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医学病毒学MedicalVirology

绪言

一.病毒的基本概念

病毒（Virus）是一类非细胞型微生物。主要有以下列基本特征：（1）个体微小，可通过除菌滤器，大多数病毒必须用电镜才能看见；（2）结构简单，仅具有一种类型的核酸，或DNA或RNA；（3）严格的活细胞（真核或原核细胞）内自我复制增殖；（4）具有受体连结蛋白(receptorbindingprotein)，与敏感细胞表面的病毒受体连结，进而感染细胞。

二.病毒在生命科学中的重要意义:

1.病毒性传染病仍对人类健康造成严重威胁.

2.某些病毒与人类恶性肿瘤的发生有关

3.病毒---基因工程研究的重要载体

第二十三章病毒的基本形状

[目的要求]

掌握病毒的结构、化学组成与生物学功能。

掌握病毒复制周期各步骤的要点，缺损病毒的概念。熟悉病毒遗传变异机理及特点。

熟悉亚病毒：类病毒、拟病毒，掌握朊粒的概念。[教学学时]4学时。

第一节病毒的大小与结构

一.大小与形态:

(一)大小

病毒个体微小，测量病毒大小的单位是毫微米（nm），即1/1000微米。大型病毒（如牛痘苗病毒）约200～300nm；中型病毒（如流感病毒）约100nm；小型病毒（如脊髓灰质炎病毒）仅20～30nm。研究病毒大小可用高分辩率电子显微镜，放大几万到几十万倍直接测量；也可用分级过滤法，根据它可通过的超滤膜孔径估计其大小；或用超速离心法，根据病毒大小，形状与沉降速度之间的关系，推算其大小。

（二）病毒体电镜观察有五种形态（图21-1）；

1．球形(Sphericity)大多数人类和动物病毒为球形，如脊髓灰质炎病毒、疱疹病毒及腺病毒等。

2．丝形(Filament)多见于植物病毒，如烟草花叶病病毒等。人类某些病毒（如流感病毒）有时也可形成丝形。

3．弹形(Bullet-shape)形似子弹头，如狂犬病病毒等，其他多为植物病毒。

4．砖形(Brick-shape)如痘病毒（无花病毒、牛痘苗病毒等）。其实大多数呈卵圆形或“菠萝形”。

5．蝌蚪形(Tadpole-shape)由一卵圆形的头及一条细长的尾组成，如噬菌体。

图21-1各种主要病毒的形态与大小比较（模式图）

二.结构与化学组成:

病毒体(virion):一个成熟有感染性的病毒颗粒称“病毒体”。病毒的基本结构：核心、衣壳、包膜。

(一)核心:位于病毒体的中心，由一种类型的核酸构成，含DNA的称为DNA病毒。含RNA的称为RNA病毒。

1.化学组成:DNA:dsDNA,ssDNA

RNA:+ssRNA,-ssRNA;dsRNA

DNA病毒核酸多为双股（除微小病毒外），RNA病毒核酶酸多为单股（除呼肠孤病毒外）2.功能:

(1)病毒的基因组：病毒核酸也称基因组（Genome），最大的痘病毒(Poxvirus)含有数百个基因，最小的微小病毒(Parvovirus)仅有3-4个基因。根据核酸构形及极性可分为环状、线状、分节段以及正链、负链等不同类型，对进一步阐明病毒的复制机理和病毒分类有重要意义。

(2)感染性核酸：核酸蕴藏着病毒遗传信息，若用酚或其他蛋白酶降解剂去除病毒的蛋白质衣壳，提取核酸并转染或导入宿主细胞，可产生与亲代病毒生物学性质一致的子代病毒，从而证实核酸的功能是遗传信息的储藏所，主导病毒的生命活动，形态发生，遗传变异和感染性。

(二).衣壳(capsid):在核酸的外面紧密包绕着一层蛋白质外衣，即病毒的“衣壳”。

1.化学组成:蛋白质(壳微粒)：衣壳是由许多“壳微粒(Capsomere)”按一定几何构型集结

而成，壳微米在电镜下可见，是病毒衣壳的形态学亚单位，它由一至数条结构多肽能成。2.对称形式:二十面体对称,螺旋对称,复合对称

根据壳微粒的排列方式将病毒构形区分为：ˊ立体对称（Cubicsymmetry），形成20个等边三角形的面，12个顶和30条棱，具有五、三、二重轴旋转对称性，如腺病毒、脊髓灰质炎病毒等；ˊ螺旋对称(Helicalsymmetry)，壳微粒沿螺旋形盘红色的核酸呈规则地重复排列，通过中心轴旋转对称，图21-2，如正粘病毒，副粘病毒及弹状病毒等；ˊ复合对称(Complexsymmetry)，同时具有或不具有两种对称性的病毒，如痘病毒与噬菌体。

图21-2螺旋对称病毒颗粒的核衣壳

3.功能:（1）致密稳定的衣壳结构除赋予病毒固有的形状外，还可保护内部核酸