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1、病毒学,第一章 病毒的形态和结构,第一节 病毒的概述,一、病毒的发现二、病毒的定义三、病毒的基本特征,一、病毒的发现,1892年，俄国科学家伊凡诺夫斯基：除去细菌的滤液仍能传递烟草花叶病。1898年，德国科学家Loeffler与Frosch：口蹄疫病畜的病料通过细菌滤器后仍能使健康动物发病。这些病原既不是细菌，也不是原虫，被称为“超显微滤过性病毒”、“滤过性病毒”，最后定名为“病毒”。,1899年，荷兰科学家Beijerinck：许多植物病病毒。1915年，Twort发现细菌的病毒；1917年，dHerella将细菌的病毒称为“噬菌体”。20世纪40年代，发现感染昆虫的病毒。随着科技的发展，相
2、继发现：真菌的病毒、原生动物的病毒、支原体的病毒,以及许多人类和动物的病毒。,二、病毒的定义,究竟“病毒”是什么？病毒是没有细胞结构但有遗传、自我复制等生命特征的微生物，是目前已知的最小的生命体。具有一定的形态、结构和传染性，必须借助电子显微镜才能观察到。与其他微生物比较有许多不同之处，因此要想理解病毒的科学含义，还必须了解病毒的特征。,三、病毒的基本特征,病毒只含有1种核酸：DNA或RNA；严格的细胞内寄生；没有核糖体和转移RNA（tRNA），也没有合成蛋白质所必需的酶；病毒不经分裂繁殖，而是在宿主细胞内合成大量组分，进行装配而增殖；病毒对抗生素不敏感。极大多数病毒在不同程度上对干扰素敏感。
3、有些病毒的核酸能整合到宿主细胞的DNA中，从而诱发潜伏性感染或肿瘤性疾病。,病毒种类繁多，分布广泛，可以感染人类、动物、植物和微生物等。按其感染的对象不同，可分别称为:,动物病毒 植物病毒 细菌病毒（即噬菌体）,病毒能侵害畜禽，引起传染病，造成畜牧业的严重损失。,病毒与其他微生物的比较,第二节 病毒的形态结构,一、病毒的形态,（一）病毒的形态 多呈球状或近似球状 少呈杆状、丝状、子弹状或砖块状、蝌蚪状（噬菌体）,（二）病毒的大小测量单位为纳米（nm）和埃（A）（la=1/10nm）。一般为10250nm；最大病毒可长达300nm，如痘病毒；最小的病毒，其直径仅为10nm，如口蹄疫病毒等。病毒大
4、多数能通过细菌过滤器。,病毒子,病毒,一个形态和结构上完整的病毒颗粒称为病毒子。,病毒 virus;病毒子 virion;衣壳 capsid;核衣壳 nucleocapsid;芯髓 corn;类核体 nucleoid;囊膜 envelop,peplos.,（三）病毒的形态学特征,据形态学，病毒子可分为：20面体立体对称的病毒子；螺旋对称的病毒子；有囊膜的病毒子；形态和结构更为复杂的病毒子,1.20面体对称的病毒子 Icosahedral Symmetry,病毒颗粒类似细小的圆形结晶。20 面，等边三角形；12 顶角，30 棱,组成：蛋白质,20面体对称的病毒,一种或几种多肽,因此：,壳粒由5个
5、或6个单体构成,补充：单 体：monomer原 体：protommer壳 粒：capsommer五邻体：penton六邻体：hexon,20面体对称的病毒,=PENTON(pentamer),20面体对称的病毒,=PENTON,2.螺旋对称的病毒子 Helical symmetry,病毒衣壳呈螺旋状的空心圆桶，结构比较简单。长度与核酸有关；螺旋可弯曲，也有不易弯曲的；,所有螺旋对称的动物病毒都有囊膜。,螺旋对称的病毒,衣壳呈螺旋状的空心圆桶，结构比衣壳20面体简单,一种或几种多肽,3.有囊膜的病毒子,病毒子 内部为20面体或螺旋状的核衣壳；外面包有一层囊膜；有囊膜的病毒多为圆形；但也有外形固定
6、、规则的，如弹状病毒。,4.形态和结构更为复杂的病毒子,呈砖 状，如痘病毒；病毒子 呈精子状，如噬菌体；呈子弹状，如狂犬病病毒。,二、病毒的结构,病毒子,衣壳 囊膜特殊结构,核酸,基本结构,病毒的核酸 分为两大类：,二者不会同时存在,大部分病毒的DNA是双股的，RNA是单股的；少数病毒的DNA是单股的如细小病毒；少数RNA是双股的如呼肠孤病毒和双RNA病毒；,核酸分股情况,DNA病毒的DNA是一条不断裂的长链单分子不分节段；多数RNA病毒的RNA也是单分子不分节段；少数RNA病毒的RNA分为几个节段多分子分节段；如呼肠孤病毒10-12节段，双RNA病毒2节段，流感病毒8节段。,核酸分节情况,一
7、般情况下：核酸呈线状；少数DNA病毒的DNA为环状；,核酸线性情况,病毒核酸的大小：,不同病毒的核酸大小差异很大。如：圆环病毒最小1.7kb；而某些DNA病毒高达500kb；一般情况：DNA病毒变化较大1106200106；RNA病毒变化较小210615106。,人类基因组有30亿个核苷酸组成细菌基因组大约有几百万个核苷酸组成病毒基因组一般只有几千到几万个核苷酸组成如SARS 病毒只有3万个核苷酸组成HIV还不到1万个核苷酸人类基因组有30亿个核苷酸，为什麽对付不了只有几千到几万个核苷酸的病毒呢？,（1）病毒容易变异 人20年一代，细菌20分钟一代，病毒核酸 20分钟复制一代。(2)病毒必须在
8、活细胞内繁殖(3)病毒常常有很多的宿主(4)病毒的传播途径多种多样(5)病毒是可以利用的,病毒的核酸贮存病毒的全部信息，如把去除囊膜和衣壳的核酸注入易感细胞内即可引起感染，产生完整的病毒子。,传染性核酸:,作为传染性核酸的条件：不分节段；核酸本身能作为mRNA，或能利用宿主细胞的RNA聚合酶转录病毒的mRNA；病毒子内不携带转录酶。,2.衣壳,（1）衣壳包在核酸的外面；多数为1层，少数为2层（如呼肠孤病毒）；（2）功能：保护核酸 病毒吸附,（1）不同病毒的囊膜纤突在形态、成分和功能上存在差异。（2）囊膜的功能主要与病毒吸附细胞有关。（3）囊膜对乙醚敏感可通过乙醚敏感试验来证实有无囊膜。,3.囊
9、膜：有些病毒核衣壳外的包膜,type A,B,C:NP,M1 protein sub-types:HA or NA protein,例：正粘病毒,第三节 病毒的化学组成,核 酸蛋白质脂质与糖,1.核 酸,前面已经讲述：核酸是病毒的遗传物质，为病毒的复制、遗传和变异等提供遗传信息。DNA或RNA,2.蛋白质,结构蛋白：非结构蛋白：,病毒吸附；抗原性。,病毒组分以外的蛋白；如：复制过程中的酶等。,3.脂质与糖,病毒的脂质来自于宿主细胞主要存在于囊膜，以磷脂为主，其次是胆固醇。对脂溶剂敏感。糖类一般以糖蛋白形式存在是某些病毒的纤突成分，如：H、N等，与吸附有关。,第四节 病毒的分类,分类的机构及标准
10、1966年建立了国际病毒命名委员会（ICNV），1973年更名为国际病毒分类委员会，作为国际公认的病毒分类与命名的权威机构。病毒分类根据形态与结构、核酸与多肽、复制以及对理化因素的稳定性等诸多方面。随着分子生物学技术的发展，病毒基因组的特征对分类愈来愈显得重要。,目前已知的病毒有3600多种，分别属于71个病毒科；其中动物病毒2000余种，分别属于27个病毒科；,过去的分类方案：,宿主范围 感染的组织 感染细胞的类型 传播的方式 引发的疾病,目前病毒分类的主要依据,核酸核衣壳有无囊膜复制的方式,RNA or DNA分节段 or 不分节段线状 or 环状单股 or 双股如果是单股：是正股还是负股？核酸序列,对称性：20面体、螺旋、复合型壳粒的数量,DNA病毒RNA病毒,亚 病 毒,亚病毒是比病毒结构更为简单的微生物，其分类及有关介绍一般均附于病毒学之内。类病毒：只含核酸不含蛋白质，仅感染植物。朊病毒：只有传染性蛋白质无核酸，对动物和人有致病性。,
