页数:69页文件大小:1.60 MB来源: 医学微生物学ppt课件
本课件从病毒的大小与形态讲起,系统介绍病毒的结构、化学组成与对称类型,讲解吸附穿入、脱壳、生物合成与装配释放的增殖过程,并解释干扰现象、缺陷病毒与理化因素对病毒的影响,最后给出病毒的分类原则。
病毒学:病毒学virology
教学大纲:教学大纲,掌握病毒的结构和化学组成,干扰现象,熟悉病毒的增殖过程及理化因素对病毒的影响,了解病毒的分类
概述人类认识病毒的历史人类认识病毒:概述人类认识病毒的历史人类认识病毒:从认识病毒性疾病开始的;人类研究病毒:从研究植物烟草花叶病病毒开始的;
病毒的发现早在1566年就有:一、病毒的发现早在1566年就有了疯狗咬人致病,即狂犬病记载并发现它能够传染给其他许多动物。
第一个记载的植物病毒病当属:第一个记载的植物病毒病当属郁金香碎色花病,至今荷兰阿姆斯特丹的博物馆还保存着一张1619,年荷兰画家的一幅得病的郁金香静物画。
克)对烟草花叶病病原体的研究结果:1886年,A. Mayer发现烟草花叶病具有传染性。,1898年,M W Beijerinck(别依耶林克)对烟草花叶病病原体的研究结果:,(1)能通过细菌滤器;(2)可被乙醇沉淀而不失去其感染性;(3)能在琼脂凝胶中扩散;(4)用培养细菌的方法不能被培养出来,推测只能在植物活细胞中生活;结论:病原是一种比细菌还小的“有传染性的活的流质”。真正发现病毒存在的是贝叶林克,给病毒起拉丁名叫“Virus”。
鸡瘟病毒:1900年:鸡瘟病毒;1901年:黄热病病毒;(第一个被发现的人类病毒)1903年:狂犬病毒;1908年:鸡白血病病毒;1909年:脊髓灰质炎病毒;1911年:劳斯肉瘤病毒;
1915年图尔特发现噬菌体:1915年图尔特(F. W. Twort)发现噬菌体。,1917年迪海莱(F. D'Herelle):,(1)痢疾杆菌培养液(浑浊)+污水(2)培养液变清澈(3)细菌过滤器(4)清液+痢疾杆菌培养液(浑浊)(5)培养液变清澈(6)引起细胞破裂的因子叫噬菌体
主要特点:主要特点,(1)不具有细胞结构,具有化学大分子的特征。,一些简单的病毒仅由核酸和蛋白质外壳(coat)构成,故可把它们视为核蛋白分子,(2)一种病毒的毒粒内只含有一种核酸,DNA或者RNA。,朊病毒甚至仅由蛋白质构成,(3)大部分病毒不能进行独立的代谢作用。,(4)严格的活细胞内寄生,必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制,形成子代。
个体微小:(5)个体微小,在电子显微镜下才能看见。,(6)对大多数抗生素不敏感,对干扰素敏感。,(7)在离体条件下,能以无生命的生物大分子状态存在,并可长期保持其侵染活力。,(8)有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中,并诱发潜伏性感染。
病毒在医学中的地位病毒性疾病:二、病毒在医学中的地位(75%)病毒性疾病的特点传播能力很强;感染率高,治愈率低;感染后会留下后遗症;能形成持续感染;可引起肿瘤;如HBV,EBV,HTLV等;直接破坏或损伤免疫系统,造成机体免疫功能低下;2004年2月全国法定报告传染病疫情病毒性肝炎(乙型肝炎);狂犬病、艾滋病;
学习病毒学意义病毒性疾病:三、学习病毒学意义病毒性疾病的防治;未知病因的了解;病毒与宿主细胞相互作用的研究;
病毒的生物学特性:第十六章病毒的生物学特性病毒(virus)一类体积微小,结构简单,只有一种核酸(DNA或RNA),具严格细胞内寄生,对抗生素不敏感,以复制方式进行增殖的非细胞型微生物。
病毒体:病毒体(virion),完整的成熟病毒颗粒,具有典型的形态结构,并有感染性。
病毒的形态与结构:第一节病毒的形态与结构,一、大小与形态,大小,测量单位为纳米(nm,1/1000,m)<50 nm小型病毒(HAV)50 nm-150 nm中等病毒(influenza virus)> 150nm大型病毒(最大300 nm)电镜下观察(几千至几万倍)
微生物与病毒大小对照:下表列出相关数据。
| 名称 | 大小 |
|---|---|
| 葡萄球菌 | 1000nm |
| 牛痘病毒 | 300×250nm |
| 立克次体 | 450nm |
| 衣原体 | 390nm |
| 大肠杆菌噬菌体 | 65×95nm |
| 腺病毒 | 70nm |
| 乙脑病毒 | 40nm |
| 脊髓灰质炎病毒 | 30nm |
| 流感病毒 | 100nm |
| 蛋白分子 | 10nm |
| 烟草花叶病毒 | 源文件未标注 |
形态球形杆形子弹状砖块状蝌蚪状:形态球形杆形子弹状砖块状蝌蚪状
病毒的结构和化学组成:二、病毒的结构和化学组成1.核心(Core),-单一核酸DNA/RNA,功能:为病毒基因组,含病毒全部遗传信息,控制病毒的一切生命活动。2.衣壳(Capsid)-包绕在病毒核心外的一层蛋白质,由壳粒聚合而成-壳粒(capsomere)按一定排列方式组成的蛋白质外壳
壳粒排列方式腺病毒疱疹病毒小病毒:壳粒排列方式腺病毒(252)疱疹病毒(162)小RNA病毒(32),(1)、二十面体立体对称型(Icosahedral Symmetry)
五邻体六邻体:五邻体六邻体
螺旋对称型粘病毒、弹状病毒:(2)、螺旋对称型(Helical Symmetry)粘病毒、弹状病毒Capsomere(壳粒)RNA
复合对称型:(3)、复合对称型(Complex Symmetry)痘类病毒、噬菌体
蛋白质衣壳的功能是:蛋白质衣壳的功能是:(1)保护核酸.致密稳定的衣壳结构除赋予病毒固有的形状外,还可保护内部核酸免遭外环境(如血流)中核酸酶的破坏;(2)有抗原性.衣壳蛋白质是病毒基因产物,具有病毒特异的抗原性,可刺激机体产生抗原病毒免疫应答;(3)特异吸附宿主细胞表面,决定亲嗜性.具有辅助感染作用,病毒表面特异性受体边连结蛋白与细胞表面相应受体有特殊的亲和力,是病毒选择性吸附宿主细胞并建立感染灶的首要步骤。
病毒的辅助结构:(二)病毒的辅助结构,1.包膜(Envelope)某些病毒,如虫媒病毒、人类免疫缺陷病毒、疱疹病毒等,在核衣壳外包绕着一层含脂蛋白的外膜,称为“包膜”。,包膜中含有双层脂质、多糖和蛋白质,其中蛋白质具有病毒特异性,常与多糖构成糖蛋白糖蛋白亚单位,嵌合在脂质层,表面呈棘状突起,称“剌突(Spike)。,它们位于病毒体的表面,有高度的抗原性,并能选择性地与宿主细胞受体结合,促使病毒包膜与宿主细胞膜融合,感染性核衣壳进入胞内而导致感染。,包膜中的脂质与宿主细胞膜或核膜成分相似,证明病毒是以“出芽”方式,从宿主细胞内释放过程中获得了细胞膜或核膜成分。,有囊膜病毒对脂溶剂和其他有机溶剂敏感,失去囊膜后便丧失了感染性。
包膜-脂质双层出芽释放时获得:包膜-脂质双层出芽释放时获得宿主细胞核膜/胞膜-包膜子粒(peplomere)/刺突(Spike)(如流感病毒的血凝素和神经氨酸酶)-功能保护核衣壳;吸附宿主细胞;病毒表面抗原,有抗原性;引起机体发热、中毒;
触须样纤维:2.触须样纤维(Fiber),腺病毒是唯一具有触须样纤维的病毒,腺病毒的触须样纤维是由线状聚合多肽和一球形末端蛋白所组成,位于衣壳的各个顶角。该纤维吸附到敏感细胞上,抑制宿主细胞蛋白质代谢,与致病作用有关。此外,还可凝集某些动物红细胞。
病毒携带的酶:3.病毒携带的酶,某些病毒核心中带有催化病毒核酸合成的酶,如流感病毒带有RNA的RNA聚合酶,这些病毒在宿主细胞内要靠它们携带的酶合成感染性核酸
核心:核心:核酸→基因组genome →决定病毒遗传、变异和复制,壳粒capsomere →衣壳capsid →保护、介导、抗原性,包膜envelope,包膜子粒peplomere(刺突spike)→保护、介导、抗原性
病毒体结构模式图壳粒衣壳核心:病毒体结构模式图壳粒衣壳核心(核样物)核衣壳包膜包膜病毒包膜子粒
理化因素对病毒的影响:理化因素对病毒的影响,1、热,病毒对热不稳定。55~60度数分钟病毒的衣壳蛋白质就发生变性,使病毒失去感染力。离体以后,甚至体温也会使一些病毒丧失活性。因此,病毒必须低温储藏。
大量的研究表明:大量的研究表明,维持大多数病毒半衰期温度为:,60度,数秒钟,37度,数分钟,20度,数小时,4度,一天左右,-70度,几个月,-96度,以年计
离子环境和所有的病毒都应放在:2、离子环境和PH所有的病毒都应放在等渗和生理PH环境中,对离子环境和PH的允许界限相当宽,但不同的病毒有差异。
辐射:3、辐射,用电离辐射,如X线、丙种射线和非电离辐射,如紫外线,能对病毒灭活。几乎所有的电离辐射都引起多核苷酸链致命的毁坏,双股核苷酸链的某一个部分断列都能使病毒致死。,紫外线对DNA的损害是使核苷酸相邻的嘧啶硷基二聚物,对于RNA病毒形成尿嘧啶二聚物所致死。
化学因子脂溶剂:4、化学因子脂溶剂,有膜的病毒可迅速被脂溶剂破坏。消毒剂,对各类氧化剂、酚类、醇类等都敏感
病毒的增殖:病毒的增殖,吸附和穿入adsorption and penetration,脱壳uncoating,生物合成biosynthesis,组装成熟与释放assembly and release
增殖周期:一、增殖周期,(一)、吸附,病毒的配体位点与细胞表面的特异受体结合
穿入:(二)、穿入:,不同病毒,穿入方式不同,裸露病毒:病毒胞饮(viropexis)包膜病毒:包膜与细胞膜融合;-核衣壳直接进入胞浆内,噬菌体:注入式-病毒核酸直接进入胞浆内
少数病毒脱壳过程比较复杂痘病毒:(三)、脱壳,不同病毒脱壳方式不同,多数病毒在宿主细胞溶酶体酶作用下脱壳,少数病毒脱壳过程比较复杂痘病毒:在溶酶体酶作用下,先部分脱壳,暴露部分核酸,转译病毒脱壳酶后,再完全脱壳
四)、生物合成:(四)、生物合成(biosynthesis)宿主细胞内进行的,在病毒基因控制下的病毒核酸和蛋白质的合成过程-先合成一些复制酶、抑制蛋白,抑制宿主细胞的正常代谢,使细胞代谢向着有利于病毒合成的方向进行-再依据病毒基因组的指令,进行病毒核酸的复制、转录和翻译
组装:(五)、组装与释放,组装:-病毒核酸与病毒蛋白→核衣壳-组装部位不同:DNA病毒(除痘病毒外):核内组装RNA病毒:多数在胞浆内组装-组装方式不同:以核酸为支架,壳粒按螺旋对称方式排列先形成20面体衣壳,核酸进入,形成核衣壳
释放:释放:-出芽释放-细胞膜可被修复,不直接破坏宿主细胞-多见于包膜病毒
溶细胞性释放-宿主细胞损伤:-溶细胞性释放(细胞崩解)-宿主细胞损伤、崩解,释放出大量的子代病毒-多见于裸露病毒
病毒的异常增殖和干扰现象:二、病毒的异常增殖和干扰现象,(一)、病毒的异常增殖顿挫感染(流产性感染)(abortive infection):细胞条件不合适,病毒进入细胞但不能复制,缺陷病毒(defective virus)基因组不完整的病毒体
二)、病毒的干扰现象:(二)、病毒的干扰现象,当两种病毒同时感染同一细胞时,可发生一种病毒的增殖抑制了另一种病毒增殖的现象。,范围-异种病毒、甚至无亲缘关系的病毒之间;-同种、同型、同株之间;-活病毒之间、灭活病毒-活病毒之间;,意义-阻止或终止感染,宿主不发病或康复-影响疫苗之间的免疫效果,机制-干扰素(Interferon, IFN/INF)-破坏了宿主细胞的表面受体-阻止吸附,改变了宿主细胞的代谢途径-穿入,复制
病毒的变异突变和重组:病毒的变异突变和重组,1、突变,遗传物质的变化,即编入核酸中信息的变化叫做突变。,各种病毒的自然突变频率略有不同,一般病毒核酸分子复制一次大约发生10-5~10-6次突变。在脊椎动物每次感染中少数病毒颗粒繁殖几百万次,所以每一次自然感染期间都会发生突变;在实验室内病毒颗粒群体的每次繁殖过程也是如此。
基因重组:基因重组,当两个不同毒粒同时感染同一个细胞,在新合成的核酸分子之间可发生不同类型的基因相互作用。主要有分子内重组和基因重配。
基因重组:基因重组
病毒的分类:病毒的分类,(一)、据生物学性状分,DNA病毒,RNA病毒,DNA和RNA逆转录病毒,(二)、临床分类法,1、呼吸道病毒---经呼吸道传播。,流感病毒、麻疹病毒、风疹病毒、冠状病毒
肠道病毒—粪口传播:2、肠道病毒—粪口传播。脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、埃可病毒,3、肝炎病毒---甲乙丙丁戊型肝炎病毒。,4、虫媒病毒—以昆虫为传播媒介。乙型脑炎病毒、森林脑炎病毒,5、出血热病毒等—以节肢动物和啮齿类动物传播。汉坦髌骨、新疆出血热病毒。,6、皮肤粘膜感染病毒---直接或间接接触传播。疱疹病毒、HIV、人乳头瘤病毒。,7、肿瘤病毒---引起肿瘤的病毒。人类T细胞白血病病毒等。
类病毒:类病毒(Viroids),很小(200-400nt),杆状RNA分子,无衣壳或包膜,在核内增殖,严格细胞内寄生,多与植物疾病相关二、亚病毒
朊粒又称传染性蛋白粒子、蛋白:朊粒(Prions)又称传染性蛋白粒子(PrP)、蛋白侵染颗粒,生物学特性-不具有病毒体结构,未检出基因组核酸;-对各种理化作用的抵抗力强;-主要成分为蛋白酶抗性蛋白,分子量27-30×103;,致病特点:引起致死性中枢神经系统的慢性退化性疾患,潜伏期长;,临床特点:痴呆、共济失调、震颤等;,免疫特点:机体对Prion不产生免疫应答;
本章小结:小结,1、病毒的特点体积微小,结构简单,非细胞型微生物;只含一种核酸;在活细胞内寄生;以复制方式进行增殖;对抗生素不敏感,干扰素可抑制其增殖,2、病毒的定义:一类体积微小,结构简单,只有一种核酸(DNA或RNA),具严格细胞内寄生,对抗生素不敏感,以复制方式进行增殖的非细胞型微生物。,3、病毒的组成:核心和衣壳,有的还有包膜,核心-单一核酸DNA/RNA,功能:为病毒基因组,含病毒全部遗传信息,控制病毒的一切生命活动。
衣壳-包绕在病毒核心外的一层:衣壳-包绕在病毒核心外的一层蛋白质,由壳粒聚合而成-壳粒(capsomere)按一定排列方式组成的蛋白质外壳壳粒排列方式:(1)、二十面体立体对称型(2)、螺旋对称型(3)、复合对称型4、增殖周期:吸附、穿入、脱壳、生物合成、组装、成熟和释放。5、病毒的异常增殖:顿挫感染和缺损病毒
干扰现象:干扰现象:当两种病毒同时感染同一细胞时,可发生一种病毒的增殖抑制了另一种病毒增殖的现象。,范围-异种病毒、甚至无亲缘关系的病毒之间;-同种、同型、同株之间;-活病毒之间、灭活病毒-活病毒之间;,意义-阻止或终止感染,宿主不发病或康复-影响疫苗之间的免疫效果,机制-干扰素(Interferon, IFN/INF)-破坏了宿主细胞的表面受体-阻止吸附,改变了宿主细胞的代谢途径-穿入,复制
朊粒:朊粒:生物学特性-不具有病毒体结构,未检出基因组核酸;-对各种理化作用的抵抗力强;-主要成分为蛋白酶抗性蛋白,分子量27-30×103;,致病特点:引起致死性中枢神经系统的慢性退化性疾患,潜伏期长;,临床特点:痴呆、共济失调、震颤等;,免疫特点:机体对Prion不产生免疫应答;
思考题:思考题,1、病毒的结构和化学组成,2、病毒的增殖周期,3、干扰现象
病毒属于:1、病毒属于——型微生物,必须在——内生存,对抗生素——。,2、病毒体积微小,其测量单位是——,必须在——下观察。,3、病毒基本结构仅由——和——构成,又称为——。有的病毒外面还有——,其上的突起结构称为——。,4、构成病毒的基本化学物质为——和——。,5、病毒的复制周期包括——、——、——、——、——、——六个阶段。
对病毒体特性的下列叙述错误:1、对病毒体特性的下列叙述错误的是( ) A.以复制方式繁殖B.测量单位是μm C.只含有一种核酸(DNA或RNA)D.是专性细胞内寄生物E.对抗生素不敏感,2、理化因素对病毒的影响是( ) A.大多数病毒耐冷不耐热B.60℃30min能杀死所有病毒,C.包膜病毒体比无包膜病毒体更能耐受反复冻融D.紫外线不能灭活病毒E.脂溶剂能破坏病毒衣壳
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