关于病毒的生物学性状课件

一、病毒的发现
◆伊万诺夫斯基的实验过程：
汁
汁
液
液
细菌过滤器
说明引发烟草花叶病的病 原体比细菌还小，将其命 名为“滤过性病毒”。
◆科学家---莱夫勒和弗罗施 研究动物的口蹄疫时，证明了口蹄疫也是“滤过性病毒”引起的。
一、病毒的发现
➢病毒比细菌小得多，大小只能用 纳米（百万分之一毫米）来表示
➢只能用电子显微镜才能看得到 大约10亿个细菌 = 一颗小米粒大
大肠杆菌噬菌体 蝌蚪状
二、病毒的种类、形态和结构
蛋白质外壳
遗传物质
病毒结构模式图
病毒结构 = 遗传物质 + 蛋白质外壳
二、病毒的种类、形态和结构
1
2
三、病毒的增值
释放
吸附
注入
复制、合成
组装
在遗传物质“指挥”下自我复制
病毒寄生在活细胞内，依靠自己遗传物质中的遗传信息，利用细胞内 的物质，制造出新的病毒，这是它的繁殖方式。
用于基因工程：让某些病毒携带动植物或微生物的某 些基因进入受体细胞，达到转基因或基因治疗的目的。
课堂小结
植物病毒
动物病毒
噬菌体
种类
蛋白质外壳
+
结构
遗传物质
病毒
繁殖
与 人 类 关 系
自 我 复 制
益处
基因 工程 防治有害
生物
疫苗
坏处
患
病
情感升华
世上没有从天而降的英雄 只有挺身而出的凡人
面对不可预知的未来吾辈更需努力 立志做有理想、敢担当、
禽流感是指由禽流感病毒引起的禽类 急性传染病。主要发生在鸡、鸭、鹅、鸽 等禽类，引起从呼吸系统异常到严重的全 身败血症等多种症状。按病原体的类型， 禽流感可分为高致病性、低致病性和非致 病性三大类。高致病性禽流感传播快、危 害大，我国将其列为一类动物疫病。

翻译成早期蛋白（依赖DNA的DNA多聚酶）
DNA多聚酶
以亲代病毒DNA为模板
复制大量子代病毒核酸
以子代病毒核酸为模板
转录出晚期mRNA
衣壳蛋白
翻译成晚期蛋白 精选包ppt 膜蛋白
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※ RNA病毒生物合成： RNA+→蛋白质 RNA-→RNA+ →蛋白质
RNA+具有mRNA功能
转录出早期蛋白，依赖RNA的RNA多聚酶
通过静电接触易感细胞 ②两种方式
通过配体与受体结合
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第一种方式：
▲ 不需生理性温度
▲ 与带电阳离子（Na+ Mg++ Ca++）有关
▲ 为非特异性，是可逆的，可用于病毒分离
第二种方式：
▲ 是配体与受体结合，取决于病毒的亲嗜性
▲ 是特异的，不可逆的，故称真吸附
▲ 可用于抗病毒药物的研制与开发
胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒的增
殖复制现象。
◆ 类型：异种干扰、同种干扰、同种异型干扰。
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第四节 病毒的遗传与变异
一、病毒的变异现象 1、毒力变异： ▲ 病毒的毒力可在自然界感染的宿主中逐 渐下降，出现同一病毒具有不同毒株。 ▲ 在实验条件下，通过连续传代使毒力减 弱，生产疫菌。
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8
精选ppt
9
※ 病毒包膜 1、为宿主细胞的胞质膜或核膜成分，一脂蛋白
复合物。 2、包膜上有突出物——刺突 3、包膜与免疫源性、致病性、变异性相关
注： 裸病毒：核衣壳等于病毒体 有膜病毒：核衣壳不等于病毒体
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第三节 病毒的增殖
（一）增殖方式——复制 （二）增殖过程——增殖周期（五个阶段） 1、吸附 ①是病毒穿入易感细胞的基础

Poliovirus HAV
RNA polymerase Structural protein
Cleavage Viral protein
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3）单负链RNA病毒：病毒本身含依赖RNA的RNA多聚酶，核酸
本身不具有感染性，大多数有包膜的RNA病毒
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(-) ssRNA病毒的复制周期
(-) ssRNA
成一部分无传染性的病毒，如流感病毒接种鸡胚尿
囊，传代后子代病毒大部分缺少核酸为不完全病毒
（缺损病毒）。原因：由于病毒量多，一些子代病毒
未得到核酸
2）同种干扰，同种病毒不同型间相互干扰，如流感病 毒A1型和A2型一起培养时相互阻碍生长。原因：争 夺细胞膜上共同受体或细胞中复制部位和原料
子代病毒的核酸与病毒蛋白质合成后，装配组合 形成成熟的病毒体。DNA病毒除痘类病毒外均在细胞 核内组装，RNA病毒与痘类病毒在胞质内组装。
无包膜病毒装配成的核衣壳即为成熟病毒体，以 溶细胞的方式释放
有包膜的病毒装配成核衣壳后以出芽方式释放。 释放可包有细胞核膜或细胞质膜而形成成熟病毒体。 （包膜上脂质和糖类来自细胞，随不同细胞来源而不 同，包膜的蛋白为病毒基因所编码。）
•包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike） →保 护、介导、抗原性
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病毒体结构模式图
包膜子粒
包膜
包膜病毒
壳粒
衣壳
核衣壳
核心（核样物）
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2、病毒的特殊结构及其功能：
（1）包膜（envelope）或囊膜，包裹在病毒核衣壳外 面结构，由脂质和糖蛋白组成。
1）、脂质的来源与作用 来源：病毒出芽成熟过程中从宿主细胞的核膜或 细胞质膜获得， 作用：包膜中脂质对宿主细胞的亲嗜性，决定病 毒特定的侵害部位；有包膜病毒可被脂溶 剂（乙醚、氯仿、去氧胆酸钠）灭活。

NA
h
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•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（刺突spike） →保护、介导、抗原性
h
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病毒体结构模式图
包膜子粒
包膜
包膜病毒
壳粒
衣壳
核衣壳
核心（核样h物）
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第二节 病毒的增殖
h
Байду номын сангаас
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理化因素对病毒的影响
• 物理因素
化学因素
• 温度
病毒耐冷不耐热
• pH
pH 5～9
脂溶剂
F乙醚试验可鉴别病 毒有无包膜
消毒剂 其他
• 射线和UV
F抗生素
F中草药
h
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病毒与其他微生物的比较
特性
病 毒 细 菌 支 原 体 立克次体
大 小(m) 0.010.3
结 构 非细胞
0.5-3.0 单细胞
➢DNA病毒在核内装配 ➢RNA病毒与痘病毒在胞质内装配
破
出
胞
芽
h
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与病毒增殖有关的异常现象
• 顿挫感染 abortive infection • 病毒在其中不能合成本身的成分 • 能合成部分或全部病毒成分，但不能装配和释放
• 缺陷病毒 defective virus • 病毒基因组不完整或基因发生改变而不能进行正常增殖，不能产生完整子代病毒
E F、流感病毒 ( 100nm )
G、烟草花叶病毒
• 球形 • 砖形 • 杆状 • 子弹状 • 蝌蚪形
病毒的形态
球 形（HIV）

释放（release）
裂解（Disintegration） : naked virus cause the host cell lysis 出芽（Budding）: enveloped viruses

病 毒 的 复 制 过 程
（二）病毒增殖与干扰现象 1、病毒的异常增殖
（1）顿挫感染（abortive infection） 细胞条件不合适，病毒进入细胞不能 产生完整的病毒体 容纳细胞 非容纳细胞 人腺病毒： 人胚肾细胞 猴肾细胞
病毒体结构模式图
包膜子粒
包膜
包膜病毒
壳粒
衣壳
核衣壳
核心（核样物）
Cubic
Helical
Naked Virus
Enveloped Virus
（二）化学组成与功能
1.核酸


仅含一种核酸 DNA/RNA 多样性
形式多样：线状、环状 DNA（dsDNA，ssDNA） RNA（dsRNA，ssRNA，分节段RNA） 病毒复制、病毒特性、 具有感染性（感染性核酸）
dsDNA RNA：＋ssRNA, - ssRNA 反转录病毒 1.+RNA -DNA +RNA：-DNA -DNA +DNA 前病毒整合

2. +DNA
RNA 子代核酸
mRNA
蛋白质
5.assembly maturation and release
组装：DNA病毒 核内（除痘病毒）
RNA病毒 胞质（除流感病毒及 部分副粘病毒）
接触→静电结合→非特异性吸附 特异性吸附（病毒配体位点与细胞膜特 异受体结合）


亲嗜性
刺突 ，衣壳蛋白

a. 产生干扰素：最主要的干扰方式 b. 干扰病毒的吸附：阻断病毒受体 c. 改变宿主细胞的代谢途径：争夺宿主细胞的酶及生物合成
原料，干扰病毒的复制
d. 缺损病毒引起的干扰：
（4）干扰的意义 a. 阻止或中断病毒感染，自愈 b. 有病毒感染时暂不能预防接种减毒活疫苗
6. 缺损病毒
（1）定义
外线照射后 d. 与宿主细胞之间（不产生病毒后代，但致宿主细胞恶变）
（4）意义：
a. 产生具有双亲表型特性的重组病毒 b. 逃避免疫 c. 非活性病毒产生有活性的后代 d. 致宿主细胞恶变
3. 基因产物的相互作用
由病毒产生的蛋白质参与作用所致 （1）表型混合：一种病毒的核壳或包膜包在另一种病毒的核
（2）射线：电离辐射（X线、γ射线）、非电离辐射（紫外线）
均敏感，但剂量略大于细菌
某些病毒有光复活作用，尤其是紫外线照射后
（3）干燥：常温干燥易被灭活，但冷冻干燥长期存活，常用
此法保存病毒株
3. 化学因素
大多较强
（1）脂溶剂：乙醚、氯仿、去氧胆盐等
仅对有包膜的病毒有作用，故这些病毒不能在
肠道中生存科 弹状病毒科 布尼亚病毒科 朊病毒 缺陷病毒 呼肠孤病毒科 真菌病毒
风疹病毒 禽流感病毒 麻疹病毒 狂犬病病毒 汉滩病毒 疯牛病病毒 丁肝病毒 轮状病毒
二、病毒的形态、结构与化学成分
1. 病毒的大小及结构
（1）病毒的大小
病毒:细菌：真菌=1：10：100
3. 病毒复制的形式
（1）dsDNA 病毒：半保留复制，转录 mRNA，胞核装配 （2）ssDNA 病毒：先合成 cDNA链，再转录 mRNA，胞浆装
配
（3）dsRNA 病毒：以正链作为 mRNA （4）ssRNA 病毒+：直接作为 mRNA （5）ssRNA 病毒-：合成互补链作为 mRNA （6）逆转录病毒：以 RNA 为模板合成 DNA 链，再合成

病毒衣壳（电镜照片）
包膜成分—— 蛋白质、脂类和糖 • 蛋白质是由病毒基因编码 • 脂类和糖来自宿主细胞， 与包膜病毒的吸附和穿入 宿主细胞的作用有关。 • 糖类以糖蛋白的形式存在， 与病毒吸附细胞受体有关。
病毒包膜的主要功能
* 维护病毒体结构的完整性 * 与病毒入侵有关 * 具有抗原性 * 具有病毒种、型特异性 * 包膜对干、热、酸和脂溶剂敏感
X线晶体衍射病毒表面抗原分布示意图
第二节 病毒的增殖
复制周期依次包括： * 吸附 * 穿入 * 脱壳 * 生物合成 * 组装、成熟和释放
隐蔽期
吸附
吞饮-无包膜病毒
穿入
融合-包膜病毒
核酸直接穿入
dsDNA病毒复制
ssDNA病毒复制
+ssRNA病毒复制
-ssRNA病毒复制
dsRNA病毒复制
包膜子粒(刺突)
刺突结构示意图（流感病毒血凝素糖蛋白三聚体）
纤突
•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，刺突spike → 保护、介导、抗原性
研究病毒形态学方法
（一）电子显微镜检查法 • 透射电镜（transmission electron microscopy）：
病毒的对称方式
RNA 壳粒
螺旋对称型 （helical symmetry)
五邻体 六邻体
二十面体立体对称型 （ Icosahedral symmetry)
20面体立体对称型 螺旋对称型
复合对称型(complex symmetry)
病毒衣壳蛋白的主要功能
* 保护病毒核酸 * 参与感染过程 * 具有抗原性

二、病毒的结构与化学组成
（一）病毒的结构
病毒的结构简单，其基本结构由核心（core）和衣壳（capsid ）构成，称为核衣壳（nucleocapsid）。 有些病毒在核衣壳外还有一层包膜（envelope）（图19-3）。
第一节 病毒的形态与结构
图19-3 病毒二十面体立体对称型和螺旋对称型的模式图 A：无包膜病毒：左为螺旋对称型，右为二十面体立体对称型 B：有包膜病毒：左为螺旋对称型，右为二十面体立体对称型
的壳粒由5个同样的壳粒包围，称为五邻体；而在三角形面上的壳粒，周围 都有6个同样壳粒，称为六邻体。 ▪ 大多数球状病毒呈此对称型。 ▪ 多数情况下病毒的衣壳是包绕核酸形成的，但也可见到先形成空衣壳，再装 灌核酸的情况。
第一节 病毒的形态与结构
2.衣壳
(3)复合对称型(complex symmetry)：
第一节 病毒的形态与结构
1.核心
位于病毒的中心，为单一核酸（DNA或RNA），构成病毒的 基因组，为病毒的复制、遗传和变异提供遗传信息。
第一节 病毒的形态与结构
2.衣壳
▪ 包绕在核酸外面的蛋白质外壳，称衣壳。 ▪ 由一定数量的壳粒组成，每个壳粒被称为形态亚单位，由一
个或多个多肽分子组成，按其数量与排列方式不同可以分为 以下几种对称类型： (1)螺旋对称型(helical symmetry)：
体）的遗传信息，只有在活细胞内方可显示其生命活性。 ❖ 病毒进入活细胞后，根据病毒核酸的指令，改变细胞的一系列生
命活动，复制出大量子代病毒，并导致细胞发生多种改变。
❖ 病毒在医学微生物中占有十分重要的地位。 ❖ 在微生物引起的疾病中，由病毒引起的疾病约占75%。 ❖ 常见的病毒性疾病有肝炎、流行性感冒、脑炎、腹泻和艾滋病等

病毒那么小，通过肉眼是看不到的，它是怎样被发现的呢？
病毒的发现
正常烟草
患烟草花叶病的烟草
烟草花叶病曾是一种频繁发生的植物病害。染病后的烟 草叶片卷曲，植株矮化，生长缓慢，甚至死亡。
病毒的发现
猜测：是不是由于感染病原体造成的呢？
德国农化学家麦尔
实验：1886年，麦尔把患有烟草花叶病植株 的叶片加水磨碎，将汁液注射到健康烟 草的叶脉中，结果能引起健康烟草叶患 病。
猪口蹄疫
病毒的发现
随着科学技术的进步，1931 年德国物理学家恩斯特·鲁斯卡 （1906-1988）和他的导师克诺 尔发明了电子显微镜。
1935年美国病毒学家斯坦利 （1904-1971）在电子显微镜下 看到了烟草花叶病毒，呈条形状， 长度仅300纳米，证实了病毒的存 在。
技术进步对 于科学研究 有极大的促 进作用
流感病毒
HIV艾滋病病毒
狂犬病病毒
大肠杆菌噬菌体
烟草花叶病毒
禽流感病毒
新型冠状病毒
豌豆萎黄病毒
请根据病毒感染细胞的不同，将病毒进行分类。
病毒的种类
根据病毒感染细胞的不同，可以将病毒分为三种类型：
动物病毒
植物病毒
噬菌体
流感病毒
HIV艾滋病病毒
狂犬病病毒
禽流感病毒
新型冠状病毒
烟草花叶病毒 豌豆萎黄病毒
单 没有
细胞， 成形的细胞核。
单 细胞或 多 细胞， 有 成形的细胞核。
无细胞结构
个体_微__小___
有 较小 的,
也有 较大
。
最小
腐生、寄生等
腐生、寄生等
寄生
分裂生殖
多为孢子生殖
自我复制
病毒与人类生活的关系