Infection and response

Mầm bệnh xâm nhập, hệ miễn dịch phản ứng, và thuốc men trang bị vũ khí cho cuộc chiến. Tài liệu tham khảo này bao gồm Sinh học AQA GCSE 8461, chủ đề 4.3 Nhiễm trùng và phản ứng.

Cách kỳ thi xử lý chủ đề này:

• Đề 1 chứa chủ đề này; RP2 (kháng sinh/antiseptic trên đĩa petri) liên kết từ chủ đề 1.
• Kháng thể đơn dòng (4.3.2) và bệnh thực vật (4.3.3) chỉ thuộc Sinh học, còn kháng thể đơn dòng plus phát hiện bệnh thực vật chỉ thuộc HT (Higher Tier).
• Nhớ chính xác: mỗi bệnh đã đặt tên → loại mầm bệnh, triệu chứng và đường lây lan; các hệ thống phòng thủ; các giai đoạn thử nghiệm thuốc.

Mầm bệnh là vi sinh vật gây ra bệnh truyền nhiễm: virus, vi khuẩn, nguyên sinh động vật, nấm. Chúng lây nhiễm vào thực vật hoặc động vật và lan truyền qua tiếp xúc trực tiếp, nước hoặc không khí. Vi khuẩn có thể sản xuất độc tố làm tổn thương mô; virus sống và nhân lên bên trong tế bào.

Giảm thiểu sự lây lan: vệ sinh (rửa tay), tiệt trùng vết thương, nước sạch, xử lý nước thải, sử dụng bao cao su, kiểm soát véc-tơ (mù tạt chống muỗi, thoát nước).

Phòng vệ không đặc hiệu: da (hàng rào, tạo vảy); mũi (lông, chất nhầy); phế quản và phổi (chất nhầy, lông纤毛); dạ dày (axit hydrocloric).

Hệ miễn dịch tiêu diệt các mầm bệnh xâm nhập. Tế bào bạch cầu bảo vệ bằng cách:

1. thực bào —吞食 mầm bệnh;
2. sản xuất kháng thể — protein liên kết với kháng nguyên đặc hiệu;
3. sản xuất kháng độc tố — trung hòa độc tố.

Tiêm chủng: lượng nhỏ mầm bệnh chết hoặc bất hoạt kích thích tế bào bạch cầu sản xuất kháng thể; khi nhiễm lại, tế bào nhớ phản ứng nhanh chóng với đúng kháng thể, ngăn ngừa infection. Hiệu ứng bầy đàn: miễn dịch một tỷ lệ lớn giúp giảm lây lan cho tất cả mọi người. Đánh giá: lợi ích (kiểm soát đại dịch, ví dụ như sốt phát ban) so với tác dụng phụ hiếm gặp.

• Kháng sinh (ví dụ: penicillin) điều trị bệnh do vi khuẩn bằng cách tiêu diệt vi khuẩn trong cơ thể — mỗi loại kháng sinh đặc hiệu với một loại vi khuẩn nhất định. Chúng không thể tiêu diệt virus (virus sống bên trong tế bào; việc tiêu diệt chúng sẽ làm tổn thương mô cơ thể). Kháng thuốc là mối lo ngại lớn — cuộc đua tìm kiếm các loại kháng sinh mới.
• Thuốc giảm đau điều trị triệu chứng nhưng không tiêu diệt mầm bệnh.

Phát triển thuốc: truyền thống được chiết xuất từ thực vật/microorganism — digitalis từ cây foxglove (tim), aspirin từ cây liễu, penicillin từ nấm Penicillium (Fleming). Hầu hết các loại thuốc mới được tổng hợp hóa học, nhưng điểm khởi đầu vẫn có thể là các chất hóa học từ thực vật.

Các giai đoạn thử nghiệm: tiền lâm sàng (tế bào, mô, động vật sống) → thử nghiệm lâm sàng trên nhân viên tình nguyện khỏe mạnh (liều thấp, an toàn) sau đó là trên bệnh nhân (liều tối ưu, hiệu quả) → thử nghiệm mù đôi với thuốc giả; kết quả được đánh giá bởi đồng nghiệp.

Kháng thể đơn dòng được sản xuất từ một clone tế bào duy nhất, đặc hiệu với một vị trí liên kết trên một protein kháng nguyên. Quy trình sản xuất: kích thích bạch cầu lympho của chuột để tạo ra kháng thể → fuse với tế bào ung thư để tạo thành hybridoma — nó phân chia VÀ sản xuất kháng thể → nhân bản hybridoma → thu thập và tinh chế số lượng lớn một loại kháng thể cụ thể.

Ứng dụng: xét nghiệm thai nghén; đo nồng độ hormone/chất hóa học trong máu; phát hiện mầm bệnh; nghiên cứu — kháng thể huỳnh quang xác định vị trí phân tử; điều trị ung thư — kháng thể liên kết với chất phóng xạ/độc tính vận chuyển chúng chỉ đến các tế bào ung thư.

Phát hiện (HT): cây còi cọc, đốm trên lá, vùng thối rữa, khối u, thân/lá biến dạng, đổi màu, sự hiện diện của sâu bệnh.

Xác định (HT): sách hướng dẫn/trang web làm vườn; phân tích phòng thí nghiệm; bộ dụng cụ kiểm tra sử dụng kháng thể đơn dòng.

Các vấn đề về thực vật đã đặt tên: TMV (viral), hắc đốm hoa hồng (nấm), rệp (côn trùng).

Thiếu hụt ion: quá ít nitrate → cây còi cọc (nitrate cần thiết cho amino acid/protein); thiếu magnesium → vàng lá (lá vàng — magnesium cần thiết để tạo ra diệp lục).

Phản ứng phòng vệ: vật lý — thành tế bào cellulose, lớp cuticle sáp, vỏ/bề mặt chết; hóa học — chất kháng khuẩn, độc tố; cơ học — gai, lông, lá rũ xuống/bó cuộn, bắt chước.

• Bốn loại mầm bệnh; ba đường lây lan; hai cách để giảm sự lây lan của từng bệnh đã nêu.
• Học thuộc bảng bệnh: mầm bệnh, đường lây, triệu chứng, biện pháp kiểm soát.
• Bốn hàng rào bảo vệ không đặc hiệu; ba hành động của bạch cầu.
• Cơ chế tiêm chủng + tác động đến quần thể; kháng sinh so với thuốc giảm đau; tại sao kháng sinh thất bại với virus.
• Nguồn gốc thuốc (foxglove, willow, Penicillium) và các giai đoạn tiền lâm sàng/lâm sàng với thuốc giả và thử nghiệm mù đôi.
• (HT, sinh học) Trình tự sản xuất hybridoma và bốn ứng dụng của kháng thể đơn dòng.
• (Sinh học) Dấu hiệu bệnh thực vật, phương pháp nhận biết, thiếu nitrat/magnesi, ba lớp phòng vệ.