Sự khác biệt về tần suất tiêm chủng giữa bệnh cúm và bệnh quai bị chủ yếu do hai nguyên nhân chính:

Đặc điểm biến đổi của virus:

Virus cúm: Có khả năng biến đổi kháng nguyên rất nhanh và thường xuyên. Mỗi năm, các chủng virus cúm mới xuất hiện với cấu trúc khác biệt so với chủng cũ. Do đó, kháng thể tạo ra từ vaccine của năm trước có thể không còn nhận diện và tiêu diệt được virus của năm sau.

Virus quai bị: Có cấu trúc kháng nguyên rất ổn định, ít thay đổi theo thời gian. Vì vậy, hệ miễn dịch sau khi được "huấn luyện" bởi vaccine sẽ có khả năng nhận diện và bảo vệ cơ thể trước virus này suốt đời.

Thời gian duy trì miễn dịch:

Hiệu quả bảo vệ của vaccine cúm thường giảm dần theo thời gian (thường dưới 1 năm). Việc tiêm nhắc lại hàng năm giúp củng cố hệ miễn dịch để đối phó với các chủng virus đang lưu hành tại thời điểm đó.

Ngược lại, vaccine quai bị tạo ra trí nhớ miễn dịch lâu dài và bền vững hơn.

Vi sinh vật có vai trò cực kỳ quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống:

1. Nông nghiệp

Vi sinh vật giúp cải thiện độ phì nhiêu của đất, bảo vệ cây trồng và làm thức ăn chăn nuôi.

Ví dụ: Sử dụng vi khuẩn cố định đạm (Rhizobium) trong rễ cây họ Đậu để làm giàu nitơ cho đất; dùng nấm đối kháng Trichoderma để phòng bệnh cho cây; sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh.

2. Chế biến thực phẩm

Đây là ứng dụng lâu đời nhất thông qua các quá trình lên men.

Ví dụ: Sử dụng vi khuẩn lactic để làm sữa chua, muối dưa cải; sử dụng nấm men (Saccharomyces cerevisiae) để sản xuất rượu, bia, bánh mì; dùng vi khuẩn để sản xuất nước mắm, giấm.

3. Y dược

Vi sinh vật được dùng để sản xuất các loại dược phẩm quan trọng.

Ví dụ: Sản xuất thuốc kháng sinh (như Penicillin từ nấm Penicillium); sản xuất vaccine để phòng bệnh; sản xuất các loại hormone (như insulin chữa bệnh tiểu đường) hay các loại men tiêu hóa (probiotics).

4. Xử lý chất thải và bảo vệ môi trường

Vi sinh vật có khả năng phân hủy các chất hữu cơ phức tạp và chất độc hại.

Ví dụ: Sử dụng vi sinh vật để xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp; dùng vi khuẩn "ăn dầu" để xử lý sự cố tràn dầu trên biển; sản xuất khí sinh học (biogas) từ chất thải chăn nuôi.

5. Công nghiệp và Đời sống

Ví dụ: Sản xuất các loại enzyme dùng trong công nghiệp dệt may, thuộc da; dùng vi sinh vật để sản xuất chất tẩy rửa trong bột giặt.

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 hóa học:

-Chất dinh dưỡng: Các hợp chất hữu cơ (protein, carbonhydrate, lipid...) và các nguyên tố khoáng là nguồn cung cấp năng lượng và nguyên liệu cấu tạo tế bào.

-Chất ức chế: Các chất như rượu, các kim loại nặng, các chất kháng sinh hoặc các chất sát khuẩn có thể làm biến tính protein hoặc phá hủy màng tế bào, từ đó tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật.

-Độ pH: Ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, hoạt động của enzyme và sự tích lũy các chất trong tế bào.

*Yếu tố vật lý:

-Nhiệt độ: Ảnh hưởng đến tốc độ của các phản ứng sinh hóa trong tế bào. Mỗi loại vi sinh vật có một khoảng nhiệt độ tối ưu để phát triển.

-Độ ẩm: Nước là dung môi hòa tan các chất dinh dưỡng và tham gia vào các quá trình thủy phân. Thiếu nước vi sinh vật sẽ ngừng sinh trưởng.

-Ánh sáng: Bức xạ ánh sáng (đặc biệt là tia UV) có thể gây đột biến hoặc tiêu diệt vi sinh vật bằng cách phá hủy DNA.

-Áp suất thẩm thấu: Ảnh hưởng đến sự phân chia tế bào và sự vận chuyển các chất qua màng.

2. Ứng dụng trong bảo quản thực phẩm

Từ việc hiểu rõ các yếu tố trên, chúng ta có thể áp dụng các biện pháp sau để bảo quản thực phẩm lâu hơn:

*Kiểm soát nhiệt độ:

-Lạnh/Đông lạnh: Cho thực phẩm vào tủ lạnh để làm chậm hoặc dừng sự nhân lên của vi sinh vật.

-Đun sôi/Thanh trùng: Sử dụng nhiệt độ cao để tiêu diệt các vi sinh vật gây hại (ví dụ: luộc chín thức ăn, thanh trùng sữa).

*Kiểm soát độ ẩm:

-Phơi khô/Sấy khô: Loại bỏ nước để vi sinh vật không có môi trường hoạt động (ví dụ: cá khô, hoa quả sấy).

*Thay đổi độ pH:

-Muối chua: Tạo môi trường axit (pH thấp) để ức chế các vi khuẩn gây thối (ví dụ: muối dưa, cà, làm sữa chua).

*Tăng áp suất thẩm thấu:

-Ướp muối hoặc đường: Tạo môi trường ưu trương khiến tế bào vi sinh vật bị mất nước (co nguyên sinh) và chết (ví dụ: mứt, cá khô mặn).

*Sử dụng chất bảo quản:

-Sử dụng các chất ức chế vi sinh vật nằm trong danh mục cho phép của Bộ Y tế để ngăn chặn sự hư hỏng.

Phân biệt hình thức sinh sản của vi sinh vật

*Đặc điểm

+Vi sinh vật nhân sơ

+Vi sinh vật nhân thực

*Hình thức sinh sản chính

+Chỉ có sinh sản vô tính.

+Có cả sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính.

Các hình thức cụ thể

• Phân đôi: Phổ biến nhất (vi khuẩn).

* Nảy chồi: Ví dụ ở vi khuẩn quang hợp tía.

* Bào tử vô tính: Như bào tử đốt ở xạ khuẩn.

• Vô tính: Phân đôi (tảo lục, trùng giày), nảy chồi (nấm men), bào tử vô tính (nấm mốc).

* Hữu tính: Sinh sản bằng bào tử hữu tính (tiếp hợp, giảm phân).

Cơ sở tế bào

+Không có nguyên phân và giảm phân. +Có quá trình nguyên phân (sinh sản vô tính) và giảm phân (sinh sản hữu tính).

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

Chu trình nhân lên của virus thường bao gồm 5 giai đoạn chính:

Giai đoạn 1: Hấp phụ (Bám dính)

Virus sử dụng các gai glycoprotein (hoặc protein bề mặt) để bám đặc hiệu lên các thụ thể trên bề mặt tế bào chủ. Sự liên kết này mang tính đặc hiệu như "chìa khóa và ổ khóa".

Giai đoạn 2: Xâm nhập

Đối với virus động vật: Cả cấu trúc nucleocapsid đưa vào tế bào chất, sau đó "cởi vỏ" để giải phóng acid nucleic.

Đối với thực khuẩn thể (Phage): Virus bơm acid nucleic vào trong tế bào chủ, bỏ lại vỏ protein bên ngoài.

Giai đoạn 3: Sinh tổng hợp

Virus sử dụng bộ máy di truyền, enzyme và nguyên liệu của tế bào chủ để tổng hợp acid nucleic và các protein vỏ cho riêng mình.

Giai đoạn 4: Lắp ráp

Các thành phần acid nucleic và protein vỏ vừa được tổng hợp sẽ tự lắp ráp lại với nhau để tạo thành các hạt virus hoàn chỉnh (virion).

Giai đoạn 5: Phóng thích

Virus mới thoát ra khỏi tế bào chủ. Có thể theo kiểu làm tan tế bào (chu trình tan) khiến tế bào chết ngay lập tức, hoặc chui ra từ từ theo kiểu nảy chồi (không làm chết tế bào chủ ngay).

2. Cơ chế gây bệnh do virus

Dựa trên quá trình nhân lên, cơ chế gây bệnh của virus có thể giải thích như sau:

Phá hủy tế bào: Khi nhân lên với số lượng lớn và phóng thích ồ ạt, virus làm tan vỡ tế bào chủ, gây tổn thương trực tiếp đến các mô và cơ quan.

Chiếm quyền điều khiển: Virus sử dụng các nguồn lực của tế bào (năng lượng, nguyên liệu) khiến tế bào không thể thực hiện các chức năng bình thường, dẫn đến rối loạn hoạt động sinh lý.

Gây độc và biến đổi tế bào: Sự có mặt của các protein virus có thể gây độc cho tế bào hoặc làm biến đổi cấu trúc màng tế bào, khiến hệ miễn dịch của cơ thể tấn công chính các tế bào bị nhiễm này.

Lan truyền bệnh: Các virus mới được giải phóng tiếp tục xâm nhiễm vào các tế bào lành xung quanh, làm lan rộng ổ bệnh và gây ra các triệu chứng bệnh lý lâm sàng.

1. Trong Y học và Dược học

Sản xuất Vaccine: Đây là ứng dụng phổ biến nhất. Người ta sử dụng virus đã được làm yếu hoặc bất hoạt (hoặc các thành phần của chúng) để kích thích hệ miễn dịch tạo ra kháng thể phòng bệnh (ví dụ: vaccine cúm, sởi, bại liệt, COVID-19,...).

Liệu pháp gene: Sử dụng virus làm "vector" (vật vận chuyển) để đưa các gene lành thay thế các gene bệnh trong tế bào người nhằm điều trị các bệnh di truyền hoặc ung thư.

Sản xuất các chế phẩm sinh học: Ứng dụng virus để sản xuất các chất quan trọng như Insulin (điều trị tiểu đường), Interferon (kháng virus, hỗ trợ điều trị ung thư) với số lượng lớn và giá thành rẻ hơn.

2. Trong Nông nghiệp

Thuốc trừ sâu sinh học: Sử dụng các loại virus có tính đặc hiệu cao (như virus Baculo) để tiêu diệt các loại sâu hại cây trồng. Loại thuốc này an toàn cho con người, vật nuôi và không gây ô nhiễm môi trường.

Tạo giống cây trồng: Sử dụng virus làm vector để chuyển các gene quý (như gene kháng sâu bệnh, gene chịu hạn) vào cây trồng, giúp nâng cao năng suất và chất lượng nông sản.

3. Trong Công nghệ sinh học và Nghiên cứu

Sản xuất các enzyme và protein: Virus được sử dụng trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu cấu trúc di truyền và sản xuất các phân tử sinh học phục vụ đời sống.