Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 病毒,一,.,病毒的发现,病毒是非细胞结构的生物，与细胞生物有较大的差异。由于病毒的太小，超出了普通显微镜的分辨率范围，直到,1886,年人类才发现其存在。,1886年，,A.Mayer,发现具有传染性的烟草花叶病。,1892,年，俄国的植物病理学家伊万诺夫斯基（,D.Ivanovsky,）,发现烟草花叶病的病原能通过细菌过滤器，他认为烟草花叶病是,“,细菌外毒素,”,或极小的细菌。,1898,年，荷兰的土壤微生物学家贝叶林克（,M.W.Beijerinck，18511931,）,在研究烟草花叶病时，首次提出其病原体是病毒。,1915,年、,1917,年，,F.W.Twort,和,F.dHerelle,分别发现细菌（,Shigella dysenteriae,）,病毒噬菌体（,Phage）。,1935年，的Stanley在研究TMV时，发现TMV可被胃蛋白酶水解，用硫酸铵法提纯TMV，得到了TMV的针状结晶。这种结晶即使稀释到10-9时，仍具有感染性。,1936,年，,Bawden and Pirie,发现,TMV,含有糖和磷，是一种核蛋白，用热变性的方法可以将核酸释放出来。,1940,年，德国的,Kauche and Melcher,首先用电子显微镜观察到,TMV,的杆状外形。电子显微镜在确定病毒的大小、结构和推断病毒的各种结构与功能的关系上起了重要作用。,1952,年，,Hershey and Chase,利用放射性同位素标记法证实噬菌体,DNA,具有感染性，而外壳蛋白不具感染性。,1956,年，病毒的核酸被提取出来，并证实,TMV,的,RNA,具有感染性。以后许多试验证明病毒的遗传物质是核酸，或者,DNA,或者,RNA,。19,70,年代后又陆续发现了各种亚病毒。,死神埃博拉,？,没有独立的代谢系统，必须专性寄生。通过控制寄主细胞的生物合成机构进行增殖。,二,.,病毒的一般特征,病毒个体极小，只有在电镜下才能观察到，可通过细菌过滤器。,没有细胞结构，化学组成简单，多数由蛋白质和核酸构成。可以用硫酸铵沉淀并形成结晶。,每一种病毒只含有单一类型的核酸,或者,DNA,，,或者,RNA,。,具有感染性，可以从一种寄主细胞转移到其他寄主细胞。,在寄主体外，仅以无生命的大分子形式存在。,对多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。,三,.,病毒的定义,病毒是一类个体极小、专性寄生、只含有一种类型核酸的非细胞结构的原始生物。,迄今为止，对于何谓病毒仍无一个科学而严谨的定义。,非细胞生物,病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分,亚病毒,类病毒：只含具侵染性的,RNA,组分,卫星,RNA：,只含有不具侵染性的,RNA,组分,朊病毒：只含蛋白质,第二节,病毒的形态结构,一.,病毒的形态、大小,二.,病毒的化学组成,三.,病毒的结构与构型,四.,病毒的群体形态,一,.,病毒的形态、大小,1.,病毒的形态,常见的病毒形态包括球形、杆状和蝌蚪状，,还有一些特殊的形态如丝状、砖状和子弹状等。,动物病毒：多为球形、卵球形或砖形。如腺病毒为球形，痘病毒为砖形，弹状病毒为子弹状。,植物病毒：多为杆状或丝状，少数球状。如烟草花叶病毒为丝状，花椰菜花叶病毒为球状。,噬菌体：多呈蝌蚪状，少数丝状和球状。如大肠杆菌,T,2n,-phage,为蝌蚪状，,fd,为丝状，而,x174,为球状。,2.,病毒的大小,病毒个体极小，大小用,nm,表示。,病毒的大小差异较大，多数在,10300,nm,之间，用光学显微镜不能观察，必须借助于电镜。病毒可以通过细菌过滤器（,220nm,）。,病毒的名称,形 状,大小（,nm,）,TMV,杆状,15,300,nm,大肠杆菌,f1,噬菌体,丝状,5,800,nm,鸡瘟病毒,球状,8085,nm,家蚕质型多角体病毒,球状,60,nm,乙型肝炎病毒,球状,18,nm,大肠杆菌,T,4,噬菌体,蝌蚪状,头部,6595,nm,尾部,20100,nm,二,.,病毒的化学组成,多数病毒含有核酸和蛋白质，部分动物病毒除核酸、蛋白质外，还含有多糖和脂类。少数病毒只具有核酸,，,不含蛋白质。,病毒只有一种核酸，要么,DNA，,要么,RNA。,在病毒中，除了,DNA,可以携带遗传信息外，,RNA,也能携带遗传信息。,1.,病毒的核酸,病毒的核酸含量变化较大，从,1,-,5%,，比如,TMV,5%,，,流感病毒,1%,，,T,2n,噬菌体,50%,。,DNA,病毒的核酸分子量为,1,-,200,10,6,Dal，RNA,病毒的核酸分子量约,2,-,15,10,6,Dal，,其基因数少者只有几个，多者有数百个。,2.,病毒的蛋白质,病毒的蛋白质与其他生物没有区别，其外壳蛋白主要具有保护作用，少数蛋白质是酶类。,常见的酶类有,ATPase、,溶菌酶、,RNA,合成酶和逆转录酶等。,病毒的蛋白质含量变化也较大，例如,TMV95%,、,流感病毒,97%,、狂犬病毒,96%,，而,T,2n,噬菌体,40%,。,3.,多糖和脂类,主要存在于一些大型病毒的封套中，有的噬菌体（如大肠杆菌,T,2n,噬菌体）的核酸上也含有糖类，这些糖使核酸糖基化，对核酸起保护作用。,三,.,病毒的结构与构型,1.,病毒的结构,病毒粒子或病毒体（,Virion）,是指结构完整，充分成熟并具有感染性的病毒个体,。,完整的病毒粒子由核髓（,Core）,和壳体（,Capsid）,构成。核酸位于病毒粒子的中心，构成了病毒的核髓；包围着核髓的蛋白质外壳称为壳体（衣壳）；壳体由多个壳粒（,Capsomer）,组成。,壳粒由1,6条同种多肽分子折叠成的蛋白质亚单位组成，呈空心状。,由壳体和核髓组成的复合物称为核壳体（,Nucleocapsid）,。核壳体是病毒的基本结构。,有的复杂病毒在核壳体外还有封套。,2.,病毒的构型,病毒的构型决定了病毒的形态。按照病毒蛋白质壳粒的排列方式，可将病毒分为三种构型。,病毒的构型,螺旋型对称的病毒,二十面体病毒,复合对称的病毒,流感病毒（,Influenza）,四,.,病毒的群体形态,1.,包含体,有的动物或植物病毒在感染寄主细胞后，可能够刺激寄主细胞形成一些在光学显微镜下可见的小体，称为包含体（,Inclusion body）,。,包含体多呈圆形、卵圆形或不规则形。,不同病毒所形成的包含体在细胞中的位置不同，有的位于细胞质中，如昆虫质型多角体病毒、大多数痘病毒（天花病毒）；有的位于细胞核中，如疱疹病毒、昆虫核型多角体病毒。,家蚕质型多角体病毒,昆虫病毒的包含体,将少量噬菌体与大量的寄主细胞混合后，均匀涂布在平板上，经过一段时间的培养，在布满菌苔的平板表面，可见多个透明斑，称为嗜菌斑（,Plaque）。,2.,嗜菌斑,噬菌斑,第三节,病毒的复制,病毒是专性寄生物，在寄主细胞外仅仅是一个生物大分子，没有生命的特征。只有当病毒侵入活的寄主细胞后，才表现出生命的特征。,病毒侵入寄主细胞后，通过控制寄主细胞的生物合成机构来复制自身的基因组,，,合成蛋白质，最终由核酸和蛋白质在寄主细胞中装配成新的完整的病毒粒子，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊的繁殖方式称为病毒的复制。,一.,病毒的复制过程,二.,细胞的溶源性及非溶源化,不同类型的病毒其复制过程基本相同，可分为五个阶段：,一,.,病毒的复制过程,吸附；,侵入；,复制，,包括病毒基因组的表达与复制；,装配；,释放。,1.,吸附（,Adsorption,）,病毒对寄主细胞的吸附具有高度特异性。当噬菌体与寄主细胞发生偶然碰撞后，如果尾丝尖端与寄主细胞表面的特异受体接触，可触发颈须把紧卷的尾丝散开，附着在受体上，并使刺突、尾板固着在细胞表面。不同的噬菌体有不同的吸附位点。,吸附作用受多种因素的影响,（,1,）噬菌体数量,（,2,）阳离子浓度,（,3,）辅助因子,（,4,）,PH,值,（,5,）温度,随机碰撞而接触,（静电引力或氢键）,可逆吸附，无特异性,（非细胞颗粒也可吸附）,病毒表面蛋白,与细胞受体的结合,特异性，不可逆吸附，,启动病毒感染的第一阶段,病毒粒子,敏感细胞,噬菌体的吸附分为非特异性吸附和特异性吸附两种类型：,病毒侵入的方式决定于病毒的类型和寄主细胞的结构。,2.,侵入（,Penetration,）,（1）噬菌体：,T,2n,噬菌体可以主动侵入。噬菌体首先将其尾部附着在细菌细胞表面，并通过尾丝固定在细胞上；然后尾板从尾丝中获得一个构型刺激，促使尾鞘收缩；同时，噬菌体尾部释放所携带的少量溶菌酶，将细菌的细胞壁局部溶解形成一个小孔；最后，尾鞘收缩将尾髓压入细胞，并将头部的核酸通过中空的尾髓注入细胞内，而噬菌体的外壳仍留在细胞外。,如果大量噬菌体在短时间内吸附于同一细胞上，使细胞壁产生许多小孔，也可引起细胞立即裂解，但并未进行噬菌体的增殖，这种现象称为自外裂解（,lysis from without）。,（,2,）动物病毒：动物细胞没有细胞壁，病毒的侵入可以采取多种形式，如吞噬作用和胞饮作用、直接侵入等。,（,3,）植物病毒：植物细胞具有坚硬的细胞壁保护，病毒一般不能直接侵入，只能借助于昆虫的口器刺入或经伤口侵入。,病毒的核酸含量变化较大，从1-5%，比如TMV5%，流感病毒1%，T2n噬菌体50%。,对多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。,如果大量噬菌体在短时间内吸附于同一细胞上，使细胞壁产生许多小孔，也可引起细胞立即裂解，但并未进行噬菌体的增殖，这种现象称为自外裂解（lysis from without）。,可逆吸附，无特异性（非细胞颗粒也可吸附）,病毒是非细胞结构的生物，与细胞生物有较大的差异。,病毒是专性寄生物，在寄主细胞外仅仅是一个生物大分子，没有生命的特征。,细胞的溶源性及非溶源化,大多数噬菌体侵入寄主细胞后，寄主细胞自身的合成就停止了，转而合成噬菌体的核酸和蛋白质，但有的噬菌体，其DNA侵入后，寄主细胞的DNA 不停止活动，并能继续表达。,每一种病毒只含有单一类型的核酸或者DNA，或者RNA。,当噬菌体与寄主细胞发生偶然碰撞后，如果尾丝尖端与寄主细胞表面的特异受体接触，可触发颈须把紧卷的尾丝散开，附着在受体上，并使刺突、尾板固着在细胞表面。,有的复杂病毒在核壳体外还有封套。,病毒的构型决定了病毒的形态。,病毒的构型决定了病毒的形态。,1915年、1917年，F.,病毒粒子或病毒体（Virion）是指结构完整，充分成熟并具有感染性的病毒个体。,1898年，荷兰的土壤微生物学家贝叶林克（M.,3.,复制（,Replication,）,侵入寄主细胞的病毒核酸利用自身携带的遗传信息，控制寄主细胞的生物合成机构，复制病毒的核酸，并大量合成病毒的蛋白质，这个过程也称为病毒的生物合成过程。,大多数噬菌体侵入寄主细胞后，寄主细胞自身的合成就停止了，转而合成噬菌体的核酸和蛋白质，但有的噬菌体，其,DNA,侵入后，寄主细胞的,DNA,不停止活动，并能继续表达。,4.,装配,（,Assembly,）,在最后的成熟过程中，噬菌体,DNA,可与壳体蛋白质自主装配成成熟的、具有感染力的噬菌体颗粒。,噬菌体的成熟过程是由其自身某些控制形态的基因操纵的，约有,30,个不同的蛋白和至少,47,个基因参与。首先合成噬菌体的壳体亚单位（头部），在蛋白质亚单位聚集起来的同时，其,DNA,分子发生凝缩，二者紧密地组装成二十面体。通过连续的合成，另一些亚单位独立装