1-環(huán)境工程微生物學講稿

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1、課程名稱：《環(huán)境工程微生物學》第1講次授課題目第一章非細胞微生物—病毒本講目的要求及重點難點：【目的要求】使學生掌握病毒概念、化學組成及繁殖過程；理解病毒的特點、分類及形態(tài)；熟悉影響病毒的物理化學因子?！局攸c】病毒概念、化學組成及繁殖過程。【難點】病毒繁殖過程。內(nèi)容【本講課程的引入】微生物學中，將其是否具有細胞結(jié)構(gòu)分成細胞生物和非細胞生物，我們今天要學習的便是非細胞微生物—病毒。由于病毒特殊的結(jié)構(gòu)和形態(tài)及其生活習性，按照六界學說，把病毒列為單獨的一個界，即病毒界。病毒個體極小（<0.2μ），只有在電子顯微鏡下才能看見病毒的廬山真面目，而且病毒不具有細胞結(jié)構(gòu)?！颈局v課

2、程的內(nèi)容】第一節(jié)病毒的一般特征及其分類一、病毒的特點1.沒有細胞結(jié)構(gòu)，大多數(shù)由蛋白質(zhì)和核酸組成，有的含有類脂質(zhì)、多糖等，只有一種核酸（DNA或RNA）。2.專性寄生病毒沒有合成蛋白質(zhì)的機構(gòu)——核糖體，也沒有合成細胞物質(zhì)和繁殖所必備的酶系統(tǒng)，不具獨立的代謝能力，必須專性寄生在活的敏感宿主細胞內(nèi)，依靠宿主細胞合成病毒的化學組成和繁殖新個體。3.體積極小，形態(tài)多樣二、病毒的分類病毒有自己單獨的分類系統(tǒng)，其分類依據(jù)主要有：病毒的宿主、所致疾病、核酸種類、病毒粒子的大小、病毒的結(jié)構(gòu)、有無被膜等。根據(jù)病毒不同的專性宿主，可把病毒分為：動物病毒、植物病毒、細菌病毒（噬菌體）、放線

3、菌病毒（噬放線菌體）、藻類病毒（噬藻類體）、真菌病毒（噬真菌體）也可以按照所致的疾病進行分類按核酸分類，可把病毒分為：DNA病毒和RNA病毒。第二節(jié)病毒的形態(tài)與結(jié)構(gòu)一、病毒的形態(tài)和大小病毒的形狀多樣，依種類不同而不同球狀，卵圓形，磚形，……（動物病毒）桿狀，絲狀，……?。ㄖ参锊《荆蝌綘?，絲狀，……（噬菌體）病毒的大小常用納米來表示（=10-9m）。如：痘病毒100nm×200nm×300nm，為磚形；口蹄疫病毒直徑為22nm。二、病毒的化學組成和結(jié)構(gòu)（1）病毒的化學組成（大多數(shù)病毒由蛋白質(zhì)和核酸組成，有的含有類脂質(zhì)、多糖等。（2）病毒的結(jié)構(gòu)（病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，卻有

4、其自身特有的結(jié)構(gòu)。整個病毒體分兩個部分：蛋白質(zhì)衣殼和核酸內(nèi)芯。（病毒粒子有兩類：一種是不具被膜（囊膜）的裸露病毒粒子；另一種有被膜包圍的病毒粒子。（最簡單的病毒只有核酸，不具蛋白質(zhì)，如寄生在植物體內(nèi)的類病毒和擬病毒，只有RNA。病毒粒子結(jié)構(gòu)圖，大腸桿菌圖病毒的蛋白質(zhì)和核酸各有不同的功能：蛋白質(zhì)：主要是保護作用、決定特異性及決定致病性、毒力和抗原性等。核酸：DNA或RNA，決定遺傳、變異和對宿主細胞的感染力。有些病毒具有被膜（囊膜），其中還含有類脂質(zhì)（磷脂、膽固醇等）第三節(jié)病毒的繁殖一、病毒的繁殖各類病毒的繁殖過程基本相似，以E.coliT系列噬菌體為例，可分成以下五

5、步：1.吸附：病毒吸附于敏感細菌（E.coli細胞）表面的受體上（特定部位）2.侵入：噬菌體通過水解破壞細胞壁，DNA進入。3.復制：細菌自身的DNA被破壞，病毒借助于細菌的合成機構(gòu)，為自己工作，即復制噬菌體的DNA和其他結(jié)構(gòu)。4.裝配（聚集）：病毒的DNA和蛋白質(zhì)等在細菌體內(nèi)裝配成一個完整的大腸桿菌噬菌體。5.宿主細胞裂解和成熟噬菌體粒子的釋放：噬菌體粒子成熟后，導致宿主細胞破裂，釋放出噬菌體，10～1000個（平均為300個）。釋放出的新的病毒粒子又可去感染新的宿主細胞。大腸桿菌圖T系列噬菌體繁殖過程圖二、病毒的溶原性噬菌體有毒（烈）性噬菌體和溫和噬菌體兩種類型

6、。毒（烈）性噬菌體，侵入宿主細胞后立即引起宿主細胞破裂。溫和噬菌體，侵入宿主細胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和其一起同步復制，宿主細胞不裂解而繼續(xù)生長。含有溫和噬菌體的宿主細胞稱為溶原細胞。在溶原細胞內(nèi)的溫和噬菌體核酸，稱為原噬菌體或前噬菌體。溶原性是遺傳的，一旦發(fā)生變異（自發(fā)或誘發(fā)），它會轉(zhuǎn)化成毒性噬菌體。(噬菌體受感染后的兩種反應)第四節(jié)病毒的培養(yǎng)一、病毒的培養(yǎng)基由于病毒的專性寄生的習性，所以其培養(yǎng)也較為困難，須提供活的敏感細胞，而且它能提供病毒附著的受體，不對侵入的病毒核酸進行破壞（沒有破壞特異性病毒限制性核酸內(nèi)切酶）。二、病毒的培養(yǎng)特征在液體培養(yǎng)基內(nèi)

7、：原先渾濁的菌液變成透明的裂解溶液。在固體培養(yǎng)基上：宿主細菌菌落上出現(xiàn)空斑（噬菌斑）。三、病毒的培養(yǎng)動物病毒的培養(yǎng)主要方法有：動物接種雞胚接種組織培養(yǎng)其中組織培養(yǎng)技術(shù)已被廣泛應用植物病毒的培養(yǎng)噬菌體的培養(yǎng)雙層瓊脂法第五節(jié)病毒對物理、化學因素的抵抗力及在污水處理中的去除效果一、物理因素溫度：高溫和低溫光（輻射）：干燥：二、化學因素環(huán)境中的各種化學因子，會對病毒產(chǎn)生影響。三、抗菌物質(zhì)由于病毒的非細胞結(jié)構(gòu)，一般情況下，作用于細胞結(jié)構(gòu)的抗生素對病毒是無效的。四、病毒的存活和在污水處理中的去除效果環(huán)境中存在的各種因子會影響到病毒的生存，所以病毒在各種不同環(huán)境中的存活時間是