunit/ml或pfu/ml)表示其效价。当前第58页\共有84页\编于星期六\9点病毒与人类的关系病毒在医药工业中的应用生产疫苗、抗病毒血清药理模型基因治疗基因工程药物病毒与人类疾病在人类的传染并中，病毒引起的>75%.（如流感病毒、乙肝病毒、HIV病毒）当前第59页\共有84页\编于星期六\9点12435678PB2PB1RNPRNAM2M1NAHA分节段的（-）SSRNAPA

RNA多聚酶核糖核蛋白（RNP）流感病毒的形态与结构当前第60页\共有84页\编于星期六\9点流感病毒分型根据RNP和M蛋白（基质蛋白）的不同，可分为甲（A），乙（B），丙（C）型。根据HA和NA分为若干亚型（H1~H13，N1~N9）。HA，NA易变异，而引起大流行。

1997年，香港地区禽类流感病毒（H5N1）传染给人，引起全球恐慌。当前第61页\共有84页\编于星期六\9点流感病毒的变异当前第62页\共有84页\编于星期六\9点流感的传播途径以空气飞沫传播为主，其次是通过病毒污染的茶具、食具、毛巾等间接传播，密切接触也是传播流感的途径之一。

传播速度和广度与人口密度有关。抵抗力不耐热，对干燥、乙醚、甲醛和乳酸等敏感。当前第63页\共有84页\编于星期六\9点当前第64页\共有84页\编于星期六\9点药物治疗离子通道阻断剂：金刚烷胺

神经氨酸酶（NA）抑制剂：奥司他韦

以血凝素为靶点的抗流感药物：司他弗林接种疫苗流感病毒灭活疫苗病毒表面抗原疫苗减毒活疫苗切断传播途径流感病毒的防治当前第65页\共有84页\编于星期六\9点Dane颗粒病毒的形态与结构当前第66页\共有84页\编于星期六\9点当前第67页\共有84页\编于星期六\9点当前第68页\共有84页\编于星期六\9点

HBsAgHbeAg抗-HBs抗-Hbe抗-HBc

临床意义—————未感染过HBV——+——乙肝已恢复或接种过疫苗+——++“小三阳”V复制不活跃传染性不高++——+“大三阳”传染性强病毒的常规检查——“两对半”检查当前第69页\共有84页\编于星期六\9点HBV感染的主要标志，存在于外衣壳上。存在于三型颗粒中。是HBV感染的主要标志。产生抗-HBs。HbsAg当前第70页\共有84页\编于星期六\9点仅存在于Dane颗粒中存在于内衣壳上不易在血液中检出可在感染的肝细胞表面存在刺激机体产生抗HBc（IgG、IgM）表明病毒在复制HbcAg当前第71页\共有84页\编于星期六\9点仅存在于Dane颗粒中游离存在于血液中为病毒复制及强传染性的指标产生抗－HBe，是预后良好的征象HbeAg当前第72页\共有84页\编于星期六\9点病毒的传播传染源主要传染源是患者或无症状HBsAg携带者传播途径密切接触血液及体液母婴传播文身不严格集体预防接种药物注射当前第73页\共有84页\编于星期六\9点病毒的预防与治疗预防切断传播途径疫苗接种治疗干扰素类：普通干扰素和聚乙二醇干扰核苷(酸)类药物：我国上市的有4种：拉米夫定阿德福韦酯恩替卡韦替比夫定当前第74页\共有84页\编于星期六\9点人类免疫缺陷病毒（HIV病毒）是获得性免疫缺陷综合症（AcquiredImmunodeficiencysyndrome,AIDS，艾滋病)的病原体。当前第75页\共有84页\编于星期六\9点结构②衣壳：衣壳蛋白球形，直径100～120nm①核心：+RNA，逆转录酶，整合酶，蛋白酶③包膜：gp120（刺突），gp41（跨膜蛋白）HIV的结构(形态结构)当前第76页\共有84页\编于星期六\9点

当前第77页\共有84页\编于星期六\9点HIV包膜上的gp120吸附CD4＋细胞HIV的包膜与细胞膜融合RNA进入细胞内逆转录酶DNA整合酶整合至宿主细胞的染色体上