(医学微生物学)4 病毒的形态和结构及病毒复制
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
和致病、具抗原性、用于鉴别和 分类
icosahedral symmetry
helical symmetry
complex symmetry
8
病毒包膜 (viral envelope)
来源:靠“出芽”获得
宿主细胞表面：正粘病毒科、副粘病毒科病毒； 宿主细胞胞质内膜：黄病毒科病毒； 宿主细胞核膜，如疱疹病毒
16
2.穿入（penetration）：病毒体穿过细胞膜，进入细胞 *融合：包膜病毒 + 部分裸露病毒 *胞饮：裸露病毒 + 部分包膜病毒 *直接注入：噬菌体
17
3.脱壳（uncoating）：病毒脱去衣壳释放核酸 *一些裸露病毒：穿入时即脱壳 *包膜病毒：在细胞溶酶体酶作用下脱壳 *复杂病毒（痘病毒）：细胞溶酶体脱外壳，
球形（sphere） 丝杆状（filaments） 砖形（brick） 弹状（bullet） 蝌蚪状（tadpole）
4
病毒的化学组成
核 酸：为病毒提供遗传信息的基因组（DNA or RNA） 蛋白质：包绕核酸的蛋白质外壳，称衣壳（capsid） 脂质膜和多糖：构成包绕衣壳的包膜（envelope）
单股
RNA病毒 双股
单正股 有和无包膜
单负股
根据病毒大小：大、中、小
10
亚病毒 (subvirus)
类病毒 viroid 无蛋白衣壳，仅具有单股闭合环状RNA分子的传染性因子
拟病毒 virusoid (卫星病毒 satellite virus) 单股闭合环状RNA分子，与许多类病毒有序列同源性
朊病毒或朊毒体 prion 无核酸的蛋白质传染性因子，是蛋白酶抗性蛋白(PrP)可 引起大脑海绵样病变
成期在细胞内查不出病毒体，在血清中 也查不到病毒抗原。 *潜伏期 incubation period：已经感染， 但尚未出现临床症状阶段
20
复制
转录 DNA
逆转录
复制 RNA
翻译 蛋白质
1. dsDNA 2. ssDNA 3. +RNA 4. -RNA
mRNA
VP 多聚蛋白
5. dsRNA 6. Retro +RNA
13
DNA病毒的复制 除痘病毒外，绝大多数DNA病毒 在细胞核内完成DNA的复制及RNA 的转录，在细胞浆内完成蛋白质 的合成。 RNA病毒的复制 RNA病毒核酸的复制及蛋白质的 合成多在细胞浆内完成。
14
病毒的增殖周期 Viral replication cycle
1. 吸附（adsorption）：标志病毒感染的开始。 2. 穿入（penetration）：病毒进入到细胞内的过程。 3. 脱壳（uncoating）：标志病毒进入隐蔽期的开始。 4. 生物合成（biosynthesis）：核酸的复制，蛋白质合成。 5. 组装、成熟释放（assemble, mature and release）。
5
病毒的结构特点
Leabharlann Baidu
裸露病毒（naked virus）
核心：核酸（DNA或RNA） 衣壳：包绕核酸的蛋白质外壳
核衣壳 （nuclear capsid）
包膜病毒（enveloped virus）
核衣壳：核酸+衣壳
包 膜：脂质双层 + 刺突（spike）
6
病毒基因组 (viral genome)
一种类型核酸： DNA or RNA 多样性：
11
小结
核心 衣壳
核衣壳
包膜 刺突
裸露病毒, naked virus,
包膜病毒, enveloped virus,
亚病毒
subvirus
12
病毒的复制 Viral replication
病毒在细胞内由病毒基因组引导合成病毒 核酸、蛋白质及其它病毒结构成分，在宿 主细胞质内或核内装配成熟，释放到细胞 外的过程。
mRNA 染 色 体
各种病毒转录与翻译示意图
(ds: double-stranded; ss: single-stranded；VP: viral protein)
1. 双链DNA病毒：以正 链DNA为模板，转录产 生mRNA，再在细胞核 糖体上合成蛋白质。
2. 单链DNA病毒：先形 成双链DNA，然后同1。 3. 正链RNA病毒：正链 RNA具有mRNA功能， 先合成一聚蛋白，加工
病毒的大小
Chlamydia
Bacterium (Staphylococcus aureus)
Pox virus
330×230×l00nm
Herpes virus
直径150~300nm
Influenza virus
直径80~120nm
Picornavirus (polio)
直径20~27nm
3
病毒的基本形态
特点:对脂溶剂敏感 作用:维持病毒体结构完整、
参与感染和致病、 具抗原性、鉴别和分类
9
病毒的分类
根据病毒宿主分： 动物病毒、植物病毒、真菌病毒、细菌病毒
根据病毒入侵部位、传播途径及所致疾病等分： 呼吸道、肠道、肝炎、虫媒、嗜神经、经皮肤粘膜 传播及肿瘤病毒
根据病毒核酸类型和包膜有无分：
DNA病毒 双股 有和无包膜
15
1.吸附（adsorption）：感染的第一步和关键 *病毒体表面配体蛋白（吸附蛋白） + 易感细胞表面受体 *决定病毒的嗜组织性和宿主特异性
吸附蛋白 有包膜病毒：表面的糖蛋白 无包膜病毒：核衣壳或者核衣壳上的蛋白突出部分 特殊病毒：能与宿主体内相应的抗体形成免疫复合物，
后者与细胞表面的免疫球蛋白受体结合而使病毒吸附 于靶细胞，以利于病毒进入细胞，即病毒感染的抗体 依赖的增强作用 (antibody-dependent enhancement, ADE)
病毒脱壳酶脱内壳
18
胞膜融合
细胞吞饮
19
4.生物合成（biosynthesis）：利用宿主细胞的代谢系统， 依照病毒基因的指令合成大量子代病毒的核酸和蛋白质。
*病毒mRNA转录、蛋白质翻译、核酸复制 *早期：早期基因组早期蛋白功能蛋白 *晚期：晚期基因组晚期蛋白结构蛋白
核酸复制
*隐蔽期 eclipse period ： 病毒生物合
存在形式多样、复制方式多样、大小悬殊 有内含子、ORF间有重叠、较大的遗传不稳定性 决定病毒复制策略、遗传变异、有些具有感染性、
用于鉴别和分类
7
病毒衣壳(viral capsid)
病毒蛋白质 基本结构单位：壳粒 capsomere 3种对称形式：二十面体、螺旋、
复合 作用：保护病毒核酸、参与感染
icosahedral symmetry
helical symmetry
complex symmetry
8
病毒包膜 (viral envelope)
来源:靠“出芽”获得
宿主细胞表面：正粘病毒科、副粘病毒科病毒； 宿主细胞胞质内膜：黄病毒科病毒； 宿主细胞核膜，如疱疹病毒
16
2.穿入（penetration）：病毒体穿过细胞膜，进入细胞 *融合：包膜病毒 + 部分裸露病毒 *胞饮：裸露病毒 + 部分包膜病毒 *直接注入：噬菌体
17
3.脱壳（uncoating）：病毒脱去衣壳释放核酸 *一些裸露病毒：穿入时即脱壳 *包膜病毒：在细胞溶酶体酶作用下脱壳 *复杂病毒（痘病毒）：细胞溶酶体脱外壳，
球形（sphere） 丝杆状（filaments） 砖形（brick） 弹状（bullet） 蝌蚪状（tadpole）
4
病毒的化学组成
核 酸：为病毒提供遗传信息的基因组（DNA or RNA） 蛋白质：包绕核酸的蛋白质外壳，称衣壳（capsid） 脂质膜和多糖：构成包绕衣壳的包膜（envelope）
单股
RNA病毒 双股
单正股 有和无包膜
单负股
根据病毒大小：大、中、小
10
亚病毒 (subvirus)
类病毒 viroid 无蛋白衣壳，仅具有单股闭合环状RNA分子的传染性因子
拟病毒 virusoid (卫星病毒 satellite virus) 单股闭合环状RNA分子，与许多类病毒有序列同源性
朊病毒或朊毒体 prion 无核酸的蛋白质传染性因子，是蛋白酶抗性蛋白(PrP)可 引起大脑海绵样病变
成期在细胞内查不出病毒体，在血清中 也查不到病毒抗原。 *潜伏期 incubation period：已经感染， 但尚未出现临床症状阶段
20
复制
转录 DNA
逆转录
复制 RNA
翻译 蛋白质
1. dsDNA 2. ssDNA 3. +RNA 4. -RNA
mRNA
VP 多聚蛋白
5. dsRNA 6. Retro +RNA
13
DNA病毒的复制 除痘病毒外，绝大多数DNA病毒 在细胞核内完成DNA的复制及RNA 的转录，在细胞浆内完成蛋白质 的合成。 RNA病毒的复制 RNA病毒核酸的复制及蛋白质的 合成多在细胞浆内完成。
14
病毒的增殖周期 Viral replication cycle
1. 吸附（adsorption）：标志病毒感染的开始。 2. 穿入（penetration）：病毒进入到细胞内的过程。 3. 脱壳（uncoating）：标志病毒进入隐蔽期的开始。 4. 生物合成（biosynthesis）：核酸的复制，蛋白质合成。 5. 组装、成熟释放（assemble, mature and release）。
5
病毒的结构特点
Leabharlann Baidu
裸露病毒（naked virus）
核心：核酸（DNA或RNA） 衣壳：包绕核酸的蛋白质外壳
核衣壳 （nuclear capsid）
包膜病毒（enveloped virus）
核衣壳：核酸+衣壳
包 膜：脂质双层 + 刺突（spike）
6
病毒基因组 (viral genome)
一种类型核酸： DNA or RNA 多样性：
11
小结
核心 衣壳
核衣壳
包膜 刺突
裸露病毒, naked virus,
包膜病毒, enveloped virus,
亚病毒
subvirus
12
病毒的复制 Viral replication
病毒在细胞内由病毒基因组引导合成病毒 核酸、蛋白质及其它病毒结构成分，在宿 主细胞质内或核内装配成熟，释放到细胞 外的过程。
mRNA 染 色 体
各种病毒转录与翻译示意图
(ds: double-stranded; ss: single-stranded；VP: viral protein)
1. 双链DNA病毒：以正 链DNA为模板，转录产 生mRNA，再在细胞核 糖体上合成蛋白质。
2. 单链DNA病毒：先形 成双链DNA，然后同1。 3. 正链RNA病毒：正链 RNA具有mRNA功能， 先合成一聚蛋白，加工
病毒的大小
Chlamydia
Bacterium (Staphylococcus aureus)
Pox virus
330×230×l00nm
Herpes virus
直径150~300nm
Influenza virus
直径80~120nm
Picornavirus (polio)
直径20~27nm
3
病毒的基本形态
特点:对脂溶剂敏感 作用:维持病毒体结构完整、
参与感染和致病、 具抗原性、鉴别和分类
9
病毒的分类
根据病毒宿主分： 动物病毒、植物病毒、真菌病毒、细菌病毒
根据病毒入侵部位、传播途径及所致疾病等分： 呼吸道、肠道、肝炎、虫媒、嗜神经、经皮肤粘膜 传播及肿瘤病毒
根据病毒核酸类型和包膜有无分：
DNA病毒 双股 有和无包膜
15
1.吸附（adsorption）：感染的第一步和关键 *病毒体表面配体蛋白（吸附蛋白） + 易感细胞表面受体 *决定病毒的嗜组织性和宿主特异性
吸附蛋白 有包膜病毒：表面的糖蛋白 无包膜病毒：核衣壳或者核衣壳上的蛋白突出部分 特殊病毒：能与宿主体内相应的抗体形成免疫复合物，
后者与细胞表面的免疫球蛋白受体结合而使病毒吸附 于靶细胞，以利于病毒进入细胞，即病毒感染的抗体 依赖的增强作用 (antibody-dependent enhancement, ADE)
病毒脱壳酶脱内壳
18
胞膜融合
细胞吞饮
19
4.生物合成（biosynthesis）：利用宿主细胞的代谢系统， 依照病毒基因的指令合成大量子代病毒的核酸和蛋白质。
*病毒mRNA转录、蛋白质翻译、核酸复制 *早期：早期基因组早期蛋白功能蛋白 *晚期：晚期基因组晚期蛋白结构蛋白
核酸复制
*隐蔽期 eclipse period ： 病毒生物合
存在形式多样、复制方式多样、大小悬殊 有内含子、ORF间有重叠、较大的遗传不稳定性 决定病毒复制策略、遗传变异、有些具有感染性、
用于鉴别和分类
7
病毒衣壳(viral capsid)
病毒蛋白质 基本结构单位：壳粒 capsomere 3种对称形式：二十面体、螺旋、
复合 作用：保护病毒核酸、参与感染