《非細胞生物病毒》最新ppt (2)

1、第四章 非細胞生物病毒第一節(jié) 病毒的一般特性一、病毒(Virus)概念：病毒是一類比細菌更微小，能通過濾菌器，僅含一種類型的核酸（DNA或RNA），只能在活的細胞內(nèi)生長繁殖的非細胞形態(tài)的微生物。在食品工業(yè)中，病毒不象細菌和真菌那樣有直接的作用。但是，在涉及食品衛(wèi)生等方面則顯的十分重要，例如：肝炎病毒、輪狀病毒、噬菌體和SARS病毒等。如果說肝輪S三種病毒與食品的安全性有關的話，噬菌體的危害則主要是發(fā)生在發(fā)酵工業(yè)當中的。在利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)食品的過程中，在乳酸發(fā)酵、醋酸發(fā)酵、氨基酸發(fā)酵等過程中，發(fā)酵菌如果受到相應的噬菌體感染時，發(fā)酵作用將會減慢甚至停止，不積累代謝產(chǎn)物，菌體很快消失，整個發(fā)酵生產(chǎn)

2、受到破壞。在現(xiàn)代科學研究中，病毒的作用是顯著的，在分子生物學和分子遺傳學等方面產(chǎn)生了巨大的影響。在基因工程研究方面，如果將病毒核酸分子進行體外切割，按照實際需要進行基因重組，然后再送入體內(nèi)，進行表達，產(chǎn)生新的理想性物質(zhì)，應用于現(xiàn)代醫(yī)學等方面。在現(xiàn)代免役食品的研究與開發(fā)中也同樣是大有可為的。二、病毒的特點由于病毒是非細胞生物，所以它具有細胞生物所沒有的突出特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。1、個體極其微小：個體微小，在電子顯微鏡下才能看見。2、只含一種類型核酸：一種病毒的毒粒內(nèi)只含有一種核酸，DNA或者RNA。3、專性寄生：嚴格的活細胞內(nèi)寄生，沒有自身的核糖體，沒有個體生長，也不進行二均分裂，必須依

3、賴宿主細胞進行自身的核酸復制，形成子代。 4、大部分病毒沒有酶或酶系極不完全，不含催化能量代謝 的酶，不能進行獨立的代謝作用5、對大多數(shù)抗生素不敏感，對干擾素敏感。三、病毒的大小與形態(tài)1、大?。簻y量病毒大小的單位是納米（nm）。各種病毒的大小相差很大。小的病毒直徑只有1020nm左右，例如：口蹄疫V的直徑22nm；大的病毒直徑可超過250nm，例如：痘病毒的大小約為250300nm；大多數(shù)病毒的直徑都在150nm以下。2、形態(tài)：病毒的形態(tài)有四種，即：球形、桿形、磚形和蝌蚪形，細菌病毒噬菌體即為蝌蚪形。四、病毒的化學組成絕大多數(shù)病毒主要是由核酸、蛋白質(zhì)組成，只有少數(shù)病毒除上述成分外，還含有脂類、

4、多糖等物質(zhì)。病毒核酸的分子量大約在210161018（Daldon）之間,Daldon簡稱為DT蛋白質(zhì)也是病毒的主要成分，其分子量在10000150000DT之間。毒粒（化學組成）核酸；蛋白質(zhì)；脂類；碳水化合物；基本化學組成病毒顆粒在化學上表現(xiàn)為核蛋白二、毒粒的化學組成五、病毒的結構病毒的基本結構有三種：螺旋對稱:-煙草花葉病毒（TMV）多面體對稱:二十面體對稱病毒-腺病毒 復合對稱: T4噬菌體 病毒子：一個結構齊全，功能完整，具有感染性的成熟病毒顆粒。病毒的種類：1、按照結構分類： 裸露病毒； 囊膜（包膜）病毒；病毒的蛋白質(zhì)殼體和病毒核酸（核心）構成的復合物，又稱核衣殼。核衣殼（nucle

5、ocapsid）：僅由核衣殼構成的病毒顆粒裸露毒粒（naked virion）：包膜（envelope）：有些病毒核衣殼包裹著的一層脂蛋白膜，它是病毒以出芽（budding）方式成熟時，由細胞膜衍生而來的。有維系毒粒結構，保護病毒核殼的作用。特別是病毒的包膜糖蛋白，具有多種生物學活性，是啟動病毒感染所必需的。裸病毒和有包膜病毒的基本結構2、按照寄生性分類： 動物病毒 植物病毒 細菌病毒（噬菌體）各種動物病毒各種植物病毒各種噬菌體3.病毒結構示意圖愛滋病病毒結構圖六、病毒的增殖及人工培養(yǎng)（一） 病毒的增殖1、吸附：第一種途徑是通過細胞表面的離子（Mg+2）進行吸附，是可逆的；第二種途徑是通過細胞

6、膜受體來完成吸附，是不可逆的。2、侵入：通過細胞膜的胞飲作用進行，在此過程中，病毒直接穿過細胞膜，這時的囊膜（胞膜）與細胞膜融合而芯髓進入細胞。3、脫殼：有的病毒在侵入的過程中還要脫殼，如大腸桿菌T4噬菌體就是這樣。病毒進入細胞時，在溶酶體蛋白水解酶的作用下完成脫殼，時間大約是幾分鐘到幾小時。4、生物合成：DNA在細胞核內(nèi)合成，RNA在細胞漿內(nèi)合成，Pr在胞漿內(nèi)合成。5、裝配和釋放：在細胞核或胞漿內(nèi)裝配，形成核衣殼。囊膜在核衣殼通過核膜或細胞膜的同時獲得，病毒顆粒以出芽方式釋放。（二） 病毒的人工培養(yǎng)1、細胞培養(yǎng)法：單層細胞培養(yǎng)法、懸浮培養(yǎng)法和固定培養(yǎng)法。2、雞胚培養(yǎng)法： 絨毛尿囊膜接種，用1

7、012日齡雞胚進行； 卵黃囊接種，用5日齡雞胚。3、動物培養(yǎng)法：用幼齡無特定病原的動物試驗，主要用于V的病原性測定、疫苗效力的測定、抗血清的制備等。第二節(jié) 噬菌體噬菌體（Phage）是一種侵染細菌的微生物病毒，廣泛分布于自然界中。由于噬菌體在發(fā)酵工業(yè)中的危害較為突出而引起人們的廣泛重視。人們對大腸桿菌T系噬菌體進行了大量的研究，獲得了有關病毒的基礎知識。因為它是一個很方便的生物模型和獨特的研究工具，因為它是一個單細胞的宿主和很簡單的寄生物。一、噬菌體的形態(tài)同其它病毒一樣，噬菌體由核酸和蛋白質(zhì)組成，核酸的單鏈或雙鏈分子組成環(huán)狀或線狀，病毒的外殼有不同的形狀和大小?；拘螒B(tài)有：蝌蚪形，微球形，線狀

8、。二、噬菌體的生活周期（一） 噬菌體生長的測定：一步生長曲線一步生長曲線：少量病毒與敏感細胞接觸，病毒吸附后，高倍稀釋，繼續(xù)培養(yǎng)，定時取樣測定培養(yǎng)物中的病毒效價，以感染時間為橫坐標，病毒效價為縱坐標，繪制出病毒特征性的繁殖曲線，即一步生長曲線 潛伏期：釋放子代病毒粒子所需的最短時間，（噬菌體以分鐘計，動物病毒、植物病毒以小時或天計），大腸桿菌約25min 裂解量：每個受染細胞所釋放產(chǎn)生的子代病毒數(shù) 目，幾十到萬個。 裂解量= 平穩(wěn)期的平均噬菌斑數(shù) / 潛伏期的平均噬菌斑數(shù) 具體實驗方法： 對數(shù)生長期的敏感菌懸浮液與適量的噬菌體混合，混合比例為101（避免幾個噬菌侵染一個菌體)） 數(shù)分鐘后，加入

9、一定量的噬菌體抗血清，以中和 未被吸收的噬菌體 用培養(yǎng)液高倍稀釋，以免第二次吸附（感染） 培養(yǎng) 含噬菌體樣品與敏感菌混合 平板培養(yǎng)，計算噬菌斑數(shù)結果可見：1、潛伏期：吸附后開始一段時間，約510min，噬菌體的數(shù)量不見增加，說明噬菌體未完成復制和組裝。2、裂解期：感染后2030min，平板中噬菌斑數(shù)量突然直線上升，表示噬菌體已從寄主細胞中裂解釋放了。3、裂解量：每個被感染的細菌釋放新的噬菌體的平均數(shù)稱為裂解量。如圖所示： 裂解期平均噬菌斑數(shù)裂解量= 潛伏期平均噬菌斑數(shù)三、毒性噬菌體通常把毒性噬菌體看作噬菌體的正常表現(xiàn)。大腸桿菌T4噬菌體即為毒性噬菌體。（一）毒性噬菌體侵入宿主細胞的過程：分為五

10、個階段1、吸附：與細胞的特異性受體結合，一種噬菌體吸附后不影響另外一種噬菌體的吸附，例如：大腸桿菌T4噬菌體吸附于細胞后，并不會影響到其它種類的噬菌體在此細胞的吸附。2、侵入：吸附后，噬菌體的核酸部分注入到細胞中，蛋白質(zhì)殼體留在外面，從吸附到侵入只需幾秒鐘幾分鐘。3、復制：噬菌體核酸進入宿主細胞后，操縱宿主細胞代謝機能，大量復制噬菌體核酸，并合成病毒所需的蛋白質(zhì)，但不形成帶殼體的粒子。4、粒子成熟（裝配）：寄主細胞合成噬菌體的殼體，并進一步組裝成完整的噬菌體粒子。5、寄主細胞裂解（釋放）：噬菌體粒子成熟后，引起寄主細胞裂解，釋放出病毒子，釋放量因噬菌體種類而有所不同，一個寄主細胞可釋放1010000個噬菌體粒子。注意：1、在細菌培養(yǎng)液中，細菌被噬菌體感染，菌體細胞裂解，渾濁的菌懸液變成為透明的裂解液。2、在雙層平板固體培養(yǎng)基上，稀釋的噬菌體懸液引起點狀感染，在感染點上進入反復的侵染過程，產(chǎn)生透明的空斑稱為噬菌斑。（二）溫和噬菌體和溶源性1、溫和噬菌