2010-5-14 蚌医微生物 1
蚌埠医学院微生物学教研室
MEDICAL MICROBIOLOGY
多媒体教学课件
2010-5-14 2
第二节 病毒的生物学性状
病毒学概述
2010-5-14 3
病毒学绪论
病毒与疾病关系?
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病毒与疾病的关系
古代中医书籍上的小儿
出天花图
天花 ---古老传染病
天花病毒
2010-5-14 5
小儿麻痹症 ----曾造成 3000万 /年儿童患
病,约 1/100麻痹!
乙型肝炎 -----全球最严重的公共卫生问
题!
流行性感冒 ----发生过多次世界性大流行!
麻疹、水痘、腮腺炎、疱疹、狂犬病 ……
病毒与疾病的关系
病原体
病毒
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近 20年来肆 虐的病毒性疾病
AIDS
SARS
禽流感
病原体
病毒!
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病毒性疾病的特点
传播快
病死率高
易引起持续感染
与某些肿瘤的发生有关
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人类如何揭开病毒秘密?
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病毒的发现
1892年 首次证明病毒与疾病关系
1935年 首个病毒分离提纯
2010-5-14 10
伊凡诺夫斯基(俄国 )
1892证明烟草花叶病病原体是病毒
病毒的发现过程
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发病,肯定病原
在患病烟叶中
病毒的发现过程


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没有发现细菌
是细菌吗?


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会不会是细菌产生的毒素呢?
除菌滤过
烟草仍然发病
真是毒素吗?
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……………
设计:不断传代
















2010-5-14 15
提出新论点
这是一种活生物体!
比细菌小,可以通过除菌滤器!
它可以在烟草中繁殖、传播!
命名:有毒的
virus
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1935年美国科学家
斯坦利分离提纯了
烟草花叶病毒
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有益的启示
严谨的科学态度
立论
实验设计
提出新观点
验证理论
创新结论
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在烟草传代实验中,你能设计一
种新的方法吗?
思考题
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Virus:体积微小、结构简单、
只有一种核酸、专性细
胞内寄生、以复制方式
繁殖的非细胞型微生物 。
病毒的特点
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第二节 病毒的生物学性状
一、病毒的大小与形态
二、病毒结构与化学组成
三、病毒的增殖
四、理化因素对病毒的影响
五、病毒的分类
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一、病毒的大小与形态
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大小
?病毒的测量单位:
纳米 ( nanometer,nm)
1 nm= 1/1000 μm
形态:
形态不一
球形为多,
也有子弹状, 砖块状, 蝌蚪状
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微生物大小比较
葡萄球菌
(1000nm)
牛痘病毒
300× 250nm
A
B
C
D
E
F
G
立克次体
450nm衣原体390nm
A、大肠杆菌噬菌体
( 65 × 95nm )
B、腺病毒
(70nm )
C、脊髓灰质炎病毒
(30nm )
D、乙脑病毒
( 40nm )
E、蛋白分子
(10nm )
F、流感病毒
( 100nm )
G、烟草花叶病毒
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病毒形
态模式

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冠状病毒
电镜下形态
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二、病毒结构与化学组成
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结构:
1,核心,RNA / DNA
2,衣壳:蛋白质
衣壳由壳粒(形态亚单位)组成
壳粒由多肽(化学 /结构亚单位)组成
核心和衣壳组成, 核衣壳,
3,包膜:
包膜组成:基质蛋白 /脂类 /刺突(子粒)
病毒的结构和化学组成
2010-5-14 29
结构:
1,核心,RNA / DNA
2,衣壳:蛋白质
衣壳由壳粒(形态亚单位)组成
壳粒由多肽(化学 /结构亚单位)组成
核心和衣壳组成, 核衣壳,
病毒的结构和化学组成
2010-5-14 30
核衣壳的组成形式
?螺旋对称型
?二十面体立体对称型
?复合对称型
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?核衣 壳 对称形式模式图
20面体
立体对

螺旋对称
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20面体立体对称
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五邻体
六邻体
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复合对称
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较为复杂病毒除核衣壳外尚有包膜
包膜:由内向外三层
内:基质蛋白 ---由病毒编码合成
中,脂质 ---来源于宿主细胞
外:刺突 ---由病毒编码合成的蛋白质
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核酸
衣壳 核衣

基质蛋白
脂类
刺突
包膜病毒结构模式图
包膜
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?核心:核酸 → 基因 → 决定病毒遗传、变异
和复制
壳粒 capsomere → 衣壳 capsid → 保护、介导病毒进入
细胞(与致病有关)、具有抗原性
?包膜 envelope → 保护、介导病毒进入细胞(与致病
有关),具有抗原性
? 病毒从细胞内释放时获得,
? 为细胞膜脂质成分
病毒结构
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化学组成,(核酸、蛋白质、脂质、糖)
1.核酸:特点 ---仅有一种
?RNA,RNA病毒
?DNA,DNA病毒
? 功能
①病毒复制的基础(以核酸为模板,复制子
代病毒)
②决定病毒各种特性(病毒结构特点、致病
性、抗原性等)
③有些核酸具有感染性 ---感染性核酸
病毒的结构和化学组成
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?感染性核酸:除去蛋白衣壳后,有些裸
露的病毒核酸仍能进入宿主细胞内增
殖,称 ~。
?特点:
感染范围广
感染性低
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2.蛋白质:
①结构蛋白
(衣壳蛋白、刺突蛋白、基质蛋白)
功能
保护核酸
抗原性
参于病毒的感染 ---选择性吸附
②功能蛋白 特殊酶蛋白,为病毒复制过程中
需要的酶类。
病毒的结构和化学组成
2010-5-14 41
3.脂质和糖类
主要存在于包膜中,脂质对干燥、
热、酸、脂溶剂敏感,破坏病毒包膜后
失去感染性。可用于病毒的鉴定。
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三,病毒的增殖
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复制周期 replication cycle
吸附
穿入
脱壳
生物合成
组装、成熟与释放
病毒的增殖
增殖方式, 复制( replication)---以病毒基因
为模板,在宿主细胞内经过转录、转释、合
成、装配等程序,最终释放出子代病毒的过
程。
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宿主细胞
复制周期 —— 吸附
吸附方式:
非特异性吸附 ---可逆
特异性吸附 ---受体
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复制周期 —— 穿入
穿入形式:
吞饮 ---无包膜病毒
融合 ---有包膜病毒
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复制周期 —— 脱壳
脱壳:
细胞内无完整
病毒体
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复制周期中最重要的阶段
隐蔽期,用一切血清学方法和电镜检查均不
能查见处于生物合成阶段的病毒颗粒 。
复制周期 —— 生物合成
按照病毒基因组不同,生物合成过程有所区别:
dsDNA(双链 DNA病毒)
+ ssRNA(单正链 RNA病毒)
- ssRNA (单负链 RNA病毒)
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双股 DNA病毒的生物合成:
± DNA 转录 mRNA 转译
早期蛋白功能蛋白
解链酶
+ DNA
- DNA
大量子代
± DNA
半保留复制 转录
mRNA
转译
晚期蛋白子代病毒体
结构蛋白
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复制周期 —— 双链 DNA病毒 生物合成
核酸游离
mRNA转录
‘‘‘‘‘‘‘‘ 早期蛋白(功能蛋白)
子代病毒 DNA复制
晚期 mRNA转录
晚期蛋白(结构蛋白)
半保留复制
早期蛋白质合成
步骤
子代 DNA合成
晚期蛋白质合成
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复制周期 —— RNA病毒 生物合成
+ ssRNA病毒(单正链 RNA)
本身 ssRNA 可作为 mRNA,可直接转
译早期蛋白
- ssRNA病毒(单负链 RNA)
本身 ssRNA 不可作为 mRNA,需在
RNA聚合酶作用下复制出互补的正链,再
转释早期蛋白
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复制周期 — 单正链 RNA病毒 生物合成
‘‘‘‘‘‘‘‘
+ssRNA直接
作为 mRNA转译
复制中间型 RI
转录子代 +RNA
-
+
早期蛋白
晚期蛋白
作为 mRNA转译
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复制周期 — 单负链 RNA病毒 生物合成
‘‘‘‘‘‘‘‘
- ssRNA不能直接作 mRNA
+ -
复制互补的正链 降解
转录 复制
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组装成熟
DNA病毒在核内
RNA病毒在浆内
不同方式
释放
复制周期 ---组装、成熟、释放
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复制周期 ---组装、成熟、释放
溶细胞型 — 细胞裂解(无包膜病毒)
稳定型 — 细胞本身破坏,以出芽方式释放(包膜
病毒)
细胞间传播
病毒基因与细胞基因整合
病毒从细胞内释放方式
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复制周期 ---组装、成熟、释放
溶细胞型释放
细胞裂
解破坏!
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裂解细胞后病毒释放出来
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稳定型释放 — 出芽
(有包膜病毒释放
方式)
复制周期 ---组装、成熟、释放
不破坏细胞,但可使细胞表
面出现病毒抗原 ---靶细胞
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病毒的复制周期
吸附、穿入
脱壳
生物合成
组装、成熟与释放
双链 DNA病毒
单正链 RNA病毒
单负链 RNA病毒
溶细胞型
稳定型
细胞间桥
基因整合
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病毒的异常增殖
病毒的异常增殖
顿挫感染 ( abortive infection)
病毒进入宿主细胞后, 细胞缺乏病毒复制所需
的酶, 能量或其他条件, 致使该病毒在其中不
能生物合成;或者虽合成了病毒的成分, 但不
能组装成熟为有感染性的病毒体, 称 ~。
而这种细胞称为 非容纳细胞 。
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病毒的异常增殖
缺陷病毒 ( defective virus)
因病毒基因组不完整或基因位点改变, 单独培养
时不能复制出完整有感染性的病毒颗粒, 称 缺陷
病毒 ;但当与另一种病毒 ( 辅助病毒 ) 在细胞内
共同生长时, 则可正常增殖 。
病毒的异常增殖
例如:
腺病毒伴随病毒与腺病毒
丁型肝炎病毒与乙型肝炎病毒
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干扰现象 ( interference)
两种病毒感染同一机体或细胞时, 一种病毒
抑制另一种病毒增殖的现象 。
? 活 病毒与 活 病毒
? 灭活 病毒与 活 病毒
? 同种、同型病毒之间
? 不同种、不同型之间
病毒的干扰现象
2010-5-14 62
干扰原因:
?细胞产生干扰素 interferon IFN
?缺陷性干扰颗粒 defective interfering
particles,DIP
干扰意义:
?病毒感染有自限性 — 阻止、中断发病
?病毒性疫苗使用时注意事项 — 同型、异型间干

病毒的干扰现象
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四,理化因素对病毒的影响
2010-5-14 64
理化因素对 病毒的影响
灭活( inactivation):
?病毒受理化因素作用后失去感染性。
?灭活的病毒仍保留
?抗原性
?红细胞吸附
?血凝
?细胞融合
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物理因素,
? 1.温度:病毒耐冷不耐热, 56℃ 30min可灭
活大多病毒 ( 肝炎病毒较耐热 )
? 2.pH,pH 5-9稳定;
? 3.射线,γ 射线, X射线, 紫外线都能灭活
病毒
化学因素,
?有包膜病毒对脂溶剂敏感 ( 乙醚, 氯仿, 胆
盐 ) 可鉴别病毒有无包膜
?常用抗生素对病毒无作用, 可用来抑制病毒培
养中细菌生长
?对氧化剂, 卤素及其化合物敏感 ;
理化因素对 病毒的影响
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五,病毒的分类
2010-5-14 67
病毒分类较复杂且不成系统,国际病毒分
类委员会( ICTV)每 3年公布一次分类法
并不时作出调整。
分类依据:
核酸类型
病毒形态及大小
有无包膜
抵抗力
生物学特性
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亚病毒( subvirus)
为一些新的非寻常病毒的致病因子
包括:类病毒( viroid)
卫星病毒 (satellites)
朊粒 (prion)?
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亚 病毒
类病毒( viroid):
?均为植物病毒 。
?由 250-400个核苷酸组成, 单链杆状 RNA。
无蛋白质, 无衣壳, 无包膜 。
?致病机理可能是其 RNA分子直接干扰宿主细
胞的核酸代谢 。
?与人类疾病的关系不明 。
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亚 病毒
卫星病毒 ( satellite virus):
又一类引起植物病害的致病因子, 由单链 RNA,有
衣壳蛋白成分 。
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亚 病毒
朊粒 ( prion),
?小分子量的蛋白质感染因子, 由 3个朊病毒蛋
白质 ( PrP) 分子构成, 具有极强的感染性 。
?可引起羊瘙痒病, 疯牛病;人 Kuru病, 克雅
病, 老年痴呆, 多发性硬化症 。
2010-5-14 72
专业英语
virus 病毒
replication 复制
interference 干扰现象
defective virus 缺陷病毒
abortive infection 顿挫感染
defective interfering
particles,DIP
缺陷干扰颗粒
prion 朊粒
2010-5-14 73
本节要点
病毒的概念与特点
病毒的结构、化学组成及各自的功能
复制概念,复制周期及各阶段详细内容
名词解释:缺陷病毒,顿挫感染、朊粒