病毒的生物学性状
病毒的主要成分
病毒的主要成分
一、病毒的结构
包膜：蛋白质、多糖、脂类
是某些病毒在成熟过程中穿过宿主细胞，以出芽方式向宿主细胞外释放时获得的，含有宿主细胞膜或核膜成分。
有包膜的病毒体称为包膜病毒，无包膜的称为裸露病毒。
包膜的主要作用：维持病毒体结构的完整性。
核衣壳：1、核心：核酸
2、衣壳：包绕在核酸外面的蛋白质外壳。衣壳具有抗原性，是病毒的主要抗原成分，可保护病毒核酸免受环境中核酸酶或其他影响因素的破坏，并能介导病毒进入宿主细胞。有以下类型：螺旋对称性，20面体对称性，复合对称性。
二、病毒的化学组成和功能
1、病毒核酸：DNA或RNA，是主导病毒感染、增殖、遗传、变异的物质基础。部分核酸偶感染性。
2、病毒蛋白质：病毒的主要成分，约占病毒体总重量的70%，由病毒基因组编码，具有病毒的特异性。
3、脂类和糖：脂质主要存在包膜中。
病毒的致病作用
一、病毒感染的传播方式
病毒感染的传播方式有水平传播和垂直传播
二、病毒感染的致病机制
㈠对宿主细胞的致病作用
1、杀细胞效应：
2、稳定状态感染：不具有杀细胞效应的病毒引起的感染
⑴细胞融合：其结果是形成多核巨细胞或合胞体。
⑵细胞表面出现病毒基因编码的抗原：病毒感染的细胞膜上常出现病毒基因编码的新抗原。
3、包涵体形成：
4、细胞凋亡：
5、基因整合与细胞转化：
㈡病毒感染的免疫病理作用
通过与免疫系统相互作用，诱发免疫反应损伤机体。
1、抗体介导的免疫病理作用：病毒的包膜蛋白、衣壳蛋白均为良好的抗原，能刺激机体产生相应抗体。
2、细胞介导的免疫病理作用：
3、致炎性细胞因子的病理作用：
4、免疫抑制作用：某些病毒感染可抑制免疫功能。
病毒的基本性状
微生物的大小比较
衣原体 390nm
A、大肠杆菌噬菌体 ( 65 ×95nm )
立克次体 450nm
B、腺病毒 (70nm )
C、脊髓灰质炎病毒
A
G 葡萄球菌
(30nm )
(1000nm）
D、乙脑病毒
牛痘病毒
F
( 40nm )
B
300×250n m
E、蛋白分子 (10nm )
E
C
F、流感病毒
D
( 100nm )
细胞病变(Cytopathic effect, CPE) 包涵体（Inclusion Bodies）
正常细胞
CPE
狂犬病毒包涵体（Negri body）
巨细胞病毒包涵体
病毒数量和感染性测定
1、蚀斑试验
病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶， 称蚀斑，蚀斑是由一个感染性病毒体复制形成 的，称蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性病 毒量以每毫升的蚀斑形成单位PFU来表示。
表型混合（基因产物间相互作用）
两株病毒混合感染时，装配过程发生错误形成 主要表现为耐药性，抗原性等改变，基因并未改变，
改变的生物学性状不能遗传
virus A
virus B
phenotype mixing
virus A
virus B
分子遗传学
病毒基因组分析 病毒保护性表位的确定 病毒抗原高变区分析 毒力相关基因编码区分析 耐药性变异分析 作用于病毒蛋白质的某些细胞蛋白的研究
医学微生物学第23章 病毒的基本性状
病 毒 的 大 小 与 形 态 比 较 示 意 图
二、病毒的结构及化学组成
（一）、病毒的结构：
1、核酸：构成病毒的核心。 2、衣壳（capsid）是核酸外围的蛋白质外壳。 核酸 + 衣壳 核衣壳（nucleocapsid） 衣壳是由一定数量的壳粒(capsomere)组成，
百度文库
每个壳粒又由一个或多个多肽分子组成。
双股DNA 依赖DNA的RNA酶（核内）
转录早期mRNA
浆内翻译 早期蛋白(依赖DNA的DNA酶） 复制大量子代DNA（半保留复制） 转录 晚期mRNA 转译
晚期结构蛋白
（2）RNA病毒：
正单链：其RNA基因组作为模板复制子代 病毒DNA ，同时具有mRNA 的功能。 负单链：先形成复制中间型（双股RNA），既可转录 子代负股RNA ，又可作为mRNA转译出病毒 蛋白。 不同点：正单链的RNA多聚酶由本身RNA作为mRNA 转译所合成。负单链的RNA多聚酶是病毒体 内所携带的。
穿入方式: 病毒胞饮、包膜融合、直接穿入.
3、脱壳（uncoating） 不同病毒脱壳方式不一，多数病毒穿入时已在
宿主细胞溶酶体酶的作用下脱去衣壳。脱壳需
病毒特异性的脱壳酶参与。 4、生物合成（biosynthesis）：此期又称隐蔽期。
（1）DNA病毒：动物病毒多为双股DNA病毒，
其在细胞核内合成DNA，在细胞浆内合成病 毒蛋白质。痘类病毒例外。
病毒基本性状PPT专业课件
F、流感病毒 ( 100nm )
G、烟草花叶病6 毒
2、病毒的形态特征（形态多样，主要有5种形态）
（1）球状体（spherical form），大多数人类和脊椎动 物病毒的形态为球形，如疱疹病毒、腺病毒等；
（2）丝状体（filamentous form），多见于植物病毒， 但新分离的流感病毒（newly isolated influenza virus）可为丝状体；
故 DNA和RNA病毒。
功能：病毒遗传变异的物质基础，具有编码病毒 蛋白、控制病毒性状、决定病毒复制及增 殖侵害的功能。
13
病毒体结构模式图
包膜子粒
包膜
包膜病毒
壳粒
衣壳
核衣壳
核心（核样物）
14
（2）蛋白衣壳（capsid），包裹或镶嵌在病毒核酸外 面、由病毒基因组编码的蛋白质。病毒的蛋白衣 壳是由壳粒（capsomer）组成，它是包裹病毒核酸 的一粒一粒的形态亚单位。
支原体 原核细胞型 +
立克次体 原核细胞型
-
衣原体 原核细胞型
-
螺 旋 体 原 核 细 胞 型 -（+）
真菌 真核细胞型 +
病毒
非细胞型
-
二等分裂 繁殖
核酸类型
核糖体
敏感性
抗生素 干扰素
病毒的基本性状
病毒的基本性状
第二篇病毒学
第23章病毒的基本性状
学习要点
一、病毒的形态与结构
1.病毒的大小与形态
(1)完整的成熟的病毒颗粒称为病毒体
(2)测量病毒体大小的单位为纳米（nm，1/1000μm）。
(3)病毒体的形态多样，多数呈球形或近似球形，少数为子弹状、蝌蚪状、砖
块状、杆状等。
2.病毒的结构与化学组成
(1)基本结构：核衣壳(由核心和衣壳组成)，结构最简单的病毒仅由核衣
壳构成，称为裸露病毒。
(2)特殊结构：包膜
核心
主要由核酸分子组成。病毒为单一核酸,即DNA或RNA。
(1)化学组成: DNA: dsDNA, ssDNA
RNA: +ssRNA, -ssRNA， dsRNA
(2)DNA病毒核酸多为双股，RNA病毒核酸多为单股。
(3)病毒核酸携带病毒全部遗传信息，是病毒的基因组，控制病毒的遗传变异、
复制增殖及感染性。
衣壳
包围在病毒核心外面，由一定数量的壳粒组成。壳粒是衣壳的亚单位，有3种排列形式：
(1)螺旋对称
(2)20面体立体对称
(3)复合对称
衣壳的主要生物学作用：
(1)保护核酸免受核酸酶及其他理化因素的破坏
(2)可作为病毒鉴定及分类的依据
(3)决定病毒感染细胞的种类
(4)衣壳蛋白具有抗原性，可诱发机体产生特异性免疫。
包膜
为包裹在病毒衣壳外的一层脂质双层膜。有些病毒的包膜表面有刺突。
(1)化学组成：双层脂质、多糖和蛋白质
(2)来源：多糖及脂类来自宿主细胞，蛋白质则由病毒基因编码产生。
病毒包膜的生物学作用：
(1)维护病毒结构的完整性
(2)参与病毒的感染过程
(3)具有抗原性
二、病毒的增殖
1.病毒增殖的方式：自我复制
病毒的性状与分类
酸基因组的遗传型变异
（2）突变的产生方式
a. 自然突变：产生的频率与细菌相似（10-4~10-8） b. 诱导突变：射线（物理）或 5-FU（化学）
（3）突变的类型
a. 点突变：
大多为条件致死性突变：在容纳性条件（如一定的温度范围） 下增殖，在限制性条件下（较高温度——37度)不能增殖。最常见 的是温度敏感突变株（temperature sensitive mutants，ts 突变株） 脊髓灰质炎病毒减毒活疫苗就是 ts 突变株 还有毒力变异、耐药性突变、宿主适应性突变（狂犬病野毒 株→固定毒株等
2. 病毒复制的过程
（1）吸附：离子的电荷吸引（随机的、可逆的） （adsorption）；化学的亲和（特异的、不可逆的，与病毒受 体结合）——植物病毒细胞受体至今未发现
（2）侵入： 胞饮（大多数无包膜的病毒） （penetration） 融合（大多数有包膜的病毒） 直接穿入 （3）脱壳：溶酶体酶消化病毒外壳，病毒核酸释放入胞浆 （uncoating）
（4）生物合成：DNA 病毒在胞核（噬肝病毒、痘病毒例外） （biosynthesis） RNA 病毒在胞浆（正黏病毒、肿瘤病毒例 外） a. 早期生物合成：先抑制宿主细胞本身的生物合成，早期转录 mRNA，由 mRNA 转译早期蛋白（功能蛋白，主要是酶），病 毒核酸复制
人类疾病病毒
(1)生物学性状
➢ ＋ssRNA；结构蛋白Ｎ，Ｓ，Ｍ，Ｅ ➢ Ｓ与细胞受体结合，促细胞融合，是侵入的关键 ➢ 室温下可存活10d以上，在患者的痰液和粪便中
可存活5d，在血液中可存活15d，在物体表面可 存活2-3d。
➢ 对温度敏感：56℃ 90min，75℃ 30min灭活，紫外 线照射60min可杀死病毒。
球行,丝状,－ssRNA,
螺旋对称 包膜：Ｈ蛋白，凝集红细胞；Ｆ蛋白，细胞融合
第二十八页，共140页。
（２）致病性与免疫性
➢ 人是麻疹病毒的自然宿主
➢ 急性期患者为传染源 ➢ 通过飞沫或鼻腔分泌物
传播
第二十九页，共140页。
神经中枢系统 亚急性硬化性全脑炎（SSPE） 慢发性病毒感染，患者表现为精神异常，最后会
第四十页，共140页。
(一）脊髓灰质炎病毒
➢ Poliovirus, Poliomyelitis
➢ 脊髓灰质炎(poliomyelitis)是由脊髓灰质炎 病毒(poliomyelitis virus)引起的急性消化 道传染病
➢ 以隐性感染多见 ➢ 主要累计中枢神经系统。临床表现轻重悬殊，
主要表现发热、咽痛及肢体疼痛，部分病例发 生肢体麻痹，严重病人因呼吸麻痹而死亡。 ➢ 俗称“小儿麻痹症”
➢ 5、对理化因素有较
强的抵抗力，耐酸碱
医学微生物学：第22章 病毒的基本性状
病 毒 的 大 小 与 形 态 比 较 示 意 图
各种形态病毒的电镜照片
球形
杆状
弹状
各种形态病毒的电镜照片
蝌蚪状
砖块状
丝状
第二节 病毒的结构和化学组成
核衣壳
核心
衣壳
包膜
一种类型的核酸
小量非结构蛋白
壳粒组成
蛋白质 多糖
基因重组和重配 ➢ 干扰，共同干扰，基因转移与互换，
基因产物互作：活病毒，死病毒
基因整合
基因产物的相 * 互补作用和加强作用 互作用 * 表型混合与核壳转移
第五节 理化因素对病毒的影响
* 温度 （耐冷不耐热）
物理因素 * pH （5-9）
* 射线和紫外线 （断裂或核酸二聚体）
* 脂溶剂（包膜）
化学因素 * 酚类（蛋白质变性剂）
疱疹病毒科
单纯疱疹病毒I型和II型，水痘－带状疱 疹病毒，EB病毒，巨细胞病毒，人疱疹 病毒6、7、8型
腺病毒科
腺病毒
嗜肝病毒科
乙型肝炎病毒
乳多空病毒科
乳头瘤病毒
小DNA病毒科
细小B19病毒，腺病毒伴随病毒
RNA病毒科分类及重要病毒
病毒科名
成员
副粘病毒科
副流感病毒，仙台病毒，麻疹病毒， 腮腺炎病毒，呼吸道合胞病毒，偏 肺病毒
病毒感染的实验诊断
病毒感染的实验诊断
● 考点
病毒的生物学性状
病毒的实验室检查方法
常见病毒的感染
【内容讲解】
第一节概述
一类非细胞型微生物，个体极小，可通过细菌滤器，需用电子显微镜观察。仅含一种核酸作为遗传物质，外被蛋白质衣壳或还有包膜。
病毒只能在活细胞内寄生，以复制的方式进行增殖。
在临床微生物感染中，近75%的传染病是由病毒引起的。
一、病毒的基本性状
（一）形态结构
1.大小和形状：
大小：测量单位用纳米表示，一般在20-300nm之间。
形态大致可分为：球形或近似球形、杆状、弹形、砖形、蝌蚪形等。
2.结构
（二）病毒的增殖
病毒必须依赖宿主细胞，
以特殊的自我复制方式进行增殖。
病毒的复制周期：
吸附、穿入、脱壳、生物合成、
组装与成熟、释放6个阶段。
异常增殖：
顿挫感染：病毒进入细胞后的环境不利于它的复制，不能合成本身的成分或不能组装和释放有感染性的病毒颗粒。
缺陷病毒：由于病毒基因组不完整或基因位点改变而不能进行正常增殖的病毒。
干扰现象：当两种不同的病毒或两株性质不同的同种病毒，同时或先后感染同一细胞或机体时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。
（三）噬菌体
以细菌、真菌等为宿主，能引起细菌等裂解的病毒。
噬菌体特异性识别细菌表面受体，可用于进行细菌的鉴定与分型。
噬菌体感染细菌后产生两种后果：
溶菌周期和溶源性周期。
（四）非寻常病毒
比病毒更小更简单的致病因子，又称为亚病毒因子，包括类病毒、卫星病毒和朊粒等。
朊粒个体微小，不含核酸，其主要成分是一种蛋白酶抗性蛋白，对各种理化作用的抵抗力强，具有传染性，是引起传染性海绵状脑病的病原体。
医学微生物学：14-逆转录病毒
率相似，使得HIV疫苗难以稳定发挥作用。
4、培养特性
仅感染表面有CD4分子的细胞，只有在激活的细胞中 增殖性感染。
一、生物学性状
5、抵抗力：
弱， 56℃ 10min灭活，室温存活7天。 对多种消毒剂敏感，如70%乙醇、0.3%双氧水，5%来 苏儿等。
病毒复制
释放RNA+ 逆转录酶
RNA+-DNARNA水解酶
DNA-—DNA+
RNA
部分
部分
整合酶
小部分复制
整合于细胞染色 体中（前病毒）
6-10年潜伏
前病毒活化
拼接
mRNA
结构蛋白 调解蛋白
加帽加尾 子代RNA 装配
子代病毒
出芽释放 加包膜
①急性期
➢10％病人，感染HIV后2－4周 ➢流感样症状：
（1） 靶细胞：CD4+T细胞（CD4和CXCR4） 单核/巨噬细胞（CD4和CCR5）
（2） 机制： gp120与细胞膜上CD4结合, gp41介导病毒穿入
（3）HIV感染的临床分期: 急性期，潜伏期，相关综合征期，艾滋病期
包膜刺突gp120与CD4+T细胞受体结合 gp41促进包膜与细胞融合脱壳
细胞正常生物合成; ④诱导CD4＋T细胞凋亡； ⑤gp41与细胞膜上MHCⅡ类分子有同源性，诱导自身
病毒的分子生物学特征
病毒的分子生物学特征
病毒是一类非常小的微生物，其大小只有细菌的几分之一甚至
更小。不同于细菌和真菌等自主生长繁殖的微生物，病毒不能独
立存在，必须寄生于宿主细胞内才能生存。这种非常独特的特性，决定了病毒在其生理、生态和流行病学特征中都具有相应的特殊性。本文将着重探讨病毒的分子生物学特征。
1. 病毒的组成结构
病毒的组成结构相对简单，一般可以分为两个基本部分：核酸
和外壳。核酸是病毒遗传物质的主要组成部分，可以是DNA或RNA，大小在数千到数百万个核苷酸之间不等。外壳由外膜和壳
蛋白构成，可保护病毒的核酸不受环境影响，并在宿主细胞上特
异性结合到受体蛋白上，进而释放出核酸，完成病毒寄生的生命
周期。
2. 病毒的复制过程
病毒的复制过程可以分为两个基本环节：感染和复制。病毒依
靠其外壳上的结构蛋白和其他因素，特异性地结合到宿主细胞表
面受体上，然后进入细胞内，释放出核酸。核酸会在宿主细胞内
复制、转录、翻译，生成新的病毒核酸和外壳蛋白，再经过自组
装等机制，形成新的病毒颗粒，最终释放出来，再重复感染新细胞，完成病毒生命周期。
3. 病毒的基因组组成
病毒的基因组组成既简单又复杂。一方面，其基因组体积相对
较小，且没有细胞具有的许多生物合成、代谢等功能基因。另一
方面，病毒基因组具有相当的遗传信息、高度致病性和易突变性，这使其能够在病毒和宿主之间的共进化过程中适应和演化，不断
产生新的病原体种类和变种。
4. 病毒的变异与进化机制
病毒的变异主要源于其高度易突变的基因组，以及在复制过程
中的随机失误和复合错误等原因。由于病毒的短生命周期和大量
病毒的性状、感染与防治
一、病毒的复制周期（replication cycle
吸附 穿入 脱壳 生物合成 组装成熟 释放
1、吸附（adsorption） 亲嗜性 病毒表面吸附位点 宿主细胞表面受体 易感性
特异性、不可逆的结合
2. 穿入(penetration) – 穿入是病毒感染的第二阶段。病 毒以不同的方式进入细胞： A, 注射 B，内吞作用 C，与细胞膜融合 D，移位
• 水平传播、垂直传播
第二节 病毒的致病机制
（一）、病毒感染对宿主细胞的直接作用
(一) 杀细胞型感染 病毒在易感细胞内增殖，造成细胞死亡 ，多见于无 包膜（裸病毒） 1 阻断宿主细胞核酸与蛋白质合成—细胞病变死亡 2 致细胞溶酶体膜通透性↑→释放水解酶→细胞自溶 3 细胞器、细胞膜改变 4 病毒毒性蛋白对细胞毒性作用
对称类型
• 螺旋对称型(helicalsymmetry) 壳粒 沿着螺旋形的病毒核酸链对称排列。 见于大多数杆状病毒、弹状病毒。
• 20面体对称型 (icosahedralsymmetry) 外周的壳 粒排列成20面体对称型。20面体 的每个面都呈等边三角形，由许 多壳粒镶嵌组成。
• 复合对称型(complexsymmetry) 。 仅见于痘病毒、噬菌体等。
例如：麻疹致亚急性硬化性脑炎（Subacute Sclerosiny panencephalitis，SSPE）
病毒的结构和生物学行为
病毒的结构和生物学行为
病毒是一种微小的生物体，由RNA或DNA基因组包裹在蛋白质囊壳中，它们需要寄生于宿主细胞并利用细胞中的生物合成机器来复制自身。病毒并非真正的生物体，因为病毒不能自主复制和生产新的生物体。然而，它们也不是非生物体，因为它们在细胞内表现出适应和遗传学特征。
病毒的结构
病毒一般由靶细胞膜、蛋白质组成的帽子（或鞘）及膜外的蛋白质复合物组成。病毒的形态可以多种多样，包括棒状病毒、球状病毒、多面体病毒、螺旋形病毒等等。
病毒的包膜通常由宿主细胞的膜组成，为了绕过宿主细胞的免疫防御，病毒的外壳表面可能会覆盖具有化学特性的膜糖蛋白质或是配体，从而使其能够更好地与宿主细胞相互作用。
病毒的囊壳是由蛋白质构成的，可以是球形、棒状、三角形或不规则的形状。每个病毒囊壳都是在疾病复制过程中保护其遗传物质的重要保护屏障。
病毒的基因内核有两种形式：DNA和RNA，DNA的长度通常
在几千到几百万个碱基对之间，而RNA的长度则相对较小。
病毒的生物学行为
病毒不能自行分裂或繁殖，它们只能通过宿主细胞来完成复制。病毒会寄生于宿主细胞，在细胞表面或细胞内释放自己的基因组，基因组然后与宿主细胞的合成机器结合以产生新的病毒基因组和
蛋白质。
当病毒进入宿主细胞后，病毒的基因组就会利用细胞中的生化
机器开始复制自己的核酸和蛋白质，并组装成新的病毒。这些新
复制出来的病毒将依次离开宿主细胞，寻找下一个宿主开始新的
感染过程。
病毒的活力非常高，它们可以在极端条件下存在很长一段时间
而不被破坏。它们可以在低温、高温、强酸和强碱等恶劣条件下
病毒的生物学性状
第1页，共71页。
病毒与人类疾病关系
3000BC, 埃及 孟菲斯壁画中 长老患小儿麻 痹症。
第2页，共71页。
Child with smallpox. Note the characteristic rash.
第3页，共71页。
病毒(virus)的发现
1892年发现第一个病毒即烟草花叶病毒 ——滤过性致病因子 1898年发现动物口蹄疫病毒 ——首次提出病毒这个名词 1901年发现黄热病病毒 ——首次证实病毒对人有致病性
HIV吸附
第46页，共71页。
① 膜融合
穿入(Penetration)
第47页，共71页。
① 膜融合
穿穿入入(P(ePneenteratrtaiotino)n)
HSV
第48页，共71页。
穿入(Penetration)—— ② 胞饮
第49页，共71页。
穿入(Penetration)—— ② 胞饮
第54页，共71页。
单正链RNA病毒的生物合成
(+) ssRNA genome
(-) ssRNA Release
Replication
Translation
RNA polymerase Structural protein
Cleavage Viral protein
第55页，共71页。
病毒的生物学性状
2015-4-14
20
一、病毒的大小与形态
2015-4-14
21
大小 病毒的测量单位： 纳米（nanometer，nm） 1 nm＝1/1000 μm 形态： 形态不一 球形为多， 也有子弹状、砖块状、蝌蚪状
2015-4-14
22
微生物大小比较
A、大肠杆菌噬菌体 ( 65 ×95nm ) 衣原体 390nm A 立克次体 450nm G F B、腺病毒 (70nm ) C、脊髓灰质炎病毒 (30nm ) D、乙脑病毒 ( 40nm ) E、蛋白分子 (10nm ) F、流感病毒 ( 100nm )
1.核酸：特点---仅有一种 RNA：RNA病毒 DNA：DNA病毒
功能
①病毒复制的基础（以核酸为模板，复制子 代病毒） ②决定病毒各种特性（病毒结构特点、致病 性、抗原性等） ③有些核酸具有感染性---感染性核酸
2015-4-14
38
感染性核酸：除去蛋白衣壳后，有些裸 露的病毒核酸仍能进入宿主细胞内增 殖，称~。 特点： 感染范围广 感染性低
34
较为复杂病毒除核衣壳外尚有包膜
包膜：由内向外三层 内：基质蛋白---由病毒编码合成 中：脂质---来源于宿主细胞
外：刺突---由病毒编码合成的蛋白质
2015-4-14
35
包膜病毒结构模式图
衣壳 核酸
病毒学(病毒的基本特性)—病毒的生物学性状
化学因素
酚类 蛋白变性剂，故可作为病毒的消毒剂
氧化剂、卤素 病毒对这些化学物质都很敏感
抗生素 对病毒无抑制作用
中草药
有些中草药如板蓝根、大青叶、大黄、 黄芪等对某些病毒有一定的抑制作用
12
病原生物与免疫学
病毒的生物学性状
四、变异 ⒈抗原变异。 ⒉毒力变异。 ⒊耐药性变异。
病原生物与免疫学
第七章 病毒的基本特性
病毒的生物学性状
⒈掌握病毒的大小与形态结构。 ⒉熟悉病毒的增殖。 ⒊了解了解病毒的抵抗力和变异。
1
病原生物与免疫学
病毒的生物学性状
病毒(virus)是由只含一种核酸分子，必须在易感活细胞内增殖 的非细胞型微生物。
病毒性疾病传染性强、传播迅速、流行广、病死率高，人类传 染病有75%是病毒引起的。还会引起一些非传染性疾病。
10
病原生物与免疫学
病毒的生物学性状
三、病毒对理化因素的抵抗力
温度
大多数病毒耐冷不耐热(-70℃和-196℃下，可长期保持 其感染性；多数病毒于50-60 ℃ 30 分钟即被灭活）
物理因素 酸碱度 大多数病毒在pH5~9的范围内比较稳定
射线和紫外线 能使病毒灭活
11
病原生物与免疫学
病毒的生物学性状
2
病原生物与免疫学
病毒的生物学性状
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辅助病毒(helper virus)
可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒。
缺陷病毒+ 辅助病毒——正常复制
腺病毒伴随病毒 腺病毒
二、病毒增殖的异常现象
干扰现象(interference)
两种病毒感染同一种细胞，常发生一 种病毒抑制另一种病毒复制的现象， 称干扰现象。 类型：
活病毒与活病毒 灭活病毒与活病毒 同种、同型病毒之间 不同种、不同型之间
基因产物的相互作用
互补作用 当两株病毒感染同一细胞时，有其中一个病毒株 提供另一个病毒增殖所必须而不能生成的基因产物， 使后者能增殖。 表型混合 一种病毒的衣壳或包膜可以包在另一种病毒体的 核酸外面，称为表型混合。 病毒基因组与细胞基因组的整合 在病毒感染细胞的过程中，有些病毒基因组中某 一片段可插入到宿主染色体DNA中，这种病毒基因 组与细胞基因组的重组过程称为整合。
Adsorption（几分至几十分钟）
Penetration
融合---有包膜病毒 胞饮---无包膜病毒
融 合
直接穿入
胞 饮
Uncoating
在溶酶体酶作用下， 脱壳。
直 接 穿 入
Biosynthesis（隐蔽期）
6大类型：双链DNA病毒 单链DNA病毒
单正链RNA病毒
双链RNA病毒
单负链RNA病毒
病毒的生物学性状
单士刚
湖北科技学院微生物教研室
3000BC，埃及 孟非思壁画中长 老患小儿麻痹症。
教学大纲
掌握内容
病毒的大小、形态、结构、化学组成及功能 病毒复制周期及异常增殖现象（顿挫感染、 缺陷病毒）
熟悉内容
病毒的概念及主要特征 病毒遗传与变异病毒的干扰现象
了解内容
物理因素、化学因素对病毒的影响 病毒的分类原则
A
葡萄球菌 (1000nm）
牛痘病毒 300×250nm
G
F
D、乙脑病毒 ( 40nm ) E、蛋白分子 (10nm )
B
C
D
E
F、流感病毒 ( 100nm )
G、烟草花叶病毒
病 毒 的 大 小 与 形 态 比 较 示 意 图
各种形态病毒的电镜照片
杆状
蝌蚪形
烟草花叶病毒
噬菌体
砖形
子弹形
痘病毒
复制周期—单正链RNA病毒生物合成
+ssRNA直接 作为mRNA转译
+ 复制中间型RI 转录子代+RNA
‘‘‘‘‘‘‘‘
早期蛋白
作为mRNA转译
晚期蛋白
复制周期—单负链RNA病毒生物合成
－ssRNA不能直接作mRNA
复制互补的正链 降解 + －
转录
复制
‘‘‘
逆 转 录 病 毒 复 制 示 意 图
二、化学因素的影响
脂溶剂 乙醚、氯仿、去氧胆酸盐等脂溶剂可使有包膜病毒的包 膜脂质溶解而灭活病毒，失去吸附能力。
消毒剂
过氧乙酸、甲醛等均能使大多数病毒灭活。与细菌相比， 病毒对消毒剂抵抗力强，特别是无包膜的小型病毒。 中草药 板蓝根、大青叶、大黄、贯仲和七叶一枝花等对某些病 毒有一定的抑制作用。
细胞裂 解破坏！
溶细胞型释放
复制周期---组装、成熟、释放
稳定型释放—出芽
（有包膜病毒释放 方式）
不破坏细胞，但可使细胞表 面出现病毒抗原---靶细胞
病毒的复制周期
吸附、穿入 脱壳 生物合成
双链DNA病毒 单正链RNA病毒
单负链RNA病毒 溶细胞型 稳定型 组装、成熟与释放 细胞间桥 基因整合
• 分子量差别显著：3ＫＢ－400ＫＢ;
• 多种形式存在：ＲＮＡ 或ＤＮＡ；
• 功能：
决定病毒增殖复制（不同形式复制）；
决定病毒的特性（病毒结构特点、致病性、抗原性 等）； 决定病毒感染性（感染性核酸，感染范围广，感染 性低）。
化学组成－病毒蛋白质
• 结构蛋白：
capsid, envelope ，matrix protein.
第五节 病毒分类
病毒分类较复杂且不成系统，国际病毒 分类委员会（ICTV）每3年公布一次分 类法并不时作出调整。 分类依据： 病毒基因组特性 病毒形态及大小 病毒体的生理学特性 病毒蛋白特性 组织培养生长特性 生物学特性等
第五节 病毒分类
病 毒
DNA
DNA病毒科分类及重要病毒
病毒科名 成 员
痘病毒科 疱疹病毒科
温度敏感突变株：28－35℃可增殖，37－40 ℃ 不能增殖，具有减低毒力而保持免疫原性的特点。
宿主范围突变株： 病毒基因组改变影响了对宿主细胞的感染范围， 可感染野生型病毒不能感染的细胞。
耐药突变株
(二）基因重组与重配
基因重组：两病毒 的基因组发生互换， 产生具有两个亲代 病毒特性的子代病 毒，并能继续增殖。 病 毒 的 基 因 重 组
什么是病毒(virus)？
病毒是一类体积微小、结构简单、只含 有一种类型的核酸、严格细胞内寄生的、对 抗生素不敏感，而对干扰素敏感的非细胞型 微生物。
病毒性疾病的现状及特点
传播性广；占传染病的80％。 病死率高； 持续感染； 肿瘤的形成关系；
第一节 病毒形态与结构
一、病毒的大小和形态
表型混合和核壳转移
第四节 理化因素对病毒的影响
一、物理因素的影响
温度
大多数病毒耐冷不耐热。在－70℃（数月）或－ 196℃（数年）条件下，病毒感染性可保持数月至数 年。一般加热60℃经30min或100℃数秒钟可使大多 数病毒灭活。
pH值 多数病毒在pH5～9范围内稳定。
射线和UV
射线使核苷酸链发生致死性断裂；UV则是在病毒 的多核苷酸上形成双聚体 (如胸腺核苷与尿核苷)， 抑制病毒DNA或RNA的复制。
腺病毒科 嗜肝病毒科 乳多空病毒科 小DNA病毒科
天花病毒，痘苗病毒，猴痘病毒， 传染性软疣病毒 单纯疱疹病毒I型和II型，水痘－带 状疱疹病毒，EB病毒，巨细胞病毒， 人疱疹病毒6、7、8型 腺病毒
乙型肝炎病毒 乳头瘤病毒 细小B19病毒，腺病毒伴随病毒
病 毒
RNA
RNA病毒科分类及重要病毒
病毒科名 副粘病毒科 成员 副流感病毒，仙台病毒，麻疹病毒， 腮腺炎病毒，呼吸道合胞病毒，偏 肺病毒 流感病毒A,B,C型
• 非结构蛋白（早期蛋白/功能蛋白）： 酶: 与病毒复制有关的酶；
与致病有关的酶；
调控蛋白：HIV Tat,rev etc;
第二节 病毒的增殖
病毒增殖条件 活细胞---严格寄生性 敏感细胞---选择性（亲嗜性）
第二节 病毒的增殖
病毒增殖方式 复制（ replication)---以病毒基因为模 板，在宿主细胞内经过转录、翻译、合
很小(200-400nt),杆状 RNA 分子，有二级
结构
无衣壳或包膜
在核内增殖，严格细胞内寄生
多与植物疾病相关
思考题
1.简述病毒的主要特点？ 2.简述病毒的结构、化学组成及其主要功 能是什么？ 3.病毒复制周期分几步及主要特点？ 4.简述病毒的增殖过程？
复合对称型（complex symmetry）
螺旋对称型
20面体对称型
五邻体
六邻体
Icosahedral symmetry
病毒衣壳—复合对称模式图
Hale Waihona Puke Baidu毒衣壳（电镜照片）
衣壳的主要功能： 保护病毒核酸 参与感染过程 具有感染性
较为复杂病毒除核衣壳外尚有包膜
包膜：由内向外三层 内：基质蛋白---由病毒编码合成 中：脂质---来源于宿主细胞 外：刺突---由病毒编码合成的蛋白质
成、装配等程序，最终释放出子代病毒
的过程。
一、病毒复制周期（virus replication circle）
吸附(Adsorption) 穿入(Penetration) 脱壳(Uncoating) 生物合成(Biosynthesis)
装配与释放(Assembly and Release)
Adsorption
正粘病毒科
逆转录病毒科 HIV, HTLV 小RNA病毒科 冠状病毒科 沙粒病毒科 Poliovirus,ECHOV,Coxsackievirus 冠状病毒 沙粒热病毒，塔卡里病毒群（鸠宁 和马秋波病毒），淋巴细胞型脉络 丛脑膜炎病毒 狂犬病病毒，水疱口炎病毒
弹状病毒科
纤丝病毒科
埃博拉病毒，马堡病毒
包膜上的突起物称包膜子粒或刺突(spike)
Peplomere（包膜子粒） spike（刺突）
包膜的主要功能： 维护病毒体结构的完整性 与病毒入侵有关 具有抗原性
病毒包膜（电镜照片）
病毒的化学组成及其功能
病毒核酸（nucleic
acid）
病毒蛋白质(protein)
化学组成－病毒核酸
•包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike） →保
护、介导、抗原性
病毒体结构模式图
包膜子粒
包膜
包膜病毒
壳粒
衣壳
核衣壳
核心（核样物）
衣壳结构对称型
不同病毒核酸结构不同，壳粒数目和排列也不 相同。根据壳粒的排列方式称为对称，病毒结构由 以下几种对称型：
螺旋对称（helical symmetry） 20面体对称（icosahedral symmetry）
干扰现象机制
干扰素(interferon IFN) 第一种病毒破坏了宿主细胞表面受体或改变了宿主 细胞的代谢途径 DIP
意义：指导预防接种
鉴定病毒 是机体受病毒感染后自行康复的机理之一 指导临床治疗：干扰素的使用
第三节 病毒遗传与变异
一、病毒变异的类型
（一） 基因突变 条件致死性突变株：
弹状病毒
二、病毒的结构
基本结构： nucleocapsid
核衣壳
核心
一种类型的核酸 小量非结构蛋白
辅助结构：viral envelope
衣壳
包膜
壳粒
蛋白质
多糖
脂类
螺旋对称
20面体立体对称
复合对称
•核心：核酸 →基因组genome →决定病毒遗传、变异 和复制
•壳粒capsomere → 衣壳capsid →保护、介导、抗原性
亚病毒： 一类比病毒还小的、结构更简单的微生 物。包括卫星病毒、类病毒和Prion。
卫星病毒satellites
特点：1 是RNA病毒，500-2000bp 2 复制需要辅助病毒
3 与辅助病毒基因无同源性
4 所致疾病与辅助病毒无
有两类：一类可编码自身衣壳蛋白
另一类为卫星病毒RNA分子
类病毒（ Viroids）
逆转录病毒
区域：DNA病毒 核内（除痘病毒） RNA病毒 胞质（除流感病毒及逆转录病毒）
复制周期—— 双链DNA病毒生物合成
半保留复制
核酸游离 mRNA转录
步骤
早期蛋白质合成 子代DNA合成
晚期蛋白质合成
‘‘‘ 早期蛋白（功能蛋白） ‘‘‘ 子代病毒DNA复制 ‘‘
晚期mRNA转录 晚期蛋白（结构蛋白）
病毒的测量单位：纳米（nanometer，nm）1 nm＝
1/1000 μm
大小：50－250nm左右。最可靠的测量方法是电 子显微镜技术。
形态：球形、杆状或丝状、砖形、子弹形、蝌蚪 形等。
A、大肠杆菌噬菌体 ( 65 ×95nm )
衣原体 390nm 立克次体 450nm
B、腺病毒 (70nm ) C、脊髓灰质炎病毒 (30nm )
二、病毒增殖的异常现象
顿挫感染（abortive infection)： 病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病 毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的 成分，则病毒在细胞中不能合成本身的 成分，称为顿挫感染。
二、病毒增殖的异常现象
缺陷病毒(defective virus)
因病毒基因组不完整或基因发生改变，而不能进行 正常增殖所产生的子代病毒。又称为缺陷干扰颗 粒(defective interfering particle, DIP)
Assembly and Release
组装成熟 DNA病毒在核内 RNA病毒在浆内 不同方式 释放
病毒从细胞内释放方式
溶细胞型—细胞裂解（Disintegration） （无包膜 病毒） 细胞间传播
稳定型—以出芽（Budding）方式释放（包膜病毒） 病毒基因与细胞基因整合
复制周期---组装、成熟、释放