第七章 病 毒(Virus)(10级期末总结用)

spike
• 刺突（spike）：包膜或核衣壳上的糖蛋白突起。 • 包膜糖蛋白的主要结构域凸出在包膜外侧，形
成在电镜下可识别的包膜突起称为刺突 （spike） ，也称包膜突起（peplomer） 。
一、毒粒的形态结构
第二节 毒粒的性质
2. 毒粒的构造
（4） 毒粒的结构类型 •根据病毒毒粒有无包膜以及衣壳的对称形式，可以将
壳体蛋白；
包膜蛋白；
存在于毒粒中的酶
第三节 病毒的复制
病毒的复制：
病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与 表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，然后由这些新合成的 病毒组分装配（assembly）成子代毒粒，并以一定方式释放到 细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制（replication）。
一、病毒的复制周期
1、一步生长曲线（one step growth curve） 以适量的病毒接种于标准培养的高浓度的敏感细胞，待病毒 吸附后，离心除去未吸附的病毒，或以抗病毒抗血清处理病 毒—细胞培养物以建立同步感染，然后继续培养并定时取样 测定培养物中的病毒效价，并以感染时间为横坐标，病毒的 感染效价为纵坐标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线，即一步 生长曲线。
其他病毒的基因组都是单倍体。
单链DNA（ss DNA） 病毒核酸类型 双链DNA（ds DNA） 单链RNA（ss RNA） 双链RNA（ds RNA）
二、 毒粒的化学组成 2. 病毒的蛋白质
非结构蛋白
病毒蛋白质
第二节 毒粒的性质
病毒基因组编码的，在病毒复制过程中产生并具 有一定功能，但并不结合于毒粒中的蛋白质。 结构蛋白 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
自发裂解(spontaneous lysis)：自然情况下的溶源性 细菌发生的裂解，裂解量较少。
诱发裂解(inductive lysis)：经紫外线、氮芥、环氧化 物等理化因子处理发生的裂解, 裂解量大。
整合于细菌染色体或以质粒形成存在的温和噬菌体 基因组称做原噬菌体（prophage）
细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因 组的细菌称做溶源性细菌（lysogenic bacteria）
protomer）聚集而成 ） • 具有保护、介导、表面抗原性等功能
一、毒粒的形态结构 2. 毒粒的构造
第二节 毒粒的性质
（2）壳体（capsid，也称衣壳）结构 毒粒的对称性（毒粒的壳体结构类型） • 所谓对称性，简单的说，就是许多等同的结构——壳 粒，以面或轴为中心，作规则性的重复排列。
螺旋对称( helical symmetry) 壳体主要 结构类型 二十面体对称(icosahedral symmetry) 双对称 (bisymmetry)（二十面体对称+螺旋对称）
• 壳体（capsid） →保护、介导、抗原性
• 包膜（envelope） →保 护、介导、抗原性
一、毒粒的形态结构
第二节 毒粒的性质
2. 毒粒的构造
（1） 核心（ core ）
• 简单核心：只有核酸
核心
•复杂核心：核酸 + 某些结构蛋白质 •病毒基因编码的一些酶类：大部分存在于核心中（核酸聚合
酶、反转录酶），少数存在于壳体或包膜上。
二、缺损病毒 4. 整合的病毒基因组
第四节 病毒的非增殖性感染
（1）温和噬菌体的溶源性反应：
烈性噬菌体（virulent phage）：
感染宿主细胞后，能在细胞内正常复制，并最终杀 死细胞，形成裂解循环（lytic cycle）的噬菌体。 溶源性（lysogeny）
感染宿主细胞后噬菌体不能完成复制循环，噬菌体基因组长 期存在于宿主细胞内，没有成熟噬菌体产生的现象。
有包膜的病毒（enveloped virus）
一、毒粒的形态结构
第二节 毒粒的性质
2. 毒粒的构造
（3） 包膜（envelope）结构
• 一些无包膜的病毒表面有一些向外突出，如
腺病毒（Adenoviruses）二十面体核壳的顶 上每个五邻体上突出一根末端带有顶球的蛋 白纤维，称为刺突(spike)。
蛋白质： 核心 (衣壳)(capsid) 包围在核心周围形成壳体

核心和壳体合称核壳，为病毒的基本结构。
有些较复杂的病毒（一般为动物病毒）在核壳的外面包裹 着一层由脂类、蛋白质和多糖组成包膜(envelope) 。有的包 膜上还长有刺突（spike）。

• 核心：核酸 →基因组（genome） → 决定病毒的遗传、变异和复制
3、病毒的复制周期 (replicative circle)
一、病毒的复制周期
病毒的复制周期 (replicative circle)或称为病毒的复制循环: 指 一个从病毒吸附于细胞开始，到子代病毒从感染细胞 释放到细胞外的病毒复制过程，又称为病毒的复制循环。
• 病毒的复制周期依顺序可分为以下5个阶段：
温和噬百度文库体或称溶源性噬菌体（lysogenic phage）：
能够导致溶源性发生的噬菌体。
在大多数情况下，温和噬菌体的基因组都整合于宿主染色体中（如 λ噬菌体）， 亦有少数是以质粒形成存在（如P1噬菌体）。
（1）温和噬菌体的溶源性反应：
在原噬菌体阶段，噬菌体的复制被抑制，宿主细胞 正常地生长繁殖，而噬菌体基因组与宿主细菌染色 体同步复制，并随细胞分裂而传递给子代细胞。 溶源性细菌经自发裂解或诱发裂解，进入裂解循环
（1）卫星病毒 （2）卫星RNA 亚病毒因子 （比病毒更简单 的感染因子） （3）朊病毒 Prion
依赖辅助病毒 进行复制 独立复制
（4）类病毒 Viroid
一、名词或术语解释 1、病毒（virus）和原病毒（provirus）；2、噬菌斑（plaque） 3、噬菌体（phage）和原噬菌体（prophage）；4、毒粒（virion）； 5、核（衣）壳（nucleocapsid）；6、壳体（capsid）；7、包膜（envelope） 8、刺突（spike） 9、结构蛋白（structure protein）和非结构蛋白（non-structure protein） 10、一步生长曲线（one step growth curve） 11、潜伏期（latent period）和裂解量（burst size ） 12、病毒复制周期（replicative circle） 13、病毒吸附蛋白（viral attachment protein, VAP）和病毒受体（receptor） 14、整合侵染（integrated infection）；15、烈性噬菌体（virulent phage） 16、溶原性（lysogeny）；17、溶原性噬菌体（lysogenic phage） 18、溶原性细菌(lysogenic bacteria）；19、溶原转变（lysogenic conversion） 二、问答题 1、病毒区别于其他生物的特点是什么？根据你的理解，病毒应如何定义？ 2、病毒壳体结构有哪几种对称形式？毒粒的主要结构类型有哪些？ 3、病毒核酸有哪些类型和结构特征？ 4、以T偶数噬菌体为例，说明病毒复制周期包含哪几个阶段？简述各个阶段是如何 进行的？ 5、亚病毒因子包括哪几类？简述各自的特点。
一、毒粒的形态结构 2. 毒粒的结构
第二节 毒粒的性质
（2） 壳体（capsid，也称衣壳）结构
• 壳体是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位 ( morphological subunit)——壳粒(capsomer)构成。（ 壳粒
是由一定数目的蛋白质亚基(protein subunit) （或原体
2、蛋白质
病毒颗粒在化学上表现为核蛋白
化学组成
3、脂类 4、碳水化合物 5、其他: 聚胺类化
合物， 无机阳离子等 某些病毒毒粒的化学组分
二、 毒粒的化学组成
1. 病毒的核酸
第二节 毒粒的性质
核酸是病毒的遗传物质；
一种病毒的毒粒只含有一种核酸：DNA或RNA； 除逆转录病毒(Retroviruses)基因组为二倍体外，
① 吸附 ② 侵入 ③ 脱壳 ④ 病毒大分子的合成（包括病毒基因组的表达与复制） ⑤ 装配与释放 病毒感染的起始
• 以T-偶数噬菌体为例简述病毒是如何感染宿主细胞的。
第四节 病毒的非增殖性感染
二、缺损病毒 4. 整合的病毒基因组 • 某些温和噬菌体(temperate phage) 和肿瘤病毒感染宿 主细胞后，因病毒与细胞的性质，病毒基因组整合于 宿主染色体上，并随细胞分裂传递给子代细胞，这类 感染称之为整合感染(integrated infection)。 • 只有在一定条件下，整合在宿主染色体的病毒基因才 能转入复制循环，产生有感染性的病毒颗粒。
一、毒粒的形态结构
第二节 毒粒的性质
2. 毒粒的构造
（3） 包膜（envelope）结构
核壳（nucleocapsid）：
病毒的蛋白质衣体和病毒核酸（核心）构成的复合物，又称核衣壳。
裸露毒粒（naked virion）： 仅由核（衣）壳构成的病毒颗粒
包膜（envelope）：
有些病毒核衣壳包裹着的一层脂蛋白膜,它是病毒以出芽(budding)方 式成熟时，由细胞膜衍生而来的，基本结构与生物膜相似，由磷脂双 分子组成。在包膜形成时，细胞膜蛋白被病毒编码的糖蛋白取代。有 维系毒粒结构，保护病毒核壳的作用。特别是病毒的包膜糖蛋白，具 有多种生物学活性，是启动病毒感染所必需的。
第五节 病毒与宿主的相互作用
• 病毒相互作用的研究不仅有助于 阐明病毒感染和致病的生物学机 理，而且对于病毒感染的诊断与 控制具有重要意义。
一、噬菌体感染对原核细胞的影响
二、病毒感染对真核细胞的影响
第六节 亚病毒因子（subviral agents）
（真）病毒（至少含有核酸和蛋白质两种组分）
非 细 胞 生 物
第七章
病 毒（Virus）
本章提要
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 概 述 毒粒的性质 病毒的复制 病毒的非增殖性感染
• 第五节
病毒与宿主的相互作用
• 第六节 亚病毒因子（subviral agents） 一、卫星病毒 二、卫星核酸 二、朊病毒 (Prion) 三、类病毒 (Viroid)
第二节 毒粒的性质
• 毒粒 (virion), 有时也称病毒颗粒或病毒粒子 (virus particle)，专指病毒在细胞外的形态成 熟的、结构完整的和有感染性颗粒。 • 本节将重点介绍病毒的:
一、形态结构
二、化学组成
三、理化性质
第二节 毒粒的性质
一、毒粒的形态结构
1. 病毒的大小和形状
• 个体小，需在电镜下观察，不同病毒的毒粒大
第一节 概 述
• 病毒是一类体积非常微小、结构极其简单、性
质十分特殊的生命形式。 一、病毒的发现 二、病毒的特点和定义 三、病毒的宿主范围 四、病毒的分类与命名 五、病毒的培养和纯化
四、病毒的培养和纯化
1、几个基本概念
噬菌斑（plaque）
噬菌体标本经过适当稀释再接种细菌平板，经过一定时间培 养，在细菌菌苔上可形成具有一定形状、大小的局部透明区域， 成为噬菌斑（plaque）（也称“负菌落”或“负菌斑”)。
毒粒分为： 裸露的二十面体毒粒； 四种主要结构类型 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。
第二节 毒粒的性质
二、 毒粒的化学组成 1、核酸
所有病毒毒粒的基本化学成分
二、缺损病毒 4. 整合的病毒基因组
第四节 病毒的非增殖性感染
（2）动物病毒的整合感染
• 在动物病毒中，许多DNA肿瘤病毒（如乙型肝 炎病毒等）和RNA肿瘤病毒都能引起整合感染。 人免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus, HIV）也属于此类型。
• 整合至宿主染色体中的病毒 dsDNA 中间体称为 前病毒（provirus）。
小差别很大。
• 毒粒的形状大致可分为球形颗粒（或称拟球形 颗粒）、杆状颗粒和复杂形状颗粒（如蝌蚪状、 卵形）等。
病毒体结构模式图 一、毒粒的形态结构 2. 毒粒的结构
第二节 毒粒的性质
包膜子粒（刺突） 包膜
包膜病毒
壳 • 毒粒的基本成分是核酸和蛋白质 毒粒基 本结构 衣壳 粒 核酸即基因组(genome)： 核衣壳 位于中心称为核心 (core) 核（衣）壳 (nucleocapsid)