第二章 环境中的 微生物类群 F第一节 非细胞生物F第二节 原核微生物F第三节 真核微生物 非细胞非细胞生物生物（真）病毒：仅有核酸和蛋白质组成（真）病毒：仅有核酸和蛋白质组成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RNA组分组分拟病毒：只含有不具侵染性的拟病毒：只含有不具侵染性的RNA组分组分朊病毒：只含蛋白质朊病毒：只含蛋白质第一节第一节 非细胞生物非细胞生物 一、病毒 概念：是含有DNA或RNA，能在活细胞内增殖，在活细胞外具有一般化学大分子特征，以亚显微的大分子状态存在，可以作为致病因子，也可当作遗传成分的非细胞型微生物 病毒 1、、特征：F个体极小，能通过细菌滤器；须用电镜才能观察到其具体形态和大小.F无细胞结构F没有酶或酶系统极不完全，不能进行代谢活动F专性活细胞内寄生，在活细胞外，没有生命特征F对抗生素不敏感，对干扰素敏感 病毒2、分类：F按侵染的寄主细胞分（微生物病毒、植物病毒、动物病毒）F按核酸分类：DNA病毒、RNA病毒 （1）微生物病毒无尾部结构的二十面体无尾部结构的二十面体 有尾部结构的二十面体有尾部结构的二十面体 噬菌体有裂解性噬菌体(lytic phage)和溶源性噬菌体(temperate phage)两种类型 （2）植物病毒 （3）动物病毒 病毒的病毒的结结 构构 基本结构基本结构（核衣壳）（核衣壳）特殊结构特殊结构—囊膜：脂质、多糖等囊膜：脂质、多糖等内芯：内芯：DNA或或RNA衣壳：蛋白质衣壳：蛋白质病病 毒毒 的的化学组成化学组成病毒3、结构与化学成分：、结构与化学成分： 成熟的、具有侵染力的单个病毒颗粒常称作成熟的、具有侵染力的单个病毒颗粒常称作病毒粒子病毒粒子衣衣 壳壳核核 酸酸包膜包膜刺刺 突突核衣壳核衣壳 病毒 4 4、对称性、对称性三类典型形态的三类典型形态的病毒：病毒：•廿面体对称廿面体对称的结构的结构( (球状球状) ) •螺旋对称螺旋对称的结构的结构( (杆状杆状) ) •复合对称复合对称的结构的结构( (蝌蚪状蝌蚪状) ) ü1953年发现ü这是一种动物病毒 ，致病性：消化道炎症等。
ü外形呈典型的二十面体 F有12个角、20个面和30条棱 ，12个五邻体，240个六邻体ü核心是线状双链DNA （dsDNA） ü只能培养在人的组织细胞上 ü能使宿主细胞形成包涵体ü衣壳粒总数N=10(n-1)2+2 n为每条边的衣壳粒数 252个衣壳粒二十面体对称的球状病毒腺病毒（Adenovirus）五邻体五邻体六邻体六邻体 呈直杆状，长呈直杆状，长300nm，宽，宽15nm，中空内径，中空内径4nm，由，由158个氨基个氨基酸组成一个皮鞋状的衣壳粒，酸组成一个皮鞋状的衣壳粒，壳蛋白：占95%，2130个衣壳粒相对分子量为相对分子量为17500，总共，总共2130个衣壳粒，排列成个衣壳粒，排列成130圈螺旋，圈螺旋，核酸核心是单链的核酸核心是单链的RNA，，核心RNA占5%，相对分子质量为相对分子质量为260万，含有万，含有6390个核苷酸，每个核苷酸，每3个核苷酸与一个衣壳粒相结合，盘个核苷酸与一个衣壳粒相结合，盘绕于蛋白质的中空内径中绕于蛋白质的中空内径中蛋白质亚基（衣壳粒）病毒RNA螺旋对称的杆状病毒烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）） T4由由头头部部（（核核心心是是双双链链线线状状DNA））、、颈颈部部和和尾尾部部（（尾尾鞘鞘、、尾尾管管、、基基板板、、刺刺突突和和尾尾丝丝））三三个部分构成。
个部分构成复合对称的蝌蚪状病毒Ｔ偶数噬菌体Ｔ偶数噬菌体 5 5、增殖过程、增殖过程F 吸附吸附F 侵入侵入F 生物合成（复制）生物合成（复制）F 装配（成熟）装配（成熟）F 释放（裂解）释放（裂解）病毒 噬菌斑噬菌斑 二、亚病毒 概念概念：在核酸核蛋白质两种成分中，只含其中之一的分子病原体. (1)类病毒(viroid)F目前所知道的最小、只含RNA一种成分、裸露、裸露、专性细胞内寄生的分子生物 F只在植物体中发现 F最早的类病毒是1971年发现的马铃薯纺锤块茎病类病毒 类病毒(Viroid)马铃薯纺锤块茎病的病原体长50nm棒状RNA分子179核苷酸半体180核苷酸半体RNA由组成两半体间有两半体间有7成碱基以氢键方成碱基以氢键方 v式结合共形成式结合共形成122个碱基对个碱基对Virus and Viroid Diseases of Potato (2)(2)拟病毒拟病毒(virusoids)u拟病毒也称为类类病毒，它是一种环状单链拟病毒也称为类类病毒，它是一种环状单链RNA它的侵染对象是植物病毒近年来在动物病毒中也它的侵染对象是植物病毒近年来在动物病毒中也有发现。
丁型肝炎病毒）有发现丁型肝炎病毒）u被侵染的植物病毒被称为被侵染的植物病毒被称为辅助病毒辅助病毒，拟病毒必须，拟病毒必须通过辅助病毒才能复制通过辅助病毒才能复制u单独的辅助病毒或拟病毒都不能使植物受到感染单独的辅助病毒或拟病毒都不能使植物受到感染 典型的拟病毒典型的拟病毒u绒毛烟的斑驳病毒（绒毛烟的斑驳病毒（1981年）年）u莨菪斑驳病毒莨菪斑驳病毒u苜蓿暂时性条斑病毒苜蓿暂时性条斑病毒 朊病毒朊病毒又称又称“普列昂普列昂”或蛋白质侵染因子，或蛋白质侵染因子，是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质 无免疫性疏水蛋白质 (3)(3)朊病毒朊病毒( (prionprion) ) ：： u 羊瘙痒病羊瘙痒病（传染性水貂脑软化病、马鹿和鹿的（传染性水貂脑软化病、马鹿和鹿的慢性消瘦病、猫的海绵状脑病等）慢性消瘦病、猫的海绵状脑病等）u 疯牛病 疯牛病（（1996年春）年春）u 库鲁病、克雅氏综合症、格斯特曼综合症和致 库鲁病、克雅氏综合症、格斯特曼综合症和致死性的家族失眠症死性的家族失眠症典型的朊病毒引起的疾病典型的朊病毒引起的疾病 F朊病毒引起的人类疾病，其病症与病理变化的主要特征与患病动物十分相似。
F临床表现虽然朊毒体病大多都表现为渐进性的痴呆、共济失调及肌阵挛等：但不同的朊毒体病也有各自的一些特点，如散发性克-雅病发病年龄较大多先有痴呆后有共济失调，而新变异型克-雅病发病年龄较轻；库鲁病震颤显著，往往先有共济失调后出现痴呆；格斯特曼综合症多仅有共济失调等小脑受损表现，少见痴呆；致死性家族性失眠症以进行性加重的顽固失眠为特征 三、病毒对物理、化学因素的抵抗力及在污水处理过程中的去除效果 （一）病毒对物理因素的抵抗力1、温度 F高温对病毒具有灭活功能，在细胞外，大多数病毒55～65℃1h内就会失活 原因：高温破坏病毒的蛋白质和核酸，其中蛋白质的灭活速度快蛋白质变性后影响对宿主的吸附能力，消弱了病毒的感染力F低温不会灭活病毒，通常在-75℃保存病毒 2、光及其他辐射、光及其他辐射（1）紫外辐射F紫外线对病毒具有灭活功能 原因：破坏病毒的核酸，使核酸的嘧啶受到影响，形成胸腺嘧啶二聚体2）可见光F在氧气和染料条件下，肠病毒对可见光敏感而被杀死，称为“光灭活作用” 原因：染料附着核酸上，催化光的氧化过程，引起病毒死亡 （3）离子辐射FX射线、γ射线也有灭活病毒的作用 （4）干燥F干燥是控制病毒的重要条件。
如：相对湿度（RH）越低，病毒的存活时间越短当土壤的水分低于10％时，病毒会迅速灭活 （二）病毒对化学因素的抵抗力1、体内灭活的化学物质:抗体和干扰素F抗体:病毒入侵后，体内会产生特异蛋白质，用于抵抗病毒入侵的病毒为抗原，产生的蛋白质为抗体F干扰素：病毒入侵后，体内会产生一种糖蛋白质，它可以诱导宿主产生抗病毒的蛋白质对病毒灭活，干扰素起的是间接作用2、体外灭活的化学物质：酚、低渗缓冲液、甲醛、亚硝酸、氨、醚类等F破坏病毒蛋白质的化学物质：酚类物及低缓冲溶液F破坏核酸的化学物质：甲醛 亚硝酸 氨F影响病毒脂类被膜的化学物质：醚 氯仿 （三）病毒在环境中的存活和在污水处理过程中的去除效果1、病毒在环境中的存活、病毒在环境中的存活:存活存活情况情况水体中：水体中：温度影响最大，与病毒类型有关温度影响最大，与病毒类型有关土壤中：土壤中：最适存活，温度、湿度影响最大最适存活，温度、湿度影响最大空气中：空气中：温度、湿度、紫外线等均不适宜生存温度、湿度、紫外线等均不适宜生存 2、污水处理过程中对病毒的去除效果、污水处理过程中对病毒的去除效果:污水处理采用方法病毒去除效果一级处理物理过滤、沉淀效果差，最多去除30%。
二级处理生物吸附降解絮凝沉降去除病毒率在90%～99%三级处理物理、化学使病毒的滴度常用对数值下降4～6 作业F1、非细胞生物有哪些？F2、病毒的概念及特征F3、病毒粒子包括哪些基本结构和化学组分？F4、病毒的繁殖过程分几步来完成的？试以T4噬菌体为例说明病毒的增殖过程F5、病毒有哪几种对称类型？每种对称类型病毒的形态是什么?试各举一例F6、试用图示说明下列名词之间的关系：病毒粒子、核心、衣壳、衣壳粒、包膜。