非細(xì)胞型生物—病毒PPT課件

1、 第一節(jié)第一節(jié) 病毒的特點(diǎn)病毒的特點(diǎn)病毒(Virus)形體微小,但形態(tài)各異,具有與一般生物不同的特殊生理結(jié)構(gòu)。第1頁/共58頁( (一一) ) 病毒的特點(diǎn)病毒的特點(diǎn): :1、個(gè)體極小，可以通過濾菌器，形態(tài)多樣。普通光鏡下不可見，形態(tài)大小以nm計(jì)。一、病毒的概念一、病毒的概念第2頁/共58頁病毒的特點(diǎn)：病毒的特點(diǎn)：2、無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)、 核酸構(gòu)成，無細(xì)胞器。第3頁/共58頁病毒的特點(diǎn)：病毒的特點(diǎn)： 3、一個(gè)病毒體內(nèi)僅含一種核酸（ DNA,or RNA) ，核酸可以以單鏈或雙鏈形式存在。 4、生活方式為專性活細(xì)胞內(nèi)寄生，病毒酶系不全，離開活體后無生命特征。第4頁/共58頁病毒的特點(diǎn)病毒的特點(diǎn):

2、5、 病毒以復(fù)制(replication)的方式增殖,包括核酸復(fù)制、核酸蛋白質(zhì)裝配，是在分子水平上進(jìn)行的。6 、對(duì)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感。第5頁/共58頁（二）概念（二）概念：病毒(virus)：病毒是由蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)成的一類具有化學(xué)大分子屬性和生物體的基本特征，又具有細(xì)胞外感染性顆粒和細(xì)胞內(nèi)繁殖性基因形式的十分獨(dú)特的生物類群。第6頁/共58頁病毒粒子病毒粒子(viron)(viron):指宿主細(xì)胞外，形態(tài)成熟或結(jié)構(gòu)完整有感染性的病毒個(gè)體。又稱病毒顆粒(virus particle)或病毒體。第7頁/共58頁二、病毒的大小和組成二、病毒的大小和組成（一）病毒的大?。?病毒的形體微小，只能以

3、nm計(jì)量，一般為 10 300 nm。 第8頁/共58頁核酸蛋白質(zhì)衣殼第9頁/共58頁雙鏈（double strand, ds）核酸： 包括dsDNA,dsRNA,dsDNA,dsRNA,其堿基組成符合 CharaffCharaff 定則；dsDNAdsDNA中，可轉(zhuǎn)錄的為mRNA的為負(fù)鏈，另一條為正鏈。 核酸類型：核酸類型：第10頁/共58頁單鏈RNARNA： 正鏈RNARNA（+RNA+RNA）：具有翻譯模板活性的鏈 為正鏈，即表示其可作為 mRNAmRNA模板。負(fù)鏈RNARNA（-RNA-RNA）：其堿基序列與mRNAmRNA互補(bǔ)，稱其為負(fù)鏈。雙意RNARNA： 部分為正極性，部分為負(fù)極

4、性。第11頁/共58頁單鏈DNA DNA （ssDNAssDNA）：正鏈DNADNA（+DNA+DNA）：堿基序列同mRNAmRNA的為 正鏈；負(fù)鏈DNADNA（-DNA-DNA）：堿基序列同mRNAmRNA互補(bǔ)， 可直接作為轉(zhuǎn)錄模板 的DNA鏈為負(fù)鏈。 一般單鏈一般單鏈DNADNA只發(fā)現(xiàn)了只發(fā)現(xiàn)了“+ +”鏈的，無鏈的，無“- -”鏈的鏈的 ！第12頁/共58頁蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì) 結(jié)構(gòu)蛋白非結(jié)構(gòu)蛋白第13頁/共58頁 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 蛋蛋 白白概念：為形態(tài)完整、成熟的病毒粒子所 必需的蛋白質(zhì)，包括衣殼蛋白、包膜蛋白及組成酶系功能:A.構(gòu)成病毒粒子的外殼,保護(hù)核酸;B.決定病毒感染的特異性;C.決定

5、病毒的抗原性;D.構(gòu)成病毒組成中的酶(部分分解酶、合成酶)第14頁/共58頁非結(jié)構(gòu)蛋白非結(jié)構(gòu)蛋白指由病毒基因編碼，但并不與病毒顆粒結(jié)合，在病毒復(fù)制中具有某些功能的蛋白質(zhì)，主要指酶。 第15頁/共58頁三、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)：三、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)：virion核衣殼(nucleocapsid)包膜(envelope)刺突(spike)核酸(nucleic acid)DNA or RNA衣殼(capsid )衣殼粒第16頁/共58頁（一）、病毒的基本結(jié)構(gòu)：衣 殼核 酸包 膜刺 突核衣殼第17頁/共58頁1. 1. 衣衣 殼殼 粒粒( (capsomerecapsomere):): 概念：為病毒的最小形態(tài)

6、單位，由16個(gè)多肽分子折疊纏繞成的蛋白質(zhì)亞單位（三級(jí)結(jié)構(gòu)）。 第18頁/共58頁 2. 2. 衣衣 殼殼(capsid):(capsid): 概念: :是衣殼粒以對(duì)稱形式有規(guī)律的排列形成的病毒外殼。內(nèi)包核酸，形狀多樣。 殼體蛋白是許多亞基借次級(jí)鍵或靜電引力互相聚合而成的具四級(jí)結(jié)構(gòu)的多聚體。(2)(2)特點(diǎn): :亞基的組成和數(shù)目的不同是區(qū)別不同殼體蛋白的標(biāo)志第19頁/共58頁3. 3. 核核 衣衣 殼殼(nucleocapsid):(nucleocapsid):概念：又稱核殼體；病毒蛋白質(zhì)衣殼與病毒核酸的合稱，為病毒的基本結(jié)構(gòu)。 第20頁/共58頁4.4.包包 膜膜( (envelopeenve

7、lope) ) (1)(1)概念：指核衣殼外包裹的由類脂、多糖或蛋白質(zhì)組成的一層構(gòu)造較復(fù)雜的包膜，亦稱被膜或外膜。 第21頁/共58頁(2)包膜的特點(diǎn)包膜的特點(diǎn): 包膜的結(jié)構(gòu)具有高度穩(wěn)定性a.a.維系病毒體結(jié)構(gòu)；b.b.保護(hù)病毒核酸； c.c.起始病毒感染所必需（識(shí)別）。 第22頁/共58頁5. 5. 刺刺 突突概念：病毒包膜或衣殼表面的突起物。 第23頁/共58頁刺刺 突突 的的 功功 能能:a.a.可啟動(dòng)感染；b.b.可誘生免疫保護(hù)作用；c.c.可中和抗體；d.d.可促使病毒從宿主細(xì)胞上釋放. . 第24頁/共58頁（二）病毒的形態(tài)（二）病毒的形態(tài): : 第25頁/共58頁1、廿面體對(duì)稱的

8、結(jié)構(gòu)特征、廿面體對(duì)稱的結(jié)構(gòu)特征: 1)球或近球形；2)高倍電鏡下為多面體, 具20個(gè)等邊三角形和 12個(gè)頂點(diǎn)的物體；3)多面多角多棱,是多顆 粒按一定方式對(duì)稱排 列形成,在角上為五鄰 體（penton) ，面上六 鄰體(hexon)。 第26頁/共58頁廿面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)廿面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)的形成原因的形成原因:1)從拓補(bǔ)學(xué)看，廿面體容積最大；2)最小單位面所需亞基少，利于遺傳節(jié)約； 3)亞基易于對(duì)稱排列，等價(jià)或準(zhǔn)等價(jià)成鍵結(jié)合；綜上，廿面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、更合理。 1）多無包膜2）裸露或有包膜的均發(fā)現(xiàn)空殼體。 核酸與衣殼的結(jié)合有助于增加殼體的穩(wěn)定性。廿面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)病毒特點(diǎn)：第27頁/共58頁2、螺旋對(duì)稱

9、的結(jié)構(gòu)特征、螺旋對(duì)稱的結(jié)構(gòu)特征: 1）形狀：多為桿狀、纖維狀、 彎曲桿狀； 第28頁/共58頁2）螺旋對(duì)稱的主要特點(diǎn)：l長形的衣殼粒螺旋狀排列，形成 中空的圓柱體，衣殼粒間為準(zhǔn)等價(jià)結(jié)合，直徑取決于蛋白亞基的特征，長度取決于核酸分子的長度；l核酸埋嵌在衣殼粒之間的壁內(nèi)，以多個(gè)弱鍵與蛋白質(zhì)亞基相連。此方式：可控制螺旋排列；增加殼體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。l此形狀多為RNA病毒，具螺旋對(duì)稱的動(dòng)物病毒多有包膜。TMV的衣殼粒和核苷酸的結(jié)合第29頁/共58頁3、復(fù)合對(duì)稱的結(jié)構(gòu)特征、復(fù)合對(duì)稱的結(jié)構(gòu)特征:大腸桿菌的T4噬菌體是由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對(duì)稱的尾部組合而成，是病毒中復(fù)合對(duì)稱的代表。第30頁/共58頁四

10、、理化因子對(duì)病毒的影響四、理化因子對(duì)病毒的影響 第31頁/共58頁1. 1. 溫度對(duì)病毒的影響溫度對(duì)病毒的影響: :1)高溫：對(duì)熱不穩(wěn)定，5560攝氏度時(shí)， 幾或十幾分鐘滅活； 第32頁/共58頁2)低溫：病毒保持感染性。應(yīng)用：病毒的實(shí)驗(yàn)及保藏均在低溫下進(jìn)行； 快速低溫冷凍（-70-190）； 真空冷凍干燥保藏； 第33頁/共58頁2. pH2. pH值對(duì)病毒的影響值對(duì)病毒的影響: : pH6.08.0 ：穩(wěn)定， pH5以下或pH9以上：迅速失活； 個(gè)別例外，如鼻病毒在pH5.3即滅活，腸道病毒在pH2.2，24小時(shí)仍有活性。第34頁/共58頁3 3、輻射對(duì)病毒的影響、輻射對(duì)病毒的影響X射線，

11、射線，紫外線對(duì)病毒均有影響。 第35頁/共58頁第二節(jié)第二節(jié) 噬菌體噬菌體W.Twont和T.dHerolle用痢疾桿菌培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)了噬菌體(Bacteriophagium intestinalle)。E.coli T系-phage第36頁/共58頁一、噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成一、噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成第37頁/共58頁大腸桿菌T4噬菌體頭部廿面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)； 組成：蛋白質(zhì)、小肽、多 胺、內(nèi)含DNA。頸部六角形薄盤狀、連接頭尾的結(jié)構(gòu)；附頸須。第38頁/共58頁尾部尾鞘： 長95nm, 衣殼粒螺旋對(duì)稱；可伸縮,伸展時(shí)24 轉(zhuǎn)，收縮時(shí)12轉(zhuǎn)。尾管: 長80-100nm，中空，DNA可由此進(jìn)入細(xì)胞。基板:

12、 六角形盤狀物，中空，其角上有刺突、尾絲刺突: 長20nm，有吸附功能。尾絲: 長140nm，有識(shí)別吸附功能，可專一性的吸 附在敏感細(xì)胞表面相應(yīng)受體上。第39頁/共58頁二、噬菌體二、噬菌體(phage)的增殖的增殖烈性噬菌體的裂解周期一步生長曲線溫和噬菌體的溶源性反應(yīng)第40頁/共58頁根據(jù)噬菌體與宿主的關(guān)系：烈性噬菌體（virulent phage)：指能夠裂解宿主細(xì)胞的噬菌體.溫和噬菌體(temperat phage)：噬菌體感染細(xì)胞后，將其核酸整合（附著）到細(xì)菌染色體上，導(dǎo)致溶源性發(fā)生的噬菌體。第41頁/共58頁（一）烈性噬菌體的增殖（一）烈性噬菌體的增殖其裂解周期為：1)吸附2)侵入3

13、)復(fù)制4)成熟5)裝配6)釋放烈性噬菌體的增殖亦稱裂解周期或溶菌周期。第42頁/共58頁1. 1. 吸附吸附（adsorption)adsorption) 噬菌體特異性識(shí)別專性的細(xì)菌細(xì)胞的過程。吸附蛋白(在尾絲上)細(xì)胞受體 (圖中紅前頭所指的為提純的受體） 第43頁/共58頁1)吸附蛋白(virus attachment protein,在尾絲上):概念：啟動(dòng)感染,特異性識(shí)別宿主細(xì)胞,與宿主細(xì)胞表面受體發(fā)生結(jié)合.第44頁/共58頁2)細(xì)胞受體(cellular recepter unit): a. 細(xì)胞受體單位(CRU): 細(xì)菌細(xì)胞表面的大分子,由多亞基構(gòu) 成,與尾絲吸附蛋白發(fā)生單價(jià)結(jié)合 b.

14、 細(xì)胞受體位點(diǎn)( 由多個(gè)CRU構(gòu)成的結(jié)構(gòu),尾絲上的吸 附蛋白與CRS發(fā)生多價(jià)不可逆結(jié)合G G+ +細(xì)胞壁上的肽聚糖、磷壁酸，細(xì)胞壁上的肽聚糖、磷壁酸，G G細(xì)胞壁上的細(xì)胞壁上的LPSLPS以及鞭毛、莢膜、以及鞭毛、莢膜、菌毛上均有噬菌體吸附的位點(diǎn)。菌毛上均有噬菌體吸附的位點(diǎn)。第45頁/共58頁2. 2. 侵入侵入: 核酸注入細(xì)胞的過程。b.當(dāng)尾絲牢固吸附在受體上后，靠刺突“釘”在細(xì)胞表面，在細(xì)胞表面“鉆孔”（刺突上常含酶類物質(zhì)，可降解細(xì)胞表面）尾鞘收縮頭部蛋白質(zhì)構(gòu)象改變頭部蛋白質(zhì)與核酸結(jié)合松散核酸注入細(xì)胞a.無收縮尾部的由引導(dǎo)蛋白引導(dǎo)核酸進(jìn)入細(xì)胞。第46頁/共58頁3.3.復(fù)制復(fù)制： 核酸復(fù)制

15、和蛋白質(zhì)合成期，表現(xiàn)為時(shí)序性。 此時(shí)，細(xì)胞表面不見噬菌體,故又稱為隱蔽期。第47頁/共58頁4.4.裝配裝配: : 裝配與釋放又稱成熟，是分期、分批進(jìn)行的。第48頁/共58頁5.5.釋放釋放: :1）裂解：多以裂解細(xì)胞的方式釋放。2）分泌：噬菌體穿出細(xì)胞，細(xì)胞并不裂解。第49頁/共58頁（二）. 一步生長曲線 以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo),以噬菌斑數(shù)為縱坐標(biāo),繪制成的曲線。經(jīng)過一步生長實(shí)驗(yàn)后,得到的有潛伏期、裂解期的特征性曲線。第50頁/共58頁潛伏期： 曲線平行于橫軸，未裂解液中的P數(shù)無變化。 樣品中無游離的P。 此期為病毒復(fù)制所需的最短時(shí)間。為病毒復(fù)制的特征性數(shù)據(jù)。 噬菌體以分鐘計(jì)； 動(dòng)植物病毒以小

16、時(shí)、天計(jì)。第51頁/共58頁裂解期： 曲線直線上升。 子代噬菌體不斷釋放到培養(yǎng)基中。穩(wěn)定期：曲線呈一個(gè)平頂。感染細(xì)胞復(fù)制的子代噬 菌體全部釋放，噬菌斑數(shù)穩(wěn)定，一次感染結(jié)束。第52頁/共58頁第四節(jié)第四節(jié) 亞病毒亞病毒 類病毒 衛(wèi)星RNA 朊病毒 第53頁/共58頁一、類病毒 為裸露的單鏈RNA,營專性細(xì)胞內(nèi)寄生的最小分子生物. RNA為閉合環(huán)狀,形似棒狀. 核酸分子量約為100,000道爾頓,350個(gè)核苷酸。 借宿主細(xì)胞內(nèi)依賴DNA的RNA聚合酶以非對(duì)稱的模型復(fù)制. 較耐熱,90下仍存活. 主要感染植物，可通過種子傳播.第54頁/共58頁二 、衛(wèi)星RNA 為包裹在植物病毒衣殼內(nèi)的單鏈環(huán)狀RNA分子.如：絨毛煙斑駁病毒（VTMoV）。 輔助病毒RNA-1;擬病毒RNA-2; 二者單獨(dú)接種,都不能感染和復(fù)制,合在一起才可以感染和復(fù)制. 借助宿主細(xì)胞內(nèi)依賴于RNA 的RNA聚合酶以滾環(huán)方式進(jìn)行復(fù)制.第55頁/共58頁三、朊病毒概念：是一類能侵染動(dòng)物的并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分