病毒學(xué) 病毒結(jié)構(gòu)組成

1、1會計學(xué)病毒學(xué)病毒學(xué) 病毒結(jié)構(gòu)組成病毒結(jié)構(gòu)組成 體積小，結(jié)構(gòu)簡單，只有一種類型的核酸，只能在活的、敏感細胞內(nèi)以復(fù)制方式增殖的非細胞型微生物。廿面體對稱的結(jié)構(gòu) (球狀)螺旋對稱的結(jié)構(gòu) (桿狀)復(fù)合對稱的結(jié)構(gòu) (蝌蚪狀) 1)球或近球形；球或近球形； 2)高倍電鏡下為多面體高倍電鏡下為多面體,具具20個等邊三角形和個等邊三角形和12個頂點的物個頂點的物體；體； 3)多面多角多棱多面多角多棱,是多顆粒按是多顆粒按一定方式對稱排列形成一定方式對稱排列形成,在角在角上為五鄰體（上為五鄰體（penton) ，面上六，面上六鄰體鄰體(hexon)。 4）核酸對二十面體的形成）核酸對二十面體的形成非必須，但有

2、助于增加殼體的非必須，但有助于增加殼體的穩(wěn)定性穩(wěn)定性1)1)從拓補學(xué)看，廿面體容積從拓補學(xué)看，廿面體容積最大；最大；2)2)最小單位面所需亞基少，最小單位面所需亞基少，利于遺傳節(jié)約；利于遺傳節(jié)約； 3)3)亞基易于對稱排列，等價亞基易于對稱排列，等價或準(zhǔn)等價成鍵結(jié)合；或準(zhǔn)等價成鍵結(jié)合；綜上，廿面體對稱結(jié)構(gòu)更穩(wěn)綜上，廿面體對稱結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、更合理定、更合理。 1）形狀：多為桿狀、纖維狀、）形狀：多為桿狀、纖維狀、 彎曲桿狀；彎曲桿狀； TMV的衣殼粒和核苷的衣殼粒和核苷酸的結(jié)合酸的結(jié)合大腸桿菌的大腸桿菌的T4噬菌體噬菌體是由橢圓形的二十面是由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對稱的體頭部和螺旋對稱的尾部組

3、合而成，是病尾部組合而成，是病毒中復(fù)合對稱的代表毒中復(fù)合對稱的代表。測量單位為納米（測量單位為納米（nm,為為1/1000 m）150nm 大型病毒大型病毒50 nm -150 nm 中等大小病中等大小病毒毒50 nm 小型病毒小型病毒最大的病毒：最大的病毒： 大小或直徑（納米）大小或直徑（納米） 蟲痘病毒蟲痘病毒 450 牛痘苗病毒牛痘苗病毒 300X250X100 最長的病毒最長的病毒 ：柑橘衰退病毒柑橘衰退病毒 2000 甜菜黃花病毒甜菜黃花病毒 1250X10 銅綠假單胞菌噬菌體銅綠假單胞菌噬菌體 1300X10 最小的病毒：最小的病毒： 口蹄疫病毒口蹄疫病毒 21 乙型肝炎病毒乙型肝

4、炎病毒 18 苜?；ㄈ~病毒苜?；ㄈ~病毒 16.5 玉米條紋病毒玉米條紋病毒 12-8 煙草壞死病毒煙草壞死病毒 16 菜豆畸矮病毒菜豆畸矮病毒 9-11 最細的病毒：最細的病毒： 大腸桿菌的大腸桿菌的f1噬菌體噬菌體 5X800 病毒體結(jié)構(gòu)模式圖病毒體結(jié)構(gòu)模式圖殼粒殼粒衣殼衣殼核心（核樣物）核心（核樣物）核衣殼核衣殼包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒決定病毒遺傳、決定病毒遺傳、變異和復(fù)制變異和復(fù)制概念：為病毒的最小形概念：為病毒的最小形態(tài)單位，由態(tài)單位，由1616個多肽個多肽分子折疊纏繞成的蛋白分子折疊纏繞成的蛋白質(zhì)亞單位（三級結(jié)構(gòu)）質(zhì)亞單位（三級結(jié)構(gòu)）。 不同病毒，多肽分子的組成不同；

5、不同病毒，多肽分子的組成不同； 簡單病毒只有簡單病毒只有12種衣殼粒，種衣殼粒， 如：如：TMV就只含有就只含有1種殼粒；種殼粒； 復(fù)雜病毒，復(fù)雜病毒，20種左右種左右 。概念概念: :是衣殼粒以對稱形是衣殼粒以對稱形式有規(guī)律的排列形成的病毒式有規(guī)律的排列形成的病毒外殼。內(nèi)包核酸，形狀多樣外殼。內(nèi)包核酸，形狀多樣。 殼體蛋白是許多亞基借次級殼體蛋白是許多亞基借次級鍵或靜電引力互相聚合而成鍵或靜電引力互相聚合而成的具四級結(jié)構(gòu)的多聚體。的具四級結(jié)構(gòu)的多聚體。(2)(2)特點特點: :亞基的組成和數(shù)目亞基的組成和數(shù)目的不同是區(qū)別不同殼體蛋白的不同是區(qū)別不同殼體蛋白的標(biāo)志的標(biāo)志概念：又稱核概念：又稱核

6、殼體；病毒蛋殼體；病毒蛋白質(zhì)衣殼與病白質(zhì)衣殼與病毒核酸的合稱毒核酸的合稱，為病毒的基，為病毒的基本結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)。 包包 膜膜(envelope)(envelope)(1)(1)概念：指核衣概念：指核衣殼外包裹的由類脂殼外包裹的由類脂、多糖或蛋白質(zhì)組、多糖或蛋白質(zhì)組成的一層構(gòu)造較復(fù)成的一層構(gòu)造較復(fù)雜的包膜，亦稱被雜的包膜，亦稱被膜或外膜。膜或外膜。 包膜的特點: 包膜的結(jié)構(gòu)具有高度穩(wěn)定性包膜的結(jié)構(gòu)具有高度穩(wěn)定性a.a.維系病毒體結(jié)構(gòu)；維系病毒體結(jié)構(gòu)；b.b.保護病毒核酸；保護病毒核酸； c.c.起始病毒感染所必需（識別）。起始病毒感染所必需（識別）。 包膜的功能: 包膜蛋白的種類包膜蛋白的種類:

7、 : A A 包膜糖蛋白：包膜糖蛋白：概念：主要在包膜外側(cè)，是包膜的重要結(jié)構(gòu)組成。功能：a. 引起感染的先決條件，為病毒的吸附蛋白。 b. 在病毒進入時發(fā)揮作用，與細胞質(zhì)膜融合。 c. 是病毒表面和受染細胞質(zhì)膜上的特異抗原 決定簇。 d. 具多種生物學(xué)活性。概念：位于包膜內(nèi)側(cè)的非糖基化蛋白。功能：a.支撐包膜，維系病毒結(jié)構(gòu)； b.識別病毒核衣殼，聯(lián)系核衣殼 與病毒糖蛋白 來源于宿主細胞膜或來源于宿主細胞膜或 核膜核膜: 如流感病毒。如流感病毒。 在宿主細胞內(nèi)合成：在宿主細胞內(nèi)合成： 如痘苗病毒。如痘苗病毒。 刺 突（spikes)概念：病毒包概念：病毒包膜或衣殼表面膜或衣殼表面的突起物。的突起

8、物。 圖中可見流感病毒的刺突。流感病毒刺突含N-乙酰神經(jīng)氨酸酶（與粘膜細胞上神經(jīng)氨酸作用） a.a.可啟動感染；可啟動感染；b.b.可誘生免疫保護作用；可誘生免疫保護作用；c.c.可中和抗體；可中和抗體；d.d.可促使病毒從宿主細胞上釋放可促使病毒從宿主細胞上釋放. . 病毒的化學(xué)組成核衣殼核心一種類型的核酸小量非結(jié)構(gòu)蛋白衣殼殼粒蛋白質(zhì)包膜蛋白質(zhì)多糖脂類金屬離子多胺核酸(Nucleic acid)蛋白質(zhì)衣殼(Protein coat)堿基組成堿基組成: :同其它生物，同一屬中同其它生物，同一屬中鳥鳥嘌呤（嘌呤（G G）+ +胞嘧啶（胞嘧啶（C C）含量接近，成含量接近，成為分類鑒定的指標(biāo)。為分

9、類鑒定的指標(biāo)。 某些某些DNADNA病毒中含稀有堿基病毒中含稀有堿基 噬菌體噬菌體sp8sp8中中5-5-羥甲基胞嘧啶（羥甲基胞嘧啶（5-HMC5-HMC, 5-, 5-hydroxymethylcytosinehydroxymethylcytosine）取代胞嘧啶）取代胞嘧啶。 核酸核酸（nucleic acid)nucleic acid)含量及分子量：不同病毒間差別很大。含量及分子量：不同病毒間差別很大。 形狀：有線狀、閉合或半閉合環(huán)狀形狀：有線狀、閉合或半閉合環(huán)狀 等形態(tài)。等形態(tài)。 核酸類型：核酸類型：DNA 或或 RNA 。 分類以分類以mRNA序列作標(biāo)準(zhǔn)，將序列作標(biāo)準(zhǔn)，將RNA和和D

10、NA分子分子 區(qū)分為正鏈、負(fù)鏈。區(qū)分為正鏈、負(fù)鏈。 正鏈：序列同正鏈：序列同mRNAmRNA，定義為，定義為“+”+”極性。極性。負(fù)鏈：序列與負(fù)鏈：序列與mRNAmRNA互補，定義為互補，定義為“-”-”極性。極性。其堿基組成符合其堿基組成符合ChargaffChargaff 定則；可轉(zhuǎn)定則；可轉(zhuǎn)錄的為錄的為mRNAmRNA的為負(fù)鏈，另一條為正鏈的為負(fù)鏈，另一條為正鏈。 類型：類型：雙鏈雙鏈DNADNA（double strand DNA, dsDNAdouble strand DNA, dsDNA）人皰疹病毒人皰疹病毒代表代表正鏈正鏈DNADNA（+DNA+DNA）：）：堿基序列同堿基序列同

11、mRNAmRNA的為的為 正鏈；正鏈；負(fù)鏈負(fù)鏈DNADNA（-DNA-DNA）：）：堿基序列同堿基序列同mRNAmRNA互補，互補， 可直接作為轉(zhuǎn)錄模板可直接作為轉(zhuǎn)錄模板 的的DNA鏈為負(fù)鏈。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 ！大腸桿菌噬菌體大腸桿菌噬菌體M13代表代表病毒增殖的突出特點是在復(fù)病毒增殖的突出特點是在復(fù)制病毒制病毒RNARNA時要通過時要通過DNADNA復(fù)制復(fù)制中間型中間型 (DNA replicative (DNA replicative intermediate)intermediate)。并與宿主細。并與宿

12、主細胞的染色體整合。胞的染色體整合。HIV代表代表 具有正反兩條具有正反兩條RNARNA鏈鏈輪狀病毒輪狀病毒A型型代表代表 正鏈正鏈RNARNA（+RNA+RNA）：具有翻譯模板活性的鏈）：具有翻譯模板活性的鏈 為正鏈，即表示其可作為為正鏈，即表示其可作為 mRNAmRNA模板。模板。負(fù)鏈負(fù)鏈RNARNA（-RNA-RNA）：其堿基序列與）：其堿基序列與mRNAmRNA互補互補，稱其為負(fù)鏈。，稱其為負(fù)鏈?？袢《究袢《救思仔透窝撞《救思仔透窝撞《敬泶?儲存病毒的遺傳信息儲存病毒的遺傳信息 控制病毒的遺傳變異控制病毒的遺傳變異 控制病毒的增殖控制病毒的增殖 控制病毒對宿主的感染性控制病毒對

13、宿主的感染性核酸功能：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)概念：概念：為形態(tài)完整、成熟的病毒粒子所必需為形態(tài)完整、成熟的病毒粒子所必需的蛋白質(zhì)，包括衣殼蛋白、包膜蛋白及組成酶的蛋白質(zhì)，包括衣殼蛋白、包膜蛋白及組成酶系。系。功能:A.構(gòu)成病毒粒子的外殼,保護核酸;B.決定病毒感染的特異性;C.決定病毒的抗原性;D.構(gòu)成病毒組成中的酶(部分分解酶、合成酶)脂類：磷脂占脂類：磷脂占50-60%，其余為膽，其余為膽 固醇等。固醇等。多糖：以糖脂、糖蛋白的形式存多糖：以糖脂、糖蛋白的形式存 在。在。胺類、金屬離子。胺類、金屬離子。強烈病毒滅活；適量病毒變異；微量病毒保持感染。理化因素理化因素高溫：對熱不穩(wěn)定，高溫：對熱不穩(wěn)定，

14、5560攝氏度時，攝氏度時， 幾或十幾分鐘滅活；幾或十幾分鐘滅活； 原因可能為原因可能為:a. 病毒蛋白質(zhì)變性，病毒不能吸病毒蛋白質(zhì)變性，病毒不能吸 附，不附，不 脫殼脫殼,酶失活；酶失活；b. 病毒包膜降解；病毒包膜降解；c. 70攝氏度以上，核酸分子變性攝氏度以上，核酸分子變性低溫：病毒保持感染性低溫：病毒保持感染性應(yīng)用：病毒的實驗及保藏均在低溫下進行； 快速低溫冷凍（-70-190）； 真空冷凍干燥保藏； pHpH值對病毒的影響值對病毒的影響 pH6.08.0 ：穩(wěn)定，：穩(wěn)定， pH5以下或以下或pH9以上：迅速失活；以上：迅速失活； 個別例外，如鼻病毒在個別例外，如鼻病毒在pH5.3即

15、滅活，即滅活， 腸道病毒在腸道病毒在pH2.2，24小時仍有活性。小時仍有活性。輻射對病毒的影響輻射對病毒的影響X射線，射線，射線，紫外線對病毒均有影響。射線，紫外線對病毒均有影響。 脊椎動物病毒昆蟲病毒植物病毒微生物病毒噬菌體噬放線菌體噬真菌體噬藍細菌體宿主種類引發(fā)疾病病毒粒子形態(tài)病毒粒子大小核酸種類核酸結(jié)構(gòu)核酸鏈數(shù)有無包膜將病毒分為3個目、69科、9個亞科、243個屬。 體積小，結(jié)構(gòu)簡單，只有一種類型的核酸，只能在活的、敏感細胞內(nèi)以復(fù)制方式增殖的非細胞型微生物。 1)球或近球形；球或近球形； 2)高倍電鏡下為多面體高倍電鏡下為多面體,具具20個等邊三角形和個等邊三角形和12個頂點的物個頂點

16、的物體；體； 3)多面多角多棱多面多角多棱,是多顆粒按是多顆粒按一定方式對稱排列形成一定方式對稱排列形成,在角在角上為五鄰體（上為五鄰體（penton) ，面上六，面上六鄰體鄰體(hexon)。 4）核酸對二十面體的形成）核酸對二十面體的形成非必須，但有助于增加殼體的非必須，但有助于增加殼體的穩(wěn)定性穩(wěn)定性決定病毒遺傳、決定病毒遺傳、變異和復(fù)制變異和復(fù)制概念概念: :是衣殼粒以對稱形是衣殼粒以對稱形式有規(guī)律的排列形成的病毒式有規(guī)律的排列形成的病毒外殼。內(nèi)包核酸，形狀多樣外殼。內(nèi)包核酸，形狀多樣。 殼體蛋白是許多亞基借次級殼體蛋白是許多亞基借次級鍵或靜電引力互相聚合而成鍵或靜電引力互相聚合而成的具四級結(jié)構(gòu)的多聚體。的具四級結(jié)構(gòu)的多聚體。(2)(2)特點特點: :亞基的組成和數(shù)目亞基的組成和數(shù)目的不同是區(qū)別不同殼體蛋白的不同是區(qū)別不同殼體蛋白的標(biāo)志的標(biāo)志包包 膜膜(envelope)(env