公元前3000,埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症

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公元前3000,埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症 病毒的形态结构

第一节 概述 1、病毒研究的简史 (1)古希腊 Aristotle 于公元前4世纪 狂犬病的症状。     中国  印度 于公元前2-3世纪 记载天花。

(2)认识病毒 1886年,德国农业化学家 迈尔在荷兰的接种试验 (烟草花叶病是一种传染性疾病)

1892年,俄罗斯 伊万诺夫斯基( Ivanovsky ) 烟草花叶病感病因子(细菌滤器滤过性)

1898年,Holland M.W.Beijerinch 烟草花叶病的感染因子能通过细菌滤器,可被乙醇沉淀而不失去其感染性,能在琼脂凝胶中扩散,但在人工培养基上不能生长。给该病原体取名:病毒。

1898年, Loeffler and Frosch,发现口蹄疫病毒 F W Twort(1915年)、F d’Herelle(1917年),分别发现细菌(Shigella dysenteriae)病毒-噬菌体(phage)

(3)电镜下观察与化学分析时期 1935年,America Stanley 提纯、结晶TMV,获诺贝尔奖。 1939年,Germany Kausche 电镜下看到TMV为杆形。

(4)分子生物学研究期 1952年 Hershey,Chase同位素实验证实DNA是phage遗 传物质。 1970年 Baltimere,Temin单链RNA病毒中发现反转录酶 及其致癌作用。 1971年 类病毒 1982年 朊病毒 1983年 拟病毒

2、病毒的生物学特点 回本节目录

(1)个体极小 病毒个体叫病毒粒子(virion),绝大多数的大小介于最小的细菌和最大的蛋白质分子之间。只能通过电子显微镜观察。 回本节目录

微生物的大小比较 A、大肠杆菌噬菌体 ( 65 ×95nm ) 衣原体 390nm B、腺病毒 (70nm ) 立克次体 450nm C、脊髓灰质炎病毒 (30nm ) G A 葡萄球菌 (1000nm) D、乙脑病毒 ( 40nm ) F 牛痘病毒 300×250nm E、蛋白分子 (10nm ) B E C F、流感病毒 ( 100nm ) D G、烟草花叶病毒 回本节目录

支原体 痘病毒 疱疹病毒 流感病毒 1μ 葡萄球菌 微RNA病毒

(2)无细胞结构 由核酸和蛋白质组成的有生命特征的核蛋白颗粒,且只含有一种核酸( DNA或RNA )。 回本节目录

AIDS HIV 回本节目录

(3)专性活体寄生 因不具备维持生命活动的完整酶系统,只有在活的宿主细胞内才能表现生命活动,具有生命的特征。 在细胞外,不能独立进行新陈代谢,只具有一般大分子的特征。 回本节目录

(4)通过复制来繁殖 流感病毒 回本节目录

正常细胞 细胞病变(CPE)

(6)有些病毒的核酸能整合到宿主细胞DNA中,从而诱发潜伏感染或肿瘤性疾病。 (5)对抗生素不敏感,对干扰素敏感。 (6)有些病毒的核酸能整合到宿主细胞DNA中,从而诱发潜伏感染或肿瘤性疾病。 回本节目录

病毒与其它微生物的区别 回本节目录

3、病毒的定义 迄今仍无一个科学而严谨的定义; 1990年,Fields等提出的定义,病毒为具有独立于其宿主的进化史的绝对细胞内寄生物,它的DNA或RNA基因组被其所编码的蛋白质壳体化。 非细胞生物 (真)病毒:至少含核酸和蛋白质二种组分 亚病毒 类病毒:只含具侵染性的RNA组分 卫星RNA:只含有不具侵染性的RNA组分 朊病毒:只含蛋白质

4、病毒与人类、动植物的关系 有 害 方 面 利 1.部分病毒危害人类的身体健康,如最常见的流感病毒、乙肝病毒。过去的天花病毒、狂犬病毒曾经带给人类巨大的灾难,现在的艾滋病病毒(HIV)、埃博拉病毒等,更被人类视作新世纪的瘟疫。 2.许多病毒会危害人类的经济作物、家禽家畜等,如烟草花叶病毒危害种烟业;猪瘟、禽流感病毒危害饲养业等;潜藏在农作物中的病毒还会导致农作物减产,国外实验证明,将马铃薯种苗的病毒脱去后,普遍增产20%左右。 3.一些细菌病毒会破坏人类使用微生物进行生产的产业如味精业。 1.预防接种:制造病毒疫苗(流感疫苗、牛痘疫苗等)--控制一些疾病。 2.利用病毒的特性,人们用绿脓杆菌病毒防止烧伤病人伤口受绿脓杆菌感染化脓;用病毒防止手术后病人长伤疤等. 3.利用病毒可制高效的生物农药,如利用多角体病毒防治松毛虫、粘虫等,即达到控制害虫的目的,对人畜健康和环境又完全无害。

病毒引起疾病的特点 涉及面广:75%由病毒引起 传染性强、传播迅速:如流感病毒 病死率高:如狂犬病病毒 后遗症严重:如脊灰病毒 持续感染:如乙肝病毒 引起肿瘤:如艾滋病毒 致畸性:如风疹病毒 特效药少,对抗生素不敏感 预防是重点

第二节 病毒的形态结构 一、病毒的大小与形态 1、病毒的大小 <50 nm 小型病毒 第二节 病毒的形态结构 一、病毒的大小与形态 1、病毒的大小 测量单位 :纳米(nm) <50 nm 小型病毒 50 nm -150 nm 中等大小病毒(大多数) 150nm 大型病毒(最大300 nm)

大型病毒 痘病毒科 弹状病毒科 副粘病毒科 疱疹病毒科 布尼病毒科 逆转录病毒科 正粘病毒科 腺病毒科 丝状病毒科 噬菌体 微RNA病毒科 呼肠病毒科 披膜病毒科 乳多空病毒科 微RNA病毒科 细小病毒科 100nm 大型病毒 中大型病毒 中小型病毒 小型病毒

2、病毒的形态 主要有五种: ①砖形(如:痘病毒) ②球形(绝大多数病毒) ③子弹形(如:狂犬病病毒) ④蝌蚪形(噬菌体) 杆形 2、病毒的形态 主要有五种: ①砖形(如:痘病毒) ②球形(绝大多数病毒) ③子弹形(如:狂犬病病毒) ④蝌蚪形(噬菌体) ⑤杆形(多见于植物病毒)

脊髓灰质炎病毒 球形病毒

烟草花叶病毒 杆形病毒

痘病毒 砖形病毒

狂犬病毒 子弹形病毒 有被膜

T4噬菌体 蝌蚪形病毒

流感病毒 丝状有被膜的病毒

腺病毒 乙肝病毒

轮状病毒

噬菌体

Ebola 病毒 HSV-2 天花病毒

HIV

禽流感病毒 甲型流感病毒

天花病毒(黑色的)

二、病毒的结构 裸露病毒 囊膜病毒

病毒子结构模式图 壳粒 衣壳 芯髓 核衣壳 囊膜 囊膜病毒

(一)核酸:决定病毒的遗传和变异 1、特点: (1)病毒只含一种核酸,构成病毒体的芯髓。 (2)核酸类型多样化 mRNA的碱基序列作为标准,凡与此相同的核酸称为正股(positive sense),与其互补的则为负股(negative sense)。 核酸可分单股(single stranded)或双股(double stranded)、线状(linear)或环状(circular)、分节段(segmented)或不分节段

线状、分节段 单股环状

(3)分子量小,基因组结构简单,所含基因数目少。

(4)病毒基因组核酸复制多样化 (5) 病毒核酸更易受宿主细胞的影响而发生基因突变和重组

(6)有些病毒去除囊膜和衣壳,裸露的DNA或RNA也能感染细胞,这样的核酸称为传染性核酸。

2、规律: (1)DNA病毒核酸多为双股,个别为单股 (2)RNA病毒核酸多为单股,个别为双股 (3)多数DNA和RNA病毒核酸为完整的分子,连续不间断,个别RNA病毒核酸为不连续、间断的 (4)多数病毒核酸呈线状,个别呈环状

(二) 衣壳 指核酸的外周包有的蛋白质外壳,由一定数量的壳粒排列而成。 功能:①保护病毒核酸; ②介导病毒核酸进入宿主细胞; ③具有抗原性,能引起免疫应答。

壳粒的对称形式 螺旋对称型 二十面体立体对称型 复合对称型

(三) 囊膜 有些病毒在核衣壳外面还有囊膜。囊膜是病毒在成熟过程中从宿主细胞获得的,含有宿主细胞膜或核膜的成分。有的囊膜表面有突起,称为纤突或膜粒。囊膜与纤突构成病毒颗粒的表面抗原,与宿主细胞嗜性、致病性和免疫原性有密切关系。有囊膜的病毒称为囊膜病毒,无囊膜的病毒称裸露病毒。

三、病毒的化学组成 1、核酸 2、蛋白质 (1)结构蛋白 指组成病毒成分的蛋白,约占30%-70%,包括衣壳蛋白、囊膜蛋白、基质蛋白和酶。 (1)结构蛋白 指组成病毒成分的蛋白,约占30%-70%,包括衣壳蛋白、囊膜蛋白、基质蛋白和酶。 (2)非结构蛋白 指病毒组分之外的蛋白,在病毒复制过程中的某些中间产物,具有酶的活性或其他功能。

三、脂类 均来自宿主细胞,脂类主要存在于囊膜,主要是磷脂(50%-60%),其次是胆固醇(20%-30%)。用脂溶剂(如氯仿、乙醚)可去除囊膜中的脂类,使病毒灭活。

四、糖类 核酸中有核糖或脱氧核糖。嚢膜中的糖类一般以糖蛋白的形式存在,是某些病毒纤突的成分。如流感病毒的血凝素和神经氨酸酶。

纤突 纤突(又称囊膜粒或刺突) :有些病毒的囊膜表面的突起。如流感病毒囊膜上的纤突有血凝素和神经氨酸酶两种,其中血凝素可凝集红细胞,出现红细胞的凝集现象。 纤突作用:有抗原性; 与病毒的致病力及病毒对细胞的亲和力有关,因此,一旦病毒失去囊膜上的纤突,也就丧失了对易感细胞的感染能力 注:有些病毒虽没有囊膜,但有其他一些特殊结构,如腺病毒在核衣壳的各个顶角上长出共计12根细长的“触须”,其形态好似大头针状,具有凝集和毒害敏感细胞的作用