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1、第二节毒粒的性质第二节毒粒的性质第1页，共36页，编辑于2022年，星期二一团能够自主复制的遗传物质一团能够自主复制的遗传物质保护遗传物质免遭环境破坏，并作为将遗传物质从一个宿主细胞保护遗传物质免遭环境破坏，并作为将遗传物质从一个宿主细胞传递给另一个宿主细胞的载体。传递给另一个宿主细胞的载体。蛋白质外壳蛋白质外壳 包膜包膜病毒是一类既具有化学大分子属性，又具有生物体基本特征；病毒是一类既具有化学大分子属性，又具有生物体基本特征；既具有细胞外的感染性颗粒形式，又具有细胞内的繁殖性基因既具有细胞外的感染性颗粒形式，又具有细胞内的繁殖性基因 形式的独特生物类群。形式的独特生物类群。毒粒（病毒颗粒）：
2、毒粒（病毒颗粒）：病毒的细胞外颗粒形式，也是病毒的感染性形式。病毒的细胞外颗粒形式，也是病毒的感染性形式。第2页，共36页，编辑于2022年，星期二一、毒粒的大小和形状一、毒粒的大小和形状 1 1、毒粒的大小、毒粒的大小个体小，需在电镜下观察个体小，需在电镜下观察不同病毒毒粒的大小差别很大不同病毒毒粒的大小差别很大第3页，共36页，编辑于2022年，星期二几种病毒大小几种病毒大小几种病毒大小几种病毒大小示意图示意图示意图示意图第4页，共36页，编辑于2022年，星期二2 2、毒粒的形状、毒粒的形状大致可分四种：大致可分四种：球形颗粒球形颗粒(或称拟球形颗粒或称拟球形颗粒)杆状颗粒杆状颗粒 复杂
3、形状颗粒复杂形状颗粒（如蝌蚪状）（如蝌蚪状）多形性颗粒多形性颗粒（丝状等）（丝状等）第5页，共36页，编辑于2022年，星期二第6页，共36页，编辑于2022年，星期二采用各种电镜技术观察毒粒的形态结构采用各种电镜技术观察毒粒的形态结构第7页，共36页，编辑于2022年，星期二二、毒粒的结构及结构类型二、毒粒的结构及结构类型 （一）、结构（一）、结构 核酸核酸 核衣壳核衣壳 基本结构基本结构毒粒毒粒 蛋白质蛋白质 包膜包膜(脂蛋白膜脂蛋白膜)某些动物病毒，少某些动物病毒，少 数噬菌体数噬菌体 第8页，共36页，编辑于2022年，星期二 衣壳粒衣壳粒 核心核心(核酸核酸)包膜包膜 包膜病毒包膜病
4、毒 裸病毒裸病毒刺突刺突核核衣衣壳壳核心核心衣壳衣壳 衣壳衣壳 capsid capsid第9页，共36页，编辑于2022年，星期二1.1.壳体壳体 (外衣外衣,外壳外壳,衣壳衣壳,capsid),capsid)由大量的由大量的同一的壳体蛋白单体分子同一的壳体蛋白单体分子(即蛋白即蛋白质亚基质亚基,protein subunit,protein subunit,又称原体又称原体,protomer)protomer)以次级键结合形成的。以次级键结合形成的。第10页，共36页，编辑于2022年，星期二病毒的壳体结构类型：病毒的壳体结构类型：病毒的壳体结构类型：病毒的壳体结构类型：螺旋对称壳体螺旋对
5、称壳体螺旋对称壳体螺旋对称壳体二十面体对称壳体二十面体对称壳体二十面体对称壳体二十面体对称壳体双对称结构双对称结构双对称结构双对称结构第11页，共36页，编辑于2022年，星期二实例：烟草花叶病毒实例：烟草花叶病毒（TMV)TMV)蛋白质亚基有规律地沿蛋白质亚基有规律地沿着中心轴呈着中心轴呈螺旋排列螺旋排列，形成高度有序、对称的形成高度有序、对称的稳定结构。稳定结构。课本课本P171P171螺螺 旋旋 对对 称称 壳壳 体体第12页，共36页，编辑于2022年，星期二蛋白质亚基围绕具蛋白质亚基围绕具立方对称立方对称的正多面体的角或边排列，进的正多面体的角或边排列，进而形成一个封闭的二十面体对称
6、的蛋白质的鞘。而形成一个封闭的二十面体对称的蛋白质的鞘。二二 十十 面面 体体 对对 称称 壳壳 体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，以体，以二十面体二十面体容积为最大，能包装更多的病毒核酸，所以容积为最大，能包装更多的病毒核酸，所以病毒壳体多取二十面体对称结构。病毒壳体多取二十面体对称结构。第13页，共36页，编辑于2022年，星期二第14页，共36页，编辑于2022年，星期二典型例子是典型例子是有尾噬菌体有尾噬菌体（tailed phagetailed phage）。）。头头部通常呈部通常呈二十面体二十面体对称，对称，
7、尾尾部呈部呈螺旋螺旋对称。对称。双对称结构（复合对称）双对称结构（复合对称）第15页，共36页，编辑于2022年，星期二第16页，共36页，编辑于2022年，星期二2 2、核核 心心简单核心简单核心：只有核酸只有核酸 复杂核心复杂核心：核酸核酸+某些结构蛋白质某些结构蛋白质第17页，共36页，编辑于2022年，星期二3 3、包、包 膜膜 裸露毒粒：裸露毒粒：仅有核衣壳组成仅有核衣壳组成核壳：核壳：病毒的蛋白质壳体和病毒核酸（核心）构成的复病毒的蛋白质壳体和病毒核酸（核心）构成的复合物，又称核衣壳合物，又称核衣壳包膜：包膜：一些复杂的病毒的核衣壳外还覆盖着一层脂蛋白一些复杂的病毒的核衣壳外还覆盖
8、着一层脂蛋白膜膜如烟草花叶病毒、脊髓灰质炎病毒等一些简单的病毒颗粒。如烟草花叶病毒、脊髓灰质炎病毒等一些简单的病毒颗粒。包膜包膜(脂蛋白膜脂蛋白膜)病毒病毒第18页，共36页，编辑于2022年，星期二 包膜的来源：包膜的来源：包膜是病毒以包膜是病毒以出出芽芽（buddingbudding）方式成熟时，由）方式成熟时，由细胞膜衍生而来的。病毒包膜的细胞膜衍生而来的。病毒包膜的基本结构与生物膜相似，是脂双基本结构与生物膜相似，是脂双层膜。在包膜形成时，细胞膜蛋层膜。在包膜形成时，细胞膜蛋白被病毒的包膜白被病毒的包膜糖蛋白糖蛋白取代。取代。包膜的功能：包膜的功能：维系毒粒结构，维系毒粒结构，保护病毒
9、核壳。保护病毒核壳。特别是病毒的特别是病毒的包包膜糖蛋白，膜糖蛋白，具有多种生物学活性具有多种生物学活性（表面抗原），是启动病毒感染（表面抗原），是启动病毒感染所必需的（吸附、侵入）。所必需的（吸附、侵入）。刺突：刺突：一些包膜或核衣壳上的一些包膜或核衣壳上的糖糖蛋白突起。蛋白突起。冠状病毒有两种包膜糖蛋白突起：一种是膜蛋白，即冠状病毒有两种包膜糖蛋白突起：一种是膜蛋白，即M M蛋白；另一种是蛋白；另一种是S S蛋白，两种突蛋白，两种突起蛋白均横穿病毒包膜。起蛋白均横穿病毒包膜。第19页，共36页，编辑于2022年，星期二（二）、毒粒的结构类型（二）、毒粒的结构类型四种主要结构类型四种主要结构
10、类型裸露的二十面体毒粒裸露的二十面体毒粒裸露的螺旋毒粒裸露的螺旋毒粒有包膜的二十面体毒粒有包膜的二十面体毒粒有包膜的螺旋毒粒有包膜的螺旋毒粒第20页，共36页，编辑于2022年，星期二三、毒粒的化学组成三、毒粒的化学组成基本化学组成是基本化学组成是核酸和蛋白质核酸和蛋白质。有包膜的病毒和某些无包膜的病毒还有有包膜的病毒和某些无包膜的病毒还有脂类和糖类脂类和糖类。有的病毒还有有的病毒还有聚胺类化学物、无机阳离子聚胺类化学物、无机阳离子等组份。等组份。病毒颗粒在化学上表现为病毒颗粒在化学上表现为核蛋白核蛋白。第21页，共36页，编辑于2022年，星期二（一）、病毒的核酸（一）、病毒的核酸核酸是病毒
11、的遗传物质；核酸是病毒的遗传物质；一种病毒的毒粒一种病毒的毒粒只含有一种核酸只含有一种核酸：DNADNA或是或是RNARNA；植物病毒绝大多数含植物病毒绝大多数含DNA;DNA;少数含少数含RNARNA；动物病毒一部分含动物病毒一部分含DNADNA，一部分含，一部分含RNARNA；细菌病毒普遍含细菌病毒普遍含DNADNA，含，含RNARNA的极少。的极少。除除逆转录病毒基因组为二倍体外，其它病毒的基因组都是单倍体。逆转录病毒基因组为二倍体外，其它病毒的基因组都是单倍体。第22页，共36页，编辑于2022年，星期二 单链单链DNADNA（ss DNAss DNA）双链双链DNADNA（ds DN
12、Ads DNA）单链单链RNARNA（ss RNAss RNA）双链双链RNARNA（ds RNAds RNA）病毒核病毒核酸类型酸类型1 1、病毒核酸类型、病毒核酸类型线状、环状线状、环状第23页，共36页，编辑于2022年，星期二规定：规定：RNARNA：可以作为可以作为mRNAmRNA直接进行直接进行翻译翻译 RNA:RNA:核苷酸序列与其核苷酸序列与其mRNAmRNA序列序列互补互补 DNADNA：核苷酸序列与核苷酸序列与mRNAmRNA序列序列相同相同 DNADNA：核苷酸序列与核苷酸序列与mRNAmRNA序列序列互补互补2 2、病毒核酸有正链（）和负链（、病毒核酸有正链（）和负链（
13、）的区分）的区分第24页，共36页，编辑于2022年，星期二 ()DNA()DNA大部分大部分DNADNA病毒病毒()RNA()RNA动物呼肠孤病毒动物呼肠孤病毒 ()DNA)DNA 大肠杆菌大肠杆菌 X174X174噬菌体噬菌体()RNA)RNA所有单链所有单链RNARNA病毒、大部分植物病毒病毒、大部分植物病毒 ()DNA()DNA腺病毒腺病毒()RNA ()RNA 流感病毒流感病毒第25页，共36页，编辑于2022年，星期二（二）、病毒的蛋白质（二）、病毒的蛋白质非结构蛋白非结构蛋白结构蛋白结构蛋白是构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒是构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需所必需的
14、蛋白质的蛋白质。包括。包括壳体蛋白、包膜蛋白和毒粒酶壳体蛋白、包膜蛋白和毒粒酶等。等。由病毒基因组编码，在病毒复制过程中产生由病毒基因组编码，在病毒复制过程中产生并并具有一定功能具有一定功能，但，但并不结合于毒粒中并不结合于毒粒中的蛋白的蛋白质。质。第26页，共36页，编辑于2022年，星期二一些简单病毒的壳体蛋白仅有一些简单病毒的壳体蛋白仅有一种或少数几种一种或少数几种蛋蛋白质构成；而一些复杂病毒则可多达白质构成；而一些复杂病毒则可多达2020余种余种。壳体蛋白的功能是壳体蛋白的功能是构成病毒的壳体，保护病毒的核构成病毒的壳体，保护病毒的核酸。酸。1、壳、壳 体体 蛋蛋 白白由一条或几条多肽
15、链折叠形成的蛋白质亚由一条或几条多肽链折叠形成的蛋白质亚基构成。基构成。第27页，共36页，编辑于2022年，星期二包括包括包膜糖蛋白和基质蛋白包膜糖蛋白和基质蛋白两类。两类。包膜糖蛋白包膜糖蛋白是病毒的主要是病毒的主要表面抗原表面抗原。基质蛋白基质蛋白具有具有支撑包膜，维持病毒结构的作用。支撑包膜，维持病毒结构的作用。2、包、包 膜膜 蛋蛋 白白 第28页，共36页，编辑于2022年，星期二如：流感病毒：如：流感病毒：在病毒包膜上的脂质分子如磷脂酰胆在病毒包膜上的脂质分子如磷脂酰胆碱碱(PC)(PC)。磷脂酰乙醇胺。磷脂酰乙醇胺(PE)(PE)、神经鞘、神经鞘磷脂磷脂(SM)(SM)主要位于
16、脂质双层膜的外层，主要位于脂质双层膜的外层，而磷脂酰丝氨酸而磷脂酰丝氨酸(PS)(PS)，磷脂酰肌醇，磷脂酰肌醇(PI)(PI)则主要位于脂质双层膜的内层。则主要位于脂质双层膜的内层。在流感病毒的包膜上有两个主要的突在流感病毒的包膜上有两个主要的突起物，即血凝素起物，即血凝素(HA)(HA)和神经氨酸酶和神经氨酸酶(NA)(NA)，它们由包膜内突出至包膜外。，它们由包膜内突出至包膜外。另外在包膜内表面还存在有基质蛋白另外在包膜内表面还存在有基质蛋白(matrix protein)(matrix protein)。病毒包膜的化学组成病毒包膜的化学组成第29页，共36页，编辑于2022年，星期二核
17、酸聚合酶核酸聚合酶反转录酶反转录酶溶菌酶溶菌酶神经氨酸酶：动物病毒释放时，打断糖蛋白和糖脂上的糖神经氨酸酶：动物病毒释放时，打断糖蛋白和糖脂上的糖苷键。苷键。3、毒、毒 粒粒 酶酶第30页，共36页，编辑于2022年，星期二2002-12 专科讲稿 HIV模型图模型图脂双层膜脂双层膜gp120gp41包膜糖蛋白p24衣壳蛋白p14内膜蛋白内膜蛋白p7核衣壳蛋白核衣壳蛋白逆转录酶逆转录酶蛋白酶蛋白酶整合酶整合酶第31页，共36页，编辑于2022年，星期二逆转录病毒的共同特性：逆转录病毒的共同特性：逆转录病毒的共同特性：逆转录病毒的共同特性：具有包膜，球形；具有包膜，球形；基因组为单股正链基因组为
18、单股正链RNARNA二聚体；二聚体；核心有逆转录酶；核心有逆转录酶；复制通过复制通过DNADNA中间体，能整合于细胞中间体，能整合于细胞DNADNA第32页，共36页，编辑于2022年，星期二（三）、病毒的脂类（三）、病毒的脂类 脂类构成了病毒脂类构成了病毒包膜的脂双层结构包膜的脂双层结构 。在在少数无包膜病毒少数无包膜病毒，如，如T T系噬菌体、系噬菌体、噬菌体的毒粒噬菌体的毒粒中也发现脂类的存在。中也发现脂类的存在。种类与含量均具有种类与含量均具有宿主细胞特异性宿主细胞特异性 第33页，共36页，编辑于2022年，星期二（四）、病毒的糖类（四）、病毒的糖类包膜病毒的包膜病毒的糖蛋白糖蛋白突
19、起突起：病毒糖蛋白和：病毒糖蛋白和糖脂中的寡糖侧链糖脂中的寡糖侧链内部糖蛋白或者糖基内部糖蛋白或者糖基化的化的壳体蛋白壳体蛋白组成与组成与宿主细胞相关宿主细胞相关 第34页，共36页，编辑于2022年，星期二（五）、其它组成（五）、其它组成动植物病毒、噬菌体的毒粒中：动植物病毒、噬菌体的毒粒中：阳离子化合物阳离子化合物如丁如丁二胺、亚精胺、精胺等；二胺、亚精胺、精胺等；某些植物病毒：某些植物病毒：金属阳离子金属阳离子，可能是病毒装配时从环，可能是病毒装配时从环境中获得的不恒定成分。境中获得的不恒定成分。第35页，共36页，编辑于2022年，星期二作作 业业1 1、什么是毒粒？毒粒的壳体结构有哪、什么是毒粒？毒粒的壳体结构有哪几种对称方式？几种对称方式？2 2、毒粒的化学组成成分有哪些？、毒粒的化学组成成分有哪些？第36页，共36页，编辑于2022年，星期二