临床执业医师《医学微生物学》基础知识（23）

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第二十三单元 病毒的基本性状

病毒的大小和结构

1.病毒的定义

病毒是一种体积微小，可以通过滤菌器，结构简单，只含有一种类型的核酸，DNA或RNA，必须寄生在活的和敏感的细胞内，以复制的方式进行增殖的非细胞型微生物。

2.病毒体的概念

完整的有感染性的病毒颗粒。

3.病毒的测量单位和病毒的形态

用于测量病毒大小的单位为纳米(nm)。各种病毒体的大小差别悬殊，最大的约300nm;最小的仅20nm;大多数病毒体小于150nm;病毒体形态多数呈球状或近似球状，少数为杆状丝状或子弹状，痘病毒呈砖块状，噬菌体则大多呈蝌蚪状。

病毒的结构和对称性

病毒体主要由核酸和蛋白质组成。核心为核酸，在核酸外围有蛋白质外壳，称衣壳。衣壳与核酸在一起称为核衣壳。有些病毒在核衣壳外面有包膜包围着。衣壳系由一定数量的壳粒组成。每个壳粒又是由一个或多个多肽分子组成。

根据壳粒的排列不同，病毒衣壳有下列几种对称类型：螺旋对称型;20面体立体对称型和复合对称型。

包膜是病毒在成熟过程中以出芽的方式向宿主细胞外释放时获得的，故含有宿主细胞膜或核膜的化学帆分。有些包膜表面有蛋白质性质的钉状突起，称为包膜子粒或刺突。

病毒的化学组成与功能

1.核酸

位于病毒体的中央，其化学帆分为DNA或RNA，藉此分DNA病毒或RNA病毒两大类。功能：(1)核酸构成病毒的基因组，为病毒的增殖、遗传和变异等功能提供遗传信息。(2)具有感染性：某些病毒的核酸有感染性。应用化学方法除去病毒衣壳蛋白后获得的核酸进入宿主细胞后能增殖，有感染性，称为感染性核酸。

2.蛋白质

(1)结构蛋白：由病毒的基因组编码，组成病毒体的蛋白成分，如病毒体的衣壳蛋白、基质蛋白和包膜蛋白。

(2)非结构蛋白：由病毒的基因组编码，但不参与病毒体构成的蛋白成分。可存在于病毒体内，如病毒的酶，也可存在于感染细胞。

(3)病毒结构蛋白有以下几种功能：①保护病毒核酸，避免环境中的核酸酶和其他理化因素对病毒核酸的破坏;②参与病毒的感染过程，衣壳蛋白和包膜上的蛋白突起能吸附至易感细胞受体，引起感染;③具有抗原性，病毒基因编码的衣壳蛋白和包膜蛋白具有良好的抗原性，能刺激机体产生免疫反应。

3.脂类和糖

病毒体的脂质主要存在于包膜中。有些病毒含有少量糖类，也是构成包膜的表面成分之一。因包膜存在脂质，故脂溶剂可除去包膜，使病毒失去感染性。

病毒的增殖

病毒缺少增殖所需的酶系统、能量和原材料，只能在有感受性的活细胞内进行增殖。病毒增殖的方式是以其基因为模板，合成与原来一样的基因。这种以病毒核酸分子为模板进行复制的方式称为自我复制。

从病毒进入宿主细胞开始，经过基因组复制，转录，翻译出相应的病毒蛋白质，最后释放出子代病毒，称为一个复制周期。人和动物病毒的复制周期主要包括吸附和穿入，脱壳，生物合成，组装成熟和释放四个步骤。

理化因素对病毒的影响

1.物理因素

(1)温度：大多数病毒耐冷不耐热，在0℃以下的温度，特别是在干冰温度(-70℃)和液氮温度(-196℃)下可长期保持其感染性。大多数病毒于50℃～60℃30分钟即被灭活。热对病毒的灭活作用，主要是使病毒衣壳蛋白和包膜病毒的糖蛋白刺突发生变性，因而阻止细菌吸附于宿主细胞。热也能破坏病毒复制所需的酶类，使病毒不能脱壳。

(2)pH：大多数病毒在pH6～8的范围之内比较稳定，而在pH5.0以下或pH9.0以上迅速灭活，但不同病毒时pH的耐受能力有很大的不同。

(3)射线：γ线和X线以及紫外线都能使病毒灭活。有些病毒经紫外线灭活后，若再用可见光照射，因激活酶的原因，可使灭活的病毒复活，故不宜用紫外线来制备灭活病毒疫苗。

2.化学因素

病毒对化学因素的抵抗力一般较细菌强，可能是病毒缺乏酶的原故。

(1)脂溶剂：包膜病毒的包膜包含脂质成分，易被乙醚、氯仿、去氧胆酸盐等脂溶剂所溶解。因此，包膜病毒进入人体消化道后，即被胆汁破坏。乙醚在脂溶剂中对病毒包膜具有最大的破坏作用，所以乙醚灭活试验可鉴别有包膜和无包膜病毒。

(2)氧化剂，卤素及其化合物：酚类能除去病毒蛋白衣壳;甲醛能破坏病毒的感染性保留抗原性，用于制备病毒灭活疫苗;70%乙醇和过氧乙酸均有消毒作用;抗生素对病毒无抑制作用。

朊粒

朊粒又称传染性蛋白粒子，最初还称朊病毒。其最主要成分是一种蛋白酶K抗性，不溶于去垢剂的PrPsc，至今未查到任何核酸。

正常人及动物脑组织基因亦编码一种与PrPsc相似的PrPC蛋白对蛋白酶K敏感溶于去垢剂。

PrPC与PrPsc的氨基酸序列相似，但二者分子构型不同。现认为PrPsc是PrPC的病理构型。PrPC通常情况下是无害的，但转变为PrPsc时即具有致病性和传染性。

朊粒在人和动物中引起传染性海绵状脑病，为一种潜伏期长，致死性中枢神经系统的慢性退化性疾病。主要包括人的震颤病或库鲁病，克-雅病及其变种，格-斯综合征，致死性家庭失眠症;动物的羊瘙痒病、牛海绵状脑病或疯牛病等。