(6)--4 病毒（繁殖）环境微生物学.ppt

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1、知识回顾知识回顾什么是病毒？什么是病毒？病毒的特征？病毒的特征？病毒的结构和各部分功能？病毒的结构和各部分功能？1、病毒的最基本结构是由、病毒的最基本结构是由_ _ _和和 构成，构成，其辅助结构是其辅助结构是 。2、构成病毒体的主要化学成分是构成病毒体的主要化学成分是_和和_ _。3、病毒含有的核酸通常是病毒含有的核酸通常是_。A.DNA和和RNA B.DNA或或RNA C.DNA D.RNA知识回顾知识回顾病毒核酸病毒核酸病毒蛋白病毒蛋白包膜及突起包膜及突起核酸核酸蛋白质蛋白质B问题问题1：HIV为什么那么难被清除？其为什么那么难被清除？其特点是什么？特点是什么？问题问题2：病毒为什么还能

2、藏起来？：病毒为什么还能藏起来？4 病毒病毒的繁殖的繁殖病毒病毒不是经不是经分裂繁殖，而是由其核酸通过在宿主细胞分裂繁殖，而是由其核酸通过在宿主细胞内的复杂生物合成，获得大量组分，进行装配而增殖。内的复杂生物合成，获得大量组分，进行装配而增殖。因此了解病毒如何进入细胞而后增因此了解病毒如何进入细胞而后增殖的知识是很有意义的。殖的知识是很有意义的。4 病毒病毒的繁殖的繁殖病毒病毒的的增殖过程增殖过程1、病毒、病毒吸附吸附到易感细胞表面到易感细胞表面2、穿入穿入细胞内细胞内3、脱去衣壳脱去衣壳、暴露核酸、暴露核酸4、生物合成生物合成5、装配装配6、成熟释放成熟释放BindingFusionReve

3、rse transcriptionNuclear localizationUncoatingIntegrationTranscriptionSplicingRNA exportGenomic RNAmRNATranslationModificationBuddingAssemblyMaturationEndocytosisLysosome第一节第一节 病毒的吸附、穿入与脱壳病毒的吸附、穿入与脱壳 一、吸附一、吸附第一步第一步第一步第一步吸附易感细胞吸附易感细胞吸附易感细胞吸附易感细胞吸附1 1 1 1、静电吸附：、静电吸附：、静电吸附：、静电吸附：非特异、可逆。非特异、可逆。非特异、可逆。非特

4、异、可逆。2 2 2 2、特异性受体吸附：、特异性受体吸附：、特异性受体吸附：、特异性受体吸附：特异、不可逆。特异、不可逆。特异、不可逆。特异、不可逆。吸附吸附融合融合内内吞吞溶酶体溶酶体 二、穿入二、穿入1 1 1 1、吞饮作用：、吞饮作用：、吞饮作用：、吞饮作用：病毒从细胞膜转入病毒从细胞膜转入病毒从细胞膜转入病毒从细胞膜转入细胞浆，与溶酶体结合细胞浆，与溶酶体结合细胞浆，与溶酶体结合细胞浆，与溶酶体结合形成吞饮泡，核衣壳最形成吞饮泡，核衣壳最形成吞饮泡，核衣壳最形成吞饮泡，核衣壳最终从吞饮泡中释放终从吞饮泡中释放终从吞饮泡中释放终从吞饮泡中释放。2 2 2 2、融合：、融合：、融合：、融

5、合：有囊膜的病毒在吸有囊膜的病毒在吸有囊膜的病毒在吸有囊膜的病毒在吸附后，囊膜与细胞膜融附后，囊膜与细胞膜融附后，囊膜与细胞膜融附后，囊膜与细胞膜融合，使核衣壳进入细胞合，使核衣壳进入细胞合，使核衣壳进入细胞合，使核衣壳进入细胞内。内。内。内。3 3 3 3、跨膜转位：、跨膜转位：、跨膜转位：、跨膜转位：病毒与受体结合后病毒与受体结合后病毒与受体结合后病毒与受体结合后直接穿入细胞膜，而不直接穿入细胞膜，而不直接穿入细胞膜，而不直接穿入细胞膜，而不形成吞饮泡。形成吞饮泡。形成吞饮泡。形成吞饮泡。穿入穿入（有囊膜病毒）（有囊膜病毒）herpesviruses,paramyxoviruses,HIV

6、穿入穿入（有囊膜病毒）（有囊膜病毒）穿入穿入（有囊膜病毒）（有囊膜病毒）穿入穿入（有囊膜病毒）（有囊膜病毒）穿入（无囊膜病毒）直接通过胞浆膜穿入（无囊膜病毒）直接通过胞浆膜吸附吸附融合融合内吞内吞溶酶体溶酶体 三、脱壳三、脱壳多数病毒的脱壳是与穿入同时进行的。多数病毒的脱壳是与穿入同时进行的。多数病毒的脱壳是与穿入同时进行的。多数病毒的脱壳是与穿入同时进行的。1.1.1.1.痘病毒的脱壳分为痘病毒的脱壳分为痘病毒的脱壳分为痘病毒的脱壳分为两个阶段进行；两个阶段进行；两个阶段进行；两个阶段进行；2.2.2.2.呼肠孤病毒只脱去呼肠孤病毒只脱去呼肠孤病毒只脱去呼肠孤病毒只脱去外层衣壳，内层衣外层衣

7、壳，内层衣外层衣壳，内层衣外层衣壳，内层衣壳不脱去，形成亚壳不脱去，形成亚壳不脱去，形成亚壳不脱去，形成亚病毒颗粒；病毒颗粒；病毒颗粒；病毒颗粒；3.3.3.3.小小小小RNARNARNARNA病毒在吸附的病毒在吸附的病毒在吸附的病毒在吸附的同时，就发生衣壳同时，就发生衣壳同时，就发生衣壳同时，就发生衣壳蛋白消失，即吸附蛋白消失，即吸附蛋白消失，即吸附蛋白消失，即吸附的同时就发生了脱的同时就发生了脱的同时就发生了脱的同时就发生了脱壳。壳。壳。壳。第二节第二节 病毒的生物合成病毒的生物合成实验观察证明：吸附于细胞的病毒通常迅速消失，实验观察证明：吸附于细胞的病毒通常迅速消失，实验观察证明：吸附于

8、细胞的病毒通常迅速消失，实验观察证明：吸附于细胞的病毒通常迅速消失，不能或极少发现细胞内（上）的病毒粒子。不能或极少发现细胞内（上）的病毒粒子。不能或极少发现细胞内（上）的病毒粒子。不能或极少发现细胞内（上）的病毒粒子。这表明，吸附的病毒很快侵入细胞，并迅速裂解，这表明，吸附的病毒很快侵入细胞，并迅速裂解，这表明，吸附的病毒很快侵入细胞，并迅速裂解，这表明，吸附的病毒很快侵入细胞，并迅速裂解，从侵入的病毒消失到新的子代病毒出现的这一段时从侵入的病毒消失到新的子代病毒出现的这一段时从侵入的病毒消失到新的子代病毒出现的这一段时从侵入的病毒消失到新的子代病毒出现的这一段时间称为间称为间称为间称为“隐

9、蔽期隐蔽期隐蔽期隐蔽期”（晦暗期）（晦暗期）（晦暗期）（晦暗期）。隐隐隐隐蔽蔽蔽蔽期期期期问题：问题：隐蔽期病毒隐蔽期病毒在做什么？在做什么？生物合成生物合成隐蔽期隐蔽期隐蔽期隐蔽期是病毒增殖过程中最主要的阶段是病毒增殖过程中最主要的阶段病毒的遗传信息向细胞传达，细胞在病毒遗传信息的病毒的遗传信息向细胞传达，细胞在病毒遗传信息的病毒的遗传信息向细胞传达，细胞在病毒遗传信息的病毒的遗传信息向细胞传达，细胞在病毒遗传信息的控制下合成病毒的各种组分及所需的酶类（包括病毒控制下合成病毒的各种组分及所需的酶类（包括病毒控制下合成病毒的各种组分及所需的酶类（包括病毒控制下合成病毒的各种组分及所需的酶类（包

10、括病毒转录或复制时所需的聚合酶），最后新合成的病毒成转录或复制时所需的聚合酶），最后新合成的病毒成转录或复制时所需的聚合酶），最后新合成的病毒成转录或复制时所需的聚合酶），最后新合成的病毒成分装配成完整的病毒子。分装配成完整的病毒子。分装配成完整的病毒子。分装配成完整的病毒子。病毒核酸和蛋白质病毒核酸和蛋白质复制复制5 5个个阶段：阶段：这只是人为的划分，他们是连续的。这只是人为的划分，他们是连续的。1 1、mRNAmRNA的转录的转录2 2、mRNAmRNA的译制的译制3 3、病毒核酸的复制病毒核酸的复制4 4、mRNAmRNA的再度转录的再度转录5 5、mRNAmRNA的再度译制的再度译制

11、合成合成DNA或或RNA聚合酶和聚合酶和一些早期蛋白一些早期蛋白合成晚期蛋白，包括：合成晚期蛋白，包括：结构蛋白和一些调控蛋白结构蛋白和一些调控蛋白病毒的转录和复制方式，目前归纳为病毒的转录和复制方式，目前归纳为7 7个基本类型个基本类型第三节第三节 病毒的装配与释放病毒的装配与释放病毒核酸进入衣壳病毒核酸进入衣壳病毒核酸进入衣壳病毒核酸进入衣壳形成病毒子，这就是形成病毒子，这就是形成病毒子，这就是形成病毒子，这就是装配装配 。所谓所谓所谓所谓成熟成熟是指：核酸进一步被修饰，病是指：核酸进一步被修饰，病是指：核酸进一步被修饰，病是指：核酸进一步被修饰，病毒蛋白亚单位以最佳物理方式形成衣壳。毒蛋

12、白亚单位以最佳物理方式形成衣壳。毒蛋白亚单位以最佳物理方式形成衣壳。毒蛋白亚单位以最佳物理方式形成衣壳。问题：问题：病毒粒子是如何从细胞中释放的病毒粒子是如何从细胞中释放的？怎么进来就怎么出去！怎么进来就怎么出去！1.有囊膜的病毒多以有囊膜的病毒多以出芽出芽出芽出芽或或胞吐胞吐胞吐胞吐方式释放。方式释放。Budding Exocytosis有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。问题：问题：病毒粒子是如何从细胞中释放的病毒粒子是如何从细胞中释放的？痘病毒的装配

13、与成熟塞里基森林病毒的出芽HIV 的出芽与成熟uninfectedHIV infected(at higher magnifcation)HIV infected1.有囊膜的病毒多以有囊膜的病毒多以出芽出芽出芽出芽或或胞吐胞吐胞吐胞吐方式释放。方式释放。Budding Exocytosis有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。问题：问题：病毒粒子是如何从细胞中释放的病毒粒子是如何从细胞中释放的？还有其他方式吗还有其他方式吗？细菌病毒的生活细菌病毒的生活隐蔽期

14、隐蔽期隐蔽期隐蔽期噢，一只倒霉的大肠杆菌遇到了细菌病毒！病毒马上抓住猎物不放，但是大肠杆菌体积是病毒的1000倍。病毒怎么办呢？病毒病毒的蛋白质外壳发挥作用，将病毒的核酸的蛋白质外壳发挥作用，将病毒的核酸物质注入大肠杆菌体内，物质注入大肠杆菌体内，注意病毒的外壳最后会被弃在寄主体外。注意病毒的外壳最后会被弃在寄主体外。做了什么？做了什么？吸附和侵入吸附和侵入吸附吸附尾钉固着尾钉固着尾鞘收缩尾鞘收缩尾管穿入尾管穿入DNA注入注入尾部的酶水解细胞壁的肽聚尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖，使细胞壁产生小孔；尾糖，使细胞壁产生小孔；尾鞘收缩，核酸通过中空的尾鞘收缩，核酸通过中空的尾管压入胞内，蛋白质外壳留管

15、压入胞内，蛋白质外壳留在胞外；在胞外；吸附于大肠杆菌上的噬菌体 病毒核酸链病毒核酸链接入到寄主核酸链中接入到寄主核酸链中病毒核酸链病毒核酸链指挥大量复制自己指挥大量复制自己l新产生的病毒核酸链又指挥寄主的细胞，利用新产生的病毒核酸链又指挥寄主的细胞，利用寄主的营养物质大量地生产病毒外壳蛋白质寄主的营养物质大量地生产病毒外壳蛋白质l把外壳与病毒核酸一起装配成完整的新病毒把外壳与病毒核酸一起装配成完整的新病毒.最后最后:大肠杆菌死亡并破裂，释放出里面的大肠杆菌死亡并破裂，释放出里面的病毒，新一代病毒开始新的生命旅程病毒，新一代病毒开始新的生命旅程成熟后释放问题：问题：噬菌体裂解细菌全步骤看：随着时

16、间的推移，细菌的数量变得越来越少，这是因为它们被细菌病毒杀死了，这种现象也称为“溶菌”现象。“溶菌”现象。1.有囊膜的病毒多以有囊膜的病毒多以出芽出芽出芽出芽或或胞吐胞吐胞吐胞吐方式释放。方式释放。Budding Exocytosis有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。问题：问题：病毒粒子是如何从细胞中释放的病毒粒子是如何从细胞中释放的？还有其他方式吗还有其他方式吗？2.无囊膜的病毒多以无囊膜的病毒多以细胞裂解细胞裂解细胞裂解细胞裂解方式释放。方式释放。L

17、ysis，溶菌现象，溶菌现象温和噬菌体温和噬菌体温和噬菌体温和噬菌体前噬菌体前噬菌体前噬菌体前噬菌体溶原性细菌溶原性细菌溶原性溶原性溶原性溶原性：温温和和噬噬菌菌体体具具有有的的这这种种产产生生成成熟熟子子代代噬噬菌菌体体颗颗粒粒和和裂裂解解宿主菌的潜在能力。宿主菌的潜在能力。含有温和噬菌体的含有温和噬菌体的DNADNA，而又找不到形态上可，而又找不到形态上可见的噬菌体粒子的宿主细菌叫见的噬菌体粒子的宿主细菌叫溶原性细菌溶原性细菌。溶原性细菌的基本特性溶原性细菌的基本特性：自发裂解自发裂解 诱发裂解诱发裂解 免疫性免疫性 复愈性复愈性 溶原转变溶原转变温和噬菌体温和噬菌体前噬菌体前噬菌体宿主菌

18、细胞质内类似宿主菌细胞质内类似宿主菌细胞质内类似宿主菌细胞质内类似质粒形质粒形质粒形质粒形式的噬菌体核酸式的噬菌体核酸式的噬菌体核酸式的噬菌体核酸状状态1游离游离游离游离的具有感染性的噬菌体的具有感染性的噬菌体的具有感染性的噬菌体的具有感染性的噬菌体颗粒颗粒颗粒颗粒状状态2状状态3烈性噬菌体与温和噬菌体的生活史比较：烈性噬菌体与温和噬菌体的生活史比较：吸吸附附侵侵入入增增殖殖成成熟熟裂裂解解整整合合同同步步复复制制自自发发或或诱诱导导多次循环多次循环裂解性循环裂解性循环溶原性循环溶原性循环病毒的溶原性病毒的溶原性水痘水痘潜伏在脊髓后根神经节或颅神经的感觉神经节潜伏在脊髓后根神经节或颅神经的感觉

19、神经节水痘带状疱疹病毒水痘带状疱疹病毒（VZVVZV，HHV-3HHV-3）外伤外伤发热发热问题问题1：HIV为什么那么难被清除？其为什么那么难被清除？其特点是什么？特点是什么？问题问题2：病毒为什么还能藏起来？：病毒为什么还能藏起来？溶原性溶原性溶原性溶原性：温温和和病病毒毒粒粒子子具具有有的的这这种种产产生生成成熟熟病病毒毒颗颗粒粒和和裂裂解解宿宿主主细胞的潜在能力。细胞的潜在能力。病毒病毒的的增殖过程增殖过程1、病毒、病毒吸附吸附到易感细胞表面到易感细胞表面2、穿入穿入细胞内细胞内3、脱去衣壳脱去衣壳、暴露核酸、暴露核酸4、生物合成生物合成5、装配装配6、成熟释放成熟释放第三节第三节 病

20、毒的繁殖病毒的繁殖考一考你哦！考一考你哦！1.病毒复制周期中感染细胞的第一步是病毒复制周期中感染细胞的第一步是吸附吸附，与隐蔽期，与隐蔽期有关的是有关的是生物合成生物合成。2.病毒的增殖方式是病毒的增殖方式是复制复制3.病毒合成的蛋白质主要包括病毒合成的蛋白质主要包括结构蛋白结构蛋白和和功能蛋白功能蛋白。4.无包膜病毒体多数通过无包膜病毒体多数通过细胞裂解细胞裂解释放，有包膜病毒体释放，有包膜病毒体主要通过主要通过出芽出芽方式释放。方式释放。5.病毒的复制周期包括病毒的复制周期包括吸附、侵入、脱壳、生物合成吸附、侵入、脱壳、生物合成_和组织释放和组织释放五个阶段。五个阶段。6.病毒粒子个体的生

21、长过程，包括病毒粒子个体的生长过程，包括核酸复制核酸复制+蛋白质合蛋白质合成成病毒粒子病毒粒子病毒粒子并病毒粒子并无个体的生长过程无个体的生长过程，而只有其两种基本成分的，而只有其两种基本成分的合成和装配，即：核酸复制合成和装配，即：核酸复制+蛋白质合成蛋白质合成病毒粒子病毒粒子下列说法错误的是？下列说法错误的是？1.决定病毒体感染细胞的关键物质是决定病毒体感染细胞的关键物质是_。A衣壳 B包膜 C核酸 D刺突 E核蛋白2、病毒包膜的特点不包括、病毒包膜的特点不包括_。A来源于宿主细胞 B镶嵌有细胞编码的蛋白 C可被脂溶剂溶解 D决定病毒感染细胞的宿主特异性 E具有抗原性3、子代病毒释放的途径中不包括子代病毒释放的途径中不包括 _。A细胞裂解释放 B出芽释放 C整合释放知识回顾知识回顾4 病毒病毒的繁殖的繁殖CBB