第五章 非细胞生物病毒的形态结构及功能.ppt

噬菌体在自然界广泛存在，在1995年发表的ICTV的病毒分类与命名第六次报告中共报道了4000余种，分别划归为49个病毒科. 据Bradley(1967)归纳，噬菌体共有六类形态。 化学组成：噬菌体主要由核酸和蛋白质组成。核酸为噬菌体的遗传物质，为DNA或RNA，并由此将噬菌体分成DNA噬菌体和RNA噬菌体。蛋白质构成噬菌体头部的衣壳及尾部，起着保护核算的作用，并决定噬菌体外形和表面特征。 抗原性：噬菌体具有抗原性，能刺激机体产生特异性抗体。 抵抗力：噬菌体对理化因素及多数化学消毒剂的抵抗力比一般细菌的繁殖体强，75 ℃30min灭活。噬菌体能耐受低温和冰冻，但对紫外线和X射线敏感。 噬菌体的吸附（Absorption) 吸附是噬菌体侵染宿主细胞的第一步 吸附过程决定于：1）细胞表面受点的结构； 2）噬菌体的吸附器官 吸附过程为噬菌体的吸附器官于敏感细菌细胞表面的敏感接受点相互特异性的互补不可逆接合 一种细菌细胞表面可被多种和多个噬菌体吸附感染。据测定，一个细菌细胞表面可被250~ 360个噬菌体吸附达到饱和量 吸附受环境因子温度、pH、阳离子浓度等影响 噬菌体的吸附与侵染图 侵染即注入核酸 噬菌体以其尾部固着于敏感细菌细胞表面后，将尾丝展开固着于细胞，尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖，使细胞壁产生一个小孔，然后尾鞘收缩，将头部的核酸通过中空的尾髓压入细胞内，而蛋白质外壳则留在细胞外。此过程可在几十秒内完成 通常一种细菌可受到几种噬菌体的侵染，但细菌细胞一般只允许一种噬菌体进入细胞。往往先进入的噬菌体可排斥或抑制后进入者。即使进入了，也不能增殖而消亡 尾鞘并不是侵染的必备条件，无尾鞘者也可有效侵染，但有尾鞘者可提高侵染效率 包括噬菌体DNA的复制和蛋白质的合成 DNA的复制：噬菌体进入细胞后立即以噬菌体DNA为模板，利用细菌原有的RNA合成酶合成早期的mRNA，由早期mRNA翻译成早期蛋白质。这些早期蛋白质是病毒复制所需的酶及抑制细胞代谢的调节蛋白 在这些酶催化下，以亲代DNA为模板，半保留复制出子代DNA 在DNA开始复制后转录的mRNA为晚期mRNA，再由晚期mRNA翻译成晚期蛋白质即噬菌体外壳的结构蛋白，如头部蛋白质、尾部蛋白质 此时为潜伏期，在细胞内还观察不到噬菌体粒子 潜伏期（Latent period）是指噬菌体西于宿主细胞至宿主细胞裂解，释放噬菌体的最短时间 噬菌体的应用： 3.用于临床治疗传染病：但由于噬菌体过于专一，限制了噬菌体在临床上的广泛应用。 4.检验植物病原菌 5.测定辐射剂量 溶原性细菌的特点： 可稳定遗传：子代细菌都含有原噬菌体，均具有溶原性。 可自发裂解：温和噬菌体的核酸也可从宿主DNA上脱落下来，恢复原来的状态，进行大量的复制，变成烈性噬菌体，自发裂解几率10-2～10-5 。 可诱导裂解：用化学、物理方法诱导 具有“免疫性”：溶原菌对其本身产生的噬菌体或外来的同源的噬菌体不敏感，对同源噬菌体具免疫性，对非同源噬菌体没有免疫性。 可复愈：自然遗失前噬菌体，但不发生自发裂解和诱导裂解 溶源转变：由于溶原菌整合了温和噬菌体的核酸而使自己产生一些新的生理特征。 （三）、噬菌体的危害和应用 噬菌体的危害： 主要是引起发酵中的噬菌体污染 例：丙酮、丁醇发酵中的噬菌体污染 抗生素发酵中的噬菌体污染 食品工业上的噬菌体污染 防治： 控制活菌排放 选育抗性生产菌株 生产中轮换使用菌种 药物防治例如用金霉素、四环素等。 * 第五章 病毒 一、 病毒的一般特性 二、 噬菌体 一、 病毒的一般特性 1、病毒的概念： 病毒：是一类超显微的非细胞生物,每一种病毒只含有一种核酸;它们只能在活细胞内营专性寄生;在离体条件下,它们以无生命的化学大分子状态存在. 病毒粒子：完整的、具有感染性的病毒颗粒。 2、病毒的基本特点 个体极小（以nm计），能通过滤菌器，形态多样，有球状、杆状、复合型。 无细胞结构，主要由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一种核酸，核酸以单链或双链形式存在。 生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。 病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的。 对抗生素不敏感，对干扰素敏感。 3、病毒的形态构造及化学组成 （1）、形态 （2）化学组成 主要由核酸和蛋白质组成。较复杂的病毒还含有脂类、多糖等。 （3）结构 核衣壳（基本构造） 核心：由DNA或RNA构成 病 衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成 毒 包膜（非基本结构）：由类脂或脂蛋白构成