病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)與分類PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)與分類病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)與分類第1頁/共69頁第2頁/共69頁特 性病 毒細(xì) 菌支原體 立克次體衣 原 體大 小(m)0.01-0.30.5-3.00.2-3.00.2-0.50.3-0.5結(jié) 構(gòu)非細(xì)胞單細(xì)胞類似細(xì)菌近似細(xì)菌介于細(xì)胞和病毒細(xì) 胞 壁 十十十核酸類型D / RD 十 RD 十 RD 十 RD 十 R人工培養(yǎng)基十十二分裂增殖十十十十核 糖 體十十十十抗生素敏感十十十十干擾素敏感十第3頁/共69頁第4頁/共69頁 病毒大小以nm計(jì)，動(dòng)物病毒以痘病毒最大，為100*200*300nm?？谔阋卟《咀钚?，直徑為10nm。植物病毒以馬鈴薯Y病毒最大，為750*12nm，南瓜

2、花葉病毒最小，為22nm。Science. 2010 Aug 27;329(5995):1071-5.Crystal structure of human adenovirus at 3.5 A resolution.150nm 大型病毒納米(nanometer) :10-9m, 10-3m埃米(Angstrom):10-10m 第5頁/共69頁第6頁/共69頁葡萄球菌(1000nm） 牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體、大腸桿菌噬菌體 ( 65 95nm )B、腺病毒、腺病毒 (70nm )C、脊髓灰質(zhì)炎病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒 (30nm

3、 )D、乙腦病毒、乙腦病毒 ( 40nm )E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm )F、流感病毒、流感病毒 ( 100nm )G、煙草花葉病、煙草花葉病毒毒第7頁/共69頁第8頁/共69頁Capsid proteinNucleocapsidNaked capsid virusDNARNAor=+NucleocapsidLipid membrane, glycoproteinsEnveloped virus+第9頁/共69頁virionnucleocapsidenvelopespikenucleic acidDNA or RNAcapsid Virion: The complete virus p

4、article. Capsid: The protein coat that surrounds nucleic acid. Nucleocapsid: The nucleic acid plus the capsid.第10頁/共69頁衣衣 殼殼核核 酸酸包包 膜膜刺刺 突突核衣殼核衣殼完整病毒分兩部分：蛋白質(zhì)衣殼和核酸內(nèi)芯完整病毒分兩部分：蛋白質(zhì)衣殼和核酸內(nèi)芯，兩者構(gòu)成核衣殼。完整的具有感染力的病毒，兩者構(gòu)成核衣殼。完整的具有感染力的病毒體叫病毒粒子。一種是不具被膜的裸露病毒粒體叫病毒粒子。一種是不具被膜的裸露病毒粒子；另一種是在核衣殼外面有包膜子；另一種是在核衣殼外面有包膜(囊膜囊膜)包

5、圍包圍所構(gòu)成的復(fù)雜病毒粒子。所構(gòu)成的復(fù)雜病毒粒子。第11頁/共69頁 1.蛋白質(zhì)衣殼：由一定數(shù)量的衣殼粒（由一種蛋白質(zhì)衣殼：由一定數(shù)量的衣殼粒（由一種或幾種多肽鏈折疊而成的蛋白質(zhì)亞單位）按一定的或幾種多肽鏈折疊而成的蛋白質(zhì)亞單位）按一定的排列組合構(gòu)成的病毒外殼，稱蛋白質(zhì)衣殼。由于衣排列組合構(gòu)成的病毒外殼，稱蛋白質(zhì)衣殼。由于衣殼粒的不同排列組合，使病毒有三種對(duì)稱性構(gòu)型。殼粒的不同排列組合，使病毒有三種對(duì)稱性構(gòu)型。 (1)立體對(duì)稱立體對(duì)稱型型：外觀為球狀，實(shí)際為：外觀為球狀，實(shí)際為20面體，面體，呈立體多面體，如腺病毒等；呈立體多面體，如腺病毒等； (2)螺旋對(duì)稱螺旋對(duì)稱型型：衣殼粒一個(gè)接一個(gè)地呈

6、螺旋對(duì)稱：衣殼粒一個(gè)接一個(gè)地呈螺旋對(duì)稱排列而成，核酸存在于螺旋狀溝中，如煙草花葉病排列而成，核酸存在于螺旋狀溝中，如煙草花葉病毒；毒； (3)復(fù)合對(duì)稱復(fù)合對(duì)稱型型：頭部為立體對(duì)稱，尾部為螺旋對(duì)：頭部為立體對(duì)稱，尾部為螺旋對(duì)稱，如大腸桿菌稱，如大腸桿菌T系噬菌體。系噬菌體。 蛋白質(zhì)的功能：保護(hù)病毒使其免受環(huán)境因素的蛋白質(zhì)的功能：保護(hù)病毒使其免受環(huán)境因素的影響；決定病毒感染的特異性；病毒蛋白質(zhì)還有致影響；決定病毒感染的特異性；病毒蛋白質(zhì)還有致病性、毒力和抗原性。病性、毒力和抗原性。第12頁/共69頁2.核酸：核糖核酸核酸：核糖核酸RNA和脫氧核糖核酸和脫氧核糖核酸DNA兩種兩種類型，每種病毒只含一

7、種類型。噬菌體大多含類型，每種病毒只含一種類型。噬菌體大多含DNA，植物病毒大多數(shù)含，植物病毒大多數(shù)含RNA。 核酸的功能是決定病毒遺傳、變異和對(duì)敏感宿核酸的功能是決定病毒遺傳、變異和對(duì)敏感宿主細(xì)胞的感染力。主細(xì)胞的感染力。3.包膜：如痘病毒、冠狀病毒具有包膜，除含有包膜：如痘病毒、冠狀病毒具有包膜，除含有蛋白質(zhì)和核酸外，還含類脂質(zhì)和多糖。蛋白質(zhì)和核酸外，還含類脂質(zhì)和多糖。第13頁/共69頁 病毒的形態(tài)多樣，依種類不同而異病毒的形態(tài)多樣，依種類不同而異。動(dòng)物病毒的形態(tài)有球形、卵圓形、磚。動(dòng)物病毒的形態(tài)有球形、卵圓形、磚形等，植物病毒的形態(tài)有桿狀、絲狀、形等，植物病毒的形態(tài)有桿狀、絲狀、球狀等，

8、噬菌體的形態(tài)有蝌蚪狀、絲狀球狀等，噬菌體的形態(tài)有蝌蚪狀、絲狀。第14頁/共69頁第15頁/共69頁第16頁/共69頁第17頁/共69頁球形顆粒球形顆粒桿狀顆粒桿狀顆粒復(fù)雜形狀顆粒復(fù)雜形狀顆粒電鏡電鏡人、動(dòng)物和真菌病毒多呈球狀，人、動(dòng)物和真菌病毒多呈球狀，少數(shù)為彈狀或磚狀少數(shù)為彈狀或磚狀植物病毒和昆蟲病毒多線狀和桿植物病毒和昆蟲病毒多線狀和桿狀，少數(shù)為球狀狀，少數(shù)為球狀細(xì)菌病毒即噬菌體，部分為蝌細(xì)菌病毒即噬菌體，部分為蝌蚪狀，部分為線狀或球狀蚪狀，部分為線狀或球狀第18頁/共69頁磚形（痘病毒）子彈形（狂犬病病毒）第19頁/共69頁蝌蚪形（噬菌體）桿狀（煙草花葉病毒）第20頁/共69頁第21頁/

9、共69頁第22頁/共69頁第23頁/共69頁IcosahedralHelicalNaked capsidEnvelopedLipidGlycoproteinMatrix第24頁/共69頁AdenovirusElectron micrographFoot and mouth disease virusCrystallographic model第25頁/共69頁Tobacco mosaic virusElectron micrographTobacco mosaic virusModelRNAProtein第26頁/共69頁Herpes simplex virusElectron microgr

10、aphHerpes simplex virusNucleocapsid cryoEM model第27頁/共69頁Influneza A virusElectron micrographParamyxovirusElectron micrograph第28頁/共69頁廿面體對(duì)稱結(jié)構(gòu) (球狀)螺旋對(duì)稱結(jié)構(gòu) (桿狀)復(fù)合對(duì)稱結(jié)構(gòu) (蝌蚪狀)第29頁/共69頁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)；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) ，面上為 六鄰體(hexon)。 第30頁/共69頁廿面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、更合理

11、: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。 第31頁/共69頁形狀多為桿狀、纖維狀、彎曲桿狀形狀多為桿狀、纖維狀、彎曲桿狀 第32頁/共69頁第33頁/共69頁大腸桿菌T4噬菌體是復(fù)合對(duì)稱代表，由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對(duì)稱的尾部組合而成。第34頁/共69頁包涵體包涵體(inclusion body)噬菌斑噬菌斑(plaque)空斑空斑(plaque)枯斑枯斑(lesion)第35頁/共69頁概念：感染病毒的細(xì)胞中，完整病毒和未裝配的病毒亞基的聚合體，少數(shù)為宿主細(xì)胞對(duì)病毒感染的反應(yīng)產(chǎn)物，在細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)的異常

12、染色區(qū)域稱為包涵體。在細(xì)胞質(zhì)中為嗜酸性，在細(xì)胞核中為嗜堿性。第36頁/共69頁1)包涵體內(nèi)含或不含病毒粒子；2)包涵體具有感染性；3)不同病毒包涵體大小、形狀、組成、染色性不同。 第37頁/共69頁1）作為病毒性疾病的輔助診斷依據(jù)： 顧氏小體(Guanrnieri body):天花病毒包涵體 內(nèi)基氏小體(Negri body):狂犬病毒包涵體 X-體(X-body):煙草花葉病毒包涵體2）用于生物防治。第38頁/共69頁概念：概念：將少量噬菌體與大量敏感菌混合培養(yǎng)在營(yíng)養(yǎng)瓊脂中，由于噬菌體不斷裂解細(xì)菌，在平板上形成一個(gè)個(gè)透明圓斑，稱為噬菌斑。(每個(gè)噬菌斑一般是由一個(gè)噬菌體粒子形成): 噬菌斑可用

13、于檢出、分離、純化噬菌體和進(jìn)行噬菌體的計(jì)數(shù)。 第39頁/共69頁概念：概念：空斑或病斑是動(dòng)物病毒感染細(xì)胞而產(chǎn)生的特殊形態(tài)；在覆蓋薄層瓊脂的單層細(xì)胞上，病毒感染細(xì)胞增殖后的病毒粒子擴(kuò)散至鄰近細(xì)胞，最終形成與噬菌斑類似的空斑。若單層細(xì)胞被腫瘤病毒感染，則細(xì)胞劇增產(chǎn)生與菌落類似的病灶稱病斑。應(yīng)用：應(yīng)用：檢測(cè)空斑或病斑可用于有活性的病毒粒子記數(shù)，染色可區(qū)分死活細(xì)胞。第40頁/共69頁概念：枯斑是植物病毒感染植物細(xì)胞形成的；枯斑在葉片上可見。應(yīng)用：通過測(cè)定枯斑數(shù)目可測(cè)定植物病毒的數(shù)目。第41頁/共69頁國(guó)際病毒分類委員會(huì)國(guó)際病毒分類委員會(huì)（ICTV）( (International Committee

14、on Taxonomy of Viruses) )分類單元：分類單元：目（order） 套式病毒目（Nidovirales） 科（family） 冠狀病毒科（Coronaviridae） 屬（genus） 冠狀病毒屬（Coronavirus） 種（species） SARS coronavirus 第42頁/共69頁第43頁/共69頁第44頁/共69頁2011 9th report: 2284 species,349 genera, 19 subfamilies, 87 families, 6 orders 第45頁/共69頁第46頁/共69頁第47頁/共69頁病毒的分類依據(jù)l 核酸的性質(zhì)與結(jié)

15、構(gòu)核酸的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)l 病毒粒子的大小、形狀病毒粒子的大小、形狀 l 衣殼對(duì)稱性和殼粒數(shù)目衣殼對(duì)稱性和殼粒數(shù)目 l 有無包膜有無包膜 l 對(duì)理化因素的敏感性對(duì)理化因素的敏感性 l 抗原性抗原性 l 生物學(xué)特性生物學(xué)特性第48頁/共69頁第49頁/共69頁dsDNA病毒病毒ssDNA病毒病毒dsRNA病毒病毒+ssRNA病毒病毒-ssRNA病毒病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒亞病毒因子亞病毒因子2011年第年第9次報(bào)告：次報(bào)告：6目，目，87科、科、19亞科亞科、349屬、屬、2284種種病毒的分類方法病毒的分類方法-2-2第50頁/共69頁Taxonomy of the Order Mononegavi

16、ralesa V, vertebrate; I, insect; P, plant. 第51頁/共69頁Classification of Human Viruses第52頁/共69頁Major diseases caused by human viruses第53頁/共69頁DNA病毒類型 分類特點(diǎn) 病毒科名DNA病毒 雙鏈DNA、有包膜 痘病毒科 皰疹病毒科 雙鏈DNA、無包膜 腺病毒科 乳多空病毒科 單鏈DNA、無包膜 細(xì)小病毒科第54頁/共69頁 類型 分類特點(diǎn) 病毒科名RNA病毒 雙鏈RNA、分節(jié)、無包膜 呼腸病毒科 雙RNA病毒科 負(fù)單鏈RNA、不分節(jié)、有包膜 副粘病毒科 彈狀病毒

17、科 負(fù)單鏈RNA、分節(jié)、有包膜 正粘病毒科 布尼亞病毒科 沙粒病毒科 正單鏈RNA、不分節(jié)、無包膜 小RNA病毒科 杯狀病毒科 星狀病毒科 正單鏈RNA、不分節(jié)、有包膜 冠狀病毒科 黃病毒科 披膜病毒科RNA病毒第55頁/共69頁 類型 分類特點(diǎn) 病毒科名 逆轉(zhuǎn)錄病毒 雙鏈DNA、不分節(jié)、有包膜 嗜肝DNA病毒科 單鏈RNA、不分節(jié)、有包膜 逆轉(zhuǎn)錄病毒科逆轉(zhuǎn)錄病毒第56頁/共69頁 DNA病毒科重要病毒單純皰疹病毒I型和II型，水痘-帶狀皰疹病毒，EB病毒，巨細(xì)胞病毒，人皰疹病毒6、7、8型 皰疹病毒科 乳頭瘤病毒 乳多空病毒科腺病毒 腺病毒科 天花病毒，痘苗病毒，猴痘病毒，傳染性軟疣病毒 痘病毒科 細(xì)小B19病毒，腺病毒伴隨病毒 小DNA病毒科 乙型肝炎病毒 嗜肝病毒科成 員 病毒科名 第57頁/共69頁 RNA病毒科重要病毒病毒科名成員副粘病毒科副流感病毒，仙臺(tái)病毒，麻疹病毒，腮腺炎病毒，呼吸道合胞病毒，偏肺病毒正粘病毒科流感病毒A,B,C型逆轉(zhuǎn)錄病毒科HIV, HTLVHIV, HTLV小RNA病毒科Poliovirus,ECHOV,CoxsackievirusPoliovirus,ECHOV,Coxsackievirus冠狀病毒科冠狀病毒沙粒病毒科沙粒熱病毒，塔卡里病毒群（鳩寧和馬秋波病毒），淋巴細(xì)胞