环境微生物学第四章.ppt
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1、目目 录录第一章第一章 绪绪 论论第二章第二章 原核微生物原核微生物第三章第三章 真核微生物真核微生物第四章第四章 病毒病毒第五章第五章 微生物的营养微生物的营养第六章第六章 微生物的代谢微生物的代谢第七章第七章 微生物的生长及其控制微生物的生长及其控制第八章第八章 微生物的遗传变异与变异微生物的遗传变异与变异第九章第九章 微生物生态学微生物生态学第十章第十章 传染与免疫传染与免疫第十一章第十一章 微生物的分类微生物的分类第四章第四章 病毒(非细胞型生物病毒(非细胞型生物 )病毒病毒亚病毒亚病毒动物病毒动物病毒植物病毒植物病毒微生物病毒微生物病毒类病毒类病毒拟病毒拟病毒朊病毒朊病毒一、一、病毒
2、病毒(VirusVirus)(一)(一)概念与特点概念与特点 概念:病毒是具有特异活细胞寄生性,概念:病毒是具有特异活细胞寄生性,由核酸蛋白粒子构成的一种由核酸蛋白粒子构成的一种分子生物分子生物;在活体外具一般大分子特征、进入宿主在活体外具一般大分子特征、进入宿主细胞则具生命特征。细胞则具生命特征。最大的病毒最大的病毒牛痘苗病毒牛痘苗病毒最小的病毒最小的病毒脊椎灰质炎病毒脊椎灰质炎病毒特特 点点1 1个体极小,须借助电子显微镜观察,大小用纳米个体极小,须借助电子显微镜观察,大小用纳米(nmnm)表示。)表示。2 2没有细胞结构,化学组成简单。没有细胞结构,化学组成简单。3 3繁殖必须在特定活宿
3、主细胞内进行。脱离宿主活繁殖必须在特定活宿主细胞内进行。脱离宿主活细胞呈分子状态,不具任何生命特征,但可长期保持细胞呈分子状态,不具任何生命特征,但可长期保持侵染力。侵染力。4 4没有独立的代谢活动(呼吸、生物合成)。没有独立的代谢活动(呼吸、生物合成)。5 5大多数病毒由蛋白质与核酸组成大分子,只含单大多数病毒由蛋白质与核酸组成大分子,只含单一类型核酸(一类型核酸(DNADNA或或RNARNA),不同时具有),不同时具有RNARNA和和DNADNA。6 6以核酸与蛋白质的装配实现大量繁殖。以核酸与蛋白质的装配实现大量繁殖。7 7一般对抗生素不敏感,对干扰素敏感。一般对抗生素不敏感,对干扰素敏
4、感。(二)(二)病毒的形态构造病毒的形态构造病毒的基本成分病毒的基本成分病毒粒子种类病毒粒子种类病毒粒子构造病毒粒子构造病毒的基本形状病毒的基本形状 1 1病毒的基本成分病毒的基本成分核酸和蛋白质组成核衣壳核酸和蛋白质组成核衣壳 核酸核酸 :位于中心形成核心:位于中心形成核心 蛋白质蛋白质 :包围核心构成衣壳:包围核心构成衣壳附加结构:复杂病毒在核衣壳外有一层包膜附加结构:复杂病毒在核衣壳外有一层包膜(含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜)覆盖,(含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜)覆盖,包膜的有无是病毒特征之一包膜的有无是病毒特征之一2.2.病毒粒子种类病毒粒子种类病毒个体又叫病毒粒子,是成熟的、病毒个体
5、又叫病毒粒子,是成熟的、完整的、有感染性的病毒颗粒,分为有封完整的、有感染性的病毒颗粒,分为有封套(包膜)的病毒粒子和无封套(包膜)套(包膜)的病毒粒子和无封套(包膜)的病毒粒子二种。的病毒粒子二种。3.3.病毒粒子构造病毒粒子构造无封套无封套(包膜包膜)的病毒粒子的病毒粒子 A.A.衣壳粒衣壳粒 (一种对称蛋白质外壳一种对称蛋白质外壳,包围着病毒包围着病毒的核酸基因组,由多肽组成蛋白质亚单位的核酸基因组,由多肽组成蛋白质亚单位)。B.B.壳体:由多个衣壳粒组成。壳体:由多个衣壳粒组成。C.C.核衣壳(核壳体):是衣壳与其包围着的核衣壳(核壳体):是衣壳与其包围着的核酸的总称。核酸的总称。有封
6、套有封套(包膜包膜)的病毒粒子的病毒粒子 A.A.衣壳粒衣壳粒 B.B.壳体壳体 C.C.核衣壳(核壳体)核衣壳(核壳体)D.D.封套(包膜)封套(包膜)4.4.病毒的基本形状病毒的基本形状 大多数病毒核衣壳的构型为二种:蛋白大多数病毒核衣壳的构型为二种:蛋白质亚基作螺旋式排列而呈杆状、棒状;蛋白质亚基作螺旋式排列而呈杆状、棒状;蛋白质亚基以二十面体对称的方式排列,因此呈质亚基以二十面体对称的方式排列,因此呈近似球状。近似球状。病毒的基本形态为三种:杆状、球状和病毒的基本形态为三种:杆状、球状和这两种形态结合的复合型。病毒粒子通常形这两种形态结合的复合型。病毒粒子通常形成螺旋对称、二十面体对称
7、和复合对称(前成螺旋对称、二十面体对称和复合对称(前二种接合)。二种接合)。螺旋对称病毒螺旋对称病毒TMVTMV二十面体对称病毒二十面体对称病毒腺病毒腺病毒复合对称病毒复合对称病毒噬菌体噬菌体病毒:病毒:非细胞型非细胞型+专性寄生专性寄生+微生物微生物寄生在微生物中的病毒特称寄生在微生物中的病毒特称噬菌体噬菌体。(一)(一)(一)(一)形态和大小形态和大小形态和大小形态和大小形态多种多样形态多种多样 痘病毒,如天花痘病毒,如天花弹状病毒弹状病毒,如狂犬病如狂犬病副粘病毒,副粘病毒,如腮腺炎如腮腺炎流感病毒流感病毒 噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体腺病毒,上呼腺病毒,上呼吸道感染吸道感染丝状丝状病毒病毒
8、,如病毒出血如病毒出血热热杆状杆状病毒,如病毒,如烟草病毒烟草病毒多瘤乳头多瘤乳头病毒,如病毒,如宫颈癌宫颈癌冠状病毒冠状病毒非非典典病病毒毒爱爱滋滋病病毒毒球状噬球状噬菌体菌体直径只有直径只有30nm最大的病毒仅最大的病毒仅300300-450170-260nm-450170-260nm1nm=10-9m只能用电只能用电子显微镜子显微镜观察观察(10101818万倍)万倍)病毒的群体形态病毒的群体形态1.1.大量聚集;大量聚集;2.2.使宿主发生病变;使宿主发生病变;3.3.用光镜可以观察识别的具有一定形态、用光镜可以观察识别的具有一定形态、构造的构造的“群体群体”。动、植物细胞中病毒形成动
9、、植物细胞中病毒形成包涵体包涵体 噬菌体在细菌菌落上形成噬菌体在细菌菌落上形成噬菌斑噬菌斑 动物病毒在细胞培养物上形成动物病毒在细胞培养物上形成空斑空斑 植物病毒在叶片上形成植物病毒在叶片上形成枯斑枯斑包涵体包涵体噬菌斑噬菌斑(plaque)分枝杆菌噬菌体感染样本内的结核分枝杆菌复合群分枝杆菌噬菌体感染样本内的结核分枝杆菌复合群 空斑空斑 (plaque)枯枯 斑斑(三)病毒的化学组成(三)病毒的化学组成1.1.病毒核酸:病毒核酸:每一种病毒只含单一类型的核酸。病毒每一种病毒只含单一类型的核酸。病毒的核酸与蛋白质分离以后,核酸仍具有侵染力,说明的核酸与蛋白质分离以后,核酸仍具有侵染力,说明病毒
10、的主要遗传物质是病毒的主要遗传物质是DANDAN、RNARNA。2.2.病毒蛋白质:病毒蛋白质:蛋白质是病毒的主要成分,占蛋白质是病毒的主要成分,占95%95%左左右,蛋白质的主要作用:右,蛋白质的主要作用:构成病毒粒子外壳,保护核酸;构成病毒粒子外壳,保护核酸;具有识别能力,一定的病毒只感染一定的对象;具有识别能力,一定的病毒只感染一定的对象;具有抗原性;具有抗原性;构成病毒组成中的酶。构成病毒组成中的酶。3.3.病毒的其他物质:病毒的其他物质:如脂质,碳水化合物,多糖,以如脂质,碳水化合物,多糖,以及有机阳离子化合物如胺,无机阳离子等。及有机阳离子化合物如胺,无机阳离子等。病毒的核酸病毒的
11、核酸1.1.核酸类型:单链核酸类型:单链DNA(ssDNA)DNA(ssDNA)双链双链DNA(dsDNA)DNA(dsDNA)单链单链RNA(ssRNA)RNA(ssRNA)双链双链RNA(dsRNA)RNA(dsRNA)2.2.核酸的结构特征:核酸的结构特征:粘性末端粘性末端 循环排列循环排列 末端重复序列末端重复序列病毒的蛋白病毒的蛋白1.1.结构蛋白结构蛋白 构成一个形态成熟的有感染性的病毒构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质,包括壳体蛋白、包颗粒所必需的蛋白质,包括壳体蛋白、包膜蛋白和毒粒中的酶等。膜蛋白和毒粒中的酶等。2.2.非结构蛋白非结构蛋白 由病毒基因组编码的,
12、在病毒复制过由病毒基因组编码的,在病毒复制过程中产生并具有一定功能,但不结合于毒程中产生并具有一定功能,但不结合于毒粒中的蛋白质。粒中的蛋白质。病毒粒子的结构蛋白病毒粒子的结构蛋白1.1.壳体蛋白:构成病毒的壳体,保护病毒的核酸。无包膜病壳体蛋白: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、进入,决定病毒的宿主嗜性,毒的壳体蛋白参与病毒的吸附、进入,决定病毒的宿主嗜性,它们也是病毒的表面抗原。它们也是病毒的表面抗原。2.2.包膜蛋白:构成病毒的包膜结构,分为包膜糖蛋白和基质包膜蛋白:构成病毒的包膜结构,分为包膜糖蛋白和基质蛋白两类。前者是病毒的主要表面抗原,多为吸附蛋白
13、,它蛋白两类。前者是病毒的主要表面抗原,多为吸附蛋白,它们与细胞受体相互作用启动病毒感染发生;后者肯有支撑包们与细胞受体相互作用启动病毒感染发生;后者肯有支撑包膜,维持病毒结构的作用,并在病毒芽出成熟过程中起重要膜,维持病毒结构的作用,并在病毒芽出成熟过程中起重要作用。作用。3.3.毒粒酶:来源有三,来自宿主的细胞酶;病毒本身的非结毒粒酶:来源有三,来自宿主的细胞酶;病毒本身的非结构蛋白(聚合酶);存在于毒粒内的酶(毒粒酶)。功用分构蛋白(聚合酶);存在于毒粒内的酶(毒粒酶)。功用分为两类,一是参与病毒进入、释放等过程,二是参与病毒的为两类,一是参与病毒进入、释放等过程,二是参与病毒的大分子合
14、成。大分子合成。病毒非细胞型病毒非细胞型+专性寄生专性寄生+微生物微生物没有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核以及各种细胞器没有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核以及各种细胞器经典病毒经典病毒(包膜)(包膜)+蛋白质衣壳蛋白质衣壳+核酸核酸+极少量极少量(或没有或没有)酶蛋白酶蛋白;爱爱滋滋疱疱疹疹包膜包膜来自寄来自寄主的细胞膜主的细胞膜RNA或或DNA逆转录逆转录酶蛋白酶蛋白非细胞型非细胞型(四)病毒类型及其繁殖方式(四)病毒类型及其繁殖方式动物病毒:球形、卵园形、砖形动物病毒:球形、卵园形、砖形植物病毒:杆状、丝状、球状植物病毒:杆状、丝状、球状昆虫病毒:多角形昆虫病毒:多角形细菌病毒(噬菌体)细
15、菌病毒(噬菌体):蝌蚪形、微球形、:蝌蚪形、微球形、丝状丝状细菌病毒细菌病毒(噬菌体)(噬菌体)噬菌体是寄生细菌的病毒的总称,源于希腊噬菌体是寄生细菌的病毒的总称,源于希腊文文phagosphagos,是,是“吞噬吞噬”的意思。的意思。噬菌体具有病毒的一般特性,噬菌体大多数噬菌体具有病毒的一般特性,噬菌体大多数是专性的,只在一种细菌的特定菌株中寄生,也有是专性的,只在一种细菌的特定菌株中寄生,也有些噬菌体能进入并寄生于多种寄主。些噬菌体能进入并寄生于多种寄主。噬菌体分毒(裂)性噬菌体和温和噬菌体。噬菌体分毒(裂)性噬菌体和温和噬菌体。毒性噬菌体能裂解寄主细胞,通常把毒性噬菌体看毒性噬菌体能裂解
16、寄主细胞,通常把毒性噬菌体看作噬菌体的正常表现,病毒的复制也可以用毒性噬作噬菌体的正常表现,病毒的复制也可以用毒性噬菌体入侵寄主的过程来说明。温和噬菌体不裂解寄菌体入侵寄主的过程来说明。温和噬菌体不裂解寄主细胞,与寄主细胞同步繁殖的病毒。主细胞,与寄主细胞同步繁殖的病毒。噬菌体的繁殖噬菌体的繁殖1.1.吸附:吸附:噬菌体与敏感的寄主细胞接触,在寄主细胞噬菌体与敏感的寄主细胞接触,在寄主细胞的特异性受点上结合。的特异性受点上结合。2.2.侵入:侵入:噬菌体吸附在细菌细胞壁的受点上以后,核噬菌体吸附在细菌细胞壁的受点上以后,核酸注入细菌细胞中,蛋白质壳体留在外面。酸注入细菌细胞中,蛋白质壳体留在外
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- 环境 微生物学 第四
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