醫(yī)學(xué)課件第三章病毒和亞病毒

1、第一節(jié)第一節(jié) 病病 毒毒非細(xì)胞生物非細(xì)胞生物（真）病毒：至少含核酸和蛋白質(zhì)二種組分（真）病毒：至少含核酸和蛋白質(zhì)二種組分亞病毒亞病毒類病毒：只含具侵染性的類病毒：只含具侵染性的rna組分組分衛(wèi)星衛(wèi)星rna：只含有不具侵染性的：只含有不具侵染性的rna組分組分朊病毒：只含蛋白質(zhì)朊病毒：只含蛋白質(zhì)特點(diǎn)：特點(diǎn)：v 無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生；無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生；v 沒有酶或酶系統(tǒng)極不完全，不能進(jìn)行代謝活動(dòng)；沒有酶或酶系統(tǒng)極不完全，不能進(jìn)行代謝活動(dòng)；v 個(gè)體極小，能通過細(xì)菌濾器；個(gè)體極小，能通過細(xì)菌濾器；v 對抗生素不敏感，對干擾素敏感。對抗生素不敏感，對干擾素敏感。病毒是超顯微的，沒有細(xì)

2、胞結(jié)構(gòu)的，專性活細(xì)胞內(nèi)是超顯微的，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的實(shí)體。它們在活細(xì)胞外具有一般化學(xué)大分子寄生的實(shí)體。它們在活細(xì)胞外具有一般化學(xué)大分子特征，一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞又具有生命特征特征，一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞又具有生命特征。一、病毒的形態(tài)構(gòu)造和化學(xué)成分一、病毒的形態(tài)構(gòu)造和化學(xué)成分（一）病毒的大?。ㄒ唬┎《镜拇笮€(gè)體小，必需在電鏡下觀察；個(gè)體小，必需在電鏡下觀察；不同病毒的毒粒大小差別很大；不同病毒的毒粒大小差別很大；毒粒的形狀大致可分球形顆粒毒粒的形狀大致可分球形顆粒(或稱擬球形顆?；蚍Q擬球形顆粒)、桿狀顆粒和復(fù)雜形狀顆粒（如蝌蚪狀，卵形）等桿狀顆粒和復(fù)雜形狀顆粒（如蝌蚪狀，卵形）等少數(shù)幾類。

3、少數(shù)幾類。（二）病毒的形態(tài)（二）病毒的形態(tài)1、典型病毒粒的構(gòu)造、典型病毒粒的構(gòu)造基本成分基本成分核酸核酸位于中心，稱為位于中心，稱為核心核心蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)包圍在核心周圍，形成包圍在核心周圍，形成衣殼衣殼核心核心和和衣殼衣殼合稱核衣殼，為病毒的基本結(jié)構(gòu)。有些復(fù)合稱核衣殼，為病毒的基本結(jié)構(gòu)。有些復(fù)雜的病毒在衣殼的外面包裹著一層由脂類和多糖組成雜的病毒在衣殼的外面包裹著一層由脂類和多糖組成的的包膜包膜。有的包膜上還長有。有的包膜上還長有刺突刺突。2、病毒粒的對稱體制、病毒粒的對稱體制螺旋對稱螺旋對稱二十面體對稱二十面體對稱復(fù)合對稱復(fù)合對稱無包膜無包膜有包膜有包膜無包膜無包膜有包膜有包膜無包膜無包膜有包

4、膜有包膜3、病毒的群體形態(tài)、病毒的群體形態(tài)噬菌體感染細(xì)菌后，使細(xì)菌細(xì)胞破裂死亡，連續(xù)重復(fù)感染使大噬菌體感染細(xì)菌后，使細(xì)菌細(xì)胞破裂死亡，連續(xù)重復(fù)感染使大量的細(xì)菌死亡，在培養(yǎng)細(xì)菌的平板上，可以看到一個(gè)個(gè)透明不量的細(xì)菌死亡，在培養(yǎng)細(xì)菌的平板上，可以看到一個(gè)個(gè)透明不長細(xì)菌的小圓斑，稱為長細(xì)菌的小圓斑，稱為噬菌斑噬菌斑。人工培養(yǎng)的單層動(dòng)物細(xì)胞感染病毒后，也會形成類似噬菌斑的人工培養(yǎng)的單層動(dòng)物細(xì)胞感染病毒后，也會形成類似噬菌斑的動(dòng)物病毒群體，稱為動(dòng)物病毒群體，稱為空斑空斑。單層動(dòng)物細(xì)胞受到腫瘤病毒的感染后，會使動(dòng)物細(xì)胞惡性增生，單層動(dòng)物細(xì)胞受到腫瘤病毒的感染后，會使動(dòng)物細(xì)胞惡性增生，形成類似細(xì)菌菌落的病灶

5、，稱為形成類似細(xì)菌菌落的病灶，稱為病斑病斑。煙草花葉病毒感染煙草后，在葉片上出現(xiàn)的一個(gè)個(gè)壞死的病灶，煙草花葉病毒感染煙草后，在葉片上出現(xiàn)的一個(gè)個(gè)壞死的病灶，稱為稱為枯斑枯斑。1、螺旋狀對稱型：煙草花葉病毒（、螺旋狀對稱型：煙草花葉病毒（tmv） 呈直桿狀，長呈直桿狀，長300nm，寬，寬15nm，中空內(nèi)徑，中空內(nèi)徑4nm，由，由158個(gè)個(gè)氨基酸組成一個(gè)皮鞋狀的衣殼粒，相對分子量為氨基酸組成一個(gè)皮鞋狀的衣殼粒，相對分子量為17500，總共，總共2130個(gè)衣殼粒，排列成個(gè)衣殼粒，排列成130圈螺旋，核酸核心是單鏈的圈螺旋，核酸核心是單鏈的rna，相對分子質(zhì)量為相對分子質(zhì)量為260萬，含有萬，含有6

6、390個(gè)核苷酸，每個(gè)核苷酸，每3個(gè)核苷酸與個(gè)核苷酸與一個(gè)衣殼粒相結(jié)合，盤繞于蛋白質(zhì)的中空內(nèi)徑中。一個(gè)衣殼粒相結(jié)合，盤繞于蛋白質(zhì)的中空內(nèi)徑中。（三）（三）3類典型形態(tài)的病毒及其代表類典型形態(tài)的病毒及其代表 二十面體具有二十面體具有12個(gè)角、個(gè)角、20個(gè)面?zhèn)€面 和和30條棱。條棱。腺病毒腺病毒的衣殼是典型的二十面體對稱，的衣殼是典型的二十面體對稱， 由由252個(gè)衣殼組成，沒個(gè)衣殼組成，沒有包膜。腺病毒的核心是由線狀雙鏈有包膜。腺病毒的核心是由線狀雙鏈dna構(gòu)成的。構(gòu)成的。 其基因組的大小都其基因組的大小都約為約為36500個(gè)核苷酸對。個(gè)核苷酸對。2、二十面體對稱型：、二十面體對稱型： t4由頭部（

7、核心是雙鏈線狀由頭部（核心是雙鏈線狀dna）、頸部）、頸部和尾部（尾鞘、尾管、基板、刺突和尾絲）三和尾部（尾鞘、尾管、基板、刺突和尾絲）三個(gè)部分構(gòu)成。個(gè)部分構(gòu)成。3、復(fù)合對稱型：偶數(shù)噬菌體、復(fù)合對稱型：偶數(shù)噬菌體4、 病毒的核酸病毒的核酸v 核酸是病毒的遺傳物質(zhì)；核酸是病毒的遺傳物質(zhì)；控制著病毒的增殖及對控制著病毒的增殖及對 宿主的感染性；宿主的感染性；v 一種病毒的毒粒只含有一種核酸：一種病毒的毒粒只含有一種核酸：dna或是或是rna；病毒核酸病毒核酸單鏈單鏈dna（ss dna）；）；雙鏈雙鏈dna（ds dna）；）；單鏈單鏈rna（ss rna）；）；雙鏈雙鏈rna（ds rna）；）

8、；二、四類病毒及其繁殖方式二、四類病毒及其繁殖方式（一）原核生物的病毒（一）原核生物的病毒噬菌體噬菌體與其他病毒一樣，噬菌體除有其與其他病毒一樣，噬菌體除有其特異性宿主外，并無顯著區(qū)別。特異性宿主外，并無顯著區(qū)別。它們都是由蛋白質(zhì)和核酸組成。它們都是由蛋白質(zhì)和核酸組成。基本形態(tài)為蝌蚪形、球形、和絲基本形態(tài)為蝌蚪形、球形、和絲狀三種。從結(jié)構(gòu)看以可分為六種狀三種。從結(jié)構(gòu)看以可分為六種不同的類型。不同的類型。1、噬菌體的繁殖、噬菌體的繁殖病毒粒子并無個(gè)體的生長過程，而只有其兩種基本成分病毒粒子并無個(gè)體的生長過程，而只有其兩種基本成分的合成和裝配，即：的合成和裝配，即： 核酸復(fù)制核酸復(fù)制+蛋白質(zhì)合成蛋

9、白質(zhì)合成核蛋白（病毒粒子）核蛋白（病毒粒子）噬菌體的繁殖一般可分五個(gè)階段，即噬菌體的繁殖一般可分五個(gè)階段，即1) 吸附吸附2) 侵入侵入3) 增殖（復(fù)制與生物合成）增殖（復(fù)制與生物合成）4) 成熟（裝配）成熟（裝配）5) 裂解（釋放）裂解（釋放）尾絲尖端與宿主細(xì)胞表面的特異性尾絲尖端與宿主細(xì)胞表面的特異性受體接觸，可觸發(fā)尾絲散開，附著受體接觸，可觸發(fā)尾絲散開，附著在受體上，隨之把刺突、基板固定在受體上，隨之把刺突、基板固定（1）吸附吸附病毒吸附蛋白與細(xì)胞受體間的結(jié)合力來源于空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性，相互病毒吸附蛋白與細(xì)胞受體間的結(jié)合力來源于空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性，相互間的電荷、氫鍵、疏水性相互作用及范得華力

10、。間的電荷、氫鍵、疏水性相互作用及范得華力。（2）侵入侵入吸附尾釘固著尾鞘收縮尾管穿入dna注入尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖，尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖，使細(xì)胞壁產(chǎn)生小孔；尾鞘收縮，使細(xì)胞壁產(chǎn)生小孔；尾鞘收縮，核酸通過中空的尾管壓入胞內(nèi)，核酸通過中空的尾管壓入胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在胞外；蛋白質(zhì)外殼留在胞外；（3）增殖增殖 病毒利用宿主的生物合成機(jī)構(gòu)和場所，使病毒核酸表達(dá)和復(fù)制，病毒利用宿主的生物合成機(jī)構(gòu)和場所，使病毒核酸表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸。產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸。（4）成熟（裝配）成熟（裝配）t4噬菌體的裝配是一個(gè)極為復(fù)雜噬菌體的裝配是一個(gè)極為復(fù)雜的自我裝配的過程的自我裝配

11、的過程（5）裂解（釋放）裂解（釋放）吸附吸附侵入侵入早期：病毒特異性酶的合成早期：病毒特異性酶的合成病毒核酸復(fù)制病毒核酸復(fù)制病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成裝配裝配釋放釋放病毒大分病毒大分子合成子合成2、噬菌體效價(jià)的測定、噬菌體效價(jià)的測定效價(jià)效價(jià)表示每毫升試樣中所含有的具侵染性的噬菌表示每毫升試樣中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù)體粒子數(shù)又稱噬菌斑形成單位（又稱噬菌斑形成單位（pfu）或感染中心）或感染中心 測定的方法測定的方法雙層平板法雙層平板法v 用雙層平板法測出的效價(jià)比用電鏡直接記數(shù)得到用雙層平板法測出的效價(jià)比用電鏡直接記數(shù)得到的效價(jià)低。的效價(jià)低。 前者是計(jì)有感染力的噬菌體粒子，后者是

12、計(jì)噬菌前者是計(jì)有感染力的噬菌體粒子，后者是計(jì)噬菌體的總數(shù)。體的總數(shù)。 一步生長曲線可分為三個(gè)時(shí)期：一步生長曲線可分為三個(gè)時(shí)期： 潛伏期潛伏期是指菌體的核酸侵入宿主細(xì)胞后至第是指菌體的核酸侵入宿主細(xì)胞后至第 一個(gè)噬菌一個(gè)噬菌 體粒子裝配前的一段時(shí)間。體粒子裝配前的一段時(shí)間。 裂解期裂解期是指溶液中噬菌體粒子急劇增多的一是指溶液中噬菌體粒子急劇增多的一 段時(shí)間。段時(shí)間。 穩(wěn)定期穩(wěn)定期溶液中噬菌體總數(shù)達(dá)到最高點(diǎn)后的時(shí)期。溶液中噬菌體總數(shù)達(dá)到最高點(diǎn)后的時(shí)期。3、一步生長曲線、一步生長曲線定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線稱作一步定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線稱作一步生長曲線生長曲線4、溶、溶

13、源性源性 溫和噬菌體或稱溶源性噬菌體（溫和噬菌體或稱溶源性噬菌體（lysogenic phage）：）：感染宿主細(xì)胞后不能完成復(fù)制循環(huán)，噬菌體基感染宿主細(xì)胞后不能完成復(fù)制循環(huán)，噬菌體基因組長期存在于宿主細(xì)胞內(nèi)，沒有成熟噬菌體因組長期存在于宿主細(xì)胞內(nèi)，沒有成熟噬菌體產(chǎn)生。產(chǎn)生。這一現(xiàn)象稱做這一現(xiàn)象稱做溶源性（溶源性（lysogeny）現(xiàn)象現(xiàn)象附著或融合在溶源性細(xì)菌染色體上的溫和噬菌附著或融合在溶源性細(xì)菌染色體上的溫和噬菌體的核酸體的核酸稱為稱為原噬菌體原噬菌體或或前噬菌體前噬菌體。前噬菌體前噬菌體含有溫和噬菌體的含有溫和噬菌體的dna dna 而又找不到形態(tài)上可見的而又找不到形態(tài)上可見的噬菌體噬

14、菌體粒子的宿主細(xì)菌叫粒子的宿主細(xì)菌叫溶源性細(xì)菌溶源性細(xì)菌。溶源性細(xì)菌的基本特性：溶源性細(xì)菌的基本特性： 自發(fā)裂解自發(fā)裂解 誘發(fā)裂解誘發(fā)裂解 免疫性免疫性 復(fù)愈性復(fù)愈性 溶源轉(zhuǎn)變?nèi)茉崔D(zhuǎn)變植物病毒沒有專門的吸植物病毒沒有專門的吸附結(jié)構(gòu)，通過昆蟲口器、附結(jié)構(gòu)，通過昆蟲口器、摩擦傷口和人為傷口進(jìn)摩擦傷口和人為傷口進(jìn)入寄主細(xì)胞。植物病毒入寄主細(xì)胞。植物病毒在入住宿主細(xì)胞后脫去在入住宿主細(xì)胞后脫去蛋白質(zhì)外殼。蛋白質(zhì)外殼。 tmvtmv的衣殼粒以雙層的衣殼粒以雙層盤的形式組裝成衣殼，盤的形式組裝成衣殼，phph的改變、的改變、rnarna的嵌入的嵌入對衣殼的裝配起關(guān)鍵作對衣殼的裝配起關(guān)鍵作用。用。（二）植物

15、病毒（二）植物病毒（三）人類和脊椎動(dòng)物病毒（三）人類和脊椎動(dòng)物病毒脊椎動(dòng)物病毒包括脊椎動(dòng)物病毒包括dnadna和和rnarna病毒，病毒，動(dòng)物病毒的釋放方式多種多樣，主要有以下幾種形式：動(dòng)物病毒的釋放方式多種多樣，主要有以下幾種形式：1.1.無包膜的病毒，如腺病毒通過細(xì)胞裂解或局部破裂而釋放。無包膜的病毒，如腺病毒通過細(xì)胞裂解或局部破裂而釋放。2.2.有包膜的有包膜的dnadna病毒，如皰疹病毒，以細(xì)胞質(zhì)中通道釋放到細(xì)胞外。病毒，如皰疹病毒，以細(xì)胞質(zhì)中通道釋放到細(xì)胞外。3.3.有包膜的有包膜的rnarna病毒，如副流感病毒用出芽方式通過寄主細(xì)胞膜，病毒，如副流感病毒用出芽方式通過寄主細(xì)胞膜，

16、釋放到細(xì)胞外并獲得細(xì)胞源性的包膜和產(chǎn)生刺突。釋放到細(xì)胞外并獲得細(xì)胞源性的包膜和產(chǎn)生刺突。腺病毒的復(fù)制可代表腺病毒的復(fù)制可代表dnadna病毒的復(fù)制病毒的復(fù)制脊髓灰質(zhì)炎病毒的復(fù)制可代表脊髓灰質(zhì)炎病毒的復(fù)制可代表rnarna病毒的復(fù)制病毒的復(fù)制1.1.吸附：腺病毒吸附在宿主細(xì)吸附：腺病毒吸附在宿主細(xì) 胞表面的糖蛋白受體上。胞表面的糖蛋白受體上。2.2.穿入：通過吞噬作用進(jìn)入胞內(nèi)。穿入：通過吞噬作用進(jìn)入胞內(nèi)。3.3.脫殼：寄主細(xì)胞的蛋白酶脫殼：寄主細(xì)胞的蛋白酶 水解腺病毒衣殼。水解腺病毒衣殼。 4.4.在宿主細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄早期在宿主細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄早期 mrnamrna并翻譯早期蛋白。并翻譯早期蛋白。5.

17、5.在宿主細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制出病毒的在宿主細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制出病毒的 dnadna和晚期和晚期mrnamrna。 一些帶有囊膜的病毒，如一些帶有囊膜的病毒，如單純皰疹病毒，當(dāng)它們的核酸單純皰疹病毒，當(dāng)它們的核酸和衣殼蛋白組裝完畢后，它們和衣殼蛋白組裝完畢后，它們將以將以“出芽出芽”的方式，包裹寄的方式，包裹寄主細(xì)胞的細(xì)胞膜或核膜，從寄主細(xì)胞的細(xì)胞膜或核膜，從寄主細(xì)胞中釋放出來。主細(xì)胞中釋放出來。 引起愛滋病的病毒引起愛滋病的病毒人類免役缺陷病毒（人類免役缺陷病毒（hiv）從淋巴細(xì)胞中釋放出來從淋巴細(xì)胞中釋放出來（四）昆蟲病毒（四）昆蟲病毒多數(shù)昆蟲病毒可在宿主細(xì)胞內(nèi)形成光鏡下呈多角形的多數(shù)昆蟲病毒可在宿主細(xì)

18、胞內(nèi)形成光鏡下呈多角形的包涵體，稱包涵體，稱多角體多角體，成分為堿溶性結(jié)晶蛋白，其內(nèi)包，成分為堿溶性結(jié)晶蛋白，其內(nèi)包裹著數(shù)目不等的病毒粒。裹著數(shù)目不等的病毒粒。核形多角體病毒（核形多角體病毒（npv）：在昆蟲細(xì)胞核內(nèi)增殖、具有）：在昆蟲細(xì)胞核內(nèi)增殖、具有 蛋白質(zhì)包涵體的桿狀病毒蛋白質(zhì)包涵體的桿狀病毒 質(zhì)形多角體病毒（質(zhì)形多角體病毒（cpv）：在昆蟲細(xì)胞質(zhì)內(nèi)增殖、可形）：在昆蟲細(xì)胞質(zhì)內(nèi)增殖、可形 成蛋白質(zhì)包涵體的球狀病毒成蛋白質(zhì)包涵體的球狀病毒 顆粒體病毒（顆粒體病毒（gv）：具有蛋白質(zhì)包涵體，每個(gè)包涵體）：具有蛋白質(zhì)包涵體，每個(gè)包涵體 內(nèi)通常僅含一個(gè)病毒粒的昆蟲桿內(nèi)通常僅含一個(gè)病毒粒的昆蟲桿

19、狀病毒狀病毒主要有三種類型：主要有三種類型：第二節(jié)第二節(jié) 亞亞 病病 毒毒19711971年年t.o.dienert.o.diener闡明馬鈴薯紡錘形塊莖病毒的闡明馬鈴薯紡錘形塊莖病毒的病原是一種具有感染性和自主復(fù)制能力的低分子病原是一種具有感染性和自主復(fù)制能力的低分子rnarna（類病毒類病毒，diener,1971diener,1971）以后又發(fā)現(xiàn)了稱之為以后又發(fā)現(xiàn)了稱之為擬病毒擬病毒(randles,1981)(randles,1981)的植的植物病毒物病毒prusinerprusiner發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了朊病毒朊病毒(prusiner,1982)(prusiner,1982)。一、類病毒一、

20、類病毒類病毒類病毒是裸露的，僅含一個(gè)單鏈環(huán)狀低相對分子質(zhì)量是裸露的，僅含一個(gè)單鏈環(huán)狀低相對分子質(zhì)量rna分子的病原體。分子的病原體。 發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)類病毒是發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)類病毒是馬鈴薯紡錘形塊莖病類病毒馬鈴薯紡錘形塊莖病類病毒(potato spindletuber viroid，pstv)，這是一種導(dǎo)致馬鈴薯嚴(yán)重減，這是一種導(dǎo)致馬鈴薯嚴(yán)重減產(chǎn)的病原體，棒狀，無蛋白外殼。它僅含一個(gè)由產(chǎn)的病原體，棒狀，無蛋白外殼。它僅含一個(gè)由359個(gè)核苷個(gè)核苷酸組成的單鏈環(huán)狀酸組成的單鏈環(huán)狀rna分子分子(相對分子質(zhì)量約相對分子質(zhì)量約100 000)。該。該分子內(nèi)有很多堿基分子內(nèi)有很多堿基(70)通過氫鍵配對而形成

21、雙螺旋區(qū)，通過氫鍵配對而形成雙螺旋區(qū)，未配對堿基則形成內(nèi)環(huán)。雙螺旋區(qū)與內(nèi)環(huán)交替排列形成一未配對堿基則形成內(nèi)環(huán)。雙螺旋區(qū)與內(nèi)環(huán)交替排列形成一個(gè)伸長的個(gè)伸長的棒狀分子棒狀分子。 類病毒類病毒rna相對分子質(zhì)量雖小，但能獨(dú)立侵染寄主，侵相對分子質(zhì)量雖小，但能獨(dú)立侵染寄主，侵入寄主后也能自我復(fù)制，不需要輔助病毒。入寄主后也能自我復(fù)制，不需要輔助病毒。二、擬病毒二、擬病毒 一類被包裹在植物病毒粒體內(nèi)部的類病毒，被一類被包裹在植物病毒粒體內(nèi)部的類病毒，被稱為擬病毒。擬病毒含有兩種稱為擬病毒。擬病毒含有兩種rna分子，一種和一分子，一種和一般病毒中的類似，另一種般病毒中的類似，另一種rna分子與類病毒有相似分子與類病毒有相似的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，也是環(huán)狀的。不過這兩種的理化性質(zhì)