Mở đầu
Hoạt động mở đầu SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 38): Ở vi khuẩn Escherichia coli (E. coli), cứ sau 20 phút tế bào sẽ phân chia một lần, từ một tế bào cho hai tế bào con. Hãy tính số lượng vi khuẩn được tạo thành sau 5 giờ, từ đó, nhận xét và giải thích về tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn E. coli.
– Tính số lượng vi khuẩn được tạo thành sau 5 giờ:
+ Ở vi khuẩn Escherichia coli E.coli cứ sau 20 phút tế bào sẽ phân chia một lần => Thời gian phân thế hệ là 20 phút. Số lần phân chia của vi khuẩn E.coli sau 5 giờ là: 5 × 60 : 20 = 15 (lần)
+ Số lượng vi khuẩn E.coli được tạo thành sau 5 giờ: 215 = 32 768 (tế bào)
– Nhận xét: Vi khuẩn E. coli có tốc độ sinh trưởng và sinh sản rất nhanh.
– Giải thích: Do vi khuẩn E.coli có kích thước cơ thể nhỏ bé nên diện tích tiếp xúc với môi trường và chất dinh dưỡng lớn (S/V lớn) tạo điều kiện cho tế bào trao đổi chất với môi trường một cách nhanh chóng mà cơ thể sinh trưởng, sinh sản nhanh.
I. Đặc điểm chung của tế bào nhân sơ
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 38): Hãy so sánh kích thước của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực.Trả lời:
– Tế bào nhân sơ có kích thước nhỏ hơn tế bào nhân thực (thường tế bào nhân sơ có kích thước chỉ bằng 1/10 cơ thể nhân thực)
+ Kích thước tế bào nhân sơ thường dao động trong khoảng 1 µm – 5 µm, có ở tế bào vi khuẩn, không có hệ thống nội màng và không có khung xương định hình tế bào.
+ Kích thước tế bào nhân thực thường dao động trong khoảng 9 µm – 1 m, có ở tế bào động vật nguyên sinh, nấm, thực vật, có hệ thống nội màng và có khung xương định hình tế bào.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 38): Kích thước nhỏ đã đem lại cho tế bào nhân sơ những ưu thế gì?
Trả lời:
– Những lợi thế của tế bào nhân sơ nhờ kích thước nhỏ (khoảng 1µm – 5µm):
+ Do có kích thước nhỏ nên diện tích bề mặt/thể tích (S/V) lớn giúp tế bào dễ dàng trao đổi chất với môi trường với tốc độ nhanh.
+ Nhờ có sự trao đổi chất với môi trường nhanh nên tế bào nhân sơ sinh trưởng, sinh sản nhanh hơn so với các tế bào có kích thước lớn hơn.
Luyện tập SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 38): Vì sao tất cả sinh vật có kích thước lớn luôn có cơ thể được cấu tạo từ nhiều tế bào chứ không phải từ một tế bào duy nhất?
Trả lời:
– Các sinh vật có kích thước lớn được cấu tạo từ nhiều tế bào vì chúng có nhiều phản ứng sinh hóa, khi được cấu tạo từ nhiều tế bào nhỏ thì tỉ lệ S/V lớn hơn so với cơ thể cấu tạo từ một tế bào duy nhất. Từ đó, trong cơ thể sinh vật có tốc độ trao đổi chất giữa tế bào và môi trường sẽ nhanh hơn, đảm bảo hoạt động sống trong cơ thể được diễn ra bình thường.
II. Cấu tạo tế bào nhân sơ
Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 39): Quan sát Hình 8.3, hãy kể tên các thành phần cấu tạo của tế bào nhân sơ.
- Tế bào nhân sơ được cấu tạo gồm các phần chính là thành tế bào và màng sinh chất, tế bào chất (gồm ribosome, plasmid, hạt dự trữ) và vùng nhân. Ngoài màng tế bào, tế bào nhân sơ còn có thể có lông, roi, thành tế bào và lớp vỏ nhầy.
Câu hỏi 4 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 39): Quan sát Hình 8.4, hãy cho biết sự khác nhau giữa thành tế bào của vi khuẩn Gram âm và Gram dương.
Trả lời:
Sự khác nhau giữa thành tế bào của vi khuẩn Gram âm và Gram dương:
- Thành tế bào của vi khuẩn Gram âm có lớp màng ngoài chứa kháng nguyên có bản chất là lipopolysaccharide, lớp peptidoglycan mỏng.
- Thành tế bào của vi khuẩn Gram dương không có lớp màng ngoài, lớp peptidoglycan dày.
Luyện tập SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 40): Dựa vào tính kháng nguyên ở bể mặt tế bào, hãy cho biết bệnh do vi khuẩn Gram dương hay vi khuẩn Gram âm gây ra sẽ nguy hiểm hơn. Tại sao?
Trả lời:
– Bệnh do vi khuẩn Gram âm gây ra thường nguy hiểm hơn so với bệnh do vi khuẩn Gram dương vì:
+ Ở vi khuẩn Gram âm có màng ngoài chứa kháng nguyên có bản chất là lipopolysaccharide khiến cho hệ thống miễn dịch của cơ thể khó phát hiện sự xâm lấn của chúng vào cơ thể hơn.
+ Lớp màng ngoài của vi khuẩn Gram âm chứa lipopolysaccharide có vai trò là nội độc tố làm tăng độ nặng của phản ứng viêm, có thể gây sốc nhiễm khuẩn rất nguy hiểm.
+ Ngoài ra lớp màng này có chức năng bảo vệ, ngăn chặn sự xâm nhập của thuốc kháng sinh, các chất độc tố là tổn thương tế bào vi khuẩn, vi khuẩn lẩn trốn được các loại thuốc điều trị bệnh.
– Vi khuẩn gram dương ít nguy hiểm hơn vì hệ thống miễn dịch của cơ thể dễ nhận biết được chúng. Khi bị vi khuẩn xâm nhập cơ thể chúng ta có khả năng sản xuất lysozyme để tấn công lớp peptidoglycan nằm ở bên ngoài của vi khuẩn gram dương.
Câu hỏi 5 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 40): Tại sao tế bào chất là nơi diễn ra quá trình tổng hợp nhiều loại protein của tế bào?
Trả lời:
– Tế bào chất chứa 65 – 90 % nước cùng các chất vô cơ, hữu cơ khác nhau. Ngoài ra, tế bào chất chứa các nguyên liệu cho quá trình tổng hợp protein và chứa nhiều ribosome 70 S là nơi diễn ra quá trình tổng hợp nhiều loại protein của tế bào. Đồng thời đây là bào quan duy nhất ở tế bào nhân sơ không có màng bao bọc.
=> Tế bào chất là nơi diễn ra quá trình tổng hợp nhiều loại protein, đảm bảo duy trì hoạt động sống của tế bào.
Câu hỏi 6 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 41): Tên gọi “tế bào nhân sơ” xuất phát từ đặc điểm nào của tế bào?
Trả lời:
– Tên gọi “tế bào nhân sơ” xuất phát từ những đặc điểm sau:
+ Vùng nhân của tế bào nhân sơ gồm một phân tử DNA xoắn kép, dạng vòng, liên kết với nhiều loại protein khác nhau.
+ Vùng nhân khu trú ở vùng tế bào chất và không được bao bọc bởi màng nhân hay nói cách khác nhân chưa có cấu trúc hoàn chỉnh.
Vận dụng SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 41): Hãy kể tên một số bệnh do vi khuẩn gây ra và để xuất biện pháp phòng tránh các bệnh đó.
Trả lời:
* Một số bệnh do vi khuẩn:
– Ngộ độc thực phẩm: do các vi khuẩn Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Escherichia coli và Salmonella,… gây ra.
+ Biện pháp phòng tránh: Không sử dụng các đồ ăn không rõ nguồn gốc, xuất xứ; các sản phẩm quá hạn sử dụng; rửa tay sạch sẽ trước khi ăn;…
– Nhọt hay mụn nhọt: Bệnh nhiễm khuẩn có mủ do vi khuẩn Staphylococcus aureus gây ra. Loại vi khuẩn này thường tồn tại trong niêm mạc của lỗ mũi. Nhọt đặc trưng là những mụn to, có mủ màu vàng, gây đau khi chạm vào.
+ Biện pháp phòng tránh: Không tự ý nặn mụn, giữ vệ sinh cá nhân sạch sẽ,…
– Viêm họng: bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn Streptococcus pyogenes hoặc liên cầu khuẩn nhóm A gây ra.
+ Biện pháp phòng tránh: Giữ ấm cổ khi thời tiết lạnh, đeo khẩu trang khi ra ngoài, giữ gìn vệ sinh miệng bằng cách súc nước muối hằng ngày, không ăn uống các đồ ăn uống quá lạnh,…
– Nhiễm trùng đường tiết niệu: Bệnh nhiễm trùng bàng quang do vi khuẩn Escherichia coli gây ra.
+ Biện pháp phòng tránh: Uống đủ nước, đi tiểu khi có nhu cầu, vệ sinh sạch vùng kín,…
– Ho gà: Bệnh nhiễm khuẩn do vi khuẩn Bordetella pertussis gây ra.
+ Biện pháp phòng tránh: Đeo khẩu trang khi tiếp xúc gần người bệnh, giữ gìn vệ sinh sạch sẽ ăn uống lành mạnh, tập thể dục thường xuyên,…
– Bệnh cúm: Bệnh cúm là bệnh nhiễm vi khuẩn đường hô hấp trên như mũi, cổ họng và phổi.
+ Biện pháp phòng tránh: Có lối sống lành mạnh, che miệng khi hắt hơi; thường xuyên rửa tay với xà phòng với nước sạch, giữ ấm cơ thể, ăn uống đủ chất,…
Bài tập
Một bệnh nhân bị mắc bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn gây ra. Trong quá trình điều trị, bệnh nhân này cần phải sử dụng các loại kháng sinh khác nhau. Hiệu quả của kháng sinh được mô tả trong bảng sau:
Dựa vào kết quả ở bảng trên, hãy trả lời các câu hỏi sau:
1. Khả năng bệnh nhân này có thể nhiễm ít nhất mấy loại vi khuẩn? Tại sao?
2. Biết kháng sinh C có vai trò ức chế hoạt động tổng hợp protein của ribosome. Dựa vào cấu trúc tế bào vi khuẩn, hãy dự đoán nguyên nhân tại sao kháng sinh C có hiệu quả tương đối thấp?
3. Tại sao khi phối hợp hai loại kháng sinh B và C lại cho hiệu quả cao hơn so với khi sử dụng riêng lẻ?
Trả lời:
1.
– Theo bảng kết quả, khả năng bệnh nhân này nhiễm ít nhất 2 loại vi khuẩn. Mỗi loại kháng sinh có cơ chế tác động khác nhau đến từng loại vi khuẩn.
– Trong quá trình điều trị bệnh nhân sử dụng 3 loại kháng sinh như chỉ có 2 loại B (hiệu quả 65,1%) và C (hiệu quả 32,6%) có tác dụng.
2.
– Kháng sinh C có vai trò ức chế hoạt động tổng hợp protein của ribosome nên hiệu quả điều trị của loại kháng sinh này tương đối thấp.
– Để tiếp xúc với ribosome thì kháng sinh C phải được vận chuyển vào bên trong tế bào. Màng sinh chất có tính chất thấm chọn lọc, vi khuẩn được bảo vệ bởi thành tế bào và màng sinh chất nên việc ức chế của các kháng sinh ức chế protein sẽ có hiệu quả thấp hơn các loại kháng sinh khác.
– Ngoài ra một số vi khuẩn còn có các kháng nguyên và lớp vỏ nhầy giúp tăng khả năng xâm nhập của kháng sinh ức chế protein.
3.
– Tùy từng loại kháng sinh, chúng có tác dụng với các loài vi khuẩn khác nhau nên việc kết hợp hai loại kháng sinh B và C giúp mở rộng phổ tác dụng của kháng sinh giúp tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn hơn so với việc chỉ sử dụng một trong hai loại kháng sinh để tiêu diệt một vài nhóm vi khuẩn.
– Khi phối hợp 2 loại kháng sinh B và C đem lại hiệu quả điều trị cao hơn khi sử dụng một loại kháng sinh đơn lẻ.