第三章 病毒和亚病毒

病毒是超显微，没有细胞结构的，专性寄生在敏感宿主体 内的实体。它们在活细胞外具有一般化学大分子特征，一 旦进入宿主细胞又具有生命特征。
一、病毒的形态构造和化学成分
（一）病毒的大小 个体小，必需在电镜下观察；
不同病毒的毒粒大小差别很大；
毒粒的形状大致可分球形颗粒(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 少数几类。
➢ 单链RNA又有正极性和负极性之分 正极性：指单链病毒RNA可以作为mRNA直接进行翻译，
称该RNA为正极性RNA。(+RNA) 负极性：病毒SSRNA的核苷酸序列和其mRNA序列互
补，称其为负极性RNA。(-RNA) 双意RNA：部分为正极性，部分为负极性的RNA。 注：DNA也有相同情况。（以其序列和mRNA是否相同
利用宿主细胞的RNA聚合 酶
早期蛋白 (很多种，新合成或更改的次早期RNA聚合酶)
噬菌体的次早期DNA
次早期 mRNA
次早期蛋白(DNA分解酶、DNA聚合酶、晚期mRNA聚合酶等)
晚期基因 核酸(DNA)复制
晚期 mRNA
晚期蛋白(衣壳蛋白、装配酶、溶菌酶等)
（4）装配
T4噬菌体的装配是一个极为复杂 的自我装配的过程
4、蛋白质的功能
➢ 保护病毒免受环境因素的影响 ➢ 决定病毒感染的特异性 ➢ 致病性、毒力和抗原性
5、 病毒的核酸
❖ 核酸是病毒的遗传物质；控制着病毒的增殖及对 宿主的感染性；
❖ 一种病毒的毒粒只含有一种核酸：DNA或是RNA；
病毒核酸
单链DNA（ss DNA）； 双链DNA（ds DNA）； 单链RNA（ss RNA）； 双链RNA（ds RNA）；
Fra Baidu bibliotek2）侵入
尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖， 使细胞壁产生小孔；尾鞘收缩， 核酸通过中空的尾管压入胞内， 蛋白质外壳留在胞外；
吸附
尾钉固着
尾鞘收缩
尾管穿入
DNA注入
（3）增殖（核酸复制和蛋白质合成）
病毒利用宿主的生物合成机构和场所，使病毒核酸表达和 复制，产生大量的病毒蛋白质和核酸。
dsDNA
早期 mRNA
噬菌体的繁殖一般可分五个阶段，即 1) 吸附 2) 侵入 3) 增殖 4) 成熟（装配） 5) 裂解（释放）
（1）吸附
病毒吸附蛋白与细胞受体间的结合力来源于空间结构的互补
性，相互间的电荷、氢尾键丝、疏尖水端性与相宿互主作细用及胞范表得面华的力特。异性 受体接触，可触发尾丝散开，附着 在受体上，随之把刺突、基板固定
➢ 注： ➢ 由一步生长曲线可获得病毒繁殖的两个特征性数
据，分别是潜伏期和裂解量。 ➢ 裂解量: 在平稳期中，每一宿主细胞所释放的平均
噬菌体的粒子数。 ➢ 裂解量=平稳期噬菌体效价/潜伏期噬菌体效价
1 具体操作：
① 高浓度的敏感菌与一定稀释度的噬菌体（10︰1)混合。
② 经数分钟吸附后，加入适量的相应抗血清，中和尚未吸 附的游离噬菌体。
2、二十面体对称型：
二十面体具有12个角、20个面 和30条棱。腺病毒 的衣壳是典型的二十面体对称， 由252个衣壳组成，没 有包膜。腺病毒的核心是由线状双链DNA构成的。
其基因组的大小都 约为36500个核苷酸对。
3、复合对称型：Ｔ偶数噬菌体
T4由头部（核心是双链线状DNA）、颈部和 尾部（尾鞘、尾管、基板、刺突和尾丝）三 个部分构成。
2、病毒粒的形状 螺旋对称 烟草花叶病毒、狂犬病毒、流感病毒 立体对称：二十面体对称 腺病毒、脊髓灰质炎病毒 复合对称 大肠杆菌T系噬菌体
3类典型形态的病毒及其代表
1、螺旋状对称型：烟草花 叶病毒（TMV）
呈直杆状，长300nm，宽 15nm，中空内径4nm，由158个氨 基酸组成一个皮鞋状的衣壳粒，相 对分子量为17500，总共2130个衣 壳粒，排列成130圈螺旋，核酸核 心是单链的RNA，相对分子质量为 260万，含有6390个核苷酸，每3个 核苷酸与一个衣壳粒相结合，盘绕 于蛋白质的中空内径中。
为准）
二、病毒的繁殖
噬菌体的繁殖
与其他病毒一样，噬菌体除有其 特异性宿主外，并无显著区别。 它们都是由蛋白质和核酸组成。 基本形态为蝌蚪形、球形、和丝 状三种。从结构看以可分为六种 不同的类型。
1、噬菌体的繁殖
病毒粒子并无个体的生长过程，而只有其两种基本成分 的合成和装配，即：
核酸复制+蛋白质合成 核蛋白（病毒粒子）
（二）病毒的分类
根据专性宿主分类 动物病毒、植物病毒、噬菌体、昆虫 病毒、真菌病毒。
根据核酸分类 DNA病毒、RNA病毒
（三）病毒的形态
1、典型病毒粒的构造
基本成分
核酸——位于中心，称为核心 蛋白质——包围在核心周围，形成衣壳
核心和衣壳合称核衣壳，为病毒的基本结构。有些复 杂的病毒在衣壳的外面包裹着一层由脂类和多糖组成 的包膜。有的包膜上还长有刺突。
③ 将培养液高倍稀释，终止抗血清的作用。随即置于适宜 温度下培养；
④ 每隔数分钟取样，连续测定效价：0.5mL与 0.5mL敏感菌悬液混合，稍后与5mL半固体 培养基混匀，37℃培养，观察测定噬菌斑 数。
2 组成 潜伏期（latent phase） 噬菌体核酸侵入宿主cell后，到第一个成熟phage粒子装
配前的一段时间。 裂解期(rise phase) 潜伏期后，宿主cell迅速裂解，使得溶液中phage粒子数
目急剧增多的一段时间。 平稳期(plateau) 宿主cell全部裂解，溶液中phage数目达到最高值的时期。
（5）成熟（裂解）
吸附 侵入
病毒大分 子合成
装配 释放
早期：病毒特异性酶的合成 病毒核酸复制 病毒结构蛋白质合成
侵染、复制和释放
一步生长曲线（one-step growth curve ） 定量描述烈性噬菌体增殖规律的的实验曲 线。
噬
菌
斑
数
裂
解
期
潜伏期
平稳期
烈性噬菌体的一步生长曲线
时间 （min）
第三章 非细胞微生物 （病毒和亚病毒）
（真）病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分
非细胞生物
亚病毒
类病毒：只含具侵染性的RNA组分 拟病毒：只含有不具侵染性的RNA组分 朊病毒：只含单一蛋白质组分
第一节 病 毒（virus）
特点：
❖ 无细胞结构，专性活细胞内寄生； ❖ 没有酶或酶系统极不完全，不能进行代谢活动； ❖ 个体极小，能通过细菌滤器； ❖ 对抗生素不敏感，对干扰素敏感。