Вопросы к экзамену

по дисциплине «Сельскохозяйственная микробиология»

для студентов инженерного факультета

специальности 1-74 02 01 Агрономия

1. Микробиология как биологическая наука. Предмет и методы исследований.

2. История развития микробиологии. Морфологический, физиологический, биохимический, экологический и генетический период развития.

3. Основные задачи и направления развития микробиологии на современном этапе.

4. Распространение и роль микроорганизмов в природе.

5. Прокариотные и эукариотные микроорганизмы, их клеточная организация и основные различия.

6. Основные формы бактерий и их размеры.

7. Общая схема строения бактериальной клетки.

8. Внешние структуры бактериальной клетки (капсула, выросты). Движение бактерий.

9. Строение, химический состав и функции оболочки бактерий. Грамположительные и грамотрицательные бактерии, L -формы.

10. Строение и функции цитоплазматической мембраны. Мезосомы.

11. Цитоплазма и ее структуры (нуклеоид, рибосомы, включения).

12. Эндоспоры: образование, строение и свойства. Другие покоящиеся формы.

13. Расположение спор в клетке. Прорастание спор.

14. Способы размножения прокариот. Рост клеточной массы микроорганизмов на питательных средах.

15. Принципы систематики и номенклатуры микроорганизмов, таксономические категории. Понятие о штамме и клоне.

16. Систематика по Д. Берги. Критерии классификации.

17. Общая характеристика отдела 1 - Gracilicutes . Скотобактерии, бактерии с бескислородным и кислородным типом фотосинтеза.

18. Общая характеристика отдела 2 - Firmicutes . Фирмибактерии и таллобактерии.

19. Общая характеристика отдела 3 - Tenericutes . Микоплазмы.

20. Общая характеристика отдела 4 - Mendosicutes . Архебактерии.

21. Актиномицеты, их систематическое положение, строение и размножение. Значение актиномицетов в почвообразовательном процессе.

22. Микроскопические грибы: мукор, пеницилл, аспергилл. Дрожжи.

23. Практическое использование плесневых грибов и дрожжей.

24. Вирусы: структура, свойства, классификация. Вироиды и прионы.

25. Строение и размножение бактериофагов. Вирулентные и умеренные фаги.

26. Наследственные факторы бактерий. Нуклеоид и плазмиды.

27. Мутационная и рекомбинативная изменчивость у прокариот.

28. Трансформация, коньюгация и трансдукция как источники наследственной изменчивости.

29. Практическое использование генной инженерии в микробиологии.

30. Способы питания и поступления питательных веществ в клетку.

31. Химический состав и пищевые потребности у микроорганизмов.

32. Основные типы питания микроорганизмов по отношению к источникам энергии, донору водорода, источнику углерода.

33. Источники азота и витаминов у микроорганизмов. Усвоение зольных элементов.

34. Питательные среды для выращивания микроорганизмов. Классификация по консистенции, по назначению, по происхождению.

35. Понятие об обмене веществ: анаболизм и катаболизм.

36. Основные способы получения энергии микроорганизмами: аэробное дыхание, неполное окисление, анаэробное дыхание, брожение.

37. Влияние на микроорганизмы влажности и концентрации растворов. Осмофильные и галофильные организмы.

38. Отношение микроорганизмов к температуре. Методы термической стерилизации.

39. Воздействие на организмы света, радиации, давления, ультразвука, электричества, механических сотрясений.

40. Отношение микроорганизмов к кислороду.

41. Влияние кислотности среды на развитие микробов.

42. Действие химически ядовитых веществ на микроорганизмы. Дезинфекция и антисептики.

44. Антибиотики микробного и животного происхождения, фитонциды.

45. Теоретические основы методов хранения, переработки и консервирования пищевых продуктов.

46. Круговорот углерода в природе и роль микроорганизмов.

47. Спиртовое и глицериновое брожение. Возбудители, условия, химизм и значение.

48. Молочнокислое брожение: гомоферментативное и гетероферментативное.

49. Возбудители, условия, химизм и значение.

50. Пропионовокислое брожение. Возбудители, условия, химизм и значение.

51. Маслянокислое и ацетонобутиловое брожение. Возбудители, условия, химизм и значение.

52. Разложение пектиновых веществ. Возбудители, условия, химизм и значение. Росяная мочка льна.

53. Разложение крахмала. Возбудители, условия, химизм и значение.

54. Получение уксусной и лимонной кислот. Возбудители, условия, химизм и значение.

55. Окисление микроорганизмами жиров. Возбудители, условия, химизм и значение.

56. Общая схема круговорота азота в природе.

57. Аммонификация белков. Возбудители, условия, химизм и значение.

58. Иммобилизация азота в почве. Влияние данного процесса на азотное питание растений.

59. Нитрификация. Возбудители, условия, химизм и значение.

60. Денитрификация:прямая и косвенная. Возбудители, условия, химизм и значение.

61. Биологическая фиксация молекулярного азота. Ее сущность и химизм.

62. Свободноживущие азотфиксирующие микроорганизмы: Clostridium pasteurianum , Azotobacter , Beijerinskia , Derxia , Azomonas , цианобактерии.

63. Симбиотическая азотфиксация у бобовых и небобовых растений. Характеристика рода Rhizobium иFrankia . Оптимальные условия азотфиксации. Бактериальные препараты.

64. Ассоциативная азотфиксация в ризосфере и филлосфере. Характеристика Azospirillum , Pseudomonas , Klebsiella , Flavobakterium и их использование.

65. Круговорот серы в природе: минерализация, сульфофикация и десульфофикация. Возбудители, условия, химизм и значение.

66. Круговорот фосфора в природе. Минерализация органического фосфора и мобилизация фосфатов.

67. Круговорот железа в природе. Возбудители, условия, химизм и значение.

68. Почва как среда обитания для микроорганизмов.

69. Участие микроорганизмов в почвообразовательном процессе.

70. Методы определения состава и активности почвенных микроорганизмов. Метод разведения и посева на плотные питательные среды, метод прямого счета.

71. Микрофлора различных типов почв. Микроорганизмы-индикаторы.

72. Влияние обработки почвы, удобрений и пестицидов на активность и видовой состав почвенной микрофлоры.

73. Использование микробных препаратов в борьбе с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур.

74. Микрофлора ризопланы и ризосферы. Микориза. Роль в жизни растений.

75. Микрофлора филлосферы, ее состав и роль в жизни растений. Микрофлора зерна и ее изменения при различных условиях хранения.

76. Микробиологические процессы при сушке сена и сенажировании.

77. Силосование кормов. Силосуемость растений. Показатели качества силоса.

78. Распространения микроорганизмов в воде. Методы очистки воды и использование микроорганизмов.

79. Количественный и качественный состав микрофлоры воздуха.

80. Распространение инфекционных заболеваний через воду и воздух.

81. Применение методов биоконверсии в сельском хозяйстве.

Составитель:

доцент кафедры, к.б.н.Д.С. Мороз

Рабочая программа дисциплины

Микробиология

Направление подготовки

110400.62 «Агрономия»

Профиль подготовки:

«Агробизнес»

Квалификация (степень) выпускника

бакалавр

Форма обучения очная, заочная

Казань 2013

Составитель:

Даминова Аниса Илдаровна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Пахомова Валентина Михайловна, доктор биологических наук, профессор

Программа составлена в соответствии с документами:

1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 110400 Агрономия утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 22. 12. 2009 г. № 811

2. Основная образовательная программа высшего профессионального образования по направлению подготовки 110400 Агрономия утверждена ректором ФГБОУ ВПО Казанский ГАУ 21. 04. 2011 г. (протокол № 4).

3. Рабочий учебный план по направлению подготовки 110400 Агрономия утвержден ректором Казанского ГАУ 31. 03. 2011 г. (протокол №3).

Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры биотехнологии, животноводства и химии 11. 06. 2013 г. (протокол № 6).

Зав. кафедрой Шарафутдинов Г.С.

Рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии Агрономического факультета от 17.06. 2013 г. (протокол № 11).

Пред. метод. комиссии Гилязов М.Ю.

Согласовано:

Декан Миникаев Р.В.

Заведующий выпускающей кафедрой

растениеводства и плодоовощеводства,

д.с-х.н., проф. Амиров М.Ф.

«__» _______ 2013г.

Аннотация ……………………………………………………………………………………….4

1. Цели и задачи освоения дисциплины……………………………………………...................4

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО………………………………………………….4

3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины «Микробиология»……….4

4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы………………………………………………..5

4.3. Тематический план дисциплины…………………………………………………………….7

4.4. Практические занятия (семинары)…………………………………………………………..7

4.5. Лабораторные работы………………………………………………………………………...7

4.6. Самостоятельная работа………………………………………………………………………8

4.7. Примерная тематика курсовых проектов (работ)…………………………………………................8

5. Образовательные технологии……………………………………………………………………………9

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

6.1. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов…........................9

6.2. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины…………………………………………………………………………9

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины……………………...17

8. Средства обеспечения освоения дисциплины………………………………………………..17

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины……………………………………….17

студента……………………………………………………………………………………...18

11. Межкафедральное согласование смежных вопросов дисциплины……………………….19

12. Дополнения и изменения к рабочей программе на 201__ / 201 __учебный год………….19

Аннотация

Краткое содержание дисциплины: В курсе данной дисциплины изучаются общая и сельскохозяйственная микробиология. В разделе «Общая микробиология» изучаются строение и химический состав клеток микроорганизмов, их систематика, особенности энергетического и конструктивного метаболизма, пути обмена генетической информацией. В разделе «Сельскохозяйственная микробиология» изучается почвенная микробиология и практическое использование микроорганизмов в различных технологических процессах сельского хозяйства.

Цели и задачи освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Микробиология» является формирование знаний по основам общей и сельскохозяйственной микробиологии и умений использования полученных знаний для решения практических задач сельскохозяйственного производства.

Задачи дисциплины:

Изучить систематику, морфологию, генетику и размножение бактерий; метаболизм микроорганизмов, участие микроорганизмов в превращениях различных соединений;

Изучить почвенные микроорганизмы и освоить методы определения их состава и активности;

Сформировать понятия о роли микроорганизмов в почвообразовательном процессе и воспроизводстве плодородия почв, микробиологических процессах при получении органических удобрений; о влиянии агротехнических приемов на почвенные микроорганизмы.

Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина входит в базовую часть учебного цикла – Б.3 Профессиональный цикл.

Изучение дисциплины предполагает предварительное изучение важнейших групп микроорганизмов – вирусов, бактерий и грибов, ключевые черты их организации, роль в природных процессах и значение для человека.

Дисциплина является основополагающей для изучения следующих дисциплин: физиология и биохимия растений, земледелие, агрохимия, растениеводство.

3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины

«Микробиология»

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП по данному направлению подготовки:

а) выпускник должен обладать следующей профессиональной компетенцией:

ПК-4 – готовностью использовать микробиологические технологии в практике производства и переработки сельскохозяйственной продукции.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: биологию микроорганизмов, превращение микроорганизмами различных соединений и веществ (ПК-4).

Уметь: использовать микробиологические технологии в практике производства и переработки сельскохозяйственной продукции, оценивать качество сельскохозяйственной продукции с учетом биохимических показателей и определять способ ее хранения и переработки, обосновать технологии грубых и сочных кормов (ПК-4).

Владеть (иметь навыки): методами лабораторного анализа почв, растений и продукции растениеводства (ПК-4).

Объем дисциплины и виды учебной работы

Семестр – 3. Форма промежуточной аттестации – экзамен.

Для заочного обучения: семестр – 5. Форма промежуточной аттестации – экзамен.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы 108 часов.

Вид учебной работы	Всего	Очное обучение	Заочное обучение*
Распределение по семестрам	Распределение по семестрам
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:	-	-				-
Лекции
Практические занятия (ПЗ), Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа
В том числе:	-	-				-
Реферат						-
Самоподготовка (самостоятельное изучение разделов, проработка и повторение лекционного материала, материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным работам и коллоквиуму).
Подготовка к экзамену
Общая трудоемкость час. зач.ед.

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела	Коды формируемый компетенций
	Общая микробиология	Систематика, морфология и размножение бактерий.	ПК-4
Генетика и селекция микроорганизмов
Микроорганизмы и окружающая среда
Физиология, обмен веществ и энергии у микроорганизмов
Превращение соединений углерода микроорганизмами. Основные бродильные и окислительные процессы
Участие микроорганизмов в круговороте азота, серы, фосфора, железа
	Сельскохозяйственная микробиология	Почвенная микробиология. Влияние агроприемов на почвенные микроорганизмы	ПК-4
Взаимоотношение почвенных микроорганизмов и растений
Микробиология кормов

Общая микробиология»

«Систематика, морфология и размножение бактерий». Объекты микробиологии, место и роль микробиологии в системе биологических наук, роль микроорганизмов в природе и жизни человека.

Общие сведения по систематике и номенклатуре прокариот. Принципы нумерологической и филогенетической систематики.

Микроорганизмы, не имеющие клеточного строения. Морфологические типы бактерий. Ультраструктура бактериальной клетки. Споры и спорообразование. Рост и размножение бактерий.

«Генетика и селекция микроорганизмов» . Механизмы модификации и мутации у бактерий, механизмы трансформации, трансдукции и конъюгации. Генетическая инженерия в микробиологии.

«Микроорганизмы и окружающая среда». Действие абиотических и биотических факторов окружающей среды на микроорганизмы. Физиологические группы микроорганизмов по отношению к факторам внешней среды. Влияние температуры, рН, доступности воды, излучения и др. на активность микроорганизмов.

«Физиология, обмен веществ и энергии у микроорганизмов» . Питание бактерий. Механизмы транспорта через цитоплазматическую мембрану. Пищевые потребности. Типы питания. Ферменты и обмен веществ.

Получение энергии микроорганизмами. Роль АТФ в аккумуляции и переносе энергии. Типы энергетических процессов. Брожение. Аэробное дыхание. Анаэробное дыхание.

«Превращение соединений углерода микроорганизмами. Основные бродильные и окислительные процессы». Круговорот углерода и кислорода в биосфере. Значимость двух космических процессов – фотосинтеза и минерализации микроорганизмами органических веществ. Ассимиляция СО 2 микроорганизмами. Фотосинтез и хемосинтез. Процессы минерализации органических соединений и роль различных групп микроорганизмов.

Спиртовое брожение. Возбудители спиртового брожения и их особенности. Химизм процесса. Эффект Пастера. Роль спиртового брожения в природе и жизни человека.

Молочнокислое брожение и его возбудители. Особенности молочнокислых бактерий. Гомоферментативное, гетероферментативное и бифидоброжение.

Виды брожений, вызываемых клостридиями. Маслянокислое брожение, особенности возбудителей, значение в природе, сельском хозяйстве и промышленности.

Разложение пектиновых веществ и его роль в первичной переработке лубоволокнистых растений. Микробная трансформация целлюлозы. Возбудители, химизм, значение.

«Участие микроорганизмов в круговороте азота, серы, фосфора, железа ». Участие микроорганизмов в различных этапах круговорота азота. Участие микроорганизмов в круговороте серы. Превращение микроорганизмами органических соединений фосфора. Роль микроорганизмов в переводе недоступных минеральных соединений фосфора в растворимые, доступные для растений. Роль микроорганизмов в превращении соединений железа.

Сельскохозяйственная микробиология»

«Почвенная микробиология. Влияние агроприемов на почвенные микроорганизмы». Почвенные микроорганизмы. Методы определения их состава и активности. Роль микроорганизмов в почвообразовании и плодородии. Микробные ценозы различных типов почв. Влияние агроприемов на почвенные микроорганизмы.

«Взаимоотношение почвенных микроорганизмов и растений». Микроорганизмы зоны корня и их влияние на растения. Симбиоз микроорганизмов и растений. Микориза растений. Эпифитная микрофлора. Роль эпифитных микроорганизмов при хранении урожая. Развитие на растениях токсигенных грибов.

«Микробиологические землеудобрительные препараты и средства защиты растений ». Биопрепараты, повышающие плодородие почв и улучшающие рост и развитие растений. Методы приготовления и использования бактериальных удобрений на основе азотфиксирующих, фосфатмобилизующих и др. бактерий.

Использование микроорганизмов и их метаболитов для защиты растений от возбудителей болезней и насекомых вредителей.

«Микробиология кормов ». Использование молочнокислого брожения в кормопроизводстве. Силосование и сенажирование. Дрожжевание кормов. Применение методов биоконверсии в сельском хозяйстве.

4.3. Тематический план дисциплины

Предмет микробиологии и его значение для с/х производства

1. Предмет микробиологии и его значение для с/х производства
Микробиология (от микро... и биология ), наука, изучающая микроорганизмы - бактерии , микоплазмы , актиномицеты , дрожжи , микроскопические грибы и водоросли - их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, наследственность и изменчивость, распространение и роль в круговороте веществ в природе, практическое значение.
Развитие микробиологии и потребности практики привели к обособлению ряда разделов микробиологии в самостоятельные научные дисциплины. Общая микробиолог ии изучает фундаментальные закономерности биологии микроорганизмов. Знание основ общей микробиологии необходимо при работе в любом из специальных разделов микробиологии.
Сельскохозяйственная микробиология выясняет состав почвенной микрофлоры, её роль в круговороте веществ в почве, а также её значение для структуры и плодородия почвы, влияние обработки на микробиологические процессы в ней, действие бактериальных препаратов на урожайность растений. В задачу с.-х. микробиологии входят изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания растений, и борьба с ними, разработка микробиологических способов борьбы с насекомыми - вредителями с.-х. растений и лесных пород, а также методов консервирования кормов, мочки льна, предохранения урожая от порчи, вызываемой микроорганизмами.
В задачу технической, или промышленной, микробиологии входит изучение и осуществление микробиологических процессов, применяемых для получения дрожжей, кормового белка, липидов, бактериальных удобрений, а также получение путём микробиологического синтеза антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот, нуклеотидов, органических кислот и т.п. Геологическая микробиология изучает роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых, предлагает методы получения (выщелачивания) из руд металлов (медь, германий, уран, олово) и др. ископаемых с помощью бактерий. Водная микробиология изучает количественный и качественный состав микрофлоры солёных и пресных вод и её роль в биохимических процессах, протекающих в водоёмах, осуществляет контроль за качеством питьевой воды, совершенствует микробиологические методы очистки сточных вод. В задачу медицинской микробиологии входит изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания человека, и разработка эффективных методов борьбы с ними. Эти же вопросы в отношении сельскохозяйственных и др. животных решает ветеринарная микробиологии.
Практическое значение микробиологии. Активно участвуя в круговороте веществ в природе, микроорганизмы играют важнейшую роль в плодородии почв, в продуктивности водоёмов, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых. Особенно важна способность микроорганизмов минерализовать органические остатки животных и растений. Всё возрастающее применение микроорганизмов в практике привело к возникновению микробиологической промышленности и к значительному расширению микробиологических исследований в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Резко возросло применение микроорганизмов в сельском хозяйстве. Увеличилось производство бактериальных удобрений, в частности нитрагина, приготовляемого из культур клубеньковых бактерий, фиксирующих азот в условиях симбиоза с бобовыми растениями, и применяемого для заражения семян бобовых культур. Новое направление с.-х. микробиологии связано с микробиологическими методами борьбы с насекомыми и их личинками - вредителями с.-х. растений и лесов. Найдены бактерии и грибы, убивающие своими токсинами этих вредителей, освоено производство соответствующих препаратов. Высушенные клетки молочнокислых бактерий используют для лечения кишечных заболеваний человека и с.-х. животных.

2. Краткая история развития микробиологии
Возникновение и развитие микробиологии. За несколько тыс. лет до возникновения микробиологии как науки человек, не зная о существовании микроорганизмов, широко применял их для приготовления кумыса и др. кисломолочных продуктов, получения вина, пива, уксуса, при силосовании кормов, мочке льна. Впервые бактерии и дрожжи увидел А. Левенгук , рассматривавший с помощью изготовленных им микроскопов зубной налёт, растительные настои, пиво и т.д. Творцом микробиологии как науки был Л. Пастер , выяснивший роль микроорганизмов в брожениях (виноделие, пивоварение) и в возникновении болезней животных и человека. Исключительное значение для борьбы с заразными болезнями имел предложенный Пастером метод предохранительных прививок, основанный на введении в организм животного или человека ослабленных культур болезнетворных микроорганизмов. Задолго до открытия вирусов Пастер предложил прививки против вирусной болезни - бешенства. Он же доказал, что в современных земных условиях невозможно самопроизвольное зарождение жизни. Эти работы послужили научной основой стерилизации хирургических инструментов и перевязочных материалов, приготовления консервов, пастеризации пищевых продуктов и т.д. Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей М. в России С. Н. Виноградским , открывшим хемоавтотрофные микроорганизмы (усваивают углекислый газ атмосферы за счёт энергии окисления неорганических веществ; Хемосинтез ), азотфиксирующие микроорганизмы и бактерий, разлагающих целлюлозу в аэробных условиях. Его ученик В. Л. Омелянский открыл анаэробных бактерий, сбраживающих, т. е. разлагающих в анаэробных условиях целлюлозу, и бактерий, образующих метан. Значительный вклад в развитие микробиологии был сделан голландской школой микробиологов, изучавших экологию, физиологию и биохимию разных групп микроорганизмов (М. Бейеринк, А. Клюйвер, К. ван Нил). В развитии медициской микробиологии важная роль принадлежит Р. Коху , предложившему плотные питательныесреды для выращивания микроорганизмов и открывшему возбудителей туберкулёза и холеры. Развитию медицинской микробиологии и иммунологии способствовали Э. Беринг (Германия), Э. Ру (Франция), С. Китазато (Япония), а в России - И. И. Мечников , Л. А. Тарасевич , Д. К. Заболотный , Н. Ф. Гамалея .
3. Значение работ Пастера в развитии микробиологии
Впервые бактерии и дрожжи увидел А. Левенгук, рассматривавший с помощью изготовленных им микроскопов зубной налёт, растительные настои, пиво и т.д. Творцом микробиологии как науки был Л. Пастер, выяснивший роль микроорганизмов в брожениях (виноделие, пивоварение) и в возникновении болезней животных и человека. Исключительное значение для борьбы с заразными болезнями имел предложенный Пастером метод предохранительных прививок, основанный на введении в организм животного или человека ослабленных культур болезнетворных микроорганизмов. Задолго до открытия вирусов Пастер предложил прививки против вирусной болезни - бешенства. Он же доказал, что в современных земных условиях невозможно самопроизвольное зарождение жизни. Эти работы послужили научной основой стерилизации хирургических инструментов и перевязочных материалов, приготовления консервов, пастеризации пищевых продуктов и т.д. Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей М. в России С. Н. Виноградским.
Пастер (Pasteur) Луи (1822-1895), французский микробиолог и химик, основоположник современной микробиологии и иммунологии. Первый директор научно-исследовательского микробиологического института (Пастеровского института), созданного в 1888 г. на средства, собранные по международной подписке. В этом институте наряду с другими иностранными учёными плодотворно работали и русские - И. И. Мечников, С. Н. Виноградский, Н. Ф. Гамалея, В. М. Хавкин, А. М. Безредка и др. Для исследований Пастера характерна органическая связь теории и практики. С 1857 изучал процессы брожения (молочнокислого, спиртового, уксусного, открытого им маслянокислого). Вопреки господствовавшей "химической" теории немецкого химика Ю. Либиха доказал, что брожение вызывается деятельностью различных видов микроорганизмов. Открыл при этом явление анаэробиоза (способность к жизни в отсутствии свободного O 2) и существование облигатно (строго) анаэробных бактерий. Показал, что брожение служит источником энергии для вызывающих его микроорганизмов. Заложил научные основы виноделия, пивоварения и др. отраслей пищевой промышленности. Предложил метод предохранения вина от порчи (пастеризацию), примененный затем в производстве др. продуктов питания (пива, молока, фруктово-ягодных соков). Окончательно опроверг (путём эксперимента) представления о возможности самозарождения живых существ в современных условиях.

Изучив природу заболевания шелковичного червя (1870), Пастер установил заразность болезни, время её максимального проявления и рекомендовал меры борьбы с нею. Исследовал ряд др. заразных болезней животных и человека (сибирская язва, родильная горячка, бешенство, куриная холера, краснуха свиней и пр.), окончательно установив, что они вызываются специфическими возбудителями. На основе развитого им представления об искусственном иммунитете предложил метод предохранительных прививок, в частности вакцинацию против сибирской язвы (1881). В 1880 Пастер совместно с Э. Ру начал исследования бешенства. Первая предохранительная прививка от этой болезни была им сделана в 1885 г.

4. Творческий вклад русских ученых в развитие микробиологии (Виноградский, Ивановский, Омелянский, Воронин, Худяков, Кононов, Мишустин и др.)
Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей микробиологии в России С. Н. Виноградским , открывшим хемоавтотрофные микроорганизмы (усваивают углекислый газ атмосферы за счёт энергии окисления неорганических веществ; Хемосинтез), азотфиксирующие микроорганизмы и бактерий, разлагающих целлюлозу в аэробных условиях. Виноградский Сергей Николаевич [.1856 -1953], русский микробиолог, член-корреспондент Петербургской АН. В 1891-1912 заведующий отделом общей микробиологии института экспериментальной медицины в Петербурге. Активно участвовал в организации Русского микробиологического общества (1903) и первые 2 года был его председателем. В 1922 уехал во Францию и до конца жизни руководил Агробактериологическим отделом Пастеровского института под Парижем. Виноградский впервые доказал, что существуют особые микроорганизмы (аноргоксиданты), получающие энергию в результате окисления неорганических веществ. Образующаяся при этом энергия используется на ассимиляцию углекислого газа или карбонатов; основанный на этом процесс усвоения углекислого газа получил название хемосинтеза. Открытие Виноградским хемосинтеза дало возможность русской микробиологии занять ведущее положение и оказало большое влияние на её развитие в других странах. Виноградский впервые (1893) выделил из почвы анаэробную спороносную бактерию Clostridium Pasteurianum, усваивающую молекулярный азот. Его ученик В. Л. Омелянский открыл анаэробные бактерии, сбраживающие, т. е. разлагающиев анаэробных условиях целлюлозу, и бактерии, образующие метан. Омелянский Василий Леонидович , русский микробиолог, академик АН СССР (1923; член-корреспондент 1916). Ученик С. Н. Виноградского. Окончил Петербургский университет (1890). В 1893-1928 работал в Отделе общей микробиологии института экспериментальной медицины, с 1912 заведующий отделом. Основные работы по выяснению роли микроорганизмов в круговороте азота и углерода в природе. Предложил методы выделения и культивирования нитрифицирующих бактерий, изучал их морфологию и физиологию. Впервые выделил культуры анаэробных и спороносных бактерий, сбраживающих клетчатку с образованием органических кислот и водорода. Изучал аэробную азотфиксирующую бактерию (из рода азотобактер) и доказал существование бактерий, образующих метан из этилового спирта. Установил, что количество усвояемого азотфиксирующими микроорганизмами азота пропорционально усвоению органического вещества. Первый указал на возможность применения микроорганизмов как химических индикаторов. Редактор журнала "Архив биологических наук" (1906-28). Его книги "Основы микробиологии" (1909) и "Практическое руководство по микробиологии" (1922) способствовали формированию нескольких поколений советских микробиологов. Дмитрий Иосифович Ивановский (1864 - 1920) - русский физиолог растений и микробиолог, основоположник вирусологии. Окончил Петербургский университет в 1888 году и был оставлен при кафедре ботаники. Под руководством А. Н. Бекетова, А. С. Фаминцына и X. Я. Гоби изучал физиологию растений и микробиологию.
Обнаружил в клетках больных растений кристаллические включения («кристаллы Ивановского»), открыв, таким образом, особый мир возбудителей заболеваний небактериальной и непротозойной природы, названных впоследствии вирусами. Ивановский рассматривал их как мельчайшие живые организмы. Кроме того, Ивановский опубликовал работы об особенностях физиологических процессов в больных растениях, влиянии кислорода на спиртовое брожение у дрожжей, состоянии хлорофилла в растениях, его устойчивости к свету, значении каротина и ксантофилла, по почвенной микробиологии .
Воронин Михаил Степанович - ботаник (1838 - 1903). Многочисленные ученые работы Воронина касаются преимущественно класса грибов (микология) и тех низших организмов, что стоят на грани между животными и растениями. Он открыл, подробно изучил и описал множество в высокой степени важных не только в ботаническом, но и в общебиологическом смысле низших организмов. Грибная болезнь подсолнечника открыта и изучена им же; то же должно сказать о болезни капустных растений и пр. Все работы Воронина отличаются большой точностью. Его рисунки, без которых новейшая морфология не может обойтись, образцовы.
Худяков Николай Николаевич (1866-1927) - русский микробиолог. Труды посвящены вопросам анаэробиоза и почвенной микробиологии . В работе "К учению об анаэробиозе" (1896) установил возможность культивирования анаэробов в присутствии кислорода и высказал положение, что анаэробиоз у бактерий является приспособлением к условиям существования. В области почвенной микробиологии открыл явление адсорбции бактерий частицами почвы , что имеет большое значение для их активности в почвенных процессах. Автор первого на рус. языке курса "Сельскохозяйственная микробиология" (1926), имевшего большое значение для развития микробиология в СССР.

Морфология и систематика бактерий

5. Внешняя форма и размеры бактерий
Выделяют три основные формы бактерий – шаровидные, палочковидные и извитые .

Шаровидные бактерии, или кокки
Форма шаровидная или овальная.

Микрококки – отдельно расположенные клетки.
Диплококки – располагаются парами.
Стрептококки – клетки округлой или вытянутой формы, составляющие цепочку.
Сарцины – располагаются в виде «пакетов» из 8 и более кокков.
Стафилококки – кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях.
Палочковидные бактерии
Форма палочковидная, концы клетки могут быть заостренными, закругленными, обрубленными, расщепленными, расширенными. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, в том числе ветвящиеся, например у актиномицетов.
По характеру расположения клеток в мазках выделяют:
Монобактерии – расположены отдельными клетками.
Диплобактерии – расположены по две клетки.
Стрептобактерии – после деления образуют цепочки клеток.
Палочковидные бактерии могут образовывать споры: бациллы и клостридии.

Извитые бактерии
Форма - изогнутое тело в один или несколько оборотов.
Вибрионы – изогнутость тела не превышает одного оборота.
Спирохеты – изгибы тела в один или несколько оборотов.

Размер бактерий
Микроорганизмы измеряются в микрометрах и нанометрах.
Средние размеры бактерий – 2 – 3 х 0,3 – 0,8 мкм.
Форма и размер - важный диагностический признак.
Способность бактерий изменять свою форму и величину называется полиморфизм

• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
  КООПЕРАЦИЯ - система различных сельскохозяйственных кооперативов и их союзов, созданных сельскохозяйственными товаропроизводителями в целях удовлетворения своих экономических и иных …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Словаре экономических терминов:
  КОММУНА - форма сельскохозяйственного производственного кооператива в первые годы советской власти. В С к обобществлялись все средства производства, землепользование, распределение …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Словаре экономических терминов:
  АРТЕЛЬ (КОЛХОЗ) - сельскохозяйственный кооператив, созданный гражданами на основе добровольного членства для совместной деятельности по производству, переработке, сбыту сельскохозяйственной продукции, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Энциклопедии Биология:
  , наука, изучающая микроорганизмы. Сформировалась во 2-й пол. 19 в. под влиянием работ Л. Пастера, доказавшего микробную природу брожения и …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Медицинских терминах:
  (микро- + биология) наука о микроорганизмах, изучающая их строение, физиологию и биохимию, систематику, генетику, значение в жизни человека, в живой …
• МИКРОБИОЛОГИЯ
  (от микро... и биология) наука, изучающая микроорганизмы, их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, генетику, распространение и роль в круговороте веществ в …
• МИКРОБИОЛОГИЯ
  (от микро... и биология) , наука, изучающая микроорганизмы - бактерии, микоплазмы, актиномицеты, дрожжи, микроскопические грибы …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Современном энциклопедическом словаре:
  
• МИКРОБИОЛОГИЯ
  (от микро... и биология), наука, изучающая микроорганизмы, их систематику, морфологию, биологические свойства, распространение и роль в круговороте веществ в природе, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Энциклопедическом словарике:
  и, мн. нет, ж. Наука, изучающая микроорганизмы и их практическое значение и применение. Микробиолог - ученый, специалист по микробиологии. Микробиологический …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Энциклопедическом словаре:
  , -и, ж. Раздел биологам, изучающий микроорганизмы. II прил. микробиологический, -ая, …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
  СЕЛЬСКОХОЗ́ЯЙСТВЕННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ, то же, что агрометеорология …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:
  СЕЛЬСКОХОЗ́ЯЙСТВЕННАЯ КОММУНА, см. Коммуна сельскохозяйственная …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:
  "МИКРОБИОЛ́ОГИЯ", науч. журнал РАН, с 1932, Москва. Учредители (1998) - Отделение биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений и Ин-т …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:
  МИКРОБИОЛ́ОГИЯ (от микро... и биология), наука, изучающая микроорганизмы, их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, генетику, распространение и роль в …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Словаре Кольера:
  раздел биологии, занимающийся изучением микроорганизмов, главным образом вирусов, бактерий, грибов (в особенности дрожжей), одноклеточных водорослей и простейших. Эта разнородная, искусственно …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Полной акцентуированной парадигме по Зализняку:
  ми`кробиоло"гия, ми`кробиоло"гии, ми`кробиоло"гии, ми`кробиоло"гий, ми`кробиоло"гии, ми`кробиоло"гиям, ми`кробиоло"гию, ми`кробиоло"гии, ми`кробиоло"гией, ми`кробиоло"гиею, ми`кробиоло"гиями, ми`кробиоло"гии, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Популярном толково-энциклопедическом словаре русского языка:
  -и, только ед. , ж. Наука, изучающая микроорганизмы и их практическое значение и применение. Родственные слова: микроби"олог, микробиолог"ический Этимология: …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Новом словаре иностранных слов:
  (см. биология) наука о строении, жизнедеятельности, изменчивости я наследственности, эволюции и систематике микроорганизмов (бактерий, актиномицетов, дрожжевых и плесневых …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Словаре иностранных выражений:
  [см. биология] наука о строении, жизнедеятельности, изменчивости я наследственности, эволюции и систематике микроорганизмов (бактерий, актиномицетов, дрожжевых и плесневых грибов и …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в словаре Синонимов русского языка.
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Новом толково-словообразовательном словаре русского языка Ефремовой:
  
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Словаре русского языка Лопатина:
  микробиол`огия, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Полном орфографическом словаре русского языка:
  микробиология, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Орфографическом словаре:
  микробиол`огия, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Словаре русского языка Ожегова:
  раздел биологии, изучающий …
• МИКРОБИОЛОГИЯ
  (от микро … и биология), наука, изучающая микроорганизмы, их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, генетику, распространение и роль в круговороте веществ …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Толковом словаре русского языка Ушакова:
  микробиологии, мн. нет, ж. (спец.). Отдел биологии - учение о …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Толковом словаре Ефремовой:
  микробиология ж. Научная дисциплина, изучающая …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Новом словаре русского языка Ефремовой:
  ж. Научная дисциплина, изучающая …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Большом современном толковом словаре русского языка:
  ж. Научная дисциплина, изучающая …
• РОССИЯ, РАЗД. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ НАУКА
  Рельское хозяйство, как предмет научного преподавания, возникло в России, как и в Германии, на почве университетской науки, только столетием позже. …
• ТИМИРЯЗЕВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ в Большом энциклопедическом словаре:
  см. Московская сельскохозяйственная …
• в Большом энциклопедическом словаре:
  
• СССР. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  науки Математика Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. …
• МОСКОВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева, Тимирязевская сельскохозяйственная академия (ТСХА), один из старейших и крупнейших учебных и научно-исследовательских центров в …
• КООПЕРАЦИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  сельскохозяйственная, вид кооперации, объединяющей с.-х. товаропроизводителей для совместно производства продукции или осуществления других видов деятельности по обеспечению экономических потребностей своих …
• БИБЛИОТЕКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЦЕНТРАЛЬНАЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  сельскохозяйственная центральная научная Всесоюзной академии с.-х. наук им. В. И. Ленина (ЦНСХБ ВАСХНИЛ), в Москве, крупнейшая в мире научная библиотека …
• в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
  имеет своей задачею изображение в цифрах факторов, методов ведения и результатов сельскохозяйственной промышленности и исследование этого цифрового материала. На Брюссельском …
• СТАТИСТИКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона:
  ? имеет своей задачею изображение в цифрах факторов, методов ведения и результатов сельскохозяйственной промышленности и исследование этого цифрового материала. На …
• ПЕТРОВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ в Современном толковом словаре, БСЭ:
  распространенное название одного из ведущих сельскохозяйственных вузов России. Основана в 1865 как земледельческая и лесная академия в с. Петровско-Разумовское близ …
• МОСКВА в Справочнике Гостиниц по городам России:
  Агмос Крымская наб., 10, теплоход В. Брюсов (495) 9566501 Азия 109377, ул. Зеленодольская, 3/2 (495) 3716841 Академическая 117049, ул. Донская, …
• КООПЕРАЦИЯ в Словаре экономических терминов:
  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ - см. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ КООПЕРАЦИЯ …
• КОММУНА в Словаре экономических терминов:
  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ - см СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ КОММУНА …
• АРТЕЛЬ в Словаре экономических терминов:
  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ - см. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АРТЕЛЬ …
• ОПТИНА ПУСТЫНЬ в Православной энциклопедии Древо:
  Открытая православная энциклопедия "ДРЕВО". Оптина пустынь, Козельский мужской монастырь в честь Введения во храм Пресвятой Богородицы, ставропигия Русской Православной …
• СОВЕТОВ АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ в Краткой биографической энциклопедии:
  Советов (Александр Васильевич) - известный русский ученый агроном и общественный деятель, сын священника, родился в 1826 г. Первоначальное образование С. …
• ФИТОПАТОЛОГИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  (от фито... и патология) , наука о болезнях растений, средствах и методах их профилактики и ликвидации. Подразделяется на …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЭНЦИКЛОПЕДИИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  энциклопедии и словари, научно-производственные справочные издания, содержащие систематизированные сведения по сельскому хозяйству, с.-х. наукам и смежным с ними отраслям народного …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  образование, система подготовки специалистов высшей и средней квалификации и квалифицированных рабочих, а также научных и педагогических кадров для сельского хозяйства. …
• ПОЧВЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  микроорганизмы, совокупность разных групп микроорганизмов, для которых естественной средой обитания служит почва. П. м. играют важную роль в …
• НОВОГРАДСКИЙ ДАВИД МОИСЕЕВИЧ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  Давид Моисеевич (10.5.1898 - 3.12.1953), советский микробиолог. Родился в Варшаве. Окончил МГУ (1929) и работал там же. Заведующий микробиологическими лабораториями …
• МЕДИЦИНА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  (латинское medicina, от medicus - врачебный, лечебный, medeor - лечу, исцеляю), система научных знаний и практических мер, объединяемых целью распознавания, …
• МАРОККО в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  Королевство Марокко (араб. - Аль-Мамляка аль-Магрибия, или Магриб аль-Акса, буквально - дальний запад). I. Общие сведения М. - государство на …
• КОЛХОЗЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  коллективные хозяйства, в СССР кооперативные организации добровольно объединившихся крестьян для совместного ведения крупного социалистического сельскохозяйственного производства на основе общественных средств …

сельскохозяйственная, сельскохозяйственное. Прил. к сельское хозяйство. Сельскохозяйственный работы. Сельскохозяйственная продукция. Сельскохозяйственный машины. Сельскохозяйственная академия. Всесоюзная сельскохозяйственная выставка. Мы создали самое …

Кафедра биотехнологии, эфиромасличных и лекарственных растений, селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур

по СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МИКРОБИОЛОГИИ И ВИРУСОЛОГИИ

для студентов агрономических специальностей

факультетов ТПХ и ПППВ и ТПХ И ППР

Симферополь

Методические указания подготовлены доцентом Баглаевой Л. Ю.

эфиромасличных и лекарственных растений, селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур

факультета ТПХ и ППР для специальности «Агрономия»

Рецензент: доцент ЮФ «КАТУ» НАУ А. В. Ена

Ответственный за выпуск: Бугаенко Л. А.

Работа с терминами – важнейший компонент изучения каждой дисциплины. При изучении любой науки необходимо помнить слова великого ботаника, отца бинарной номенклатуры – Карла Линнея: «Не зная названий теряешь понимание вещей».

Предлагаемый словарь является приложением к технологической карте дисциплины «Сельскохозяйственная микробиология и вирусология» и содержит краткие сведения по наиболее употребляемым терминам данного курса.

Все термины сгруппированы в 7 блоков в соответствии с количеством тем, предлагаемых технологической картой, что облегчает их изучение. Однако, словарь не заменяет учебника, а служит дополнением к нему. Может использоваться для самопроверки знаний.

БЛОК 1

тема: СИСТЕМАТИКА, МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА МИКРООРГАНИЗМОВ.

Акинеты - специализированные клетки или нити, которые образуют цианобактерии при прохождении жизненного цикла, стадии покоя для переживания неблагоприятных условий.

Актиномицеты или лучистые грибы -(актис - луч, микес - гриб)- порядок распространенных в природе бактерий, совмещающих в себе организацию бактерий и простейших микроскопических грибов. Они характеризуются способностью образовывать мицелий. Цитологически актиномицеты – типичные прокариоты. Относятся к отделу Firmicutes , классу Thallobacteria , порядку Actinomycetales .

Амфитрихи – бактерии, имеющие два пучка жгутиков, расположенных на противоположных полюсах.

Артроспоры – приспособления для вегетативного размножения грибов, результат разлома гиф на отдельные клетки.

Аскоспоры – споры сумчатых грибов – аскомицетов (класс Ascomycetes ), образуются бесполым и половым путем в специальных спорангиях (асках или сумках), отличаются большой устойчивостью.

Бактерии (по гречески бактерион – палочка) - одноклеточные прокариотические организмы, имеющие недифференцированное ядро (нуклеоид), размножаются простым бинарным (поперечным) делением клетки.

Бациллы - палочковидные формы бактерий, способные в неблагоприятных условиях формировать споры.

Бинарное деление – тип размножения бесполым путем, при котором в начале деления клетка удлиняется, затем удваивается нуклеоид, после этого делится вся клетка.

Вакуоли (вакуум - пустота)- пузырьковидные полости в клетках микроорганизмов, наполненные пищеварительными жидкостями с ферментами или продуктами пищеварения, в том числе и газообразными.

Везикулы - вид мезосом в виде пузырьков.

Вибрионы – бактерии-короткие палочки, длиной 1-3 мкм, изогнуты на половину длины волны, напоминают по форме запятую.

Включения - необязательные органоиды. Представлены зернами (гранулами) полисахаридов (гранулезы, гликогена), полифосфата волютина, каплями масла, серы.

Волютин - азотсодержащее с наличием фосфора клеточное включение, близкое к белку и часто наблюдаемое в клетках различных микроорганизмов.

Гетероцисты – специализированные клетки, образуемые цианобактериями при прохождении жизненного цикла, способные усваивать азот из воздуха.

Гифа (гифе - ткань) - микроскопическая, тончайшая, чаще разветвленная и состоящая из одной или многих клеток нить (диаметр 10-50 мкм), из которой построено тело грибов - мицелий.

Гликоген (гликос - сладкий, генос - рождение) - углевод-полисахарид, близкий к крахмалу и широко распространенный в клетках животных и грибов как их основное запасное питательное вещество. Окрашивается раствором Люголя в красно-коричневый цвет.

Гормогонии - специализированные клетки, образованные цианобактериями при прохождении жизненного цикла, служащие для размножения.

Гранулеза (гранулюм - зернышко) - углевод, запасный полисахарид, содержится во многих микробных клетках (в особенности у маслянокислых бактерий) в качестве запасного питательного вещества - клеточного включения (раствором Люголя окрашивается в фиолетовый цвет).

Дипиколиновая кислота - пиридин-2,6-дикарбоновая кислота, обычно отсутствующая у вегетативных клеток бактерий. Может составлять 10-15% массы сухой споры. Накапливается в центральной части споры, образуя с ионами кальция комплекс с повышенным содержанием других катионов, обеспечивает пребывание спор в состоянии покоя и их термоустойчивость.

Диплококки - тип микроколоний при котором после деления клетки располагаются попарно.

Дрожжи (дрожжевые грибы) – это грибы, не образующие мицелия; имеют одноклеточное одноядерное тело.

Кокки (кокос – зерно) – бактерии, характеризующиеся шаровидной формой клеток (величина 0,5-1,0 мкм). Неподвижны, спор не образуют.

Конидии (кониа –пыль, эидос -вид) – споры бесполого размножения у некоторых микроскопических грибов, образующиеся в открытых спорангиях на верхушке особой гифы (конидиеносца).

Консументы - организмы, являющиеся в трофической цепи потребителями органические вещества. Все консументы- гетеротрофы.

Коньюгация – 1). Соматогамия - слияние протопластов двух соматических клеток; 2). Обмен ядерными или цитоплазматическими генами.

Лофотрихи – бактерии, имеющие один пучок жгутиков.

Мезосомы - инвагинации (впячивания внутрь клетки) плазмалеммы, которые выполняют роль всех клеточных мембранных органоидов.

Микоплазмы – группа бактерий, лишенных клеточной стенки и ограниченных только плазматической мембраной. Образуют порядок Mycoplasm а tales , который относится к классуMollicutes , отделу Tenericutes .

Мицелий (грибница ) – вегетативное тело грибов, состоящее из тонких ветвящихся нитей – гиф.

Монотрихи - подвижные бактерии, с одним жгутиком на переднем конце.

Муреин – пептидогликан, опорный полимер клеточной стенки бактерий, имеющий сетчатую структуру и образующий жесткий наружный каркас бактериальной стенки.

Нуклеоид - единственная, чаще кольцевая, хромосома прокариот, выполняющая роль ядра.

Нуклеус – дифференцированное ядро, отделенное от цитоплазмы двумембранной оболочкой..

Окраска по Граму - способ окраски, разработанный датским ученым X. Грамом в 1884 г., позволяющий дифференцировать бактерии. После окраски бактерий генцианвиолетом и обработки их раствором йода клетки одних бактерий обесцвечиваются спиртом (грамотрицательные), клетки других остаются окрашенными в сине-фиолетовый цвет (грамположительные).

Пептидогликан (муреин) - опорный полимер клеточной стенки бактерий, имеющий сетчатую структуру и образующий жесткий наружный каркас бактериальной стенки.

Перитрихи - вся поверхность бактериальной клетки покрыта многочисленными жгутиками.

Пиноцитоз – захват клеточной поверхностью и поглощение клеткой капелек жидкости.

Плазмалемма (цитолемма)- наружная клеточная мембрана толщиной 7-10 нм.

Плектенхима – ложная ткань, образовавшаяся при срастании гифов мицелия. Из плектенхимы строятся плодовые тела и склероции.

Полиморфизм - в одной колонии встречаются микроорганизмы различной формы - кокки, палочки и нити длиной до 10 мкм.

Правило Рубнера гласит: обмен веществ организма пропорционален относительной площади поверхности тела.

Продуценты – автотрофные организмы, создающие с помощью фотосинтеза или хемосинтеза органические вещества из неорганических форм углерода.

Редупликация

Редуценты – организмы, питающиеся мертвым органическим веществом и подвергающие его минерализации (деструкции).

Сарцины (sarcio -тюк) – тип микроколоний у бактерий, клетки делятся в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях, образуют пакеты кубовидной формы с числом клеток 8 или 64.

Сегментация – способ размножения актиномицетов. Гифы делятся на сегменты перегородками, в сегментах образуются споры.

Спора – специализированная клетка различного характера и назначения у разных микроорганизмов. Споры грибов служат для размножения, споры бактерий - для перенесения неблагоприятных условий. Обладают повышенной устойчивостью к обезвоживанию, действию высоких температур, радиации и других неблагоприятных факторов, вызывающих гибель вегетативных форм.

Спириллы – один из родов в семействе извитых бактерий, длиной 15-20 мкм, изогнуты на полную длину волны, напоминают растянутую латинскую букву S.

Спирохеты - один из родов в семействе извитых бактерий, тонкие длинные клетки, 20-30 мкм, с большим числом изгибов напоминают растянутую спираль, обладают продольным делением клетки.

Спорообразование – процесс превращения бактериальной клетки в покоящуюся форму – спору. Встречается несколько типов спорообразования:

бациллярный тип - спора образуется внутри клетки и не деформирует ее;

клостридиальный тип - спора образуется в середине клетки, деформируя ее;

плектридиальный тип - спора формируется на конце клетки или за ее пределами.

Стафилококки (staf у l е - гроздь) – тип микроколоний у бактерий; клетки делятся в неопределенных направлениях, образуют скопление клеток, напоминающее виноградные грозди.

Стрептококки (streptos - цепь)- – тип микроколоний у бактерий; клетки делятся в одной плоскости, после деления клетки остаются в цепочках.

Тетракокки - клетки делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, образуются группы по 4 клетки.

Тилакоиды –мезосомы пластинчатого типа.

Фагоцитоз (фагеин - пожирать, цитос - клетка) - способность живых клеток (клетки-фагоциты, корненожки и др.) заглатывать и затем переваривать инородные вещества, а также и возбудителей инфекционных заболеваний, что является одним из средств иммунитета.

Хитин (хитон -покров) – азотсодержащее органическое вещество (полисахарид), отличающееся исключительной прочностью и входящее в состав твердых наружных покровов разных животных, а также грибов.

Хламидоспоры – особые споры некоторых грибов, одетые в толстую, часто окрашенную оболочку.

Хроматофоры – 1). Тилакоиды (пластинчатый тип мезосом ), несущие пигменты у бактерий-фотоавтотрофов. 2). Хлоропласты водорослей.

Целлюлоза (клетчатка) – углевод (полисахарид), из которого состоят оболочки растений, отличающиеся большой прочностью. Формула целлюлозы – (С6Н10О5)n.

Цианобактерии - одноклеточные, колониальные, нитчатые организмы, обитают в воде и на суше в сырых местах. Содержат голубовато-зеленый пигмент фикоцианин. Образуют порядок Cyanobacteriales класса Oxyphotobacteria отдела Gracilicutes .

Циста – стадия покоя простейших животных (Protozoa) при неблагоприятных условиях.

БЛОК 2

тема : ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Автотрофы - организмы, использующие для построения своего тела СО2 в качестве единственного или главного источника углерода и обладающие как системой ферментов для ассимиляции СО2, так и способностью синтезировать все компоненты клетки.

Активный центр фермента – часть молекулы фермента, ответственная за присоединение и превращения субстрата. В одной молекуле фермента может быть несколько активных центров.

Альдолазы – ферменты класса лиаз. Широко распространены у растений, животных, микроорганизмов. Участвуют в процессах анаэробного расщепления углеводов (например, гликолизе). Вызывают разрыв углеродных цепей.

Анаболизм (ассимиляция) – совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей (совокупность всех реакций синтеза).

Аминоавтотрофы – организмы, использующие минеральные формы азота (NO2-, NO3-, NH3, NH4+, N2). К аминоавтотрофам относятся: дрожжи, плесени, уксуснокислые бактерии.

Аминогетеротрофы – организмы, использующие органические формы азота (белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, нуклеотиды). К аминогетеротрофам относятся: молочно-кислые бактерии, гнилостные бактерии.

Анаэробы – организмы, способные жить и развиваться при отсутствии в среде молекулярного кислорода.

Апофермент – белковый компонент сложных ферментов. Определяет специфичность действия фермента по отношению к субстрату, проявляет каталитическую активность, при соединении с коферментом.

среде свободного кислорода.

Аэротолерантные – организмы, которые в кислороде не нуждаются, но не погибают при контакте с кислородом (пример – молочнокислые бактерии родов Streptococcus и Lactobacillus ) .

АТФ (аденозинтрифосфат) – нуклеотид, содержащий аденин, рибозу и три остатка фосфорной кислоты; универсальный переносчик и основной аккумулятор химической энергии в живых клетках, выделяющейся в результате окислительного расщепления органических веществ (дыхания, брожения).

Аэробы - организмы, способные жить и развиваться только при наличии в среде свободного кислорода, который ими используется в качестве окислителя.

Биокатализаторы – ферменты или энзимы живых клеток, принимающие участие во всех жизненных проявлениях их.

Брожение - сложный ступенчатый ферментативный анаэробный окислительно-восстановительный процесс распада безазотистых органических веществ (преимущественно углеводов), происходящий при участии микроорганизмов. В этом процессе микробы получают энергию, необходимую для жизнедеятельности.

Гетеротрофы – организмы, использующие в качестве источника углерода готовые органические вещества.

Гидролазы – класс ферментов, катализирующих реакции гидролиза, т. е. расщепления органических соединений с присоединением по месту разрыва элементов молекулы воды (Н+ и ОН‾). В лизосомах живых клеток осуществляют гидролиз полимеров (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот, липидов) до мономеров (аминокислот, сахаров, нуклеотидов, жирных кислот и глицерина). Примеры гидролаз: протеаза, амилаза, липаза, нуклеаза, целлюлаза, целлобиаза.

Гликолиз – ферментативный анаэробный процесс негидролитического распада углеводов (главным образом глюкозы) до пировиноградной кислоты (ПВК). В процессе гликолиза происходит субстратное фосфорилирование. Суммарное уравнение гликолиза:

C 6 H 12 O 6 2 CH 3 COCOOH + 2НАД · Н2 + 2АТФ

Глюкоза пировиноградная

Дегидрогеназы – ферменты класса оксидоредуктаз, катализирующие реакции отщепления водорода от одного субстрата и переносящие его на другой. Участвуют в процессе катаболизма всех типов питательных веществ. Первичные дегидрогеназы : в их состав входят коферменты НАД и НАДФ. Вторичные дегидрогеназы в качестве кофермента могут содержать ФАД и ФМН.

Дыхание – сложный ступенчатый ферментативный процесс расщепления органических веществ до СО2 и Н2О с целью высвобождения всей доступной энергии органических субстратов. Окислителем в процессах дыхания является молекулярный кислород (О2) – аэробное дыхание или связанный кислород нитратов и сульфатов (NO3- или SO42-) – анаэробное дыхание – нитратное или сульфатное.

Изомеразы – класс ферментов, катализирующих внутримолекулярные реакции перестройки органических соединений, в том числе, взаимопревращения изомеров.

Катаболизм – диссимиляция, совокупность ферментативных реакций в живом организме, направленных на расщепление сложных органических веществ – белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеродов, поступающих с пищей или запасенных в самом организме.

Кофермент –небелковая часть двухкомпонентного фермента.

Лигазы – синтетазы, класс ферментов, катализирующих реакции присоединения друг к другу двух различных молекул за счет энергии сопряженной реакции гидролиза нуклеозидтрифосфатов (чаще всего АТФ).

Лиазы - класс ферментов, катализирующих реакции негидролитического отщепления от субстратов определенных групп атомов с образованием двойных связей или присоединение отдельных групп или радикалов к двойным связям, что приводит к разрыву углеродных цепей. Так, пируватдекарбоксилаза катализирует отщепление диоксида углерода от пировиноградной кислоты:

СН3СОСООН ® СН3СОН + СО2

пировиноградная уксусный

кислота альдегид

К лиазам относится фермент альдолаза , расщепляющая молекулу фруктозо–1,6–дифосфата (С6) на два С3-соединения.

Микроаэрофилы - микроорганизмы, нуждающиеся в самых малых количествах кислорода для их жизнедеятельности (от долей процента до 10%). Пример – микроорганизмы рода Salmonella .

Микроэлементы - химические элементы, находящиеся в клетках в мельчайших количествах (менее 0,01%), но совершенно необходимые для их жизнедеятельности, служат стимуляторами различных физиологических процессов: цинк, марганец, кобальт, бор, йод и др.

Нитратное дыхание – в процессах диссимиляционной денитрификации нитраты используются в качестве окислителя органических веществ вместо молекулярного кислорода, что обеспечивает микроорганизмы необходимой энергией. Бактерии вида Paracoccus denitrificans окисляют углеводы по уравнению:

C6H12O6 + 4NO3- 6СО2 + 6Н2О + 2N2

Нитрифицирующие бактерии – одноклеточные грамоотрицательные бактерии. Разделяются на две самостоятельные груп­пы: 1) нитрозные бактерии (Nitrosomonas ) - произво­дящие первую стадию нитрификации окисление аммиака до азотистой кислоты, 2) нитратные бактерии (Nitrobacter ) - вызывающие вторую половину процесса - окисление азотистой кислоти в азотную кислоту и ее соли – нитраты.

Облигатные аэробы – организмы, которые сохраняют активность только в присутствии молекулярного кислорода (пример - уксуснокислые бактерии).

Оксидазы – ферменты класса оксидоредуктаз, катализирующие реакции присоединения кислорода. Примеры: пероксидаза, полифенолоксидаза, цитохромоксидаза (фермент а3 ).

Оксидоредуктазы – класс ферментов, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. Играют важную роль в обеспечении клеток энергией. Основные представители: первичные и вторичные дегидрогеназы, цитохромы, оксидазы, пероксидазы, оксигеназы.

Органогены - химические элементы, составляющие основу органических веществ: углерод, кислород, водород, азот.

Осмос – односторонне движение веществ через полупроницаемую (т. е. проницаемую только для молекул определенных веществ) мембрану, что лежит в основе поглощения веществ живой клеткой.

Пензофосфатный путь – последовательность ферментативных реакций окисления глюкозо-6-фосфата до СО2 и Н2О, происходящих в цитоплазме живых клеток и сопровождающихся образованием большого количества восстановленного кофермента - НАДФ·Н2.

Сапротрофы – гетеротрофные организмы, использующие для питания готовые органические вещества мертвых тел.

Субстрат – 1).Основа, к которой прикреплены неподвижные организмы (для микроорганизмов и растений одновременно служит и питательной средой). 2).Для ферментов субстрат – вещество, с которым взаимодействует данный фермент, преобразуя его.

Сульфатное дыхание – форма анаэробного дыхания бактерий в условиях недостатка кислорода, когда используется связанный в виде сульфатов кислород. Возбудителями являются бактерии видов Desulfovibrio desulfuricans , Spirillium desulfuricans . Происходит по уранению:

C6 H12 O6 + 3H2 SO4 6CO2 + 6H2 O + 3H2S + E

Сульфофицирующие бактерии – вызывают окисление минеральной серы до сульфатов (сульфофикацию). К ним относятся зелёные серобактерии (род Chlorobium ) и пурпурные (роды Chromatium , Rhodospirillium ), которые используют H2S как источник водорода при фотосинтезе, а также бесцветные серобактерии: Beggiatoa, Thiothrix, Thiospira, которые используют окисление сероводорода в качестве источника энергии.

Трансферазы - класс ферментов, катализирующих обратимый перенос различных групп атомов от молекул одних органических соединений (доноров) к другим (акцепторам). Примеры: ацетилтрансферазы переносят остатки уксусной кислоты CH3CO-, а также молекул жирных кислот, фосфотрансферазы или киназы, обуславливают перенос остатков фосфорной кислоты Н2РО42-. Известны многие другие трансферазы (аминотрансфераза, фосфорилаза).

Факультативные аэробы – организмы, которые могут переключаться с кислородного метаболизма на анаэробный (дрожжи).

Фосфорилирование – включение в молекулу остатка фосфорной кислоты с образованием макроэргической связи. В живых клетках осуществляется ферментами класса трансфераз. Типы фосфорилирования:

- окислительное – синтез молекул АТФ из АДФ и фосфорной кислоты за счет энергии окисления органических веществ; происходит в электронтранспортных цепях;

- фотосинтетическое – фосфорилирование АДФ с образованием АТФ, происходит при фотосинтезе за счет лучистой энергии солнца;

- субстратное - синтез молекул АТФ из АДФ и неорганического фосфата, который происходит при гликолизе за счет перераспределения энергии внутри молекулы.

Фотоавтотрофы – микроорганизмы, которые при синтезе органических веществ из диоксида углерода могут использовать лучистую энергию солнца. В эту группу входят цианобактерии (Nostoc , Anabaena , Gloeocapsa ), окрашенные серобактерии (Chlorobium , Chromatium ) микроскопические водоросли (Ulothrix , Chlorococcum , Closterium ).

Хемоавтотрофы – автотрофные организмы, бактерии, использующие для синтеза органических веществ из диоксида углерода энергию окисления неорганических веществ (Nitrosomonas, Nitrobacter , Thiobacillus ) .

Цикл Кребса – циклическая последовательность ферментативных окислительных превращений три - и дикарбоновых кислот. Суммарное уравнение цикла Кребса:

2 х (СН3СОСООН + 3Н2О 3СО2 + 4НАД Н2 + ФАД Н2 + АТФ)

Цитохромоксидаза (а3 ) – фермент класса оксидоредуказ, катализирует конечный этап переноса электронов на кислород в дыхательной цепи в процессе биологического окисления.

Цитохромы – сложные белки – переносчики электронов, коферментом которых является гем (железопорфирин). Примеры: цитохром в, цитохром с, цитохром а.

Экзоферменты – ферменты, проявляющие свое действие в окружающей клетку среде после их выделения из клетки и называются внеклеточными. Распространенные экзоферменты относятся к классу гидролаз и вызывают распад полимеров на мономеры.

Электротранспортные цепи – последовательность оксидоредуктаз, которые отличаются уровнем окислительной активности. В реакциях дегидрирования в гликолизе и цикле Кребса атомы водорода, отщепляемые специфическими дегидрогеназами, акцептируются коферментами НАД и НАДФ и затем транспортируются в цепи переносчиков. Переносчиками являются флавопротеиды (вторичные дегидрогеназы, коферментами которых являются ФАД и ФМН), цитохромы в, с, а , цитохромоксидаза (фермент а3 ).

Эндоферменты – ферменты, участвующие в метаболизме, находятся всегда внутри образующей их клетки и называются внутриклеточными.

БЛОК 3

тема : ПРЕВРАЩЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМАМИ СОЕДИНЕНИЙ УГЛЕРОДА

Амилаза (амилон -крахмал, аза- окончание в названиях ферментов) – фермент класса гидролаз, расщепляющий крахмал до декстринов и мальтозы. Характерен для микроорганизмов, вызывающих маслянокислое брожение сахаров и крахмала (Clostridium pasteurianum ).

Альдолазы - ферменты класса лиаз. Широко распространены у животных, растений и микроорганизмов. Участвуют в процессах анаэробного расщепления углеводов, например, гликолизе, пентозофосфатном расщеплении глюкозы.

Декарбоксилаза - фермент класса лиаз, катализирующий реакции отщепления СО2 от карбоксильной группы аминокислот или α-кетокислот. Например, вызывает декарбоксилирование пировиноградной кислоты и превращение ее в ацетальдегид в процессе спиртового брожения.

Лактаза - фермент, способствующий расщеплению лактозы (т. е. молочного сахара) на глюкозу и галактозу.

Липаза (липос - жир, аза - окончание в названиях фер­ментов) - фермент, расщепляющий в процессе гидролиза жиры на глицерин и жирные кислоты.

Пектиназа (полигалактуроназа) – экзофермент, катализирующий распад пектиновых веществ: разрушающий связи между единицами галактуроновой кислоты, пектина или пектиновой кислоты с образованием небольших цепочек и, в конечном счете, свободной D -галактуроновой кислоты.

Целлюлаза - фермент класса гидролаз; катализирует гидролиз β -1,4-гликозидных связей в целлюлозе с образованием глюкозы или дисахарида целлобиозы. Содержится в проросшем зерне, грибах, вырабатывается многими бактериями, имеется у некоторых животных, питающихся древесиной (корабельный червь, древоточцы). Используется для удаления целлюлозы из пищевых продуктов, а также для превращения целлюлозы в сахар. Выделяемый микрофлорой рубца жвачных, играет большую роль в усвоении травоядными животными целлюлозы.

Целлобиаза – фермент, гидролизирующий дисахарид целлобиозу с образованием глюкозы.

БЛОК 4

тема : ПРЕВРАЩЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМАМИ

СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА

Азотофиксаторы (азотофиксирующие бактерии или диазотрофы) – микроорганизмы, способные усваивать молекулярный азот и строить из него все разнообразие азотосодержащих органических соединений своей клетки. Эти микроорганизмы свободно живут в почве (Azotobacter chroococcum ) или находятся в симбиозе с растениями (роды Rhizobium и Frankia ) . Обуславливают повышение плодородия почвы.

Аммонификация – процессы разложения органических азотсодержащих веществ с образованием аммиака, протекающие в природе под воздействием микроорганизмов и оказывающие огромное влияние на плодородие почв, т. к. растения не усваивают органические формы азота.

Бактероиды – специализированные активные формы бактерий рода Rhizobium , образующиесяв в клубеньках на корнях бобовых растений. Часто ветвистые или грушевидной формы.

Дезаминирование – отщепление аминогруппы (-NН2) из молекулы органического соединения. Играет важную роль в процессах обмена веществ, в частности в катаболизме аминокислот.

Дезаминазы – ферменты класса лиаз, участвуют в дезаминировании аминокислот и обеспечивают их включение в обмен углеводов.

Денитрификация – процесс восстановления нитратов в нитриты, аммиак и свободный азот, который происходит под воздействием денитрифицирующих бактерий разнообразных видов (например, Paracoccus denitrificans ). Отрицательно влияет на плодородие почвы и проявляется в присутствии углеводов и при недостатке воздуха, высокой влажности и щелочной реакции почвы. Проходит по схеме:

NO3 NO2 NH2OH N2

H2O - H2O - H2O

Диазотрофия – способность некоторых бактерий усваивать молекулярный азот из воздуха (N2). Проходит по схеме:

N = N NH=NH NH2 – NH2 2NH3

АТФ АТФ АТФ

Азот диимид гидразин аммиак

Железобелок - вторая фракция нитрогеназы, содержащая железо. Имеет молекулярную массу 55000 и состоит из двух равных белковых субъединиц. В нее входят сульфидные группы, эта фракция инактивируется кислородом.

Кадаверин – птомаин, токсическое соединение, образующееся в результате анаэробного разрушения белков. Кадаверин получается из лизина:

NH 2 CH 2 (CH 2 ) 3 CHNH 2 COOH NH 2 CH 2 (CH 2 ) 3 CH 2 NH 2 + CO 2

лизин кадаверин диоксид

углерода

Молибдобелок – первая фракция нитрогеназы, содержащая молибден. Препараты этой фракции, выделенные из различных азотфиксирующих микроорганизмов, близки по свойствам, но различаются по молекулярной массе (в пределах 180 000 - 270 000). Состоит из четырех белков, несколько различающихся по молекулярной массе. В молибдобелок входят сульфидные группы и железо. Он инактивируется кислородом.

Нитратредуктаза – фермент класса оксидоредуктаз, при участии молибдена катализирует восстановление нитратов до нитритов. Активность этого фермента зависит от уровня обеспеченности молибденом, а так же от форм азота, применяемых для их питания. При недостатке молибдена в питательной среде резко снижается активность нитратредуктазы.

Нитритредуктаза - фермент класса оксидоредуктаз, при участии молибдена восстанавливает нитриты до аммиака.

Нитрификация - (нитрификацио - обогащение селитрой) - важнейший для плодородия почвы биохимический про­цесс окисления аммиака в соли азотной кислоты (нитраты; или селитры) через промежуточную стадию азотистой кислоты при посредстве нитрифицирующих бактерий (Nitrosomonas, Nitrobacter ) .

Нитрогеназа - фермент, связывающий молекулярный азот. Катализирует восстановление N2 до NH3 в присутствии АТФ (источника энергии) и восстановительных эквивалентов.

Протеазы - (протеин - первое место, аза - окончание в названиях ферментов) - ферменты, производящие гидролиз белковых веществ до аминокислот.

Ризобии – клубеньковые бактерии из рода Rhizobium .

У pea за - фермент, с помощь которого уробактерии производят разложение (дезамидирование) мочевины в углеаммиачную соль с последующим ее распадом на аммиак, углекислый газ и воду.

Блок 5

тема : ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ НА

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ

Абиоз – (abiosis - отрицание, уничтожение жизни) - достигается физическими и химическими способами. Этот принцип положен в основу горячего консервирования мясных и овощных продуктов (обработка в автоклаве при температуре 120 0С и выше). При высокой температуре погибают вегетативные и споровые формы микробов, прекращаются жизнь и сопутствующие ей процессы, благодаря чему содержимое консервных банок может храниться длительное время. Уничтожить микробы можно химическим путем с помощью антисептиков , безвредных для организма человека. Длительно хранятся продукты после копчения. Термический метод стерилизации консервов более надежен, после него содержащиеся в банке продукты не представляют опасности для здоровья человека.

Автоклавирование - стерилизация насыщенным паром под давлением; является наиболее универсальным и надежным методом стерилизации. Она проводится в автоклавах при давлении 0,5атм. (температура 112 0C) 30-60 минут; при давлении 0,7-1,4 атм. (температура 115-125 0С) - 20 минут. Метод широко используется для стерилизации консервов.

Алкалофилы - развиваются при рН более 8 с максимальным значением 11. К ним относятся уролитические бактерии, обитатели содовых солончаков из рода Bacillus, холерный вибрион.

Анабиоз (anabiosis - задержка жизни) - скрытое состояние жизни, один из основных принципов консервировании растительных и животных продуктов. Во время сушки, маринования, засолки, засахаривания или замораживания жизнедеятельность микробов приостанавливается, процессы, вызываемые ими, задерживаются.

Антибиотики - это специфические химические вещества, образуемые микроорганизмами, а также их производные и синтетические аналоги, обладающие способностью избирательно подавлять микроорганизмы и клетки злокачественных опухолей.

Антисептики - вещества, обладающие противомикробным действием, способные убивать клетки. Используются в медицинской практике, в пищевых производствах и быту. Условно делятся на две группы:

а) антисептики, используемые для обеззараживания (дезинфекции) помещений, оборудования и посуды. Это могут быть любые высокотоксичные вещества: ПАВ, фенолы, окислители, формалин, кислоты, щелочи, спирты, хлорпроизводные и др.;

б) антисептики, используемые для стабилизации пищевых продуктов – консерванты .

Ацидофилы – организмы, которые живут и развиваются при рН < 6, но предельная кислотность не менее 2. К ним относятся молочнокислые и уксуснокислые бактерии, тиобациллы.

Бактериостатическое действие – воздействие неблагоприятных факторов среды (физических, химических и др.), вызывающих задержку роста и размножения бактерий.

Бактерицидное действие - гибель бактериального организма в результате воздействия химических ядовитых веществ, которые, взаимодействуя с составными ее компонентами, нарушают функции клетки.

Баротолерантность - способность микроорганизмов переносить высокое гидростатическое давление (например, Pseudomonas fluorescens).

Барофильность. Н екоторые микроорганизмы морских глубин и нефтяных пластов не способны расти при нормальном давлении. Они нуждаются в высоком давлении и называются барофильными (например, Vibrio marinus )

Биоз - (bios - жизнь) . Один из основных принципов хранения продуктов сельского хозяйства в живом состоянии, но с поддержанием в них жизнедеятельности на низком уровне.

Галофилы - организмы, развивающиеся при солености, превышающей соленость морской воды называются галофильными. Примером таких микробов является род Halobacterium .

Замораживание – хранение при отрицательных температурах. Температура промышленных и бытовых морозильных камер должна быть не выше – 15ºС.

Излучения - испускание и распространение энергии в виде волн и частиц.

Ингибиторы – вещества, которые задерживают течение биологических процессов, подавляя каталитическую активность отдельных ферментов или ферментных систем.

Лиофильная сушка (сублимация) –высушивание в вакууме из замороженного до –760 С состояния. Этот метод используется для консервации микробных культур, сыворотки, вакцин, лекарственных препаратов.

Мезофилы – микроорганизмы, которые имеют оптимум, близкий к температуре тела теплокровных животных. Максимальная температура близка к 550С. К этой категории относятся бактерии кишечной группы, например, Escherichia coli .

Осмофильность – способность микроорганизмов предпочтительно расти при повышенном осмотическом давлении, которое вызывают органические вещества, чаще всего сахара. К осмофильным микробам относятся грибы рода Xeromyces .

Осмотолерантность – устойчивость микроорганизмов к высоким концентрациям осмотически активных веществ. Осмотолерантными организмами являются дрожжи из рода Zygosaccharomyces , разлагающие мед.

Охлаждение – хранение продукции при низких положительных температурах (+2 - +3ºС). Температура должна быть выше точки замерзания клеточного сока. Предназначено для хранения плодов и овощей.

Пастеризация - метод частичной стерилизации при невысоких температурах (60-70ºС), применяется для разделения спороносных и бесспоровых бактерий, а также для недолгосрочного предохранения от порчи некоторых продуктов (молока, фруктовых соков).

Пирофилы (гипертермофилы) – микроорганизмы, способные существовать при температурах от 100ºС и выше(например, Sulfolobus acidocaldarius ).

Психрофилы – микроорганизмы, которые развиваются при низких температурах в диапазоне от -8 (-10) до +20ºС. Встречаются в северных морях, в ледниках, в холодильных камерах (например, Fusarium nivale ) .

Плазмолиз - сжатие цитоплазмы с отставанием ее от оболочки под влиянием потери воды у клеток микроорганизмов и растений при погружении их в растворы с повышенной концентрацией солей, сахара, глицерина.

Стерилизация (sterilis – бесплодный) - обеспложивание, т. e. полное уничтожение микроорганизмов и всего живого в стерилизуемых объектах. Достигается воздействием высоких температур, жестким излучением, химическими ядовитыми веществами.

Термофилы – теплолюбивые микроорганизмы, растущие в диапазоне температуры от +40ºС до +700С. Представителем термофилов является Clostridium thermocellum .

Холодная стерилизация – прием обеззараживания вина в аппаратах-актинаторах, где используется комплексное облучение ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами либо ультрафиолетом в сочетании с ультразвуком.

Ценоанабиоз - один из основных принципов консервирования, продуктов, преимущественно растительных, в основе которого лежит противодействие одних видов микробов жизнедеятельности других видов. Консервирующее вещество (молочную кислоту) вырабатывают сами микроорганизмы при силосовании, квашении и других способах приготовления кормов и овощей.

БЛОК 6

тема : СПЕЦИАЛЬНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

Автохтонная (аборигенная) микрофлора - постоянно присутствующая в почве - в неудобренной, неокультуренной. Участвует в процессах образования гумуса и его разложения (представители – роды Mycobacterium, Azotobacter, Micromyces).

Азотобактерин (или азотоген) - бактериальный эемлеудобрительный препарат, содержащий в себе чистую культуру азотобактера и применяемый при посеве семян зерновых культур и при посадке рассады овощных растений. Является экологически чистым азотным удобрением, оптимизирует минеральное питание растений.

Антагонизм – форма отрицательных биологических связей, подавление жизнедеятельности одного организма другим. Встречается несколько видов антагонизма:

а) пассивный (конкурентный) антагонизм - взаимодействие, при котором разные микроорганизмы используют одни и те же пищевые субстраты. Преимущество получают быстрорастущие и размножающиеся виды;

б) активный антагонизм - обусловлен выделением бактерицидных веществ - продуктов обмена. Например, молочнокислые бактерии, выделяя молочную кислоту в качестве основного продукта брожения тем самым угнетают гнилостные бактерии.

Антибиоз - форма отрицательных биологических связей, подавление жизнедеятельности других организмов путем выделения специфических веществ - антибиотиков.

Антибиотики - это специфические химические вещества, образуемые микроорганизмами, а также их производные и синтетические аналоги, обладающие способностью избирательно подавлять микроорганизмы и клетки злокачественных опухолей. Сильными продуцентами антибиотиков являются мицелиальные грибы, актиномицеты, некоторые бактерии.

Зимогенная микрофлора - микроорганизмы, обладающие способностью продуцировать мощные гидролитические ферменты и появляющиеся в почве при поступлении больших количеств свежего органического вещества, осуществляют грубое его разложение (примеры: сахаролитики: Saccharomyces , Rhodotorula , Streptomyces , Cryptococcus , Clostridium ; целлюлозоразрушители: С ytophaga , Aspergillus , Cellvibrio , Penicillium ; аммонификаторы: Bacillus , Proteus ). Комменсализм – форма симбиоза. Сосуществование двух организмов, в котором пользу извлекает только один партнер, не нанося вреда другому. К комменсалам относится саптротрофная микрофлора слизистых оболочек и кожи, эпифитная микрофлора растений.

Мезосапробная зона – зона умеренного загрязнения воды. Содержание органического вещества небольшое. Происходят интенсивно процессы окисления и нитрификации.

Метабиоз - это форма межвидовых отношений, при которой продукты метаболизма одного вида микроорганизмов являются пищевым или энергетическим субстратом для другого вида. Такие взаимоотношения характерны для нитрифицирующих бактерий (Nitrosomonas, Nitrobacter ) : продукт жизнедеятельности нитрификаторов первой фазы - азотистая кислота - служит энергетическим субстратом для возбудителей второй фазы.

Микориза (грибокорень). Корни большинства высших растений инфицированы грибами. В результате строение корня растения изменяется: образуется симбиотическая структура, которая называется микориза (грибокорень). Растения, образующие микоризу, получают преимущество в минеральном питании: они поглощают значительно больше воды и питательных веществ, чем растения без микоризы.

Мутуализм – форма положительных биологических связей, взаимовыгодное сосуществование двух организмов без облигатности. Оба партнера могут существовать по отдельности, однако в симбиозе они увеличивают продуктивность друг друга (пример: бобовые растения и клубеньковые бактерии).

Микробная оценка воды производится по следующим показателям:

Микробное число - количество колоний, выросших в чашках Петри на мясопептонном агаре (МПА) из 1 мл водопроводной или артезианской воды при температуре 37°С в течение 24 ч. Микробное число питьевой (водопроводной) воды должно быть не более 100.

Коли - титр - наименьший объем воды в миллилитрах, в котором обнаруживается одна кишечная палочка. Коли-титр питьевой (водопроводной) воды должен быть не менее 300.

Коли - индекс - количество кишечных палочек в 1 л воды. В водопроводной воде он не должен превышать 3.

Облигатный (классический) симбиоз – форма межвидовых отношений. Сосуществование двух организмов, которые в определенных условиях не могут обходиться друг без друга. Примером являются комплексные симбиотические организмы - лишайники, в составе которых водоросль (автотрофный компонент) и грибница (гетеротрофный компонент) в определенных жестких условиях обитания друг без друга существовать не могут.

Олиготрофная микрофлора - микроорганизмы, которые способны усваивать мизерные количества органического вещества, завершающие процесс минерализации в почве. Чаще имеют экзотическую морфологию (почкующиеся бактерии, стебельковые бактерии).

Олигосапробная зона – зона слабого загрязнения воды. Микробы немногочисленны: в 1 мл воды содержатся десятки или сотни микробных клеток; кишечная палочка отсутствует. Органические вещества минерализованы; самоочищение воды закончилось или находится в стадии завершения.

б) генетический характерен для вирусов и бактериофагов, а также риккетсий, способных использовать генетический аппарат клетки-хозяина для получения всех необходимых метаболитов.

Полисапробная зона - зона сильнейшего загрязнения воды. Вода здесь богата растительными и животными остатками, содержит белки, клетчатку, пектиновые вещества, гликоген и т. д. Характеризуется развитием микробных процессов анаэробного типа - брожения и аммонификации белковых веществ. В такой среде быстро поглощается кислород.

Ризотрофин – землеудобрительный препарат клубеньковых бактерий рода Rhizobium . Основа - стерилизованный Υ-облучением низинный торф, к которому добавлены питательные вещества для клубеньковых бактерий. Вносится при посеве бобовых культур вместе с семенами.

Сапробность – показатель о бсеменения воды микробами.

Сенаж – корм высокого качества, получающийся при участии молочнокислых бактерий. Влажность консервируемой массы 50-65% - значительно ниже нормальной влажности (75%).

Фитонциды - выделяемые растениями при их жизни особые вещества, разнообразные по химической природе, но обладающие общим свойством губительного действия на микроорганизмы и поэтому относящиеся к числу антибиотиков . Антибиотики, получаемые из растений:

-аллицин – антибиотик, образуемый растениями чеснока;

-аренарин - антибиотик, образующийся из бессмертника;

-иманин - антибиотик, получаемый из зверобоя.

Хищничество - это удовлетворение своих пищевых потребностей за счет организма – жертвы при ее умерщвлении. К хищникам относятся многие инфузории и гриб-хищник Dactуlaria , который имеет приспособления для ловли почвенных нематод.

Целлюлозоразрушители – разнообразные микроорганизмы, вызывающие разложение клетчатки, способны образовывать гидролитический фермент целлюлазу. Анаэробные: сбраживают клетчатку с образованием органических кислот и водорода (Clostridium omelianskii). Аэробные оксиляют клетчатку до конечных продуктов - CO2 и H2O (Cytophaga hutchinsonii , Cellvibrio ochracea ) .

Эпифитная микрофлора – это микроорганизмы, обитающие на поверхности растительных макроорганизмов, не проникая в их ткани. Примеры эпифитных микроорганизмов: бактерии : Pseudomonas herbicola , Flavobacterium , Sarcina (55 видов), дрожжи: Cryptococcus , Rhodotorula , мицелиальные грибы: Cladosporium , Alternaria , Botrytis , Fusarium .

БЛОК 7

ВИРУСОЛОГИЯ

Абсорбция - закрепление бактериофага на стенке бактерии с помощью шипов и щупалец базальной пластины.

Агглютинация (agglutinare – склеивать) – склеивание и выпадение в осадок из однородной взвеси микроорганизмов, эритроцитов и др. клеток. Происходит в результате взаимодействия антител и антигенов. Одна из наиболее употребительных серологических реакций для выявления соответствующих антител в сыворотке, определения групп крови и идентификации микроорганизмов.

Антигены – сложные органические вещества, которые воспринимаются организмом как чужеродные. При поступлении в организм животных могут вызвать ответную иммунную реакцию в виде образования антител.

Антитела - защитные вещества белковой природы, образующиеся в живом организме и накопляющиеся в сыворотке крови под влиянием введения в организм антигенов. Составляют основу иммунитета и характеризуются строгой специфичностью взаимодействия с вызвавшим их образование антигеном.

Бактериофаг – вирус бактерий, обладающий способностью растворять (лидировать) живые бактерии, неви­димый при обычном микроскопическом исследовании и широко распространенный в природе (почва, вода, к:ишечник живот­ных и людей):

- умеренный – данные фаги в жизненном цикле проходят три первых этапа (абсорбция, инъекция, встраивание в нуклеоид), а затем реплицируются синхронно с хромосомой бактерии. При размножении бактерии инфекционное начало переходит в дочерние клетки.

- вирулентный - фаг, способный растворять (лизировать) бактерии под влиянием условий внешней среды (УФ, рентгеновское излучение).

Вирион - внеклеточная форма вируса, инертная инфекционная частица, которая состоит из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки-капсида.

Вироиды – это мельчайшие из известных возбудителей болезней; они много меньше самых малых вирусных геномов и лишены белковой оболочки. Известны только вироиды растений; они состоят из однонитевой молекулы РНК, которая автономно реплицируется в зараженных клетках.

Иммунологический метод - любой вирус, будь то вирус растений, животных или бактерий, при введении кроликам или другим мелким млекопитающим ведет себя как эффективный антиген. В результате образуются специфические антитела, которые реагируют с антигенами (вирусами) и используются для их обнаружения.

Индикаторные растения - это такие растения, которые реагируют характерными симптомами на заражение вирусом.

Инокуляция – заражение вирусом растений (инокуляция соком).

Инъекция - впрыскивание фаговой ДНК внутрь бактериальной клетки.

Капсид - белковая оболочка вируса, состоит из белковых субъединиц – капсомеров.

Капсомер - белковые субъединица капсида.

Лизогения - форма существования умеренного бактериофага в клетке бактерии. Фаговая ДНК встраивается в хромосому клетки-хозяина и реплицируется синхронно с ней. Вирусные свойства фага не проявляются.

Преципитация (от лат. praecipitacio - падение вниз, осаждение) - реакция, позволяющая осадить вирусы (антигены) с помощью антител, обладает высокой чувствительностью и специфичностью.

Полиэдрический капсид – форма капсида с кубическим типом симметрии.

Репликация – процесс самовоспроизведения макромолекул нуклеиновых кислот, обеспечивающий точное копирование генетической информации и передачу ее от поколения к поколению.

Ретровирус – семейство РНК содержащих вирусов. Диаметр вирусных частиц 70-120 нм. Капсид икосаэдрический, заключен в липопротеидную оболочку. Для них характерен РНК-зависимый синтез ДНК (обратная транскрипция).

Типы вирусных симптомов:

1)Мозаика - неравномерная зеленая окраска листовой пластинки или наличия пятен желтоватого или светло-зеленого цвета.

2)Хлороз - общее или симметричное пожелтение тканей листа.

3)Некроз - отмирание тканей растений, часто является следствием мозаики или хлороза при сильном их развитии, нонередко развивается и самостоятельно. Выделяют местный некроз - развивается в местах проникновения инфекции растение и системный (рассеянный) некроз - может проявлять на любых частях растения.

4)Деформации органов растений разнообразны и могут быть вызваны физиологическими нарушениями, которые привели к изменению морфологии органов или всего растения. В результате нарушения координации роста развивается морщинистость, курчавость, вздутия, искривления побегов.

5)Угнетение роста может выражаться в общей карликовое растений, укорочении междоузлий на верхушке побега.

6)Увядание наблюдается при сильном поражении сосудистой системы.

7)Израстание (пролиферация). Непосредственными причинами израстания может быть нарушение покоя пазушных и зимующих почек или перерождение и вегетативный рост генеративных органов.

8)Абортивность - опадение цветков и завязавшихся плодов или отдельных семян в плоде, бессемянность плодов.

9)Новообразования - опухоли на различных частях растения (например, разрастание жилок листа), листовидные выросты энации и др.

10)Антоцианоз - пурпурное, красно-фиолетовое или сине-фиолетовое окрашивание листьев или их краев, жилок, стеблей.

11)Пестролепестность - неравномерность окраски и частичное обесцвечивание лепестков.

Трансдукция – перенос генетической информации бактериофагом из одной бактериальной клетки в другую.

Электрофорез - перемещение заряженных частиц в электрическом поле. Используется для разделения смеси белков, пептидов, вирусов и др.

Подписано к печати «_________» 2006г.

Формат 60х1/16, объем 1,2 п. л.

Заказ №__________. Тираж 300 экз. Отпечатано в ЮФ «КАТУ» НАУ

Г. Симферополь / Исполнитель – М. С.Васецкая