第三章病毒形态与结构.ppt

弄清病毒的形态和结构，对病毒的分类、起源及应用研究有重要意义。 一、 病毒的大小 微生物的大小比较 1、电子显微镜测量法：可观察病毒形态结构，测量病毒体的大小； 2、超过滤法：使用超滤膜的滤孔，估计病毒颗粒的大小； 3、超速离心沉淀法：根据病毒的沉降速度推算病毒的分子量与大小。 由于测定方法和条件不同，或者因病毒本身是否有包膜等因素，同一种病毒大小报道有差异 光学显微镜的分辨率为0.25微米，而电子显微镜的分辨率比光学显微镜搞1000倍。 二、病毒的形态特征 Ⅰ、病毒的个体形态 病毒的个体极其微小，结构简单，但它们却是形态各异，丰富多彩。 病毒的个体形态 病毒的个体形态特征可被归纳为球状、砖形、杆状或丝状、弹状、蝌蚪状等。 1．球形 (Sphericity) 大多数人类和动物病毒为球形，如脊髓灰质炎病毒、疱疹病毒及腺病毒等。电子显微镜和X射线衍射表明，大多数球状病毒时有核酸和蛋白质构成的二十面体，核酸在蛋白质外壳的包裹中，或者外面还有囊膜，囊膜上一般都有突起结构。 2．杆状或丝形 (Filament) 多见于植物病毒，如烟草花叶病病毒等。还有昆虫杆状病毒。人类某些病毒（如流感病毒）有时也可形成丝形。 3．弹形(Bullet-shape)形似子弹头，如狂犬病病毒等，其他多为植物病毒。 4．砖形 (Brick-shape)如痘病毒（无花病毒、牛痘苗病毒等）。其实大多数呈卵圆形或“菠萝形”。 5．蝌蚪形(Tadpole-shape)由一卵圆形的头及一条细长的尾组成，如噬菌体。 病毒的群体形态 病毒感染宿主细胞后，可形成由大量病毒粒子和蛋白质构成的病毒群体：包涵体、噬菌斑、空斑、病斑和枯斑。 噬菌斑 一、病毒的化学组成 病毒的组成 基本上成熟的病毒粒子都是由蛋白质和核酸构成，但类病毒仅仅以核酸形式存在，而朊病毒以蛋白质形式存在。 它像个灯泡，玻璃部分是蛋白质外壳，灯丝部分就是那万恶的核酸！ 二、病毒核酸及其功能 一种病毒只含有一种核酸（DNA或RNA）。 植物病毒绝大多数含RNA;少数含DNA ； 动物病毒一部分含DNA，一部分含RNA； 细菌病毒普遍含DNA，含RNA的极少。 核酸的含量 不同种类的病毒核酸含量有较大的差别，流感病毒的核酸不到病毒颗粒质量的1%，T偶数噬菌体的核酸约占病毒颗粒的一半甚至更多，一般来说，结构复杂的病毒有较多的核酸，结构简单的病毒有较少的核酸。 2、核酸的功能 控制病毒的遗传和变异 核酸蕴藏着病毒遗传信息，若用酚或其他蛋白酶降解剂去除病毒的蛋白质衣壳，提取核酸并转染或导入宿主细胞，可产生与亲代病毒生物学性质一致的子代病毒。 控制病毒增殖 编码病毒结构蛋白和功能蛋白 大型病毒的核酸分子量相对大，能编码病毒的全部结构蛋白和病毒复制所需的许多酶 小病毒的核酸分子小，可能不编码这些酶，因此复制时要宿主细胞提供  四、病毒脂质及其功能 五、病毒糖类及其他成分 衣壳(capsid): 在核酸的外面紧密包绕着一层蛋白质外衣，即病毒的“衣壳”。 螺旋对称 壳粒沿病毒基因螺旋对称排列，形成杆状的核衣壳，如烟草花叶病毒、狂犬病病毒、正粘和副粘病毒。 烟草花叶病毒为杆状； 狂犬病病毒为弹状； 正粘病毒（流感病毒）和副粘病毒为多形性结构，且有包膜。 二十面体对称 壳粒排列形成20面体对称型，有12个顶、20个面和30条棱的立体结构，包裹核酸形成球状或近似球状的结构。20面体的每个面都是等边三角形，由许多壳粒镶嵌组成，见于多数球状病毒。 肠道病毒中的脊髓灰质炎病毒、手足口病毒都是20面体对称球形。 二十面体对称壳体 之所以是二十面体对称结构，而不是其他正方体、正八面体或十二面体等的原因有两个：第一，一定表面积的立体对称体，二十面体容积最大，可以装更多的核酸遗传物质；第二，相同的容积，构成多面体的每个单位面积以二十面体最小，构成最小面积所需的蛋白质亚基可少些。 复合对称 病毒体的结构较为复杂，其壳粒排列既有螺旋对称，又有立体对称的形式，如痘病毒和噬菌体。 复合对称壳体 病毒壳体既有二十面体对称部分，又有螺旋对称部分，如T偶数噬菌体的头部是变形的二十面体结构，而尾部的尾鞘和尾管等都是呈螺旋对称。有些病毒的囊膜内是二十面体对称的壳体，而壳体内还有成螺旋对称的核糖核蛋白，如反转录病毒。还有些病毒为多层壳体，如呼肠孤病毒，两层二十面体对称内外壳。 病毒的对称体制 衣壳的功能 辅助结构——包膜 裸露病毒的吸附 五邻体 六邻体 Enveloped Virus Naked Virus Cubic Helical 具有感染性 将提纯的病毒核酸（如肠道病毒RNA）如加至活细胞可以启动病毒复制从而感染细胞。从感染细胞中可