基础医学概论复习课件-病毒的形态和结构.ppt

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1、一种蠕虫病毒的变种，一种蠕虫病毒的变种，而且是经过多次变种而来的而且是经过多次变种而来的，用户电，用户电脑中毒后可能会出现蓝屏、频繁重启以及系统硬盘中数据文脑中毒后可能会出现蓝屏、频繁重启以及系统硬盘中数据文件被破坏等现象件被破坏等现象同时，该病毒的某些变种同时，该病毒的某些变种可以通过局域网进行传播，可以通过局域网进行传播，进而感进而感染局域网内所有计算机系统，最终导致企业局域网瘫痪，无染局域网内所有计算机系统，最终导致企业局域网瘫痪，无法正常使用法正常使用它它能感染系统中能感染系统中exe，com，pif，src，html，asp等文件等文件能终止大量的能终止大量的反病毒软件反病毒软件进程

2、进程病毒的形态结构病毒的形态结构谭谭 峰峰第一节第一节 概述概述1 1、病毒研究的简史、病毒研究的简史公元前公元前30003000，埃及孟非思，埃及孟非思壁画中长老壁画中长老小儿麻痹症小儿麻痹症脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒第一节第一节 概述概述1 1、病毒研究的简史、病毒研究的简史（1 1）古希腊）古希腊AristotleAristotle于公元前于公元前4 4世纪狂犬病的症状。世纪狂犬病的症状。中国印度中国印度 于公元前于公元前2-32-3世纪记载天花世纪记载天花 (自自1978 1978 年以来世界上没有再发生过天花年以来世界上没有再发生过天花)天花病毒（边长为天花病毒（边长为400 nm

3、）（2 2）认识病毒）认识病毒18861886年，德国农业化学家年，德国农业化学家 迈尔在荷兰的接种试验迈尔在荷兰的接种试验 (烟草花叶病是一种传染性疾病烟草花叶病是一种传染性疾病)18921892年，俄罗斯年，俄罗斯 伊万诺夫斯基（伊万诺夫斯基（Ivanovsky）烟草花叶病感病因子（细菌滤器滤过性）烟草花叶病感病因子（细菌滤器滤过性）18981898年，年，Holland M.W.Beijerinch Holland M.W.Beijerinch 烟草花叶病的感染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

4、，但在人工培养基上不染性，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。能生长。给该病原体取名：病毒。18981898年，年，Loeffler and Frosch Loeffler and Frosch，发现口蹄疫病毒，发现口蹄疫病毒F W TwortF W Twort（19151915年）、年）、F dHerelleF dHerelle（19171917年），分年），分别发现细菌（别发现细菌（Shigella dysenteriaeShigella dysenteriae）病毒）病毒噬菌体噬菌体（phagephage）电镜照片照片显示了多个噬菌体附着在一示了多个噬菌体

5、附着在一 个个细菌的菌的细胞壁表面胞壁表面（3 3）电镜下观察与化学分析时期）电镜下观察与化学分析时期19351935年，年，America StanleyAmerica Stanley提纯、结晶提纯、结晶TMVTMV，获诺贝尔，获诺贝尔奖。奖。19391939年，年，Germany KauscheGermany Kausche电镜下看到电镜下看到TMVTMV为杆形。为杆形。（4 4）分子生物学研究期）分子生物学研究期19521952年年Hershey,ChaseHershey,Chase同位素实验证实同位素实验证实DNADNA是是phagephage遗遗 传物质。传物质。19701970年年

6、Baltimere,TeminBaltimere,Temin单链单链RNARNA病毒中发现反转录酶病毒中发现反转录酶 及其致癌作用。及其致癌作用。19711971年类病毒年类病毒19821982年朊病毒年朊病毒19831983年拟病毒年拟病毒2 2、病毒的生物学特点、病毒的生物学特点回本节目录(1)(1)个体极小个体极小 病毒个体叫病毒粒子（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。只能通过电子显微的蛋白质分子之间。只能通过电子显微镜观察。镜观察。回本节目录微生物的大小比较微生物的大小比较葡萄球菌(1000nm

7、）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、烟草花叶病毒回本节目录支原体支原体痘病毒痘病毒疱疹病毒疱疹病毒流感病毒流感病毒1 葡萄球菌葡萄球菌微微RNA病毒病毒（2 2）无细胞结构）无细胞结构 由核酸和蛋白质组成的有生命特征的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（核蛋白颗粒，且只含有

8、一种核酸（DNA或或RNA）。）。回本节目录回本节目录（3 3）专性活体寄生）专性活体寄生 因不具备维持生命活动的完整酶系统，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，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。具有生命的特征。在细胞外，不能独立进行新陈代谢，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。只具有一般大分子的特征。回本节目录 （4 4）通过复制来繁殖）通过复制来繁殖流感病毒流感病毒回本节目录正常细胞正常细胞细胞病变细胞病变(CPE)(CPE)（5 5）对抗生素不敏感，对干扰素敏感。）对抗生素不敏感，对干扰素敏感。（6 6）有些病毒

9、的核酸能整合到宿主细胞）有些病毒的核酸能整合到宿主细胞DNADNA中，从而诱发潜伏感染或肿瘤性疾中，从而诱发潜伏感染或肿瘤性疾病。病。回本节目录病毒与其它微生物的区别病毒与其它微生物的区别回本节目录3 3、病毒的定义、病毒的定义病毒是一类超显微的非细胞生物，每一种病毒只含有一种核病毒是一类超显微的非细胞生物，每一种病毒只含有一种核酸；它们只能在活细胞内营专性寄生，靠其宿主代谢系统的酸；它们只能在活细胞内营专性寄生，靠其宿主代谢系统的协助来复制核酸、合成蛋白质等组分，然后再进行装配而得协助来复制核酸、合成蛋白质等组分，然后再进行装配而得以增殖；在离体条件下，它们能以无生命的化学大分子状态以增殖；

10、在离体条件下，它们能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性。长期存在并保持其侵染活性。非细胞生物非细胞生物（真）病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分（真）病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分亚病毒亚病毒类病毒：只含具侵染性的类病毒：只含具侵染性的RNARNA组分组分卫星卫星RNARNA：只含有不具侵染性的：只含有不具侵染性的RNARNA组分组分朊病毒：只含蛋白质朊病毒：只含蛋白质4 4、病毒与人类、动植物的关系、病毒与人类、动植物的关系 有有害害方方面面有有利利方方面面1.1.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

11、的天花病毒、狂犬病毒曾经带给人类巨大的灾难，现在毒。过去的天花病毒、狂犬病毒曾经带给人类巨大的灾难，现在的艾滋病病毒的艾滋病病毒(HIV)(HIV)、埃博拉病毒等，更被人类视作新世纪的瘟、埃博拉病毒等，更被人类视作新世纪的瘟疫。疫。2.2.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，普遍增产病毒脱去

12、后，普遍增产20%20%左右。左右。3.3.一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。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。1.1.预防接种预防接种:制造病毒疫苗制造病毒疫苗(流感疫苗、牛痘疫苗流感疫苗、牛痘疫苗等等)-控制一些疾控制一些疾病病。2.2.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脓杆菌感染化脓；用病毒防止手术后病人长伤疤等.3.3.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、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

13、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。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病毒引起疾病的特点涉及面广：涉及面广：75%75%由病毒引起由病毒引起传染性强、传播迅速：如流感病毒传染性强、传播迅速：如流感病毒病死率高：如狂犬病病毒病死率高：如狂犬病病毒后遗症严重：如脊灰病毒后遗症严重：如脊灰病毒持续感染：如乙肝病毒持续感染：如乙肝病毒引起肿瘤：如艾滋病毒引起肿瘤：如艾滋病毒致畸性：如风疹病毒致畸性：如风疹病毒特效药少，对抗生素不敏感特效药少，对抗生素不敏感预防是重点预防是重点第二节第二节 病毒的形态结构病毒的形态结构一、病毒的大小与形

14、态一、病毒的大小与形态1 1、病毒的大小、病毒的大小 测量单位测量单位：纳米（：纳米（nm）50 nm 小型病毒小型病毒 50 nm-150 nm 中等大小病毒（大多数）中等大小病毒（大多数）150nm 大型病毒（最大大型病毒（最大300 nm）痘病毒科痘病毒科弹状病毒科弹状病毒科副粘病毒科副粘病毒科疱疹病毒科疱疹病毒科布尼病毒科布尼病毒科逆转录病毒科逆转录病毒科 正粘病毒科正粘病毒科 腺病毒科腺病毒科丝状病毒科丝状病毒科噬菌体噬菌体呼肠病毒科呼肠病毒科 披膜病毒科披膜病毒科 乳多空病毒科乳多空病毒科微微RNA病毒科病毒科细小病毒科细小病毒科100nm大大型型病病毒毒中中大大型型病病毒毒中中小

15、小型型病病毒毒小小型型病病毒毒2 2、病毒的形态、病毒的形态 主要有五种主要有五种：砖形（如：痘病毒）砖形（如：痘病毒）球形（绝大多数病毒球形（绝大多数病毒)子弹形（如：狂犬病病毒）子弹形（如：狂犬病病毒）蝌蚪形（噬菌体）蝌蚪形（噬菌体）杆形（多见于植物病毒）杆形（多见于植物病毒）球形球形子弹形子弹形砖形砖形蝌蚪形蝌蚪形杆形杆形脊脊髓髓灰灰质质炎炎病病毒毒 球球形形病病毒毒烟烟草草花花叶叶病病毒毒 杆杆形形病病毒毒痘痘病病毒毒 砖砖形形病病毒毒狂狂犬犬病病毒毒 子子弹弹形形病病毒毒有被膜T T4 4噬噬菌菌体体 蝌蝌蚪蚪形形病病毒毒流流感感病病毒毒 丝丝状状有有被被膜膜的的病病毒毒乙肝病毒乙肝

16、病毒腺病毒腺病毒轮状病毒轮状病毒天花病毒天花病毒Ebola 病毒病毒HSV-2天花病毒（黑色的）天花病毒（黑色的）两个不同的流感病毒株通两个不同的流感病毒株通过抗原抗原转移或基因重排，形成新的病毒株。移或基因重排，形成新的病毒株。二、病毒的结构二、病毒的结构裸露病毒裸露病毒囊膜病毒囊膜病毒病毒子结构模式图病毒子结构模式图囊膜病毒囊膜病毒壳粒壳粒衣壳衣壳芯髓芯髓核衣壳核衣壳囊膜囊膜（一）核酸：（一）核酸：决定病毒的遗传和变异决定病毒的遗传和变异（一）核酸：（一）核酸：决定病毒的遗传和变异决定病毒的遗传和变异1、特点：、特点：（1 1）病毒只含一种核酸，构成病毒体的芯髓。）病毒只含一种核酸，构成病

17、毒体的芯髓。（2 2）核酸类型多样化）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的碱基序列作为标准，凡与此相同的核酸称为正股正股（positive sense），），与其互补的则为与其互补的则为负股负股（negative sense）。）。核酸可分单股（核酸可分单股（single stranded）或双股（或双股（double stranded）、）、线状（线状（linear）或环状（或环状（circular）、）、分节段分节段（segmented）或不分节段或不分节段 线状、分节段线状、分节段单股环状单股环状（3 3）分子量小，基因组结构简单，所含基因数目少。）分子量小，

18、基因组结构简单，所含基因数目少。（4 4）病毒基因组核酸复制多样化）病毒基因组核酸复制多样化（5 5）病毒核酸更易受宿主细胞的影响而发生基病毒核酸更易受宿主细胞的影响而发生基因突变和重组因突变和重组（6 6）有些病毒去除囊膜和衣壳，裸露的）有些病毒去除囊膜和衣壳，裸露的DNADNA或或RNARNA也能感染细胞，这样的核酸称为也能感染细胞，这样的核酸称为传染性核酸传染性核酸。2 2、规律：、规律：（1 1）DNADNA病毒核酸多为双股，个别为单股病毒核酸多为双股，个别为单股（2 2）RNARNA病毒核酸多为单股，个别为双股病毒核酸多为单股，个别为双股（3 3）多数）多数DNADNA和和RNARN

19、A病毒核酸为完整的分子，连病毒核酸为完整的分子，连续不间断，个别续不间断，个别RNARNA病毒核酸为不连续、间断的病毒核酸为不连续、间断的（4 4）多数病毒核酸呈线状，个别呈环状）多数病毒核酸呈线状，个别呈环状病毒子结构模式图病毒子结构模式图囊膜病毒囊膜病毒壳粒壳粒衣壳衣壳芯髓芯髓核衣壳核衣壳囊膜囊膜（二）（二）衣壳衣壳 指核酸的外周包有的指核酸的外周包有的蛋白质蛋白质外壳，外壳，由一定数量的壳粒排列而成。由一定数量的壳粒排列而成。功能：功能：保护病毒核酸；保护病毒核酸；介导病毒核酸进入宿主细胞；介导病毒核酸进入宿主细胞；具有抗原性，能引起免疫应答。具有抗原性，能引起免疫应答。壳粒的对称形式壳

20、粒的对称形式螺旋对称型螺旋对称型 二十面体立体对称型二十面体立体对称型 复合对称型复合对称型病毒子结构模式图病毒子结构模式图囊膜病毒囊膜病毒壳粒壳粒衣壳衣壳芯髓芯髓核衣壳核衣壳囊膜囊膜（三）（三）（三）（三）囊膜囊膜囊膜囊膜 有些病毒在核衣壳外面还有囊膜。有些病毒在核衣壳外面还有囊膜。有些病毒在核衣壳外面还有囊膜。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囊膜是病毒在成熟过程中囊膜是病毒在成熟过程中囊膜是病毒在成熟过程中从宿主细胞获得从宿主细胞获得从宿主细胞获得从宿主细胞获得的，含的，含的，含的，含有宿主有宿主有宿主有宿主细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜或或或或核膜核膜核膜核膜的成分。有的囊

21、膜表面有突的成分。有的囊膜表面有突的成分。有的囊膜表面有突的成分。有的囊膜表面有突起，称为起，称为起，称为起，称为纤突纤突纤突纤突或或或或膜粒膜粒膜粒膜粒。囊膜与纤突构成病毒颗粒。囊膜与纤突构成病毒颗粒。囊膜与纤突构成病毒颗粒。囊膜与纤突构成病毒颗粒的表面抗原，与的表面抗原，与的表面抗原，与的表面抗原，与宿主细胞嗜性宿主细胞嗜性宿主细胞嗜性宿主细胞嗜性、致病性致病性致病性致病性和和和和免疫原免疫原免疫原免疫原性性性性有密切关系。有囊膜的病毒称为囊膜病毒，无有密切关系。有囊膜的病毒称为囊膜病毒，无有密切关系。有囊膜的病毒称为囊膜病毒，无有密切关系。有囊膜的病毒称为囊膜病毒，无囊膜的病毒称裸露病毒

22、。囊膜的病毒称裸露病毒。囊膜的病毒称裸露病毒。囊膜的病毒称裸露病毒。纤突纤突纤突（又称囊膜粒或刺突）纤突（又称囊膜粒或刺突）：有些病毒的囊膜表面的突起。如：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。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；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细

23、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腺病毒在核衣壳的各个顶角上长出共计1212根细长的根细长的“触触须须”，其形态好似大头针状，具有凝集和毒害敏感细胞，其形态好似大头针状，具有凝集和毒害敏感细胞的作用的作用 三、病毒的化学组成三、病毒的化学组成1 1、核酸、核酸2 2、蛋白质、蛋白质（1）结构蛋白）结构蛋白 指组成病毒成分的蛋白，约占指组成病毒成分的蛋白，约占30%-70%，包括，包括衣壳蛋白衣壳蛋白、囊膜蛋白囊膜蛋白、基质蛋白基质蛋白和和酶酶。（2）非结构蛋白）非结构蛋白 指病毒组分之

24、外的蛋白，指病毒组分之外的蛋白，在病毒在病毒复制过程中的复制过程中的某些中间产物某些中间产物，具有酶的活性或其，具有酶的活性或其他功能。他功能。三、脂类三、脂类三、脂类三、脂类 均来自宿主细胞，脂类主要存在于均来自宿主细胞，脂类主要存在于均来自宿主细胞，脂类主要存在于均来自宿主细胞，脂类主要存在于囊膜囊膜囊膜囊膜，主要，主要，主要，主要是磷脂是磷脂是磷脂是磷脂(50%-60%)(50%-60%)(50%-60%)(50%-60%)，其次是胆固醇，其次是胆固醇，其次是胆固醇，其次是胆固醇(20%-30%)(20%-30%)(20%-30%)(20%-30%)。用。用。用。用脂溶剂（如氯仿、乙醚）

25、可去除囊膜中的脂类，脂溶剂（如氯仿、乙醚）可去除囊膜中的脂类，脂溶剂（如氯仿、乙醚）可去除囊膜中的脂类，脂溶剂（如氯仿、乙醚）可去除囊膜中的脂类，使病毒灭活。使病毒灭活。使病毒灭活。使病毒灭活。四、糖类四、糖类四、糖类四、糖类 核酸中有核糖或脱氧核糖。嚢膜中的糖类一般核酸中有核糖或脱氧核糖。嚢膜中的糖类一般核酸中有核糖或脱氧核糖。嚢膜中的糖类一般核酸中有核糖或脱氧核糖。嚢膜中的糖类一般以以以以糖蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白的形式存在，是某些的形式存在，是某些的形式存在，是某些的形式存在，是某些病毒纤突的成分病毒纤突的成分病毒纤突的成分病毒纤突的成分。如流感病毒的血凝素和神经氨酸酶。如流感病毒的血凝素

26、和神经氨酸酶。如流感病毒的血凝素和神经氨酸酶。如流感病毒的血凝素和神经氨酸酶。病毒的增殖病毒的增殖n活细胞活细胞n敏感细胞敏感细胞n复制复制(replication)病毒复制周期病毒复制周期病毒基因为模板，籍DNA多聚酶或RNA多聚酶等，使细胞转为复制病毒的基因组，转录、转译出相应的病毒蛋白，最终释放出子代病毒 吸附和穿入adsorption and penetration 脱壳uncoating 生物合成biosynthesis 组装成熟与释放assembly and release病病毒毒的的复复制制过过程程n接触结合特异性吸附（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）n穿入Adsorption

27、 and Penetration融合-有包膜病毒胞饮-无包膜病毒uncoatingBiosynthesislatent period(隐蔽期)6大类型：双链DNA病毒 单链DNA病毒 单正链RNA病毒 单负链RNA病毒 双链RNA病毒 逆转录病毒区域：DNA病毒 核内（除痘病毒）RNA病毒 胞质（除流感病毒及 部分副粘病毒）生物合成（以dsDNA为例）n亲代DNA mRNA 早期蛋白（酶）n （功能蛋白）n子代DNA 子代mRNA 晚期蛋白n （结构蛋白）n 子代病毒RNA病毒的生物合成n单正链RNA =mRNA 结构和非结构蛋白中间复制体 子代核酸n单负链RNA 正链 RNA 蛋白质中间复制体 子代核酸（依赖RNA的RNA多聚酶）逆转录病毒n病毒RNA 逆转录酶 RNA:DNA中间体 双链DNA 整合入细胞染色体 子代病毒mRNA和子代核酸 assembly and release 装配（装配（assembly）释放（释放（release）n裂解（Disintegration）:naked virus cause the host cell lysisn出芽（Budding）:enveloped viruses