病毒的特点
病毒的形态构造
病毒的增殖
病 毒
1,个体极小
大 多数比细菌小的多,须借助电子
显微镜才能看到,大小以纳米表示。
2,专性寄生
病 毒没有独立的代谢活动,它们
只能在特定的生活着的寄主细胞中
繁殖,脱离了寄主细胞便不能进行
任何形式的代谢活动。在活体外病
毒不具任何生命特征。
3,没有细胞结构
病毒为非细胞结构的微生物,其化
学组成和繁殖方式简单。大多数是蛋
白质与核酸组成的大分子,而且只含单一类型的核酸 (DNA或
RNA),至今尚未发现一种病毒兼有两类核酸。病毒的繁殖方
式与细菌不同,它不具备繁殖所需的机构,必须依赖于寄主细
胞而进行复制和转录与合成。
根 据病毒的特点,病毒被定义为 超显微的、没有细胞结构、
专性活细胞寄生的大分子微生物。它们在活体外具有一般大
分子的特征,一旦进入寄主细胞才具有生命的特征。
病 毒对人类的健康造成了极大的危害,在人类的传染病中
约 80%是由病毒引起的。人类免疫缺陷病毒 (HIV)是艾滋病
(AIDS)的病原体,AIDS
是获得性免疫缺陷综合
症的缩写。以细胞免疫
发生严重缺陷为特征。
病毒的形态大小
病毒的化学组成
病毒的结构
水泡性口炎病毒
各 种病毒的大小相差很大,最大的病毒直径为 200~300nm,
如痘病毒。最小的病毒仅为 20~30nm,如脊髓灰质炎病毒,
直径约为 28nm。
习 惯上根据寄主的种类将病毒分为
微生物病毒、植物病毒和动物病毒。
微生物病毒中主要研究的是细菌病毒
— 噬菌体。
动物病毒多呈球形、砖形
植物病毒多呈杆状或丝状
噬 菌体多为蝌蚪状,即由一个多面体
的头部和尾部组成。噬菌体是研究病毒复制的模式系统,许
多有关病毒的基本概念都来自细菌病毒。
大 多数病毒由蛋白质和核酸组成,少数部分病毒还含有脂类、
多糖。
核 酸
每 一种病毒只含单一类型的核酸,DNA或 RNA。动物病毒有
的含 DNA,如腺病毒,有的含 RNA,如流感病毒。植物病毒大
多数含 RNA,少数含 DNA,噬菌体大多数含 DNA。
一般生物细胞中存在双
链 DNA与单链 RNA,但
在动物病毒中以发现四
种类型 — DNA双链和单
链,RNA双链和单链。
植物病毒中有 RNA双链
和单链,DNA双链。噬
菌体中有 DNA双链和单
链,RNA单链。
蛋白质
蛋白质是病毒的主要组成成分。例如,流感病毒核酸的含量
仅为 1%,烟草花叶病毒核酸的含量为 5%。
蛋 白质的主要作用:
① 构成病毒粒子的外壳,保护病毒核酸。
② 决定病毒感染的特异性,与易感细胞
表面存在的受体有特异性亲和力。
③ 具有抗原性,能刺激机体产生相应的
抗体。
衣 壳粒子是由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单
位,它们以对称的形式有规律的排列,构成病毒的蛋白质
外壳 — 衣壳。
对 称形式 — 二十面体、螺旋体。
完 整的具有感染性的病毒颗粒 — 病毒粒子,无被膜的病毒
粒子由核衣壳组成,有被膜的则由被膜和核衣壳组成。
病毒的增殖
病毒增殖的过程
噬菌体的溶原性
病毒增殖的过程
病 毒是专性细胞寄生的种类,它们只
能在活细胞内繁殖,而不能在一般培养
基中繁殖。现在培养病毒除用敏感动物
(小白鼠、豚鼠、家兔等),鸡胚培养
外,还可用活的组织或细胞培养。
病 毒在活细胞中的繁殖方式不是二分分裂,而是感染细胞后,
全面“接管”寄主细胞的生物合成机构,使之按照病毒的遗传
特性,合成病毒的核酸和蛋白质,然后聚集成新的病毒粒子,
这种繁殖方式称为病毒的复制。
病 毒感染寄主细胞进行增殖的过程可分为吸附、
侵入、复制、装配和释放。
吸 附
侵 入
复 制
装 配
释 放
吸 附
吸 附是病毒感染细胞的第一步,病毒对寄主细胞的吸附有
高度的特异性,是吸附在寄主细胞表面的某种特定受体上。
受体实际上是细胞表面的一定化学组成部分,如流感病毒的
受体是糖蛋白,存在于敏感动物红细胞及黏膜细胞上。脊髓
灰质炎病毒的受体是脂蛋白,
存在于对病毒敏感的人或猴
的肠道和神经细胞表面。
没 有受体位点时,病毒
不能吸附,也就不能感染。
如果受体位点发生改变,
寄主细胞就对病毒感染产
生了抗性。
侵 入
病 毒侵入的方式决定于寄主细胞的性质。最复杂的侵
入方式是噬菌体对细菌的感染,如大肠杆菌噬菌体 T4借
助其尾部末端附着在敏感细胞的表面,并通过尾丝固着
于敏感细胞上,为部的酶水解细胞壁的肽聚糖产生一小
孔。然后尾鞘收缩将尾髓压入细胞,头部的 DNA通过尾
髓被注入细菌细胞,蛋白质外壳则留在细胞外。
人 工方法分离得到的裸露 DNA,也可进入到细胞内,
不过尾鞘的收缩可提高噬菌体
核酸注入的速度和成功率。
动 物病毒多是整个病毒粒子借助细胞的吞噬作用而进
入。植物病毒多是通过表面伤口或昆虫口器进入。
复 制
病 毒侵入到敏感细胞后,
引起寄主细胞代谢发生改
变,生物合成不再由细胞
本身支配,而受病毒核酸
携带的遗传信息所控制。
病毒利用细胞的合成机构,
如核糖体、酶系统等,使
病毒核酸复制,并合成大
量的蛋白质。
装 配
病 毒的核酸和蛋白质是分别
合成的,因而需要将它们组装
在一起才能成为成熟的病毒粒
子。装配就是将合成的病毒各
部分组装在一起成为成熟病毒
粒子的过程。
释 放
病 毒粒子在寄主细胞内成
熟后,即开始从细胞释放。
很多病毒借助酶的降解作用
裂解寄主细胞,一下子释放
出大量的子病毒。有的病毒
如脊髓灰质炎病毒,通过细
胞的局部破裂而释放。在流
感病毒中,其核衣壳迁移到
细胞质膜上,在芽出穿过细
胞膜的过程中裹上胞膜,然
后释放。释放出的病毒可再
次进行新的感染。
噬菌体的溶原性
噬 菌体感染细菌细胞后引起细胞的破裂,这类噬菌体称
为烈性噬菌体。另一类噬菌体 — 温和噬菌体,它感染细菌
后,细菌不裂解,而能继续生长繁殖,成为溶原性细菌。
在 溶原性细菌中找不到形态上可见的噬菌体粒子,侵入的
温和噬菌体以其核酸附着在细胞核的一定位置上,称为原噬
菌体。它与细菌的细胞核一起复制,而且随着细菌的分裂传
给子细胞,使之也成为溶原性细菌。
原 噬菌体不同于营养期的噬菌体,它没有感染力。但是原
噬菌体一旦脱离细菌细胞核就开始复制,从而引起细菌的裂
解。因此,当原噬菌体附着在细胞核上
时,对细菌一般无不良影响,但具有产
生噬菌体的潜在能力,具有不受同源噬
菌体感染的“免疫性”。
癌 症是一种细胞无限生长的现象。成熟动物的大多数
生活细胞并不总在分裂,因为存在着生长抑制因子阻止
细胞分裂。癌细胞在动物体内过度生长,快速堆积起来
的细胞形成肿瘤。