- Các đặc điểm của vi sinh vật:

+ Có kích thước nhỏ bé.

+ Hấp thu và chuyển hóa vật chất nhanh.

+ Sinh trưởng và sinh sản nhanh.

+ Số lượng nhiều và phân bố rộng.

- Đặc điểm là thế mạnh mà công nghệ vi sinh vật đang tập trung khai thác là khả năng sinh trưởng và sinh sản nhanh của vi sinh vật. Vì: Nhờ khả năng sinh trưởng và sinh sản nhanh của vi sinh vật có thể đáp ứng việc tạo ra số lượng lớn sản phẩm trong một thời gian ngắn.

- Tỉ lệ S/V của 2 loại vi khuẩn:

- Để nuôi thu sinh khối vi khuẩn nên chọn cầu khuẩn A. Vì cầu khuẩn A có tỉ lệ S/V nhỏ hơn nên cầu khuẩn A sẽ có khả năng sinh trưởng, sinh sản nhanh hơn, tạo ra sinh khối lớn hơn trong cùng thời gian.

- Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong hệ kín:

+ Pha tiềm phát (pha lag): Vi khuẩn thích ứng dần với môi trường, chúng tổng hợp các enzyme trao đổi chất và DNA, chuẩn bị cho quá trình phân bào. Mật độ tế bào vi khuẩn trong quần thể gần như không thay đổi. Dinh dưỡng đầy đủ cho sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn.

+ Pha lũy thừa (pha log): Vi khuẩn phân chia mạnh mẽ. Mật độ tế bào vi khuẩn trong quần thể tăng nhanh, quần thể đạt tốc độ sinh trưởng tối đa. Dinh dưỡng đầy đủ nhưng tiêu hao nhanh cho sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn.

+ Pha cân bằng: Số tế bào sinh ra cân bằng với số tế bào chết đi. Mật độ tế bào vi khuẩn trong quần thể hầu như không thay đổi. Dinh dưỡng bắt đầu thiếu hụt cho sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn.

+ Pha suy vong: Số tế bào chết hoặc bị phân hủy nhiều hơn số tế bào sinh ra. Mật độ tế bào vi khuẩn trong quần thể bắt đầu suy giảm. Dinh dưỡng cạn kiệt và các chất độc hại cho sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn tích lũy tăng dần.

- Để nuôi thu nhận sinh khối của vi khuẩn thì nên dừng ở cuối pha lũy thừa và đầu pha cân bằng vì ở thời điểm này, sinh khối vi khuẩn sẽ đạt cực đại.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật:

+ Các yếu tố hóa học: Nguồn dinh dưỡng; các chất hóa học khác như nồng độ H⁺, các kim loại nặng,…

+ Các yếu tố vật lí: Nhiệt độ; độ ẩm; tia bức xạ (tia UV, tia X,…);…

+ Các yếu tố sinh học: Mối quan hệ giữa các vi sinh vật khác, các thực vật và động vật sống trong cùng môi trường với chúng.

+ Thuốc kháng sinh.

- Để hạn chế sự gây hại của vi sinh vật đối với lương thực ví dụ gạo, ngô, đỗ hoặc thực phẩm, cần điều chỉnh các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật để hạn chế sự sinh trưởng, sinh sản của những vi sinh vật gây hại. Ví dụ: Để bảo quản các loại hạt, người ta phơi khô và cất giữ ở nơi khô ráo; để bảo quản rau quả, người ta thường để ở điều kiện nhiệt độ thấp (tủ lạnh);…

Một số ví dụ về quá trình tổng hợp ở vi sinh vật và ứng dụng của quá trình đó trong thực tiễn:

- Quá trình tổng hợp amino acid ở vi khuẩn Corynebacterium glutamicum, vi khuẩn Brevibacterium được ứng dụng để sản xuất amino acid.

- Quá trình tổng hợp lipid của nấm men hoặc vi tảo được ứng dụng để sản xuất dầu diesel sinh học.

- Quá trình tổng hợp kháng sinh của nấm mốc Penicillium chrysogenum được ứng dụng để sản xuất kháng sinh penicillin.

Một số ví dụ về quá trình phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng của quá trình đó trong thực tiễn:

- Quá trình phân giải các tinh bột ở nấm men Saccharomyces cerevisiae được ứng dụng trong sản xuất rượu, bia.

- Quá trình phân giải protein ở nấm mốc Aspergillus oryzae được ứng dụng trong sản xuất nước mắm.

- Quá trình phân giải cellulose ở nấm men được ứng dụng để sản xuất ethanol sinh học.

- Ba yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm sữa chua, dưa chua hoặc làm bánh mì: Nhiệt độ, lượng cơ chất (hàm lượng đường, muối, sữa/rau cải/bột), lượng vi sinh vật tham gia lên men.

- Biện pháp kiểm soát hoặc điều khiển các yếu tố đó theo hướng có lợi cho sự phát triển của vi sinh vật:

+ Cân chính xác khối lượng các nguyên liệu để đảm bảo đủ lượng cơ chất, đủ lượng vi sinh vật tham gia lên men.

+ Sử dụng nhiệt kế để kiểm tra nhiệt độ khi ủ và chuẩn bị các biện pháp ủ phù hợp cho từng quá trình.

Xếp virus ở ranh giới trung gian giữa vật sống và vật không sống vì: Virus không có cấu tạo tế bào, không có khả năng tự trao đổi chất và nhân lên mà phụ thuộc vào tế bào chủ.

- Các giai đoạn trong chu trình nhân lên của virus: Bám dính (hấp phụ) → Xâm nhập → Sinh tổng hợp → Lắp ráp → Giải phóng.

- Để ức chế sự nhân lên của virus cần ức chế giai đoạn bám dính, xâm nhập hoặc sinh tổng hợp.

- Ví dụ về một số lợi ích của virus:

+ Virus được sử dụng làm vector chuyển và biểu hiện gene đích để sản xuất kháng thể, vaccine,… dùng trong y học.

+ Lựa chọn những virus kí sinh gây bệnh trên những sinh vật có hại cho con người để sản xuất các chế phẩm phục vụ cuộc sống cho con người như chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học,…

- Ví dụ về một số tác hại của virus:

+ Virus TMV gây các vết lốm đốt trên lá của cây thuốc lá khiến năng suất của cây thuốc lá giảm mạnh.

+ Virus HIV gây ra cái chết cho hàng chục triệu người trên thế giới.

- Các phương thức lây truyền virus ở người:

+ Lây truyền dọc: là sự lây truyền của virus từ cơ thể mẹ sang cơ thể con thông qua quá trình mang thai, sinh nở hoặc chăm sóc (bú, mớm).

+ Lây truyền ngang: là sự lây truyền virus từ cơ thể này sang cơ thể khác thông qua các con đường chính là qua đường hô hấp, đường tiêu hóa, vết trầy xước trên cơ thể, quan hệ tình dục, vật trung gian truyền bệnh, đường máu.

- Giải thích ý nghĩa của thông điệp 5K trong phòng chống dịch COVID – 19:

Thông điệp 5K: Khẩu trang – Khử khuẩn – Khoảng cách – Không tập trung – Khai báo y tế.

+ Khẩu trang: Đeo khẩu trang vải thường xuyên tại nơi công cộng, nơi tập trung đông người; đeo khẩu trang y tế tại các cơ sở y tế, khu cách ly.

+ Khử khẩu: Rửa tay thường xuyên bằng xà phòng hoặc dung dịch sát khuẩn tay. Vệ sinh các bề mặt/ vật dụng thường xuyên tiếp xúc (tay nắm cửa, điện thoại, máy tính bảng, mặt bàn, ghế,…). Giữ vệ sinh, lau rửa và để nhà cửa thông thoáng.

+ Khoảng cách: Giữ khoảng cách khi tiếp xúc với người khác.

+ Không tụ tập đông người.

+ Khai báo y tế: Thực hiện khai báo Y tế trên App NCOVI; cài đặt ứng dụng Bluezone tại địa chỉ https://www.bluezone.gov.vn để được cảnh báo nguy cơ lây nhiễm dịch COVID-19. Khi có dấu hiệu sốt, ho, khó thở hãy gọi điện cho đường dây nóng của Bộ Y tế 19009095, hoặc đường dây nóng của y tế địa phương để được tư vấn, hỗ trợ, hướng dẫn đi khám bệnh đảm bảo an toàn.

Chất kháng sinh lại không có tác dụng đối với những bệnh do virus vì đặc điểm cấu tạo và đặc điểm sinh sản khác hoàn toàn giữa virus và vi khuẩn:

- Virus không được cấu tạo từ tế bào, mà chỉ được cấu tạo đơn giản gồm bộ gen (hoặc DNA hoặc RNA) bao quanh là lớp vỏ protein. Do cấu tạo đặc biệt đó nên bắt buộc virus phải sống kí sinh bắt buộc bên trong tế bào chủ mà nó xâm nhiễm. Khi vào cơ thể, áo protein bị loại bỏ, chỉ hoạt động bởi ARN hoặc ADN của nó nên không có cách gì để nhận biết.

- Hơn nữa, kháng sinh diệt được vi khuẩn vì vi khuẩn kí sinh ngoài tế bào nên kháng sinh có thể diệt nguyên vi khuẩn, còn virus nằm trong vật chất di truyền của tế bào chủ cho nên nếu kháng sinh diệt virus thì đồng nghĩa với diệt cả tế bào của chủ (người hoặc động vật).

- Thậm chí, nhiều virus còn có khả năng nằm ẩn mình vài năm trong tế bào trước khi phát bệnh.

- Các biện pháp phòng bệnh do virus:

+ Vệ sinh, tập luyện, giữ gìn cho cơ thể sạch sẽ, khỏe mạnh.

+ Giữ gìn môi trường sống sạch.

+ Ăn uống đủ chất, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.

+ Phun thuốc khử trùng, tiêu diệt sinh vật trung gian truyền bệnh như muỗi, bọ chét,…

+ Không dùng chung đồ dùng cá nhân như bàn chải đánh răng, khăn mặt, dao cạo râu.

+ Không dùng chung bơm kim tiêm.

+ Không tiếp xúc trực tiếp, tàng trữ, buôn bán, tiêu thụ động vật hoang dã.

+ Khoanh vùng, tiêu hủy động vật bị bệnh.

+ Đối với các bệnh lây lan qua đường hô hấp thì cần có các biện pháp cách li và hạn chế tiếp xúc với người bệnh, khi tiếp xúc với người bệnh phải sử dụng các dụng cụ bảo hộ ví dụ như găng tay, khẩu trang y tế,…

+ Tiêm vaccine để phòng bệnh do virus.

- Biện pháp sẽ giúp cơ thể chúng ta chủ động hình thành kháng thể kháng virus là tiêm vaccine.

- Virus gây bệnh cúm A hay HIV/AIDS là những virus có hệ gene là RNA, enzyme polymerase do chúng tổng hợp không có cơ chế sửa sai nên có tần số và tốc độ đột biến rất cao. Bên cạnh đó, các biến chủng cũng được tạo ra do cơ chế tái tổ hợp virus từ nhiều nguồn khác nhau. Do vậy, virus gây bệnh cúm A hay HIV/AIDS thường có nhiều biến thể.

- Việc có nhiều biến chủng dẫn đến khả năng kháng thuốc của virus rất nhanh, đòi hỏi phải điều chế thuốc mới liên tục, gây khó khăn trong phát triển vaccine phòng bệnh và thuốc chữa bệnh.