«Кафедра химии и естествознания УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Основы микробиологии Основной образовательной программы по специальности 080401.65 Товароведение и экспертиза качества товаров (по областям ...»

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Амурский государственный университет»

Кафедра химии и естествознания

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

Основы микробиологии

Основной образовательной программы по специальности 080401.65 Товароведение и экспертиза качества товаров (по областям применения) Благовещенск 2012 2 1. Рабочая программа учебной дисциплины

1.1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целями изучения дисциплины является получение фундаментального образования, способствующего развитию личности; формирование понимания роли фундаментальной подготовки в усвоении дисциплин общепрофессионального цикла для дальнейшей профессиональной деятельности.

Задачами дисциплины являются: формирование целостного представления о теоретических основах общей и санитарной микробиологии: строении, физиологии, разнообразии, распространении микроорганизмов, их роли в отдельных отраслях промышленности, методами их контроля и прогнозирования; приобретение навыков оценки показателей качества и безопасности потребительских товаров, необходимых для профессиональной деятельности в области товароведения и экспертизы товаров.

1.2 МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина входит в общепрофессиональный цикл, федеральный компонент (ОПД.Ф.3). Основным требованием для успешного освоения дисциплины является определенный уровень базовых знаний по таким дисциплинам как «Химия», «Химия и физика высокомолекулярных соединений», «Экология». Знания, полученные при изучение данной дисциплины, необходимы для изучения таких дисциплин как «Биоповреждаемость непродовольственных товаров», «Теоретические основы товароведения и экспертизы», «Товароведение и экспертиза однородных групп товаров».

Согласно Государственному образовательному стандарту для данной специальности (утвержден 14.03.2000 г, номер государственной регистрации 55 мжд/СП) требования к обязательному минимуму содержания ООП подготовки специалиста по дисциплине «Основы микробиологии» (индекс ОПД.Ф.3) включают следующие разделы:

Основы общей микробиологии: морфология и физиология микроорганизмов. Влияние условий окружающей среды на жизнедеятельность микроорганизмов. Микробиология сырья и товаров. Санитарно-гигиенические требования к персоналу, оборудованию, предприятиям, условиям хранения, транспортирования и реализации товаров.

Микробиологический контроль качества. Гигиеническая оценка товаров. Микробиология отдельных групп товаров.

1.3 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения дисциплины студент должен демонстрировать следующие результаты образования:

знать: морфологию и физиологию микроорганизмов основных таксонов; механизмы метаболизма и преобразования энергии микроорганизмами, их роль в круговоротах биогенных элементов, разложении природных веществ; представление о микробиологическом контроле качества, гигиенической оценке товаров, механизмы микробной порчи потребительских товаров, научные основы методов биологического контроля для оценки показателей качества и безопасности потребительских товаров;

микробиологию отдельных товаров; санитарно-гигиенические требования к персоналу, оборудованию, предприятиям, условиям хранения, транспортирования и реализации товаров;

охрану здоровья человека и окружающей среды.

уметь: использовать естественнонаучные методы для решения проблем товароведной и оценочной деятельности; соблюдать правила техники безопасности при работе в микробиологической лаборатории, применять основные способы микроскопического анализа, давать оценку микрофлоры воздуха, воды, различных групп товаров, применять полученные знания по микробиологии при изучении других дисциплин, использовать теоретические знания для анализа конкретных ситуаций.

владеть: методологией оценки качества товаров с помощью современных биологических методов исследования; современной аппаратурой, микробиологической терминологией, навыками исследовательской работы и научного подхода в процессе выполнения лабораторных занятий.

1.4 СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 108 часов Виды учебной работы, Формы текущего № Раздел дисциплины включая самостоятель- контроля п/п ную работу студентов, успеваемости (по неделям и трудоемкость семестра).

(в часах) исторический очерк организмов жизнедеятельность микроорганизмов природе круговороте серы, фосфора, железа требования к предприятиям торговли требования к персоналу, оборудованию, предприятиям, условиям хранения, транспортирования и реализации товаров экспертиза пищевых продуктов. Микробиологический контроль качества.

Гигиеническая оценка товаров.

товаров. Микробиология отдельных групп товаров

1.5 СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1 Тематика дисциплины Тема 1. Предмет, методы и цели микробиологии. Краткий исторический очерк Предмет и задачи микробиологии. Методы изучения микроорганизмов. Разнообразие микроорганизмов и их общая характеристика. Роль микроорганизмов в природе, в практической деятельности человека.

Краткий исторический очерк развития микробиологии. Открытие микроорганизмов А.

Левенгуком. Период описательной микробиологии. Физиологический период развития микробиологии. Открытия Л. Пастера. Значение работ Р. Коха, И.И. Мечникова, Н.Ф.

Гамалея, С.Н. Виноградского, В.Л. Омелянского, Д.И. Ивановского. Биохимический период развития микробиологии. Вклад русских ученых С.П. Костычева, B.C. Буткевича, З.В.

Ермольевой, А.А. Смородинцева, М.П. Чумакова, В.Д. Тимакова и других ученых в развитие различных направлений в микробиологии.

Основные задачи и перспективы развития микробиологии на современном этапе.

Бактериологические лаборатории. Правила работы и поведения в микробиологической лаборатории. Устройство микроскопа. Механическая и оптическая части. Техника микроскопирования. Микроскопирование под иммерсией.

Тема 2. Основы общей микробиологии: морфология микроорганизмов Положение микроорганизмов в системе живого мира. Прокариотные и эукариотные микроорганизмы - их клеточная организация и основные различия.

Морфология бактерий. Морфологические типы: шаровидные, палочковидные, извитые, бактерии, образующие выросты, нитевидные. Основные формы и размеры.

Строение бактериальной клетки. Основные и временные структуры. Поверхностные структуры. Капсула и слизистые слои. Клеточная стенка. Химический состав и строение клеточных стенок у грамположительных и грамотрицательных бактерий. Дефектные формы микроорганизмов (протопласты, сферопласты, L-формы). Жгутики у бактерий и их расположение. Движение бактерий - плавающее и скользящее. Ворсинки - фимбрии и пили, их функции.

Цитоплазматические структуры. Строение и функции цитоплазматической мембраны.

Цитоплазма. Мезосомы. Рибосомы. Нуклеоид - ядерный аппарат бактерий. Плазмиды.

Цитоплазматические включения - их состав и значение. Включения, выполняющие определенную функцию: хлоросомы, фикобилисомы, карбоксисомы. Включения, имеющие приспособительное значение: магнитосомы, аэросомы. Запасные вещества: полисахариды, липиды, полипептиды, полифосфаты, сера, CaCO3.

Движение бактерий на действие раздражителя. Таксисы: хемотаксис, фототаксис, вискозитаксис, магнитотаксис. Вещества, вызывающие таксисы - эффекторы. Аттрактанты.

Репелленты.

Рост и деление клетки. Цисты и эндоспоры. Образование, строение и свойства спор.

Расположение спор у бацилл (центральное, терминальное, субтерминальное).

Спорообразование бациллярное, клостридиальное.

Техника приготовления микробиологических препаратов. Методы раздавленной капли, висячей капли, окрашенных фиксированных препаратов. Методы окраски препаратов:

простая и сложная. Дифференциальные способы окраски.

Тема 3. Систематика микроорганизмов Систематика микроорганизмов. Филогенетическая и фенетическая классификации.

Принципы и подходы к систематике и номенклатуре микроорганизмов, таксономические категории: вид, род, семейство, порядок, класс, отделы, царство. Вид как основная таксономическая единица, определение, критерии вида (морфологические, культуральные, физиологические, генетические, биохимические, экологические и др.). Штамм. Клон. Чистая культура. Смешанная культура. Номенклатура микроорганизмов.

Систематика Н.А. Красильникова. Систематика по Д. Берги. Грамотрицательные бактерии и их характеристика: скотобактерии (миксобактерии, цитофаги, нитчатые многоклеточные, хламидобактерии, риккетсии), фототрофные бактерии с бескислородным типом фотосинтеза и оксифотобактерии. Грамположительные бактерии. Актиномицеты (лучистые грибы) - строение, размножение, значение. Стрептомицеты, проактиномицеты, микромоноспоры, франки, микобактерии, микрококки. Характеристика микоплазм и архебактерий.

Вирусы. История открытия. Структура и свойства вирусов. Основные принципы классификации: ДНК и РНК-геномные, сложные и простые вирусы. Репродукция вирусов и их роль в природе. Фаги. Бактериофаги, цианофаги, актинофаги, микофаги. Строение и размножение бактериофагов. Взаимодействие вирусов и фагов с клеткой хозяина. Этапы взаимодействия. Практическое использование фагов. Вироиды и прионы - их особенности и значение.

Эукариотные микроорганизмы. Микроскопические грибы. Особенности строения тела гриба, клеточная организация. Способы размножения плесневых грибов: вегетативное, бесполое, половое. Физиологические особенности грибов. Систематика грибов: фикомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты. Характеристика наиболее важных представителей различных классов грибов. Значение в природе. Дрожжи: строение, размножение, физиологическая характеристика и практическое использование.

Тема 4. Физиология микроорганизмов Физиология микроорганизмов. Понятие о метаболизме (обмене веществ) - анаболизм (конструктивный обмен) и катаболизм (энергетический обмен).

Ферменты микроорганизмов: химическая природа, механизм действия, классификация, локализация в клетке. Эндо- и экзоферменты. Конститутивные и индуцированные ферменты.

Химический состав микроорганизмов. Неорганические вещества: вода, минеральные соли. Органические вещества: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды, витамины, их биологическое значение.

Питание микроорганизмов. Способы питания живых существ - голозойный и голофитный. Внеклеточное переваривание у микроорганизмов. Механизмы поступления питательных веществ в клетку: пассивная диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт. Тургор, плазмолиз, плазмоптис, осмос, диффузия. Типы питания у микроорганизмов. Автотрофы и гетеротрофы. Литотрофы и органотрофы. Фотосинтез и хемосинтез у микроорганизмов. Фотолитотрофы, фотоорганотрофы, хемолитотрофы, хемоорганотрофы. Сапрофиты и паразиты. Паратрофия, миксотрофия, метилотрофия, синтрофия.

Питательные среды. Классификация питательных сред: по происхождению (естественные, искусственные, синтетические), по консистенции (жидкие, полужидкие, твердые; виды уплотняющих веществ), по назначению (обычные, специальные, элективные, дифференциально-диагностические, селективные). Основные принципы культивирования микроорганизмов. Изучение роста колоний на твердых питательных средах. Описание колоний. Пересев микроорганизмов, получение чистых культур.

Способы получения энергии микроорганизмами. Окислительное фосфорилирование дыхание. Аэробное дыхание - полное окисление. Химизм процесса. Неполное окисление органических субстратов, образуемые продукты, использование этих процессов в практической деятельности человека. Анаэробное дыхание. Значение этих процессов.

Субстратное фосфорилирование - брожение. Химизм и энергетика. Основные типы брожений. Сходства и отличия процессов дыхания и брожения. Эффект Пастера.

Практическое значение процессов брожения.

Фотосинтетическое фосфорилирование – фотосинтез. Оксигенный и аноксигенный фотосинтез.

Рост и размножение микробных культур в питательной среде. Фазы кривой роста, их особенности в периодическом культивировании. Непрерывные (проточные) культуры, хемостат и турбидостат. Значение непрерывного культивирования для изучения физиологии микробов, для биотехнологической промышленности.

Тема 5. Влияние условий внешней среды на жизнедеятельность микроорганизмов Отношение микроорганизмов к абиотическим факторам среды. Физические факторы.

Влияние влажности среды на микробы. Гидрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Отношение микробов к температуре. Психрофилы, мезофилы, термофилы и их кардинальные температуры. Влияние высоких температур на развитие микроорганизмов.

Термоустойчивость. Стерилизация. Способы термической стерилизации: фламбирование, кипячение, стерилизация сухим жаром, автоклавирование, стерилизация текучим паром, дробная стерилизация (тиндализация). Пастеризация. Влияние низких температур.

Состояние анабиоза. Использование низких температур для хранения скоропортящихся продуктов в охлажденном и замороженном состоянии. Холодная стерилизация (фильтрация).

Влияние концентрации растворенных веществ на жизнедеятельность микроорганизмов.

Осмотическое давление клетки у различных микроорганизмов: осмонеустойчивые организмы, осмотолеранты, осмофилы и галофилы.

Влияние гидростатического и атмосферного давления: баротолерантные, барофильные микроорганизмы.

Влияние лучистой энергии. Спектр электромагнитного излучения: лучи Рентгена, УФлучи, видимый свет, ИК-излучение, радиоволны. Ионизирующее излучение. Радуризация.

Практическое применение излучения для защиты товаров от биоповреждений. Влияние ультразвука.

Химические факторы. Влияние кислотности среды на развитие микроорганизмов.

Алкалофилы. Нейтрофилы. Ацидофилы. Кислототолеранты. Щелочетолеранты.

Влияние химических веществ. Антисептики. Бактериостатики. Фунгиостатики.

Бактерициды. Фунгициды. Дезинфекция. Действие химически ядовитых веществ на микробы. Неорганические вещества: соли тяжелых металлов, окислители, щелочи, минеральные кислоты, газообразные вещества. Органические вещества: поверхностноактивные вещества, красители, фенолы, альдегиды, спирты, органические кислоты, эфиры, эфирные масла, смолы, дубильные вещества, летучие вещества. Использование факторов внешней среды для регулирования микробиологических процессов.

Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду. Облигатные аэробы:

растущие на воздухе, микроаэрофилы. Факультативные и облигатные анаэробы.

Аэротолеранты. Использование знаний о дыхании в практической деятельности.

Биологические факторы. Взаимоотношения микроорганизмов между собой и другими организмами. Симбиоз - факультативный и облигатный. Мутуализм, комменсализм, аменсализм, нейтрализм. Явление метабиоза и его сущность. Конкуренция. Антагонизм пассивный, активный, хищничество. Паразитизм. Антибиоз. Антибиотики микробного и животного происхождения, фитонциды. Теоретические основы методов хранения, переработки и консервирования пищевых продуктов: биоз, анабиоз, ценанабиоз, абиоз.

Тема 6. Распространение микроорганизмов в природе Микрофлора почвы. Количественный и качественный состав. Санитарнопоказательные микроорганизмы.

Микрофлора воздуха. Количественный и качественный состав. Санитарное состояние воздуха помещений. Методы определения бактериальной загрязненности воздуха:

аспирационный метод, седиментационный метод (метод оседания по Коху). Методика определения общего количества микроорганизмов в воздухе. Микробное число. Число санитарно-показательных бактерий. Санитарно-гигиенические требования к предприятиям, условиям хранения (складским помещениям), транспортирования и реализации товаров.

Микрофлора воды. Сапробность. Полисапробная, мезосапробная, олигосапробная зоны. Коли-индекс. Коли-титр. Распространение возбудителей инфекционных болезней через воду. Роль микроорганизмов в самоочищении водоемов. Санитарная оценка воды по микробиологическим показателям. Сточные воды и их очистка.

Микрофлора тела человека. Нормальная микрофлора человека. Облигатная и факультативная микрофлора. Микрофлора поверхности кожи. Микрофлора полости рта.

Микрофлора органов дыхания. Микрофлора желудочно-кишечного тракта. Санитарногигиенические требования к персоналу торговых учреждений.

Тема 7. Участие микроорганизмов в круговороте углерода в природе Круговорот углерода в природе и роль микроорганизмов в этом процессе. Общая схема круговорота углерода в природе.

Молочнокислое брожение. Гомоферментативное и гетероферментативное молочнокислое брожение – химизм процессов, возбудители, их распространение в природе, значение. Характеристика молочнокислых бактерий. Продукты молочнокислого и смешанных брожений (кефир и кумыс). Бифидоброжение и его значение.

Пропионовокислое брожение – химизм процесса, возбудители, их распространение в природе. Характеристика пропионовокислых бактерий и их использование в практической деятельности человека.

Спиртовое брожение – химизм процесса, характеристика возбудителей, значение.

Дрожжи как возбудители спиртового брожения (дикие и культурные, низовые и верховые).

Факторы, влияющие на это брожение. Глицериновое брожение.

Маслянокислое брожение – химизм процесса, возбудители, их характеристика и распространение в природе, значение.

Ацетонобутиловое брожение – химизм процесса, характеристика возбудителей, значение в практической деятельности человека.

Разложение пектиновых веществ. Типы пектиновых веществ и химизм их разложения в анаэробных и аэробных условиях. Водяная мочка льна. Характеристика бацилл мочки льна.

Значение процесса в переработке лубоволокнистых растений.

Брожение клетчатки – химизм процессов, характеристика возбудителей, их распространение в природе. Анаэробное разложение клетчатки. Аэробное разложение клетчатки. Значение процесса в природе и практике человека. Роль целлюлозоразлагающих бактерий в процессах порчи хлопчатобумажных тканей, изделий из бумаги, мебели.

Разрушение микроорганизмами гемицеллюлоз и лигнина, значение этих процессов.

Окисление этилового спирта в уксусную кислоту. Характеристика уксуснокислых бактерий. Способы получения уксуса. Значение процесса в практике человека.

Лимоннокислое брожение – химизм процесса, характеристика возбудителей. Значение процесса в практике человека.

Тема 8. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе Общая схема круговорота азота в природе. Биологическая фиксация молекулярного азота. Сущность азотфиксации. История изучения вопроса. Масштабы биологической азотфиксации. Свободноживущие азотфиксирующие микроорганизмы, их краткая характеристика, значение в природе и практике человека. Симбиотическая азотфиксация у бобовых растений. Морфологические, физиологические особенности и свойства клубеньковых бактерий (специфичность, вирулентность), значение в природе и практике человека. Симбиотическая азотфиксация у небобовых растений. Азотфиксирующие актиномицеты - франки (актинориза). Листовые клубеньки. Химизм фиксации микроорганизмами молекулярного азота. Генная инженерия биологической азотфиксации у микроорганизмов.

Аммонификация азотсодержащих органических веществ. Разложение белковых веществ. Химизм процесса. Дезаминирование и декарбоксилирование аминокислот.

Продукты аэробного и анаэробного распада. Характеристика аммонифицирующих бактерий.

Значение процессов аммонификации белков. Роль микроорганизмов в процессах порчи шерстяных и шелковых тканей, полиамидных волокон. Аммонификация мочевины – химизм процесса, значение процесса, характеристика уробактерий.

Нитрификация. Сущность и этапность нитрификации. Химизм и энергетика процесса.

Работы С.Н. Виноградского и их значение. Характеристика нитрифицирующих бактерий первой и второй фаз. Влияние условий среды на процесс нитрификации. Значение в природе и практике человека.

Денитрификация. Сущность денитрификации и ее виды. Микробиологическая (прямая) денитрификация, ее причины и возбудители. Ассимиляционная и диссимиляционная денитрификация. Химическая (косвенная) денитрификация - ее причины, химизм, меры борьбы.

Тема 9. Участие микроорганизмов в круговороте серы, фосфора, железа в природе Общая схема превращений серы в природе. Минерализация органической серы.

Сульфофикация – химизм процесса, характеристика возбудителей, значение.

Десульфофикация – химизм процесса, характеристика возбудителей, значение процесса.

Круговорот фосфора в природе. Минерализация органического фосфора. Мобилизация нерастворимых фосфатов в растворимое состояние под действием микроорганизмов, значение. Препарат фосфоробактерин.

Круговорот железа в природе. Минерализация органического железа. Окисление и восстановление соединений железа микроорганизмами. Характеристика железобактерий.

Тема 10. Санитарно-гигиенические требования к предприятиям торговли Санитария и гигиена в торговле. Санитарные требования к территории. Санитарногигиенические требования к содержанию территории. Санитарные требования к водоснабжению и канализации. Органолептические показатели питьевой воды. Санитарные требования к вентиляции, отоплению и освещению. Санитарные требования к планировке, устройству предприятий.

Тема 11. Санитарно-гигиенические требования к персоналу, оборудованию, условиям хранения, транспортирования и реализации товаров Личная гигиена. Санитарные требования к содержанию кожи тела и рук. Содержание полости рта. Санитарная одежда. Профилактические медицинские обследования и санитарная документация.

Санитарно-гигиенические требования к оборудованию, инвентарю, посуде. Санитарногигиенические требования к содержанию оборудования и инвентаря. Дезинфекция.

Дезинсекция. Дератизация.

Санитарные требования к приему и условиям хранения товаров. Прием пищевых продуктов. Хранение товаров. Санитарные требования к продаже товаров на предприятиях продовольственной торговли.

Санитарно-гигиенические требования к транспортированию и реализации товаров.

Тема 12. Санитарно-гигиеническая экспертиза пищевых продуктов.

Микробиологический контроль качества. Гигиеническая оценка товаров.

Санитарно-гигиеническая экспертиза пищевых продуктов. Органолептические исследования. Физико-химические исследования. Микробиологический контроль качества.

Гигиеническая оценка товаров. Фитосанитарная экспертиза. Технологическая экспертиза.

Медицинская экспертиза. Ветеринарно-санитарная экспертиза. Экологическая экспертиза.

Санитарно-пищевое законодательство и организация санитарно-пищевого надзора.

Тема 13. Микробиология сырья и товаров. Микробиология отдельных групп товаров Микробиология продовольственных товаров. Мясо и мясопродукты. Молоко и молочные продукты. Рыба, рыбные продукты и морепродукты. Яйцо, яичные продукты.

Хлеб, хлебобулочные изделия. Баночные консервы. Жиры. Зерновые продукты. Овощи.

Фрукты. Напитки: алкогольные, слабоалкогольные, безалкогольные. Дефекты. Меры предупреждения.

5.2. Темы лекций 1. Предмет, методы и цели микробиологии. Краткий исторический очерк 2. Основы общей микробиологии: морфология микроорганизмов 3. Основы общей микробиологии: морфология микроорганизмов 4. Систематика микроорганизмов 5. Физиология микроорганизмов 6. Влияние условий окружающей среды на жизнедеятельность микроорганизмов 7. Влияние условий окружающей среды на жизнедеятельность микроорганизмов 8. Распространение микроорганизмов в природе 9. Участие микроорганизмов в круговороте углерода в природе 10. Участие микроорганизмов в круговороте углерода в природе 11. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе 12. Участие микроорганизмов в круговороте серы, фосфора, железа 13. Санитарно-гигиенические требования к предприятиям торговли 14. Санитарно-гигиенические требования к персоналу, оборудованию, предприятиям, условиям хранения, транспортирования и реализации товаров 15. Санитарно-гигиеническая экспертиза пищевых продуктов. Микробиологический контроль качества. Гигиеническая оценка товаров 16. Микробиология сырья и товаров. Микробиология отдельных групп товаров 17. Микробиология сырья и товаров. Микробиология отдельных групп товаров 18. Микробиология сырья и товаров. Микробиология отдельных групп товаров 5.3 Темы лабораторных занятий микробиологической лаборатории. Устройство микроскопа Методы приготовления препаратов микроорганизмов 4 Морфология, физиология, систематика микроорганизмов коллок. Посев микроорганизмов на питательные среды Выделение чистых культур 9 Роль микроорганизмов в круговороте углерода и азота в природе коллок.

1.6 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

природа, механизм действия, классификация, подготовка к локализация в клетке. Эндо- и экзоферменты. тестированию, Конститутивные и индуцированные ферменты. коллоквиуму Продуценты антибиотиков: бактерии, плесневые грибы, актиномицеты, антибиотики животного и растительного происхождения.

аминокислоты (лизин), антибиотики, витамины, ферменты, кормовой белок, ауксины, токсины, микробиологического синтеза.

возбудителей. Признаки биоповреждений. Меры Характеристика возбудителей и признаки повреждений свежей, замороженной, соленой, Химический состав яиц. Иммунитет свежих яиц.

Микрофлора яиц. Признаки биоповреждения яиц и яичных продуктов. Методы профилактики изделий. Химический состав. Дефекты муки, дрожжей. Виды заквасок. Болезни хлеба.

Методы профилактики и защиты.

ацидофильное молоко и простокваша, кефир).

Дефекты продуктов. Микрофлора различных сыров. Признаки биоповреждений.

пресервов. Остаточная микрофлора. Виды порчи консервов: бомбаж, плоско-кислая порча, топленое, растительное). Химический состав.

Дефекты жиров. Характеристика возбудителей.

Методы профилактики и защиты.

растений и в снятых плодах, овощах.

Иммунитет растений. Микрофлора свежих плодов и овощей. Биоповреждение овощей.

заболеваний. Характеристика возбудителей.

Оптимальные условия хранения и методы Характеристика возбудителей. Оптимальные условия хранения и методы защиты.

молочнокислого брожения. Последовательная смена стадий при квашении капусты. Пороки ферментированных оливок.

Микрофлора сырья (мука, крахмал, соль, сахар, мед, патока, кофе, какао, орехи). Методы Краткая классификация напитков. Болезни, пороки, недостатки безалкогольных напитков.

(квас, пиво). Микрофлора ячменя, солода, сусла Болезни, пороки и недостатки вин. Меры 20 1-8 Проработка учебного материала по конспектам, подготовка к учебной и научной литературе при подготовке к опросу,

1.7 ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Методы и формы обучения - методы устного изложения: лекция, объяснение, беседа, рассказ;

- формы проведения занятий: лабораторные работы;

- наглядные методы: презентации, видеофильмы, иллюстрация плакатов, таблиц;

- методы самостоятельной работы: работа с учебной литературой, подготовка конспектов, подготовка докладов и презентаций к научным конференциям;

- методы проверки и оценки знаний, умений и навыков: устный опрос (индивидуальный, фронтальный), собеседование, тестовый контроль (текущий, итоговый), кроссворды, проверка конспектов.

1.8 ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

СТУДЕНТОВ

Тестовые задания 1. Кроссворд «Устройство микроскопа»

2. Морфология бактерий.

3. Систематика микроорганизмов.

4. Физиология микроорганизмов.

5. Влияние условий окружающей среды на микроорганизмы 6. Распространение микроорганизмов в природе 7. Участие микроорганизмов круговороте углерода в природе 8. Итоговый тест Коллоквиум 1. «Морфология, систематика, физиология микроорганизмов»

1. Положение микроорганизмов в системе живого мира. Прокариотные и эукариотные микроорганизмы - их клеточная организация и основные различия.

2. Характеристика основных морфологических типов бактерий.

3. Строение бактериальной клетки. Основные и временные структуры. Поверхностные структуры.

4. Жгутики бактерий, их строение, расположение, функция. Движение спирохет.

Ворсинки - фимбрии и пили, их функции.

5. Строение бактериальной клетки. Цитоплазматические структуры.

6. Строение бактериальной клетки. Цитоплазматические включения - их состав и 7. Движение бактерий на действие раздражителя. Таксисы: хемотаксис, фототаксис, вискозитаксис, магнитотаксис. Вещества, вызывающие таксисы. Аттрактанты.

Репелленты.

8. Рост и деление клетки. Спорообразование у бактерий. Процесс и типы спорообразования. Значение спор. Расположение спор у бацилл. Цисты и эндоспоры.

9. Систематика микроорганизмов. Филогенетическая и фенетическая классификации.

Таксономические категории. Определение, критерии вида. Штамм. Клон. Чистая и смешанная культуры.

10. Номенклатура микроорганизмов. Родовое название. Видовое название.

11. Систематика Н.А. Красильникова, систематика Д. Берги. Краткая характеристика некоторых групп микроорганизмов: миксобактерии, актиномицеты, спирохеты, микоплазмы.

12. Микроскопические грибы. Особенности строения тела гриба, клеточная организация.

13. Физиологические особенности мицелиальных грибов. Значение в природе и практике 14. Способы размножения грибов: вегетативное, бесполое, половое. Примеры грибов с разными способами размножения. Совершенные и несовершенные грибы.

15. Основные представители низших грибов. Их морфологические особенности, значение.

16. Основные представители высших грибов. Их морфологические особенности, значение.

17. Дрожжи: строение, размножение, физиологическая характеристика и практическое использование.

18. Вирусы. История открытия. Структура и свойства вирусов. Репродукция вирусов и их 19. Фаги. Строение и размножение, практическое использование.

20. Вироиды и прионы - их особенности и значение.

Коллоквиум 2. Роль микроорганизмов в круговороте углерода и азота в природе 1. Общая схема круговорота углерода в природе и роль микроорганизмов в этом 2. Молочнокислое брожение. Типы брожения. Химизм процессов, возбудители, их распространение в природе. Значение процесса в природе и деятельности человека.

3. Пропионовокислое брожение. Химизм процесса, характеристика возбудителей, их распространение в природе. Использование в практической деятельности человека.

4. Спиртовое брожение. Химизм процесса, характеристика возбудителей, значение.

Дрожжи как возбудители спиртового брожения (дикие и культурные, низовые и верховые). Факторы, влияющие на это брожение. Глицериновое брожение.

5. Маслянокислое брожение – химизм процесса, возбудители, их характеристика и распространение в природе. Значение в природе и практике человека.

6. Ацетонобутиловое брожение. Химизм процесса, характеристика возбудителей, значение в практической деятельности человека.

7. Разложение пектиновых веществ. Типы пектиновых веществ и химизм их разложения в анаэробных и аэробных условиях, характеристика возбудителей. Водяная мочка льна.

Значение процесса в переработке лубоволокнистых растений.

8. Брожение клетчатки. Анаэробное и аэробное разложение клетчатки Химизм процессов, характеристика возбудителей, их распространение в природе. Значение процесса в природе и практике человека.

9. Разрушение микроорганизмами гемицеллюлоз и лигнина, значение этих процессов.

10. Окисление этилового спирта в уксусную кислоту. Характеристика уксуснокислых бактерий. Значение процесса в практике человека.

11. Лимоннокислое брожение. Химизм процесса, характеристика возбудителей. Значение процесса в практике человека.

12. Общая схема круговорота азота в природе. Значение микробиологических процессов в круговороте азота в природе.

13. Азотфиксирующие микроорганизмы: аэробные и анаэробные, свободноживущие и симбиотические. Их биологические особенности. Значение и практическое использование.

14. Аммонификация белковых веществ. Химизм процесса в аэробных и анаэробных условиях. Возбудители, их морфологические и физиологические особенности. Роль и практическое использование процесса.

15. Аммонификация мочевины. Химизм процесса. Характерные особенности возбудителей. Значение в природе.

16. Процесс нитрификации. Химизм процесса. Возбудители, их морфологические и физиологические особенности. Значение процесса в природе и деятельности человека.

17. Процесс денитрификации. Химизм процесса. Возбудители, их морфологические и физиологические особенности. Значение процесса в природе и деятельности человека.

Примерные вопросы к экзамену 1. Предмет, цели и задачи микробиологии.

2. Методы изучения микроорганизмов.

3. Этапы развития микробиологии: описательный, физиологический, био-химический.

Вклад ученых в развитии микробиологии.

4. Роль микроорганизмов в природе и в практической деятельности человека.

5. Положение микроорганизмов в системе живого мира. Прокариотные и эукариотные микроорганизмы - их клеточная организация и основные различия.

6. Характеристика основных морфологических типов бактерий: шаровидные, палочковидные, извитые, бактерии, образующие выросты, нитевидные.

7. Строение бактериальной клетки. Основные и временные структуры. Поверхностные структуры: капсула, слизистые слои, чехлы, клеточная стенка. Химический состав и строение клеточных стенок у грамположительных и грамотрицательных бактерий.

Дефектные формы микроорганизмов (протопласты, сферопласты, L-формы).

8. Жгутики бактерий, их строение, расположение, функция. Движение спирохет.

Ворсинки - фимбрии и пили, их функции.

9. Цитоплазматические структуры. Строение и функции цитоплазматической мембраны, цитоплазмы, мезосом, рибосом, нуклеоида, плазмид.

10. Цитоплазматические включения - их состав и значение. Включения, выполняющие определенную функцию. Включения, имеющие приспособительное значение. Запасные 11. Движение бактерий на действие раздражителя. Таксисы: хемотаксис, фототаксис, вискозитаксис, магнитотаксис. Вещества, вызывающие таксисы. Аттрактанты.

Репелленты.

12. Рост и деление клетки. Спорообразование у бактерий. Процесс и типы спорообразования. Значение спор. Расположение спор у бацилл. Цисты и эндоспоры.

13. Систематика микроорганизмов. Филогенетическая и фенетическая классификации.

Таксономические категории. Определение, критерии вида. Штамм. Клон. Чистая и смешанная культуры.

14. Номенклатура микроорганизмов. Родовое название. Видовое название.

15. Систематика Н.А. Красильникова, систематика Д. Берги. Краткая характеристика некоторых групп микроорганизмов: миксобактерии, актиномицеты, спирохеты, микоплазмы.

16. Микроскопические грибы. Особенности строения тела гриба, клеточная организация.

17. Физиологические особенности мицелиальных грибов. Значение в природе и практике 18. Способы размножения грибов: вегетативное, бесполое, половое. Примеры грибов с разными способами размножения. Совершенные и несовершенные грибы.

19. Основные представители низших грибов: оомицеты, хитридиомицеты, зигомицеты. Их морфологические особенности, значение.

20. Основные представители высших грибов: аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты. Их морфологические особенности, значение.

21. Дрожжи: строение, размножение, физиологическая характеристика и практическое использование.

22. Вирусы. История открытия. Структура и свойства вирусов. Репродукция вирусов и их 23. Фаги. Строение и размножение бактериофагов. Взаимодействие фагов с клеткой хозяина. Практическое использование фагов.

24. Вироиды и прионы - их особенности и значение.

25. Понятие о метаболизме. Конструктивный и энергетический обмены.

26. Ферменты микроорганизмов: химическая природа, механизм действия, классификация, локализация в клетке. Эндо- и экзоферменты. Конститутивные и индуцированные 27. Химический состав микроорганизмов. Неорганические вещества: вода, минеральные соли. Органические вещества: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды, витамины, их биологическое значение.

28. Питание микроорганизмов. Способы питания живых существ - голозойный и голофитный. Внеклеточное переваривание у микроорганизмов. Механизмы поступления питательных веществ в клетку: пассивная диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт. Тургор, плазмолиз, плазмоптис, осмос, диффузия.

29. Типы питания у микроорганизмов. Автотрофы и гетеротрофы. Сапрофиты и паразиты.

Паратрофия, миксотрофия, метилотрофия, синтрофия. Литотрофы и органотрофы.

Фотосинтез и хемосинтез у микроорганизмов.

30. Способы получения энергии микроорганизмами. Аэробное дыхание - полное окисление субстратов. Химизм процесса. Неполное окисление органических субстратов, образуемые продукты, использование этих процессов в практической деятельности человека. Анаэробное дыхание. Значение этих процессов.

31. Брожение. Химизм и энергетика. Основные типы брожений. Сходства и отличия процессов дыхания и брожения. Эффект Пастера. Практическое значение процессов 32. Оксигенный и аноксигенный фотосинтез.

33. Рост и размножение микробных культур в питательной среде. Фазы кривой роста, их особенности в периодическом культивировании.

34. Влияние температуры на жизнедеятельность микроорганизмов. Кардинальные точки.

Психрофилы, мезофилы, термофилы. Практическое использование действия высоких и низких температур.

35. Влияние влажности и различных концентраций солей на развитие микроорганизмов (ксерофиты, мезофиты, гидрофиты). Тургор, плазмолиз, плазмоптис. Практическое использование.

36. Влияние концентрации растворенных веществ на развитие микроорганизмов.

Осмонеустойчивые, осмотолерантные, осмофильные микроорганизмы. Практическое использование. Влияние атмосферного и гидростатического давления на жизнедеятельность микроорганизмов.

Химические факторы, влияющие на жизнедеятельность микроорганизмов: значение рН 37.

среды (алкалофилы, нейтрофилы, ацидофилы). Практическое использование.

38. Влияние различных видов лучистой энергии на жизнедеятельность микроорганизмов:

рентгеновское излучение, УФ-лучи, видимый свет, ИК-излучение, радиоволны, ионизирующее излучение. Практическое использование. Радуризация. Влияние ультразвука.

39. Влияние химических веществ на развитие микроорганизмов. Неорганические и органические вещества. Фунгицидное, фунгиостатическое, бактерицидное, бактериостатическое действие. Практическое использование.

40. Отношение микроорганизмов к кислороду: строгие и факультативные аэробы, анаэробы. Практическое использование знаний в деятельности человека.

41. Влияние биологических факторов на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов.

Симбиоз, нейтрализм, конкуренция. Типы ассоциативных взаимоотношений: метабиоз, мутуализм, синтрофия, сателлизм, комменсализм, вирогения. Типы конкурентных взаимоотношений: паразитизм, антагонизм, антибиоз, аменсализм.

42. Распространение микроорганизмов в почве. Количественный и качественный состав микроорганизмов в почве. Санитарно-показательные микроорганизмы.

43. Микрофлора воздуха, ее количественный и качественный состав. Санитарнопоказательные микроорганизмы.

44. Микрофлора воды. Сапробность. Зоны сапробности. Самоочищение воды. Санитарнопоказательные микроорганизмы.

45. Микрофлора кожных покровов, ротовой полости и ЖКТ, дыхательной системы человека. Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы.

46. Общая схема круговорота углерода в природе и роль микроорганизмов в этом 47. Молочнокислое брожение. Типы брожения. Химизм процессов, возбудители, их распространение в природе. Значение процесса в природе и деятельности человека.

48. Пропионовокислое брожение. Химизм процесса, характеристика возбудителей, их распространение в природе. Использование в практической деятельности человека.

49. Спиртовое брожение. Химизм процесса, характеристика возбудителей, значение.

Дрожжи как возбудители спиртового брожения (дикие и культурные, низовые и верховые). Факторы, влияющие на это брожение. Глицериновое брожение.

50. Маслянокислое брожение – химизм процесса, возбудители, их характеристика и распространение в природе. Значение в природе и практике человека.

51. Ацетонобутиловое брожение. Химизм процесса, характеристика возбудителей, значение в практической деятельности человека.

52. Разложение пектиновых веществ. Типы пектиновых веществ и химизм их разложения в анаэробных и аэробных условиях, характеристика возбудителей. Водяная мочка льна.

Значение процесса в переработке лубоволокнистых растений.

53. Брожение клетчатки. Анаэробное и аэробное разложение клетчатки Химизм процессов, характеристика возбудителей, их распространение в природе. Значение процесса в природе и практике человека.

54. Разрушение микроорганизмами гемицеллюлоз и лигнина, значение этих процессов.

55. Окисление этилового спирта в уксусную кислоту. Характеристика уксуснокислых бактерий. Значение процесса в практике человека.

56. Лимоннокислое брожение. Химизм процесса, характеристика возбудителей. Значение процесса в практике человека.

57. Общая схема круговорота азота в природе. Значение микробиологических процессов в круговороте азота в природе.

58. Азотфиксирующие микроорганизмы: аэробные и анаэробные, свободноживущие и симбиотические. Их биологические особенности. Значение и практическое использование.

59. Аммонификация белковых веществ. Химизм процесса в аэробных и анаэробных условиях. Возбудители, их морфологические и физиологические особенности. Роль и практическое использование процесса.

60. Аммонификация мочевины. Химизм процесса. Характерные особенности возбудителей. Значение в природе.

61. Процесс нитрификации. Химизм процесса. Возбудители, их морфологические и физиологические особенности. Значение процесса в природе и деятельности человека.

62. Процесс денитрификации. Химизм процесса. Возбудители, их морфологические и физиологические особенности. Значение процесса в природе и деятельности человека.

63. Роль микроорганизмов в круговороте серы. Химизм процессов. Характеристика серобактерий. Значение превращений серы в природе и практике человека.

64. Микробиологические превращения железа. Химизм процессов. Возбудители, их морфологические, физиологические особенности. Роль процессов в природе и практике 65. Роль микроорганизмов в превращении соединений фосфора. Химизм процессов.

Возбудители, их морфологические, физиологические особенности. Роль процессов в природе и практике человека.

66. Классификация питательных сред по происхождению, по консистенции, по назначению: обычные, специальные, элективные, дифференциально-диагностические.

Виды уплотняющих веществ.

67. Сущность различных способов стерилизации, пастеризации, дезинфекции.

Аппаратурное оформление и режимы. Использование в практике человека.

68. Техника посева микроорганизмов из воздуха. Определение общего количества микроорганизмов в воздухе. Описание колоний микроорганизмов.

69. Методы количественного определения микроорганизмов в воздухе. Аспирационный и седиментационный методы.

70. Пересев микроорганизмов, получение чистых культур.

71. Устройство светового микроскопа: оптическая и механическая системы.

72. Техника приготовления фиксированных препаратов.

73. Методы окраски микроорганизмов. Окрашивание препаратов по Граму.

74. Фиксация, типы фиксации.

75. Техника микроскопирования микроорганизмов.

76. Изучение микроорганизмов в живом состоянии. Метод «висячая капля», «раздавленная 77. Устройство бактериологической лаборатории. Правила поведения.

78. Санитарные требования к территории. Санитарно-гигиенические требования к содержанию территории.

79. Санитарные требования к водоснабжению и канализации. Органолептические показатели питьевой воды.

80. Санитарные требования к вентиляции, отоплению и освещению.

81. Санитарные требования к планировке, устройству предприятий.

82. Санитарные требования к оборудованию, инвентарю, посуде и их содержанию.

83. Дезинфекция. Дезинсекция. Дератизация.

84. Санитарные требования к приему и хранению товаров. Прием пищевых продуктов.

Хранение товаров.

85. Санитарные требования к продаже товаров на предприятиях продовольственной 86. Санитарно-гигиенические требования к транспорту и таре для перевозки товаров.

87. Санитарные требования к содержанию кожи тела и рук. Содержание полости рта.

Санитарная одежда.

88. Профилактические медицинские обследования и санитарная документация.

89. Санитарно-гигиеническая экспертиза пищевых продуктов: органолептические, физикохимические, бактериологические исследования, фитосанитарная, технологическая, медицинская, ветеринарно-санитарная, экологическая экспертизы.

90. Санитарно-пищевое законодательство и организация санитарно-пищевого надзора.

1.9 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

а) основная литература:

1. Практикум по микробиологии. Уч. пособие. Под ред. Нетрусова А.И. М. Академия.

2. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

3. Лескова С.А. Лабораторный практикум по микробиологии: учебное пособие/ АмГУ, ИФФ. - Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2004. – 80 с.

б) дополнительная литература:

1. Заварзин Г.А. Введение в природоведческую микробиологию: Учеб. пособие. Рек.

УМО вузов / Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. М.: Кн. Дом Университет, 2001. - 256 с.

2. Лескова С.А. Биоповреждения и защита продовольственных товаров: Учебное пособие/ Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2006. – 116 с.

3. Пехташева Е.Л. Биоповреждения и защита непродовольственных товаров: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений / Под ред. А.Н. Неверова. М.: Мастерство, 2002. - 224 с.

4. Поздняковский В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза пищевых продуктов. Учебник. Новосибирск. 2002. – с.

5. Фирсов Н.Н. Краткий словарь микробиологических терминов. Учебное пособие, 2-е изд., испр. и доп. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2002. – 192 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1 http://www.iqlab.ru Интернет-библиотека образовательных изданий, в

1.10 МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Специализированная лаборатория, термостат, термошкаф, плитка, холодильник, микроскопы, набор питательных сред, реактивов, микробиологическая посуда и оборудование, таблицы, плакаты, фотографии микроорганизмов, рисунки.

1.11 РЕЙТИНГОВАЯ ОЦЕНКА ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Положение о балльно-рейтинговой системе оценки деятельности студентов II курса разработано на основании «Положения о балльно-рейтинговой системе оценки деятельности студентов I курса» АмГУ, утвержденного приказом ректора № 293-ОД от 24.06.09.

Целью применения рейтинговой системы оценки знаний являются: повышение качества подготовки студентов при освоении дисциплины, стимулирование систематической самостоятельной работы студентов, повышение объективности оценки знаний студентов.

Рейтинговая оценка знаний является показателем качества теоретических и практических знаний, умений и навыков студента по дисциплине и складывается из баллов, набранных по текущему контролю, итоговому контролю, премиальных и штрафных баллов.

Текущий рейтинг складывается из следующих компонентов:

1) посещение лекций 2) выполнение лабораторных работ 3) выполнение тестовых заданий для текущего контроля 4) сдача коллоквиумов 5) выполнение самостоятельной работы Итоговый рейтинг – это баллы, набранные за знания по теоретической части дисциплины на экзамене. Экзамен сдается устно или письменно.

Премиальные баллы по дисциплине могут начисляться за выполнение творческих исследовательских работ, изучение дополнительного материала, участие научной конференции (не более 5 баллов).

Штрафные баллы по дисциплине начисляются за пропуск занятий без уважительной причины, несвоевременное выполнение предусмотренных программой заданий.

Учебная деятельность студента по дисциплине оценивается по 100-балльной шкале. По дисциплине с экзаменом границы оценки задаются следующим образом:

менее 51 балла – «неудовлетворительно»

от 51 до 74 баллов – «удовлетворительно»

от 75 до 90 баллов – «хорошо»

от 91 до 100 баллов – «отлично»

Текущий рейтинг по дисциплине составляет 60 баллов.

По результатам экзамена студент может набрать 40 баллов.

Премиальные баллы не учитываются в сумме баллов текущего контроля и не превышают 5 баллов.

Штрафные баллы начисляются по 20% от максимального балла за данную работу за каждую неделю просрочки. Штрафные баллы выставляются за следующие виды деятельности: переписывание тестовых заданий при неудовлетворительной оценке, пересдачу коллоквиумов, несвоевременное написание конспектов, несвоевременное оформление отчетов по лабораторным работам.

Минимальное значение рейтинговой оценки, набранной студентом по результатам текущего контроля по всем видам занятий, при котором студент допускается к сдаче экзамена, составляет 40 баллов. Студент, набравший к моменту окончания семестра менее баллов по текущему контролю, считается не выполнившим график учебного процесса, аттестуется по дисциплине неудовлетворительно и к экзамену не допускается.

Студент, пропустивший занятия по уважительной причине, имеет право устранить задолженность и повысить свой рейтинговый балл. Устранение задолженностей по отдельным темам дисциплины в рамках текущего контроля проходит в течение семестра в часы индивидуальных консультаций преподавателя.

Студент, получивший по результатам текущего контроля и экзамена рейтинговую оценку по дисциплине менее 51 балла, аттестуется неудовлетворительно и ликвидирует задолженность в установленном порядке (согласно положению о курсовых экзаменах и зачетах).

Календарный план занятий и текущий рейтинг лаборатории.

Тест «Участие м/о в круговороте углерода»

9. Коллоквиум «Роль микроорганизмов в круговороте колл. 2 3 вопр.

Самостоятельная работа Тема 1. Предмет, методы и цели микробиологии. Краткий исторический очерк.

1. Предмет и задачи микробиологии.

2. Значение микроорганизмов в природе и для человека.

3. Методы изучения микроорганизмов.

4. История развития микробиологии.

Ознакомить с целями, задачами и проблемами микробиологии как науки.

Сформировать представление о предмете и задачах микробиологии.

Рассмотреть классификацию отраслей микробиологии.

Выяснить роль микроорганизмов в природе и для человека.

Ознакомить с методами изучения микроорганизмов.

Рассмотреть этапы развития микробиологии: морфологического, физиологического, биохимического.

Указать вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие микробиологии.

Ключевые вопросы:

Микробиология – это биологическая наука, изучающая строение, систематику, физиологию, биохимию, генетику и экологию организмов, имеющих малые размеры и невидимые невооруженным глазом.

Микробиология как наука включает ряд дисциплин: бактериологию – учение о бактериях, микологию – учение о грибах, протозоологию – учение о простейших, вирусологию – учение о вирусах.

В настоящее время микробиология дифференцировалась на: общую, медицинскую, ветеринарную, промышленную, пищевую, сельскохозяйственную, водную, геологическую, генетическую, космическую, военную микробиологию.

Главные проблемы современной микробиологии: углубленное изучение молекулярной организации и метаболизма м/о, микробиологический синтез ценных продуктов, изыскание эффективных средств борьбы с вредными м/о.

Значение микроорганизмов в природе и для человека: участие в круговороте биогенных элементов, санитары планеты, участие в геохимических процессах, в формировании месторождений полезных ископаемых, в образовании плодородных почв, участие в разложении ксенобиотиков, промышленное производство органических кислот, ацетона, спиртов, витаминов, аминокислот, кормового белка, ферментов, антибиотиков, стимуляторов роста растений, в пищевой промышленности – виноделие, пивоварение, хлебопечение, производство кисломолочных продуктов, квашении овощей, в легкой и кожевенной промышленности, возбудители болезней, возбудители порчи пищевых продуктов и непродовольственных товаров.

Методы изучения микроорганизмов: бактериоскопический, бактериологический, биохимический, биологический, серологический.

История развития микробиологии. Описательный период – работы и достижения А.

Кирхнера, А. Левенгука, О. Мюллера, Х.Г. Эренберга, Д.С. Самойловича, М.М.

Тереховского.

Физиологический период – работы и достижения Л. Пастера, Р. Коха, И.И. Мечникова, Н.Ф. Гамалея, С.Н. Виноградского, В.Л. Омелянского, Д.И. Ивановский.

Биохимический период – работы Н.Н. Худякова, В.В. Докучаева, П.А. Костычева, Г.А.

Надсон, В.Н. Шапашникова, С.П. Костычева, А.Н. Лебедева, З.В. Ермольевой, Л.А. Зильбер, А.А. Смородинцева, М.П. Чумакова, В.Д. Тимакова.

Литература:

1. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

Тема 2, 3. Морфология микроорганизмов.

1. Положение микроорганизмов в системе живого мира.

2. Размеры микроорганизмов.

3. Морфологические типы бактерий.

4. Строение бактериальной клетки.

5. Рост и размножение бактерий.

6. Спорообразование у бактерий.

Ознакомить с морфологическими типами бактерий; строением бактериальной клетки.

Сформировать представление о положении микроорганизмов в системе живого мира.

Указать принципиальные отличия прокариот от эукариот.

Рассмотреть морфологические типы бактерий.

Дать характеристику основным структурам бактериальной клетки.

Выяснить сущность процессов роста и размножения бактерий.

Указать роль процесса спорообразования у бактерий.

Ключевые вопросы:

Все живые существа на Земле, имеющие клеточное строение, делятся на два типа:

прокариоты и эукариоты. К прокариотам относятся бактерии. К эукариотам относятся три царства: животные, растения; грибы. Вирусы, не имеющие клеточного строения, входят в третье надцарство - акариоты.

Морфология микроорганизмов - это наука, изучающая их форму, строение, способы передвижения и размножения.

По форме клеток бактерии подразделяют на следующие группы: шаровидные (монококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцины, стафилококки), палочковидные (бактерии, бациллы, клостридии), извитые (вибрионы, спириллы, спирохеты), простекобактерии, нитевидные бактерии.

В составе бактериальной клетки различают: поверхностные структуры (клеточная стенка, капсулы, слизистые слои, чехлы, ворсинки, фимбрии, пили, жгутики), цитоплазматические структуры (ЦПМ, цитоплазма, мезосомы, нуклеоид, рибосомы, плазмиды), цитоплазматические включения.

Направленное передвижение бактерий в ответ на действие раздражителя называют таксисом. Химические вещества, вызывающие таксисы: инертные, эффекторы (аттрактанты, репелленты). В зависимости от фактора различают: хемотаксис, фототаксис, магнитотаксис, вискозитаксис.

Физиологический процесс, в ходе которого увеличиваются размеры и масса клетки называется ростом. Рост клетки не беспределен. После достижения критических размеров клетка подвергается делению. Типы деления: равновеликое бинарное поперечное деление, почкование.

Споры – покоящиеся клетки. В споровом состоянии бактерии жизнеспособны, но не жизнедеятельны, они не нуждаются в питании, не способны размножаться. Споры образуют бактерии родов Bacillus, Clostridium, Sporolactobacillus, Sporosarcina.

Литература:

1. Пехташева Е.Л. Биоповреждения и защита непродовольственных товаров: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений / Под ред. А.Н. Неверова. М.: Мастерство, 2002. - 224 с.

2. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

Тема 4. Систематика микроорганизмов.

1. Основные принципы классификации микроорганизмов.

2. Номенклатура микроорганизмов.

3. Краткая характеристика отдельных групп бактерий 5. Бактериофаги.

6. Классификация грибов.

Ознакомить с принципами классификации различных классов микроорганизмов.

Сформировать представление об основных принципах классификации микроорганизмов; основных систематических категориях.

Дать определения понятиям: род, вид, клон, штамм.

Рассмотреть принципы составления родовых и видовых названий микроорганизмов.

Дать краткую характеристику отдельным группам бактерий: эубактериям, спирохетам, миксобактериям, микоплазмам.

Выяснить строение, состав, функционирование вирусов и бактериофагов, их значение в природе и для человека.

Рассмотреть классификацию, строение, размножение микроскопических грибов и дрожжей; указать их роль в природе и для человека.

Ключевые вопросы:

Систематика – наука о распределении живых организмов по систематическим категориям в зависимости от сходных признаков, а также установление родственных связей между ними. Для классификации родственных микроорганизмов используют таксономические категории: домен, царство, отделы, класс, порядок, семейство, род, вид.

Наименьшей основной единицей классификации является вид. В микробиологии приняты определения штамма и клона. Штамм – микроорганизмы одного вида, выделенные из разных природных сред обитания или из одной среды, но в разное время. Клон – это культура микроорганизмов, полученная из одной клетки.

Название микроорганизмам присваиваются в соответствии с правилами Международного кодекса номенклатуры бактерий. Название бактерий дается на латинском языке и состоит из двух слов: первое слово обозначает род; второе слово обозначает вид.

Бинарная номенклатура введена в 1760 году К. Линнеем. Родовое название пишется с прописной буквы, видовое – со строчной. При написании родовое название принято сокращать до начальной буквы. Родовое название характеризует морфологический или физиологический признак, или фамилию ученого, открывшего микроорганизм, или в честь которого названа бактерия, а также особый отличительный признак. Видовое название – источник местонахождения, происхождения микроорганизмов или название вызываемого процесса или заболевания, цвета колонии.

Краткая характеристика отдельных групп микроорганизмов: бактерии, вирусы, фаги, грибы, дрожжи.

Вирусы – группа ультрамикроскопических облигатных внутриклеточных паразитов, способных размножаться только в клетках живых организмов. Были открыты в 1892 г Д.И.

Ивановским. Характерными особенностями вирусов являются: не имеют клеточного строения; не способны к росту и бинарному делению; не имеют собственных систем метаболизма; используют рибосомы хозяина для собственного синтеза белков; содержат только одну нуклеиновую кислоту; проходят через бактериальные фильтры;

внутриклеточные паразиты; не растут на искусственных питательных средах, а только в организме восприимчивого к ним хозяина. Вирусы вызывают болезни человека, животных, растений.

Фаги – облигатные паразиты микрорганизмов, вызывающие их растворение. Различают бактериофаги – вирусы бактерий; актинофаги – вирусы актиномицетов; микофаги – вирусы грибов; цианофаги – вирусы цианобактерий. Роль бактериофагов: модели при изучении вопросов общей и молекулярной биологии, биохимии, генетики, медицины, лекарственные препараты, вред в молочной промышленности и производстве маргарина, лизис актиномицетов – продуцентов антибиотиков.

Грибы – это эукариотические организмы. Они сочетают в себе признаки растений (верхушечный рост, наличие клеточной стенки, неподвижность), животных (гетеротрофы, отсутствие хлорофилла, синтез хитина), бактерий (образование спор – покоящихся клеток, характер роста сходный с актиномицетами). Краткая характеристика некоторых классов и представителей грибов: фикомицеты: (хитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты), аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты.

Литература:

1. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

Тема 5, 6. Физиология микроорганизмов.

1. Понятие о метаболизме.

2. Химический состав микробной клетки.

3. Питание микроорганизмов.

3.1. Механизмы поступления питательных веществ в клетку.

3.2. Типы питания микроорганизмов.

4. Способы получения энергии.

5. Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду.

6. Использование знаний о дыхании в практической деятельности.

7. Рост и размножение бактерий в статической культуре.

Ознакомить с основными процессами метаболизма микроорганизмов – с процессами питания, получения энергии, роста и размножения.

Дать определение понятию метаболизм; указать взаимозависимость пластического и энергетического обменов.

Рассмотреть элементный и вещественный состав микробной клетки.

Сформировать представление о типах питания микроорганизмов и способах поступления пищи.

Рассмотреть способы получения энергии микроорганизмами; дать сравнительную характеристику процессам дыхания, брожения и фотосинтеза.

Классифицировать микроорганизмы в зависимости от отношения к молекулярному кислороду.

Сравнить процессы роста и размножения микроорганизмов в статической и непрерывной культурах.

Ключевые вопросы:

Физиология микроорганизмов – это наука о процессах обмена веществ организма со средой, об их питании, дыхании, росте, развитии, размножении, взаимодействии с окружающей средой и реакциях на внешние раздражители.

Под метаболизмом (обменом веществ) понимают совокупность разнообразных ферментативных реакций, происходящих в микробной клетке, направленных на получение энергии для превращения простых химических веществ в сложные. Метаболизм включает два типа процессов: анаболизм (биосинтез) и катаболизм (энергетический обмен).

Катаболизм (энергетический обмен, распад) – это комплекс процессов расщепления пищевых веществ на более простые, в результате выделяется энергия. Анаболизм (биосинтез) – синтез сложных веществ из полученных низкомолекулярных соединений.

Химический состав клетки микроорганизмов: неорганические соединения (вода, минеральные), органические соединения: белки (52% сухих веществ), нуклеиновые кислоты, углеводы (17%, у грибов до 60%), липиды (9%, у грибов, дрожжей до 40%), пигменты.

Пища – это вещества, которые, попав в живой организм, служат источником энергии для процессов жизнедеятельности или материалом для построения составных частей клетки.

Различают голозойный и голофитный способы питания. Поступление питательных веществ и воды в клетку и выведение продуктов обмена во внешнюю среду происходит через всю поверхность клетки. Проникновение веществ всегда осуществляется однотипно за счет осмоса и диффузии. В зависимости от концентрации веществ в окружающей среде микробная клетка может находиться в трех состояниях: тургор, плазмолиз, плазмоптис.

По источнику углерода различают: автотрофы, гетеротрофы, которые подразделяют на сапрофитов и паратрофов. По источнику энергии: фототрофы и хемотрофы. По источнику донора электронов: литотрофы (неорганические доноры ), органотрофы (получают энергию путем окисления органических веществ). Миксотрофия – смешанный тип питания, при котором микроорганизмы использует различные возможности питания. Метилотрофия – источником энергии и углерода служат одноуглеродные соединения.

Способы получения энергии: брожение – эволюционно наиболее древний и примитивный способ, дыхание (биологическое окисление), фотосинтез – способ образования АТФ, при котором источником энергии служит свет. Различают бескислородный и оксигенный фотосинтез.

По отношению к кислороду микроорганизмы делят на облигатные аэробы (строгие, обязательные), облигатные анаэробы (развиваются только в отсутствии О2), факультативные анаэробы (аэротолерантные).

Рост – согласованное увеличение количества всех химических компонентов, ведущее к возрастанию размеров и массы клетки. Размножение - это увеличение числа клеток в популяции. Микроорганизмы размножаются поперечным делением, почкованием.

Литература:

1. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

Тема 7, 8. Влияние условий окружающей среды на жизнедеятельность микроорганизмов.

1. Физические факторы.

1.1. Влияние влажности среды.

1.2. Влияние температуры.

1.3. Влияние концентрации растворенных веществ.

1.5. Влияние лучистой энергии.

1.6. Влияние ультразвука.

2. Химические факторы.

2.1. Влияние реакции среды.

2.2. Влияние химических веществ.

3. Биологические факторы.

3.1. Ассоциативные отношения.

3.2. Конкурентные отношения.

Ознакомить с влиянием факторов внешней среды на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов.

Рассмотреть влияние влажности среды, температуры, концентрации растворенных веществ, давления, ультразвука, энергии на развитие микроорганизмов.

Сформировать представление о действии химических факторов на развитие микроорганизмов.

Дать характеристику ассоциативным отношениям между микроорганизмами, таким как симбиоз, мутуализм, сателлизм, комменсализм и др.

Рассмотреть конкурентные отношения между микроорганизмами, такие как хищничество, аменсализм, антагонизм, антибиоз.

Ключевые вопросы:

На рост, размножение и жизнедеятельность микроорганизмов факторы окружающей среды оказывают большое воздействие. По отношению к влажности микроорганизмы подразделяют на гидрофиты (влаголюбивые), мезофиты (средневлаголюбивые), ксерофиты (сухолюбивые). На отношении микроорганизмов к высушиванию основано хранение пищевых продуктов в сухом состоянии.

На основании температурного диапазона все прокариоты подразделяют на три группы:

психрофилы (холодолюбивые), мезофилы, термофилы (теплолюбивые).

По отношению к концентрации растворенных веществ (осмотическому давлению) м/о можно разделить на: осмонеустойчивые, осмотолерантные, осмофильные, галофильными (солелюбивые). Порча соленых продуктов под влиянием галофильных микроорганизмов – явление нередкое.

Высокое давление не оказывает значительного влияния на микроорганизмы. Выделяют баротолерантные (размножаются при нормальном атмосферном давлении, но хорошо переносят и высокое давление) и барофильные (размножаются лучше при более высоком гидростатическом давлении, чем атмосферное).

Действие различных видов энергии на микроорганизмы. В малых дозах рентгеновские, УФ-, ионизирующие лучи действуют стимулирующе, повышая интенсивность процессов. С повышением дозы проявляется угнетающее действие лучей, задерживаются рост и размножение микроорганизмов гибель. Видимый свет оказывает некоторое отрицательное воздействие на микроорганизмы, особенно лишенные пигмента. Инфракрасное излучение из-за малого значения энергии неспособно не вызывать существенных изменений. Короткие радиоволны и ультрарадиоволны губительны для микроорганизмов. Ультразвуковые волны вызывают распад ВМС, коагуляцию белков, инактивацию ферментов и токсинов, вызывая мгновенное разрушение клеток.

По отношению к кислотности среды прокариоты делят на нейтрофилы, предпочитающие нейтральную реакцию среды. Многие бактерии этой группы способны проявлять кислототолерантность или щелочетолерантность и развиваются в широком диапазоне от 4 до 9. Ацидофилы развиваются в кислой среде (рН = 2-3). Алкалофилы (щелочелюбивые) - оптимальный диапазон рН=9 и выше. Данный факт положен в основу хранения некоторых пищевых продуктов в маринованном и квашеном виде.

Вещества, губительно действующие на микроорганизмы, называют антисептиками.

Вещества, подавляющие жизнедеятельность или задерживающие размножение микроорганизмов, называют бактериостатическими или фунгиостатическими. Вещества, вызывающие гибель, называют бактерицидными или фунгицидными. В малых дозах многие химические яды оказывают благоприятное действие, стимулируя размножение или биохимическую активность. Выделяют большое количество неорганических и органических соединений, губительно действующих на микроорганизмы.

Биологические взаимоотношения микроорганизмов подразделяют на дружественные (симбиоз), нейтральные и антагонистические (конкуренция). К ассоциативным относят мутуализм, синтрофию, метабиоз, сателлизм, комменсализм, вирогению. Эти отношения помогают существовать микроорганизмам совместно и извлекать из этого пользу. К конкурентным взаимоотношениям относят антагонизм, аменсализм, антибиоз, паразитизм и хищничество. Такие отношения приводят к взаимному угнетению или гибели организмов.

Литература:

1. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

Тема 9. Распространение микроорганизмов в природе.

1. Микрофлора почвы.

2. Микрофлора воздуха.

3. Микрофлора воды.

4. Микрофлора тела человека.

Ознакомить со спецификой микроорганизмов, обитающих в почве, воздухе, воде, на теле человека.

Рассмотреть специфику микрофлоры почвы, распространение по горизонтам почвы;

выявить опасные для человека микроорганизмы.

Сформировать представление о микроорганизмах, обитающих в воздухе; указать губительные факторы для существования в воздушной среде; выявить инфекционные заболевания, передающиеся воздушно-капельным путем.

Дать характеристику микроорганизмам, обитающим в воде; указать зоны сапробности загрязненных водоемов; рассмотреть процессы самоочищения водоемов от неспецифичной микрофлоры; указать инфекционные заболевания человека, передающиеся через воду.

Рассмотреть группы микроорганизмов, обитающих на поверхности и внутри тела человека; указать условно-патогенные и патогенные микроорганизмы.

Ключевые вопросы:

Почва является хорошей средой для обитания микроорганизмов в связи с наличием всех условий, необходимых для их развития: питательных веществ, влаги, защита от прямого солнечного света, высушивания. Количественный и качественный состав микрофлоры почвы зависит от химического состава почвы, рН среды, от её физических свойств, климатических условий, времени года, характера растительного покрова. Могут встречаться и болезнетворные микроорганизмы: возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма, бациллы сибирской язвы. Загрязнение почвой пищевых продуктов представляет опасность.

Продукты следует тщательно оберегать от загрязнения почвой, так как с ней могут попасть на продукты м/о, вызывающие порчу, или микробы, опасные для здоровья человека.

Показателем санитарного состояния почвы является обнаружение в ней кишечной палочки, близких к ней энтеробактерий, фекального стрептококка, клостридии перфрингенс.

Воздух является неблагоприятной средой для развития микроорганизмов, так как в нем отсутствуют питательные вещества, м/о подвергаются высушиванию, действию УФ лучей, резким колебаниям температуры. Количественный и качественный состав микрофлоры воздуха зависит от степени загрязнения воздуха пылью, копотью, дымом; от географической зоны и от высоты над уровнем, от сезона года, от метеорологических условий, от наличия зеленых насаждений. Обычно в воздухе в большом количестве выделяют пигментные сапрофитные бактерии рода Micrococcus (до 66%), споровые формы рода Bacillus (до 25%), актиномицеты, плесневые грибы. Могут присутствовать болезнетворные микроорганизмы:

туберкулезная палочка, патогенные стрептококки, стафилококки, менингококки, вирусы.

Санитарно-гигиеническое состояние воздуха помещений определяется двумя показателями. Микробное число – содержание общего числа м/о в 1м3 воздуха. Число санитарно-показательных бактерий – гемолитические стрептококки и стафилококки в 1м воздуха (показатели прямой эпидемиологической опасности). В производственных помещениях) воздух считается загрязненным при содержании от 500-1000 и более бактерий в 1м3. Своевременная окраска, побелка стен, потолков, влажная уборка помещений, систематическая вентиляция с фильтрацией воздуха значительно уменьшают запыленность помещений и количество микроорганизмов.

Типичными представителями водной микрофлоры являются зеленые, пурпурные бактерии, железобактерии и другие. Количественный и качественный состав микрофлоры открытого водоёма зависят от химического состава воды, времени года, заселенности прибрежных районов. Для экологической характеристики загрязнения водоёмов введено понятие о трех зонах сапробности (степень обсеменения воды): полисапробная зона (сильного загрязнения), мезосапробная зона (умеренного загрязнения), олигосапробная зона (чистой воды) Степень биологического загрязнения воды оценивают по коли-индексу (количество бактерий группы E. coli в 1л воды) и коли-титру (наименьший объём воды в мл, содержащий одну E. coli). Не менее важна роль микроорганизмов в процессах самоочищения воды.

Микрофлора человека непостоянна, она варьирует в видовом составе в зависимости от возраста, питания и состояния здоровья. Выделяют микрофлору поверхности кожи, полости рта, органов дыхания, ЖКТ и др. Нарушение видового состава нормальной микрофлоры под влиянием инфекционных и соматических заболеваний, в результате длительного и нерационального использования антибиотиков приводит к состоянию дисбактериоза.

Литература:

1. Заварзин Г.А. Введение в природоведческую микробиологию: Учеб. пособие. Рек.

УМО вузов / Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. М.: Кн. Дом Университет, 2001. - 256 с.

2. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

Тема 10, 11. Участие микроорганизмов в круговороте углерода в природе.

1. Процессы трансформации углеродсодержащих веществ в природе.

2. Молочнокислое брожение.

3. Пропионовокислое брожение.

4. Спиртовое брожение.

5. Маслянокислое брожение.

6. Ацетонбутиловое брожение.

7. Разложение пектиновых веществ.

8. Разложение целлюлозы.

9. Разложение гемицеллюлозы 10. Разложение лигнина.

11. Лимоннокислое брожение.

12. Уксуснокислое брожение.

Ознакомить с процессами трансформации соединений углерода в природе; указать роль микроорганизмов в разнообразных типах брожения углеродсодержащих веществ.

Рассмотреть процессы окисления и восстановления соединений углерода.

Дать характеристику микроорганизмам, осуществляющим молочнокислое и пропионовокислое брожение; рассмотреть химизм процессов; указать их практическое значение для человека.

Охарактеризовать микроорганизмы, вызывающие спиртовое брожение углеводов;

рассмотреть химизм процессов; указать факторы, влияющие на их протекание; выяснить роль данных микроорганизмов в деятельности человека.

Изучить процессы маслянокислого, ацетонбутилового брожений и разложения пектиновых веществ; описать особенности микроорганизмов, ведущих данные процессы; их роль в природе и деятельности человека.

Рассмотреть процессы разложения целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина; дать характеристику микроорганизмам, осуществляющим эти процессы; указать их роль в природе и деятельности человека.

Дать характеристику микроорганизмам, участвующим в нетипичных типах брожения – лимоннокислом и уксуснокислом брожениях; указать химизм процессов; выяснить их роль в природе и деятельности человека.

Ключевые вопросы:

В цикле трансформации углерода можно выделить два взаимосвязанных звена. Первое звено - фиксация углекислого газа атмосферы и восстановление его до органических соединений. Этот процесс осуществляют высшие растения, водоросли и цианобактерии. Он обеспечивает перевод окисленной формы углерода в восстановленную. Второе звено возвращение запасов углекислого газа в атмосферу. В результате разложения органических веществ различными группами микроорганизмов в атмосферу возвращается 90% СО2, остальные 10% СО2 пополняются за счет дыхания эукариот, за счет хозяйственной деятельности человека. В процессе минерализации участвуют бактерии, грибы, актиномицеты, беспозвоночные, насекомые, млекопитающие. Ведущая роль прокариот в процессах минерализации определяется: огромной численностью; повсеместным распространением; универсальностью ферментативного аппарата микробной клетки.

Молочнокислое брожение - это анаэробный процесс разложения углеводов молочнокислыми бактериями с образованием преимущественно молочной кислоты.

Известны три типа молочнокислого брожения: гомоферментативное, гетероферментативное, бифидоброжение. Все молочнокислые бактерии неподвижны, не образуют спор, Г+; факультативные анаэробы, мезфилы, термофилы, нейтрофилы, требовательны к составу питательной среды, хорошо развиваются при наличии полного набора аминокислот, витаминов, субстрат – моносахариды, дисахариды, полисахариды не сбраживают. Распространение - легко выделяются из молока и молочнокислых продуктов, с поверхности и ризосферы растений, из почвы, из кишечного тракта человека и животных.

Производство кисломолочных продуктов, квашеных овощей, силосование кормов, созревание колбас, слабосоленой рыбы, хлебных заквасок, кваса, изготовление жидких дрожжей, молочной кислоты, антибиотиков. Вызывают бомбаж банок, скисание, ослизнение мясных продуктов, рыбных пресервов и маринадов, разложение сахара, снижение бродильной активности дрожжей, уменьшение выхода спирта, заболевания вин.

Пропионовокислое брожение заключается в превращении углевода или молочной кислоты в пропионовую и уксусную кислоты с выделением СО2 и Н2О. Используют в производстве твердых сычужных сыров, заквасок определенных сортов кефира, получение витамина В12, получение порошка яичного белка.

Спиртовым брожением называется процесс расщепления сахара м/о с образованием этанола и СО2. Возбудители процесса: дрожжи, плесневые грибы. Факторы, влияющие на развитие дрожжей и ход брожения: химический состав среды, источник азотного питания, рН среды, отношение к to, отношение к О2, концентрация спирта, распространение.

Используют в производстве этилового спирта, глицерина, в хлебопечении, виноделии, пивоварении, в производстве кваса, кефира, кумыса, квашении овощей, производстве кормовых дрожжей, пищевых добавок, витаминов для медицины и сельского хозяйства, ценных технических жиров. Разложение сахарозы, порча квашеных овощей и фруктов, плодово-ягодных соков, безалкогольных напитков, сиропов, компотов, варенья.

Маслянокислое брожение представляет сложный процесс превращения углеводов маслянокислыми бактериями в анаэробных условиях с образованием масляной кислоты, СО и Н2. Маслянокислые бактерии относятся к роду Clostridium. Используют в производстве масляной кислоты (в кондитерской и парфюмерной промышленности, при изготовлении фруктовых напитков). Вызывает массовую гибель картофеля, квашеных овощей, порчу консервов (бомбаж), вспучивание сыров, сливочного масла, прогоркание молока, увлажненной муки, портит вкус силоса.

Ацетонбутиловое брожение является разновидностью маслянокислого брожения.

Возбудитель - Clostridium acetobutylicum. Производство ацетона и бутанола, витаминов В2, В12.

Разложение пектиновых веществ является усложненным типом маслянокислого брожения. Пектиновые вещества – сложные полисахариды, неразветвленные полимеры Dгалактуроновой кислоты. Возбудители процесса в анаэробных условиях – различные бактерии рода Clostridium, в аэробных условиях – грибы Rhizopus, Alternaria, Gonatobotris, Cladosporium, Trichoderma, Botrytis, Fusarium, бактерии Bacillus polymyxa, Bacillus macerans.

Процесс используют для росяной мочки лубоволокнистых растений.

Целлюлоза – это линейный гомополисахарид, состоящий из цепочек молекул – глюкозы. Возбудители процесса в анаэробных условиях - Clostridium omelianskii, Clostridium dissolvens, Clostridium cellobioparum, Clostridium thermocellum, в аэробных условиях – грибы.

Гемицеллюлозы – гетерополисахариды, состоящие из пентоз или гексоз. В процессе воздействия микроорганизмов гемицеллюлоза разрушается до моносахаридов.

Возбудителями являются бактерии: Clostridium, Bacillus и грибы: Aspergillus, Rhizopus.

Уксуснокислое брожение – это окисление этилового спирта в уксусную кислоту уксуснокислыми бактериями. Используют в производстве уксусной кислоты. Синтез диоксиацетона, сорбозы (в синтезе витамина С), получение редких сахаров, органических кислот, радиоактивных препаратов. Самопроизвольное развитие уксусных бактерий в продуктах приводит к порче.

Лимоннокислое брожение – это процесс окисления глюкозы в лимонную кислоту плесневыми грибами. Производство лимонной кислоты.

Литература:

1. Заварзин Г.А. Введение в природоведческую микробиологию: Учеб. пособие. Рек.

УМО вузов / Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. М.: Кн. Дом Университет, 2001. - 256 с.

2. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

Тема 12. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе.

1. Круговорот азота в природе.

1.1. Биологическая фиксация атмосферного азота.

1.2. Аммонификация белков.

1.3. Разложение мочевины.

Ознакомить с процессами трансформации соединений азота в природе; указать роль микроорганизмов в превращении азотсодержащих веществ.

Охарактеризовать основные этапы круговорота азота в природе.

Дать характеристику симбиотическим и свободноживущим микроорганизмам, осуществляющим биологическую фиксацию атмосферного азота; рассмотреть химизм процесса; указать его роль в природе и деятельности человека.

Рассмотреть процесс аммонификации белков и небелковых азотсодержащих соединений; охарактеризовать специфические черты бактерий, ведущих данный процесс;

выявить их роль в природе и деятельности человека.

Охарактеризовать химизм процесса нитрификации; описать бактерии, осуществляющие данный процесс; указать их роль в природе и деятельности человека.

Дать определение процессу денитрификации; рассмотреть его химизм; указать бактерии, ведущий данный процесс; его роль в природе и практике человека.

Ключевые вопросы:

Азот - важнейший органогенный элемент, который входит в состав белков, ферментов, АТФ, нуклеиновых кислот любого живого существа. Атмосферный азот вовлекается в круговорот благодаря азотфиксирующим микроорганизмам. Цикл превращений азота в природе состоит из четырех этапов: фиксация атмосферного азота микроорганизмами, аммонификация белковых веществ, нитрификация, денитрификация.

Азотфиксация – это уникальный процесс, характерный только для прокариотной клетки. Все азотфиксирующие микроорганизмы делят на свободноживущие (Clostridium, Azotobacter) и симбиотические (клубеньковые, род Rhizobium). Микроорганизмы фиксируют азот при обычном атмосферном давлении и нормальной температуре. Образующийся аммиак реагирует с кетокислотами, что приводит к синтезу аминокислот, которые идут на нужды клетки. За счет азотфиксации пополняются азотистые запасы почвы, что способствует её плодородию.

Аммонификация – процесс минерализации органических азотсодержащих веществ, сопровождающийся выделением аммиака. Возбудители: плесневые грибы, аэробные неспорообразующие бактерии, микобактерии, аэробные спорообразующие бациллы, факультативные гнилостные бактерии. Практическое значение: участие в круговороте веществ в природе, санитары планеты, очищают от растительного, животного и микробного опада, гнилостные процессы используют при выделке кож. Порча мяса и мясопродуктов, рыбы и рыбопродуктов, яиц, молока и других белковых продуктов, шелковых и шерстяных тканей и изделий.

Мочевина является одним из продуктов жизнедеятельности грибов и образуется при распаде аминокислоты – аргинина. Под действием уреазы происходит гидролиз мочевины с образованием карбоната аммония, который почти тотчас же разлагается на составные компоненты – NH3, H2O, CO2. Процесс ведут уробактерии.

Процесс окисления аммиака и солей аммония до азотистой и азотной кислот называется нитрификацией, а вызывающие его бактерии – нитрифицирующими. Процесс осуществляется в две стадии: окисление аммиака до азотистой кислоты, окисление азотистой кислоты до азотной. Практическое значение: звено в цикле трансформации N-содержащих веществ, создание плодородных почв, повышении растворимости соединений фосфора и железа. Разрушение кирпичной кладки, подводных частей бетонных сооружений.

Процесс восстановления нитратов до молекулярного азота называется денитрификацией, а бактерии, осуществляющие его, - денитрифицирующими. Выделяют прямую и косвенную денитрификацию. Роль денитрификации: снижение запасов азота в почве и водоемах.

Литература:

1. Заварзин Г.А. Введение в природоведческую микробиологию: Учеб. пособие. Рек.

УМО вузов / Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. М.: Кн. Дом Университет, 2001. - 256 с.

2. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

Тема 13. Участие микроорганизмов в круговороте серы, фосфора, железа.

1. Круговорот фосфора в природе.

2. Круговорот серы в природе.

3. Круговорот железа в природе.

Ознакомить с процессами трансформации соединений серы, фосфора, железа в природе; указать роль микроорганизмов в превращении указанных веществ.

Дать характеристику микроорганизмам, осуществляющим превращения фосфора в пророде; рассмотреть химизм процесса; указать его роль в природе и деятельности человека.

Рассмотреть круговорот серы в природе; охарактеризовать специфические черты бактерий, ведущих данный процесс; выявить их роль в природе и деятельности человека.

осуществляющие данный процесс; указать их роль в природе и деятельности человека.

Рассмотреть этапы круговорота железа в природе; рассмотреть его химизм; указать бактерии, ведущий данный процесс; его роль в природе и практике человека.

Ключевые вопросы:

Первый этап круговорота фосфора в природе состоит из минерализации органического фосфора: нуклеиновые кислоты разрушаются до нуклеопротеидов нуклеин нуклеиновая кислота нуклеотиды Н3РО4. Эти процессы осуществляются под действием ферментов микробной клетки. Так же идет разрушение фосфолипидов и фитина.

Возбудителями процесса являются бактерии (Pseudomonas, Bacillus megaterium, Bacillus mesentericus), грибы (Aspergillus, Penicillium), дрожжи (Rhodotorula, Saccharomyce).

Второй этап круговорота фосфора - превращение неорганических соединений фосфора.

Возбудителями являются бактерии (серобактерии, нитрифицирующие, аммонифицирующие), выделяющие кислоты, которые переводят труднорастворимые соединения фосфора в более доступные формы.

Круговорот серы включает восстановление органических и неорганических соединений серы до H2S. Процесс восстановления сульфитов, сульфатов до H2S в анаэробных условиях называется десульфофикацией. Возбудители: сульфатредуцирующие бактерии. Роль: участие в образовании сульфидных руд, причина коррозии металлических труб канализации, оросительных систем, подземных трубопроводов. Сильное токсичное действие Н2S на живые организмы. Загрязнение Н2S промышленного газа, разложение нефтепродуктов. Второй этап - окисление восстановленных соединений серы (сульфофикацию) - ведут тионовые бактерии.

Роль: подкисление почвы, перевод солей фосфора в доступную форму, выщелачивание металлов из бедных сульфидных руд, получение редких элементы.

Круговорот железа в природе включает минерализацию органических соединений, содержащих Fe. Возбудители: бактерии (нитчатые, флексибактерии, микоплазмы, цианобактерии), грибы, актиномицеты. II этап – окисление восстановленных соединений Fe.

Процесс ведут нитчатые бактерии Leptothrix, флексибактерии Toxotrrix, Spirotrix и другие.

Применение - образование осадочных железистых руд в болотах, озерах; закупорка водопроводных труб.

Литература:

1. Заварзин Г.А. Введение в природоведческую микробиологию: Учеб. пособие. Рек.

УМО вузов / Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. М.: Кн. Дом Университет, 2001. - 256 с.

2. Основы микробиологии: учеб.-метод. комплекс / АмГУ, ИФФ; сост. С.А.Лескова. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2007. – 160 с.

Тема 14. Санитарно-гигиенические требования к предприятиям торговли.

1. Санитария и гигиена в торговле.

2. Санитарные требования к территории предприятий торговли.

3. Санитарно-гигиенические требования к содержанию территории.

4. Санитарные требования к водоснабжению и канализации. Органолептические показатели питьевой воды.

5. Санитарные требования к вентиляции, отоплению и освещению.

6. Санитарные требования к планировке, устройству предприятий.