病毒基本形状-课件

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1、 病毒的基本形状病毒的基本形状 2019-4-12024/9/101 病毒的基本形状 2019-什么是病毒？什么是病毒？病毒是一类体积微小、结构简单、只含有一种类病毒是一类体积微小、结构简单、只含有一种类型的核酸、严格细胞内寄生的、对抗生素不敏感，型的核酸、严格细胞内寄生的、对抗生素不敏感，而对干扰素敏感的非细胞型微生物。而对干扰素敏感的非细胞型微生物。病毒体：病毒体：具有一定形态结构和感染性的完具有一定形态结构和感染性的完整病毒颗粒。整病毒颗粒。2024/9/102什么是病毒？2022/9/282n 3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。2024/9/103 3000BC，埃及孟非

2、思壁画中长老患小儿麻痹症。2022/1 1、18921892年，俄国学者伊凡诺夫斯基发现烟草花叶病原体能年，俄国学者伊凡诺夫斯基发现烟草花叶病原体能 通过细菌滤器，并定名为滤过性病原。通过细菌滤器，并定名为滤过性病原。 2 2、18981898年，荷兰学者年，荷兰学者BeijerinckBeijerinck命名此种病原体为病毒。命名此种病原体为病毒。 3 3、18981898年，德国学者年，德国学者LoefflerLoeffler和和FroschFrosch发现了口蹄疫病发现了口蹄疫病 毒毒, ,揭开动物病毒学新篇章揭开动物病毒学新篇章 。4 4、十年后，相继发现了鸡瘟病毒（、十年后，相继发现

3、了鸡瘟病毒（19001900年）、黄热病毒年）、黄热病毒 （19011901年）、鸡痘病毒（年）、鸡痘病毒（19021902年）、狂犬病病毒（年）、狂犬病病毒（19031903 年）、鸡白细胞增生病病毒（年）、鸡白细胞增生病病毒（19081908年）、细菌病毒年）、细菌病毒-噬噬 菌体（菌体（19151915、19171917年）等。年）等。病毒的发现病毒的发现2024/9/1041、1892年，俄国学者伊凡诺夫斯基发现烟草花叶病原体能 病毒与其他微生物的比较病毒与其他微生物的比较特性特性病毒病毒细菌细菌支原体支原体 立克次体立克次体 衣原体衣原体真菌真菌通过细菌通过细菌滤器滤器+ + - -

4、 - -+ +- -结构结构非细胞非细胞原核原核原核原核原核原核原核原核真核真核有无细胞壁有无细胞壁- -+ +- -+ + + +核酸类型核酸类型DNADNA或或RNARNADNADNARNARNADNADNARNARNADNADNARNARNADNADNARNARNADNADNARNARNA在人工培养在人工培养基上生长基上生长- -+ + +- - -+ +增殖方式增殖方式复制复制二分裂二分裂二分裂二分裂二分裂二分裂二分裂二分裂芽生等芽生等抗生素敏感抗生素敏感- -+ + + + + +干扰素敏感干扰素敏感+ +- - - - - -2024/9/105病毒与其他微生物的比较特性病毒细菌支

5、原体立克次体衣原体真菌通病毒性疾病的现状及特点病毒性疾病的现状及特点传播性广传播性广, ,占传染病的占传染病的8080。病死率高病死率高持续感染持续感染与肿瘤发病有关与肿瘤发病有关2024/9/106病毒性疾病的现状及特点传播性广,占传染病的80。2022/葡萄球菌(1000nm） 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

6、( 100nm )G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒病毒的大小病毒的大小2020300nm300nm左右左右2024/9/107葡萄球菌 牛痘病毒ABCDEFG立克次体衣原体A、大肠杆菌噬形态：球形、杆状或丝状、砖形、子弹形、蝌蚪形等形态：球形、杆状或丝状、砖形、子弹形、蝌蚪形等2024/9/108形态：球形、杆状或丝状、砖形、子弹形、蝌蚪形等2022/9/X线晶体衍射法2024/9/109X线晶体衍射法2022/9/2892024/9/10102022/9/2810研究病毒大小形态学的方法研究病毒大小形态学的方法 电子显微镜检查法电子显微镜检查法 超过滤法超过滤法 超速离心法超速离心法 X X线

7、晶体衍射法线晶体衍射法2024/9/1011研究病毒大小形态学的方法 电子显微镜检查法2022/9/28病毒的结构和化学组成病毒的结构和化学组成基本结构：基本结构： nucleocapsid nucleocapsid 辅助结构：辅助结构：viral viral envelopeenvelope核衣壳核衣壳核心核心衣壳衣壳一种类型的核酸一种类型的核酸小量非结构蛋白小量非结构蛋白壳粒壳粒螺旋对称螺旋对称20面体立体对称面体立体对称复合对称复合对称包膜包膜蛋白质蛋白质多糖多糖脂类脂类2024/9/1012病毒的结构和化学组成核衣壳核心衣壳一种类型的核酸小量非结构蛋病毒体结构模式图病毒体结构模式图壳粒

8、壳粒衣壳衣壳核心（核样物）核心（核样物）核衣壳核衣壳包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒/棘突棘突2024/9/1013病毒体结构模式图壳粒衣壳核心（核样物）核衣壳包膜包膜病毒包膜化学组成病毒核酸化学组成病毒核酸 是病毒中心结构是病毒中心结构一种类型核酸存在：一种类型核酸存在： 或或差别显著：差别显著：3 3b b400400b b形状：线性形状：线性/ /环状环状 単链単链/ /双链双链/ /分阶段分阶段 功能：功能：病毒增殖、遗传变异病毒增殖、遗传变异 决定病毒的特性决定病毒的特性 部分具有感染性部分具有感染性2024/9/1014化学组成病毒核酸 是病毒中心结构2022/9/2814

9、化学组成病毒蛋白质（化学组成病毒蛋白质（70%70%） 结构蛋白：衣壳结构蛋白：衣壳capsid, capsid, 胞膜胞膜envelope proteinenvelope protein 非结构蛋白：非结构蛋白：DNADNA聚合酶聚合酶 逆转录酶等逆转录酶等 酶酶: : 与病毒复制有关的酶；与病毒复制有关的酶； 与致病有关的酶；与致病有关的酶； 调控蛋白：调控蛋白：HIV Tat,rev etcHIV Tat,rev etc2024/9/1015化学组成病毒蛋白质（70%）2022/9/28152024/9/1016化学组成病毒脂类和糖类化学组成病毒脂类和糖类糖类糖类 糖蛋白糖蛋白 包膜包膜

10、 脂类脂类磷脂磷脂胆固醇胆固醇 包膜包膜 中性脂肪中性脂肪2022/9/2816化学组成病毒脂类和糖类糖类 糖病毒衣壳病毒衣壳病毒病毒2020面体立体对称模式图面体立体对称模式图病毒衣壳病毒衣壳病毒的壳粒数目和排列不同。根据壳粒的排列方式病毒的壳粒数目和排列不同。根据壳粒的排列方式包括：包括：20面体立体对称面体立体对称/螺旋对称螺旋对称/复合对称复合对称(12个顶角个顶角30个棱边个棱边)2024/9/1017病毒衣壳病毒20面体立体对称模式图病毒衣壳(12个顶角30五邻体五邻体顶角顶角六邻体六邻体（三角形（三角形面）面）2024/9/1018五邻体顶角六邻体（三角形面）2022/9/281

11、820面体面体Icosahedral symmetry腺腺V 触须样纤维触须样纤维2024/9/101920面体Icosahedral symmetry腺V 触须病毒衣壳病毒衣壳螺旋对称模式图螺旋对称模式图流感流感V2024/9/1020病毒衣壳螺旋对称模式图流感V2022/9/2820病毒衣壳病毒衣壳复合对称模式图复合对称模式图2024/9/1021病毒衣壳复合对称模式图2022/9/2821病毒衣壳病毒衣壳电镜照片电镜照片2024/9/1022病毒衣壳电镜照片2022/9/2822衣壳的主要功能：衣壳的主要功能：u 保护病毒核酸保护病毒核酸u 参与感染过程参与感染过程u 具有抗原性具有抗原

12、性2024/9/1023衣壳的主要功能：2022/9/2823病毒包膜病毒包膜: :包绕在病毒衣壳外面双层膜。包绕在病毒衣壳外面双层膜。蛋白质蛋白质/ /多糖多糖/ /脂类；有些病毒胞膜表面有脂类；有些病毒胞膜表面有突起，称为棘突如突起，称为棘突如HA/NA,HA/NA,赋予病毒特殊功赋予病毒特殊功能。有胞膜病毒对脂溶剂敏感。能。有胞膜病毒对脂溶剂敏感。2024/9/1024病毒包膜:包绕在病毒衣壳外面双层膜。蛋白质/多糖/脂类；有些包膜的主要功能：包膜的主要功能：u 维护病毒体结构的完整性维护病毒体结构的完整性u 与病毒入侵感染有关与病毒入侵感染有关u 具有抗原性具有抗原性2024/9/10

13、25包膜的主要功能：2022/9/2825病毒的增殖病毒的增殖吸附吸附(Adsorption)(Adsorption)穿入穿入(Penetration)(Penetration)脱壳脱壳(Uncoating)(Uncoating)生物合成生物合成(Biosynthesis)(Biosynthesis)装配与释放装配与释放(Assembly and Release)(Assembly and Release)virus replication circle:2024/9/1026病毒的增殖吸附(Adsorption)virus repli2024/9/1027病毒复制周期病毒复制周期2022/9

14、/2827病毒复制周期吸附Adsorption（几分至几十分钟）2024/9/1028静电：非特异可逆，与静电：非特异可逆，与NaNa+ + Mg Mg2+2+ Ca Ca2+2+受体：特异不可逆受体：特异不可逆吸附Adsorption（几分至几十分钟）2022/9/282024/9/1029几种常见病毒配体与宿主细胞的受体几种常见病毒配体与宿主细胞的受体病毒病毒病毒配体病毒配体宿主细胞受体宿主细胞受体脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒VP1-VP3特异膜受体特异膜受体鼻病毒鼻病毒VP1-VP3ICAM1ECHOVP1-VP3连接素连接素甲型流感病毒甲型流感病毒HA唾液酸唾液酸麻疹病毒麻疹病毒HAC

15、D46EBVgp330CD21HIVgp120CD4 CCR5 CXCR4狂犬病毒狂犬病毒gpG乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体2022/9/2829几种常见病毒配体与宿主细胞的受体病毒病穿入穿入Penetration融合融合-有包膜病毒有包膜病毒胞饮胞饮-无包膜病毒无包膜病毒核酸直接穿入核酸直接穿入- -噬菌体噬菌体在溶酶体酶作用在溶酶体酶作用下脱壳。下脱壳。病毒产生脱壳酶病毒产生脱壳酶流感流感V在壳内转录在壳内转录脱壳脱壳Uncoating2024/9/1030穿入Penetration融合-有包膜病毒在溶酶体酶作用生物合成Biosynthesis（隐蔽期电镜血清隐蔽期电镜血清学方法查不到学方法查

16、不到V V）6 6大类型：大类型： 双链双链DNADNA病毒病毒 单链单链DNADNA病毒病毒 单正链单正链RNARNA病毒病毒 单负链单负链RNARNA病毒病毒 双链双链RNARNA病毒病毒 逆转录病毒逆转录病毒 2024/9/1031生物合成Biosynthesis（隐蔽期电镜血清学方法查不到dsDNA病毒复制示意图病毒复制示意图亲代亲代DNA mRNA DNA mRNA 早期蛋白早期蛋白( (DNA多聚酶）多聚酶）子代子代DNA DNA 子代子代mRNAmRNA 晚期蛋白（结构蛋白）晚期蛋白（结构蛋白） 核合成核合成DNA DNA 子代病毒子代病毒胞质合成蛋白，痘病毒除外胞质合成蛋白，痘

17、病毒除外半保留复制半保留复制2024/9/1032 RNA聚合酶聚合酶dsDNA病毒复制示意图亲代DNA mRNA 単链単链DNA病毒（病毒（ssDNA) DNA聚合酶聚合酶亲代亲代DNA 中间体中间体(dsDNA) 解链解链 新合成互补链复制子代新合成互补链复制子代 ssDNA2024/9/1033単链DNA病毒（ssDNA)2022/9/2833单正链单正链RNA=mRNA RNA=mRNA 非结构蛋白非结构蛋白(RNA(RNA聚合酶）聚合酶） 中间复制体中间复制体 RNA 正链翻译晚期蛋白正链翻译晚期蛋白 负链复制子代核酸负链复制子代核酸单负链单负链RNA RNA 正链正链 RNA RN

18、A 中间复制体中间复制体（依赖（依赖RNARNA的的RNARNA多聚酶）多聚酶） 正链正链复制子代核酸复制子代核酸蛋白蛋白RNARNA病毒复制示意图病毒复制示意图2024/9/1034单正链RNA=mRNA 非结构蛋白(RNA聚合酶dsRNA病毒复制病毒复制 RNA聚合酶聚合酶dsRNA 转录转录mRNA 早期蛋早期蛋-sRNA +RNA -RNA仅由负链复制仅由负链复制+RNA，再由，再由+RNA复制出新的复制出新的-RNA,子代子代RNA全部新合成全部新合成 2024/9/1035dsRNA病毒复制 2022/9/2835 逆转录病毒复制示意图逆转录病毒复制示意图RNA:DNARNA酶酶H

19、DNA聚合酶聚合酶双链双链+dsRNA2024/9/1036RNA 逆转录病毒复制示意图RNA:DNARNA酶HDNA聚合酶双2024/9/10372022/9/2837释放释放裂解（裂解（DisintegrationDisintegration）: naked virus : naked virus cause the host cell lysiscause the host cell lysis出芽（出芽（BuddingBudding）: enveloped viruses: enveloped viruses装配区域：装配区域：DNADNA病毒病毒 核内（除痘病毒）核内（除痘病毒） R

20、NARNA病毒病毒 胞质（除流感病毒胞质（除流感病毒）组装组装2024/9/1038释放装配区域：DNA病毒 核内（除痘病毒）组装2022/缺陷病毒：缺陷病毒：因病毒基因组不完整或基因发生改变，因病毒基因组不完整或基因发生改变， 而不能进行正常增殖所产生的子代病毒。而不能进行正常增殖所产生的子代病毒。辅助病毒：辅助病毒：可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒。可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒。顿挫感染：顿挫感染：病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病毒增病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病毒增 殖提供所需要的酶、能量及必要的成分则病殖提供所需要的酶、能量及必要的成分则病 毒在细胞中不能合成本身的成分，

21、称为顿毒在细胞中不能合成本身的成分，称为顿 挫感染。挫感染。非容纳细胞非容纳细胞/ /容纳细胞容纳细胞。干扰现象：干扰现象：两种病毒感染同一种细胞，常发生一种病毒两种病毒感染同一种细胞，常发生一种病毒 抑制另一种病毒复制的现象，称干扰现象。抑制另一种病毒复制的现象，称干扰现象。 机制：机制：IFNIFN、受体、缺陷干扰颗粒（、受体、缺陷干扰颗粒（DIPDIP）。）。与病毒增殖有关的异常现象与病毒增殖有关的异常现象2024/9/1039缺陷病毒：因病毒基因组不完整或基因发生改变， 与病毒增殖有关 病毒遗传变异病毒遗传变异基因突变基因突变条件致死性突变株：条件致死性突变株： 如如温度敏感突变株温度

22、敏感突变株tsts，28283535可增殖可增殖, ,而而37374040不能增殖，具有减低毒力不能增殖，具有减低毒力而保持免疫原性的特点。脊髓灰质炎病毒疫苗而保持免疫原性的特点。脊髓灰质炎病毒疫苗 宿主范围突变株：宿主范围突变株：病毒基因组改变影响了对宿主病毒基因组改变影响了对宿主细胞的感染范围，可感染野生型病毒所不能感染的细胞的感染范围，可感染野生型病毒所不能感染的细胞。狂犬病疫苗；流感病毒基因分析细胞。狂犬病疫苗；流感病毒基因分析缺陷型干扰突变株：缺陷型干扰突变株：碱基缺失引起突变，核酸较碱基缺失引起突变，核酸较正常病毒少或结构重排。正常病毒少或结构重排。 耐药突变株：靶酶基因改变耐药突

23、变株：靶酶基因改变 对药物产生耐药对药物产生耐药2024/9/1040 病毒遗传变异基因突变2022/9/2840病毒的基因重组病毒的基因重组基因重组与重配基因重组与重配基因重组：两病毒的基基因重组：两病毒的基因组发生互换，产生具因组发生互换，产生具有两个亲代病毒特性的有两个亲代病毒特性的子代病毒，并能继续增子代病毒，并能继续增殖。殖。活活V+活活V活活V+死死V 交叉复活交叉复活死死V+死死V+多重复活多重复活基因重组基因重组基因重配基因重配2024/9/1041病毒的基因重组基因重组与重配基因重组：两病毒的基因组发生互换基因整合基因整合 病毒基因病毒基因DNADNA插入到宿主细胞插入到宿主

24、细胞DNADNA中中 病毒基因变异病毒基因变异 DNADNA 宿主细胞癌变宿主细胞癌变2024/9/1042基因整合 病毒基因DNA插入到宿主细胞DNA中 2022/互补作用互补作用 当两株病毒感染同一细胞时，有其中一个病毒当两株病毒感染同一细胞时，有其中一个病毒株提供另一个病毒增殖所必须而不能生成的基因株提供另一个病毒增殖所必须而不能生成的基因产物，使后者能增殖。产物，使后者能增殖。表型混合表型混合 一种病毒的衣壳或包膜可以包在另一种病毒体一种病毒的衣壳或包膜可以包在另一种病毒体的核酸外面，称为表型混合。的核酸外面，称为表型混合。多倍体多倍体 有些病毒的不同株同时感染同一细胞，许多基有些病毒

25、的不同株同时感染同一细胞，许多基因组的子代病毒常是多倍体。因组的子代病毒常是多倍体。基因产物的相互作用基因产物的相互作用2024/9/1043互补作用基因产物的相互作用2022/9/2843表型混合和核壳转移表型混合和核壳转移2024/9/1044表型混合和核壳转移2022/9/2844灭活灭活灭活灭活 inactivationinactivationinactivationinactivation保存病毒保存病毒保存病毒保存病毒1. 1. 1. 1. 温度：温度：温度：温度：5 5 5 56 6 6 660606060 C C C C30min 30min 30min 30min 灭活灭活灭

26、活灭活2. pH2. pH2. pH2. pH：59 59 59 59 稳定稳定稳定稳定3. 3. 3. 3. 射线：射线：射线：射线：X X X X，UV UV UV UV 灭活灭活灭活灭活物物理理因因素素理理化化因因素素对对病病毒毒影影响响目目的的2024/9/1045灭活 inactivation1. 温度：5660 C1. 1. 脂溶剂脂溶剂和去污剂（乙醚实验）和去污剂（乙醚实验）2. 2. 酚类、酚类、醛类和醇类（甲醛灭活制疫苗）醛类和醇类（甲醛灭活制疫苗）3. 3. 氧化剂、卤素及其氧化剂、卤素及其他化合物他化合物4. 4. 抗生素和干扰素抗生素和干扰素化化 学学 因因 素素理化因

27、素对病毒影响理化因素对病毒影响2024/9/10461. 脂溶剂和去污剂（乙醚实验）化 理化因素对病毒影响202理理化化因因素素对对病病毒毒影影响响核心核心衣壳衣壳包膜包膜刺突刺突酸、碱、酸、碱、酸、碱、酸、碱、醛、酚、醇、醛、酚、醇、醛、酚、醇、醛、酚、醇、温度温度温度温度脂溶剂、去污剂、冻融脂溶剂、去污剂、冻融脂溶剂、去污剂、冻融脂溶剂、去污剂、冻融射线射线射线射线2024/9/1047理核心衣壳包膜刺突酸、碱、脂溶剂、去污剂、冻融射线2022/有些病毒（脊髓灰质炎病毒）经紫外灭活后，有些病毒（脊髓灰质炎病毒）经紫外灭活后，遇可见光可复活，不能用紫外线来制备灭活遇可见光可复活，不能用紫外线

28、来制备灭活疫苗。通常用甲醛制备灭活疫苗！疫苗。通常用甲醛制备灭活疫苗！2024/9/1048有些病毒（脊髓灰质炎病毒）经紫外灭活后，2022/9/284临床上用于病毒分离培养的标本：临床上用于病毒分离培养的标本：可加抗生素，避免细菌污染可加抗生素，避免细菌污染尽量立即接种尽量立即接种运送：运送：4 4C C为宜为宜长期保存：保护剂（长期保存：保护剂（50%50%甘油、二甲基亚砜）甘油、二甲基亚砜） 和和70 70 C C2024/9/1049临床上用于病毒分离培养的标本：2022/9/2849病毒分类病毒分类国际病毒分类委员会国际病毒分类委员会ICTV2019第八次报告：第八次报告： 73 7

29、3科科/289/289属属/4000/4000种种分类依据：核酸类型结构分类依据：核酸类型结构 形状大小形状大小 衣壳对称壳粒数目衣壳对称壳粒数目 有无包膜有无包膜 理化因素理化因素 抗原性抗原性 生物特性生物特性2024/9/1050病毒分类国际病毒分类委员会ICTV2022/9/2850 病毒分类病毒分类7373科科/289/289属属/4000/4000种种DNA病毒2024/9/1051 病毒分类73科/289属/4000种DNA病毒2022/RNARNA病毒病毒2024/9/1052RNA病毒2022/9/2852亚病毒：一类比病毒还小的、结构更简亚病毒：一类比病毒还小的、结构更简单

30、的微生物。单的微生物。包括：包括：类病毒（植物病毒）类病毒（植物病毒）卫星病毒（植物病毒）卫星病毒（植物病毒）PrionPrion2024/9/1053亚病毒：一类比病毒还小的、结构更简单的微生物。2022/9/最小观察要电镜，油镜可见包涵体最小观察要电镜，油镜可见包涵体衣壳包膜和核心，核酸类型仅单一衣壳包膜和核心，核酸类型仅单一胞内生长为复制，生物合成隐蔽期胞内生长为复制，生物合成隐蔽期温度敏感突变株，病毒遗传与变异温度敏感突变株，病毒遗传与变异酸碱醛酚醇温度，耐冷怕热要注意酸碱醛酚醇温度，耐冷怕热要注意2024/9/1054最小观察要电镜，油镜可见包涵体2022/9/2854 谢谢！2024/9/10552022/9/2855