BÀI 29 - VIRUS

MỞ ĐẦU

Câu 1: Vào cuối năm 1800, Martinus Beijerinck (Hà Lan) đã tiến hành thí nghiệm tìm hiểu nguyên nhân gây bệnh khảm ở cây thuốc lá (Hình 29.1).

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.

Giải rút gọn:

• 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 là virus.

I. KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA VIRUS

Câu 1: Hãy nêu khái niệm và các đặc điểm của virus.

Giải rút gọn:

• Virus là thực thể chưa có cấu tạo tế bào.

• Đặc điểm: Cấu tạo gồm phần lõi DNA hoặc RNA và lớp vỏ protein; có kích thước siêu nhỏ; sống kí sinh nội bào bắt buộc và chỉ nhân lên trong nội bào vật chủ.

Luyện tập: Vi khuẩn khác virus ở những điểm nào? 

Giải rút gọn:

Câu 2: Dựa vào Hình 29.2 và 29.3, hãy: Nêu cấu tạo của virus.

Giải rút gọn:

Gốm 2 thành phần cơ bản:

• Lõi nucleic acid: DNA hoặc RNA (chuỗi đơn hoặc chuỗi kép)

• Lớp vỏ: Virus trần có vỏ capsid. Virus có vỏ ngoài có thêm gồm lớp kép phospholipid và protein, trên vỏ ngoài có các gai glycoprotein

Câu 3: Dựa vào Hình 29.2 và 29.3, hãy: Trình bày các tiêu chí phân loại virus.

Giải rút gọn: 

• Dựa vào lớp vỏ ngoài: chia 2 loại virus trần và virus có vỏ ngoài

• Dựa vào sự sắp xếp của capsomer: chia 4 loại virus: virus có cấu trúc xoắn, virus có cấu trúc khối, virus hình cầu, virus có cấu trúc vừa khối vừa xoắn

• Dựa vào vật chất di truyền: chia 2 loại: virus DNA và virus RNA

• Dựa vào đối tượng vật chủ: chia 4 loại: virus kí sinh ở vi khuẩn, virus kí sinh ở nấm, virus kí sinh ở thực vật, virus kí sinh ở động vật và người.

Luyện tập: Hãy tìm một số ví dụ về virus kí sinh ở vi khuẩn, thực vật, động vật và con người.

Giải rút gọn:

• Virut kí sinh ở vi sinh vật: Mycovirus - Phage 

• Virut kí sinh ở thực vật: Virus khảm thuốc lá

• Virut kí sinh ở động vật và con người: Virus SASR-CoV-2, virus HIV, virus đậu mùa, virus cúm

II. QUÁ TRÌNH NHÂN LÊN CỦA VIRUS TRONG TẾ BÀO CHỦ

Câu 4: Đọc thông tin ở mục I.2 SGK và kết hợp quan sát Hình 29.4, hãy trình bày các giai đoạn nhân lên của virus trong tế bào vật chủ. 

Giải rút gọn:

Các giai đoạn nhân lên của virus trong tế bào vật chủ :

1. Hấp phụ: Phân tử bề mặt của virus gắn đặc hiệu vào thụ thể bề mặt của tế bào vật chủ theo nguyên tắc "Chìa và khóa"
2. Xâm nhập: Virus đưa chất di truyền và trong tế bào vật chủ
3. Tổng hợp: Tổng hợp gene và tổng hợp protein
4. Lắp ráp: tạo thành vỏ capsid rỗng và gắn hệ gene vào 1 cách ngẫu nhiên
5. Phóng thích: virus con thoát ra ngoài tiếp tục lây nhiễm cho tế bào khác.

Câu 5: Quan sát hình 29.5, hãy mô tả quá trình nhân lên của HIV trong tế bào vật chủ.

Giải rút gọn:

Quá trình nhân lên của HIV trong tế bào vật chủ:

• Hấp thụ: Gai glycoprotein tiếp xúc với tế bào lympho T ở thụ thể CD4.
• Xâm nhập: HIV vào xâm nhập nhờ cơ chế dung hợp màng.
• Tổng hợp: Virus HIV giải phóng hệ gene vào tế bào chất ® phiên mã ngược để tạo ra đoạn DNA từ mạch RNA ban đầu ® xâm nhập vào nhân tế bào, cài xen vào bộ gene của tế bào lympho T ® nhân lên cùng với DNA của tế bào và phiên mã tạo ra RNA của virus ® đi ra ngoài tế bào chất ® tổng hợp thành vật chất di truyền của HIV và lớp vỏ của chúng. 
• Lắp ráp: RNA cùng với protein ® nucleocapsid. Đồng thời, các protein của lớp vỏ ngoài được gắn lên màng tế bào.
• 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: Hãy phân biệt quá trình hấp phụ, xâm nhập vào tế bào vật chủ của phage, virus trần, virus có vỏ ngoài.

Giải rút gọn:

• Quá trình hấp phụ: Bề mặt tiếp xúc 

1. Phage: đầu mút của các sợi lông đuôi

2. Virus có vỏ ngoài: gai glycoprotein nhô ra
3. Virus trần: Phân tử protein nhô ra ở đỉnh khối đa diện

• Quá trình xâm nhập:

1. Phage: Sợi lông đuôi tiết ra enzyme lysozyme làm tan thành tế bào vật chủ, bao đuôi co lại đẩy DNA vào nên trong tế bào để lại vỏ capsid rỗng ở ngoài

2. Virus có vỏ ngoài: xâm nhập nhờ vào sự dung hợp màng sinh chất với vỏ ngoài
3. Virus trần: xâm nhập nhờ cơ thế thực bào, sau đó enzyme lysozyme của tế bào vật chủ phân hủy lớp vở capsid và giải phóng hệ gene tế bào chất.

Luyện tập: Giải thích vì sao virus chỉ xâm nhập vào tế bào của vật chủ nhất định.

Giải rút gọn:

Bởi vì gai glycoprotein hoặc protein bề mặt virus phải đặc hiệu với thụ thể của tế bào chủ thì virus mới có thể bám vào được. 

Câu hỏi: Hãy trình bày chu trình tan và tiềm tan ở phage.

Giải rút gọn:

• Chu trình sinh tan: 

1. Chu trình tan bắt đầu khi sợi đuôi của phage gắn vào các điểm nhận trên bề mặt tế bào vi khuẩn. Ống đuôi tạo lỗ thủng và bơm DNA vào trong tế bào.

2. Tế bào vi khuẩn phiên mã các gen của virus. DNA của tế bào bị phân hủy ® bộ gen của phage kiểm soát toàn bộ hoạt động của tế bào để tạo ra các cấu phần của nó.

3. DNA của phage sao chép ra hàng trăm bản, các protein của capsid được tổng hợp thành 3 phần và tự lắp ráp lại với nhau ® hoàn tất chu trình ® tiết ra lysozyme phá hủy thành tế bào.

4. Tế bào vi khuẩn bị phá vỡ và virus được thoát ra.

• Chu trình tiềm tan:

1. Virus tiêm bộ gen vào tế bào vật chủ.

2. Bộ gen của virus gắn xen/chèn vào nhiễm sắc thể của vật chủ.

3. Bộ gen tế bào vật chủ nhân đôi trong nguyên phân thì đồng thời nhân cả bộ gen của virus và truyền virus qua các thế hệ tế bào tiếp theo.

4. Khi được "kích hoạt", bộ gen của virus sẽ tách ra khỏi DNA vật chủ và chuyển sang pha tan. 

Luyện tập: Quan sát Hình 29.6, hãy trình bày mối liên hệ giữa chu trình tan và tiềm tan ở phage λ

Giải rút gọn:

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: Hãy giải thích cơ chế gây bệnh của virus cho vật chủ mà nó xâm nhập.

Giải rút gọn:

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 ® 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 vốn có của vật chủ.

BÀI TẬP

Bài 1: Trình bày và giải thích các bước nhân lên của phage trong tế bào vật chủ.

Giải rút gọn:

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: Các virus con được tạo thành thoát ra ngoài để tiếp tục lây nhiễm vào các tế bào khác.

Bài 2: Giải thích vì sao virus rất đa dạng và phong phú.

Giải rút gọn:

Do: Virus 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 3: Hãy tìm một số ví dụ về virus có hệ gene là RNA, DNA.

Giải rút gọn:

• 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,...
• 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,…

Bài 4: Giải thích vì sao không thể dùng kháng sinh để tiêu diệt virus.

Giải rút gọn:

Không giống như vi khuẩn tấn công các tế bào của cơ thể từ bên ngoài, virus thực sự di chuyển vào bên trong tế bào, sống vào tạo ra các bản sao của chính chúng trong đó. Virus không thể tự sinh sản, mà chúng tự gắn thành phần di truyền của mình vào các tế bào khỏe mạnh của vật chủ và lập trình lại các tế bào đó để tạo ra những virus mới ® thuốc kháng sinh không tiêu diệt được virus.

Bài 5: Mô tả các giai đoạn gây bệnh của HIV. Từ đó, hãy đề xuất các biện pháp phòng tránh lây nhiễm HIV.

Giải rút gọn:

Các giai đoạn tiến triển của HIV

• Nhiễm HIV tiên phát
• Xuất hiện từ 2 – 4 tuần sau khi nhiễm virus gây suy giảm miễn dịch.
• Triệu chứng: Phát ban da, sốt, đau cơ/đau khớp, viêm họng, hạch to
• Giai đoạn tiềm tàng: số lượng CD4 giảm dần. 
• Triệu chứng: hạch to toàn thân, suy kiệt, sốt hoặc tiêu chảy kéo dài trên 1 tháng, bệnh Candida miệng hoặc âm đạo, viêm phổi do vi khuẩn, lao phổi, Herpes zoster (bệnh Zona), bệnh ác tính (ung thư cổ tử cung, u lympho).
• AIDS (Nhiễm HIV tiến triển): Sụt cân nặng, tiêu chảy mạn tính kéo dài trên 1 tháng, sốt kéo dài, nấm candida miệng kéo dài, bạch sản dạng lông ở miệng, lao phổi, nhiễm khuẩn nặng, viêm loét miệng, viêm lợi hoặc viêm quanh răng hoại tử cấp, thiếu máu, giảm bạch cầu trung tính hoặc giảm tiểu cầu mạn tính không rõ nguyên nhân.

Biện pháp:

• Phòng nhiễm HIV/AIDS lây qua đường tình dục:

• Sống lành mạnh, chung thuỷ một vợ một chồng, không quan hệ tình dục bừa bãi.

• Sử dụng bao cao su mới đúng cách.

• Dùng thuốc diệt tinh trùng và HIV.

• Phòng nhiễm HIV/AIDS lây 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.

• Hạn chế tiêm chích. 

• Tránh tiếp xúc trực tiếp với các dịch cơ thể của người nhiễm HIV

• Dùng riêng đồ dùng cá nhân

• Phòng nhiễm HIV/AIDS lây truyền từ mẹ sang con: Phụ nữ nhiễm HIV không nên mang thai. Nếu có thai thì uống thuốc dự phòng theo hướng dẫn của bác sĩ.