Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 25: Một số bệnh do virus và các thành tựu nghiên cứu ứng dụng virus

Virus có thể gây bệnh cho tất cả các nhóm sinh vật từ vi khuẩn, nấm, thực vật đến động vật. Từ quá trình nhân lên của virus, chúng ta thấy virus có thể gây bệnh bằng một số cách như sau:

- Virus có cơ chế nhân lên kiểu sinh tan sẽ phá huỷ các tế bào cơ thể và các mô. Vì vậy, tình trạng bệnh nặng hay nhẹ phụ thuộc vào số tế bào bị phá huỷ nhiều hay ít cũng như khả năng tái sinh của các tế bào cơ thể nhanh đến mức nào.

- Một số loại virus khi xâm nhập vào tế bào có thể sản sinh ra các độc tổ làm biểu hiện triệu chứng bệnh. Một số virus khác có các thành phần cấu tạo như protein vỏ ngoài cũng có thể gây bệnh.

- Virus có cơ chế nhân lên kiều tiềm tan, ngoài việc phá huỷ các tế bào cơ thể, một số còn có thể gây đột biến gene ở tế bào chủ dẫn đến ung thư.

- Các loại virus gây bệnh còn nguy hiểm ở chỗ chúng dễ phát sinh chủng mới và nhanh chóng lan rộng thành đại dịch trên toàn cầu. Có tới 70% các loại virus có vật chất di truyền là RNA. Các enzyme nhân bản RNA để tạo ra các virus mới thường sao chép không chính xác và ít hoặc không có khả năng sửa chữa các sai sót nên để lại nhiều đột biến, làm phát sinh các chủng virus mới. Mặc dù rất hiếm khi hai virus cùng xâm nhập vào một tế bào vật chủ, nhưng khi hai loại virus khác nhau cùng ở trong tế bào chủ thi vật chất di truyền của chúng có thể được tái tổ hợp lại tạo ra loại virus mới có khả năng chuyển từ vật chủ này sang vật chủ khác hoặc thay đổi độc lực của virus (H 25.1).

Hình 25.1. Các virus cúm mới có thể xuất hiện thông qua đột biến gene hoặc qua tái tổ hợp vật chất di truyền. (a) Đột biến làm biến đổi gal glycoprotein trên lớp vỏ khiến virus cúm từ vịt có thể chuyển sang người; (b) Lợn bị nhiễm virus cúm từ người và từ vịt, vật chất di truyền của hai loại virus cúm có thể được tái tổ hợp trong tế bào của lợn tạo ra virus cúm mới lây truyền được sang người

a. Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS) ở người

Virus gây hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải ở người có tên được viết tắt theo tiếng Anh là HIV (Human Imunodeficiency Virus). Virus tấn công các tế bào hệ miễn dịch, làm suy yếu khả năng miễn dịch của cơ thể. HIV được cho là đã phát tán từ loài tinh tinh sống ở Trung Phi sang người vào những năm 50 của thế kỉ trước.

- Cấu tạo của HIV

HIV là loại virus có vật chất di truyền là RNA. Bên trong vỏ capsid của HIV có chứa hai phân tử RNA, hai enzyme phiên mã ngược, enzyme intergrase và enzyme phân giải protein. Bên ngoài lớp capsid là vỏ ngoài, được cấu tạo từ phospholipid kép có các gai glycoprotein (H 25.2). Các gai glycoprotein có chức năng giúp HIV liên kết được với các thụ thể đặc hiệu trên các tế bào bạch cầu của hệ miễn dịch ở người để xâm nhập vào các tế bào đó.

Hình 25.2. Cấu tạo virus HIV

- Quá trình nhân lên của HIV

HIV lây nhiễm và phá huỷ một số tế bào của hệ thống miễn dịch ở người như tế bào bạch cầu T4, đại thực bào. HIV tiếp cận tế bào bạch cầu nhờ các gai glycoprotein ở lớp vỏ ngoài liên kết đặc hiệu với các thụ thể trên bề mặt tế bào. Sau đó, lớp vỏ ngoài dung hợp với màng sinh chất của tế bào, đưa virus cùng vỏ capsid vào trong tế bào. Các bước tiếp theo trong quá trình nhân lên của HIV được thể hiện trong hình 25.3.

Hình 25.3. Quá trình nhân bản của HIV trong tế bào bạch cầu người

- Phương thức lây truyền và cách phòng tránh hội chứng AIDS

+ HIV lây truyền từ người sang người theo ba con đường:

Qua đường máu: Người có vết thương hở, khi tiếp xúc trực tiếp với máu hoặc dịch tiết của người bệnh có nguy cơ lây nhiễm cao. Sử dụng chung bơm kim tiêm, dụng cụ xăm mình,... với người nhiễm HIV cũng khiến bệnh lây lan trong cộng đồng.

Qua đường tình dục: Quan hệ tình dục với người nhiễm HIV sẽ có nguy cơ lây bệnh cao, đặc biệt trong trường hợp không sử dụng các biện pháp bảo vệ (bao cao su).

Mẹ truyền sang con: Những người mẹ nhiễm HIV có thể truyền virus cho con qua nhau thai và qua sữa mẹ.

+ Khi đã xâm nhập vào cơ thể, virus HIV gây hội chứng suy giảm miễn dịch ở người qua ba giai đoạn:

Giai đoạn sơ nhiễm hay còn gọi là giai đoạn cửa sổ: thường kéo dài từ 2 tuần đến 3 tháng kể từ khi tiếp xúc với mầm bệnh. Ở giai đoạn này, người bệnh thường không biểu hiện triệu chứng hoặc có nhưng rất nhẹ.

Giai đoạn không triệu chứng: Giai đoạn này thường kéo dài từ 1 đến 10 năm, tuỳ từng bệnh nhân. Lúc này, số lượng tế bào bạch cầu (lympho) T4 giảm dần, tuy nhiên, người bệnh không biểu hiện triệu chứng gì.

Giai đoạn cuối (giai đoạn biểu hiện triệu chứng AIDS): Lúc này số lượng tế bào bạch cầu giảm mạnh khiến hệ miễn dịch hầu như không còn tác dụng bảo vệ cơ thể. Bệnh nhân bị tấn công bởi nhiều căn bệnh do các vi sinh vật khác gây ra (được gọi là các bệnh cơ hội). Nguyên nhân tử vong của người mắc hội chứng AIDS thực chất là do các bệnh cơ hội này gây ra.

+ Cách phòng tránh hội chứng AIDS

Quan hệ tình dục an toàn, một vợ một chồng hoặc sử dụng các biện pháp bảo vệ như bao cao su.

Không sử dụng chung kim tiêm hay các dụng cụ có nguy cơ dính máu hay dịch tiết từ người bệnh.

Thực hiện truyền máu an toàn. Phát hiện sớm và quản lí tốt những người nhiễm HIV cũng góp phần ngăn chặn việc lây truyền HIV. 

b. Bệnh cúm ở người và động vật

- Cấu tạo virus cúm

Virus cúm tồn tại trong cơ thể người và nhiều loài động vật như gà, ngan, vịt, chim và lợn. Virus cúm thường lây nhiễm trong các tế bào niêm mạc đường hô hấp trên ở người và động vật. Có ba loại virus cúm kí hiệu là A, B, C; trong đó virus cúm A là tác nhân chủ yếu gây thành đại dịch cúm ở người.

Virus cúm có vật chất di truyền gồm 7 đến 8 đoạn phân tử RNA ngắn, mỗi đoạn mã hoả cho một hoặc hai protein. Bao bọc lấy vật chất di truyền là lớp vỏ capsid và bên ngoài củng có lớp vỏ ngoài được cấu tạo từ lớp kép phospholipid có các gai glycoprotein (H25.4).

Hình 25.4. Cấu tạo của virus cúm A

- Chu trình lây nhiễm: Quá trình nhân lên của virus cúm trong tế bào chỉ theo chu kì sinh tan mà không theo chu kì tiềm tan như một số loại virus RNA khác.

- Phương thức lây truyền và cách phòng chống bệnh cúm: Virus cúm thường phát tán từ người này sang người khác thông qua các giọt dịch khi hắt hơi, dịch tiết, qua tiếp xúc với các bề mặt có dịch tiết chứa virus.

+ Không ăn thịt gia cầm và thịt động vật chết do dịch bệnh, ăn các thức ăn chín và được chế biến đảm bảo vệ sinh. Khi có dịch, mọi người cần tuân thủ triệt để các khuyến cáo của ngành y tế về công tác phòng chống dịch bệnh.

+ Không tiếp xúc trực tiếp cũng như mua bán, săn bắt động vật hoang dã vì chúng có thể là các ổ chứa virus gây bệnh. Tiêm phòng định kì cho vật nuôi như các loài gia cầm, lợn, chó, mèo giúp ngăn chặn dịch bệnh phát sinh.

c. Bệnh do thực vật ở virus

Các loại cây trồng và thực vật hoang đã bị nhiễm virus khác nhau đều có những dấu hiệu nhận biết chung là lá hay bị xoăn; có những vết nâu, trắng hoặc vàng trên lá và quả; cây sinh trưởng chậm, có nhiều tổn thương ở hoa hoặc rễ làm giảm năng suất cũng như chất lượng sản phẩm (H 25.5).

Hình 25.5. Là cây cà chua bị nhiễm virus

Do đặc điểm cấu tạo của tế bào thực vật khác với tế bào động vật, nên cách xâm nhập và lây nhiễm của các loại virus thực vật cũng có những điểm khác biệt với sự lây nhiễm virus ở các tế bào động vật. Virus thực vật thường chỉ có vỏ capsid mà không có lớp vỏ ngoài glycoprotein như virus động vật. Sự phát tán của virus thực vật được thực hiện cơ bản theo hai cách: truyền theo hàng ngang và theo hàng dọc.

a. Chế tạo vaccine

Nhiều bệnh do virus có thể phòng tránh một cách hiệu quả nhờ vaccine. Một trong số cách tạo ra vaccine là biến đổi chủng virus gây bệnh, sau đó tiêm vào người hoặc vật nuôi để tạo kháng thể chống lại virus khi bị chủng tấn công.

b. Sản xuất thuốc trừ sâu từ virus

Nhiều loại virus có thể tấn công và gây chết các loài côn trùng gây hại thực vật. Do đó, người ta có thể cho nhiễm virus vào các loài côn trùng này và nuôi chúng tạo ra các chế phẩm diệt côn trùng gây hại.

c. Sử dụng virus làm vector trong công nghệ di truyền

Vi virus có khả năng tích hợp hệ gene của chúng vào hệ gene của tế bào chủ nên một số loại virus đã được sử dụng làm vector (còn gọi là thể truyền) để truyền gene từ loài này sang loài khác

Một số loại virus có vật chất di truyền là RNA cũng được sử dụng trong các liệu pháp gene (H 25.6) nhằm thay thế các gene bệnh ở người bằng gene lành.

Hình 25.6. Điều trị y tế bằng liệu pháp gene và sơ đồ phác thảo quy trình thay thế gene bệnh bằng gene lành

Bài 1.

Năm 2019, một dịch bệnh mới gây bệnh viêm phổi cấp xuất hiện do một loại virus hoàn toàn mới lạ và được đặt tên là SARS-CoV-2 (hình bên). Virus gây bệnh theo cơ chế nào và có các biện pháp nào để phòng chống virus?

Virus SARS-CoV-2 

Hướng dẫn giải:

Nghiên cứu nội dung kiến thức bài học, kết hợp tìm hiểu kiến thức thực tế rút ra câu trả lời

Lời giải chi tiết:

- Các cơ chế gây bệnh của virus:

+ Virus gây bệnh theo cơ chế nhân lên kiểu sinh tan phá hủy các tế bào của cơ thể và các mô. Vì vậy, tình trạng bệnh nặng hay nhẹ phụ thuộc vào số tế bào bị phá hủy nhiều hay ít cũng như khả năng tái sinh của các tế bào cơ thể nhanh tới mới nào.

+ Một số loại virus khi xâm nhập vào tế bào có thể sản sinh ra các độc tố làm biểu hiện triệu chứng bệnh.

+ Virus nhân lên theo kiểu tiềm tan, ngoài việc phá hủy các tế bào cơ thể, một số còn có thể gây ra đột biến gene ở tế bào chủ dẫn đến ung thư.

- Biện pháp để phòng chống virus SARS-CoV-2: Tiêm vaccine để kích hoạt hệ thống miễn dịch để tạo ra kháng thể chống lại virus. Ngoài ra, cần thực hiện biện pháp 5k để đảm bảo an toàn sức khỏe.

Bài 2.

Cho biết các cây trên đường phố hoặc trong công viên cũng như những cây trồng lâu năm thường hay được quét vôi ở gốc (khoảng một trét từ mặt đất lên). Việc quét vôi như vậy nhằm mục đích trang trí hay mục đích gì khác? Giải thích.

Hướng dẫn giải:

Nghiên cứu nội dung kiến thức bài học kết hợp kiến thức thực tế rút ra câu trả lời.

Lời giải chi tiết:

- Thành phần trong vôi chủ yếu là canxi, có tác dụng cải tạo và ngăn chặn sự suy thoái của đất, hạn chế bào tử nấm phát triển trên cây trồng.

- Biện pháp này được áp dụng khá phổ biến với cây thân gỗ, cây ăn trái và cây công nghiệp nhằm chống lại sự tấn công của nấm bệnh hay sâu bọ gây hại như sâu đục thân tìm đến đẻ trứng vào những kẽ nứt.

Sau bài học này, học sinh sẽ nắm được:

- Giải thích được cơ chế gây bệnh do virus.

- Trình bày được phương thức lây truyền một số bệnh do virus ở người, thực vật và động vật (HIV, cùm, sỏi,...) và cách phòng chống.

- Giải thích được các bệnh do virus thường lây lan nhanh, rộng và có nhiều biến thể.

- Kể tên được một số thành tựu ứng dụng virus trong sản xuất chế phẩm sinh học

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 25 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Chọn ý đúng: Protein của virus HIV được tổng hợp ở?

  • A.  trong nhân tế bào kí chủ
  • B.  trong tế bào chất tế bào kí chủ
  • C. bên ngoài tế bào kí chủ
  • D. B và C đúng

• Câu 2:

  Cho biết: Virut HIV tấn công vào loại tế bào nào trong hệ thống miễn dịch?

  • A. Tế bào hồng cầu.
  • B. Tế bào tiểu cầu.
  • C. Tế bào tủy.
  • D. Tế bào bạch cầu (limphô T).

• Câu 3:

  Cho biết: Robert Koch đã phát hiện ra trực khuẩn Anthracis vào năm 1876 gây ra bệnh than, bản chất của tác nhân này là?

  • A. Vi-rút
  • B. Fungi
  • C. Vi khuẩn
  • D. Động vật nguyên sinh

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 25 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Mở đầu trang 145 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 1 trang 146 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 2 trang 146 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 1 trang 149 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 2 trang 149 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 3 trang 149 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 1 trang 150 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 2 trang 150 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 3 trang 150 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 1 trang 151 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 2 trang 151 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 1 trang 153 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 2 trang 153 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Dừng lại và suy ngẫm 3 trang 153 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Luyện tập và vận dụng 1 trang 154 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Luyện tập và vận dụng 2 trang 154 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Luyện tập và vận dụng 3 trang 154 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Luyện tập và vận dụng 4 trang 154 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Luyện tập và vận dụng 5 trang 154 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức - KNTT

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Sinh học HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!