第二章 病毒的形态结构和分类
第二章 病毒的形态结构.
3、复合对称的病毒壳体
核酸线状、分节段
核酸双股环状
（3）分子量小，基因组结构简单，所含基因组数目少。
（4）病毒基因组核酸复制多样化
（5） 病毒核酸更易受宿主细胞的影响而发生基 因突变和重组
（6）有些病毒去除囊膜和衣壳，裸露的DNA或RNA 也能感染细胞，这样的核酸称为传染性核酸。 具备条件：
➢病毒核酸能作为mRNA或者能利用宿主细胞的 RNA聚合酶转录病毒的mRNA
2. 结构蛋白：系指构成一个形态成熟的有感染性 的病毒颗粒所必需的蛋白质。包括壳体蛋白和 囊膜蛋白等。
⑴ 壳体蛋白
是构成病毒壳体结构的蛋白质，由一条或多条 多肽链折叠形成的蛋白质亚基，是构成壳体蛋白的 最小单位。 功能：
• 构成病毒的壳体，保护病毒的核酸。 • 无囊膜病毒的壳体蛋白参与病毒的吸附、进入，决
四、衣壳构型
病毒衣壳或壳体是由大量的蛋白亚基或 壳粒组成的。这些蛋白亚基的排列是以 不同的轴为中心对称性排列，形成一个 保护病毒核酸的高度有序的结构。
1、螺旋对称的病毒壳体
病毒壳体由蛋白亚基沿着轴心进行螺旋排列，而形 成高度有序的结构。
2、二十面体对称的病毒壳体
• 病毒壳体由蛋白亚基有规 则地排列成一个正二十面 体对称结构。
定病毒的宿主嗜性，同时还是病毒的表面抗原。
⑵囊膜蛋白
构成病毒囊膜结构的病毒蛋白质，包括囊膜糖蛋白 和基质蛋白两类。
功能：
• 是病毒的主要表面抗原，它们与细胞受体相互作用启动 病毒感染发生，有些还介导病毒的进入
• 还可能具有凝集脊椎动物红血球细胞、细胞融合以及酶 等活性
• 基质蛋白构成膜脂双层与核衣壳之间的亚膜结构，具有 支撑囊膜、维持病毒
基础医学概论复习-病毒的形态和结构(1)
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病毒携带的酶 某些病毒核心中带有催化病毒核酸合成的酶，
如流感病毒带有RNA的RNA聚合酶，这些病毒在 宿主细胞内要靠它们携带的酶合成感染性核酸。
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（三）脂类、糖类
➢主要存在于囊膜中，脂溶剂可去除囊膜，使病毒 丧失活性。
➢来自宿主细胞，与囊膜病毒的吸附和穿入宿主细 胞的作用有关。
许多“壳微粒 ”按一定几何构型集结而成， 壳微粒在电镜下可见，是病毒衣壳的形态学 亚单位，它由一至数条结构多肽构成。
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囊膜（Envelope）
某些病毒，在核衣壳外包绕着一层含脂蛋白的外膜， 称为“囊膜”。如虫媒病毒、人类免疫缺陷病毒、疱疹病 毒等。
囊膜中含有双层脂质、多糖和蛋白质，其中蛋白质具 有病毒特异性，常与多糖构成糖蛋白亚单位，嵌合在脂质 层，表面呈棘状突起，称“剌突”。
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二、结构及化学组成
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无包膜病毒
囊膜病毒
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有包膜病毒
纤突
囊 膜
囊膜病毒
壳 粒
衣 壳
核衣壳
芯髓
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核酸 → 决定病毒遗传、变异和复制
核心
蛋白质→支架结构和抗原成分，保护核酸
衣壳
类脂→1.核酸（Nucleic acid） DNA或RNA，有单股和双股之分。失去衣壳的
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2. 结构蛋白：系指构成一个形态成熟的有感染性 的病毒颗粒所必需的蛋白质。是构成病毒衣壳 的全部成分和囊膜的主要成分。
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蛋白质功能：
➢保护病毒核酸，使其免受核酸酶或其它理化因 素的破坏。
➢参与病毒感染细胞的过程，决定病毒对宿主细 胞的亲嗜性。
➢抗原性：诱导特异性抗体、致敏淋巴细胞。
病毒的形态结构与分类
Influneza A virus Electron micrograph
Paramyxovirus Electron micrograph
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典型病毒粒子 核衣壳形态
•廿面体对称结构 (球状)
•螺旋对称结构 (杆状)
•复合对称结构 (蝌蚪状)
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1.廿面体对称的结构特征:
1)球或近球形； 2)高倍电镜下为多面体,
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属 病毒属是一群具有某些共同特征的种组成。
其属名的词尾为“-virus”，但在设立一个新的 病毒属时必需有一个同时被承认的代表种(type species)。 种
病毒种的命名不是单纯由某一个分类特征、 而是由多原则分类特征决定的，包括病毒的基 因组组成、病毒颗粒形态结构、生理生化特性 和血清学性质等。
具20个等边三角形和 12个顶点； 3)多面多角多棱,是多颗 粒按一定方式对称排 列形成,在角上为五邻 体(penton) ，面上为 六邻体(hexon)。
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廿面体对称结构的形成原因:
廿面体对称结构更稳定、更合理: 1)从拓补学看，廿面体容积最大； 2)最小单位面所需亚基少，利于遗传节约； 3)亚基易于对称排列，等价或准等价成键结合。
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病毒的分类依据
核酸的性质与结构 病毒粒子的大小、形状 衣壳对称性和壳粒数目 有无包膜 对理化因素的敏感性 抗原性 生物学特性
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病毒的分类方法-1
根据宿主不同分类 动物病毒、植物病毒、昆虫病毒、细菌病毒 （噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、 藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）
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2.螺旋对称的结构特征:
形状多为杆状、纤维状、弯曲杆状
第二节 病毒的结构
不同病毒间差异很大，从十几纳米到十
几微米不等。最小的动物的猪圆环病毒 （Porcine circo-virus，PCV）直径仅 17nm； 最大的动物痘病毒 （Poxviruses）大小达300-450×170260nm。 2004年10月14日法国两位科学家的研究 发现，米米病毒(Mimivirus)寄生在水 生单细胞动物阿米巴变形虫中，是病毒 界里的大怪物，直径有800纳米。
（二）病毒的衣壳对称性 病毒的壳体有三种Fra bibliotek构对称类型，与之
相对应，病毒颗粒的形状大致可分为三 种类型。但还与囊膜有无有关。
壳体对称类型：
螺旋对称（Helical
Symmetry）：蛋白质亚基
沿中心轴呈螺旋排列，形成高度有序、对称的稳 定结构。
二十面体对称（
Icosahedral Symmetry ） ：
一般病毒的大小只有10-100纳米，即便是
较大的病毒，如天花病毒，也只有300纳米。 而米米病毒直径有800纳米，其英文名 字全称是Mimick-ing microbe virus，意 思是“酷似细菌的病毒”。 它那巨大的“身型”，几乎与一些小 型的细菌大小相当，因而在当年被各国媒 体大肆宣传。
⑶构成毒粒酶的蛋白质 ：毒粒酶根据功能
大致分为两类： T4 噬菌体的溶菌酶参与病毒 进入、释放等过程；逆转录病毒的逆转录酶 参与病毒的大分子合成 3．V pro抗原性 4．V pro的毒性作用
三.病毒的酶
四.病毒的脂质 含脂质V有三种特征：（1）病毒颗粒的结构上， 内部有核蛋白的核心，外部则有包膜。包膜有脂 质，pro及糖类组成， （2）新增殖V在宿主C膜等部位成熟，然后以伢 生方式释放；（3）大多数含脂质的V对有机溶剂， 表面活性剂，溶脂酶敏感。 五.病毒的碳水化合物 六.其它组成:如丁二胺、亚精胺、精胺等大都结 合于病毒核酸，对核酸的构型有一定影响。
【初中生物】初中生物知识点：病毒的形态结构和生活
【初中生物】初中生物知识点：病毒的形态结构和生活病毒的形态：病毒的个体非常小，比细菌还小得多，只能用纳米来表示它的大小，借助于电子显微镜才能看清楚病毒的形态结构，病毒的形态多样，有球形，杆形，蝌蚪形等。
病毒的结构：病毒无细胞结构，只由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成病毒的生活方式：病毒只营寄生生活。
病毒要是离开了活细胞，通常会变成结晶体。
一有机会侵入活细胞，生命活动就会重新开始。
繁殖方式：以自我复制的方式繁殖，即靠自己的遗传物质中的遗传信息，利用寄生细胞内的物质，制造出新的病毒。
新生成的病毒又可以感染其他活细胞。
易错点：误认为病毒是单细胞生物痫毒是一种比细菌还要小很多的生物，它没有细胞结构，但有严整的结构，由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成。
“吃”细菌的病毒??噬菌体：噬菌体是一种能“吃”细菌的病毒，它在自然界中分布很广．凡是有细菌的地方，都有它们的行踪。
噬菌体往往都有各自固定的食谱。
像专爱“吃”乳酸杆菌的噬菌体，专爱”吃”水稻白叶枯病细菌的噬菌体等。
噬菌体是所有发酵工业的大敌，因为它们能把所有培养液中的有益菌体几乎全部吃光，造成巨大的损失。
人们利用噬菌体噬菌如命的特点，让它为人类造福。
例如，在医学领域，医生们已经成功应用噬菌体来治疗烫伤和烧伤。
烧伤病人的皮肤上很容易繁殖绿腋杆菌，这正好可以满足噬菌体的“饱餐” 要求相关初中生物知识点：病毒的种类定义：病毒是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态的靠寄生生活的生命体。
病毒的种类：病毒只能寄生在其他生物的细胞内。
根据它们寄生的细胞不同，可将病毒分为以下三类：植物病毒：专门寄生在人和动物细胞里，如流感病毒；植物病毒：专门寄生在植物细胞里，如烟草花叶病毒；细菌病毒：专门寄生在细菌细胞内，也叫噬菌体，如大肠杆菌噬菌体。
病毒知识梳理：病毒的发现史：19世界末，科学家伊万诺夫斯基在研究烟草花叶病的病因时，推想这些病是由细菌引起的。
他将患花叶病的烟草榨出汁液，用能将细菌滤去的过滤器进行过滤，再用过滤后的汁液去感染正常的烟叶，结果发现正常的烟叶还会患病。
病毒学第二章讲义
第二章病毒的形态与结构病毒的生命形式表现为细胞外的具有感染性的颗粒形式和细胞内的具有繁殖性的基因形式。
所以，病毒的生物学研究大体可以分为静态研究和动态研究。
前者主要是进行病毒体的性质研究，包括病毒的化学组成、形态结构、理化性质和血清学特性等问题；后者则着重研究病毒的感染、病毒在细胞内的繁殖动态、遗传与变异以及病毒与宿主之间的相互作用。
1.病毒的形态与大小2.病毒的组成与功能3.病毒颗粒形态结构的对称性1 病毒的形态与大小病毒没有细胞结构，是微生物中最小的生命实体。
它的组成简单，大多数病毒粒体中仅含有一种核酸（DNA或RNA）及一种或多种蛋白质。
病毒具有专性寄生性，必须在活细胞中才能增殖。
研究形态和结构的意义:研究病毒的形态和结构,对于开展病毒的分类、起源及应用研究具有重要的意义.1.1.病毒的形态病毒一般以病毒颗粒或病毒子的形式存在，具有一定的形态.虽然病毒的种类成百上千种,但形态可归纳以下几种:球状病毒、杆状病毒、砖形病毒、有包膜的球形病毒、具有球状头部的病毒、封于包含体内的病毒.①球状病毒:球状病毒是由核酸和蛋白亚单位构筑的一个立体对称的二十面体,有特定的形态学单位.②杆状病毒:如TMV,电镜照片中可以看出蛋白亚单位像垂直于颗粒长轴的条纹.③砖形病毒:如痘病毒,经酶和化学处理后用电子显微镜可以看到在丝状体下面还有其他结构,他们包括组成和功能尚不明确的侧体和一个含有病毒核酸和蛋白质外壳的芯或称病毒核心.④有包膜的球形病毒:在细胞膜上完成其结构的病毒通常具有膜结构,其中一部分包膜来自于寄主的膜.包膜结构一般都成突起,称为尖突或包膜子粒.易变形,具有多型性.⑤具有球状头部的病毒:细菌病毒的大小和形状是各类病毒中花样最多的,具有球状头部和各种杆状尾部.⑥封于包含体内的病毒:多数昆虫病毒的成熟颗粒都封于特征性的包含体中.包含体是结晶状的稳定形态,其中含有一个或多个病毒颗粒.1.2. 病毒的大小：装配成熟的病毒颗粒大小恒定不再改变，不同病毒间差异很大，从十几纳米到十几微米不等。
第二章 病毒的形态与结构
第二章病毒得形态与结构第一节病毒得形态与大小1、1病毒得大小病毒得大小一般用nm表示，各种病毒得大小差别很大，最大得病毒约为300nm(痘病毒)；最小得病毒约为9-10nm( 菜豆畸矮病病毒)。
⒈一个完整成熟得病毒颗粒称为病毒体（virion），就是病毒在细胞外得典型结构形式，并有感染性。
⒉病毒体大小得测量单位为纳米或毫微米。
⒊多数人与动物病毒呈球形或近似球形，少数为杆状、丝状、弹状、砖块状。
⒋测量病毒大小得方法：①电子显微镜技术（最可靠）②超速离心沉淀法③分级超过滤术④X线晶体衍射分析法1、2病毒得形态特征病毒得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。
病毒得群体形态：病毒感染宿主细胞后，可形成由大量病毒粒子与蛋白质构成得病毒群体：包涵体、噬菌斑、空斑、病斑与枯斑。
病毒粒子对称体制有哪几种?1、螺旋对称2、二十面体对称3、复合对称4、复杂对称第二节病毒得结构、化学组成与功能病毒体(virion): 一个成熟有感染性得病毒颗粒称“病毒体”，又称病毒粒、病毒颗粒、病毒粒子。
2、1病毒得结构基本结构：核心与衣壳，二者构成核衣壳。
核心(Viral core)：内充满DNA或RNA一种核酸，构成病毒得基因组,为病毒得感染、复制、遗传、变异等提供了信息。
由于裸露得核酸决定了病毒得感染性，故称感染性核酸。
衣壳(Viral capsid)：实质上就是蛋白质，由壳粒聚合而成，包绕在核酸外面得蛋白质外衣。
衣壳得生物学作用:①维持病毒体得形态、保护核酸免受核酸酶及其她理化因素得破坏；；②与相应受体结合，介导病毒进入宿主细胞；③具有抗原性，可诱发机体产生特异性免疫。
；④作为病毒鉴定与分类依据；⑤决定病毒感染细胞得种类；病毒得核酸与衣壳组成核衣壳，最简单得病毒就就是裸露得核衣壳，如脊髓灰质炎病毒等。
特殊结构（envelope）:包膜（棘突）：就是位于某些病毒核衣壳外得结构。
实质就是病毒成熟过程中以出芽方式穿过核膜与（或）细胞膜时获得得。
安徽农业大学病毒学思考题
安徽农业大学《病毒学》PPT思考题第一章绪论1.与其他生物相比，病毒具有什么特点？病毒是一类既具有生物大分子属性和生物体基本特征，又具有细胞外感染性颗粒形式和细胞内繁殖性基因形式的十分独特的生物类群。
病毒：是介于生命和非生命之间的一种物质形式，是一类比较原始的、有生命特征的、能够自我复制和严格细胞内寄生的非细胞生物。
病毒的特点：（1）没有细胞结构；（2）仅有一种类型的核酸；（3）特殊的繁殖方式；（4）缺乏完整的酶系统和能量合成系统，也没有核糖体；（5）绝对的细胞内寄生。
2.简述病毒学研究内容及发展趋势。
病毒学研究的任务在于阐明病毒的性质及其与宿主的关系，研究的目的在于：（1）通过研究病毒，了解生命的一些基本问题；（2）预防和控制各种病毒性疾病的发生和流行；（3）利用病毒为人类造福。
现代病毒学研究出现以下发展趋势：（1）病毒功能基因组学和功能蛋白质组学的研究；（2）病毒分子病理学研究；（3）朊病毒分子生物学与疾病控制；（4）DNA疫苗的研究。
第二章病毒的形态、结构与分类1.病毒有哪些形态？如何测量病毒大小？（1）形态：电子显微镜下的病毒大小、形态多种多样，但多为对称结构，大致可分为球状、杆状和蝌蚪状3种基本形态。
随着电子显微镜技术的发展，不断发现新的病毒形态，如子弹状、丝状、卵圆形、砖状、多形性等。
（2）病毒体积极其微小，是亚显微的。
病毒大小可以用电子显微镜直接、准确地测量。
此外，也可通过分级过滤、超速离心、电泳等方法间接的测定。
【单位：nm（10-9m）或Å。
】【使用显微测微尺】2.病毒粒子对称体制有哪几种？（1）螺旋对称（烟草花叶病毒TMV）。
（2）二十面体对称（动物的腺病毒）。
（3）复合对称（大肠杆菌的T偶数噬菌体如T4噬菌体）。
（4）复杂对称（痘病毒）。
3.病毒的主要化学组成及其功能是什么？从化学组成上看，病毒粒子含有核酸、蛋白质，某些复杂的病毒，特别是动物病毒，除核酸和蛋白质外，还含有脂类、碳水化合物和少量的其他成分。
病毒的形态和结构
病毒的形态和结构病毒（Virus）是一类非细胞形态的介于生命与非生命形式之间的物质。
有以下主要特征：①个体微小，可通除滤菌器，大多数必须用电镜才能看见；②仅具有一种类型的核酸，或DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒；③专营细胞内寄生生活；④具有受体连结蛋白（receptor binding protein），与敏感细胞表面的病毒受体连结，进而感染细胞。
一、病毒的形态和结构病毒的大小一般在10~30nm之间。
结构简单，由核酸（DNA或RNA）芯和蛋白质衣壳（capsid）所构成，称核衣壳（nucleocapsid），衣壳有保护病毒核酸不受酶消化的作用。
各种病毒所含的遗传信息量不同，少的只含有3个基因，多的可达300个不同的基因。
病毒衣壳由一至几种蛋白组成，组成病毒衣壳的亚单位称壳微粒（capsome r）。
病毒的形成不需要酶的参加，只要条件具备，核酸和蛋白质便可自我装配（self assembly）成病毒。
其装配形式有二十面体对称、螺旋对称和复合对称三种类型。
二十面体对称型的衣壳蛋白形成二十面体，核酸包在其中；螺旋对称型的衣壳蛋白与核酸呈螺旋形排列，核酸交织在其中；复合对称型为同时具有或不具有两种对称性形式的病毒（图3-21）。
图3-21 病毒衣壳的排列方式一个成熟有感染性的病毒颗粒称“病毒体”（Virion）。
电镜观察有五种形态；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（图3-21）、疱疹病毒及腺病毒等；②丝形（Filament）：多见于植物病毒，如烟草花叶病病毒（图3-22），人类流感病毒有时也是丝形；③弹形（Bullet-shape）：形似子弹头，如狂犬病毒、疱疹性口炎（图3-23）病毒等，其他多为植物病毒。
④砖形（Brick-shape）：如天花病毒（图3-24）、牛痘苗病毒等；⑤蝌蚪形（T adpole-shape）：由一卵圆形的头及一条细长的尾组成，如噬菌体（图3-25）。
第二章 病毒的形态与结构
第二章病毒的形态与结构第一节病毒的形态与大小1.1病毒的大小病毒的大小一般用nm表示，各种病毒的大小差别很大，最大的病毒约为300nm(痘病毒)；最小的病毒约为9-10nm( 菜豆畸矮病病毒)。
⒈一个完整成熟的病毒颗粒称为病毒体（virion），是病毒在细胞外的典型结构形式，并有感染性。
⒉病毒体大小的测量单位为纳米或毫微米。
⒊多数人和动物病毒呈球形或近似球形，少数为杆状、丝状、弹状、砖块状。
⒋测量病毒大小的方法：①电子显微镜技术（最可靠）②超速离心沉淀法③分级超过滤术④X线晶体衍射分析法1.2病毒的形态特征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。
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。
病毒粒子对称体制有哪几种?1、螺旋对称2、二十面体对称3、复合对称4、复杂对称第二节病毒的结构、化学组成和功能病毒体(virion): 一个成熟有感染性的病毒颗粒称“病毒体”，又称病毒粒、病毒颗粒、病毒粒子。
2.1病毒的结构基本结构：核心和衣壳，二者构成核衣壳。
核心(Viral core)：内充满DNA或RNA一种核酸，构成病毒的基因组,为病毒的感染、复制、遗传、变异等提供了信息。
由于裸露的核酸决定了病毒的感染性，故称感染性核酸。
衣壳(Viral capsid)：实质上是蛋白质，由壳粒聚合而成，包绕在核酸外面的蛋白质外衣。
衣壳的生物学作用:①维持病毒体的形态、保护核酸免受核酸酶及其他理化因素的破坏；；②与相应受体结合，介导病毒进入宿主细胞；③具有抗原性，可诱发机体产生特异性免疫。
；④作为病毒鉴定和分类依据；⑤决定病毒感染细胞的种类；病毒的核酸与衣壳组成核衣壳，最简单的病毒就是裸露的核衣壳，如脊髓灰质炎病毒等。
特殊结构（envelope）:包膜（棘突）：是位于某些病毒核衣壳外的结构。
实质是病毒成熟过程中以出芽方式穿过核膜和（或）细胞膜时获得的。
病毒的结构及化学组成
一、毒粒的形态结构
4、 毒粒的结构类型
四种主要结构类型
裸露的二十面体毒粒 裸露的螺旋毒粒 有包膜的二十面体毒粒 有包膜的螺旋毒粒
不同病毒的毒粒结构复杂程度有很大的区别
有些病毒，如有尾噬菌体、痘病毒等结构更为复杂，不能包括 在这些结构类型之内。
裸露的二十面体毒粒 有包膜的二十面体毒粒
裸露的螺旋毒粒
有包膜的螺旋毒粒
Vaccinia virus 痘苗病毒
在病毒中体积最大，光学显微镜 下勉强可见。
有尾噬菌体
complex viruses
一、毒粒的形态结构
5、 病毒的群体形态
包涵体inclusion
病毒的聚集体 病毒的合成部位 病毒蛋白和与病毒感染有关的蛋白质 非病毒性包涵体
应用：病毒病的诊断 生物防治
• 流感病毒的包膜上有两个主要突起物，即血凝素(haemagglutinin, HA)和 神经氨酸酶(neuraminidase, NA)，由包膜内突出至包膜外
• 在包膜内表面还存在有基质蛋白(matrix protein)
3、 病毒的包膜结构
甲 型 流 感 病 毒 包 膜 蛋 白 的 分 布
3、 病毒的包膜结构
二十面体对称壳体：
• 蛋白质亚基围绕具立方对称的正 多面体的角或边排列，形成一个 封闭的蛋白质鞘。
• 5、3、2次旋转对称(顶、面、边)
若以一定数目的亚基排列成具有一定 表面积的立方对称实体，以二十面体 容积为最大，能包装更多的病毒核酸 ，所以病毒壳体多取二十面体对称 （icosahedral symmetry）结构。
具有双对称结构的典型例子是有尾噬菌体(tailed phage),其壳体 由头部和尾部组成。包装有病毒核酸的头部常呈二十面体对称， 尾部呈螺旋对称。
02.第二章病毒的形态、结构与分类
二、二十面体对称
廿面体对称
三、复合对称
复合对称
四、复杂对称
第三节病毒的结构、化学组成与功能
一、病毒的结构 二、病毒的化学组成与功能
一、病毒的结构
二、病毒的化学组成与功能
病毒的蛋白
病毒的蛋白可分为结构蛋白和非结构蛋白； 结构蛋白存在于病毒粒的核壳、基质和胞膜； 非结构蛋白存在于病毒粒内，但不是结构成分。
天花病毒
伤寒杆菌
小型细胞
二、病毒的大小
单位：nm或Å
最大为痘病毒 300～450×170～260 nm， 相当小型细菌；
最小为植物双生病毒 18×22 nm； 相当于大蛋白质分子。
第二节 病毒的对称性
一、螺旋对称 二、二十面体对称 三、复合对称 四、复杂对称
一、螺旋对称
螺 旋 状 对 称
细菌病毒： 多为 dsDNA T偶数系列phage ssDNA Φ×174 ssRNA 真菌病毒、 MS2
少为 dsRNA 假单胞菌、 Φ6 phage.
第四节 病毒的分类与命名
一、病毒分类的概述 二、病毒分类原则 三、病毒的命名法规 四、病毒的分类系ijerinck）首次提出“病毒” 的概念以来，时过百余年。病毒的种类由最初的几十种、几 百种，发展到今天的5000多种，为使如此多的病毒种类能够 得到科学的命名和分类，病毒工作者作出了不懈的努力，国 际病毒分类委员会(International Comittee on Taxonomy of Viruses, ICTV)也提出和多次修订了病毒的命名和分类原 则，根据病毒的形态学、生物化学、免疫学、流行病学、分 子生物学等方面，按其共性和个性特征加以分类，建立了由 目、科（亚科）、属和种分类单元构成的病毒分类系统。
第二章 病毒的形态与结构
复合对称壳体(complex symmetry)
----以上分别叙述了病毒壳体的两种主要结构类型, 但也有少数病毒的壳体为复合对称结构。壳体既有螺 旋对称结构, 又有廿面体对称部分。具有复合对称壳 体结构的典型例子是有尾噬菌体。这类噬菌体都无包 膜,壳体由头部和尾部组成。头部通常呈二十面体对称, 尾部呈螺旋对称。如T-偶数噬菌体的头部长约110nm, 直径约60nm,为一变形的廿面体结构。头部含有结合 着多胺、几种内部蛋白和小肽的双链DNA。其尾部结 构复杂,由尾管(tail tube)、尾鞘(tail sheath)、颈部 (collar)、基片(base plate)、尾钉(tail pin)和尾丝 (tail fiber)5个主要部分组成。(T4的模式结构见图 4—4)。
星状病毒
杯状病毒
黄病毒
披膜病毒
冠状病毒
逆转录病毒
呼肠孤病毒
博尔纳病毒
正粘病毒
沙粒病毒
丝状病毒
弹状病毒
副粘病毒
圆环病毒
细小病毒
腺病毒
嗜肝病毒
乳头瘤病毒
疱疹病毒
痘病毒
1 病毒核酸及其功能
1.3 病毒核酸的应用
重组DNA病毒
重组逆转录Байду номын сангаас毒
2 病毒蛋白质及其功能
2.1 概述
蛋白质是病毒的另一类主要成份，组成 蛋白质的氨基酸及顺序决定着病毒株系 的差异，表现在免疫决定簇则决定其免 疫特异性。 病毒的蛋白质根据是否存在于病毒颗粒 中分为结构蛋白和非结构蛋白。
2 病毒蛋白质及其功能
2.2 非结构蛋白
由病毒基因组编码的，在病毒复制或基因表达 调控过程中具有一定功能，但不结合于病毒颗 粒中的蛋白质 。 作用：
(环境微生物)第二章非细胞结构的超微生物-病毒
三、病毒的分类
1.根据专性寄主分类： 植物病毒、动物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌
病毒（噬放线菌体）、藻类病毒、真菌病毒。 动物病毒寄生在人体和动物体内引起人和动物疾病：
如流行性感冒、水痘、麻疹、腮腺炎、乙型脑炎、脊 髓灰质炎、甲型肝炎、乙型肝炎、天花、爱滋病等。 植物病毒引起植物疾病：烟草花叶病、番茄丛矮病等。 噬菌体寄生在细菌体内引起细菌疾病。用蓝细菌噬菌
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Complex viruses
Some viruses, particularly bacterial viruses, have very complicated structures and are called complex viruses. Examples of complex viruses are poxviruses, which do not contain clearly identifiable capsids but have several coats around the nucleic acid. Certain bacteriophages have capsids to which additional structures are attached.
3
5.既无产能酶系也无蛋白质合成系统； 6.在宿主细胞的协助下，通过核酸的复制和核酸蛋白装配
的形式进行增殖，不存在个体的生长和二分裂法等细胞繁 殖方式； 7.在宿主的活细胞内营专性寄生； 8.在离体条件下，能以无生命的化学大分子状态存在，并 可形成结晶；
4
9.经提纯的病毒结晶能保持侵染力。
人类传染病中，约70—80%属于病毒病，每一种植物至少有一种病毒引 起的病害。引起人类疾病的病毒相当多，如肝炎，胆囊炎，狂犬病，爱 滋病，风湿关节炎等，也有多种病毒可以致人癌症。
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质；病毒基因组；病毒蛋白；病毒脂类含量和 特性；碳水化合物的含量和特性。
病毒的抗原性质：病毒血清学性质与其抗原的关系。
病毒的生物学特性：病毒天然的宿主范围、地理分布、
致病机理、组织嗜亲性、病毒的传播与媒介体 的关系。
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病毒命名的规则
病毒的命名不是采用“双命名法”，而是以地名、 人名、病毒感染引起的症状、病毒粒子的形态、 宿主。拼写以及字母和数字进行命名的。 为了使分类和命名得到统一，根据Mayo在1998年 报道，在ICTV常务委员会的提议下，批准了41条 原则。
(四)病毒的糖类及其功能
糖是所有病毒核酸的成分之一，核糖与核苷酸共同构 成了核酸的骨架。 病毒包膜突起的成分为糖蛋白，其功能：与病毒的吸 附有关（吸附蛋白）；与病毒的侵入有关（融合蛋白）
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(五)病毒的其他化学成分
有些病毒粒子中还发现了多胺和金属离子
有机离子和无机阳离子均与病毒的核酸无规 则的结合，其结合量受环境对离子相对亲和 力的影响，结合会对病毒的构象产生一定改 变，但对病毒粒子的侵染力无明显作用。
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病毒分类原理
稳定性：病毒的名称及其所属关系一旦 确定下来，就应尽可能保留。 实用性：病毒的分类体制应该对病毒学 研究领域是有用的。 认可性：病毒分类阶元和名称应该为病 毒学研究者乐意接受和使用。 灵活性：病毒分类阶元可以依据某些新 发现而进行重新修订和再确定。
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病毒的分类依据
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一、病毒的结构
衣壳（蛋白质壳体） 核壳
病毒的基本结构
核心（核酸）
DNA：DNA病毒 (如天花病毒、腺病毒等)
RNA：RNA病毒 (如HIV、脊髓灰质炎病毒等)
只含有其中一种核酸
35 ★病毒长什么样子？
病毒的专门名词
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病毒体的模 式构造
典型病毒粒的构造
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病 毒 粒 子 的 模 式 构 造
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若干有代表性病毒的核酸类型
核酸类型 病毒代表 动物病毒 植物病毒 微生物病毒
线状 ssDNA
DNA 环状 线状
细小病毒
尚未发现 单纯疱疹病毒 猿猴病毒40 艾滋病毒等
玉米条纹病毒等
尚未发现 尚未发现 尚未发现 烟草花叶病毒
尚未发现
E. coli的φX174、M13噬
菌体等
E. coli的T系和A
(三)病毒的脂质
病毒粒子所含的脂质大部分是囊膜的成分——脂类化合 物，以磷脂和胆固醇为主，还有少量甘油三酰酯、糖脂、 脂肪酸、脂肪醛。
脂类成分来自宿主细胞的胞膜或核膜，因此具有宿
主细胞的某些特性。例如，流感病毒的囊膜 具有与正常动物细胞相同的抗原性； 病毒脂类存在与病毒的吸附和侵入有关。
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血凝素
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一、螺旋对称
螺旋对称为一种"螺旋形楼梯"的结 构。对称的螺旋中间有一个"轴"， 在螺旋 排列中，蛋白质亚基排列在核酸之间的转 角上，构成螺旋对称病毒的衣壳。螺旋对 称衣壳(螺旋两端的除外)的每个亚基都是 严格等价的，并与相邻亚基以最大数目的 次级键结合，保证衣壳结构处于稳定状态
17螺旋对称壳体：源自神经氨酸酶脂质分子如磷脂酰胆碱
(phosphatidylcholine）
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病毒的脂质
无囊膜的病毒:细小病毒、小RNA病毒、呼肠孤病毒、 乳多空病毒、腺病毒 有囊膜的病毒:披膜病毒、正黏病毒、副黏病毒、白 血病病毒、弹状病毒、疱疹病毒 对于大部分有包膜的病毒粒子而言，脂质占其结 构成分的20~35%左右； 痘病毒所含脂质仅占结构成分的5%，覆盖一半面 积的包膜，包膜的其余部分皆为蛋白质分子所占 据，形成的包膜很少具有流动性，所以这种病毒 粒子对脂溶剂具有较高的抗性； 披膜病毒是脂质含量最高的一类病毒，约占病毒 粒子结构成分总量的50%以上，对脂溶剂非常敏感。 56
50
• • • •
(7)分段基因组 (8)帽子和ploy(A)结构 (9)转录调控序列如启动子和增强子序列 (10)某些真核病毒的基因组也含有内含子
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(二)病毒蛋白质及其功能
蛋白质是病毒的另一类主要成份，病毒的蛋白 质根据是否存在于病毒颗粒中分为结构蛋白和 非结构蛋白。
非结构蛋白：指由病毒基因组编码的，在病毒复 制或基因表达调控过程中具有一定功 能，但不结合于病毒颗粒中的蛋白质。 结构蛋白：系指构成一个形态成熟的有感染性的 病毒颗粒所必需的蛋白质。
(48514bp)噬菌体等
铜绿假单胞菌的PM2噬 菌体等
dsDNA
环状 ssRNA 线状
E. coli的MS2、Qβ噬菌
体等
RNA
哺乳动物正呼 dsRNA 线状 肠孤病毒
各种真菌病毒及假单胞 玉米矮缩病毒等 菌的φ6噬菌体等
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病毒核酸的结构特征
(1)粘性末端
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(2)末端冗余
双链DNA两端存在 的相同核苷酸序列， 经过外切酶处理，就 能形成多联体分子， 进一步切割退火处理， 能产生双连环状DNA 分子。
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(3)循环排列
一些病毒基因组的线状双链 DNA具有相同的基因序列， 但若以不同的核苷酸为起点 进行排列，可以产生末端序 列不相同的线状分子。如果 将这种核酸先变性，后退火， 从而形成具有粘性末端的线 状双链DNA，再由两个粘性 末端连接，产生环状分子。
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(4)回文序列
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(5)倒转末端重复序列
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病毒颗粒类似细小的圆形结晶。有20个面， 12顶角，30棱,每个面均为等边三角形。
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几何学中的立体对称结 构实体包括正四面体、 正六面体（正方体）、 正八面体、正十二面体
和正二十面体？。
若以一定数目的亚基 排列成具有一定表面 积的立方对称实体， 以二十面体容积为最
大，能包装更多的病
毒核酸。
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第四节 病毒的分类与命名
病毒分类学是随着病毒学尤其是分子病毒学的发 展而建立起来的，并逐步走向成熟。自从1937年首次 提出根据病毒对组织的亲合性进行分类到现在为止， 将5450病毒归类到3个病毒目、73个病毒科、11个病毒 亚科、289个病毒属、1950多个病毒种。国际病毒分 类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses，ICTV)。
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复合结构的典型代表是T4噬菌体
头部
颈环
尾管
尾鞘
尾丝 基板
刺突
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有尾噬菌体（无包膜）
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四、复杂对称
痘苗病毒（有包膜）
在病毒中体积最大，在光学显微镜下勉强 可见。
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人免疫缺陷病毒
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第三节 病毒的结构、化学组 成与功能
病毒主要是由核酸和蛋白质组成，核酸是病毒的 遗传物质，蛋白质构成包裹核酸的衣壳。有些病 毒衣壳外包被有来自宿主的脂膜。
病毒基因组两端的反向互补重复序列，这样的基因组经过变性、 退火处理，可以形成有部分双链区的线状环；或者产生锅柄样的 结构。
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(6)重叠基因
重叠基因----某些病毒基因 组的某一特定序列能够以两 个或两个以上的阅读方式进 行阅读，因而可以产生两种 或两种以上的不同多肽。重 叠基因符合遗传节约的原则， 它增加了病毒基因组遗传信 息的容量。
皮鞋状的亚基有规律地沿
着中心轴（RNA）呈螺旋
排列，进而形成高度有序、 对称的稳定结构。
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甜 菜 黄 叶 病 毒
麻疹病毒 （去包膜）
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核酸 衣壳粒 衣壳
裸露的螺旋毒粒
衣壳粒 核酸 包膜
刺突
流感病毒
有包膜的 螺旋毒粒
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二、二十面体对称
二十面体对称的病 毒符合一种柏拉图体 (Platonic solid)的形式， 它是由20个等边三角形 组成，含12个顶点和30 条棱。又叫5 : 3 : 2旋转 对称实体。
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衣壳蛋白：保护病毒的基因组 ；决定病毒 的抗原性；吸附作用；血凝作用
结构 蛋白
包膜蛋白：主要表面抗原；凝集脊椎动物红 血球细胞、细胞融合以及酶
基质蛋白：构成膜脂双层与核衣壳之间的 亚膜结构，具有支撑囊膜、维持病毒 毒粒酶：T4噬菌体的溶菌酶参与病毒进入、 释放等过程；逆转录酶参与病毒的 53 大分子合成 ;RNA聚合酶
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（一） 病毒的形态
病毒是一类非细胞生物，故称之为病毒粒或病 毒 体 （ virion）， 有 时 也 称 病 毒 颗 粒 或 病 毒 粒 子 （virus particle），专指成熟的、结构完整的和有感 染性的单个病毒。
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球形颗粒(或称拟球形颗粒)
病 毒 粒 的 形 状
杆状颗粒
复杂形状颗粒（如蝌蚪状，卵形）
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球形 ：脊髓灰质炎病 毒、疱疹病毒、腺 病毒等。 丝形 ：烟草花叶病病毒 弹形：狂犬病病毒等。 砖形 ：如天花病毒、 痘 病毒、牛痘苗病毒 蝌蚪形：T4噬菌体等
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天花病毒
好似寿司的 天花病毒
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SARS病毒
埃博拉病毒
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乳头状瘤病毒
脊髓灰质炎病毒
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（二） 病毒的大小
病毒体积极其微小，是亚显微的，其大小的测 量单位为纳米 ( nanometer ， nm ，即 10-9m) 。 病毒 大小可以用电子显微镜直接、准确地测量。此外， 也可通过分级过滤、超速离心、电泳等方法间接
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下节课再见了 ……
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的测定。
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采用各种电镜技术观察病毒粒的形态结构
Orf virus：口疮病毒(接触性脓疱皮炎 病毒)（负染技术）
Vaccinia virus 痘苗病毒 （投影技术）