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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
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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。
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(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)
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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)
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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。
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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)
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(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。
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(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
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2、病毒的生物学特点 回本节目录
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(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
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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
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支原体 痘病毒 疱疹病毒 流感病毒 1μ 葡萄球菌 微RNA病毒
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(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
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AIDS HIV 回本节目录
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(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
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(4)通过复制来繁殖 流感病毒 回本节目录
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正常细胞 细胞病变(CPE)
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(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
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病毒与其它微生物的区别 回本节目录
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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
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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。
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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
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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)
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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
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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)
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脊髓灰质炎病毒 球形病毒
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烟草花叶病毒 杆形病毒
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痘病毒 砖形病毒
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狂犬病毒 子弹形病毒 有被膜
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T4噬菌体 蝌蚪形病毒
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流感病毒 丝状有被膜的病毒
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腺病毒 乙肝病毒
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轮状病毒
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噬菌体
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Ebola 病毒 HSV-2 天花病毒
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HIV
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禽流感病毒 甲型流感病毒
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天花病毒(黑色的)
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二、病毒的结构 裸露病毒 囊膜病毒
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病毒子结构模式图 壳粒 衣壳 芯髓 核衣壳 囊膜 囊膜病毒
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(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
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线状、分节段 单股环状
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(3)分子量小,基因组结构简单,所含基因数目少。
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(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
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(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。
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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
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(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。
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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
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(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。
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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。
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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。
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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。
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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
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