環(huán)境微生物學(xué)第四章課件

目錄第一章緒論第二章原核微生物第三章真核微生物第四章病毒第五章微生物的營(yíng)養(yǎng)第六章微生物的代謝第七章微生物的生長(zhǎng)及其控制第八章微生物的遺傳變異與變異第九章微生物生態(tài)學(xué)第十章傳染與免疫第十一章微生物的分類第四章病毒（非細(xì)胞型生物）病毒亞病毒動(dòng)物病毒植物病毒微生物病毒類病毒擬病毒朊病毒一、病毒（Virus）（一）概念與特點(diǎn)

概念：病毒是具有特異活細(xì)胞寄生性，由核酸蛋白粒子構(gòu)成的一種分子生物；在活體外具一般大分子特征、進(jìn)入宿主細(xì)胞則具生命特征。最大的病毒—牛痘苗病毒最小的病毒—脊椎灰質(zhì)炎病毒（二）病毒的形態(tài)構(gòu)造１．病毒的基本成分２．病毒粒子種類３．病毒粒子構(gòu)造４．病毒的基本形狀

1．病毒的基本成分核酸和蛋白質(zhì)組成核衣殼核酸：位于中心形成核心蛋白質(zhì)：包圍核心構(gòu)成衣殼附加結(jié)構(gòu)：復(fù)雜病毒在核衣殼外有一層包膜（含蛋白質(zhì)或糖蛋白的類脂雙層膜）覆蓋，包膜的有無(wú)是病毒特征之一2.病毒粒子種類病毒個(gè)體又叫病毒粒子，是成熟的、完整的、有感染性的病毒顆粒，分為有封套（包膜）的病毒粒子和無(wú)封套（包膜）的病毒粒子二種。4.病毒的基本形狀

大多數(shù)病毒核衣殼的構(gòu)型為二種：蛋白質(zhì)亞基作螺旋式排列而呈桿狀、棒狀；蛋白質(zhì)亞基以二十面體對(duì)稱的方式排列，因此呈近似球狀。病毒的基本形態(tài)為三種：桿狀、球狀和這兩種形態(tài)結(jié)合的復(fù)合型。病毒粒子通常形成螺旋對(duì)稱、二十面體對(duì)稱和復(fù)合對(duì)稱（前二種接合）。螺旋對(duì)稱病毒——TMV二十面體對(duì)稱病毒——腺病毒病毒：非細(xì)胞型+專性寄生+微生物寄生在微生物中的病毒特稱噬菌體。（一）形態(tài)和大小形態(tài)多種多樣痘病毒，如天花彈狀病毒，如狂犬病副粘病毒，如腮腺炎流感病毒

噬菌體腺病毒，上呼吸道感染絲狀病毒,如病毒出血熱桿狀病毒，如煙草病毒多瘤乳頭病毒，如宮頸癌冠狀病毒非典病毒愛(ài)滋病毒球狀噬菌體直徑只有30nm最大的病毒僅

300-450×170-260nm1nm=10-9m只能用電子顯微鏡觀察（×10～18萬(wàn)倍）病毒的群體形態(tài)1.大量聚集；2.使宿主發(fā)生病變；3.用光鏡可以觀察識(shí)別的具有一定形態(tài)、構(gòu)造的“群體”。

動(dòng)、植物細(xì)胞中病毒形成——包涵體噬菌體在細(xì)菌菌落上形成——噬菌斑動(dòng)物病毒在細(xì)胞培養(yǎng)物上形成——空斑植物病毒在葉片上形成——枯斑包涵體空斑(plaque

)

枯斑（三）病毒的化學(xué)組成1.病毒核酸：每一種病毒只含單一類型的核酸。病毒的核酸與蛋白質(zhì)分離以后，核酸仍具有侵染力，說(shuō)明病毒的主要遺傳物質(zhì)是DAN、RNA。

2.病毒蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)是病毒的主要成分，占95%左右，蛋白質(zhì)的主要作用：

①構(gòu)成病毒粒子外殼，保護(hù)核酸；

②具有識(shí)別能力，一定的病毒只感染一定的對(duì)象；

③具有抗原性；

④構(gòu)成病毒組成中的酶。

3.病毒的其他物質(zhì)：如脂質(zhì)，碳水化合物，多糖，以及有機(jī)陽(yáng)離子化合物如胺，無(wú)機(jī)陽(yáng)離子等。病毒的蛋白1.結(jié)構(gòu)蛋白構(gòu)成一個(gè)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、包膜蛋白和毒粒中的酶等。2.非結(jié)構(gòu)蛋白由病毒基因組編碼的，在病毒復(fù)制過(guò)程中產(chǎn)生并具有一定功能，但不結(jié)合于毒粒中的蛋白質(zhì)。病毒粒子的結(jié)構(gòu)蛋白1.殼體蛋白：構(gòu)成病毒的殼體，保護(hù)病毒的核酸。無(wú)包膜病毒的殼體蛋白參與病毒的吸附、進(jìn)入，決定病毒的宿主嗜性，它們也是病毒的表面抗原。2.包膜蛋白：構(gòu)成病毒的包膜結(jié)構(gòu)，分為包膜糖蛋白和基質(zhì)蛋白兩類。前者是病毒的主要表面抗原，多為吸附蛋白，它們與細(xì)胞受體相互作用啟動(dòng)病毒感染發(fā)生；后者肯有支撐包膜，維持病毒結(jié)構(gòu)的作用，并在病毒芽出成熟過(guò)程中起重要作用。3.毒粒酶：來(lái)源有三，來(lái)自宿主的細(xì)胞酶；病毒本身的非結(jié)構(gòu)蛋白（聚合酶）；存在于毒粒內(nèi)的酶（毒粒酶）。功用分為兩類，一是參與病毒進(jìn)入、釋放等過(guò)程，二是參與病毒的大分子合成。病毒＝非細(xì)胞型+專性寄生+微生物沒(méi)有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核以及各種細(xì)胞器經(jīng)典病毒（包膜）+蛋白質(zhì)衣殼+核酸+極少量(或沒(méi)有)酶蛋白；愛(ài)滋皰疹包膜—來(lái)自寄主的細(xì)胞膜RNA或DNA逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白非細(xì)胞型細(xì)菌病毒（噬菌體）噬菌體是寄生細(xì)菌的病毒的總稱，源于希臘文"phagos"，是“吞噬”的意思。噬菌體具有病毒的一般特性，噬菌體大多數(shù)是專性的，只在一種細(xì)菌的特定菌株中寄生，也有些噬菌體能進(jìn)入并寄生于多種寄主。噬菌體分毒（裂）性噬菌體和溫和噬菌體。毒性噬菌體能裂解寄主細(xì)胞，通常把毒性噬菌體看作噬菌體的正常表現(xiàn)，病毒的復(fù)制也可以用毒性噬菌體入侵寄主的過(guò)程來(lái)說(shuō)明。溫和噬菌體不裂解寄主細(xì)胞，與寄主細(xì)胞同步繁殖的病毒。噬菌體的繁殖1.吸附：噬菌體與敏感的寄主細(xì)胞接觸，在寄主細(xì)胞的特異性受點(diǎn)上結(jié)合。2.侵入：噬菌體吸附在細(xì)菌細(xì)胞壁的受點(diǎn)上以后，核酸注入細(xì)菌細(xì)胞中，蛋白質(zhì)殼體留在外面。3.核酸復(fù)制：噬菌體核酸進(jìn)入寄主細(xì)胞后，操縱寄主細(xì)胞的代謝機(jī)能，大量復(fù)制噬菌體核酸，但不形成帶殼體的粒子，稱為潛育期。4.粒子成熟：寄主細(xì)胞合成噬菌體殼體,形成完整的噬菌體粒子。5.寄主細(xì)胞裂解：噬菌體粒子成熟，引起寄主細(xì)胞的裂解釋放出病毒粒子人類和動(dòng)物病毒

動(dòng)物病毒基因組的結(jié)構(gòu)類型多種多樣，每一種都有其獨(dú)特的復(fù)制方式和表達(dá)形式。動(dòng)物病毒分為兩類：殺死細(xì)胞病毒和非殺死細(xì)胞病毒。1.由殺死細(xì)胞病毒引起的感染：使細(xì)胞受到破壞成為死亡。如人脊髓灰質(zhì)病毒。2.由非殺細(xì)胞病毒引起的感染：狀態(tài)穩(wěn)定，不引起明顯的損傷，但持續(xù)感染。植物病毒植物病毒的專一性不強(qiáng)，一種病毒往往能寄生于不同種的植物上。病毒侵染植物除造成外部癥狀外，在感染細(xì)胞內(nèi)形成細(xì)胞內(nèi)含體（結(jié)晶形或非結(jié)晶形）。感染病毒的植物對(duì)病毒有抵抗作用，形式如下。1.病毒的定域化：不發(fā)生全身感染，只發(fā)生局部感染。2.病毒相互作用：。

A.干擾作用：一種病毒影響他種病毒的感染。

B.防御作用：先入病毒對(duì)后入病毒侵染起防御作用。3.獲得抗性：植物感染某一病毒后，對(duì)某一種或其它種病毒具有抗性。植物病毒感染

1.由于角質(zhì)化或臘質(zhì)化表皮和細(xì)胞壁的存在,植物病毒只能通過(guò)機(jī)械損傷的傷口進(jìn)入細(xì)胞,或者靠有吮吸式口器的昆蟲取食時(shí)帶入細(xì)胞.

2.植物病毒進(jìn)入細(xì)胞后,增殖產(chǎn)生的子代病毒或病毒核酸可通過(guò)病毒編碼的運(yùn)動(dòng)蛋白與胞間連絲的相互作用從受染細(xì)胞進(jìn)入鄰近細(xì)胞.昆蟲病毒昆蟲病毒的結(jié)構(gòu)基本分為三類：

1.核型多角體病毒:在昆蟲細(xì)胞核內(nèi)增殖的、具有蛋白質(zhì)包涵體的桿狀病毒。

2.質(zhì)型多角體病毒：在昆蟲細(xì)胞質(zhì)內(nèi)增殖的、可形成蛋白質(zhì)包涵體的球狀病毒。

3.顆粒體病毒：具有蛋白質(zhì)包涵體，每個(gè)包涵體內(nèi)僅含一病毒粒的病毒。病毒的感染1.吸附:病毒表面蛋白與細(xì)胞受體特異性結(jié)合,導(dǎo)致病毒附著于細(xì)胞表面.2.侵入:又稱病毒內(nèi)化是病毒吸附后發(fā)生的依賴于能量的感染步驟.病毒進(jìn)入細(xì)胞的機(jī)制有幾種.a.完整病毒穿過(guò)細(xì)胞膜的移位方式;b.利用細(xì)胞的內(nèi)吞功能進(jìn)入細(xì)胞(病毒入胞);c.毒粒包膜與細(xì)胞質(zhì)膜融合,病毒內(nèi)部組分釋放到細(xì)胞質(zhì)中.3.脫殼:病毒侵入后,包膜或殼體除去而釋放出病毒核酸的過(guò)程,是病毒基因組功能表達(dá)所必需的感染事件.？沒(méi)有獨(dú)立酶系統(tǒng)，寄生繁殖。繁殖——生物。如艾滋病毒專性寄生入侵DNA重組病毒蛋白合成新病毒裝配，釋放病毒大分子合成合成是通過(guò)病毒基因組的表達(dá)與復(fù)制完成的，這一過(guò)程中存在著嚴(yán)格的時(shí)序性，分成三個(gè)連續(xù)的階段:

1.病毒早期基因的表達(dá);2.病毒基因組的復(fù)制;3.病毒晚期基因的表達(dá)二、亞病毒目前所知最簡(jiǎn)單的生命形式，沒(méi)有真病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)，是只具有核酸基因組或只具有蛋白質(zhì)的分子病原體，能利用非自身編碼的酶系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制，有侵染性，并可在寄主中引起癥狀。分為三類。類病毒：一種低相對(duì)分子質(zhì)量的RNA；擬病毒：具有核酸基因組；朊病毒：一種蛋白質(zhì)侵染顆粒。亞病毒的基本類型名稱

基本特征

（真）病毒含有蛋白質(zhì)和核酸兩類物質(zhì)

類病毒含有具有單獨(dú)侵染性的核糖核酸（RNA）分子

擬病毒只含有不具備侵染性的RNA

朊病毒沒(méi)有核酸而有感染性的蛋白質(zhì)顆粒亞病毒類病毒寄生于活細(xì)胞（植物體）中一類最小病原體。在結(jié)構(gòu)組成上比病毒更簡(jiǎn)單，僅是一個(gè)沒(méi)有蛋白質(zhì)外殼的游離的環(huán)狀單鏈RNA分子（暫未發(fā)現(xiàn)DNA的類病毒）。類病毒的自然形狀是特殊棍棒狀的二級(jí)結(jié)構(gòu)。

在自然條件下，類病毒是嚴(yán)格的純寄生；類病毒具有高度侵染性，在感染的植物組織中，類病毒未出現(xiàn)有病毒樣的顆粒；這種小分子RNA能在敏感細(xì)胞中自我復(fù)制擬病毒是一些必須依賴于輔助病毒的才能復(fù)制的小分子單鏈RNA或DNA片段，它被包裝在輔助病毒的殼體中，本身對(duì)于輔助病毒的復(fù)制不是必需的，且它與輔助病毒的基因無(wú)明顯的同源性。

擬病毒和病毒利用寄主細(xì)胞的能量、原料及酶一樣，可以認(rèn)為擬病毒是寄生于輔助病毒的小分子寄生物朊病毒只含蛋白質(zhì)外殼不含核酸的病毒。是一類能引起哺乳動(dòng)物亞急性海綿樣腦病的病原因子。朊病毒是眾多假說(shuō)之一，它的本質(zhì)并未完全明確，可作為未分類的病原因子。朊病毒提出之前，曾經(jīng)有許多不同的名稱，如非尋常病毒、慢病毒、傳染性大腦樣變等，大量實(shí)驗(yàn)研究表明，它是一組至今不能查到任何核酸，對(duì)各種理化作用具有很強(qiáng)抵抗力，傳染性極強(qiáng)，分子量在2.7萬(wàn)～3萬(wàn)的蛋白質(zhì)顆粒，它是能在人和動(dòng)物中引起可傳染性腦病(TSE)的一個(gè)特殊的病因。

朊病毒已經(jīng)超出了經(jīng)典病