病毒的形態(tài)結構與分類版

關于病毒的形態(tài)結構與分類版第一頁，共六十九頁，2022年，8月28日課程內(nèi)容病毒概念(concept)病毒大小(size)病毒結構(structure)病毒形態(tài)(morphology)病毒命名(nomenclature)病毒分類(classification)參考資料與思考題目第二頁，共六十九頁，2022年，8月28日病毒-virus沒有細胞結構，專性寄生在活的敏感宿主體內(nèi)，可通過細菌濾器，一般在0.2μm以下的超微小微生物，須在電鏡下觀察。第三頁，共六十九頁，2022年，8月28日病毒與其他微生物的比較特性病毒細菌支原體立克次體衣原體大小(m)0.01-0.30.5-3.00.2-3.00.2-0.50.3-0.5結構非細胞單細胞類似細菌近似細菌介于細胞和病毒細胞壁—十—十十核酸類型D/RD十RD十RD十RD十R人工培養(yǎng)基—十十——二分裂增殖—十十十十核糖體—十十十十抗生素敏感—十十十十干擾素敏感十————第四頁，共六十九頁，2022年，8月28日第五頁，共六十九頁，2022年，8月28日病毒大小以nm計，動物病毒以痘病毒最大，為100*200*300nm?？谔阋卟《咀钚。睆綖?0nm。植物病毒以馬鈴薯Y病毒最大，為750*12nm，南瓜花葉病毒最小，為22nm。1.病毒的大小Science.2010Aug27;329(5995):1071-5.Crystal

structure

ofhumanadenovirusat3.5Aresolution.<50nm小型病毒50nm-150nm中等大小病毒（大多數(shù)）>150nm大型病毒納米(nanometer)

:10-9m,

10-3m埃米(Angstrom):10-10m

第六頁，共六十九頁，2022年，8月28日第七頁，共六十九頁，2022年，8月28日葡萄球菌(1000nm）

牛痘病毒300×250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體

(65×95nm)B、腺病毒

(70nm)C、脊髓灰質炎病毒

(30nm)D、乙腦病毒

(40nm)E、蛋白分子

(10nm

)F、流感病毒

(100nm)G、煙草花葉病毒第八頁，共六十九頁，2022年，8月28日Thesizeofviruses第九頁，共六十九頁，2022年，8月28日2.病毒的結構CapsidproteinNucleocapsidNakedcapsidvirusDNARNAor=+NucleocapsidLipidmembrane,glycoproteinsEnvelopedvirus+第十頁，共六十九頁，2022年，8月28日virionnucleocapsidenvelopespikenucleicacidDNAorRNAcapsidVirion:Thecompletevirusparticle.Capsid:Theproteincoatthatsurroundsnucleicacid.Nucleocapsid:Thenucleicacidplusthecapsid.第十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日衣殼核酸包膜刺突核衣殼完整病毒分兩部分：蛋白質衣殼和核酸內(nèi)芯，兩者構成核衣殼。完整的具有感染力的病毒體叫病毒粒子。一種是不具被膜的裸露病毒粒子；另一種是在核衣殼外面有包膜(囊膜)包圍所構成的復雜病毒粒子。第十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日1.蛋白質衣殼：由一定數(shù)量的衣殼粒（由一種或幾種多肽鏈折疊而成的蛋白質亞單位）按一定的排列組合構成的病毒外殼，稱蛋白質衣殼。由于衣殼粒的不同排列組合，使病毒有三種對稱性構型。(1)立體對稱型：外觀為球狀，實際為20面體，呈立體多面體，如腺病毒等；(2)螺旋對稱型：衣殼粒一個接一個地呈螺旋對稱排列而成，核酸存在于螺旋狀溝中，如煙草花葉病毒；(3)復合對稱型：頭部為立體對稱，尾部為螺旋對稱，如大腸桿菌T系噬菌體。蛋白質的功能：保護病毒使其免受環(huán)境因素的影響；決定病毒感染的特異性；病毒蛋白質還有致病性、毒力和抗原性。第十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日2.核酸：核糖核酸RNA和脫氧核糖核酸DNA兩種類型，每種病毒只含一種類型。噬菌體大多含DNA，植物病毒大多數(shù)含RNA。核酸的功能是決定病毒遺傳、變異和對敏感宿主細胞的感染力。3.包膜：如痘病毒、冠狀病毒具有包膜，除含有蛋白質和核酸外，還含類脂質和多糖。第十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日3.病毒的形態(tài)病毒的形態(tài)多樣，依種類不同而異。動物病毒的形態(tài)有球形、卵圓形、磚形等，植物病毒的形態(tài)有桿狀、絲狀、球狀等，噬菌體的形態(tài)有蝌蚪狀、絲狀。第十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日第十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日第十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日第十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日球形顆粒桿狀顆粒復雜形狀顆粒電鏡人、動物和真菌病毒多呈球狀，少數(shù)為彈狀或磚狀植物病毒和昆蟲病毒多線狀和桿狀，少數(shù)為球狀細菌病毒即噬菌體，部分為蝌蚪狀，部分為線狀或球狀第十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日磚形（痘病毒）子彈形（狂犬病病毒）第二十頁，共六十九頁，2022年，8月28日蝌蚪形（噬菌體）桿狀（煙草花葉病毒）第二十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日DNA病毒第二十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日正鏈RNA病毒第二十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日負鏈RNA病毒第二十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日CapsidsymmetryIcosahedralHelicalNakedcapsidEnvelopedLipidGlycoproteinMatrix第二十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日IcosahedralnakedcapsidvirusesAdenovirusElectronmicrographFootandmouthdiseasevirusCrystallographicmodel第二十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日HelicalnakedcapsidvirusesTobaccomosaicvirusElectronmicrographTobaccomosaicvirusModelRNAProtein第二十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日IcosahedralenvelopedvirusesHerpessimplexvirusElectronmicrographHerpessimplexvirusNucleocapsidcryoEMmodel第二十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日HelicalenvelopedvirusesInflunezaAvirusElectronmicrographParamyxovirusElectronmicrograph第二十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日典型病毒粒子核衣殼形態(tài)

廿面體對稱結構

(球狀)螺旋對稱結構

(桿狀)復合對稱結構

(蝌蚪狀)第三十頁，共六十九頁，2022年，8月28日1.廿面體對稱的結構特征:1)球或近球形；2)高倍電鏡下為多面體,

具20個等邊三角形和

12個頂點；3)多面多角多棱,是多顆

粒按一定方式對稱排

列形成,在角上為五鄰

體(penton)，面上為

六鄰體(hexon)。第三十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日廿面體對稱結構的形成原因:廿面體對稱結構更穩(wěn)定、更合理:1)從拓補學看，廿面體容積最大；2)最小單位面所需亞基少，利于遺傳節(jié)約；3)亞基易于對稱排列，等價或準等價成鍵結合。

第三十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日2.螺旋對稱的結構特征:形狀多為桿狀、纖維狀、彎曲桿狀第三十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日螺旋對稱的主要特點：1）長形的衣殼粒螺旋狀排列，形成中空的圓柱體，衣殼粒間為準等價結合，直徑取決于蛋白亞基的特征，長度取決于核酸分子長度；2）核酸埋嵌在衣殼粒之間的壁內(nèi)，以多個弱鍵與蛋白質亞基相連。此方式可控制螺旋排列，增加殼體結構的穩(wěn)定性；3）此形狀多為RNA病毒，具螺旋對稱的動物病毒多有包膜。第三十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日3.復合對稱的結構特征:大腸桿菌T4噬菌體是復合對稱代表，由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對稱的尾部組合而成。第三十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日4.病毒的特殊形態(tài)包涵體(inclusionbody)噬菌斑(plaque)空斑(plaque)枯斑(lesion)第三十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日（1）包涵體（inclusionbody）概念：感染病毒的細胞中，完整病毒和未裝配的病毒亞基的聚合體，少數(shù)為宿主細胞對病毒感染的反應產(chǎn)物，在細胞質或細胞核內(nèi)出現(xiàn)的異常染色區(qū)域稱為包涵體。在細胞質中為嗜酸性，在細胞核中為嗜堿性。第三十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日（2）包涵體的特點:1)包涵體內(nèi)含或不含病毒粒子；2)包涵體具有感染性；3)不同病毒包涵體大小、形狀、組成、染色性不同。

第三十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日（3）檢測病毒包涵體的意義:1）作為病毒性疾病的輔助診斷依據(jù)：

顧氏小體(Guanrnieribody):天花病毒包涵體內(nèi)基氏小體(Negribody):狂犬病毒包涵體

X-體(X-body):煙草花葉病毒包涵體2）用于生物防治。第三十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日2.噬菌斑(plaque）概念：將少量噬菌體與大量敏感菌混合培養(yǎng)在營養(yǎng)瓊脂中，由于噬菌體不斷裂解細菌，在平板上形成一個個透明圓斑，稱為噬菌斑。(每個噬菌斑一般是由一個噬菌體粒子形成)應用:噬菌斑可用于檢出、分離、純化噬菌體和進行噬菌體的計數(shù)。第四十頁，共六十九頁，2022年，8月28日3.空斑或病斑概念：空斑或病斑是動物病毒感染細胞而產(chǎn)生的特殊形態(tài)；在覆蓋薄層瓊脂的單層細胞上，病毒感染細胞增殖后的病毒粒子擴散至鄰近細胞，最終形成與噬菌斑類似的空斑。若單層細胞被腫瘤病毒感染，則細胞劇增產(chǎn)生與菌落類似的病灶稱病斑。應用：檢測空斑或病斑可用于有活性的病毒粒子記數(shù)，染色可區(qū)分死活細胞。第四十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日4.枯斑概念：枯斑是植物病毒感染植物細胞形成的；枯斑在葉片上可見。應用：通過測定枯斑數(shù)目可測定植物病毒的數(shù)目。第四十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日國際病毒分類委員會（ICTV）(InternationalCommitteeonTaxonomyofViruses)分類單元：目（order）套式病毒目（Nidovirales）科（family）冠狀病毒科（Coronaviridae）屬（genus）冠狀病毒屬（Coronavirus）種（species）SARScoronavirus

4.病毒的命名第四十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日病毒名稱書寫規(guī)則不采用拉丁文雙名法，而是英文或英語化的拉丁文，只用單名.目、科、屬分別用拉丁文后綴“-virales”、“-viridae”、“-virus”

如Circoviridae環(huán)狀病毒科

Circovirus環(huán)狀病毒屬第四十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日病毒名稱依據(jù) -thediseasetheycause

poliovirus,rabiesvirus -thetypeofdisease murineleukemiavirus -geographiclocations Sendaivirus,Coxsackievirus -theirdiscovers

Epstein-Barrvirus -howtheywereoriginallythoughttobecontracted

denguevirus(“evilspirit”),influenzavirus(the“influence”ofbadair)

-combinationsoftheabove

RousSarcomavirus第四十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日5.病毒的分類20119threport:2284species,349genera,19subfamilies,87families,6orders第四十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日

病毒分類系統(tǒng)分類系統(tǒng):目、科（亞科）、屬和種分類階元構成?？坪蛯偈遣《痉诸愊到y(tǒng)的最主要單位。目:病毒目是一群具有某些共同特征的科組成，目名的詞尾為“-virales”?？?病毒科是一群具有某些共同特征的屬組成?？泼脑~尾為“-viridae”，“科”下面可以設立或不設立亞科。亞科名的詞尾為“-virinae”。第四十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日屬

病毒屬是一群具有某些共同特征的種組成。其屬名的詞尾為“-virus”，但在設立一個新的病毒屬時必需有一個同時被承認的代表種(typespecies)。

種

病毒種的命名不是單純由某一個分類特征、而是由多原則分類特征決定的，包括病毒的基因組組成、病毒顆粒形態(tài)結構、生理生化特性和血清學性質等。第四十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日病毒的分類依據(jù)核酸的性質與結構病毒粒子的大小、形狀衣殼對稱性和殼粒數(shù)目有無包膜對理化因素的敏感性抗原性生物學特性第四十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日病毒的分類方法-1根據(jù)宿主不同分類動物病毒、植物病毒、昆蟲病毒、細菌病毒（噬菌體）、放線菌病毒（噬放線菌體）、藻類病毒（噬藻體）、真菌病毒（噬真菌體）根據(jù)核酸類型分類：

DNA病毒、RNA病毒根據(jù)有無包膜分類：有包膜病毒、無包膜病毒臨床分類呼吸道病毒、消化道病毒、肝炎病毒、蟲媒病毒、出血熱病毒、腫瘤病毒第五十頁，共六十九頁，2022年，8月28日dsDNA病毒ssDNA病毒dsRNA病毒+ssRNA病毒-ssRNA病毒逆轉錄病毒亞病毒因子2011年第9次報告：6目，87科、19亞科、349屬、2284種病毒的分類方法-2第五十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日TaxonomyoftheOrderMononegaviralesaV,vertebrate;I,insect;P,plant.

第五十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日ClassificationofHumanViruses第五十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日Majordiseasescausedbyhumanviruses第五十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日DNA病毒類型分類特點病毒科名DNA病毒雙鏈DNA、有包膜痘病毒科皰疹病毒科雙鏈DNA、無包膜腺病毒科乳多空病毒科單鏈DNA、無包膜細小病毒科第五十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日

類型分類特點病毒科名RNA病毒雙鏈RNA、分節(jié)、無包膜呼腸病毒科雙RNA病毒科負單鏈RNA、不分節(jié)、有包膜副粘病毒科彈狀病毒科負單鏈RNA、分節(jié)、有包膜正粘病毒科布尼亞病毒科沙粒病毒科正單鏈RNA、不分節(jié)、無包膜小RNA病毒科杯狀病毒科星狀病毒科正單鏈RNA、不分節(jié)、有包膜冠狀病毒科黃病毒科披膜病毒科RNA病毒第五十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日

類型分類特點病毒科名逆轉錄病毒雙鏈DNA、不分節(jié)、有包膜嗜肝DNA病毒科

單鏈RNA、不分節(jié)、有包膜逆轉錄病毒科逆轉錄病毒第五十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日

DNA病毒科重要病毒單純皰疹病毒I型和II型，水痘-帶狀皰疹病毒，EB病毒，巨細胞病毒，人皰疹病毒6、7、8型皰疹病毒科乳頭瘤病毒乳多空病毒科腺病毒腺病毒科天花病毒，痘苗病毒，猴痘病毒，傳染性軟疣病毒痘病毒科細小B19病毒，腺病毒伴隨病毒小DNA病毒科乙型肝炎病毒嗜肝病毒科成員病毒科名第五十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日

RNA病毒科重要病毒病毒科名成員副粘病毒科副流感病毒，仙臺病毒，麻疹病毒，腮腺炎病毒，呼吸道合胞病毒，偏肺病毒正粘病毒科流感病毒A,B,C型逆轉錄病毒科HIV,HTLV小RNA病毒科Poliovirus,ECHOV,Coxsackievirus冠狀病毒科冠狀病毒沙粒病毒科沙粒熱病毒，塔卡里病毒群（鳩寧和馬秋波病毒），淋巴細胞型脈絡叢腦膜炎病毒彈狀病毒科狂犬病病毒，水皰口炎病毒纖絲病毒科埃博拉病毒，馬爾堡病毒第五十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日TheBaltimoreclassificationsystemBasedonthemethodofviral

mRNA

synthesisdsDNAssDNA(+)ssRNA(-)ssRNAdsRNARNAretroDNAretro第六十頁，共六十九頁，2022年，8月28日Theseven“Baltimore”replicationclasses第六十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日RNAviruses第六十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日DNAviruses第六十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日亞病毒（subviruses）

概念：不具有完整的病毒結構的一類病毒稱之為亞病毒，包括類病毒、擬病毒、朊病