食品微生物课件 微生物主要类群(5)-病毒(1).ppt
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1、第一节第一节 病毒病毒2022-3-7 病毒(病毒(Virus)是在是在19世纪末才被世纪末才被发现的一类微小病原体。发现的一类微小病原体。2022-3-7一、病毒的发现和研究历史一、病毒的发现和研究历史 早在早在1566年就有了关于疯狗咬人致病,年就有了关于疯狗咬人致病,即即狂犬病狂犬病的记载并发现它能够传染给其它许的记载并发现它能够传染给其它许多动物。多动物。 另一种病毒病另一种病毒病软疣软疣的报告,这张的报告,这张1841年年的手绘图就是一个证据。的手绘图就是一个证据。2022-3-7 第一个记载的植物病毒病当属第一个记载的植物病毒病当属郁金香郁金香碎色花病碎色花病,至今荷兰阿姆斯特丹的
2、博物馆,至今荷兰阿姆斯特丹的博物馆还保存着一张还保存着一张1619年荷兰画家的一幅得病的年荷兰画家的一幅得病的郁金香静物画。郁金香静物画。 一枚得病的郁金香球茎竟能一枚得病的郁金香球茎竟能换来换来一头牛一头牛、一头猪或羊一头猪或羊,甚至,甚至成吨的成吨的谷物谷物或上千磅的或上千磅的奶酪奶酪。 2022-3-71886年,年,A. Mayer 发现具有传染性的发现具有传染性的烟草花叶病烟草花叶病1892年,年,D. Ivanovsky烟草花叶病病原体能通过细菌滤器:烟草花叶病病原体能通过细菌滤器: 一种能通过细菌滤器的一种能通过细菌滤器的”细菌毒素细菌毒素”或或极小的细菌极小的细菌2022-3-
3、71898年,年,M W BeijerinckM W Beijerinck对烟草花叶病病原体的研究结果:对烟草花叶病病原体的研究结果:t 能通过细菌滤器;能通过细菌滤器;t 可被乙醇沉淀而不失去其感染性,可被乙醇沉淀而不失去其感染性,t 能在琼脂凝胶中扩散;能在琼脂凝胶中扩散;t 用培养细菌的方法不能被培养出来,推测只能在植物活细胞中生活;用培养细菌的方法不能被培养出来,推测只能在植物活细胞中生活;2022-3-7 一百多年以来,烟草花叶病毒在病毒学发展史一百多年以来,烟草花叶病毒在病毒学发展史乃至遗传学、生物化学以及当代基因工程中起到了乃至遗传学、生物化学以及当代基因工程中起到了里程碑里程碑
4、的作用。的作用。斯坦利(斯坦利(1904-1971)美国著名)美国著名化学家,化学家,1935年提纯了烟草花年提纯了烟草花叶病毒,叶病毒,1946年获得诺贝尔奖年获得诺贝尔奖 烟草花叶病毒(烟草花叶病毒(TMV)的结的结晶以及化学本质的发现晶以及化学本质的发现2022-3-7极大地丰富了现代生物学极大地丰富了现代生物学(微生物学、分子生物学、(微生物学、分子生物学、分子遗传学)分子遗传学)的理论与技术;的理论与技术;病毒学病毒学(virulogy) 研究病毒(研究病毒(virus)的本质及其与宿主的相互作的本质及其与宿主的相互作用的科学,是微生物学的重要分支学科。用的科学,是微生物学的重要分支
5、学科。有效地控制和消灭人及有益生物的病毒病害;有效地控制和消灭人及有益生物的病毒病害;利用病毒对有害生物、特别是害虫进行生物防治;利用病毒对有害生物、特别是害虫进行生物防治;发展以基因工程为中心的生物高新技术产业;发展以基因工程为中心的生物高新技术产业;2022-3-7真病毒(真病毒(EuvirusEuvirus)非非细细胞胞生生物物至少含有核酸和蛋白质两种组分。至少含有核酸和蛋白质两种组分。亚病毒(亚病毒(subvirussubvirus)类病毒:只含具有独立侵染性的类病毒:只含具有独立侵染性的RNARNA组分组分拟病毒:只含不具独立侵染性的拟病毒:只含不具独立侵染性的RNARNA组分组分朊
6、病毒:只含单一蛋白质组分朊病毒:只含单一蛋白质组分2022-3-7二、病毒的特点和定义二、病毒的特点和定义1. 特特 点点1)不具有细胞结构,具有一般化学大分子的特征。)不具有细胞结构,具有一般化学大分子的特征。Eg. 一些简单的病毒仅由核酸和蛋白质外壳(一些简单的病毒仅由核酸和蛋白质外壳(coat)构成,故可把它们视为核蛋白分子。构成,故可把它们视为核蛋白分子。2)一种病毒的毒粒内只含有一种核酸,)一种病毒的毒粒内只含有一种核酸,DNA或者或者RNA。朊病毒甚至仅由蛋白质构成朊病毒甚至仅由蛋白质构成3)大部分病毒没有酶或酶系极不完全,不含催化能量)大部分病毒没有酶或酶系极不完全,不含催化能量
7、代谢的酶,不能进行独立的代谢作用。代谢的酶,不能进行独立的代谢作用。2022-3-74)严格的活细胞内寄生,没有自身的核糖体,没有个)严格的活细胞内寄生,没有自身的核糖体,没有个体生长,也不进行二均分裂,必须依赖宿主细胞进行自体生长,也不进行二均分裂,必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制,形成子代。身的核酸复制,形成子代。 病毒感染敏感宿主细胞后,病毒核酸进入细胞,通过病毒感染敏感宿主细胞后,病毒核酸进入细胞,通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质,然后由其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质,然后由这些新合成的病毒组分装配(这些新合成的病毒组分装配(assembly)成成子代毒粒子
8、代毒粒,并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做做复制复制(replication)。)。5)个体微小,在电子显微镜下才能看见。)个体微小,在电子显微镜下才能看见。6)对大多数抗生素不敏感,对干扰素敏感。)对大多数抗生素不敏感,对干扰素敏感。例如利福平可抑制痘病毒复制例如利福平可抑制痘病毒复制7)在离体条件下,能以无生命的生物大分子状态存)在离体条件下,能以无生命的生物大分子状态存在,并可长期保持其侵染活力。在,并可长期保持其侵染活力。8)有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中,)有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中,并诱发潜伏性
9、感染。并诱发潜伏性感染。2022-3-7病毒(病毒(virus)virus)是一类由核酸和蛋白质等少数几种是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微成分组成的超显微“非细胞生物非细胞生物”,其本质是,其本质是一种只含一种只含DNADNA和和RNARNA的遗传因子。的遗传因子。超显微的什么是病毒?没有细胞结构的专性活细胞内寄生2. 定定 义义2022-3-7感染态感染态:活细胞内专性寄生(宿主体内):活细胞内专性寄生(宿主体内)非感染态非感染态:以无生命的生物大分子状态长期:以无生命的生物大分子状态长期 存在,并可保持其侵染活性。存在,并可保持其侵染活性。 (离体条件下)(离体条件下)病病毒
10、毒的的两两种种存存在在状状态态2022-3-7病毒几乎可以感染所有的细胞生物,并具有宿主特异性病毒几乎可以感染所有的细胞生物,并具有宿主特异性噬菌体(噬菌体(phage)植物病毒(植物病毒(plant viruses)动物病毒(动物病毒(animal viruses)三、病毒的宿主范围三、病毒的宿主范围2022-3-7四、病毒的形态结构和大小四、病毒的形态结构和大小 (一)(一) 病毒的大小病毒的大小 绝大多数的病毒都是能通过细菌过滤器的微小颗绝大多数的病毒都是能通过细菌过滤器的微小颗粒,直径在粒,直径在20200nm的范围内,必须在电镜下观察。的范围内,必须在电镜下观察。最大病毒最大病毒d=
11、200nm的牛痘苗病毒(的牛痘苗病毒(smallpox););最小病毒之一最小病毒之一d=28nm的脊髓灰质炎病毒(的脊髓灰质炎病毒(polio virus););2022-3-7 病毒是一类非细胞生物,故称之为病毒是一类非细胞生物,故称之为病毒粒病毒粒或或病毒体病毒体(virion),),有时也称有时也称病毒颗粒病毒颗粒或或病毒粒子病毒粒子(virus particle),),专指成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒。专指成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒。(二)(二) 病毒的形态结构病毒的形态结构2022-3-7球形颗粒球形颗粒(或称拟球形颗粒或称拟球形颗粒)杆状颗粒杆状颗粒复杂形状
12、颗粒(如蝌蚪状,卵形)复杂形状颗粒(如蝌蚪状,卵形)毒毒粒粒的的形形状状2022-3-72022-3-7采用各种电镜技术观察病毒粒的形态结构采用各种电镜技术观察病毒粒的形态结构Orf virus:口疮病毒口疮病毒(接触性脓疱皮炎病毒接触性脓疱皮炎病毒)(负染技术)负染技术)Ebola virus :埃博埃博拉病毒(正染技术)拉病毒(正染技术)Vaccinia virus 痘苗病毒痘苗病毒(投影技术)(投影技术)2022-3-7食品学院 王丽各种毒粒的大小、形态差异很大各种毒粒的大小、形态差异很大烟草花叶病毒烟草花叶病毒细菌细菌M13噬菌体噬菌体细菌细菌T4噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌细菌细菌f
13、2、MS2噬菌体噬菌体脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒牛痘病毒牛痘病毒腺病毒腺病毒衣原体衣原体人血红细胞人血红细胞2022-3-7病毒长什么样子?病毒的基本结构衣壳(蛋白质外壳)核心(核酸)DNA:DNA病毒(如天花病毒、腺病毒等)RNA:RNA病毒(如HIV、脊髓灰质炎病毒等)只含有其中一种核酸核衣壳1. 典型病毒粒的构造典型病毒粒的构造2022-3-7核心(核心(core)或基因组或基因组(genome)位于病毒中心的核酸。位于病毒中心的核酸。衣壳(衣壳(capsid):包围在核心包围在核心周围的蛋白质,由蛋白质亚基周围的蛋白质,由蛋白质亚基按对称的形式、有规律地排列按对称的形式、有规律地排列
14、而成,是病毒粒的主要支架结而成,是病毒粒的主要支架结构和抗原成分,有保护核酸等构和抗原成分,有保护核酸等作用。由许多在电镜下可辨别作用。由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位的形态学亚单位衣壳粒衣壳粒(capsomere 或或 capsomer)所所构成。构成。有些较复杂的病毒(一般为有些较复杂的病毒(一般为动物病毒,如流感病毒、疱动物病毒,如流感病毒、疱疹病毒、狂犬病毒、水泡性疹病毒、狂犬病毒、水泡性口膜炎病毒、以及小麦丛矮口膜炎病毒、以及小麦丛矮病毒等),其核衣壳外还被病毒等),其核衣壳外还被一层含蛋白质或糖蛋白的类一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖着,这层膜称脂双层膜覆盖着,这层膜称为为包
15、膜(囊膜包膜(囊膜envelope)。囊膜上还长有很多管状突囊膜上还长有很多管状突起物起物刺突(刺突(spike)等等附属物。附属物。2022-3-72022-3-7对对称称体体制制螺旋对称螺旋对称二十面体对称二十面体对称复合对称复合对称无包膜无包膜有包膜有包膜杆状:烟草花叶病毒(杆状:烟草花叶病毒(TMV)等等丝状:大肠杆菌的丝状:大肠杆菌的f1、fd、M13等等卷曲状:正粘病毒(流感病毒)等卷曲状:正粘病毒(流感病毒)等弹状:狂犬病毒,水泡性口膜炎病毒等弹状:狂犬病毒,水泡性口膜炎病毒等无包膜无包膜有包膜:有包膜:疱疹病毒疱疹病毒大型:腺病毒等大型:腺病毒等小型:脊髓灰质炎病毒,小型:脊髓
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