病毒的結(jié)構(gòu)專題知識培訓(xùn)課件

病毒的結(jié)構(gòu)專題知識本章重點:1.根據(jù)結(jié)構(gòu)特征，病毒粒子分為幾種類型？2.病毒的基本類型及病毒基本結(jié)構(gòu)3.什么叫病毒感染性核酸？什么叫乙醚敏感試驗？2病毒的結(jié)構(gòu)專題知識首先介紹一些有關(guān)的術(shù)語

1．衣殼

(capsid)：是指已經(jīng)或即將與核酸進行組裝的pro外殼。（在顯微鏡下，由許多球形或管狀亞單位按一定對稱規(guī)律構(gòu)成）2．核衣殼：是指病毒的蛋白—核酸復(fù)合體3．囊膜(envelope)：比較復(fù)雜的病毒，核衣殼外面還有一層或幾層富含脂質(zhì)的外膜即囊膜。4.V粒子：是在形態(tài)學(xué)上成熟的病毒個體，在有囊膜的V，是指核衣殼或得囊膜后的全體結(jié)構(gòu)，而在無囊膜V，則是成熟的核酸與衣殼的復(fù)合體。

3病毒的結(jié)構(gòu)專題知識5．Pro亞單位：指一條特殊折疊的多肽鏈。是衣殼的化學(xué)單位。6.原體由一種或一種以上不同pro亞單位構(gòu)成。（因一種或幾種肽）是衣殼的結(jié)構(gòu)單位。7．殼粒(capsomere)又稱形態(tài)單位，是指在電鏡下見到的病毒表面明顯團塊，大致上相當(dāng)于蛋白亞單位的突出部分，殼粒只是形態(tài)學(xué)上的結(jié)構(gòu)。每一殼粒由5或6個原體構(gòu)成

4病毒的結(jié)構(gòu)專題知識$1病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)一、病毒的形態(tài)病毒以病毒顆粒的形式存在，一個形態(tài)和結(jié)構(gòu)上完整的病毒顆粒稱為病毒子（Viron）。5病毒的結(jié)構(gòu)專題知識

根據(jù)宿主的不同，有動物病毒、植物病毒、細菌病毒（噬菌體）和擬病毒（寄生在病毒中的病毒）等多種類型。有的病毒甚至沒有蛋白質(zhì)，只含有具有單獨侵染性的較小型的核糖核酸（RNA）分子（類病毒），或只含有不具備侵染性的RNA（擬病毒）和沒有核酸而有感染性的蛋白質(zhì)顆粒（朊病毒）。我們把后3類統(tǒng)稱為亞病毒。

6病毒的結(jié)構(gòu)專題知識病毒的基本類型

（真）病毒亞病毒類病毒擬病毒朊病毒

基本特征

至少含有蛋白質(zhì)和核酸兩類物質(zhì)

含有具有單獨侵染性的核糖核酸（RNA）分子只含有不具備侵染性的RNA沒有核酸而有感染性的蛋白質(zhì)顆粒7病毒的結(jié)構(gòu)專題知識電鏡觀察有五種形態(tài)：

1、球形(Sphericity)：大多數(shù)人類和動物病毒為球形，如脊髓灰質(zhì)炎病毒、皰疹病毒及腺病毒等。

2、絲形(Filament)：多見于植物病毒，如煙草花葉病病毒等。人類某些病毒（如流感病毒）有時也可形成絲形。

3、彈形(Bullet-shape)：形似子彈頭，如狂犬病病毒等，其他多為植物病毒。8病毒的結(jié)構(gòu)專題知識

4、磚形(Brick-shape)：如痘病毒（無花病毒、牛痘苗病毒等）。其實大多數(shù)呈卵圓形或“菠蘿形”。

5、蝌蚪形(Tadpole-shape)：由一卵圓形的頭及一條細長的尾組成，如噬菌體。

9病毒的結(jié)構(gòu)專題知識二.病毒的結(jié)構(gòu)（一）研究病毒結(jié)構(gòu)的方法1.電子顯微鏡2.X射線結(jié)晶學(xué)方法10病毒的結(jié)構(gòu)專題知識病毒基本結(jié)構(gòu)模式圖病毒基本結(jié)構(gòu)模式圖:衣

殼、核

心、殼

粒、包

膜、刺突11病毒的結(jié)構(gòu)專題知識病毒體結(jié)構(gòu)模式圖

核心（核樣物）包膜子粒殼粒衣殼核衣殼包膜12病毒的結(jié)構(gòu)專題知識核心：核酸→基因組genome→決定病毒遺傳、變異和復(fù)制殼粒capsomere→衣殼capsid→保護、介導(dǎo)、抗原性包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike）→保護、介導(dǎo)、抗原性13病毒的結(jié)構(gòu)專題知識（二）病毒的衣殼對稱性病毒的殼體有三種結(jié)構(gòu)對稱類型，與之相對應(yīng)，病毒顆粒的形狀大致可分為三種類型。但還與囊膜有無有關(guān)。14病毒的結(jié)構(gòu)專題知識殼體對稱類型：螺旋對稱（HelicalSymmetry）：蛋白質(zhì)亞基沿中心軸呈螺旋排列，形成高度有序、對稱的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。二十面體對稱（IcosahedralSymmetry）：復(fù)雜形狀的病毒顆粒。

15病毒的結(jié)構(gòu)專題知識復(fù)合對稱（ComplexSymmetry）：僅少數(shù)病毒殼體為雙對稱結(jié)構(gòu)。殼體由頭部和尾部組成，包裝有病毒核酸的頭部通常呈二十面體對稱，尾部呈螺旋對稱。具有雙對稱結(jié)構(gòu)的典型例子是有尾噬菌體（tailedphage）。16病毒的結(jié)構(gòu)專題知識殼體類型圖17病毒的結(jié)構(gòu)專題知識

18病毒的結(jié)構(gòu)專題知識20面體對稱的病毒粒子螺旋狀對稱噬菌體（復(fù)合對稱）19病毒的結(jié)構(gòu)專題知識1、20面體對稱的病毒子

IcosahedralSymmetry病毒顆粒類似細小的圓形結(jié)晶。20面，等邊三角形；12頂角，30棱20面體對稱的病毒：所有DNA病毒；雙股RNA的呼腸孤病毒單股RNA的小RNA病毒、披膜病毒、反錄病毒20病毒的結(jié)構(gòu)專題知識3-FOLD5-FOLD2-FOLD頂角上看——5重對稱；從面中央看——3重對稱；邊棱看——2重對稱。21病毒的結(jié)構(gòu)專題知識2、螺旋對稱的病毒子

Helicalsymmetry病毒衣殼呈螺旋狀的空心圓桶，結(jié)構(gòu)比較單。長度與核酸有關(guān)；螺旋可彎曲，也有不易彎曲的；所有螺旋對稱的動物病毒都有囊膜。22病毒的結(jié)構(gòu)專題知識3、有囊膜的病毒子病毒子內(nèi)部為20面體或螺旋狀的核衣殼；外面包有一層囊膜；有囊膜的病毒多為圓形；但也有外形固定、規(guī)則的，如彈狀病毒。23病毒的結(jié)構(gòu)專題知識4、形態(tài)和結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的病毒子呈磚狀，如痘病毒；病毒子呈精子狀，如噬菌體；呈子彈狀，如狂犬病病毒。24病毒的結(jié)構(gòu)專題知識

病毒粒子類型圖：

25病毒的結(jié)構(gòu)專題知識26病毒的結(jié)構(gòu)專題知識艾滋病病毒天花病毒SARS冠狀病毒27病毒的結(jié)構(gòu)專題知識2.病毒的大小

完整的成熟病毒顆粒，具有典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并有感染性。測量單位為納米（nm,為1/1000m）

<50

nm小型病毒

50nm-150nm中等大小病毒（大多數(shù)）

>150nm大型病毒

多數(shù)病毒呈球形或近似球形，桿狀，絲狀，少數(shù)可為子彈狀、磚塊狀，噬菌體可呈蝌蚪狀。28病毒的結(jié)構(gòu)專題知識不同病毒間差異很大，從十幾納米到十幾微米不等。最小的動物的豬圓環(huán)病毒（Porcinecirco-virus，PCV）直徑僅17nm；最大的動物痘病毒（Poxviruses）大小達300-450×170-260nm。2004年10月14日法國兩位科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，米米病毒(Mimivirus)寄生在水生單細胞動物阿米巴變形蟲中，是病毒界里的大怪物，直徑有800納米。

29病毒的結(jié)構(gòu)專題知識一般病毒的大小只有10-100納米，即便是較大的病毒，如天花病毒，也只有300納米。而米米病毒直徑有800納米，其英文名字全稱是Mimick-ingmicrobevirus，意思是“酷似細菌的病毒”。它那巨大的“身型”，幾乎與一些小型的細菌大小相當(dāng)，因而在當(dāng)年被各國媒體大肆宣傳。30病毒的結(jié)構(gòu)專題知識

微生物的大小比較葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300×250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體

(65×95nm)B、腺病毒

(70nm)D、乙腦病毒

(40nm)E、蛋白分子

(10nm

)F、流感病毒

(100nm)G、煙草花葉病毒31病毒的結(jié)構(gòu)專題知識$2.病毒的化學(xué)組成

病毒的基本化學(xué)組成是核酸和蛋白質(zhì)。有包膜的病毒和某些無包膜的病毒除核酸和蛋白質(zhì)外，還含有脂類和糖類。有的病毒還含有聚胺類化合物，無機陽離子等組分。一．病毒的核酸病毒的結(jié)構(gòu)，它像個燈泡，玻璃部分是蛋白質(zhì)外殼，燈絲部分就是那萬惡的核酸！核酸是病毒的遺傳物質(zhì)，為病毒的復(fù)制、遺傳和變異等提供遺傳信息。

32病毒的結(jié)構(gòu)專題知識1.病毒的核酸分為兩大類：DNA或RNA二者不會同時存在33病毒的結(jié)構(gòu)專題知識

病毒核酸也稱基因組（Genome），最大的痘病毒(Poxvirus)含有數(shù)百個基因，最小的微小病毒(Parvovirus)僅有3-4個基因。34病毒的結(jié)構(gòu)專題知識大部分病毒的DNA是雙股的，RNA是單股的；少數(shù)病毒的DNA是單股的——如細小病毒、圓環(huán)病毒

；少數(shù)RNA是雙股的——如呼腸孤病毒和雙RNA病毒；核酸分股情況35病毒的結(jié)構(gòu)專題知識病毒的核酸分為兩大類：DNA病毒的DNA是一條不斷裂的長鏈——單分子不分節(jié)段；多數(shù)RNA病毒的RNA也是——單分子不分節(jié)段；少數(shù)RNA病毒的RNA分為幾個節(jié)段——多分子分節(jié)段；如呼腸孤病毒10-12節(jié)段，雙RNA病毒2節(jié)段，流感病毒8節(jié)段。核酸分節(jié)情況36病毒的結(jié)構(gòu)專題知識病毒的核酸分為兩大類：一般情況下：核酸呈線狀；少數(shù)DNA病毒的DNA為環(huán)狀；核酸線性情況37病毒的結(jié)構(gòu)專題知識病毒的核酸分為兩大類：DNA病毒

RNA病毒多數(shù)為：雙股、線狀；少數(shù)為：雙股、環(huán)狀；如多瘤病毒單股、線狀；如細小病毒單股、環(huán)狀；如圓環(huán)病毒多數(shù)為：單股線狀、不分節(jié)段；單股線狀、分節(jié)段；如正粘病毒、少數(shù)為：砂粒病毒雙股線狀；分節(jié)段；如呼腸孤病毒和雙RNA病毒38病毒的結(jié)構(gòu)專題知識病毒的核酸分為兩大類：在病毒學(xué)中常把mRNA的堿基序列作為標準，凡是與此相同的稱為“正股核酸”；與此互補的稱為“負股核酸”。39病毒的結(jié)構(gòu)專題知識40病毒的結(jié)構(gòu)專題知識41病毒的結(jié)構(gòu)專題知識

3．V感染性核酸:是從V粒子中提取的裸露的核酸，帶有V增殖過程中必要的遺傳信息。它進入C后就能形成新的V，這種核酸稱為感染性核酸。提取只限于一些小型和較小型V，主要是單鏈核酸病毒和病毒粒子內(nèi)不含轉(zhuǎn)錄酶的病毒，例如：微RNAV，細小V，披膜V，和乳多空V。披膜V是能夠提取感染性核酸的唯一的帶囊膜RNAV。大、中型病毒不太成功的原因可能是核酸分子長，提取過程易斷而破損、失效的緣故。43病毒的結(jié)構(gòu)專題知識V及V感染性核酸的感染：44病毒的結(jié)構(gòu)專題知識二．V的蛋白質(zhì)病毒的蛋白質(zhì)根據(jù)是否存在于病毒顆粒中分為結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。非結(jié)構(gòu)蛋白：指由病毒基因組編碼的，在病毒復(fù)制或基因表達調(diào)控過程中具有一定功能，但不結(jié)合于病毒顆粒中的蛋白質(zhì)。---復(fù)制過程中的一些酶。結(jié)構(gòu)蛋白：系指構(gòu)成一個形態(tài)成熟的有感染性的病毒顆粒所必需的蛋白質(zhì)。包括殼體蛋白、包膜蛋白和毒粒酶等。45病毒的結(jié)構(gòu)專題知識主要功能是：（1）對V核酸形成保護的外殼，使之不被核酸酶等外界因子所破壞.（2）與V粒子的吸附，侵入和感染有關(guān)1．Vpro的結(jié)構(gòu):一級結(jié)構(gòu)是由氨基酸序列組成的多肽鏈;二級結(jié)構(gòu)是多肽的螺旋型;三級結(jié)構(gòu)是多肽鏈的折疊形式;四級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)形態(tài)單位的空間排列形式。

46病毒的結(jié)構(gòu)專題知識了解Vpro的結(jié)構(gòu)及其功能對了解V的變異有重要意義。V基因核苷酸序列的改變是V變異的物質(zhì)基礎(chǔ)，V基因的改變通過基因表達的產(chǎn)物——pro反映出來，例如：流感V抗原變異時，血凝素的一般結(jié)構(gòu)有較大差別，即使在抗原漂移時，也可以觀察到血凝素的一級結(jié)構(gòu)有差別。47病毒的結(jié)構(gòu)專題知識2．Vpro種類：⑴殼體蛋白：功能：①構(gòu)成病毒的殼體，保護病毒的核酸。②無包膜病毒的殼體蛋白參與病毒的吸附、進入，決定病毒的宿主嗜性，同時還是病毒的表面抗原。。48病毒的結(jié)構(gòu)專題知識⑵包膜蛋白：構(gòu)成病毒包膜結(jié)構(gòu)的病毒蛋白質(zhì)，包括包膜糖蛋白和基質(zhì)蛋白兩類。功能：①是病毒的主要表面抗原，它們與細胞受體相互作用啟動病毒感染發(fā)生，有些還介導(dǎo)病毒的進入。②還可能具有凝集脊椎動物紅血球細胞、細胞融合以及酶等活性。③基質(zhì)蛋白構(gòu)成膜脂雙層與核衣殼之間的亞膜結(jié)構(gòu)，具有支撐包維持病毒。

49病毒的結(jié)構(gòu)專題知識⑶構(gòu)成毒粒酶的蛋白質(zhì)：毒粒酶根據(jù)功能大致分為兩類：T4噬菌體的溶菌酶參與病毒進入、釋放等過程；逆轉(zhuǎn)錄病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶參與病毒的大分子合成3．Vpro抗原性4．Vpro的毒性作用三.病毒的酶50病毒的結(jié)構(gòu)專題知識四.病毒的脂質(zhì)含脂質(zhì)V有三種特征：（1）病毒顆粒的結(jié)構(gòu)上，內(nèi)部有核蛋白的核心，外部則有包膜。包膜有脂質(zhì)，pro及糖類組成，（2）新增殖V在宿主C膜等部位成熟，然后以伢生方式釋放；（3）大多數(shù)含脂質(zhì)的V對有機溶劑，表面活性劑，溶脂酶敏感。五.病毒的碳水化合物六.其它組成:如丁二胺、亞精胺、精胺等大都結(jié)合于病毒核酸，對核酸的構(gòu)型有一定影響。

51病毒的結(jié)構(gòu)專題知識

$3.V的結(jié)構(gòu)組成

病毒的結(jié)構(gòu)有二種，一是基本結(jié)構(gòu)，為所有病毒所必備；一是輔助結(jié)構(gòu)，為某些病毒所特有。它們各有特殊的生物學(xué)功能。

52病毒的結(jié)構(gòu)專題知識一、

病毒的基本結(jié)構(gòu)

1.核酸（Nucleicacid）：參照第二節(jié)；2.V的衣殼

V衣殼的形成實際上是pro亞單位的組合和裝配過程，pro亞單位——結(jié)構(gòu)單位——衣殼。病毒的衣殼只有兩種構(gòu)型：20面體對稱和螺旋狀對稱兩類。53病毒的結(jié)構(gòu)專題知識衣殼蛋白的功能

1.保護病毒的基因組2.決定病毒的抗原性----衣殼蛋白能刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫反應(yīng)。

3.吸附作用-