第一篇第1章 病毒

第一章非細胞結構的超微生物

——病毒了解病毒的形態(tài)、化學組成、結構和病毒的繁殖、培養(yǎng)。了解病毒對環(huán)境因素的抵抗力及在污水處理過程中的去除效果。在微生物家族中比較特殊的是病毒。它們的個體實在太小，只有在電子顯微鏡下放大幾萬倍，才顯露原形。與其他微生物不同，病毒沒有細胞結構，只能在寄主細胞內繁殖。進入“病毒戶口簿”的大約有2800種。病毒與人類關系極為密切，病毒能引起人類、動植物、昆蟲的多種疾病，像艾滋病、肝炎等。目前人類還沒找到一種對病毒有直接治療效果的藥說。當然，病毒并不全“壞”，它們在分子生物學領域中的應用、在病蟲害防治中的作用正被人類所認識。病毒學（virulogy）發(fā)展史十九世紀末，動植物病毒性傳染病致病因子的認識；1935年，Stanley分離提純了TMV(煙草花葉病毒)結晶(NobelPrize)；Bawden提示了TMV實質是核蛋白；1940年，Kausche用電鏡看到了TMV的桿狀外形；1952年，Kershey

和Chase噬菌體傳物質是DNA；1955年，F(xiàn)ranenkel——Conrat

完成病毒拆開實驗；Cncnc-micro1960年，Anderer弄清了TMV外殼蛋白亞基aa排序；1965年，Spiegelma首次在細胞外復制E.coly噬菌體；1970年，Baltimore和Temin發(fā)現(xiàn)反轉錄酶1；以后相繼發(fā)現(xiàn)了亞病毒、朊病毒、擬病毒，并相繼測出各類病毒核酸一級結構；隨后相繼完成了幾種病毒基因組的測序并將完成所有病毒測序。病毒的研究方法電子顯微鏡法(利用負染法)分級過濾法超速離心法沉降法電泳法X射線晶體衍射煙草花葉病毒TMVTobaccoMosaicVirus(TEMx376,200)(TEMx207,480)T4噬菌體T4Bacteriophage(TEMx390,000)PolioVirus(TEMx350,000)Listeriasp.BacteriophageoftheBacterium流感病毒InfluenzaAVirus(TEMx240,980)被病毒感染的T淋巴細胞HumanT-lymphocyteVirusAttackingaT-lymphocyte

T淋巴細胞中的愛滋病毒HIVInfectioninHumanLymphTissue

血液淋巴細胞中的單皰病毒HerpesSimplexVirus(TEMx169,920)大豆黃萎病毒CowpeaChloroticMottleVirus(TEMx326,040)第一節(jié)病毒的一般特征及其分類一、病毒的特點二、病毒的分類宿主：動物、植物、細菌等核酸：DNA或RNA所致疾病、大小、結構、被膜病毒的特征形態(tài)極其微小，必須在電鏡下才能觀察，一般都具過濾性；沒有細胞構造，故也稱分子生物；其主要成分僅是核酸和蛋白質兩種；每一種病毒只含一種核酸，不是DNA就是RNA；既無產能酶系，也無蛋白合成系統(tǒng)；利用宿主細胞設備進行增殖,不存在個體生長和二均分裂等細胞繁殖方式；在宿主活細胞內營專性寄生；在離體條件下,能以無生命的化學大分子狀態(tài)存在,并可行成結晶；對一般抗生素不敏感,但對于干擾素敏感。AviruscanhaveeitherDNAorRNAbutneverboth!!最大的病毒與最小的病毒天花病毒200×300nm脊髓灰質炎病毒口蹄疫病毒10nm病毒的大小和組成第二節(jié)病毒的形態(tài)和結構一、病毒的形態(tài)和大小病毒的形體微小，只能以nm計量，一般為10~300nm。

病毒大小牛痘苗病毒傳染性濃泡皮炎病毒腮腺炎病毒T偶數(shù)病毒皰疹病毒大蚊病毒流感病毒煙草花葉病毒腺病毒多瘤病毒脊髓灰質炎病毒1μm病毒的形態(tài):

病毒的形態(tài)結構

病毒粒子的對稱體質螺旋對稱二十面體對稱復合對稱RNAorDNALipidenvelopeProteinCoat(Capsomers)

三類典型形態(tài)的病毒螺旋對稱的代表-煙草花葉病毒(TMV)二十面體對稱的代表-腺病毒復合對稱的代表-T偶數(shù)噬菌體螺旋對稱的代表-煙草花葉病毒

(tobaomosaicvirus,TMV)二十面體對稱的代表:

腺病毒(Adenovirus)衣殼粒總數(shù)N=10(n-1)2+2；n為每條邊的衣殼粒數(shù)復合對稱的代表：

T噬菌體

(TBacteriophage

)

T噬菌體結構模式圖

蛋白質、核酸、類脂質、多糖蛋白質——衣殼?！職ず怂帷獌刃绢愔|+多糖——被膜（囊膜）核衣殼病毒顆粒病毒顆粒第三節(jié)病毒的化學組成和結構病毒的蛋白質構成病毒外殼，保護病毒核酸免受核酸酶及其他理化因子的破壞；決定病毒感染的特異性，與易感細胞表面存在的受體具特異親合力,促使病毒粒子的吸附；決定病毒的抗原性,并能刺激機體產生相應的抗體；病毒蛋白還構成了病毒組成的酶。Cncnc-micro病毒的核酸DNA，RAN之分；單雙鏈（singlestrsnd,ss/doublestrand,ds）之分；環(huán)狀，線狀之分(閉合，開放)；正負鏈之分；基因組是單分子、雙分子、三分子、多分子。Cncnc-micro病毒的基因第四節(jié)病毒的繁殖一、烈性噬菌體的繁殖吸附侵入復制與聚集裂解和釋放吸附(adsorption)吸附的機理：尾絲尖端與受體發(fā)生共價結合；影響因素：噬菌體數(shù)量、陽離子、輔助因子、溫度等。侵入(penetration)

T噬菌體的尾部借助尾絲固著在細菌細胞壁上，尾部的酶水解細胞壁上的肽聚糖形成小孔，尾鞘消耗ATP獲得能量收縮將尾髓壓入宿主細胞內，尾髓將頭部的DNA注入宿主細胞內，蛋白質外殼留在細胞外。

噬菌體的核酸進入宿主細胞后，借用宿主細胞的合成機構如核糖體mRNA、tRNA、ATP及酶等復制核酸，進而合成噬菌體蛋白，核酸和蛋白質聚集合成新的噬菌體，即裝配。在這個過程中，宿主細胞內的核酸不能按自身的遺傳特征復制和合成蛋白質。復制(replication)和裝配(assembly)

噬菌體的水解酶水解宿主細胞壁，宿主死亡并破裂，釋放出里面的病毒，新一代病毒開始新的生命旅程。裂解(lytic)和釋放(release)二、溫和性噬菌體的溶原性毒(烈)性噬菌體：侵入宿主細胞后，隨即引起宿主細胞裂解的噬菌體。是正常表現(xiàn)的噬菌體。溫和噬菌體：侵入宿主細胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主核酸同步復制，宿主細胞不裂解繼續(xù)生長。前噬菌體(prophage)：整合在細菌基因組中的噬菌體基因組；溶原性細菌(lysogenicbacterium)：帶有前噬菌體基因組的細菌。溫和噬菌體可有三種存在狀態(tài)：A.游離的具有感染性的噬菌體顆粒；B.宿主菌胞質內類似質粒形式的噬菌體核酸；C.前噬菌體。前噬菌體偶爾可自發(fā)地或在某些理化和生物因