Sinh học 10 Chân trời sáng tạo Bài 29: Virus

a. Khái niệm

- Virus là thực thể chưa có cấu tạo tế bào, có cấu tạo rất đơn giản chỉ gồm phần lõi là DNA hoặc RNA và lớp vỏ protein; có kích thước siêu nhỏ (khoảng 20 – 300 nm). Chúng sống kí sinh nội bào bắt buộc, không thể nhân lên và thực hiện các hoạt động chuyển hoá bên ngoài tế bào vật chủ. Virus không có hệ thống sinh năng lượng, không có hiện tượng sinh trưởng và không mẫn cảm với các chất kháng sinh.

- Trong điều kiện ngoài cơ thể, chúng có thể tồn tại lâu dài ở trạng thái đại phân tử hoá học không sống và có khả năng truyền nhiễm.

Virus là thực thể chưa có cấu tạo tế bào, có kích thước siêu hiền vị, 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.

 

b. Đặc điểm

Virus được cấu trúc bởi 2 thành phần cơ bản

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

- Lớp vỏ: vỏ capsid được cấu tạo từ các đơn vị protein là capsomer. Ngoài ra, một số virus còn có lớp vỏ ngoài (envelope), 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 đề xâm nhập.

Phân loại virus

- Dựa vào lớp vỏ ngoài, virus được phân làm hai loại: virus trấn và virus có vỏ ngoài (Hình 29.2).

- Dựa vào sự sắp xếp của capsomer ở vỏ capsid, virus được phân thành bốn loại: virus có cấu trúc xoắn (virus khảm thuốc lá), virus có cấu trúc khối (adenovirus), virus hình cầu (SARS-CoV-2) và virus có cấu trúc hỗn hợp, vừa có cấu trúc khối vừa có cấu trúc xoắn (phage) (Hình 29.3).

- Dựa vào vật chất di truyền, virus được phân thành hai loại: virus DNA và virus RNA.

- Dựa vào đối tượng vật chủ, virus được phân thành bốn 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.

Hình 29.2 Virus trần và virus có vỏ ngoài

Hình 29.3. Các dạng hình thái của virus

Virus được cấu tạo bởi hai thành phần cơ bản gồm: lõi là nucleic acid (DNA hoặc RNA) và lớp vỏ protein gọi là capsid, một số có thêm lớp vỏ ngoài (gồm phospholipid kép và protein), Virus rất phong phú, đa dạng và được phân loại theo nhiều cách khác nhau (dựa vào phần lõi nucleic acid, lớp vỏ, hình thái và vật chủ kí sinh).

a. Sự nhân lên của virus trong tế bào chủ

- Quá trình nhân lên của virus chỉ được thực hiện bên trong tế bào vật chủ. Virus sử dụng hệ gene và các enzyme của chúng cùng với các nguyên liệu lấy từ tế bào vật chủ đề tổng hợp vật chất di truyền và lớp vỏ, sau đó ráp lại thành virus mới. Quá trình này diễn ra rất nhanh, từ một virus ban đầu chúng nhân lên và tạo ra vô số virus mới.

Quá trình nhân lên của virus trong tế bào vật chủ được chia thành năm giai đoạn:

(1) Hấp phụ: Do va chạm ngẫu nhiên, phân tử bề mặt của virus gần đặc hiệu vào thụ thể bề mặt của tế bào vật chủ theo nguyên tắc "chia và khoả". Mỗi loại virus chỉ có thể lây nhiễm một số hạn chế tế bảo vật chủ nhất định. Tuy 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 glycopro tein nhỏ ra khỏi vỏ ngoài (virus có vỏ ngoài); phân tử protein nhỏ ra ở đỉnh khối đa diện (virus trấn).

(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 đầy 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 bảo, sau đó enzyme lysozyme của tế bào vật chủ phân huỷ lớp vỏ capsid và giải phóng hệ gen vào tế bảo 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 của tế bào theo hướng tổng hợp mất 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 đề tổng hợp nên hệ gene của virus mới.

Hình 29.4. Chu trình nhân lên của phage T4 (Nguồn: Campbell, 2020)

+ Tổng hợp protein: Virus sử dụng bộ máy và nguyên liệu của tế bào vật chủ đề 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) Phòng 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 gan 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 visus

Hình 29.5. Chu trình nhân lên trong tế bào vật chủ của HIV (Nguồn: Campbell, 2020)

Quá trình virus nhân lên trong tế bào vật chủ gồm năm giai đoạn: hấp phụ, xâm nhập, tổng hợp, lập ráp, phóng thích. Kết quả của quá trình nhân lên là từ một vị rus ban đầu tạo ra vô số virus mới giống hệt nhau và giống virus ban đầu.

b. Chu trình sinh tan, tiềm tan và cơ chế gây bệnh của virus

Chu trình sinh tan và tiềm tan

Quá trình nhân lên của virus có thể theo hai cách khác nhau: chu trình sinh tan và chu trình tiềm tan. Một số virus tồn tại cả hai chu trình.

- Chu trình sinh tan: Chu trình nhân lên của virus kết thúc bằng sự làm tan và giết chết tế bào vật chủ, virus nhân lên theo chu trình này gọi là virus độc.

- 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. Những virus có khả năng dùng cả hai chu trình trong một tế bào vật chủ gọi là virus ôn hoà (phage X).

Hình 29.6. Chu trình sinh tan và tiềm tan của phage \(\lambda \) (Ngudn: Campbell, 2020)

Cơ chế gây bệnh của virus

- Quá trình nhân lên của virus làm cho tế bào vật chủ bị chết. Sự lây lan khiến cho quần thể tế bào và mô bị tổn thương, dẫn đến nhiễm trùng cục bộ, gây ra các triệu chứng khác nhau tuỳ thuộc vào cơ quan bị virus tấn công. Khả năng gây bệnh của virus có liên quan đến những yếu tố khác nhau của virus (lượng virus, con đường xâm nhập, tốc độ nhân lên và lây lan) và vật chủ (tuổi, tình trạng miễn dịch, tình trạng sức khoẻ, các bệnh nền, bộ phận nhiễm virus,

- Khi cơ thể bị nhiễm virus, giai đoạn đầu thường chưa có triệu chứng, sau đó khi lượng virus nhận lên nhiều và lây lan trong cơ thể vật chủ, có thể gây ra các bệnh lí nhiễm trùng cấp tỉnh, mãn tỉnh, thậm chí dẫn đến tử vong.

- Ví dụ: SARS-CoV-2 xâm nhập vào các tế bào của cơ quan hô hấp, dẫn đến viêm nhiễm niêm mạc mũi, họng, phế quản, phế nang. Sự viêm nhiễm dẫn đến người bệnh bị sốt, họ, nhức mỏi cơ, mất khứu giác, vị giác, thiếu hụt oxygen và có thể tử vong.

Sự nhân lên của virus có thể được thực hiện theo 2 cách; chu trình sinh tan và chu trình tiềm tan. Virus gây bệnh cho cơ thể bằng cách giết chết tế bào, làm tổn thương mô, cơ quan trong cơ thể và làm cho các bệnh nền (bệnh đã có trước khi nhiễm virus)nặng hơn.

Bài 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 bên, em hãy cho biết: Trong dịch lọc (số 2) có chứa vi khuẩn không

Hình 29.1. Thí nghiệm tìm hiểu nguyên nhân gây bệnh khảm ở cây thuốc lá

Phương pháp giải:

- Quan sát kết quả khi cho dịch lọc (đã được lọc vi khuẩn) vào cấy khỏe mạnh và đưa ra đáp án.

Lời giải chi tiết:

Trong dịch lọc số 2 không có vi khuẩn.

Bài 2.

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 bên, em hãy dự đoán tác nhân gây bệnh khảm thuốc lá.

Hình 29.1. Thí nghiệm tìm hiểu nguyên nhân gây bệnh khảm ở cây thuốc lá

Phương pháp giải:

Kích thước của virus khoảng 20-30nm; kích thước vi khuẩn khoảng 1-5 µm. Virus có thể chui qua màng lọc vi khuẩn do có kích thước nhỏ hơn.

Lời giải chi tiết:

Tác nhân gây bệnh có thể là virus.

Sau bài học này, học sinh sẽ nắm được:

- Nêu được khái niệm và các đặc điểm của virus.

- Trình bày được cấu tạo của virus.

- Trình bày được các giai đoạn nhân lên của virus trong tế bào chủ. Từ đó giải thích được cơ chế gây bệnh do virus.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Sinh học 10 Chân trời sáng tạo Bài 29 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Cho biết: Điều nào không đúng với virus?

  • A. Chúng là những thứ nhỏ bé, không sống, có thể xâm nhập vào tế bào và sinh sản bên trong.
  • B. Chúng hoạt động giống như ký sinh trùng và có thể sống trong cơ thể vật chủ và gây hại.
  • C. Chúng giống như những sinh vật sống vì chúng có thể sinh sản và tạo ra nhiều vi rút hơn.
  • D. Chúng được tạo ra từ các tế bào.

• Câu 2:

  Xác định: Đặc điểm nào không thể là cấu trúc gen của virut?

  • A. DNA sợi kép
  • B. DNA sợi đơn
  • C. Một sợi bao gồm cả RNA và DNA
  • D. RNA sợi đôi

• Câu 3:

  Cho biết: Loại virus đầu tiên từng được phát hiện là gì?

  • A. Virus Epstein-Barr
  • B. Vi rút AIDS
  • C. Virus khảm thuốc lá
  • D. Rhinovirus

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 Chân trời sáng tạo Bài 29 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Mở đầu 1 trang 140 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Mở đầu 2 trang 140 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Hình thành kiến thức mới 1 trang 140 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Luyện tập trang 140 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Hình thành kiến thức mới 2 trang 141 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Hình thành kiến thức mới 3 trang 141 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Luyện tập trang 141 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Hình thành kiến thức mới 4 trang 142 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Hình thành kiến thức mới 5 trang 142 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Luyện tập 1 trang 142 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Luyện tập 2 trang 142 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Hình thành kiến thức mới 7 trang 143 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Luyện tập trang 143 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Vận dụng trang 144 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải Bài tập 1 trang 144 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải Bài tập 2 trang 144 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải Bài tập 3 trang 144 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải Bài tập 4 trang 144 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải Bài tập 5 trang 144 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.1 trang 89 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.2 trang 89 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.3 trang 89 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.4 trang 89 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.5 trang 90 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.6 trang 90 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.7 trang 90 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.8 trang 90 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.9 trang 91 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.10 trang 91 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.11 trang 91 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.12 trang 91 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.13 trang 91 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.14 trang 91 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài 29.15 trang 91 SBT Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

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!