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病毒的结构有二种,一是基本结构,为所有病毒所必备:一是辅助结构。为某些病毒所特有。它们各有特殊的生物学功能, (一)病毒的基本结构 L,含RNA的称为RNA病毒.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)· 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。 核酸蕴藏着病毒遗传信息,若用酚或其他蛋白离降解剂去除病毒的蛋白质衣壳,捉取核酸井转染或导入店主细跑,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。 2.衣亮(Ca即sid)在核酸的外面累密包绕着一层蛋白质外衣,即病毒的衣壳”,衣壳是由许多“壳微粒(Caps0mcre)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。根据壳微粒的排列方式将病毒构形区分为:@立体对 称(Cubic symmetry),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(图21-2),如豫病毒.背髓灰质炎病 毒等:⑦螟旋对称(Helical symmetry),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21-3,如正粘病毒,副粘病 毒及弹状病毒等;③复合对称(Complex5 ymmetry),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-), 图212瑰向毒结构的模式图 蛋白历衣壳的功能是:(1)致密稳定的衣壳结构除赋予病毒固有的形状外,还可保护内部核酸免清外环境(如血流)中核酸璃的破坏 (2)衣壳巫白质是病毒基因产物,具有病毒特异的抗原性,可树激机体产生抗原病志免疫应答;(③)具有蜡助感染作用,病毒表面特异性受 体边连结蛋白与细孢表面相应受体有特殊的亲和力,是病毒选择性吸附宿主细胞并建立感染灶的首要步骤 病的核酸与衣壳组成核衣壳(Nuc。 Pd),最简单的病毒就是裸露的核衣壳,如脊随灰质炎病毒等。有囊膜的病毒核衣壳又称为核 心 )病毒的辅助结构 图213螺旋对称病毒颗粒的核衣壳 1.囊膜(Evcl0p©)某些病毒,如虫煤病毒、人类免疫缺陷病毒.疱疹病毒等,在核衣壳外包绕着一层含脂蛋白的外膜,称为囊膜。囊 膜中含有双层脂质、多糖和蛋白质,其中蛋白质具有病志特异性,常与多糖构成糖蛋白糖蛋白亚单位,嵌合在脂质层,表面呈棘状突起, 称“刺突(Spike)或囊微粒(Peplomer)”,它们位于病毒体的表面,有高度的抗原性,井能选择性地与宿主细胞受体结合,促使病毒囊膜与宿主细 抱膜融合,感染性核衣壳进入泡内而导致感染。囊膜中的脂质与宿主细胞膜或核膜成分相似,证明病毒是以“出芽方式,从宿主细跑内释放过 程中获得了细胞要或核膜成分。有囊膜病毒对据溶剂和其他有机溶剂敏感,失去囊膜后使丧失了感染性。 2.触须样纤维Fb©)腺病毒是难一具有触须样纤维的病毒,腺病毒的触须样纤维是由线状聚合多肽和一球形末端蛋白所组成,位于衣壳的 各个顶角(图21-2)。该纤维吸附到敏感细胞上,抑制宿主细胞蛋白质代谢,与致病作用有关.此外,还可凝集某些动物红细胞。 3.病毒携带的南某些病毒核心中带有催化病毒核酸合成的裤,如流感病毒带有RNA的RNA聚合裤,这些病毒在宿主细胞内要靠它们携带 的酶合成感染性核酸。 了解病毒的形态结构、化学组成及功能,不仅对病毒的分类和鉴定有重要意义,同时也有助于理解病毒的宿主范国,致病作用及亚单位疫 苗的研制。 第二节病毒的增殖 病毒体在细胞外是处于静止状态,基本上与无生命的物质相似,当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。由于病毒缺少完整的裤系统,不 具有合成白身成份的原料和能量,也没有核塘体,因此决定了它的专性寄生性,必须侵入感的宿主细跑,依靠宿主细胞的系统原料和能 量复制病毒的核酸,借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质。病毒这种增殖的方式叫做复制(Replicatm)”,病毒复制的过程分为吸附 穿入脱壳、生物合成及装配释放五个步覆,又称复制周朋(Replicatie cycle). 一、吸附病毒的结构有二种,一是基本结构,为所有病毒所必备;一是辅助结构,为某些病毒所特有。它们各有特殊的生物学功能。 (一)病毒的基本结构 1.含RNA的称为RNA病毒。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)。 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。 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。 2.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”。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。根据壳微粒的排列方式将病毒构形区分为:①立体对 称(Cubic symmetry),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(图21-2),如腺病毒、脊髓灰质炎病 毒等;②螺旋对称(Helical symmetry),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21-3,如正粘病毒,副粘病 毒及弹状病毒等;③ 复合对称 (Complex symmetry),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21-1)。 图21-2 腺病毒结构的模式图 蛋白质衣壳的功能是:(1)致密稳定的衣壳结构除赋予病毒固有的形状外,还可保护内部核酸免遭外环境(如血流)中核酸酶的破坏; (2)衣壳蛋白质是病毒基因产物,具有病毒特异的抗原性,可刺激机体产生抗原病毒免疫应答;(3)具有辅助感染作用,病毒表面特异性受 体边连结蛋白与细胞表面相应受体有特殊的亲和力,是病毒选择性吸附宿主细胞并建立感染灶的首要步骤。 病毒的核酸与衣壳组成核衣壳(Nucleocapsid),最简单的病毒就是裸露的核衣壳,如脊髓灰质炎病毒等。有囊膜的病毒核衣壳又称为核 心(core)。 (二)病毒的辅助结构 图21-3 螺旋对称病毒颗粒的核衣壳 1.囊膜(Envelope)某些病毒,如虫媒病毒、人类免疫缺陷病毒、疱疹病毒等,在核衣壳外包绕着一层含脂蛋白的外膜,称为“囊膜”。囊 膜中含有双层脂质、多糖和蛋白质,其中蛋白质具有病毒特异性,常与多糖构成糖蛋白糖蛋白亚单位,嵌合在脂质层,表面呈棘状突起, 称“剌突(Spike)或囊微粒(Peplomer)”。它们位于病毒体的表面,有高度的抗原性,并能选择性地与宿主细胞受体结合,促使病毒囊膜与宿主细 胞膜融合,感染性核衣壳进入胞内而导致感染。囊膜中的脂质与宿主细胞膜或核膜成分相似,证明病毒是以“出芽”方式,从宿主细胞内释放过 程中获得了细胞膜或核膜成分。有囊膜病毒对脂溶剂和其他有机溶剂敏感,失去囊膜后便丧失了感染性。 2.触须样纤维(Fiber)腺病毒是唯一具有触须样纤维的病毒,腺病毒的触须样纤维是由线状聚合多肽和一球形末端蛋白所组成,位于衣壳的 各个顶角(图21-2)。该纤维吸附到敏感细胞上,抑制宿主细胞蛋白质代谢,与致病作用有关。此外,还可凝集某些动物红细胞。 3.病毒携带的酶某些病毒核心中带有催化病毒核酸合成的酶,如流感病毒带有RNA的RNA聚合酶,这些病毒在宿主细胞内要靠它们携带 的酶合成感染性核酸。 了解病毒的形态结构、化学组成及功能,不仅对病毒的分类和鉴定有重要意义,同时也有助于理解病毒的宿主范围,致病作用及亚单位疫 苗的研制。 第二节 病毒的增殖 病毒体在细胞外是处于静止状态,基本上与无生命的物质相似,当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。由于病毒缺少完整的酶系统,不 具有合成自身成份的原料和能量,也没有核糖体,因此决定了它的专性寄生性,必须侵入易感的宿主细胞,依靠宿主细胞的酶系统、原料和能 量复制病毒的核酸,借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质。病毒这种增殖的方式叫做“复制(Replication)”。病毒复制的过程分为吸附、 穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤,又称复制周期(Replication cycle)。 一、吸附
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