导图社区 病毒学3.1 病毒的形态结构
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病毒学3.1 病毒的形态结构
1. 基本结构
（囊膜）
（不一定存在）
功能：保护
核衣壳
衣壳
蛋白亚单位→蛋白质亚基/原体→壳粒→衣壳
功能：保护、介导、抗原性
核心
功能：决定遗传、变异和复制
基因→核酸
2. 概念
蛋白亚单位
protein subunit
指一条特殊折叠的多肽链
例如脊髓灰质炎病毒的VP1蛋白
蛋白质亚基/原体（结构单位）
protomer（structure unit）
由一种或多种不同蛋白亚单位聚合形成的病毒衣壳组件
壳粒（形态单位）
capsomer（morphological unit）
一定数目的结构单位以特殊的方式聚集形成
在电镜下可见
通常由5-6个原体聚集形成，分别称为五聚体和六聚体
capsid
包围着病毒核酸及其结合蛋白构成的蛋白质鞘
由许多原体以次级键结合形成
具有保护病毒核酸的作用，也是病毒核酸由一个宿主细胞转移至另一个的工具
功能
包装或冷凝
保护核酸
核酸在细胞间转运
提供特异性
提供抗原性
core
由病毒核酸及其结合蛋白组成，位于病毒体中心
一些简单病毒的核酸无结合蛋白
一些复杂病毒的核心被称为类核(nucleoid）
nucleocapsid
衣壳和核心一起构成的复合物
刺突或囊膜子粒
spike/peplomere
病毒粒子表面的糖蛋白凸起
判断：没有囊膜的病毒一定没有刺突（错误）
举例：腺病毒
病毒粒子
virion
形态学上成熟的病毒个体
对于有囊膜的病毒，指核衣壳获得囊膜后的全体结构
对于无囊膜的病毒，是成熟的核酸与衣壳的复合体
病毒粒子是病毒由细胞到细胞，宿主到宿主的传播方式
3. 病毒的大小
病毒大小的测量单位为纳米
大小范围15-400nm，多数40-200nm
＜50nm，小型病毒
举例：甲型肝炎病毒（HAV）
50-150nm，中型病毒
举例：流感病毒（Influenza virus）
＞150nm，大型病毒
举例：痘病毒（Poxvirus）
病毒的观察工具为电子显微镜
补充：支原体、立克次氏体、衣原体、细菌、病毒的比较
4. 病毒的形状
病毒的整体形态
球形（多数动物病毒）
拟球形颗粒
举例：疱疹病毒
等轴颗粒（无囊膜的球形颗粒）
杆状（多数植物病毒）
直杆状
举例：烟草花叶病毒
弯曲杆状
举例：马铃薯Y病毒（PVY）
丝状
举例：埃博拉病毒（EBoV）
举例：甜菜黄化病毒
复杂形状
蝌蚪状
举例：有尾噬菌体
砖形或卵形
举例：痘病毒
多条形
举例：流感病毒
刚从病灶组织中分离出来时形状复杂，但实验室培养一段时间后多呈球形
病毒的壳体结构
病毒的五种基本结构类型
裸露的二十面体
囊膜包裹的二十面体
立体对称
裸露的螺旋
囊膜包裹的螺旋
螺旋对称
复合结构
(二十面体对称， isometric symmetry)
5、3、2构型，或5、3、2次轴对称，有12顶点，30个棱
在动物DNA病毒中，除痘病毒外，其余的都为二十面体对称，并且呈二十面体对称的病毒多无囊膜
六邻体/六聚体
都在面上
由6个蛋白质亚基聚集形成的壳粒，与其它6个壳粒相邻
五邻体/五聚体
都在顶点上
由5个蛋白质亚基聚集形成的壳粒，与其它5个壳粒相邻
五邻体和六邻体的位置图解
判断：五邻体不仅仅存在于顶点上（错误）
正二十面体的几何意义
对称方式
以顶点为对称点五次对称
以顶点为轴旋转 72°，其形不变，要转5 次复位
以三角面的中心为对称点三次对称
以面为中心，旋转 120°，其形不变，要转 3 次复位
以棱的中心为对称点二次对称
以棱为中心，旋转 180°，其形不变，要转 2 次复位
多为有囊膜的病毒
在动物病毒中螺旋对称的病毒均属有囊膜的单股 RNA 病毒
复合对称
分类
由二十面体对称和螺旋对称两部分连接形成
由二十面体对称和螺旋对称两部分组成
由不规则二十面体构成
举例：T-偶数噬菌体
由两个半个二十面体通过一短六棱柱连接形成
由二十面体和内部可能为螺旋对称的核心构成
举例：逆转录病毒
衣壳无明显的对称形式
具有两层壳体
举例：呼肠孤病毒
呼肠孤病毒无囊膜，双层衣壳
具有二层壳体和两层质膜结构
举例：非洲猪瘟病毒
非洲猪瘟病毒独有的结构特征：5层（外囊膜、衣壳、双层内囊膜、核壳（核心壳体）和核心双链DNA基因组）
病毒的囊膜结构
病毒可能有囊膜，也可能没有
包膜病毒：有囊膜的病毒
只有在囊膜完整的情况下才容易感染，识别宿主细胞受体的病毒附着蛋白在病毒囊膜中
破坏囊膜的药剂可以降低病毒的传染性
裸露病毒：无囊膜的病毒
囊膜
囊膜来源于宿主囊膜来源于宿主细胞膜或细胞器膜出芽，若释放方式为细胞出芽，则病毒释放不一定会杀死宿主细胞
出芽释放的病毒可能造成持续感染
由脂质双分子层和蛋白质构成，且蛋白质中至少有一种包含蛋白编码，这赋予了病毒抗原性
刺突（spike）/囊膜子粒（peplomere）
肽是病毒衣壳或病毒包膜上的糖蛋白刺突
只会与宿主细胞上的某些受体结合
对宿主的特异性和病毒的感染性都是必不可少的
支原体
大小200-250nm
无细胞壁
无固定形态
可通过细胞滤器
常导致细胞培养污染
