病毒(virus):是一类形体极微小,结构极简单,只含一种核酸(DNA或RNA),严格活细胞内寄生的非细胞型微生物。(与其他微生物的区别,见教材P75 表5-1)
病毒与人类关系非常密切:①人类传染病75%由病毒引起;②有些病毒传染性极强,可引起世界大流行;③有些病毒可引起持续性感染;④有些病毒与肿瘤和自身免疫性疾病的发生密切相关;⑤新的病毒还不断地被发现;因此病毒是非常重要的致病性微生物,病毒性疾病的防治已成为人类关注的热点。
医学病毒学(medical virology) 是研究病毒与人类疾病关系的一门科学,主要研究人类病毒的生物学特性、致病性、免疫性、诊断方法和防治原则,目的是为了更有效地防治和控制病毒性疾病,保障人类的健康。
一、病毒的大小与形态:
病毒体(virion):指结构完整成熟并具有感染性的病毒颗粒。
形体: 非常微小,可通过滤菌器。
测量单位:纳米(nm),病毒大小为20一300nm范围之间。
观察工具:电子显微镜,需放大数千、数万倍来观察。
病毒基本形态有五种。
球形(近似球形),如人类及动物病毒
杆形(丝状),如植物病毒
弹形,如狂犬病毒
砖形,如痘病毒
蝌蚪形,如细菌病毒(噬菌体)
二、病毒的结构与化学组成:
病毒结构与功能
病毒体主要结构由核心和衣壳构成核衣壳(nuc1eocapsid),有些病毒还有包膜。
1.核心(core)位于病毒体中心。
化学成分:主要为核酸(DNA或RNA),构成病毒的基因组。
功能:携带遗传信息,控制生命特征。
2.衣壳(capsid),核心外围的一层结构。化学成分:为蛋白质。
基本结构单位:壳粒(capsomere),由一些多肽分子构成,多肽分子又称结构亚单位,或化学亚单位。每个壳粒称为一个形态亚单位。壳粒有几种排列方式:
①螺旋对称型(helical symmetry):壳粒沿螺旋形的核酸链外侧对称排列。
②20面体立体对称型(icosahedral symmetry):核酸浓集于中心,外周由一定数量的壳粒组成具有20个面(每个面呈等边三角形)、12个顶、30个棱的立体结构,呈20面体立体对称。
③复合对称型(complex symmetry):其衣壳既有螺旋对称部分,也有20面体立体对称部分,如痘病毒和噬菌体等。
功 能:①保护核心。
②介导病毒吸附细胞,与感染有关。
③具有抗原性,是重要的病毒抗原。
④衣壳所含壳粒数目及排列方式,可作为病毒鉴别和分类的依据。
3.包膜(envelope) 有些病毒体最外面还有一层膜包绕,称为包膜。
据此可以把病毒分为 无包膜病毒:只有核心和衣壳部分,亦称“核衣壳”。有包膜病毒:有核心、衣壳和包膜。
包膜是病毒在宿主细胞内复制成熟后,以出芽方式向细胞外释放时获得的细胞膜(或核膜)成分,其上镶嵌有病毒基因组编码的蛋白质,呈刺状的突起。称为包膜子粒或刺突。
化学成分:脂类(磷脂,胆固醇及少量甘油三酸酯)及多糖,均来自宿主细胞。包膜蛋白多为病毒基因组编码。
功能:①保护核衣壳;
②介导病毒吸附宿主细胞,与感染有关;
③构成病毒表面抗原,诱发机体免疫应答;
④包膜的有无可作为鉴定病毒的依据。
(二)病毒核酸
1.位于病毒体的核心,且仅含一种核酸(DNA或RNA);
2.存在形式具多样性,线型和环型,构成有单链、双链和分阶段核酸;
3.大小差别悬殊,5kb-400kb;
4.携带病毒的全部遗传信息,具有感染性;
5.有重叠基因存在,病毒基因组中基因排列相互重叠;
6.病毒结构简单,常被用作分子生物学中研究基因的工具及基因工程中的基因载体。