六章病毒的學(xué)習(xí)教案

六章病毒的學(xué)習(xí)教案第1頁/共66頁第2頁/共66頁體積微小，電子顯微鏡觀察；可通過濾菌器結(jié)構(gòu)簡單：非細胞結(jié)構(gòu)基因組：只有一種核酸（RNA或DNA）嚴格活細胞內(nèi)寄生以復(fù)制方式繁殖對抗生素不敏感，耐冷不耐熱病毒的特點第3頁/共66頁體積微小，結(jié)構(gòu)簡單，只含有一種類型的核酸，只能在活的、敏感細胞內(nèi)以復(fù)制方式增殖的非細胞型微生物病毒概念第4頁/共66頁病毒引起疾病的特點涉及面廣：75%由病毒引起傳染性強、傳播迅速：如流感病毒病死率高：如狂犬病病毒后遺癥嚴重：如脊灰病毒持續(xù)感染：如乙肝病毒引起腫瘤：如愛滋病毒致畸性：如風(fēng)疹病毒特效藥少，對抗生素不敏感預(yù)防是重點第5頁/共66頁一、病毒的大小與形態(tài)

病毒體（virion）完整的成熟病毒顆粒，具有典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并有感染性病毒的大小測量單位：納米（nm）

<50

nm小型病毒

50nm-150nm中等大小病毒（大多數(shù)）

150nm大型病毒（最大300nm）病毒的基本性狀第6頁/共66頁微生物的大小比較葡萄球菌(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(zhì)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7頁/共66頁球形病毒天花病毒病毒的形態(tài)多數(shù)病毒呈球形或近似球形，桿狀，絲狀，少數(shù)可為子彈狀、磚塊狀，噬菌體可呈蝌蚪狀第8頁/共66頁桿狀病毒第9頁/共66頁噬菌體第10頁/共66頁狂犬病毒第11頁/共66頁第12頁/共66頁第13頁/共66頁病毒的結(jié)構(gòu)核心：核酸、酶類衣殼：由殼粒（多肽）組成包膜：由宿主細胞膜或核膜組成鑲嵌有包膜子粒（刺突）第14頁/共66頁螺旋對稱型（HelicalSymmetry）二十面體立體對稱型（IcosahedralSymmetry）復(fù)合對稱型（ComplexSymmetry）衣殼類型第15頁/共66頁螺旋對稱型（helicalsymmetry)第16頁/共66頁20面體立體對稱型(icosahedralsymmetry)：大多數(shù)球狀病毒屬之

第17頁/共66頁（3）復(fù)合對稱型(complexsymmetry)螺旋對稱型20面體立體對稱型第18頁/共66頁病毒的組成成分一、核酸種類：DNA、RNA

存在形式：單鏈與雙鏈；正鏈與負鏈，分節(jié)作用：ORF可重疊，具有感染性二、蛋白質(zhì)種類：結(jié)構(gòu)蛋白攜帶全部遺傳信息特點：有內(nèi)含子、非結(jié)構(gòu)蛋白作用：衣殼、基質(zhì)、包膜蛋白（結(jié)構(gòu)蛋白）酶、反式作用因子（非結(jié)構(gòu)蛋白）第19頁/共66頁一、生物學(xué)分類二、臨床分類三、病毒的分類

（ClassificationofViruses）

第20頁/共66頁生物學(xué)分類——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21頁/共66頁

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生物學(xué)分類——RNA病毒第22頁/共66頁

類型分類特點病毒科名逆轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄病毒科生物學(xué)分類——逆轉(zhuǎn)錄病毒第23頁/共66頁一、病毒的增殖過程二、病毒的異常增殖形式

病毒的增殖

（ReplicationofViruses）第24頁/共66頁吸附adsorption穿入penetration脫殼uncoating生物合成biosynthesis組裝與釋放assemblyandrelease病毒的增殖周期第25頁/共66頁吸附病毒的增殖過程穿入脫殼早期蛋白晚期蛋白裝配DNA復(fù)制核酸游離成熟釋放第26頁/共66頁吸附

病毒表面蛋白質(zhì)與細胞接觸→結(jié)合→特異性吸附（病毒配體位點與細胞膜特異受體結(jié)合）

——決定病毒的嗜組織性穿入融合---有包膜病毒胞飲---無包膜病毒第27頁/共66頁

CD21（EBV受體）

CD4（HIV受體）

CD46（麻疹病毒受體）

CD54（鼻病毒受體）病毒受體第28頁/共66頁胞飲方式穿入第29頁/共66頁脫殼uncoating

穿入胞質(zhì)中的核衣殼脫去蛋白質(zhì)，使基因組核酸裸露的過程

依賴于脫殼酶第30頁/共66頁病毒核酸病毒核酸第31頁/共66頁生物合成Biosynthesis

利用宿主細胞提供的小分子物質(zhì)合成病毒核酸和蛋白質(zhì)——病毒mRNA的轉(zhuǎn)錄——復(fù)制子代病毒核酸——特異性mRNA轉(zhuǎn)錄、翻譯子代病毒結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白隱蔽期第32頁/共66頁早期：基因組在細胞內(nèi)合成非結(jié)構(gòu)蛋白（病毒復(fù)制酶及抑制細胞正常生物合成的抑制酶）晚期：根據(jù)基因組的指令在細胞內(nèi)復(fù)制病毒核酸，合成結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白第33頁/共66頁1、DNA病毒（雙鏈）：細胞核內(nèi)合成DNA，細胞質(zhì)內(nèi)合成病毒蛋白早期：病毒DNA依賴DNA的RNA多聚酶早期mRNA轉(zhuǎn)譯早期蛋白DNA多聚酶脫氧胸腺嘧啶激酶調(diào)控病毒基因組轉(zhuǎn)錄的酶抑制宿主細胞生物合成的酶藥物作用的靶第34頁/共66頁晚期：解鏈正鏈DNA負鏈DNADNA多聚酶子代DNA轉(zhuǎn)錄晚期mRNA晚期蛋白病毒衣殼蛋白及其他結(jié)構(gòu)蛋白第35頁/共66頁2、RNA病毒（單鏈）：多數(shù)在細胞質(zhì)內(nèi)合成子代RNA及病毒蛋白（1）正單鏈RNA病毒（有mRNA功能）：正單鏈RNA復(fù)制子代RNA結(jié)構(gòu)蛋白（衣殼蛋白等）非結(jié)構(gòu)蛋白（依賴RNA的RNA多聚酶）

雙鏈RNA（復(fù)制中間型）藥物作用的靶第36頁/共66頁（2）負單鏈RNA病毒（有依賴RNA的RNA多聚酶）：負單鏈RNA依賴RNA的RNA多聚酶正單鏈RNA（有mRNA功能）子代RNA

結(jié)構(gòu)蛋白（衣殼蛋白等）雙鏈RNA（復(fù)制中間型）藥物作用的靶解鏈第37頁/共66頁（3）逆轉(zhuǎn)錄病毒（有逆轉(zhuǎn)錄酶，即依賴RNA的DNA多聚酶）單鏈RNA逆轉(zhuǎn)錄酶RNADNA（復(fù)制中間型）進入細胞核雙鏈DNA整合（前病毒）子代病毒RNA病毒mRNA病毒蛋白質(zhì)DNA腫瘤發(fā)生藥物作用的靶第38頁/共66頁組裝與釋放

assemblyandrelease

裝配細胞核內(nèi)細胞質(zhì)內(nèi)核膜上胞質(zhì)膜上釋放

裂解細胞釋放（無包膜病毒）出芽釋放（有包膜病毒）第39頁/共66頁裝配（assembly）第40頁/共66頁釋放（release）破胞釋放：無包膜病毒——致細胞破裂死亡——一次大量釋放芽生釋放：有包膜病毒——病毒核衣殼出芽時套上宿主細胞的核膜或細胞膜——細胞不死——逐個釋放第41頁/共66頁第42頁/共66頁

病毒的異常增殖

缺損病毒（defectivevirus

）基因組不完整的病毒體，無感染性缺損干擾顆粒缺損病毒不能復(fù)制，但卻能干擾同種成熟病毒體進入細胞

輔助病毒：輔助缺損病毒復(fù)制具有感染力的完整病毒天然缺損病毒——腺病毒伴隨病毒

頓挫感染（流產(chǎn)感染）：細胞條件不合適，病毒進入細胞但不能復(fù)制非容納細胞——頓挫感染容納細胞第43頁/共66頁三類典型形態(tài)的病毒：廿面體對稱的結(jié)構(gòu)(球狀)螺旋對稱的結(jié)構(gòu)(桿狀)復(fù)合對稱的結(jié)構(gòu)(蝌蚪狀)

大腸桿菌的T4噬菌體是由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對稱的尾部組合而成，是病毒中復(fù)合對稱的代表。第44頁/共66頁螺旋對稱型（helicalsymmetry)第45頁/共66頁20面體立體對稱型(icosahedralsymmetry)：大多數(shù)球狀病毒屬之

第46頁/共66頁（3）復(fù)合對稱型(complexsymmetry)螺旋對稱型20面體立體對稱型第47頁/共66頁二、噬菌體病毒種類很多，根據(jù)病毒寄生的對象來分，有植物病毒、動物病毒和微生物病毒。噬菌體：是病毒中的一種，一般把侵染細菌、放線菌的病毒叫噬菌體。（把侵染真菌的病毒叫噬真菌體）噬菌體在自然界廣泛存在，在1995年發(fā)表的ICTV的病毒分類與命名第六次報告中共報道了4000余種，分別劃歸為49個病毒科.據(jù)Bradley(1967)歸納，噬菌體共有六類形態(tài)。第48頁/共66頁1、組成：主要由蛋白質(zhì)和核酸組成。2、基本形態(tài)：蝌蚪形、微球形和纖絲形。（一）噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成第49頁/共66頁以大腸桿菌T4噬菌體為例頭部：廿面體對稱結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)衣殼構(gòu)成，內(nèi)含一條DNA。頸部：薄盤狀，附頸須。尾鞘：長95nm,衣殼粒螺旋對稱；可伸縮。尾髓:中空，DNA可由此進入細胞?；?

六角形盤狀物，其上有刺突、尾絲。刺突:

有吸附功能。尾絲:

有識別吸附功能。大腸桿菌T4噬菌體構(gòu)造2、蝌蚪形噬菌體的構(gòu)造第50頁/共66頁（二）、噬菌體(phage)的繁殖噬菌體并沒有個體的生長過程，而只有其基本成分的合成和裝配，即首先將各個部件合成出來，然后裝配，所以一般將噬菌體的繁殖稱做復(fù)制。根據(jù)噬菌體與宿主的關(guān)系：烈性噬菌體：指感染宿主細胞后，能夠使宿主細胞裂解的噬菌體.溫和噬菌體（或溶源性噬菌體）：噬菌體感染細胞后，將其核酸整合（附著）到宿主的核DNA上，并且可以隨宿主DNA的復(fù)制而進行同步復(fù)制，在一般情況下，不引起寄主細胞裂解的噬菌體。第51頁/共66頁烈性噬菌體的繁殖過程一般分為五個階段：即吸附、侵入、復(fù)制、裝配和釋放。1、烈性噬菌體的繁殖第52頁/共66頁①吸附：噬菌體和宿主細胞上的特異性吸附部位進行特異性結(jié)合，噬菌體以尾絲牢固吸附在受體上后，靠刺突“釘”在細胞表面上。②侵入：核酸注入細胞的過程。噬菌體尾部所含酶類物質(zhì)可使細胞壁產(chǎn)生一些小孔，然后尾鞘收縮，尾髓刺入細胞壁，并將核酸注入細胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在細胞外。③復(fù)制：包括核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)合成。噬菌體核酸進入宿主細胞后，會控制宿主細胞的合成系統(tǒng)，然后以噬菌體核酸中的指令合成噬菌體所需的核酸和蛋白質(zhì)。第53頁/共66頁④裝配：主要步驟有：DNA分子的縮合——通過衣殼包裹DNA而形成頭部——尾絲及尾部的其它部件獨立裝配完成——頭部與尾部相結(jié)合——最后裝上尾絲，至此，一個個成熟的形狀、大小相同的噬菌體裝配完成。第54頁/共66頁⑤釋放：方式：裂解：多以裂解細胞的方式釋放。分泌：噬菌體穿出細胞，細胞并不裂解。通常情況下，一個噬菌體通過上述五個過程能合成100——300個噬菌體。烈性噬菌體的這種生長繁殖方式也稱為一步生長，第55頁/共66頁第56頁/共66頁第57頁/共66頁噬菌斑: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，在平板表面布滿宿主細胞的菌苔上,可以用肉眼看到一個個透明的不長菌的小圓斑，稱為噬菌斑。(每個噬菌斑一般是由一個噬菌體粒子形成的。)

應(yīng)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)。噬菌斑第58頁/共66頁以培養(yǎng)時間為橫坐標,以噬菌斑數(shù)為縱坐標,繪制成的曲線為一步生長曲線?？煞忠韵码A段：潛伏期裂解期穩(wěn)定期

一步生長曲線第59頁/共66頁潛伏期：從噬菌體吸附細菌到細菌細胞釋放新的噬菌體之前的這段時期.曲線平行于橫軸，噬菌體數(shù)無變化.樣品中無游離的噬菌體。(潛伏期前的噬菌斑數(shù)是噬菌體數(shù),也就是感染噬菌體的細菌數(shù)).裂解期：曲線直線上升,子代噬菌體不斷釋放到培養(yǎng)基中,直到達到一個極限.穩(wěn)定期:感染細胞后復(fù)制的子代噬菌體全部釋放，噬菌斑數(shù)穩(wěn)定，一次感染結(jié)束。第60頁/共66頁裂解量:每一受感染細胞所釋放的新的噬菌體的平均數(shù)。

穩(wěn)定期