医学微生物学课件14.病毒的基本性状

病毒（病毒（Virus）是一类体积微小，结构简单，）是一类体积微小，结构简单，只有一种类型核酸（只有一种类型核酸（DNA或或RNA），），在活的易感在活的易感细胞内以复制方式增殖细胞内以复制方式增殖的性质十分特殊的非细胞的性质十分特殊的非细胞生命形式。生命形式。病病 毒毒 学学n体积微小，以体积微小，以nm为测量单位为测量单位；n结构简单，只含一种类型核酸的非细胞型微生物；结构简单，只含一种类型核酸的非细胞型微生物；n严格易感活细胞内寄生，以复制方式增殖；严格易感活细胞内寄生，以复制方式增殖；n对干扰素敏感，对抗生素不敏感。对干扰素敏感，对抗生素不敏感。病毒的基本特点病毒的基本特点 （一）病毒是传染病的主要病原体一）病毒是传染病的主要病原体 1.约约75%的人类传染病由病毒所致的人类传染病由病毒所致 2.部分病毒传播迅速，短期内可造成大流行，部分病毒传播迅速，短期内可造成大流行，如：流感病毒。如：流感病毒。3.有些病毒侵犯重要器官，病死率高有些病毒侵犯重要器官，病死率高/留下后遗症。留下后遗症。如：狂犬病如：狂犬病V 狂犬病狂犬病 乙脑乙脑V 乙脑乙脑 痴呆、聋哑。痴呆、聋哑。病毒病毒与人类的关系与人类的关系（二）病毒可致先天畸型（二）病毒可致先天畸型 如：风疹如：风疹V（三）病毒可引起免疫缺陷（三）病毒可引起免疫缺陷 如：如：HIV（四）病毒与肿瘤的形成相关（四）病毒与肿瘤的形成相关 如：如：HBV 原发性肝癌原发性肝癌 EBV 鼻咽癌鼻咽癌 至今尚未找到抗病毒的特效药，至今尚未找到抗病毒的特效药，因而对于因而对于病毒性疾病，应以预防为主。病毒性疾病，应以预防为主。病病 毒毒 的的 基基 本本 性性 状状 病毒的存在形式病毒的存在形式细胞外的结构形式：细胞外的结构形式：病毒体病毒体 具有感染性的完整的病毒颗粒具有感染性的完整的病毒颗粒细胞内的基因形式：细胞内的基因形式：感染性核酸感染性核酸一、病毒的大小与形态一、病毒的大小与形态 1.测量单位为纳米（测量单位为纳米（nm，1/1000 m），需），需电镜观察。电镜观察。150nm 大型病毒（最大大型病毒（最大300 nm）（一）病毒的大小（一）病毒的大小 葡萄球菌葡萄球菌（1000nm1000nm）牛痘病毒牛痘病毒300250nm300250nmABCDEFG立克次体立克次体450nm450nm衣原体衣原体390nm390nmA A、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 (65 95nm)(65 95nm)B B、腺病毒、腺病毒 (70nm)(70nm)C C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm)(30nm)D D、乙脑病毒、乙脑病毒 (40nm)(40nm)E E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm)(10nm)F F、流感病毒、流感病毒 (100nm)(100nm)GG、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒2.测量方法：测量方法：电子显微镜：最准确电子显微镜：最准确超速离心沉淀法超速离心沉淀法超滤膜法超滤膜法其他：电离辐射或其他：电离辐射或X射线技术射线技术（二）病毒的形态（二）病毒的形态多数多数V：球形球形/近似球形（流感近似球形（流感V、HBV、HIV）少数少数V：杆状（烟草花叶杆状（烟草花叶V）丝状（部分流感丝状（部分流感V）子弹状（狂犬病子弹状（狂犬病V）砖块状（痘砖块状（痘V）蝌蚪状（噬菌体）等蝌蚪状（噬菌体）等 流感流感V流感病毒流感病毒HBVHBV乙脑病毒乙脑病毒HIVHIV多数病毒呈球形或近似球形多数病毒呈球形或近似球形多数病毒呈球形或近似球形多数病毒呈球形或近似球形砖形（痘病毒）（痘病毒）子弹形（狂犬病病毒）（狂犬病病毒）蝌蚪形（噬菌体）（噬菌体）杆状（烟草花叶病毒）（烟草花叶病毒）病毒结构病毒结构辅助结构辅助结构 基本结构基本结构（核衣壳）（核衣壳）核心核心衣壳衣壳包膜包膜二、病毒的结构与化学组成二、病毒的结构与化学组成 1.1.核心核心：核酸（核酸（DNA或或RNA）功能：（功能：（1）决定病毒遗传、变异和复制。）决定病毒遗传、变异和复制。（2）病毒分类依据之一）病毒分类依据之一 DNA-V 病毒按核酸构成不同分两大类病毒按核酸构成不同分两大类 RNA-V 2.2.衣壳衣壳capsid 壳粒壳粒 多肽多肽（1）壳粒排列不同）壳粒排列不同 形成形成V衣壳结构的几种衣壳结构的几种 对称类型对称类型 20面体对称型面体对称型 螺旋对称型螺旋对称型 复合对称型复合对称型 20面体对称型：病毒核酸浓集在一起形成球面体对称型：病毒核酸浓集在一起形成球形或近似球形，外周的壳粒呈形或近似球形，外周的壳粒呈20面体对称排列，面体对称排列，20面体的每个面都呈等边三角形，由许多壳粒镶面体的每个面都呈等边三角形，由许多壳粒镶嵌组成。如脊髓灰质炎病毒等。嵌组成。如脊髓灰质炎病毒等。螺旋对称型：病毒核酸呈盘旋状，壳粒沿螺旋对称型：病毒核酸呈盘旋状，壳粒沿着螺旋形的病毒核酸链对称排列。见于大多数着螺旋形的病毒核酸链对称排列。见于大多数杆状病毒、弹状病毒、流感病毒等。杆状病毒、弹状病毒、流感病毒等。复合对称型：病毒体结构较复杂，既有螺旋对复合对称型：病毒体结构较复杂，既有螺旋对称又有立体对称型式。壳体由头部和尾部组成，包称又有立体对称型式。壳体由头部和尾部组成，包装有病毒核酸的头部通常呈装有病毒核酸的头部通常呈20面体对称，尾部呈螺面体对称，尾部呈螺旋对称。具有复合对称结构的典型例子是噬菌体。旋对称。具有复合对称结构的典型例子是噬菌体。（2）衣壳的功能）衣壳的功能保护病毒基因组保护病毒基因组决定病毒的免疫原性决定病毒的免疫原性介导病毒吸附易感细胞（无包膜病毒）介导病毒吸附易感细胞（无包膜病毒）有毒性作用有毒性作用分类的依据：分类的依据：20面体对称型病毒面体对称型病毒 螺旋对称型病毒螺旋对称型病毒 复合对称型病毒复合对称型病毒3.3.包膜包膜（1）来源：宿主细胞膜或核膜。）来源：宿主细胞膜或核膜。（2）部分）部分V包膜有钉状突起包膜有钉状突起：包膜子粒（包膜子粒（peplomere）或刺突（或刺突（spike）如：流感如：流感V的的HA和和NA包膜包膜NAHA包膜包膜（3）包膜的包膜的作用：作用：与包膜与包膜V致病性有关致病性有关 参与病毒对易感细胞的吸附与穿入参与病毒对易感细胞的吸附与穿入 包膜脂蛋白包膜脂蛋白 发热、中毒症状。发热、中毒症状。构成构成V体表面体表面Ag 含脂质较多，对脂溶剂敏感。含脂质较多，对脂溶剂敏感。分类的依据：分类的依据：包膜包膜V、裸露、裸露V。小结小结1.病毒的基本结构：核心病毒的基本结构：核心+衣壳衣壳 核衣壳，也称核衣壳，也称裸露病毒。裸露病毒。2.病毒的基本化学成分：核酸病毒的基本化学成分：核酸+蛋白质蛋白质3.病毒最重要的特点：一种核酸，无细胞结构。病毒最重要的特点：一种核酸，无细胞结构。4.病毒蛋白质：病毒蛋白质：结构蛋白：包膜蛋白、衣壳蛋白、基质蛋白。结构蛋白：包膜蛋白、衣壳蛋白、基质蛋白。非结构蛋白：酶类、调节蛋白、特殊功能蛋白。非结构蛋白：酶类、调节蛋白、特殊功能蛋白。类类病毒：只含具侵染性的病毒：只含具侵染性的RNA。卫卫星星病毒病毒：只含有只含有RNA或或DNA，复制需要真病毒的协助复制需要真病毒的协助。朊朊病毒：只含病毒：只含具侵染性的具侵染性的蛋白蛋白质质。亚病毒亚病毒真病毒：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。三、病毒的增殖三、病毒的增殖（一）病毒增殖的条件（一）病毒增殖的条件 活细胞活细胞-严格寄生性严格寄生性 敏感细胞敏感细胞-选择性选择性（亲嗜性）（亲嗜性）（二）（二）病毒增殖的方式：复制病毒增殖的方式：复制吸附吸附穿入穿入脱壳脱壳生物合成生物合成组装与释放组装与释放复制复制(replication)(replication)以病毒基因为模板，籍以病毒基因为模板，籍DNADNA多聚酶、多聚酶、RNARNA多多聚酶等，指令受感染细胞停止合成细胞的蛋白质聚酶等，指令受感染细胞停止合成细胞的蛋白质与核酸，转为复制病毒的基因组，转录、翻译出与核酸，转为复制病毒的基因组，转录、翻译出相应的病毒蛋白，释放出子代病毒。相应的病毒蛋白，释放出子代病毒。复制周期复制周期吸附吸附分两个阶段：分两个阶段：分两个阶段：分两个阶段：1.1.静静静静电电电电吸吸吸吸附附附附：病病病病毒毒毒毒体体体体与与与与细细细细胞胞胞胞接接接接触触触触，进进进进行行行行静静静静电电电电结结结结合合合合。非特异性、可逆。非特异性、可逆。非特异性、可逆。非特异性、可逆。2.2.真正的吸附：病毒体表面的真正的吸附：病毒体表面的真正的吸附：病毒体表面的真正的吸附：病毒体表面的配体配体配体配体蛋白与易感蛋白与易感蛋白与易感蛋白与易感细胞表面特异性细胞表面特异性细胞表面特异性细胞表面特异性受体受体受体受体相结合，如相结合，如相结合，如相结合，如HIVHIV的包膜糖的包膜糖的包膜糖的包膜糖蛋白蛋白蛋白蛋白gp120gp120的受体是人的受体是人的受体是人的受体是人ThTh细胞表面细胞表面细胞表面细胞表面CD4CD4分子。分子。分子。分子。穿入穿入 病毒体吸附在宿主细胞膜上后，可通过数病毒体吸附在宿主细胞膜上后，可通过数病毒体吸附在宿主细胞膜上后，可通过数病毒体吸附在宿主细胞膜上后，可通过数种穿入方式进入细胞。种穿入方式进入细胞。种穿入方式进入细胞。种穿入方式进入细胞。1 1融合融合融合融合 -有包膜病毒，病毒包膜与细胞膜融合，有包膜病毒，病毒包膜与细胞膜融合，有包膜病毒，病毒包膜与细胞膜融合，有包膜病毒，病毒包膜与细胞膜融合，病毒的核衣壳进入胞浆。病毒的核衣壳进入胞浆。病毒的核衣壳进入胞浆。病毒的核衣壳进入胞浆。2 2胞饮胞饮胞饮胞饮-无包膜病毒，由于细胞膜内陷整个病无包膜病毒，由于细胞膜内陷整个病无包膜病毒，由于细胞膜内陷整个病无包膜病毒，由于细胞膜内陷整个病毒被吞饮入胞内形成囊泡，此时病毒在胞浆中仍毒被吞饮入胞内形成囊泡，此时病毒在胞浆中仍毒被吞饮入胞内形成囊泡，此时病毒在胞浆中仍毒被吞饮入胞内形成囊泡，此时病毒在胞浆中仍被胞膜覆盖。被胞膜覆盖。被胞膜覆盖。被胞膜覆盖。脱壳脱壳 脱去蛋白质外壳，释放核酸的过程。穿入和脱壳脱去蛋白质外壳，释放核酸的过程。穿入和脱壳是连续的过程，失去病毒体的完整性被称为是连续的过程，失去病毒体的完整性被称为“脱壳脱壳”。从脱壳到出现新的感染病毒之间叫从脱壳到出现新的感染病毒之间叫“隐蔽期隐蔽期”。多数病毒在穿入细胞时在宿主细胞溶酶体酶作用多数病毒在穿入细胞时在宿主细胞溶酶体酶作用下，衣壳裂解，释放核酸。下，衣壳裂解，释放核酸。生物合成生物合成 步骤步骤由病毒核酸转录由病毒核酸转录mRNA由由mRNA转译早期蛋白转译早期蛋白（非结构蛋白）（非结构蛋白）早期蛋白的功能：抑制宿主早期蛋白的功能：抑制宿主细胞细胞DNA、RNA与蛋白质与蛋白质的合成；合成包涵体的基质的合成；合成包涵体的基质蛋白，成为病毒复制与形成蛋白，成为病毒复制与形成的场所；合成某些酶类，主的场所；合成某些酶类，主要为合成子代核酸所需要的要为合成子代核酸所需要的多聚酶。多聚酶。病毒核酸的复制病毒核酸的复制合成晚期蛋白合成晚期蛋白（结构蛋白）（结构蛋白）主要是合成子代病毒的衣壳、酶类以主要是合成子代病毒的衣壳、酶类以及在病毒成形中起作用的非结构蛋白；及在病毒成形中起作用的非结构蛋白；在晚期主要由子代核酸转录在晚期主要由子代核酸转录mRNA，再转译为晚期蛋白。再转译为晚期蛋白。组装与成熟组装与成熟 病毒核酸与衣壳装配在一起，病毒核酸与衣壳装配在一起，形成子病毒。绝大多数形成子病毒。绝大多数DNADNA病毒病毒在细胞核内组装，在细胞核内组装，RNARNA病毒和痘病毒和痘病毒在细胞浆内组装。病毒在细胞浆内组装。裂解式：裸露病毒或裂解式：裸露病毒或RNARNA病毒病毒出芽式出芽式:包膜病毒包膜病毒 释放方式：释放方式：整合式：致瘤病毒整合式：致瘤病毒 融合式：巨细胞病毒、麻疹病毒。融合式：巨细胞病毒、麻疹病毒。释放方式：释放方式：吸附吸附穿入穿入脱壳脱壳