Giải Sinh học 10 Bài 29: Virus
Qua thí nghiệm trên, em hãy cho biết:
- Trong dịch lọc số (2) có chứa vi khuẩn không?
- Hãy dự đoán tác nhân gây bệnh khảm thuốc lá.
Lời giải:
- Trong dịch lọc thứ (2) không có vi khuẩn vì dịch lọc này đã được lọc qua màng lọc vi khuẩn.
- Tác nhân gây bệnh khảm thuốc lá không phải là vi khuẩn mà là một phân tử nhỏ hơn kích thước của vi khuẩn (có thể đi qua màng lọc vi khuẩn), đó chính là virus.
I. Khái niệm đặc trưng của virus
Câu hỏi 1 trang 140 Sinh học 10: Hãy nêu khái niệm và các đặc điểm của virus.
Lời giải:
● Khái niệm: Virus là thực thể chưa có cấu tạo tế bào, có kích thước siêu hiển vi, có cấu tạo đơn giản chỉ gồm lõi là nucleic acid và được bao bọc bởi vỏ protein, sống kí sinh nội bào bắt buộc và chỉ nhân lên trong tế bào vật chủ.
● Đặc điểm:
- Có kích thước siêu nhỏ (khoảng 20 – 300 nm).
- Chưa có cấu tạo tế bào, không có hệ thống sinh năng lượng, không có hiện tượng sinh trưởng và không mẫn cảm với các chất kháng sinh. Có cấu tạo đơn giản chỉ gồm phần lõi là DNA hoặc RNA và lớp vỏ protein, một số virus còn có vỏ ngoài mang kháng nguyên.
- Sống kí sinh nội bào bắt buộc, không thể nhân lên và thực hiện các hoạt động chuyển hóa bên ngoài tế bào vật chủ. Trong điều kiện ngoài cơ thể, chúng có thể tồn tại lâu dài ở trạng thái đại phân tử hóa học không sống và có khả năng truyền nhiễm.
Luyện tập trang 140 Sinh học 10: Virus khác với vi khuẩn ở những điểm nào?
Lời giải:
Virus khác với vi khuẩn ở những điểm sau:
- Chưa có cấu tạo tế bào.
- Kích thước siêu nhỏ (khoảng 20 – 300 nm).
- Vật chất di truyền chỉ chứa DNA hoặc RNA.
- Sống kí sinh nội bào bắt buộc, không có khả năng biểu hiện sự sống khi tồn tại độc lập.
- Không có hệ thống sinh năng lượng, không có hiện tượng sinh trưởng và sinh sản (có quá trình nhân lên).
- Không mẫn cảm với kháng sinh.
Câu hỏi 2 trang 141 Sinh học 10: Dựa vào Hình 29.2 và 29.3, hãy: Nêu cấu tạo của virus.
Lời giải:
Cấu tạo của virus gồm 2 thành phần cơ bản là lõi nucleic acid và lớp vỏ:
- Lõi nucleic acid: DNA hoặc RNA (chuỗi đơn hoặc chuỗi kép).
- Lớp vỏ: Vỏ capsid được cấu tạo từ các đơn vị protein và capsomer. Ngoài ra, một số virus còn có lớp vỏ ngoài, gồm lớp kép phospholipid và protein, trên vỏ ngoài chứa các gai glycoprotein có tính kháng nguyên và giúp virus bám vào vật chủ, nhận diện tế bào vật chủ để xâm nhập.
Lời giải:
Các tiêu chí phân loại virus:
|
STT |
Tiêu chí |
Phân loại |
|
1 |
Vật chất di truyền |
2 loại: virus DNA và virus RNA |
|
2 |
Lớp vỏ |
2 loại: virus trần và virus có vỏ ngoài |
|
3 |
Sự sắp xếp của các capsomer |
3 loại: khối, xoắn, hỗn hợp |
|
4 |
Đối tượng vật chủ |
4 loại: thể thực khuẩn phage, virus kí sinh trên nấm, virus kí sinh trên thực vật, virus kí sinh trên động vật và người. |
Lời giải:
- Ví dụ về virus kí sinh ở vi khuẩn: Phage T2, T4, T5,…
- Ví dụ về virus kí sinh ở thực vật: Virus khảm thuốc lá, virus xoăn lá cà chua, virus gây bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá ở lúa,…
- Ví dụ về virus kí sinh ở động vật và con người: Virus gây bệnh cúm gia cầm, virus gây bệnh lở mồm long móng, virus gây bệnh đốm trắng ở tôm, virus HIV, virus SARS-CoV-2, Zika,…
II. Quá trình nhân lên của virus trong tế bào chủ
Lời giải:
Quá trình nhân lên của virus trong tế bào vật chủ gồm 5 giai đoạn:
(1) Hấp phụ: Do va chạm ngẫu nhiên, phân tử bề mặt của virus gắn đặc hiệu vào thụ thể bề mặt của tế bào vật chủ theo nguyên tắc “chìa và khoá ". Mỗi loại virus chỉ có thể lây nhiễm một số hạn chế tế bào vật chủ nhất định. Tuỳ vào loại virus mà các phân tử bề mặt tiếp xúc với tế bào vật chủ có thể khác nhau: Đầu mút của các sợi lông đuôi (phage); gai glycoprotein nhô ra khỏi vỏ ngoài (virus có vỏ ngoài); phân tử protein nhô ra ở đỉnh khối đa diện (virus trần).
(2) Xâm nhập: Virus tìm mọi cách để đưa vật chất di truyền vào bên trong tế bào vật chủ. Tuỳ vào mỗi loại virus mà có cách xâm nhập khác nhau:
- Phage: Sợi lông đuôi tiết ra enzyme lysozyme làm tan thành tế bào vật chủ, bao đuôi co lại đẩy DNA vào bên trong tế bào, để lại vỏ capsid rỗng ở ngoài.
- Virus có vỏ ngoài: Chúng vào bên trong tế bào nhờ vào sự dung hợp màng sinh chất với vỏ ngoài.
- Virus trần và một số virus có vỏ ngoài: Chúng xâm nhập vào bên trong nhờ cơ chế thực bào, sau đó enzyme lysozyme của tế bào vật chủ phân huỷ lớp vỏ capsid và giải phóng hệ gen vào tế bào chất.
(3) Tổng hợp: Khi hệ gene đã vào bên trong tế bào vật chủ, chúng lập tức ức chế các quá trình tổng hợp của tế bào và kích hoạt bộ máy của tế bào theo hướng tổng hợp các thành phần của virus.
- Tổng hợp hệ gene: Hệ gene của virus ban đầu được sử dụng làm khuôn và lấy nguyên liệu của tế bào vật chủ để tổng hợp nên hệ gene của virus mới.
- Tổng hợp protein: Virus sử dụng bộ máy và nguyên liệu của tế bào vật chủ để phiên mã và tổng hợp protein của chúng để tạo vỏ capsid, glycoprotein vỏ ngoài và enzyme cần cho quá trình tái bản, phiên mã.
(4) Lắp ráp: Các capsomer tạo thành vỏ capsid rỗng và gắn hệ gene vào một cách ngẫu nhiên.
(5) Phóng thích: Sau khi được tạo thành, các virus con (thế hệ con) sẽ thoát ra ngoài để tiếp tục lây nhiễm vào tế bào khác. Tuỳ vào từng loại virus mà có các phương thức phóng thích khác nhau:
- Phage: Tiết enzyme lysozyme phá huỷ màng tế bào và giải phóng virus ồ ạt ra ngoài để tiếp tục chu trình nhân lên mới.
- Virus trần: Làm tan màng tế bào và chui ra ngoài.
- Virus có vỏ ngoài: Tổng hợp các đoạn màng có gắn glycoprotein và hợp với màng sinh chất; tổ hợp vỏ capsid, hệ gene đi ra ngoài theo kiểu xuất bào; kéo theo màng sinh chất của tế bào chủ và tạo thành vỏ ngoài của virus.
Lời giải:
Quá trình nhân lên của HIV trong tế bào vật chủ:
(1) Hấp thụ: Gai glycoprotein của virus tiếp xúc với tế bào lympho T ở thụ thể CD4.
(2) Xâm nhập: Virus HIV vào xâm nhập vào bên trong nhờ cơ chế dung hợp màng.
(3) Tổng hợp: Nhờ enzyme phân giải lớp vỏ, chúng giải phóng hệ gene vào tế bào chất, tại đây chúng tiến hành phiên mã ngược để tạo ra đoạn DNA từ mạch RNA ban đầu. Đoạn DNA xâm nhập vào nhân tế bào, cài xen vào bộ gene của tế bào lympho T, nhờ đó chúng nhân lên cùng với phân tử DNA của tế bào và phiên mã để tạo ra RNA của virus. RNA đi ra ngoài tế bào chất, tiến hành tổng hợp thành vật chất di truyền của HIV và lớp vỏ của chúng. Ở giai đoạn gắn vào DNA của vật chủ, chúng có thể tạo thành tiền virus và theo chu trình tiềm tan.
(4) Lắp ráp: RNA cùng với protein tạo thành nucleocapsid. Đồng thời, các protein của lớp vỏ ngoài được gắn lên màng tế bào.
(5) Phóng thích: Nucleocapsid đi ra ngoài theo cơ chế xuất bào, màng tế bào bao lấy nucleocapsid và tạo thành lớp vỏ ngoài.
Luyện tập trang 142 Sinh học 10:
• Giải thích vì sao virus chỉ xâm nhập vào tế bào của vật chủ nhất định.
Lời giải:
• Phân biệt quá trình hấp thụ, xâm nhập vào tế bào vật chủ của phage, virus trần, virus có vỏ ngoài:
|
Quá trình |
Phage |
Virus trần |
Virus có vỏ ngoài |
|
Hấp phụ |
Phân tử bề mặt của virus tiếp xúc với tế bào vật chủ nằm ở đầu mút của các sợi lông đuôi. |
Phân tử bề mặt của virus tiếp xúc với tế bào vật chủ là phân tử protein nhô ra ở đỉnh khối đa diện. |
Phân tử bề mặt của virus tiếp xúc với tế bào vật chủ là gai glycoprotein nhô ra khỏi vỏ ngoài. |
|
Xâm nhập |
Sợi lông đuôi tiết ra enzyme lysozyme làm tan thành tế bào vật chủ, bao đuôi co lại đẩy DNA vào bên trong tế bào, để lại vỏ capsid rỗng ở ngoài. |
Virus xâm nhập vào bên trong nhờ cơ chế thực bào, sau đó enzyme lysozyme của tế bào vật chủ phân hủy lớp vỏ capsid và giải phóng hệ gene vào tế bào chất. |
Virus vào bên trong tế bào nhờ sự dung hợp màng sinh chất với vỏ ngoài. |
• Virus chỉ xâm nhập vào tế bào vật chủ nhất định vì sự xâm nhập của virus cần có sự gắn đặc hiệu giữa phân tử bề mặt của virus vào thụ thể bề mặt của tế bào vật chủ theo nguyên tắc "chìa và khóa". Virus chỉ có thể tìm thấy thụ thể đặc hiệu trên một hoặc một số tế bào vật chủ nhất định.
Câu hỏi 7 trang 143 Sinh học 10: Hãy trình bày chu trình tan và tiềm tan của virus.
Lời giải:
- Chu trình sinh tan: Virus xâm nhập vào tế bào vật chủ, nhân lên tạo vô số virus mới và phá vỡ, làm tan tế bào vật chủ.
- Chu trình tiềm tan: Ngược với chu trình sinh tan vốn làm chết tế bào vật chủ, chu trình tiềm tan cho phép hệ gene của virus có thể tái bản (cài xen vào hệ gene của tế bào vật chủ), chúng không tạo thành virus mới và không phá vỡ tế bào vật chủ.
Lời giải:
Ở phage λ, khi virus xâm nhập vào tế bào vật chủ có thể tiến hành theo cả 2 chu trình: Lõi DNA có thể nhân lên tạo vô số virus mới và làm tan tế bào hoặc hệ gene của phage có thể cài xen vào hệ gene của tế bào chủ, nhân lên và tạo ra quần thể tiền phage. Các tiền phage sau đó có thể chuyển sang chu trình tan nhưng virus ở chu trình sinh tan sẽ không đi vào chu trình tiềm tan được.
Vận dụng trang 143 Sinh học 10: Hãy giải thích cơ chế gây bệnh của virus cho vật chủ mà nó xâm nhập.
Lời giải:
Cơ chế gây bệnh của virus cho vật chủ mà nó xâm nhập:
- Virus xâm nhập vào tế bào vật chủ và nhân lên rất nhanh tạo nhiều virus mới.
- Virus mới phá vỡ tế bào để chui ra ngoài và tiếp tục xâm nhập vào nhiều tế bào khác xung quanh. Điều đó làm tổn thương mô và cơ quan, làm cho cơ thể bị bệnh ở cơ quan có virus xâm nhập hoặc làm nặng hơn các bệnh nền (bệnh đã có sẵn trước khi virus xâm nhập) vốn có của vật chủ.
Bài tập (trang 144)
Lời giải:
Các bước nhân lên của phage trong tế bào vật chủ:
- Hấp phụ: Virus bám lên bề mặt tế bào chủ nhờ thụ thể thích hợp với thụ thể của tế bào chủ.
- Xâm nhập: Virus xâm nhập bên trong hoặc tiêm hệ gene vào bên trong tế bào chủ.
- Tổng hợp: Hệ gene của virus ức chế các quá trình tổng hợp của tế bào và kích thích hoạt động của tế bào theo hướng tổng hợp các thành phần của virus. Giai đoạn này, hệ gene của virus có thể cài xen vào DNA của vật chủ và tạo thành tiền virus, đi vào chu trình tiềm tan.
- Lắp ráp: Các capsomer tạo thành vỏ capsid rỗng và gắn hệ gene vào một cách ngẫu nhiên.
- Phóng thích: Sau khi được tạo thành, các virus con sẽ thoát ra ngoài để tiếp tục lây nhiễm vào các tế bào khác.
Bài tập 2 trang 144 Sinh học 10: Giải thích vì sao virus rất đa dạng và phong phú.
Lời giải:
Virus rất đa dạng và phong phú là do: Virus nói chung và đặc biệt những virus có hệ gene là RNA thường có tần số và tốc độ đột biến rất cao bởi vì enzyme polymerase do virus tổng hợp không có cơ chế sửa sai. Bên cạnh đó, các biến chủng cũng được tạo ra do cơ chế tái tổ hợp virus từ nhiều nguồn khác nhau.
Bài tập 3 trang 144 Sinh học 10: Hãy tìm một số ví dụ về virus có hệ gene là RNA, DNA.
Lời giải:
- Một số virus có hệ gen là RNA: SARS-CoV-2, HIV, Tobacco mosaic virus, virus gây bệnh viêm não Nhật Bản, virus gây bệnh rubella, Rhabdo virus carpio, virus gây bệnh sởi, virus gây bệnh cúm gia cầm H5N1,…
- Một số virus có hệ gen là DNA: Virus gây bệnh cúm mùa, virus gây bệnh tả, virus gây bệnh viêm gan B, virus gây bệnh dịch tả lợn Châu Phi, virus gây bệnh đốm trắng ở tôm,…
Bài tập 4 trang 144 Sinh học 10: Giải thích vì sao không thể dùng kháng sinh để tiêu diệt virus.
Lời giải:
Không thể dùng kháng sinh để tiêu diệt virus vì:
- Thuốc kháng sinh thường ức chế hoặc tiêu diệt các kháng nguyên bằng cách tác động lên hệ thống màng tế bào và các quá trình tổng hợp protein, nucleic acid. Tuy nhiên, virus không có cấu tạo tế bào (không có màng), các quá trình tổng hợp đều dựa vào bộ máy tổng hợp của tế bào chủ. Mặt khác, virus được bảo vệ bởi lớp vỏ capsid, vỏ ngoài,… nên thuốc kháng sinh không thể tiêu diệt được virus.
- Ngoài ra, virus kí sinh nội bào bắt buộc nên thuốc kháng sinh khó có thể tiếp cận được với virus.
Lời giải:
• Các giai đoạn gây bệnh của HIV:
- Giai đoạn sơ nhiễm (giai đoạn cửa sổ): kéo dài 2 tuần đến 3 tháng; thường không có triệu chứng hoặc triệu chứng rất nhẹ (sốt nhẹ, ớn lạnh, đau nhức xương khớp,…).
- Giai đoạn không triệu chứng: kéo dài 1 – 10 năm; số lượng tế bào lympho T giảm dần nhưng cơ thể không biểu hiện triệu chứng rõ rệt. Ở giai đoạn 1 và 2, do người bệnh không có triệu chứng rõ rệt nên rất khó biết mình nhiễm bệnh (trừ khi đi xét nghiệm), do đó, họ có thể lây nhiễm bị động cho những người xung quanh.
- Giai đoạn biểu hiện triệu chứng AIDS: Tế bào lympho T giảm mạnh, xuất hiện các bệnh cơ hội làm cơ thể suy yếu và dẫn đến tử vong.
• Các biện pháp phòng tránh lây nhiễm HIV: HIV có thể lây nhiễm qua 3 con đường là đường máu, đường tình dục, đường mẹ sang con. Đồng thời, hiện nay chưa có vaccine phòng bệnh HIV hữu hiệu. Do đó, để phòng tránh lây nhiễm HIV cần:
- Phòng chống lây nhiễm HIV qua đường máu:
+ Không tiêm chích ma túy.
+ Chỉ truyền máu và các chế phẩm máu khi thật cần thiết, và chỉ nhận máu và các chế phẩm máu đã xét nghiệm HIV.
+ Không dùng chung bơm kim tiêm. Sử dụng dụng cụ đã tiệt trùng khi phẫu thuật, xăm, xỏ lỗ, châm cứu,...
+ Tránh tiếp xúc trực tiếp với các dịch cơ thể của người nhiễm HIV
+ Dùng riêng đồ dùng cá nhân: dao cạo, bàn chải răng, bấm móng tay,...
- Phòng chống lây nhiễm HIV qua đường tình dục:
+ Quan hệ chung thủy một vợ một chồng.
+ Áp dụng các biện pháp an toàn trong khi quan hệ như sử dụng bao cao su.
- Phòng chống lây nhiễm HIV qua đường từ mẹ sang con:
+ Phụ nữ nhiễm HIV không nên mang thai.
+ Nếu mang thai, người mẹ nhiễm HIV cần tiến hành điều trị theo hướng dẫn của bác sĩ để ngăn ngừa khả năng lây nhiễm sang con.
Xem thêm lời giải bài tập SGK Sinh học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
