病毒的基本性状医学课件.ppt

1、1编辑版编辑版ppt 3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症2编辑版编辑版ppt 1、病毒的三个共同特点：、病毒的三个共同特点：（1）体积微小，用电子显微镜观察；）体积微小，用电子显微镜观察；（2）结构简单，只有核酸基因和蛋白质外壳；）结构简单，只有核酸基因和蛋白质外壳；（3）超级寄生，在活细胞内寄生；）超级寄生，在活细胞内寄生；病毒的基本性状3编辑版编辑版ppt病毒与其它微生物的区别 敏感性微生物种类 结构在无活细胞的培养基中生长二等分裂繁殖核酸类型 核糖体抗生素 干扰素细菌原核细胞型+D N A，R N A+-支原体原核细胞型+D N A，R N A+-立克次体 原核细胞型-+D

2、N A，R N A+-衣原体原核细胞型-+D N A，R N A+-螺旋体原核细胞型-（+）+D N A，R N A+-真菌真核细胞型+出 芽、产 生 孢 子 D N A，R N A+-病毒非细胞型-D N A或R N A-+4编辑版编辑版ppt 1、病毒的大小：、病毒的大小：（1）测量病毒大小的方法是电子显微镜；）测量病毒大小的方法是电子显微镜；（2）病毒大小的计量单位是纳米（）病毒大小的计量单位是纳米（nanometer，nm）；）；（3）测量病毒大小的标准是病毒体的直径；）测量病毒大小的标准是病毒体的直径；（4）病毒体（）病毒体（virion）是指成熟的、具有传染性的病）是指成熟的、具有

3、传染性的病毒毒 个体；个体；（5）最大的病毒是痘病毒（）最大的病毒是痘病毒（300 X 200 X 100nm）；最）；最 小的病毒如肠病毒及鼻病毒（直径约小的病毒如肠病毒及鼻病毒（直径约20nm）。）。5编辑版编辑版ppt微生物的大小比较葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次体450nm衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 (65 95nm)B、腺病毒、腺病毒 (70nm)C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm)D、乙脑病毒、乙脑病毒 (40nm)E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm)F、流感病毒、流感病毒 (100nm)G、烟草花叶病毒、烟

4、草花叶病毒6编辑版编辑版ppt2、病毒的形态特征（、病毒的形态特征（5种）：种）：（1）球状体（）球状体（spherical form），大多数人类和脊椎动），大多数人类和脊椎动 物病毒的形态为球形，如疱疹病毒、腺病毒等；物病毒的形态为球形，如疱疹病毒、腺病毒等；（2）丝状体（）丝状体（filamentous form），多见于植物病毒，），多见于植物病毒，但新分离的流感病毒（但新分离的流感病毒（newly isolated influenza virus）可为丝状体；）可为丝状体；（3）砖形体（）砖形体（brick-shaped），如天花和牛痘病毒；），如天花和牛痘病毒；（4）弹状体（）弹状

5、体（bullet-shaped），如狂犬病毒和水泡性口），如狂犬病毒和水泡性口 炎病毒等；炎病毒等；（5）蝌蚪状体（）蝌蚪状体（tadpole-shaped），如噬菌体。），如噬菌体。7编辑版编辑版ppt8编辑版编辑版ppt9编辑版编辑版ppt10编辑版编辑版ppt11编辑版编辑版ppt12编辑版编辑版ppt 1、病毒的基本结构与功能：、病毒的基本结构与功能：（1）基因组（）基因组（genome），位于病毒体内部的、编码病），位于病毒体内部的、编码病 毒所有结构蛋白和非结构蛋白的核酸（毒所有结构蛋白和非结构蛋白的核酸（nucleic acid）；由）；由DNA或或RNA（either-or-）

6、组成，）组成，故故 DNA和和RNA病毒。病毒。功能：病毒遗传变异的物质基础，具有编码病毒功能：病毒遗传变异的物质基础，具有编码病毒 蛋白、控制病毒性状、决定病毒复制及增蛋白、控制病毒性状、决定病毒复制及增 殖侵害的功能。殖侵害的功能。13编辑版编辑版ppt病毒体结构模式图病毒体结构模式图壳粒壳粒衣壳衣壳核心（核样物）核心（核样物）核衣壳核衣壳包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒14编辑版编辑版ppt（2）蛋白衣壳（）蛋白衣壳（capsid），包裹或镶嵌在病毒核酸外），包裹或镶嵌在病毒核酸外 面、由病毒基因组编码的蛋白质。病毒的蛋白衣面、由病毒基因组编码的蛋白质。病毒的蛋白衣 壳是由壳粒（

7、壳是由壳粒（capsomer）组成，它是包裹病毒核）组成，它是包裹病毒核酸酸 的一粒一粒的形态亚单位。的一粒一粒的形态亚单位。功能：保护病毒核酸免受外界环境因素（如核酸功能：保护病毒核酸免受外界环境因素（如核酸 水解酶）的影响，同时表现病毒的生物学水解酶）的影响，同时表现病毒的生物学 特性，如对宿主细胞的亲嗜性、致病性、特性，如对宿主细胞的亲嗜性、致病性、毒力和抗原性。毒力和抗原性。（3）核衣壳（）核衣壳（nucleocapsid），病毒核酸和蛋白衣壳的），病毒核酸和蛋白衣壳的 总称。总称。15编辑版编辑版ppt核心：核酸核心：核酸 基因组基因组genome 决定病毒遗传、变异决定病毒遗传、变

8、异 和复制和复制壳粒壳粒capsomere 衣壳衣壳capsid 保护、介导、抗原性保护、介导、抗原性包膜包膜envelope，包膜子粒，包膜子粒peplomere（刺突（刺突spike）保保 护、介导、抗原性护、介导、抗原性16编辑版编辑版ppt病毒体结构模式图病毒体结构模式图壳粒壳粒衣壳衣壳核心（核样物）核心（核样物）核衣壳核衣壳包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒17编辑版编辑版ppt2、病毒的特殊结构及其功能：、病毒的特殊结构及其功能：（1）包膜（）包膜（envelope）或囊膜，包裹在病毒核衣壳外）或囊膜，包裹在病毒核衣壳外 面结构，由脂质和糖蛋白组成。面结构，由脂质和糖蛋白组成

9、。1）、脂质的来源与作用）、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，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毒特定的侵害部位；有包膜病毒可被脂溶 剂灭活。剂灭活。18编辑版编辑版ppt2）、糖蛋白的来源与作用）、糖蛋白的来源与作用 来源：糖获自宿主细胞，蛋白质由病毒自身基因来源：糖获自宿主细胞，蛋白质由病毒自身基因 编码。包膜突起（编码。包膜突起（peplomer）又称刺突）又称刺突 （spike）构成了病毒糖蛋白的亚单位

10、；）构成了病毒糖蛋白的亚单位；作用：流感病毒的包膜突起有病毒血凝素（作用：流感病毒的包膜突起有病毒血凝素（viral hemagglutinin，HA）和病毒神经氨酸酶）和病毒神经氨酸酶 （viral neuraminidase，NA）两种。）两种。19编辑版编辑版ppt HA：凝集鸡和人的红细胞，且赋予病毒对呼吸道：凝集鸡和人的红细胞，且赋予病毒对呼吸道 上皮细胞有特殊的亲和力；上皮细胞有特殊的亲和力；NA：破坏宿主细胞表面上的受体，使包膜的脂质与：破坏宿主细胞表面上的受体，使包膜的脂质与 细胞膜融合，便于病毒侵入细胞。细胞膜融合，便于病毒侵入细胞。（2）触须（）触须（antenna）常见于

11、腺病毒（无囊膜）。功能）常见于腺病毒（无囊膜）。功能 是凝聚和毒害敏感的宿主细胞。是凝聚和毒害敏感的宿主细胞。20编辑版编辑版ppt 根据病毒壳粒排列方式的不同，病毒结构有三种根据病毒壳粒排列方式的不同，病毒结构有三种对称型：对称型：1、立体对称（、立体对称（cubic symmetry），以），以20面体对面体对 称为多数，如腺病毒等称为多数，如腺病毒等 ；2、螺旋对称（、螺旋对称（helical symmetry），如狂犬病毒），如狂犬病毒 （rabies virus）、水泡性口炎病毒（）、水泡性口炎病毒（VSV）和）和 流感病毒等；流感病毒等；3、复合对称（、复合对称（complex s

12、ymmetry），如），如T噬菌噬菌 体、天花病毒和牛痘病毒等。体、天花病毒和牛痘病毒等。21编辑版编辑版ppt20面体对称型20个面、12个顶角、30个棱边22编辑版编辑版ppt螺旋对称型23编辑版编辑版ppt复合对称型24编辑版编辑版ppt 国际病毒分类委员会（ICTV）对病毒分类原则：1、宿主的种类：动物、植物、细菌病毒；2、病毒形态与大小：球状体、丝状体、砖形体、弹 状体、蝌蚪状体；3、有无包膜及对乙醚的敏感性；4、核衣壳的对称型；5、核酸类型；6、抗原性；7、病毒在宿主细胞中的增殖部位：DNA病毒的衣 壳一般在核内装配，RNA病毒大多数在质内装配；8、传播方式、媒介种类、流行病学特征

13、。25编辑版编辑版ppt26编辑版编辑版ppt How do we define a virus?Virues were originally distinguished from other infectious agents because they are especially small and obligatory intracellular parasites.Now we even further know viruses are entities that:1.Contain single type of nucleic acid,either DNA or RNA.2.Con

14、tain a protein coat(sometimes it is enclosed by an envelope of lipids,proteins,and carbohydrates)that surrounds the nucleic acid.3.Multiply inside living cells by using the synthesizing machinery of the cell.And 4.Cause the synthesis of specialized structures that can transfer the viral nucleic acid

15、 to other cells.27编辑版编辑版ppt 1、病毒复制的过程、病毒复制的过程（1）吸附（）吸附（adsorption）：特异性吸附其本质是病毒配）：特异性吸附其本质是病毒配 体与细胞膜特异受体结合。体与细胞膜特异受体结合。如如HIV-1 gp120和和/或或gp160与与CD4+T的的CD4分子；分子；呼吸道上皮细胞和红细胞表面的糖蛋白是流感病呼吸道上皮细胞和红细胞表面的糖蛋白是流感病 毒的受体；毒的受体；肠道上皮细胞的脂蛋白是脊髓灰质炎病毒的受体；肠道上皮细胞的脂蛋白是脊髓灰质炎病毒的受体；病毒的复制与变异28编辑版编辑版ppt（2）穿入（）穿入（penetration）：）：

16、（3）脱壳（）脱壳（uncoating）：细胞的溶酶体酶裂解病毒的）：细胞的溶酶体酶裂解病毒的 衣壳，释放出病毒的基因组；衣壳，释放出病毒的基因组；（4）生物合成（）生物合成（biosynthesis）：脱壳后的病毒基因组）：脱壳后的病毒基因组 在细胞内先合成非结构蛋白，然后根据病毒基因在细胞内先合成非结构蛋白，然后根据病毒基因 组指令，复制病毒的核酸、合成结构蛋白与非结组指令，复制病毒的核酸、合成结构蛋白与非结 构蛋白。此阶段无完整病毒可见，也不能用血清构蛋白。此阶段无完整病毒可见，也不能用血清 学检测出病毒的抗原，故称为隐蔽期（学检测出病毒的抗原，故称为隐蔽期（eclipse），），即病毒

17、的生物合成过程。即病毒的生物合成过程。融合-有包膜病毒胞饮-无包膜病毒29编辑版编辑版ppt1）DNA病毒：利用宿主细胞核内依赖DNA的RNA多 聚酶转录出早期mRNA；30编辑版编辑版ppt2）正链RNA病毒：基因组RNA直接具有mRNA功能，可直接附 着于宿主核糖体转译出病毒结构蛋白和非结 构蛋白（依赖RNA的RNA多聚酶），故病毒 核酸本身具有感染性，如SARS病毒和脊髓 灰质炎病毒；31编辑版编辑版ppt3）负链RNA病毒：病毒本身含依赖RNA的RNA多聚酶，病毒核 酸本身不具有感染性，如流感病毒等；32编辑版编辑版ppt4）双链RNA病毒：有部分同ss+RNA病毒，还有一部分同 ss

18、-RNA病毒；33编辑版编辑版ppt5）反转录病毒的生物合成）反转录病毒的生物合成（5）装配（）装配（assembly）和释放（）和释放（release）：无包膜病毒装配成的核衣壳即为成熟病毒体，以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；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。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。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（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。）同，包膜的蛋白为病毒基

19、因所编码。）34编辑版编辑版ppt2、病毒的异常增殖、病毒的异常增殖（1）、）、顿挫感染：又称为流产性感染（顿挫感染：又称为流产性感染（abortive infection），因细胞条件不合适，病毒进入细），因细胞条件不合适，病毒进入细 胞能够复制，但装配的速度很慢，甚至有时胞能够复制，但装配的速度很慢，甚至有时 完全不能装配，因而产生了没有传染性的病完全不能装配，因而产生了没有传染性的病 毒体成分，此过程称为顿挫感染。毒体成分，此过程称为顿挫感染。（2）、）、缺陷病毒（缺陷病毒（defective virus）：带有不完整基）：带有不完整基 因组的病毒体，称为缺陷病毒，当与辅助病因组的病毒体

20、，称为缺陷病毒，当与辅助病 毒共同感染同一细胞时，可生成有传染性的毒共同感染同一细胞时，可生成有传染性的 病毒体，如病毒体，如AAV和和HDV。35编辑版编辑版ppt（3）、）、病毒干扰：当两种病毒同时感染同一细胞时，病毒干扰：当两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制了另一种病毒增殖的现可发生一种病毒抑制了另一种病毒增殖的现 象，即病毒干扰（象，即病毒干扰（viral interference）。）。1）自身干扰，高滴度的同一株病毒连续传代培养，）自身干扰，高滴度的同一株病毒连续传代培养，生成一部分无传染性的病毒，如流感病毒接种鸡生成一部分无传染性的病毒，如流感病毒接种鸡 胚；胚；2）

21、同种干扰，同种病毒不同型间，如流感病毒）同种干扰，同种病毒不同型间，如流感病毒A1型型 和和A2型之间；型之间；3）异种干扰，不同种病毒之间，如甲型和乙型流感）异种干扰，不同种病毒之间，如甲型和乙型流感 病毒。病毒。36编辑版编辑版ppt3、病毒培养及其生长特征病毒培养及其生长特征（1）、）、人工培养：人工培养：动物（动物（Animals）鸡胚（鸡胚（Embryonated eggs）组织培养（组织培养（Organ and tissue culture）细胞培养（细胞培养（Cell culture）:原代细胞原代细胞 传代细胞传代细胞 双倍体细胞双倍体细胞37编辑版编辑版ppt（2）、）、生长

22、特征生长特征 1）病毒在动物中的生长特征：出现症状，如食减、）病毒在动物中的生长特征：出现症状，如食减、发热、震颤、麻痹和死亡。发热、震颤、麻痹和死亡。2）病毒在鸡胚中的生长特征：如）病毒在鸡胚中的生长特征：如HSV和痘病毒在绒和痘病毒在绒 毛尿囊膜上出现痘斑。毛尿囊膜上出现痘斑。3）病毒在细胞中的生长特征：多出现细胞致病作用）病毒在细胞中的生长特征：多出现细胞致病作用 （cytopathic effect，CPE），如细胞皱缩、出现），如细胞皱缩、出现 空斑、融合、包涵体或坏死。空斑、融合、包涵体或坏死。38编辑版编辑版ppt39编辑版编辑版ppt40编辑版编辑版ppt狂犬病毒包涵体（Neg

23、ri body）41编辑版编辑版ppt巨细胞病毒包涵体42编辑版编辑版ppt 1、病毒的抵抗力：、病毒的抵抗力：（1）物理因素：冷热、射线、干燥、）物理因素：冷热、射线、干燥、pH及离子环境；及离子环境；（2）化学因素：脂溶剂、甘油、化学消毒剂和特殊杀）化学因素：脂溶剂、甘油、化学消毒剂和特殊杀 病毒剂。病毒剂。43编辑版编辑版ppt2、病毒的变异：、病毒的变异：（1）突变）突变1）毒力改变突变株：脊髓灰质炎病毒和麻疹病毒经过）毒力改变突变株：脊髓灰质炎病毒和麻疹病毒经过 适当的传代，其毒力减弱，变成适当的传代，其毒力减弱，变成 减毒株，可制成疫苗；减毒株，可制成疫苗；2）条件致死突变株：温度

24、敏感突变株（）条件致死突变株：温度敏感突变株（temperature sensitive，ts），在），在2835可以可以 复制，复制，3740即发热体温下不即发热体温下不 能复制而被灭活；能复制而被灭活；3）宿主适应性突变株：狂犬病毒在兔脑内连续增殖，）宿主适应性突变株：狂犬病毒在兔脑内连续增殖，由由“街毒街毒”变为变为“固定毒固定毒”，从，从而制而制 成狂犬疫苗。成狂犬疫苗。44编辑版编辑版ppt（2）基因重组（genetic recombination）45编辑版编辑版ppt1）活病毒间的重组：流感病毒新的毒株的出现；）活病毒间的重组：流感病毒新的毒株的出现；2）灭活病毒间的重组：多重复

25、活（）灭活病毒间的重组：多重复活（multiplicity reactivation）；）；3）死、活病毒间的重组：交叉复活（）死、活病毒间的重组：交叉复活（cross-reactivation）。）。46编辑版编辑版ppt（3）表型重组）表型重组1）表型混合：表型混合：phenotypic mixing，两株病毒混合感染，两株病毒混合感染 时，装配过程发生错误形成；主要表现时，装配过程发生错误形成；主要表现 为耐药性，抗原性等改变，基因并未改为耐药性，抗原性等改变，基因并未改 变，改变的生物学性状不能遗传。变，改变的生物学性状不能遗传。2）基因型混合：）基因型混合：genotypic mix

26、ing，两种病毒的核酸混，两种病毒的核酸混 合装配在同一病毒的衣壳内，或两种合装配在同一病毒的衣壳内，或两种 病毒的核衣壳包在一个包膜内。由于病毒的核衣壳包在一个包膜内。由于 核酸未发生基因重组，故没有遗传性。核酸未发生基因重组，故没有遗传性。47编辑版编辑版ppt3）互补：）互补：complementation，两种病毒通过其产生的蛋，两种病毒通过其产生的蛋 白产物（衣壳、包膜，酶）互补不足，如辅白产物（衣壳、包膜，酶）互补不足，如辅 助病毒与缺损病毒间、两缺损病毒间、活病助病毒与缺损病毒间、两缺损病毒间、活病 毒与死病毒间都可发生互补，互补后产生原毒与死病毒间都可发生互补，互补后产生原 病

27、毒的子代。病毒的子代。4）增强：）增强：enhancement，两病毒混合培养，一种病毒，两病毒混合培养，一种病毒 可促进另一种病毒的产量。可促进另一种病毒的产量。48编辑版编辑版pptvirus Avirus Bphenotypemixing virus Avirus B49编辑版编辑版ppt Viruses multiply only in living cells.The first step in viral infection is attachment,interaction of a virion with a specific receptor site on the surf

28、ace of a cell.After binding,the virus particle is taken up inside the cell.This step is referred to penetration or engulfment.Uncoating occurs concomitantly with or shortly after penetration.Uncoating is the physical separation of the viral nucleic acid from the outer structural components of the vi

29、rion such that it can function.The synthetic phase of the viral replicative cycle ensures after uncoating of the viral genome.50编辑版编辑版pptVarious classes of viruses use different pathways to synthesize the genomes,mRNAs,and proteins depending upon the structure of the viral nucleic acid.Newly synthes

30、ized viral genomes and capsid polypeptides assemble together to form progeny viruses.The infected cells lyse and release the virus particles,while enveloped viruses mature by a budding process.Genotype refers to the genetic constitution of an organism.Phenotype refers to the observable properties of

31、 an organism,which are produced by the genotype in cooperation with the environment.Wild-type virus denotes the original virus from which mutants are derived and with which the mutants are compared.51编辑版编辑版pptA mutation is a heritable change in the genotype.The genome is the sum of the genes of an o

32、rganism.Conditional-lethal mutants are mutants that are lethal under nonpermissive conditions,but that yield normal infectious progeny under permissive conditions.Temperature sensitive mutants grow at low temperatures by not at high temperatures.Host-range mutants are able to grow in one kind of cel

33、l,whereas abortive infection occurs in another type.A defective virus is one that lacks one or more functional genes required for viral replication.The interaction among viruses includes recombination,genetic reactivation(marker rescue and multiplicity reactivation),complementation,phenotypic mixing

34、,and interference.52编辑版编辑版pptThe size of virus was first estimated by filtration through membranes of known pore diameters.Viral size is determined today by ultracentrifugation and electron microscope.Viruses vary considerably in size,ranging from 20 to 300 nm in diameter.The entirey infectious unit

35、 is termed a virion.The core of virus contains only one kind of nucleic acid（DNA or RNA）as its genome,which is surrounded by a protein coat called the capsid.Each capsid is composed of protein subunit called capsomeres.53编辑版编辑版pptViruses may be classified into five morphological types on the basis of their shapes,and into three symmetries b a s e d o n t h e i r c a p s i d a r c h i t e c t u r e s.54编辑版编辑版ppt