病毒增殖
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第二十八讲病毒的增殖教学目的:掌握病毒的增殖过程各阶段特点教学重点:病毒的增殖过程教学难点:病毒的增殖过程课时分布:1学时教学过程:病毒在活细胞中的繁殖既不象细菌一样进行二分分裂,也不象霉菌样通过形成孢子繁殖。
病毒细胞结构不完整。
仅由生物大分子构成。
缺乏代谢必需的酶系统与能量。
不可能合成自力的蛋白质与核酸。
从而决定了病毒是通过感染寄主细胞后。
控制宿主细胞的整套生物合成机构,利用它的合成材料,按照病毒的遗传特性,合成病毒的核酸与蛋白质。
然后组装成新的病毒粒子,故称增殖。
一、病毒的复制周期1、一步生长曲线:是病毒接种于敏感细胞后培养时,定时取样测定培养物中的病毒效价,以病毒效价对培养时间作图而得的病毒特征性的繁殖曲线。
潜伏期:是毒粒吸附于细胞到受染细胞释放子代毒粒的时期。
裂解量:平均每个感染细胞裂解时所释放的代毒粒的数目。
2、隐蔽期:病毒在受染细胞内消失到细胞内出现新的感染性病毒的时间。
3、病毒的复制周期定义:指病毒自吸附、侵入到释放的整个复制过程。
包括五个阶段:吸附、侵入、脱壳、大分子合成、装配与释放。
二、病毒的复制过程分五个阶段:(-)吸附是病毒感染细胞的第一步。
1、病毒吸附蛋白当病毒与寄生细胞混合时,由于运动(扩散、分子运动、静电引力)而吸附在敏感细胞的特异性受体上,病毒吸附蛋白能特异性地识别它。
无包膜毒粒的病毒吸附蛋白是核壳的组成部分,有包膜的则为包膜糖蛋白。
2、细胞受体受体是具有一定化学结构的球形体,位于宿主细胞表面。
不同寄主细胞,其受体的化学结构不同。
当寄主细胞发生突变而使受体结构发生改变,不再被某一种病毒所吸附,则寄主细胞获得了对该病毒的抗性。
如果病毒一方发生变异,吸附也不能发生,或病毒一方也发生变异,重新能吸附有抗性的寄主细胞。
(二)、侵入与脱壳侵入方式由宿主细胞的性质,尤其是表面结构所决定的。
1、噬菌体①尾部未端附着在敏感细菌表面,尾丝撒开并固着于细胞上。
②尾部产生溶菌酶水解细胞的肽聚糖,使细胞壁产生孔洞。
第三章病毒的增殖病毒的增殖是病毒侵入寄主细胞后,利用宿主细胞的成分和生物合成机构,以病毒核酸为模版来合成病毒本身成份,并装配成新的子代病毒子的过程。
这一过程不同于细胞性生物的繁殖(二分裂或有丝裂等),故称为增殖成复制,而有别于繁殖。
对于病毒增殖过程和生物合成的研究,不仅关系到病毒病的防治,而且涉及生命起源和肿瘤学等重大理论和实践课题。
有关生命本质及其起源的研究,必须从非细胞形态的生命物质开始。
在这方面,病毒是最理想的模型。
例如,在有适当的前体和酶的存在条件下,提纯的病毒RNA或DNA甚至可在试管内增殖。
同样,病毒RNA可在试管内于细菌的核蛋白体上译制病毒蛋白质。
病毒核酸和病毒蛋白质也可在试管内装配成为完整的病毒子等。
又有人认为,病毒可有以“附加基因”的方式,结合入细胞遗传物质,成为生物进化的原因。
肿瘤,就其本质来讲,是细胞基因突变的结果。
病毒至少是肿瘤病因中的一个重要因素。
目前发现的脊椎动物肿瘤病毒已经超过30种,而有致肿瘤特性的病毒约有150多种。
最近证明,RNA致瘤病毒可借反录酶的作用,在细胞内复制出含有病毒信息的DNA,结合入细胞DNA,改变细胞的遗传性,干扰细胞的正常生命活动而导致细胞恶性变。
最近发现“缺损病毒”,没有完整的病毒子构造,可能只有核酸的片段残留在细胞中,与细胞染色体结合而逐代传递,成为细胞恶性变的原因。
病毒性疾病的化学预防和化学治疗,已被证明是完全可能的,实践中也已取得初步成果。
目前发现的一些不见于正常细胞而为病毒增殖所必需的核酸合成酶和其他蛋白质,为病毒病的的化学防治提供了进一步的可能性。
而对病毒生物合成各环节的深入了解,则为选择适当药物,切断病毒增殖周期,阻碍病毒增殖而达到防治目的,创建现实的基础。
第一节病毒的增殖场——细胞病毒由于缺乏自身增殖所需的完整酶系统,增殖时必须依靠宿主细胞合成核酸和蛋白质,甚至直接利用宿主细胞的某些成分,这就决定了病毒在细胞内专性寄生的特性。
名词解释病毒的增殖病毒的增殖,是指病毒在寄主细胞内繁殖和增加数量的过程。
病毒是一类非细胞生物,无法自主生长和繁殖,需要寄生在寄主细胞内完成其生命周期。
病毒的增殖过程是一个复杂而精密的机制,涉及到多个环节和调控因子。
病毒入侵寄主细胞后,首先要进入细胞内部。
病毒通常通过与细胞膜相互结合或利用细胞内的胞吞作用等方式进入细胞内。
一旦病毒成功进入细胞内,它会释放出自己的核酸(DNA或RNA)和一些必要的蛋白质,以便进行复制和转录。
这些病毒蛋白质和核酸将开始调控细胞内的机制,以促使自身的表达和复制。
在病毒增殖的过程中,病毒核酸的复制起着关键作用。
通过病毒自身编码的酶或利用细胞内的酶,病毒核酸得以实现复制。
病毒的DNA或RNA在细胞内得到复制后,将形成更多的病毒基因组,为进一步的繁殖提供基础。
随着病毒复制过程的进行,病毒基因组和蛋白质逐渐积累。
病毒蛋白质具有特定的功能,如帮助病毒组装、促进病毒颗粒的形成以及干扰宿主细胞的正常功能。
这些蛋白质在病毒增殖过程中扮演着重要的角色,它们能够与细胞内的分子相互作用,从而实现病毒的繁殖和扩散。
一旦病毒完成了其内部的复制、转录和翻译等过程,它将开始组装成完整的病毒颗粒。
这个过程涉及到病毒蛋白质的自组装以及与病毒基因组的结合。
细胞内的胞吞或胞吐过程可以帮助病毒颗粒离开寄主细胞,并以不同的方式传播到其他细胞或宿主体内。
病毒的增殖是一个快速而高度有序的过程,它必须严密地控制每个环节的时机和数量,以保证病毒能够高效地繁殖。
在病毒增殖过程中,许多调控机制参与其中,包括细胞因子、信号转导通路以及病毒自身编码的蛋白质等。
这些因子相互作用,形成一个复杂的网络,以保证病毒的复制和繁殖在适当的时间和条件下进行。
病毒增殖不仅对于病毒本身具有重要意义,也对宿主细胞和宿主体具有重要影响。
病毒增殖过程中,病毒会耗尽宿主细胞的资源,并破坏宿主细胞内部的正常机制。
一些病毒还能够抑制宿主的免疫系统,使得宿主更容易受到感染和疾病的侵袭。
病毒的增殖1.同学们大家好,欢迎来到微生物检验技术微课堂,本次课我们学习病毒的增殖。
2.病毒的增殖又称为病毒的复制,是指病毒在宿主细胞中繁殖的过程,由于病毒的结构非常简单,缺乏能够独立代谢的酶系统,所以它只能够借助宿主细胞的代谢系统来进行增殖。
那么病毒的增殖是在病毒的核酸进入宿主细胞后,生物活性才能够启动,病毒以自身的基因为模板,借助宿主的细胞器和酶系统,并由宿主细胞来提供原料、能量等等,然后再按照一定的程序复制出病毒的基因组,同时转录,翻译出相应的病毒蛋白,最终装配释放出子代病毒。
3.我们把这个过程可以人为的分为吸附,穿入、脱壳、生物合成和装配释放五个相互联系的阶段。
我们把这个过程称为复制周期。
4.接下来我们来详细了解病毒增殖的过程,病毒增殖的第一步是对易感细胞的吸附,病毒通过它表面结构当中的吸附蛋白与宿主易感细胞表面的特异性的受体进行结合,这种结合是不可逆的,但有高度的特异性,所以这种病毒和宿主细胞结合的特异性,就决定了病毒宿主的范围和组织的噬性,我们把它称之为病毒组织选择性。
比如说人类免疫缺陷病毒HIV它会通过包膜表面的刺突蛋白gp 120与受体的CD4分子进行一个特异性的结合,因此HIV它只会感染带有CD4分子的T细胞,我们知道CD4分子主要是表达在CD4T淋巴细胞表面,所以HIV它主要攻击的对象就是CD4阳性的T淋巴细胞,这时候病毒就完成了增殖的吸附过程。
5.病毒增殖的第二步就是穿入过程,病毒与细胞表面结合吸附于易感细胞后就开始了穿入过程,穿入的方式随着病毒种类的不同而会不同,一般来说无包膜的病毒通过细胞膜内陷以包饮的方式将衣壳吞入,而有包膜的病毒则通过包膜与宿主细胞膜融合以后再进入到细胞内,当然还有一些病毒可以直接穿透细胞膜而进入宿主细胞内。
6.病毒增值的第三步就是脱壳过程,病毒必须要在穿入细胞以后先脱去蛋白衣壳,再将核酸游离释放出来以后才能够发挥作用,脱壳的过程包括去除包膜、衣壳蛋白和基质蛋白,大多数的病毒在穿入的过程中,一边脱衣壳,一边释放病毒核酸,只有少数的病毒在进入宿主细胞以后再进行脱壳。
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医学微生物学(Medical Microbiology
病毒的基本性状
Basic Characters of Viruses
补充学习和理解
第二节病毒的增殖
1. 病毒的异常增殖
●顿挫感染或流产感染(abortive infection):病毒进入非容
纳细胞,不能产生子代病毒体,称为顿挫感染。
●缺陷病毒:指病毒基因组不完整或某一基因位点突变,不能
进行正常增殖产生子代病毒体。
当与另外一种病毒共同感染细胞时,后者可提供前者所缺乏的物质而导致前者正常增殖,起这种辅助作用的病毒,称为辅助病毒。
2. 病毒的干扰现象
●定义: 两种病毒感染同一细胞时,可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。
●常发生于:
异种病毒间
同种同型病毒间
缺陷病毒(缺陷干扰颗粒:发挥干扰作用的缺陷病毒)与野生型病毒之间
活病毒间
死病毒与活病毒间
●临床意义:阻止发病、终止感染
●可能机制: 诱导细胞产生干扰素、阻止病毒吸附和穿入、改变宿主细胞代谢。
第二章病毒的增殖我们知道,病毒颗粒体现的是病毒静止和不活动的形式。
病毒的真实情况只能在它们与细胞间的反应时期才能够清楚地认识到。
病毒体在细胞外是处于静止状态,基本上与无生命的物质相似,当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。
由于病毒缺少完整的酶系统,不具有合成自身成份的原料和能量,也没有核糖体,因此决定了它的专性寄生性,必须侵入易感的宿主细胞,依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸,借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质,病毒这种增殖的方式叫做“复制(Replication)”。
病毒在活细胞内,以其基因为模板,在酶的作用下,分别合成病毒基因及蛋白质,再组装成完整的病毒颗粒,这种方式称为复制(replication)。
从病毒进入宿主细胞开始,经过基因组复制和病毒蛋白合成,至释放出子代病毒的全过程,称为一个复制周期。
病毒的复制周期主要包括吸附、穿入、脱壳、生物合成、装配和释放六个连续步骤。
早在20世纪40~50年代,不少学者以噬菌体为研究模型,获得了病毒增殖的初步认识。
随着哺乳动物细胞培养技术的发展,对动物病毒的转录、翻译和核酸复制基本机理以及基因表达和调控的研究已取得了很大的进展。
动物病毒的增殖过程,可分为三个时期:隐蔽期,早期和后期。
所有病毒的增殖都可以分为六个连续阶段,即吸附、穿入、脱壳、生物合成、装配和释放。
【吸附和穿入、脱壳、生物合成、装配和释放四个连续步骤】病毒增殖各阶段中的差异,特别是在生物合成、装配和释放中的差异,在疾病的病理发生上和对病毒感染的预防、诊断及治疗方面的影响是最有意义的值得研究的问题。
在研究病毒增殖或增殖时还要注意,病毒的增殖是一个连续不断的进行性的过程,直至把细胞的内容物全部耗尽。
不同科属的病毒各有其独特的方式。
第一节病毒的一步生长曲线所谓病毒的一步生长曲线即以感染时间为横坐标,病毒效价为纵坐标,绘制出的病毒特征曲线。
病毒效价:待测样品中病毒数量通常以单位体积病毒悬液的感染单位数目来表示(IU/mL),称为病毒效价。