. Đối với bệnh Cúm (Influenza)

Việc phải tiêm phòng hàng năm là do hai nguyên nhân chính:

Sự đột biến liên tục của virus: Virus cúm có khả năng biến đổi di truyền rất nhanh (hiện tượng trôi dạt kháng nguyên). Các chủng virus lưu hành năm nay có thể khác hoàn toàn với năm trước, khiến hệ miễn dịch đã có không còn nhận diện được chúng.

Hiệu lực miễn dịch ngắn hạn: Kháng thể tạo ra từ vaccine cúm thường suy giảm theo thời gian, thường chỉ bảo vệ tốt nhất trong khoảng 6-12 tháng.

2. Đối với bệnh Quai bị (Mumps)

Chỉ cần tiêm một lộ trình (thường là 2 mũi trong đời) vì:

Tính ổn định của virus: Virus gây bệnh quai bị rất ổn định về mặt di truyền, ít biến đổi kháng nguyên qua nhiều thập kỷ. Do đó, vaccine được phát triển từ lâu vẫn có tác dụng bảo vệ chống lại các chủng virus hiện nay.

Miễn dịch lâu dài: Vaccine quai bị tạo ra trí nhớ miễn dịch rất mạnh mẽ và bền vững, giúp cơ thể duy trì khả năng bảo vệ gần như suốt đời sau khi hoàn thành các mũi tiêm cơ bản.

Nông nghiệp:

Sản xuất phân bón vi sinh (giúp cố định đạm, phân giải lân).

Chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học để tiêu diệt sâu bệnh mà không gây ô nhiễm môi trường.

Ví dụ: Vi khuẩn Rhizobium sống cộng sinh trong rễ cây họ Đậu giúp cố định nitơ từ không khí.

Công nghiệp thực phẩm:

Lên men các loại thực phẩm, đồ uống.

Sản xuất sinh khối làm thức ăn chăn nuôi.

Ví dụ: Vi khuẩn lactic được dùng để làm sữa chua, muối dưa cà; nấm men được dùng để làm bánh mì, sản xuất bia rượu.

Y học và Dược phẩm:

Sản xuất kháng sinh, vaccine, vitamin và các loại hormone (như insulin).

Ví dụ: Nấm Penicillium được dùng để sản xuất kháng sinh Penicillin.

Bảo vệ môi trường:

Xử lý rác thải, nước thải sinh hoạt và công nghiệp.

Phân hủy các chất độc hại như dầu tràn, nhựa, thuốc trừ tồn dư.

Ví dụ: Sử dụng vi khuẩn phân hủy dầu để làm sạch các vùng biển bị sự cố tràn dầu.

1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật

Sự sinh trưởng của vi sinh vật chịu tác động của hai nhóm yếu tố chính:

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

Yếu tố hóa học: Các chất dinh dưỡng (cacbon, nitơ, khoáng chất), các chất ức chế sinh trưởng (cồn, iốt, các kim loại nặng,...).

2. Ứng dụng vào việc bảo quản thực phẩm

Dựa trên việc kiểm soát các yếu tố trên, ta có các phương pháp bảo quản thực phẩm phổ biến sau:

Kiểm soát nhiệt độ:

Nhiệt độ thấp: Cho thực phẩm vào tủ lạnh (ngăn mát hoặc ngăn đá) để làm chậm hoặc dừng sự nhân lên của vi sinh vật.

Nhiệt độ cao: Đun sôi, thanh trùng hoặc tiệt trùng để tiêu diệt vi sinh vật trước khi đóng gói.

Kiểm soát độ ẩm (Làm khô): Phơi khô, sấy khô hoặc xông khói thực phẩm để loại bỏ nước, khiến vi sinh vật không có môi trường hoạt động.

Thay đổi áp suất thẩm thấu: Ướp muối (làm mắm, muối thịt) hoặc ướp đường (làm mứt). Nồng độ muối/đường cao gây co nguyên sinh, làm vi sinh vật bị mất nước và chết.

Thay đổi độ pH: Muối chua (dưa muối, cà muối) để tạo môi trường axit ức chế các vi khuẩn gây hư hỏng.

Sử dụng chất bảo quản: Dùng các chất ức chế vi sinh vật được phép trong thực phẩm như axit sorbic, natri benzoat,... giúp kéo dài thời gian sử dụng.

Phân biệt sinh sản ở Vi sinh vật

Đặc điểm Vi sinh vật nhân sơ (Vi khuẩn, Archaea) Vi sinh vật nhân thực (Nấm, Tảo, Động vật nguyên sinh)

Hình thức phổ biến nhất Phân đôi (Fission): Tế bào mẹ thắt lại chia thành 2 tế bào con giống hệt nhau. Nguyên phân (Mitosis): Quá trình phân chia nhân và tế bào phức tạp hơn.

Các hình thức vô tính khác Nảy chồi và tạo bào tử vô tính: (Ít phổ biến hơn phân đôi). Nảy chồi, phân mảnh, bào tử vô tính: Ví dụ nấm men nảy chồi, nấm mốc tạo bào tử.

Sinh sản hữu tính Không có: Chỉ có hình thức tiếp hợp (trao đổi DNA) nhưng không tạo ra cá thể mới. Có: Thông qua quá trình giảm phân và thụ tinh để tạo hợp tử (bào tử hữu tính).

Bào tử Chủ yếu là nội bào tử (Endospore): Thực chất là dạng nghỉ để kháng mặn/nhiệt, không phải hình thức sinh sản. Bào tử sinh sản: Là phương thức chính để duy trì và phát tán nòi giống (vô tính hoặc hữu tính).

1. Các giai đoạn nhân lên của virus trong tế bào chủ

Quá trình nhân lên của virus thường trải qua 5 giai đoạn chính:

Hấp phụ: Gai glycoprotein hoặc protein bề mặt của virus bám đặc hiệu vào các thụ thể trên bề mặt tế bào chủ.

Xâm nhập:

Virus động vật: Đưa cả vỏ nuxleôcapsit hoặc chỉ hệ gen vào (qua thực bào hoặc hòa màng).

Phago (virus vi khuẩn): Tiêm hệ gen vào, vỏ protein để lại bên ngoài.

Sinh tổng hợp: Virus sử dụng nguyên liệu và bộ máy của tế bào chủ để tổng hợp hệ gen (DNA hoặc RNA) và các protein vỏ cho mình.

Lắp ráp: Các thành phần đã tổng hợp (hệ gen và vỏ capsit) được lắp ghép lại với nhau tạo thành các hạt virus hoàn chỉnh.

Giải phóng: Virus mới thoát ra ngoài tế bào bằng cách làm tan tế bào (chu trình tan) hoặc nảy chồi từ từ (chu trình tiềm tan).

2. Cơ chế gây bệnh do virus

Cơ chế gây bệnh của virus dựa trên sự tác động tiêu cực lên tế bào chủ trong quá trình nhân lên:

Phá hủy tế bào: Quá trình giải phóng virus thường làm vỡ tế bào hoặc làm rối loạn các chức năng bình thường, khiến tế bào chết.

Tranh chấp nguồn sống: Virus sử dụng hết các chất dinh dưỡng, enzyme và năng lượng của tế bào chủ để phục vụ việc nhân bản.

Sản sinh độc tố: Một số virus khi nhân lên tạo ra các sản phẩm phụ độc hại hoặc làm thay đổi cấu trúc màng tế bào, kích thích phản ứng viêm quá mức từ hệ miễn dịch của cơ thể.

Gây đột biến: Một số virus có khả năng chèn hệ gen của chúng vào DNA tế bào chủ, dẫn đến biến đổi di truyền, có thể gây ung thư hoặc dị tật.

Các thành tựu ứng dụng virus trong thực tiễn

Trong y học (Sản xuất dược phẩm):

Sử dụng làm vector (thể truyền) để chuyển gene kháng sinh, gene sản xuất vaccine hoặc protein quý vào vi khuẩn.

Sản xuất các loại vaccine thế hệ mới (vaccine vector) như vaccine ngừa COVID-19, Ebola.

Sản xuất các chế phẩm sinh học như interferon, insulin bằng cách gắn gene đích vào hệ gene của phage (virus ký sinh vi khuẩn).

Trong nông nghiệp (Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học):

Sử dụng các loại virus gây bệnh cho côn trùng gây hại (ví dụ: Baculovirus) để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học.

Ưu điểm: Có tính đặc hiệu cao (chỉ diệt sâu, không hại người và sinh vật có ích), không gây ô nhiễm môi trường.

Trong công nghệ di truyền:

Virus được dùng làm công cụ để đưa các đoạn gene mong muốn vào tế bào vật chủ nhằm biến đổi tính trạng của sinh vật (liệu pháp gene).

Tính tổng số nucleotide của đoạn DNA Ta có công thức tính chiều dài của DNA: L = N/2 * 3.4 Å, trong đó L là chiều dài đoạn DNA và N là tổng số nucleotide. Từ đó, ta có: N = (2 * L) / 3.4 = (2 * 15300) / 3.4 = 9000 nucleotide. số lượng từng loại nucleotide trên mạch 1 A_1 = 1150 G_1 = 890

số lượng T và X trên mạch 1 Ta có: N/2 = A_1 + T_1 + G_1 + X_1, suy ra T_1 + X_1 = 4500 - 1150 - 890 = 2460 liên kết hydro A, T, G, X của cả đoạn DNA Ta có số liên kết hydro: H = 2A + 3G, trong đó H là số liên kết hydro của đoạn DNA. 11500 = 2(A + T) + 3(G + X) Mà A = T và G = X (theo nguyên tắc bổ sung), nên 11500 = 2(2A) + 3(2G) = 4A + 6G Suy ra 2A + 3G = 5750 Ta lại có: A + G = 4500, suy ra 2A + 2G = 9000 Lấy 2A + 3G - (2A + 2G) = 5750 - 9000, suy ra G = -3250. số lượng A A = 4500 - G = 4500 - (-3250) = 7750

theo số liệu này, ta có A = T = 7750 G = X = -3250 2. Tính số nucleotide mỗi loại của mạch thứ hai

số lượng T và X trên mạch 1 A_1 = 1150 G_1 = 890 T_1 + X_1 = 2460 (đã tính ở trên) Áp dụng nguyên tắc bổ sung để tính số lượng nucleotide trên mạch 2 A_2 = T_1 T_2 = A_1 = 1150 G_2 = X_1 X_2 = G_1 = 890 Giải hệ phương trình để tìm T_1 và X_1 Ta có: T_1 + X_1 = 2460 2A + 3G = 5750 (từ phần 1) A_1 + A_2 = A = 7750, suy ra A_2 = 7750 - 1150 = 6600 G_1 + G_2 = G = -3250, suy ra G_2 = -3250 - 890 = -4140 A_2 = 6600 T_2 = 1150 G_2 = -4140 X_2 = 890

1Đơn phân: DNA: Đơn phân là nucleotit gồm đường deoxyribose, base nitơ (A, T, G, X). RNA: Đơn phân là nucleotit gồm đường ribose, base nitơ (A, U, G, X). Số mạch: DNA: Có 2 mạch polinucleotit liên kết xoắn kép. RNA: Có 1 mạch polinucleotit đơn. Chức năng: DNA: Lưu giữ, truyền đạt thông tin di truyền cho các thế hệ sau và điều khiển hoạt động sống của tế bào. RNA: Tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp protein (mRNA truyền thông tin, tRNA vận chuyển amino acid, rRNA cấu thành ribosome).

1Trình bày cấu trúc hóa học của nước: Nước là phân tử gồm 2 nguyên tử H liên kết cộng hóa trị với 1 nguyên tử O, tạo thành góc khoảng 104,5°. Công thức hóa học là H_2O. Mỗi phân tử nước có đặc tính phân cực do sự chênh lệch độ âm điện giữa O và H, tạo nên liên kết hydro giữa các phân tử nước

Vì mùa đông Khi tát nước vào ruộng mạ, nước sẽ đóng băng do nhiệt độ thấp. Trong quá trình đóng băng, nước giải phóng nhiệt (nhiệt đông kết), làm tăng nhiệt độ xung quanh và giữ cho cây mạ không bị đóng băng chết, giúp cây sống sót qua mùa đông lạnh giá.