第一章病毒

2020/7/171第一编微生物学基础第一章病毒2020/7/172环境微生物基础教学课件天津工业大学不利环境因子的影响原核微生物真核微生物微生物生理（酶，营养，代谢）繁殖生长生存因子微生物之间关系菌种保藏，退化复壮遗传和变异遗传变异基因重组遗传工程应用非细胞结构－病毒第一编微生物学基础2020/7/173环境微生物基础教学课件天津工业大学第一节病毒的特征第二节病毒的结构和组成第三节病毒的繁殖过程第四节病毒抵抗力及在污水处理中的去除效果第一章病毒2020/7/174第一节病毒的特征环境微生物基础教学课件天津工业大学0.2μm以下，形体微小。没有细胞结构，只含有蛋白质和核酸（DNA或RNA）。必须寄生在活的敏感宿主体内，离开宿主表现为不具生命特征的大分子。缺乏酶系统，由寄主提供原料、能量和生物合成场所进行增殖。1.特点2020/7/1752.分类环境微生物基础教学课件天津工业大学按专性宿主分类动物病毒寄生在动物和人体内，引起疾病如流感，肝炎，麻疹，脊髓灰质炎。植物病毒寄生在植物体内，如烟草花叶病毒，马铃薯块茎病毒，玉米条纹病毒。噬菌体寄生在细菌体内2020/7/176环境微生物基础教学课件天津工业大学腺病毒吸附在鸡红细胞上2020/7/177环境微生物基础教学课件天津工业大学脊髓灰质炎病毒造成的2020/7/178环境微生物基础教学课件天津工业大学被病毒感染的植物2020/7/1792020/7/1710环境微生物基础教学课件天津工业大学2020/7/1711环境微生物基础教学课件天津工业大学按核酸类型分类DNA病毒RNA病毒2020/7/1712环境微生物基础教学课件天津工业大学第二节病毒的形态和结构1.病毒的形态蝌蚪状(噬菌体)形态杆状或丝状，卵园形，砖形(大多为植物病毒)多面体或球形(大多为动物、真菌病毒)2020/7/1713环境微生物基础教学课件天津工业大学2020/7/1714环境微生物基础教学课件2.病毒的大小病毒和细菌的相对大小支原体痘病毒疱疹病毒流感病毒1μm葡萄球菌核糖核酸病毒以nm度量2020/7/1715环境微生物基础教学课件天津工业大学最大的病毒与最小的病毒天花病毒200×300nm脊髓灰质炎病毒28nm口蹄疫病毒10nm2020/7/1716环境微生物基础教学课件天津工业大学3.化学组成和结构衣壳核心包膜刺突成熟的或结构完整的有感染力的病毒体称为病毒粒子。被膜、囊膜或包膜：脂蛋白，磷脂，胆固醇核心：核酸，DNA或RNA衣壳：衣壳粒，一种或多种多肽链折叠而成的蛋白质病毒粒子基本构造核衣壳2020/7/1717环境微生物基础教学课件天津工业大学被膜、囊膜或包膜核心衣壳病毒粒子基本构造核衣壳各部分功能决定病毒的遗传。并以和对敏感宿主的感染力保护病毒；与敏感宿主细胞的亲和力；致病性，毒力和抗原性来自宿主细胞膜，被病毒改造，具有独特抗原性。2020/7/1718环境微生物基础教学课件天津工业大学•廿面体对称的结构(球状)•螺旋对称的结构（杆状)•复合对称的结构(蝌蚪状)4.典型的病毒粒子的构型-衣壳粒的构型2020/7/1719环境微生物基础教学课件天津工业大学腺病毒(ADENOVIRUS)——二十面体立体对称形状：二十面体12个顶角20个面30个边衣壳：252个衣壳粒12个五邻体，240个六邻体核心：dsDNA，线状腺质体2020/7/1720环境微生物基础教学课件天津工业大学烟草花叶病毒(TMV)---螺旋对称衣壳衣壳蛋白：占95%，2130个衣壳粒核心RNA：占5%，ssRNA300nm÷2.3nm/圈=130圈130圈×161/3个/圈=21302020/7/1721环境微生物基础教学课件天津工业大学T系噬菌体——复合对称头部尾部椭圆形20面体衣壳粒212个内含DNA和中心蛋白螺旋对称衣壳粒144个注射核酸的通道头尾部尾鞘尾钉（刺突）尾丝基板2020/7/17221.病毒感染寄主细胞进行繁殖的过程环境微生物基础教学课件天津工业大学第三节病毒的繁殖过程吸附侵入复制与装配释放2020/7/1723环境微生物基础教学课件天津工业大学1）吸附（adsorption）吸附位点：宿主细胞表面特定的部位，如细胞壁，鞭毛，纤毛等，成分脂蛋白、脂多糖。过程：随机碰撞、尾丝散开、固着、刺突插入、基板固定。大肠杆菌T4噬菌体头尾钉（刺突）尾部尾丝尾鞘2020/7/1724环境微生物基础教学课件天津工业大学2）侵入（penetration）尾部末端附着在敏感细胞的表面。尾丝固着于敏感细胞上，尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖产生一小孔。尾鞘收缩将尾髓压入细胞，头部的DNA通过尾髓被注入细菌细胞，蛋白质外壳则留在细胞外。2020/7/1725注入细胞后改变了宿主的代谢，抑制宿主DNA、RNA和蛋白质合成病毒DNA的遗传信息向宿主细胞发出“指令”，利用宿主的合成机构和物质复制病毒核酸并合成蛋白质。环境微生物基础教学课件天津工业大学3）复制与装配（replicationassembly）核酸和蛋白质聚集成新的噬菌体为装配过程。2020/7/1726噬菌体粒子成熟后，在其水解酶的作用下水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解而释放。一个宿主细胞可释放10-1000个噬菌体粒子。环境微生物基础教学课件天津工业大学4）释放2020/7/17271.病毒感染寄主细胞进行繁殖的过程环境微生物基础教学课件天津工业大学第三节病毒的繁殖过程2020/7/1728环境微生物基础教学课件天津工业大学2.病毒的溶原性(lysogeny)温和噬菌体(temperatephage)：侵入宿主细胞后，噬菌体DNA只鳌合到宿主的核染色体组上，和宿主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解。毒(烈)性噬菌体(virulentphase)：侵入宿主细胞并复制装配后引起宿主细胞裂解的噬菌体。两类噬菌体2020/7/1729环境微生物基础教学课件天津工业大学溶源细胞：含有温和噬菌体的宿主细胞。原(前)噬菌体：溶源细胞中的噬菌体（核酸）。2020/7/1730溶源性细胞的特点：溶源性是溶源性细菌的极其稳定的遗传特性。一定条件下自发裂解。诱发裂解（理化因子，如紫外线，X-射线、H2O2、丝裂霉素等处理）具免疫性：溶原性细胞对其本身产生的噬菌体不敏感。溶源性细菌的复愈：溶源性细胞有时消失了其中的原噬菌体，变成为非溶源细胞称之为溶源性细菌的复愈。环境微生物基础教学课件天津工业大学2020/7/1731环境微生物基础教学课件天津工业大学第四节病毒抵抗力及在污水处理中的去除效果物理因素温度光干燥2020/7/1732环境微生物基础教学课件天津工业大学宿主体外的病毒在55℃-65℃，在一小时灭活；低温-75℃可保存病毒。温度2020/7/1733紫外辐射可以灭活病毒的核酸。环境微生物基础教学课件天津工业大学光2020/7/1734干燥不利于病毒的存活。对于有被膜的病毒，干燥有利于存活。环境微生物基础教学课件天津工业大学干燥2020/7/1735环境微生物基础教学课件天津工业大学化学因素体内灭活物质体外灭活物质2020/7/1736抗体：病毒入侵有机体后，由机体产生的一种特异蛋白，抵抗入侵的外来病毒。干扰素：宿主体内产生的一种糖蛋白，用来抵抗入侵的病毒，干扰素诱导宿主产生抗病毒的蛋白来灭活病毒，阻断病毒的增殖。环境微生物基础教学课件天津工业大学体内灭活物质2020/7/1737环境微生物基础教学课件天津工业大学化学物质：酚、甲醛、醚、十二烷基磺酸钠、氯仿，去氧胆酸钠等脂溶剂；氯、溴、碘、乙醇、强酸强碱、臭氧等氧化剂。破坏病毒的蛋白质：酚、低渗缓冲溶液。破坏核酸：甲醛。破坏被膜：脂溶剂等。体外灭活物质2020/7/1738抗生素：大多数病毒对抗生素不敏感。藻类产生的抗菌物质:丙烯酸，多酚对病毒有灭活作用。环境微生物基础教学课件天津工业大学抗菌物质2020/7/1739环境微生物基础教学课件天津工业大学2.病毒在环境中的存活影响因素环境介质影响因素影响效果水体温度温度高相应存活时间短土壤温度和湿度温度高，湿度低不利空气干燥相对湿度小不利2020/7/1740污水处理中的病毒去除效果2020/7/1741污水处理中的病毒去除效果一级处理主要是物理过程，过滤，沉淀，除渣，对病毒的去除率低。二级处理生物处理，活性污泥处理法。除去90-99％的病毒。三级深度处理有絮凝，沉淀，过滤，消毒等，很好地去除病毒。2020/7/1742环境微生物基础教学课件天津工业大学1.病毒的特征——教学重点√掌握病毒的特点；病毒的分类2.病毒的结构和组成——教学重点掌握几种病毒的形态和立体构型；√病毒粒子的基本组成，各部分的化学成分。3.病毒的繁殖过程——教学难点√掌握病毒的繁殖过程；√溶源性噬菌体的概念4.病毒对外界的抵抗力——掌握√掌握几种环境因素（在环境介质中）对病毒的影响。本章总结2020/7/1743谢谢！