第5章非细胞微生物

一般类病毒被定义为： 一般类病毒被定义为： 类病毒是裸露的， 类病毒是裸露的，仅含一个低相对分子质量单链环 RNA分子的病原体 分子的病原体。 状RNA分子的病原体。 特征： 特征： • 含有具有单独侵染性的RNA组分 含有具有单独侵染性的RNA组分 RNA • 是寄生于高等生物细胞中一类最小的病原体，分 是寄生于高等生物细胞中一类最小的病原体， 子量约为己知最小病毒的l/l0。 子量约为己知最小病毒的l/l0 l/l • 代表：马铃薯纺锤块茎类病毒 代表：
朊病毒的发现在生物学界引起震惊， 朊病毒的发现在生物学界引起震惊，因为它与目前公 认的“中心法则” 认的“中心法则”即生物遗传信息流的方向是 蛋白质” “ DNA ? RNA →蛋白质”的传统观念相抵触。 蛋白质 的传统观念相抵触。 Pursiner 等人阐明羊瘙痒病的发病机制是由于朊病毒 分子构象的改变而致病。 分子构象的改变而致病。这一发现开辟了病因学的一 个新领域， 个新领域，可能对其他传染性海绵状脑病的发病原理 和病因性质，提供一条新的思路， 和病因性质，提供一条新的思路，对生物科学的发展 具有重大意义。 具有重大意义。
二、二十面体对称型： 二十面体对称型：
具有12个角 20个面 30条棱 条棱。 具有12个角、20个面 和30条棱。腺病毒的衣壳是典型的二 12个角、 十面体对称， 252个衣壳组成 没有包膜。 个衣壳组成， 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 DNA构成的 36500个 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。 核苷酸对。
5.1.2 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； 个体小，必需在电镜下观察； 不同病毒的大小差别很大； 不同病毒的大小差别很大； 毒粒的形状大致可分球形颗粒 或称拟球形颗粒) (或称拟球形颗粒)、杆状颗粒和 复杂形状颗粒（如蝌蚪状，卵形） 复杂形状颗粒（如蝌蚪状，卵形） 等少数几类。 等少数几类。 细菌病毒又称噬菌体，多为蝌 细菌病毒又称噬菌体， 蚪形，也有微球形和丝状的。 蚪形，也有微球形和丝状的。
分类
一般把病毒分为： 一般把病毒分为： 动物病毒 植物病毒 细菌病毒（噬菌体） 细菌病毒（噬菌体） 放线菌病毒（噬放线菌体） 放线菌病毒（噬放线菌体） 藻类病毒（噬藻类体） 藻类病毒（噬藻类体） 真菌病毒（噬真菌体） 真菌病毒（噬真菌体）等。
H5N1禽流感病毒攻击人体细胞 禽流感病毒攻击人体细胞
病毒的命名
病毒粒的对称结构
螺旋对称 二十面体对称 复合对称
三、 病毒的群体形态
噬菌体感染细菌后，连续重复感染使大量的细菌死亡， 噬菌体感染细菌后，连续重复感染使大量的细菌死亡，在培养 细菌的平板上，可以看到一个个透明不长细菌的小圆斑， 细菌的平板上，可以看到一个个透明不长细菌的小圆斑，称为
噬菌斑。
人工培养的单层动物细胞感染病毒后， 人工培养的单层动物细胞感染病毒后，也会形成类似噬菌斑的 动物病毒群体， 动物病毒群体，称为空斑。 单层动物细胞受到肿瘤病毒的感染后，会使动物细胞恶性增生， 单层动物细胞受到肿瘤病毒的感染后，会使动物细胞恶性增生， 形成类似细菌菌落的病灶， 形成类似细菌菌落的病灶，称为病斑。
烟草花叶病毒感染烟草后，在叶片上出现的一个个坏死的病灶， 烟草花叶病毒感染烟草后，在叶片上出现的一个个坏死的病灶， 称为枯斑。
5.1.3 三类典型形态的病毒及其代表
一、螺旋状对称型
烟草花叶病毒（ TMV） 烟草花叶病毒 （ TMV ） 呈直杆 300nm 15nm 状 ， 长 300nm ， 宽 15nm ， 中空 内径4nm， 158个氨基酸组成 内径 4nm ， 由 158 个氨基酸组成 一个皮鞋状的衣壳粒，相对分 一个皮鞋状的衣壳粒， 子量为 17500 ， 总共 2130 个衣 壳粒， 排列成130 圈螺旋， 130圈螺旋 壳粒 ， 排列成 130 圈螺旋 ， 核 酸核心是单链的RNA RNA， 酸核心是单链的 RNA ， 相对分 子质量为260 260万 含有6390 6390个 子质量为 260 万 ， 含有 6390 个 核苷酸， 核苷酸 ， 每 3 个核苷酸与一个 衣壳粒相结合， 衣壳粒相结合， 盘绕于蛋白质 的中空内径中。 的中空内径中。
目前病毒学分类常用的指标： 目前病毒学分类常用的指标：
*形态学指标：大小、形态、有无包膜、外壳对称性等 形态学指标：大小、形态、有无包膜、 形态学指标 *理化性质：相对质量、沉降系数、酸碱热稳定性等 理化性质：相对质量、沉降系数、 理化性质 *基因组特性：DNA或RNA、单链或双链、线状或环状等 基因组特性：DNA或RNA、单链或双链、 基因组特性 *蛋白质特性：有无转录酶、反转录酶；氨基酸同源性等 蛋白质特性：有无转录酶、反转录酶； 蛋白质特性 *宿主范围：宿主专一性；生长特性等 宿主范围：宿主专一性； 宿主范围 *抗原性：血清反应特点等 抗原性： 抗原性 *致病性：有无致病；传播方式；病理学特点等 致病性：有无致病；传播方式； 致病性
特 征 个体及小， 个体及小，能通过细菌滤器
无细胞结构， 无细胞结构，专性活细胞内寄生 没有酶或酶系统极不完全， 没有酶或酶系统极不完全，不能进行代谢活动 一般只含DNA或RNA， 一般只含DNA或RNA，外部包以蛋白质外壳 DNA 对抗生素不敏感， 对抗生素不敏感，对干扰素敏感 病毒是超显微的，光学显微镜下很难看到。 病毒是超显微的，光学显微镜下很难看到。它们在活细胞 外仅表现为化学大分子特征，一旦进入宿主细胞才具 因此甚至有人质疑病毒是否是生物。 有生命特征。因此甚至有人质疑病毒是否是生物。
二、 典型病毒的构造
基本成分 核酸—位于中心， 核酸 位于中心，称为核心 位于中心 蛋白质—包在核心周围形成衣壳 蛋白质 包在核心周围形成衣壳 核心和衣壳合称核衣 核心和衣壳合称核衣 和衣壳合称 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。 成的包膜。有的包膜 包膜 上还长有刺突 刺突。 上还长有刺突。
是病毒， 是病毒，而是一种游离的小分子 RNA 。从而提出了一
个新的概念—类病毒 (Viroid) 。在这个概念提出之前，人们一 个新的概念 类病毒 在这个概念提出之前， 直认为，由蛋白质和核酸两种生物多聚体构成的体系， 直认为，由蛋白质和核酸两种生物多聚体构成的体系，是原始 的生命体系，从未怀疑病毒是复杂生命体系的最低极限。 的生命体系，从未怀疑病毒是复杂生命体系的最低极限。
第五章 非细胞生物
非 细 胞 生 物
(真)病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分 病毒： 类病毒：只含具侵染性的RNA组分 类病毒：只含具侵染性的RNA组分 RNA 亚病毒 拟病毒：只含不具侵染性的RNA组分 拟病毒：只含不具侵染性的RNA组分 RNA 朊病毒： 朊病毒：只含蛋白质
5.1 病毒 5.1.1 病毒特征与分类
5.2.1、朊病毒（Virino） 、朊病毒（ ）
也称普立昂(prion),是自然界具有感染能力的有机物 也称普立昂(prion),是自然界具有感染能力的有机物 (prion),是自然界具有感染能力的
只含有蛋白组分 正常的普列昂蛋白在大脑和神经系统中普遍存在， 正常的普列昂蛋白在大脑和神经系统中普遍存在，而且并没有 什么明显的危害。 什么明显的危害。 正常普列昂（prion）蛋白发生变异后， 正常普列昂（prion）蛋白发生变异后，可转化成致病普列昂 (prion)蛋白 (prion)蛋白引发疾病。这些疾病在夺取受害者性命以前，使 。这些疾病在夺取受害者性命以前， 蛋白 其脑子变成类似海绵状的物质。 其脑子变成类似海绵状的物质。 牛类：疯牛病 牛类：
5.2.1、类病毒 (Viroid) 、
1971年，美国学者Diener及其同事在研究马铃薯纺锤块茎病病 年 美国学者 及其同事在研究马铃薯纺锤块茎病病 原时，观察到病原无病毒颗粒和抗原性、 原时，观察到病原无病毒颗粒和抗原性、对酚等有机溶剂不敏 感、耐热 (70 ℃ ~75 ℃ ) 、对高速离心稳定 ( 说明其低分子 量 ) 、对 RNA 酶敏感等特点。所有这些特点表明病原并不 酶敏感等特点。
没有明确规定，比较混乱， 没有明确规定，比较混乱，大都以
星形病毒

致病性（如痘病毒、疱疹病毒）、 致病性（如痘病毒、疱疹病毒）、 形态（如冠状病毒，弹状病毒，星形病毒）、 形态（如冠状病毒，弹状病毒，星形病毒）、 发现地或发现者（如科萨奇病毒， 发现地或发现者（如科萨奇病毒，Epstein Barr病毒）、 病毒）、 病毒 宿主（烟草花叶病毒，葡萄球菌噬菌体） 宿主（烟草花叶病毒，葡萄球菌噬菌体） 等特征命名
三、复合对称型：Ｔ偶数噬菌体 复合对称型：Ｔ偶数噬菌体 ：Ｔ
由头部（核心是双链线状DNA DNA） 颈部和尾部（尾鞘、 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 基板、刺突和尾丝）
5.2 亚病毒
是一类比病毒更为简单， 亚病毒 (subviruses) 是一类比病毒更为简单，仅具有 某种核酸或仅具有蛋白质， 某种核酸或仅具有蛋白质，能够侵染动植物的微小病 原体。 原体。 1971年 T.O.Diener阐明马铃薯纺锤形块茎病毒的病原 1971 年 阐明马铃薯纺锤形块茎病毒的病原 是一种具有感染性和自主复制能力的低分子RNA RNA（ 是一种具有感染性和自主复制能力的低分子 RNA （ 类 病毒） 病毒） 十年后又发现了拟病毒(Randles,1981) 十年后又发现了拟病毒(Randles,1981) 1982年Prusiner发现了朊病毒。 1982年Prusiner发现了朊病毒。 发现了朊病毒
5.2.1、拟病毒（Virusoids） 、拟病毒（ ）
• 又称类类病毒、壳内类病毒、卫星病毒等 又称类类病毒、壳内类病毒、 • 含有不具有单独侵染性的RNA组分，可以认为 含有不具有单独侵染性的RNA组分， RNA组分 是一类包裹在病毒体中的有缺陷的类病毒。 是一类包裹在病毒体中的有缺陷的类病毒。 • 被拟病毒感染的病毒叫辅助病毒 • 拟病毒必须依靠辅助病毒的存在才能复制。 拟病毒必须依靠辅助病毒的存在才能复制。 几乎都发现于植物病毒宿主中， 几乎都发现于植物病毒宿主中，但近年在动物病 比如丁型、乙型肝炎病毒） 毒（比如丁型、乙型肝炎病毒）中也有发现