1-环境工程微生物学讲稿

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1、课程名称：《环境工程微生物学》第1讲次授课题目第一章非细胞微生物—病毒本讲目的要求及重点难点：【目的要求】使学生掌握病毒概念、化学组成及繁殖过程；理解病毒的特点、分类及形态；熟悉影响病毒的物理化学因子。【重点】病毒概念、化学组成及繁殖过程。【难点】病毒繁殖过程。内容【本讲课程的引入】微生物学中，将其是否具有细胞结构分成细胞生物和非细胞生物，我们今天要学习的便是非细胞微生物—病毒。由于病毒特殊的结构和形态及其生活习性，按照六界学说，把病毒列为单独的一个界，即病毒界。病毒个体极小（<0.2µ），只有在电子显微镜下才能看见病毒的庐山真面目，而且病毒不具有细胞结构。【本讲课

2、程的内容】第一节病毒的一般特征及其分类一、病毒的特点1.没有细胞结构，大多数由蛋白质和核酸组成，有的含有类脂质、多糖等，只有一种核酸（DNA或RNA）。2.专性寄生病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。3.体积极小，形态多样二、病毒的分类病毒有自己单独的分类系统，其分类依据主要有：病毒的宿主、所致疾病、核酸种类、病毒粒子的大小、病毒的结构、有无被膜等。根据病毒不同的专性宿主，可把病毒分为：动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线

3、菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻类体）、真菌病毒（噬真菌体）也可以按照所致的疾病进行分类按核酸分类，可把病毒分为：DNA病毒和RNA病毒。第二节病毒的形态与结构一、病毒的形态和大小病毒的形状多样，依种类不同而不同球状，卵圆形，砖形，……（动物病毒）杆状，丝状，……　（植物病毒）蝌蚪状，丝状，……（噬菌体）病毒的大小常用纳米来表示（=10-9m）。如：痘病毒100nm×200nm×300nm，为砖形；口蹄疫病毒直径为22nm。二、病毒的化学组成和结构（1）病毒的化学组成（大多数病毒由蛋白质和核酸组成，有的含有类脂质、多糖等。（2）病毒的结构（病毒没有细胞结构，却有

4、其自身特有的结构。整个病毒体分两个部分：蛋白质衣壳和核酸内芯。（病毒粒子有两类：一种是不具被膜（囊膜）的裸露病毒粒子；另一种有被膜包围的病毒粒子。（最简单的病毒只有核酸，不具蛋白质，如寄生在植物体内的类病毒和拟病毒，只有RNA。病毒粒子结构图，大肠杆菌图病毒的蛋白质和核酸各有不同的功能：蛋白质：主要是保护作用、决定特异性及决定致病性、毒力和抗原性等。核酸：DNA或RNA，决定遗传、变异和对宿主细胞的感染力。有些病毒具有被膜（囊膜），其中还含有类脂质（磷脂、胆固醇等）第三节病毒的繁殖一、病毒的繁殖各类病毒的繁殖过程基本相似，以E.coliT系列噬菌体为例，可分成以下五

5、步：1.吸附：病毒吸附于敏感细菌（E.coli细胞）表面的受体上（特定部位）2.侵入：噬菌体通过水解破坏细胞壁，DNA进入。3.复制：细菌自身的DNA被破坏，病毒借助于细菌的合成机构，为自己工作，即复制噬菌体的DNA和其他结构。4.装配（聚集）：病毒的DNA和蛋白质等在细菌体内装配成一个完整的大肠杆菌噬菌体。5.宿主细胞裂解和成熟噬菌体粒子的释放：噬菌体粒子成熟后，导致宿主细胞破裂，释放出噬菌体，10～1000个（平均为300个）。释放出的新的病毒粒子又可去感染新的宿主细胞。大肠杆菌图T系列噬菌体繁殖过程图二、病毒的溶原性噬菌体有毒（烈）性噬菌体和温和噬菌体两种类型

6、。毒（烈）性噬菌体，侵入宿主细胞后立即引起宿主细胞破裂。温和噬菌体，侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和其一起同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长。含有温和噬菌体的宿主细胞称为溶原细胞。在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体或前噬菌体。溶原性是遗传的，一旦发生变异（自发或诱发），它会转化成毒性噬菌体。(噬菌体受感染后的两种反应)第四节病毒的培养一、病毒的培养基由于病毒的专性寄生的习性，所以其培养也较为困难，须提供活的敏感细胞，而且它能提供病毒附着的受体，不对侵入的病毒核酸进行破坏（没有破坏特异性病毒限制性核酸内切酶）。二、病毒的培养特征在液体培养基内

7、：原先浑浊的菌液变成透明的裂解溶液。在固体培养基上：宿主细菌菌落上出现空斑（噬菌斑）。三、病毒的培养动物病毒的培养主要方法有：动物接种鸡胚接种组织培养其中组织培养技术已被广泛应用植物病毒的培养噬菌体的培养双层琼脂法第五节病毒对物理、化学因素的抵抗力及在污水处理中的去除效果一、物理因素温度：高温和低温光（辐射）：干燥：二、化学因素环境中的各种化学因子，会对病毒产生影响。三、抗菌物质由于病毒的非细胞结构，一般情况下，作用于细胞结构的抗生素对病毒是无效的。四、病毒的存活和在污水处理中的去除效果环境中存在的各种因子会影响到病毒的生存，所以病毒在各种不同环境中的存活时间是