病毒的生物学性状课件.ppt
病毒的生物学性状1n 3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。2教学大纲教学大纲n n掌握内容n n病毒的大小、形态、结构、化学组成及功能病毒的大小、形态、结构、化学组成及功能n n病毒复制周期及异常增殖现象（顿挫感染、病毒复制周期及异常增殖现象（顿挫感染、缺陷病毒）缺陷病毒）n n熟悉内容n n病毒的概念及主要特征病毒的概念及主要特征n n病毒遗传与变异病毒的干扰现象病毒遗传与变异病毒的干扰现象 n n了解内容n n物理因素、化学因素对病毒的影响物理因素、化学因素对病毒的影响 n n病毒的分类原则病毒的分类原则 3什么是病毒什么是病毒什么是病毒什么是病毒(virus)(virus)？4病毒性疾病的现状及特点病毒性疾病的现状及特点n n传播性广；占传染病的80。n n病死率高；n n持续感染；n n肿瘤的形成关系；5第一节 病毒形态与结构一、病毒的大小和形态病毒的测量单位：纳米（nanometer，nm）1 nm1/1000 m大小：50250nm左右。最可靠的测量方法是电子显微镜技术。形态：球形、杆状或丝状、砖形、子弹形、蝌蚪形等。6葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次体450nm衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 (65 95nm)B、腺病毒、腺病毒 (70nm)C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm)D、乙脑病毒、乙脑病毒 (40nm)E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm)F、流感病毒、流感病毒 (100nm)G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒7病病毒毒的的大大小小与与形形态态比比较较示示意意图图8各种形态病毒的电镜照片各种形态病毒的电镜照片9杆 状蝌蚪形烟草花叶病毒噬菌体10砖形子弹形痘病毒弹状病毒11二、病毒的结构基本结构：nucleocapsid 辅助结构：viral envelope核衣壳核衣壳核心核心衣壳衣壳一种类型的核酸一种类型的核酸小量非结构蛋白小量非结构蛋白壳粒壳粒螺旋对称螺旋对称20面体立体对称面体立体对称复合对称复合对称包膜包膜蛋白质蛋白质多糖多糖脂类脂类12核心核心：核酸：核酸 基因组基因组genome genome 决定病毒遗传、变异决定病毒遗传、变异 和复制和复制壳粒壳粒capsomere capsomere 衣壳衣壳capsidcapsid 保护、介导、抗原性保护、介导、抗原性 包膜包膜envelopeenvelope，包膜子粒，包膜子粒peplomerepeplomere（刺突（刺突spikespike）保保 护、介导、抗原性护、介导、抗原性13病毒体结构模式图病毒体结构模式图壳粒壳粒衣壳衣壳核心（核样物）核心（核样物）核衣壳核衣壳包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒14衣壳结构对称型衣壳结构对称型n n螺旋对称（helical symmetry）n n20面体对称（icosahedral symmetry）n n复合对称型（complex symmetry）不同病毒核酸结构不同，壳粒数目和排列也不相同。根据壳粒的排列方式称为对称，病毒结构由以下几种对称型：15螺旋对称型1620面体对称型17五邻体五邻体六邻体六邻体18Icosahedral symmetry19病毒衣壳病毒衣壳复合对称模式图复合对称模式图20病毒衣壳（电镜照片）病毒衣壳（电镜照片）21衣壳的主要功能：u 保护病毒核酸u 参与感染过程u 具有感染性22较为复杂病毒除核衣壳外尚有包膜n包膜：由内向外三层内：基质蛋白-由病毒编码合成中：脂质-来源于宿主细胞 外：刺突-由病毒编码合成的蛋白质包膜上的突起物称包膜子粒或刺突(spike)23PeplomerePeplomere（包膜子粒）（包膜子粒）spikespike（刺突）（刺突）24包膜的主要功能：u 维护病毒体结构的完整性u 与病毒入侵有关u 具有抗原性25病毒包膜（电镜照片）病毒包膜（电镜照片）26病毒的化学组成及其功能病毒的化学组成及其功能n病毒核酸（nucleic acid）n病毒蛋白质(protein)27化学组成病毒核酸 分子量差别显著：3400;多种形式存在：或；功能：决定病毒增殖复制（不同形式复制）；决定病毒的特性（病毒结构特点、致病性、抗原性等）；决定病毒感染性（感染性核酸，感染范围广，感染性低）。28 结构蛋白：capsid,envelope，matrix protein.非结构蛋白（早期蛋白/功能蛋白）：酶:与病毒复制有关的酶；与致病有关的酶；调控蛋白：HIV Tat,rev etc;化学组成病毒蛋白质29病毒增殖条件u活细胞-严格寄生性u敏感细胞-选择性（亲嗜性）第二节第二节 病毒的增殖病毒的增殖30病毒增殖方式 复制（replication)-以病毒基因为模板，在宿主细胞内经过转录、翻译、合成、装配等程序，最终释放出子代病毒的过程。第二节第二节 病毒的增殖病毒的增殖31一、病毒复制周期（一、病毒复制周期（virus replication circle）吸附(Adsorption)穿入(Penetration)脱壳(Uncoating)生物合成(Biosynthesis)装配与释放(Assembly and Release)3233Adsorption34Adsorption（几分至几十分钟）3536Penetration融合-有包膜病毒胞饮-无包膜病毒直接穿入融融合合直直接接穿穿入入胞胞饮饮在溶酶体酶作用下，脱壳。Uncoating37Biosynthesis（隐蔽期）（隐蔽期）6 6大类型：大类型：双链双链DNADNA病毒病毒 单链单链DNADNA病毒病毒 单正链单正链RNARNA病毒病毒 单负链单负链RNARNA病毒病毒 双链双链RNARNA病毒病毒 逆转录病毒逆转录病毒区域：区域：DNADNA病毒病毒 核内（除痘病毒）核内（除痘病毒）RNARNA病毒病毒 胞质（除流感病毒及逆转录病毒）胞质（除流感病毒及逆转录病毒）38复制周期 双链DNA病毒生物合成 核酸游离核酸游离mRNAmRNA转录转录早期蛋白（功能蛋白）早期蛋白（功能蛋白）子代病毒子代病毒DNADNA复制复制晚期晚期mRNAmRNA转录转录晚期蛋白（结构蛋白）晚期蛋白（结构蛋白）半保留复制半保留复制早期蛋白质合成早期蛋白质合成步骤步骤子代子代DNADNA合成合成晚期蛋白质合成晚期蛋白质合成39复制周期单正链RNA病毒生物合成+ssRNA+ssRNA直接直接作为作为mRNAmRNA转译转译复制中间型复制中间型RIRI转录子代转录子代+RNA+RNA-+早期蛋白早期蛋白晚期蛋白晚期蛋白作为作为mRNAmRNA转译转译40复制周期单负链RNA病毒生物合成ssRNAssRNA不能直接作不能直接作mRNAmRNA+复制互补的正链复制互补的正链降解降解转录转录复制复制41 逆逆转转录录病病毒毒复复制制示示意意图图42组装成熟DNA病毒在核内RNA病毒在浆内不同方式 释放Assembly and Release43溶细胞型溶细胞型细胞细胞裂解（裂解（Disintegration）（无包膜（无包膜病毒）病毒）稳定型稳定型以以出芽（出芽（Budding）方式释放（包膜病毒）方式释放（包膜病毒）细胞间传播细胞间传播病毒基因与细胞基因整合病毒基因与细胞基因整合病毒从细胞内释放方式44复制周期-组装、成熟、释放n n溶细胞型释放溶细胞型释放溶细胞型释放溶细胞型释放细胞裂解破坏！45稳定型释放稳定型释放出芽出芽（有包膜病毒释放（有包膜病毒释放方式）方式）复制周期-组装、成熟、释放不破坏细胞，但可使细胞表面出现病毒抗原-靶细胞46病毒的复制周期吸附、穿入脱壳生物合成组装、成熟与释放双链DNA病毒单正链RNA病毒单负链RNA病毒溶细胞型稳定型细胞间桥基因整合47 顿挫感染（顿挫感染（abortive infection)abortive infection)：病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分，则病毒在细胞中不能合成本身的成分，称为顿挫感染。二、病毒增殖的异常现象48缺陷病毒(defective virus)因病毒基因组不完整或基因发生改变，而不能进行正常增殖所产生的子代病毒。又称为缺陷干扰颗粒(defective interfering particle,DIP)辅助病毒(helper virus)可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒。二、病毒增殖的异常现象缺陷病毒+辅助病毒正常复制腺病毒伴随病毒 腺病毒49干扰现象(interference)两种病毒感染同一种细胞，常发生一种病毒抑制另一种病毒复制的现象，称干扰现象。类型：二、病毒增殖的异常现象n活病毒与活病毒n灭活病毒与活病毒n同种、同型病毒之间n不同种、不同型之间50干扰现象机制干扰现象机制n干扰素(interferon IFN)n第一种病毒破坏了宿主细胞表面受体或改变了宿主细胞的代谢途径nDIP意义：指导预防接种 鉴定病毒 是机体受病毒感染后自行康复的机理之一 指导临床治疗：干扰素的使用51第三节第三节 病毒遗传与变异病毒遗传与变异（一）基因突变条件致死性突变株：温度敏感突变株：2835可增殖，3740 不能增殖，具有减低毒力而保持免疫原性的特点。宿主范围突变株：病毒基因组改变影响了对宿主细胞的感染范围，可感染野生型病毒不能感染的细胞。耐药突变株一、病毒变异的类型52病病毒毒的的基基因因重重组组(二）基因重组与重配基因重组：两病毒的基因组发生互换，产生具有两个亲代病毒特性的子代病毒，并能继续增殖。53互补作用 当两株病毒感染同一细胞时，有其中一个病毒株提供另一个病毒增殖所必须而不能生成的基因产物，使后者能增殖。表型混合 一种病毒的衣壳或包膜可以包在另一种病毒体的核酸外面，称为表型混合。病毒基因组与细胞基因组的整合 在病毒感染细胞的过程中，有些病毒基因组中某一片段可插入到宿主染色体DNA中，这种病毒基因组与细胞基因组的重组过程称为整合。基因产物的相互作用54表型混合和核壳转移表型混合和核壳转移55第四节第四节 理化因素对病毒的影响理化因素对病毒的影响一、物理因素的影响一、物理因素的影响温度 大多数病毒耐冷不耐热。在70（数月）或196（数年）条件下，病毒感染性可保持数月至数年。一般加热60经30min或100数秒钟可使大多数病毒灭活。pH值 多数病毒在pH59范围内稳定。射线和UV 射线使核苷酸链发生致死性断裂；UV则是在病毒的多核苷酸上形成双聚体(如胸腺核苷与尿核苷)，抑制病毒DNA或RNA的复制。56二、化学因素的影响二、化学因素的影响脂溶剂脂溶剂乙醚、氯仿、去氧胆酸盐等脂溶剂可使有包膜病毒的包膜脂质溶解而灭活病毒，失去吸附能力。消毒剂过氧乙酸、甲醛等均能使大多数病毒灭活。与细菌相比，病毒对消毒剂抵抗力强，特别是无包膜的小型病毒。中草药板蓝根、大青叶、大黄、贯仲和七叶一枝花等对某些病毒有一定的抑制作用。57病毒分类较复杂且不成系统，国际病毒分类委员会（ICTV）每3年公布一次分类法并不时作出调整。分类依据：病毒基因组特性 病毒形态及大小 病毒体的生理学特性 病毒蛋白特性 组织培养生长特性 生物学特性等第五节第五节 病毒分类病毒分类58第五节第五节 病毒分类病毒分类DNA病病毒毒59 DNA病毒科分类及重要病毒病毒科分类及重要病毒单单单单纯纯纯纯疱疱疱疱疹疹疹疹病病病病毒毒毒毒I I型型型型和和和和IIII型型型型，水水水水痘痘痘痘带带带带状状状状疱疱疱疱疹疹疹疹病病病病毒毒毒毒，EBEB病病病病毒毒毒毒，巨巨巨巨细细细细胞胞胞胞病病病病毒毒毒毒，人疱疹病毒人疱疹病毒人疱疹病毒人疱疹病毒6 6、7 7、8 8型型型型 疱疹病毒科疱疹病毒科疱疹病毒科疱疹病毒科 乳头瘤病毒乳头瘤病毒乳头瘤病毒乳头瘤病毒 乳多空病毒科乳多空病毒科乳多空病毒科乳多空病毒科腺病毒腺病毒腺病毒腺病毒 腺病毒科腺病毒科腺病毒科腺病毒科 天花病毒，痘苗病毒，猴痘病毒，天花病毒，痘苗病毒，猴痘病毒，天花病毒，痘苗病毒，猴痘病毒，天花病毒，痘苗病毒，猴痘病毒，传染性软疣病毒传染性软疣病毒传染性软疣病毒传染性软疣病毒 痘病毒科痘病毒科痘病毒科痘病毒科 细小细小细小细小B19B19病毒，腺病毒伴随病毒病毒，腺病毒伴随病毒病毒，腺病毒伴随病毒病毒，腺病毒伴随病毒 小小小小DNADNA病毒科病毒科病毒科病毒科 乙型肝炎病毒乙型肝炎病毒乙型肝炎病毒乙型肝炎病毒 嗜肝病毒科嗜肝病毒科嗜肝病毒科嗜肝病毒科成成成成 员员员员 病毒科名病毒科名病毒科名病毒科名 60RNA病病毒毒61 RNA病毒科分类及重要病毒病毒科分类及重要病毒病毒科名病毒科名成员成员副粘病毒科副粘病毒科副流感病毒，仙台病毒，麻疹病毒，副流感病毒，仙台病毒，麻疹病毒，腮腺炎病毒，呼吸道合胞病毒，偏腮腺炎病毒，呼吸道合胞病毒，偏肺病毒肺病毒正粘病毒科正粘病毒科流感病毒流感病毒A,B,CA,B,C型型逆转录病毒科逆转录病毒科 HIV,HTLVHIV,HTLVHIV,HTLVHIV,HTLV小小RNARNA病毒科病毒科Poliovirus,ECHOV,CoxsackievirusPoliovirus,ECHOV,CoxsackievirusPoliovirus,ECHOV,CoxsackievirusPoliovirus,ECHOV,Coxsackievirus冠状病毒科冠状病毒科冠状病毒冠状病毒沙粒病毒科沙粒病毒科沙粒热病毒，塔卡里病毒群（鸠宁沙粒热病毒，塔卡里病毒群（鸠宁和马秋波病毒），淋巴细胞型脉络和马秋波病毒），淋巴细胞型脉络丛脑膜炎病毒丛脑膜炎病毒弹状病毒科弹状病毒科狂犬病病毒，水疱口炎病毒狂犬病病毒，水疱口炎病毒纤丝病毒科纤丝病毒科埃博拉病毒，马堡病毒埃博拉病毒，马堡病毒62n亚病毒：一类比病毒还小的、结构更简单的微生物。包括卫星病毒、类病毒和Prion。63 卫星病毒satellites n n特点：1 是RNA病毒，500-2000bp 2 复制需要辅助病毒 3 与辅助病毒基因无同源性 4 所致疾病与辅助病毒无n n有两类：一类可编码自身衣壳蛋白 另一类为卫星病毒RNA分子64类病毒（类病毒（ViroidsViroids）n n很小很小(200-400nt),(200-400nt),杆状杆状 RNA RNA 分子，有二级分子，有二级结构结构n n无衣壳或包膜无衣壳或包膜 n n在核内增殖，严格细胞内寄生在核内增殖，严格细胞内寄生n n 多与植物疾病相关多与植物疾病相关65思考题1.简述病毒的主要特点？2.简述病毒的结构、化学组成及其主要功能是什么？3.病毒复制周期分几步及主要特点？4.简述病毒的增殖过程？66
