1、2023-2-81第一编第一编 微生物学基础微生物学基础第一章第一章 病病 毒毒2023-2-82环境微生物基础教学课件 天津工业大学不利环境因子的影响不利环境因子的影响原核微生物原核微生物真核微生物真核微生物微生物生理（酶，营养，代谢）微生物生理（酶，营养，代谢）繁殖繁殖生长生长生存因子生存因子微生物之间关系微生物之间关系菌种保藏，退化复壮菌种保藏，退化复壮遗传和变异遗传和变异遗传遗传变异变异基因重组基因重组遗传工程应用遗传工程应用非 细 胞 结 构非 细 胞 结 构病毒病毒第一编第一编 微生物学基础微生物学基础 2023-2-83环境微生物基础教学课件 天津工业大学第一节第一节 病毒的特征
2、病毒的特征第二节第二节 病毒的结构和组成病毒的结构和组成第三节第三节 病毒的繁殖过程病毒的繁殖过程第四节第四节 病毒抵抗力及在污水处理中的去除效果病毒抵抗力及在污水处理中的去除效果第一章第一章 病毒病毒2023-2-84第一节第一节 病毒的特征病毒的特征环境微生物基础教学课件 天津工业大学n0.2m以下，形体微小。以下，形体微小。n没有细胞结构，只含有蛋白质和核酸（没有细胞结构，只含有蛋白质和核酸（DNA或或RNA）。）。n必须寄生在活的敏感宿主体内，离开宿主表现必须寄生在活的敏感宿主体内，离开宿主表现为不具生命特征的大分子。为不具生命特征的大分子。n缺乏酶系统，由寄主提供原料、能量和生物合缺
3、乏酶系统，由寄主提供原料、能量和生物合成场所进行增殖。成场所进行增殖。1.特点特点2023-2-852.分类分类环境微生物基础教学课件 天津工业大学按专性宿按专性宿主分类主分类 动物病毒动物病毒寄生在动物和人体内，引起疾寄生在动物和人体内，引起疾病如流感，肝炎，麻疹，脊髓病如流感，肝炎，麻疹，脊髓灰质炎。灰质炎。植物病毒植物病毒寄生在植物体内，如烟草花叶寄生在植物体内，如烟草花叶病毒，马铃薯块茎病毒，玉米病毒，马铃薯块茎病毒，玉米条纹病毒。条纹病毒。噬菌体噬菌体寄生在细菌体内寄生在细菌体内2023-2-86环境微生物基础教学课件 天津工业大学腺病毒吸附在鸡红细胞上腺病毒吸附在鸡红细胞上2023
4、-2-87环境微生物基础教学课件 天津工业大学脊髓灰质炎脊髓灰质炎病毒造成的病毒造成的2023-2-88环境微生物基础教学课件 天津工业大学被病毒感染的植物2023-2-892023-2-810环境微生物基础教学课件 天津工业大学2023-2-811环境微生物基础教学课件 天津工业大学按核酸类按核酸类型分类型分类DNA病毒病毒RNA病毒病毒2023-2-812环境微生物基础教学课件 天津工业大学第二节第二节 病毒的形态和结构病毒的形态和结构1.病毒的形态病毒的形态蝌蚪状蝌蚪状(噬菌体噬菌体)形形态态杆状或丝状，杆状或丝状，卵园形，砖形卵园形，砖形(大多为植物病毒大多为植物病毒)多面体或球形多面
5、体或球形(大多为动物、真菌病毒大多为动物、真菌病毒)2023-2-813环境微生物基础教学课件 天津工业大学2023-2-814环境微生物基础教学课件 2.病毒的病毒的大小大小病毒和细菌的相对大小病毒和细菌的相对大小支原体支原体痘病毒痘病毒疱疹病毒疱疹病毒流感病毒流感病毒1m 葡萄球菌葡萄球菌核糖核酸病毒核糖核酸病毒以以nm度度量量2023-2-815环境微生物基础教学课件 天津工业大学最大的病毒与最小的病毒最大的病毒与最小的病毒天花病毒天花病毒 200300nm脊髓灰质炎病脊髓灰质炎病毒毒28nm口蹄疫病毒口蹄疫病毒10nm2023-2-816环境微生物基础教学课件 天津工业大学3.化学组成
6、和结构化学组成和结构衣壳衣壳核心核心包包 膜膜刺刺 突突成熟的或结构完整的有感染力的成熟的或结构完整的有感染力的 病毒体称为病毒粒子。病毒体称为病毒粒子。被膜、囊膜或包膜：脂蛋白，被膜、囊膜或包膜：脂蛋白，磷脂，胆固醇磷脂，胆固醇 核心：核酸，核心：核酸，DNA或或RNA衣壳：衣壳粒，衣壳：衣壳粒，一种或多种多一种或多种多肽链折叠而成的蛋白质肽链折叠而成的蛋白质 病毒粒子病毒粒子基本构造基本构造核衣壳核衣壳2023-2-817环境微生物基础教学课件 天津工业大学被膜、囊膜或包膜被膜、囊膜或包膜核心核心衣壳衣壳病毒粒子病毒粒子基本构造基本构造核衣壳核衣壳各部分功能各部分功能决定病毒的遗传。并以决
7、定病毒的遗传。并以和对敏感宿主的感染力和对敏感宿主的感染力保护病毒；与敏感宿主保护病毒；与敏感宿主细胞的亲和力；致病性，细胞的亲和力；致病性，毒力和抗原性毒力和抗原性 来自宿主细胞膜，被病毒来自宿主细胞膜，被病毒改造，具有独特抗原性。改造，具有独特抗原性。2023-2-818环境微生物基础教学课件 天津工业大学廿面体对称的结构廿面体对称的结构(球状球状)螺旋对称的结构（杆状螺旋对称的结构（杆状)复合对称的结构复合对称的结构(蝌蚪状蝌蚪状)4.典型的病毒粒子的构型典型的病毒粒子的构型-衣壳粒的构型衣壳粒的构型2023-2-819环境微生物基础教学课件 天津工业大学腺病毒腺病毒(ADENOVIRU
8、S)二十面体立体对称二十面体立体对称形状：二十面体形状：二十面体12个顶角个顶角20个面个面30个边个边衣壳：衣壳：252个衣壳粒个衣壳粒 12个五邻体，个五邻体，240个六邻体个六邻体核心：核心：dsDNA，线状，线状腺质体腺质体2023-2-820环境微生物基础教学课件 天津工业大学烟草花叶病毒烟草花叶病毒(TMV)-螺旋对称螺旋对称衣壳衣壳 衣壳蛋白：占衣壳蛋白：占95%，2130个衣壳粒个衣壳粒核心核心RNA：占：占5%，ssRNA300nm 2.3nm/圈圈=130圈圈130圈圈 16 1/3 16 1/3 个个/圈圈=2130=2130 2023-2-821环境微生物基础教学课件
9、天津工业大学T系噬菌体系噬菌体复合对称复合对称 头部头部 尾部尾部 椭圆形椭圆形20面体面体衣壳粒衣壳粒212个个内含内含DNA和中心蛋白和中心蛋白螺旋对称螺旋对称衣壳粒衣壳粒144个个注射核酸的通道注射核酸的通道头头尾部尾部尾鞘尾鞘尾钉尾钉（刺突）（刺突）尾丝尾丝基板基板2023-2-8221.病毒感染寄主细胞进行繁殖的过程病毒感染寄主细胞进行繁殖的过程环境微生物基础教学课件 天津工业大学第三节第三节 病毒的繁殖过程病毒的繁殖过程吸附吸附侵入侵入复制与装配复制与装配释放释放2023-2-823环境微生物基础教学课件 天津工业大学1）吸附（）吸附（adsorption）n吸附位点：宿主细胞表面
10、特定的部位，吸附位点：宿主细胞表面特定的部位，如细胞如细胞壁，鞭毛，纤毛壁，鞭毛，纤毛等，成分等，成分脂蛋白、脂多糖。脂蛋白、脂多糖。n过程：随机碰撞、尾丝散开、固着、刺突插入、过程：随机碰撞、尾丝散开、固着、刺突插入、基板固定。基板固定。大肠杆菌大肠杆菌T4噬菌体噬菌体头头尾钉尾钉（刺突）（刺突）尾尾部部尾丝尾丝尾鞘尾鞘2023-2-824环境微生物基础教学课件 天津工业大学2）侵入（）侵入（penetration）n尾部末端附着在敏感细胞的尾部末端附着在敏感细胞的表面。表面。n尾丝固着于敏感细胞上，尾尾丝固着于敏感细胞上，尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖部的酶水解细胞壁的肽聚糖产生一小孔。产生一
11、小孔。n尾鞘收缩将尾髓压入细胞，尾鞘收缩将尾髓压入细胞，头部的头部的DNA通过尾髓被注通过尾髓被注入细菌细胞，蛋白质外壳则入细菌细胞，蛋白质外壳则留在细胞外。留在细胞外。2023-2-825n注入细胞后改变了宿主的代谢，抑制宿主注入细胞后改变了宿主的代谢，抑制宿主DNA、RNA和蛋白质合成和蛋白质合成n病毒病毒DNA的遗传信息向宿主细胞发出的遗传信息向宿主细胞发出“指令指令”，利，利用宿主的合成机构和物质复制病毒核酸并合成蛋白质。用宿主的合成机构和物质复制病毒核酸并合成蛋白质。环境微生物基础教学课件 天津工业大学3）复制与装配（）复制与装配（replication assembly）核酸和蛋白
12、质聚集成新的噬菌体为装配过程。核酸和蛋白质聚集成新的噬菌体为装配过程。2023-2-826n噬菌体粒子成熟后，在其水噬菌体粒子成熟后，在其水解酶的作用下水解宿主细胞解酶的作用下水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解而释放。壁而使宿主细胞裂解而释放。n一个宿主细胞可释放一个宿主细胞可释放10-1000个噬菌体粒子。个噬菌体粒子。环境微生物基础教学课件 天津工业大学4）释放）释放2023-2-8271.病毒感染寄主细胞进行繁殖的过程病毒感染寄主细胞进行繁殖的过程环境微生物基础教学课件 天津工业大学第三节第三节 病毒的繁殖过程病毒的繁殖过程2023-2-828环境微生物基础教学课件 天津工业大学2.病毒的溶
13、原性病毒的溶原性(lysogeny)温和噬菌体温和噬菌体(temperate phage)：侵入宿主细胞：侵入宿主细胞后，噬菌体后，噬菌体DNA只鳌合到宿主的核染色体组上，只鳌合到宿主的核染色体组上，和宿主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解。和宿主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解。毒毒(烈烈)性噬菌体性噬菌体(virulent phase)：侵入宿主细：侵入宿主细胞并复制装配后引起宿主细胞裂解的噬菌体。胞并复制装配后引起宿主细胞裂解的噬菌体。两两类类噬噬菌菌体体2023-2-829环境微生物基础教学课件 天津工业大学溶源细胞：溶源细胞：含有温和噬菌体的宿主细胞。含有温和噬菌体的宿主细胞。原原(前前)
14、噬菌体：噬菌体：溶源细胞中的噬菌体（核酸）。溶源细胞中的噬菌体（核酸）。2023-2-830溶源性细胞的特点：溶源性细胞的特点：n溶源性是溶源性细菌的极其稳定的遗传特性。溶源性是溶源性细菌的极其稳定的遗传特性。n一定条件下自发裂解。一定条件下自发裂解。n诱发裂解（诱发裂解（理化因子，如紫外线，理化因子，如紫外线，X-射线、射线、H2O2、丝裂霉、丝裂霉素等处理）素等处理）n具免疫性：溶原性细胞对其本身产生的噬菌体不敏感。具免疫性：溶原性细胞对其本身产生的噬菌体不敏感。n溶源性细菌的复愈：溶源性细胞有时消失了其中的原噬菌体，溶源性细菌的复愈：溶源性细胞有时消失了其中的原噬菌体，变成为非溶源细胞称
15、之为溶源性细菌的复愈。变成为非溶源细胞称之为溶源性细菌的复愈。环境微生物基础教学课件 天津工业大学2023-2-831环境微生物基础教学课件 天津工业大学第四节第四节 病毒抵抗力及在污水处理中的去除效果病毒抵抗力及在污水处理中的去除效果物理因素物理因素温度温度光光干燥干燥2023-2-832环境微生物基础教学课件 天津工业大学n宿主体外的病毒在宿主体外的病毒在55-65，在一小时灭活，在一小时灭活；n低温低温-75可保存病毒。可保存病毒。温度温度2023-2-833n紫外辐射可以灭活病毒的核酸。紫外辐射可以灭活病毒的核酸。环境微生物基础教学课件 天津工业大学光光2023-2-834n干燥不利于
16、病毒的存活。干燥不利于病毒的存活。n对于有被膜的病毒，干燥有利于存活。对于有被膜的病毒，干燥有利于存活。环境微生物基础教学课件 天津工业大学干燥干燥2023-2-835环境微生物基础教学课件 天津工业大学化学因素化学因素体内灭活物质体内灭活物质体外灭活物质体外灭活物质2023-2-836n抗体抗体：病毒入侵有机体后，由机体产生的一种特：病毒入侵有机体后，由机体产生的一种特异蛋白，抵抗入侵的外来病毒。异蛋白，抵抗入侵的外来病毒。n干扰素干扰素：宿主体内产生的一种糖蛋白，用来抵抗：宿主体内产生的一种糖蛋白，用来抵抗入侵的病毒，干扰素诱导宿主产生抗病毒的蛋白入侵的病毒，干扰素诱导宿主产生抗病毒的蛋白
17、来灭活病毒，阻断病毒的增殖。来灭活病毒，阻断病毒的增殖。环境微生物基础教学课件 天津工业大学体内灭活物质体内灭活物质2023-2-837环境微生物基础教学课件 天津工业大学n化学物质：酚、甲醛、醚、十二烷基磺酸钠、氯化学物质：酚、甲醛、醚、十二烷基磺酸钠、氯仿，去氧胆酸钠等脂溶剂；氯、溴、碘、乙醇、仿，去氧胆酸钠等脂溶剂；氯、溴、碘、乙醇、强酸强碱、臭氧等氧化剂。强酸强碱、臭氧等氧化剂。n破坏病毒的蛋白质：酚、低渗缓冲溶液。破坏病毒的蛋白质：酚、低渗缓冲溶液。n破坏核酸：甲醛。破坏核酸：甲醛。n破坏被膜：脂溶剂等。破坏被膜：脂溶剂等。体外灭活物质体外灭活物质2023-2-838n抗生素：大多数
18、病毒对抗生素不敏感。抗生素：大多数病毒对抗生素不敏感。n藻类产生的抗菌物质藻类产生的抗菌物质:丙烯酸，多酚对病毒有灭活丙烯酸，多酚对病毒有灭活作用。作用。环境微生物基础教学课件 天津工业大学 抗菌物质抗菌物质 2023-2-839环境微生物基础教学课件 天津工业大学2.病毒在环境中的存活影响因素病毒在环境中的存活影响因素环境介质环境介质影响因素影响因素影响效果影响效果水体水体温度温度温度高相应存活时间短温度高相应存活时间短土壤土壤温度和湿度温度和湿度温度高，湿度低不利温度高，湿度低不利空气空气干燥干燥相对湿度小不利相对湿度小不利2023-2-840污水处理中的病毒去除效果污水处理中的病毒去除效
19、果2023-2-841污水处理中的病毒去除效果污水处理中的病毒去除效果p一级处理主要是物理过程，过滤，沉淀，除渣，对病毒的一级处理主要是物理过程，过滤，沉淀，除渣，对病毒的去除率低。去除率低。p二级处理生物处理，活性污泥处理法。除去二级处理生物处理，活性污泥处理法。除去90-99的病毒。的病毒。p三级深度处理有絮凝，沉淀，过滤，消毒等，很好地去除三级深度处理有絮凝，沉淀，过滤，消毒等，很好地去除病毒。病毒。2023-2-842环境微生物基础教学课件 天津工业大学1.病毒的特征病毒的特征教学重点教学重点掌握病毒的特点；病毒的分类掌握病毒的特点；病毒的分类2.病毒的结构和组成病毒的结构和组成教学重点教学重点掌握几种病毒的形态和立体构型；掌握几种病毒的形态和立体构型；病毒粒子的基本组病毒粒子的基本组成，各部分的化学成分。成，各部分的化学成分。3.病毒的繁殖过程病毒的繁殖过程教学难点教学难点 掌握病毒的繁殖过程；掌握病毒的繁殖过程；溶源性噬菌体的概念溶源性噬菌体的概念4.病毒对外界的抵抗力病毒对外界的抵抗力掌握掌握 掌握几种环境因素（在环境介质中）对病毒的影响。掌握几种环境因素（在环境介质中）对病毒的影响。本章总结本章总结2023-2-843谢谢 谢！谢！
