Name: Vi khuẩn có thể lớn đến mức nào? Cuộc sống & Kích thước 3 (How Large Can a Bacteria get? Life & Size 3)
Uploaded: 2026-01-28T17:18:15.000Z
Duration: 10 min 41 s
Description: Thousands of YouTube videos with English-Chinese subtitles! Now you can learn to understand native speakers, expand your vocabulary, and improve your pronunciation...

Để tồn tại là phải làm những việc này.

This very second, your cells are combusting glucose molecules with oxygen to make energy available, which keeps you alive for another precious moment.

Ngay giây phút này, các tế bào của bạn đang đốt cháy các phân tử glucose với oxy để tạo ra năng lượng, giúp bạn sống thêm một khoảnh khắc quý giá.

To get the oxygen to your cells, you're breathing.

Để đưa oxy đến các tế bào, bạn đang hô hấp.

Breathing is an answer to a very hard problem.

Hô hấp là câu trả lời cho một vấn đề rất khó khăn.

How do you get the resources that your cells need to survive to the inside of your cells?

Làm thế nào để đưa các tài nguyên mà tế bào cần để tồn tại vào bên trong tế bào?

Every living thing has to solve this problem.

Mọi sinh vật sống đều phải giải quyết vấn đề này.

And the solution is surprisingly different depending on one of the most important regulators of life size.

Và giải pháp này khác nhau một cách đáng ngạc nhiên, tùy thuộc vào một trong những chất điều hòa quan trọng nhất của kích thước sự sống.

As we've discussed in other videos, at different scales, the physical laws of the universe have different consequences for its inhabitants.

Như chúng ta đã thảo luận trong các video khác, ở các quy mô khác nhau, các định luật vật lý của vũ trụ có những hệ quả khác nhau đối với cư dân của nó.

Simple things like temperature, microgravity, or surface tension might not matter to you or be a deadly danger, depending on how big you are.

Những thứ đơn giản như nhiệt độ, vi trọng lực hay sức căng bề mặt có thể không quan trọng với bạn hoặc có thể là mối nguy hiểm chết người, tùy thuộc vào kích thước của bạn.

Living things need a lot of different materials to keep themselves going, and

Sinh vật sống cần rất nhiều vật liệu khác nhau để duy trì hoạt động, và

they somehow need to transport them from the outside to the inside.

chúng bằng cách nào đó cần vận chuyển chúng từ bên ngoài vào bên trong.

This was a huge problem for the first things on the verge of being alive, because doing anything in our universe requires energy.

Đây là một vấn đề lớn đối với những sinh vật đầu tiên có nguy cơ sống, bởi vì làm bất cứ điều gì trong vũ trụ của chúng ta đều cần năng lượng.

And the first living beings on Earth did not have the abundance of tools and techniques available that life has today, after billions of years of evolution.

Và những sinh vật sống đầu tiên trên Trái đất không có sự phong phú về công cụ và kỹ thuật sẵn có mà sự sống có ngày nay, sau hàng tỷ năm tiến hóa.

So at the very beginning, life needed to find a way to get good stuff inside and bad stuff outside of itself without using energy.

Vì vậy, ngay từ đầu, sự sống cần tìm cách đưa những thứ tốt vào và những thứ xấu ra khỏi bản thân mà không tốn năng lượng.

Luckily, the very first forms of life were very, very small.

May mắn thay, những dạng sống đầu tiên rất, rất nhỏ.

And because they were so small, they were able to use a free form of transport that was based on a physical law called diffusion.

Và vì chúng rất nhỏ, chúng có thể sử dụng một hình thức vận chuyển miễn phí dựa trên một định luật vật lý gọi là khuếch tán.

Diffusion is the rule of the universe that molecules, especially in liquids or gases, are constantly moving around in all direct.

Khuếch tán là quy luật của vũ trụ mà các phân tử, đặc biệt là trong chất lỏng hoặc khí, luôn di chuyển theo mọi hướng.

And because they move around and bump into each other and other molecules, they tend to spread.

Và vì chúng di chuyển xung quanh và va chạm vào nhau và các phân tử khác, chúng có xu hướng lan tỏa.

For example, if you drop a sugar cube into water, then there is a lot of sugar in one place, and

Ví dụ, nếu bạn thả một viên đường vào nước, thì sẽ có rất nhiều đường ở một nơi, và

ở một nơi khác, không có gì cả.

As sugar molecules dissolve in the water, they will start randomly bumping against the water molecules and other sugar molecules.

Khi các phân tử đường hòa tan vào nước, chúng sẽ bắt đầu va chạm ngẫu nhiên với các phân tử nước và các phân tử đường khác.

Slowly, all the sugar molecules will spread out and form multiple phases of different concentrations.

Dần dần, tất cả các phân tử đường sẽ lan tỏa và tạo thành nhiều pha với nồng độ khác nhau.

These random movements continue endlessly until at some point, the sugar will be spread evenly in the water.

Những chuyển động ngẫu nhiên này tiếp tục không ngừng cho đến một lúc nào đó, đường sẽ được phân bố đều trong nước.

The great thing about diffusion is that life can use it for free.

Điều tuyệt vời về khuếch tán là sự sống có thể sử dụng nó miễn phí.

It doesn't require energy, and life loves free things.

Nó không tốn năng lượng, và sự sống thì yêu thích những thứ miễn phí.

So all life on Earth relies on diffusion.

Vì vậy, mọi sự sống trên Trái Đất đều dựa vào khuếch tán.

Let's look at the smallest living being on Earth, a bacterium.

Hãy xem xét sinh vật nhỏ bé nhất trên Trái Đất, đó là một vi khuẩn.

Specifically, its surfaces cell membranes allow for diffusion of certain molecules.

Cụ thể, màng tế bào của nó cho phép khuếch tán một số phân tử nhất định.

This specific bacterium consumes oxygen to live, while carbon dioxide is produced inside as a waste product.

Vi khuẩn đặc biệt này tiêu thụ oxy để sống, trong khi carbon dioxide được tạo ra bên trong như một sản phẩm thải.

So inside the bacterium, there isn't a lot of oxygen, but a lot of carbon dioxide.

Thế nên bên trong vi khuẩn, không có nhiều oxy, nhưng lại có nhiều carbon dioxide.

Because of diffusion, these molecules will eventually spread evenly.

Nhờ có khuếch tán, những phân tử này cuối cùng sẽ lan tỏa đều khắp.

So the carbon Dioxide diffuses out, while oxygen is constantly replenished from the outside.

Vì vậy, carbon dioxide khuếch tán ra ngoài, trong khi oxy liên tục được bổ sung từ bên ngoài.

But this kind of breathing only works for the very small world.

Nhưng kiểu hô hấp này chỉ hiệu quả với thế giới rất nhỏ.

Four bacteria, amoeba, or your cells, and a few very small animals.

Với vi khuẩn, amip, hay tế bào của bạn, và một vài động vật rất nhỏ.

Insects, for example, have a fine network of trachea tunnels with a pressure gradient where air very slowly can diffuse in and exchange gases with the insect cells.

Ví dụ, côn trùng có một mạng lưới ống khí quản tinh vi với chênh lệch áp suất, nơi không khí có thể khuếch tán vào rất chậm và trao đổi khí với các tế bào của côn trùng.

But even insects seem to be able to contract their trachea, and

Nhưng ngay cả côn trùng dường như cũng có thể co khí quản của chúng, và

at least some even have specialized breathing organs like spiracles and air sacs.

ít nhất một số còn có các cơ quan hô hấp chuyên biệt như lỗ thở và túi khí.

At certain scales, diffusion is just too slow to keep cells alive.

Ở một quy mô nhất định, khuếch tán quá chậm để giữ cho tế bào sống sót.

The fundamental problem is that the exchange with the environment can only happen at the surface, and

Vấn đề cơ bản là sự trao đổi với môi trường chỉ có thể xảy ra ở bề mặt, và

diffusion of materials can only sustain a certain amount of insight.

khuếch tán vật chất chỉ có thể duy trì một mức độ hiểu biết nhất định.

Tiny living things have only a little bit of inside or volume, and

Sinh vật sống tí hon chỉ có một chút bên trong hoặc thể tích, và

rất nhiều diện tích bên ngoài hoặc bề mặt.

But what if we wanted to create a bacteria the size of a blue whale and had a very convenient enlargement machine?

Nhưng nếu chúng ta muốn tạo ra một vi khuẩn có kích thước bằng cá voi xanh và có một cỗ máy phóng to tiện lợi thì sao?

We would sadly be messed up by the square cube law.

Chúng ta sẽ gặp rắc rối với định luật bình phương - lập phương.

In a nutshell, it means that if you make something 10 times larger, its outside or surface would grow by 100, but

Nói tóm lại, điều đó có nghĩa là nếu bạn làm cho thứ gì đó lớn hơn 10 lần, thì bề mặt bên ngoài của nó sẽ tăng gấp 100 lần, nhưng

its insides or volume grows by 1000,000 times.

phần bên trong hoặc thể tích của nó sẽ tăng gấp 1.000.000 lần.

If we compare the bacterium Pseudomonas aeruginosa with a blue whale, we see that the bacterium has 10 million times more surface in relation to its volume than the whale.

Nếu so sánh vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa với cá voi xanh, chúng ta thấy rằng vi khuẩn có diện tích bề mặt gấp 10 triệu lần so với thể tích so với cá voi.

The bacterium has a lot of outsides, while the whale has a lot of insides.

Vi khuẩn có nhiều phần bên ngoài, trong khi cá voi có nhiều phần bên trong.

If we make a bacterium the size of a whale, our giant bacteria now has too much insides, and

Nếu chúng ta làm cho vi khuẩn có kích thước bằng cá voi, vi khuẩn khổng lồ của chúng ta giờ đây có quá nhiều phần bên trong, và

most of its inside is now very far from its surface.

phần lớn bên trong của nó giờ đây rất xa bề mặt của nó.

The oxygen our bacterium needs would never reach the inside.

Lượng oxy mà vi khuẩn của chúng ta cần sẽ không bao giờ đến được bên trong.

Before it would run out of oxygen, our giant bacterium would just die.

Trước khi hết oxy, vi khuẩn khổng lồ của chúng ta sẽ chết.

Still, being bigger has many upsides, from making it harder to be eaten to making it easier to eat others.

Tuy nhiên, việc lớn hơn có nhiều ưu điểm, từ việc khó bị ăn thịt hơn đến việc dễ dàng ăn thịt kẻ khác hơn.

But the size of cells is limited by the distance oxygen and nutrients can effectively diffuse to provide the inside with enough resources.

Nhưng kích thước của tế bào bị giới hạn bởi khoảng cách oxy và chất dinh dưỡng có thể khuếch tán hiệu quả để cung cấp đủ tài nguyên cho bên trong.

So life avoided this problem by forming multicellular structures, beings composed of many cells instead of one.

Vì vậy, sự sống đã tránh được vấn đề này bằng cách hình thành các cấu trúc đa bào, các sinh vật bao gồm nhiều tế bào thay vì một.

Because diffusion works better if you have many small units instead of one much bigger one.

Bởi vì khuếch tán hoạt động tốt hơn nếu bạn có nhiều đơn vị nhỏ thay vì một đơn vị lớn hơn nhiều.

Over time, the cell buddies began to share work and specialize.

Theo thời gian, những người bạn tế bào bắt đầu chia sẻ công việc và chuyên môn hóa.

Some cells concentrated on sensing the environment, others on digestion, others on movement.

Một số tế bào tập trung vào việc cảm nhận môi trường, những tế bào khác tập trung vào tiêu hóa, những tế bào khác tập trung vào di chuyển.

The problem of diffusion and surface and energy limiting the size these first multicellular forms of life could attain.

Vấn đề khuếch tán, diện tích bề mặt và năng lượng giới hạn kích thước mà các dạng sống đa bào đầu tiên này có thể đạt được.

So in order to become even bigger, life solved the diffusion problem by having holes and caves and tunnels, and

Vì vậy, để phát triển lớn hơn nữa, sự sống đã giải quyết vấn đề khuếch tán bằng cách tạo ra các lỗ, hang động và đường hầm, và

So diffusion could happen easily in each one of the cells.

Do đó, khuếch tán có thể diễn ra dễ dàng trong mỗi tế bào.

Take yourself what you consider your outside.

Hãy xem xét cái mà bạn coi là bên ngoài của mình.

Your skin has A surface area of about 2 square meters.

Da của bạn có diện tích bề mặt khoảng 2 mét vuông.

But your lungs have a surface area of about 70 square meters.

Nhưng phổi của bạn có diện tích bề mặt khoảng 70 mét vuông.

They aren't like balloons, they're more like sponges filled with many tightly packed tiny balloons surrounded by blood vessels.

Chúng không giống quả bóng bay, chúng giống bọt biển chứa đầy nhiều bong bóng nhỏ được đóng gói chặt chẽ bao quanh bởi các mạch máu.

When you breathe in, all these tiny balloons fill up with fresh air.

Khi bạn hít vào, tất cả những bong bóng nhỏ này sẽ đầy không khí trong lành.

Blood filled up with CO2 is pumped around the balloons, and then the magic of diffusion happens.

Máu chứa đầy CO2 được bơm quanh các bong bóng, và sau đó phép màu khuếch tán xảy ra.

The oxygen diffuses into the blood where it's picked up by red blood cells, and

Oxy khuếch tán vào máu, nơi các tế bào hồng cầu sẽ nhận lấy nó, và

the CO2 diffuses out of the blood and into your lungs where it can be breathed out again.

CO2 khuếch tán ra khỏi máu và vào phổi của bạn, nơi nó có thể được thở ra ngoài.

Your blood then carries oxygen rich blood into the furthest corners of your body and picks up the CO2.

Máu của bạn sau đó vận chuyển máu giàu oxy đến các góc xa nhất của cơ thể và nhận CO2.

Waste diffusion in the body is effective at about 1 millimeter.

Sự khuếch tán chất thải trong cơ thể có hiệu quả ở khoảng 1 milimét.

So every cell in your body is at most 1 millimetre away from a blood vessel.

Vì vậy, mọi tế bào trong cơ thể bạn đều cách mạch máu tối đa 1 milimét.

So medium sized animals like you need a lot of blood vessels to reach every cell in the body.

Do đó, những động vật cỡ trung bình như bạn cần rất nhiều mạch máu để đến được mọi tế bào trong cơ thể.

Your body has around 100,000 kilometers of capillaries alone, the tiniest of your blood vessels, with a surface area of around 1,000 square meters.

Cơ thể bạn có khoảng 100.000 km mao mạch, là các mạch máu nhỏ nhất của bạn, với diện tích bề mặt khoảng 1.000 mét vuông.

This is true for all parts of you that want to exchange something with the outside world.

Điều này đúng với tất cả các bộ phận của bạn muốn trao đổi thứ gì đó với thế giới bên ngoài.

Your body needs surfaces to take in nutrients from your food.

Cơ thể bạn cần bề mặt để hấp thụ chất dinh dưỡng từ thức ăn.

So your gut has the surface area of half a badminton court, roughly 40 square meters.

Vì vậy, ruột của bạn có diện tích bề mặt bằng một nửa sân cầu lông, khoảng 40 mét vuông.

The larger you are, the more hidden surfaces you need.

Bạn càng lớn, bạn càng cần nhiều bề mặt ẩn.

Its way to stay alive is to create sugar out of thin air and sunlight, so it needs as much surface area as possible.

Cách để nó tồn tại là tạo ra đường từ không khí và ánh sáng mặt trời, nên nó cần càng nhiều diện tích bề mặt càng tốt.

An orange tree with 2000 leaves has a leaf surface area of 200 square meters.

Một cây cam với 2000 lá có diện tích bề mặt lá là 200 mét vuông.

But the surface inside the leaves where diffusion actually occurs is 6,000 square meters.

Nhưng bề mặt bên trong lá nơi khuếch tán thực sự xảy ra là 6.000 mét vuông.

The same with roots, where water diffuses from the soil into countless tiny hairs that maximize the surface area.

Tương tự với rễ cây, nơi nước khuếch tán từ đất vào vô số lông tơ nhỏ để tối đa hóa diện tích bề mặt.

The roots of 1 square meter of grass add up to around 350 square meters of surface.

Rễ của 1 mét vuông cỏ cộng lại có diện tích khoảng 350 mét vuông.

If we look at the breathtaking diversity of life on this planet, it seems like everything is pretty different.

Nếu chúng ta nhìn vào sự đa dạng đáng kinh ngạc của sự sống trên hành tinh này, có vẻ như mọi thứ khá khác biệt.

But some basic principles are the same for everybody and have not changed significantly for billions of years.

Nhưng một số nguyên tắc cơ bản là giống nhau cho tất cả mọi người và không thay đổi đáng kể trong hàng tỷ năm.

If we look at the very, very small or the very, very big, waste goes out and fresh fuel comes in.

Nếu chúng ta nhìn vào những thứ rất, rất nhỏ hoặc rất, rất lớn, chất thải sẽ đi ra và nhiên liệu tươi sẽ đi vào.

Big animals just need a lot of complex plumbing to make it possible.

Động vật lớn chỉ cần rất nhiều hệ thống phức tạp để làm được điều đó.

Con chim này có sức mạnh kỳ diệu.

Mang đến những nghiên cứu khoa học mới nhất.

Wow, that's a lot of complicated stuff about the immune system and all its cells.

Wow, đó là rất nhiều thứ phức tạp về hệ miễn dịch và tất cả các tế bào của nó.

How could someone possibly understand all of this?

Làm sao ai đó có thể hiểu hết được điều này?

This overview is delightful and easy to grasp, but still scientifically accurate.

Tổng quan này rất thú vị và dễ hiểu, nhưng vẫn chính xác về mặt khoa học.