Lý do chính nằm ở đặc điểm của virus gây bệnh:

• Virus cúm: Có khả năng biến đổi kháng nguyên liên tục và rất nhanh. Mỗi năm, các chủng virus cúm mới xuất hiện khiến kháng thể từ vaccine cũ không còn hiệu quả bảo vệ, nên cần tiêm nhắc lại để cập nhật chủng mới.

• Virus quai bị: Có tính ổn định di truyền cao, ít biến đổi. Sau khi tiêm vaccine hoặc mắc bệnh, cơ thể tạo ra miễn dịch bền vững, giúp bảo vệ chúng ta suốt đời mà không cần tiêm lại nhiều lần.

1. Các yếu tố ảnh hưởng:

• Yếu tố vật lý: Nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, áp suất thẩm thấu.

• Yếu tố hóa học: Độ pH, các chất dinh dưỡng, các chất ức chế sinh trưởng (cồn, thuốc kháng sinh,...)

2. Ứng dụng bảo quản thực phẩm:

• Nhiệt độ: Đun sôi để diệt khuẩn hoặc để tủ lạnh để ức chế vi khuẩn.

• Độ ẩm: Phơi khô, sấy khô thực phẩm.

• Áp suất thẩm thấu: Muối dưa cà, ngâm đường các loại quả.

• Độ pH: Muối chua thực phẩm (tạo môi trường axit).

Các lĩnh vực ứng dụng vi sinh vật và ví dụ:

• Nông nghiệp: Sản xuất phân bón vi sinh, thuốc trừ sâu sinh học.

• Thực phẩm: Làm sữa chua, muối dưa, lên mầm rượu, làm nước mắm.

• Y học: Sản xuất kháng sinh (Penicillin), vaccine, vitamin.

• Môi trường: Xử lý rác thải hữu cơ, xử lý nước thải bằng vi khuẩn có lợi.

Vi sinh vật nhân sơ (Ví dụ: Vi khuẩn)

• Hình thức chủ yếu: Phân đôi. DNA nhân bản, tế bào kéo dài ra rồi thắt lại ở giữa để tách thành 2 tế bào con.

• Hình thức khác: Nảy chồi (ở một số ít loài) hoặc tạo bào tử (bào tử đốt, ngoại bào tử).

• Đặc điểm: Quá trình đơn giản, không có màng nhân nên diễn ra rất nhanh.

2. Vi sinh vật nhân thực (Ví dụ: Nấm men, nấm mốc, tảo)

• Hình thức chủ yếu: Nguyên phân. Phân chia nhân (có bộ nhiễm sắc thể phức tạp) rồi mới phân chia tế bào chất.

• Hình thức khác:

• Nảy chồi: Tế bào mẹ mọc ra chồi, chồi lớn dần rồi tách thành cá thể mới (thường gặp ở nấm men).

• Sinh sản bằng bào tử: Gồm bào tử vô tính (nhân thực phát tán nhanh) hoặc bào tử hữu tính (có sự kết hợp giao tử).

• Đặc điểm: Quá trình phức tạp và tốn nhiều thời gian hơn so với nhân sơ do cấu trúc tế bào có nhân và nhiều bào quan.

1. 5 giai đoạn nhân lên

• Hấp phụ: Virus bám đặc hiệu lên thụ thể bề mặt tế bào chủ.

• Xâm nhập: Đưa vật chất di truyền vào trong tế bào.

• Tổng hợp: Sử dụng bộ máy tế bào chủ để sao chép bộ gen và tạo protein virus.

• Lắp ráp: Khớp bộ gen và protein vỏ thành các hạt virus mới.

• Giải phóng: Virus thoát ra ngoài (làm tan tế bào hoặc nảy chồi), tiếp tục lây nhiễm.

2. Cơ chế lây bệnh

• Phá hủy tế bào: Làm chết tế bào chủ khi nhân lên ồ ạt, gây tổn thương mô và cơ quan.

• Rối loạn chức năng: Chiếm đoạt nguồn lực của tế bào, sản sinh độc tố làm cơ thể mệt mỏi, sốt, viêm.

• Phản ứng miễn dịch: Cơ thể phản ứng quá mức để diệt virus, vô tình gây hại cho tế bào lành.

• Biến đổi gen: Một số virus cài cắm gen vào tế bào chủ, có thể dẫn đến ung thư.

Trong Y học và Y sinh học

Đây là lĩnh vực ứng dụng mạnh mẽ nhất của virus hiện nay:

• Sản xuất Vaccine: Một số loại vaccine (như vaccine vector) sử dụng virus đã được làm yếu hoặc làm mất khả năng gây bệnh để đưa thông tin di truyền của tác nhân gây bệnh vào cơ thể, kích thích hệ miễn dịch (ví dụ: vaccine AstraZeneca ngừa COVID-19 sử dụng Adenovirus).

• Liệu pháp Gen: Virus được sử dụng như một "xe tải" (vector) để vận chuyển các gen lành thay thế cho các gen bị đột biến trong tế bào người, giúp điều trị các bệnh di truyền.

• Tiêu diệt tế bào ung thư: Một số loại virus (oncolytic virus) được biến đổi để chỉ tấn công và nhân lên trong tế bào ung thư mà không làm hại tế bào lành.

• Sản xuất chế phẩm sinh học: Sử dụng virus (phage) để mang gen mã hóa các protein quan trọng như insulin, interferon rồi chuyển vào vi khuẩn để sản xuất với số lượng lớn.

2. Trong Nông nghiệp

Virus giúp bảo vệ mùa màng và cải thiện giống cây trồng:

• Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học: Một số loại virus chỉ gây bệnh trên côn trùng gây hại (như virus Baculovirus). Người ta sử dụng chúng để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học, vừa tiêu diệt sâu hại hiệu quả vừa không gây ô nhiễm môi trường hay độc hại cho con người.

• Chuyển gen ở thực vật: Virus thực vật được dùng làm vector để chuyển các gen quý (chống chịu hạn, sâu bệnh, tăng năng suất) vào cây trồng.

3. Trong Công nghiệp và Công nghệ Nano

Nhờ cấu trúc đối xứng và đồng nhất, virus đang trở thành vật liệu mới:

• Chế tạo vật liệu nano: Vỏ protein của virus được dùng làm khuôn để tạo ra các dây dẫn nano, các linh kiện điện tử siêu nhỏ hoặc các giá đỡ cho các phản ứng hóa học ở quy mô phân tử.

• Lưu trữ thông tin: Các nhà khoa học đang nghiên cứu cách dùng cấu trúc của virus để lưu trữ dữ liệu ở mật độ cực cao.

4. Trong Nghiên cứu Khoa học

Virus là mô hình nghiên cứu cơ bản để hiểu về:

• Cấu trúc và chức năng của vật chất di truyền (DNA, RNA).

• Cơ chế tổng hợp protein và điều hòa hoạt động của gen.

• Quá trình tiến hóa và tương tác giữa các loài sinh vật.

Tính tổng số nucleotide của đoạn DNA.Chiều dài của đoạn DNA là 15300 Å. Ta biết rằng 1 nucleotide có chiều dài 3,4 Å. Vậy, tổng số nucleotide của đoạn DNA là:Tổng số nucleotide = 15300 Å / 3,4 Å/nucleotide = 4500 nucleotideVì đoạn DNA là mạch kép, số nucleotide trên mỗi mạch là:Số nucleotide trên mỗi mạch = 4500 nucleotide / 2 = 2250 nucleotideTính số lượng từng loại nucleotide của đoạn DNA.Gọi A, T, G, X lần lượt là số lượng nucleotide loại A, T, G, X của đoạn DNA.Ta có hệ phương trình sau:A + T + G + X = 4500 (1)2A + 3G = 11500 (2) (do số liên kết hydrogen là 11500)Vì A = T và G = X (theo nguyên tắc bổ sung), ta có thể viết lại (1) là:2A + 2G = 4500 (3)Từ (3), ta có: A + G = 2250 (4)Từ (2), ta có: 2A + 3G = 11500 (5)Nhân (4) với 2, ta được: 2A + 2G = 4500 (6)Lấy (5) trừ (6), ta được: G = 11500 - 4500 = 7000Thay G = 7000 vào (4), ta được: A = 2250 - 7000 = -4750. Có vẻ như có lỗi trong dữ liệu đề bài, vì số nucleotide không thể âm. Tuy nhiên, ta sẽ tiếp tục giải theo logic đề bài.Tính số lượng từng loại nucleotide trên mạch thứ nhất.Theo đề bài, trên mạch 1 có:A1 = 1150G1 = 890Vậy, T1 + X1 = 2250 - (1150 + 890) = 2250 - 2040 = 210Tính số lượng từng loại nucleotide trên mạch thứ hai.Vì mạch 2 bổ sung với mạch 1, ta có:A2 = T1T2 = A1 = 1150G2 = X1X2 = G1 = 890Tính số lượng từng loại nucleotide của đoạn DNA dựa trên thông tin mạch 1.Tổng số A = A1 + A2 = 1150 + T1Tổng số T = T1 + T2 = T1 + 1150Tổng số G = G1 + G2 = 890 + X1Tổng số X = X1 + X2 = X1 + 890Ta có hệ phương trình:A + T + G + X = 4500A = T và G = XA + G = 22502A + 3G = 11500Giải hệ này, ta có:Từ A + G = 2250 => A = 2250 - GThay vào 2A + 3G = 11500 => 2(2250 - G) + 3G = 11500 => 4500 - 2G + 3G = 11500 => G = 7000=> A = 2250 - 7000 = -4750 (vô lý)Có lẽ có sự nhầm lẫn trong đề bài. Nếu ta giả sử số liên kết hydrogen là 5150 thay vì 11500, ta có thể giải như sau:2A + 3G = 5150A + G = 2250 => A = 2250 - G2(2250 - G) + 3G = 5150 => 4500 - 2G + 3G = 5150 => G = 650A = 2250 - 650 = 1600Vậy A = T = 1600 và G = X = 650Số nucleotide mỗi loại của đoạn DNA:A = T = 1600G = X = 650Số nucleotide mỗi loại của mạch thứ hai:A2 = T1 = T - A1 = 1600 - 1150 = 450T2 = A1 = 1150G2 = X1 = X - G1 = 650 - 890 = -240 (vô lý)Có vẻ như vẫn có lỗi trong dữ liệu đề bài. Tuy nhiên, nếu ta bỏ qua điều kiện số liên kết hydrogen và chỉ dựa vào thông tin mạch 1, ta có thể tính như sau:

Tổng số nucleotide trên mạch 1 = 2250

A1 = 1150

G1 = 890

T1 + X1 = 2250 - (1150 + 890) = 210

Vậy:

A = A1 + A2 = 1150 + T1

T = T1 + T2 = T1 + 1150

G = G1 + G2 = 890 + X1

X = X1 + X2 = X1 + 890

A = T và G = X

1150 + T1 = T1 + 1150 (luôn đúng)

890 + X1 = X1 + 890 (luôn đúng)Nếu ta giả sử T1 = X1 = 105 (vì T1 + X1 = 210), thì:

A = 1150 + 105 = 1255

T = 105 + 1150 = 1255

G = 890 + 105 = 995

X = 105 + 890 = 995

Phân tử nước (H₂O) bao gồm hai nguyên tử hydro (H) và một nguyên tử oxy (O). Các nguyên tử hydro liên kết với nguyên tử oxy thông qua liên kết cộng hóa trị. Do độ âm điện của oxy lớn hơn hydro, các electron trong liên kết bị hút lệch về phía oxy, tạo ra một đầu mang điện tích âm (δ-) tại oxy và hai đầu mang điện tích dương (δ+) tại hydro. Điều này làm cho phân tử nước có tính phân cực. Góc giữa hai liên kết O-H khoảng 104,5°.Giải thích việc tát nước vào ruộng mạ vào mùa đông:Việc tát nước vào ruộng mạ vào mùa đông giúp giữ ấm cho cây mạ vì nước có nhiệt dung riêng lớn. Điều này có nghĩa là nước có khả năng hấp thụ và giữ nhiệt tốt hơn so với không khí hoặc đất. Khi nhiệt độ không khí giảm xuống, nước trong ruộng mạ sẽ giải phóng nhiệt đã hấp thụ, giúp duy trì nhiệt độ ổn định xung quanh cây mạ và ngăn chúng bị đóng băng. Ngoài ra, nước cũng có thể tạo thành một lớp băng mỏng trên bề mặt, lớp băng này có tác dụng cách nhiệt, bảo vệ cây mạ khỏi gió lạnh và sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.

Về Đơn phân (Nucleotide Subunit): DNA được cấu tạo từ các đơn phân nucleotide chứa đường deoxyribose và có 4 loại base nitơ là Adenine (A), Thymine (T), Guanine (G), Cytosine (C). RNA được cấu tạo từ các đơn phân ribonucleotide chứa đường ribose và có 4 loại base nitơ là Adenine (A), Uracil (U), Guanine (G), Cytosine (C) (Uracil thay thế cho Thymine) [1.4]. 2. Về Số mạch (Number of Strands): DNA phần lớn có cấu trúc xoắn kép gồm hai mạch polynucleotide song song và ngược chiều [1.6]. RNA thường chỉ được cấu tạo từ một mạch đơn polynucleotide [1.6]. 3. Về Chức năng (Function): DNA có chức năng chính là lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền [1.4]. RNA đóng vai trò trung gian trong quá trình biểu hiện gen, cụ thể là tham gia vào quá trình tổng hợp protein (như mRNA làm khuôn, tRNA vận chuyển axit amin, rRNA cấu tạo ribosome) [1.9].