«УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой ХиЕ Т.А. Родина _2007г. ОСНОВЫ МИКРОБИОЛОГИИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ для специальности 080401 – Товароведение и экспертиза качества товаров Составитель: С.А. Лескова ...»

Федеральное агентство по образованию

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГОУВПО «АмГУ»

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ХиЕ

Т.А. Родина

«»_2007г.

ОСНОВЫ МИКРОБИОЛОГИИ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ

для специальности 080401 – «Товароведение и экспертиза качества товаров»

Составитель: С.А. Лескова Благовещенск 2007 г.

2 Печатается по решению редакционно-издательского совета инженерно-физического факультета Амурского государственного университета С.А. Лескова Учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы микробиологии»

для студентов очной и заочной форм обучения специальности «Товароведение и экспертиза качества товаров (по областям применения)».

Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2007.

Учебно-методические рекомендации ориентированы на оказание помощи студентам очной и заочной форм обучения по специальности «Товароведение и экспертиза качества товаров (по областям применения)»

для формирования специальных знаний о морфологии, физиологии, систематике микроорганизмов, их роли в повреждении непродовольственных товаров, методах профилактики и защиты.

© Амурский государственный университет,

СОДЕРЖАНИЕ

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ………………………….…. 1.1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА……………………………………. 1.2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ……...……………………….. 1.3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ………………………………….. 1.3.1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ…………………………………………………. 1.3.2. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА…………………….. 1.3.3. ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ………………………. 1.3.4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ…………………………. 1.3.5. ТЕМАТИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ……………. 1.3.6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ………… 1.3.7. ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ.………. 1.3.8. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ…………………………… 1.3.9. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА……………………… 2. ГРАФИК САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ……………

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ

ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ………………………………………….… 4. ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ…………………………………….……… 5. ТЕСТЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНЫХ ЗНАНИЙ……………………. 6. КОМПЛЕКТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ БИЛЕТОВ………………………

7. ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ………………………………………………..

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Федеральное агентство по образованию РФ Амурский государственный университет

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по УНР Е.С. Астапова подпись, И.О.Ф «» _ 200г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

для специальности 080401 «Товароведение и экспертиза качества товаров»

Практические (семинарские) занятия (час.) Зачет образовательного стандарта ВПО для специальности «Товароведение и экспертиза качества товаров»

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры химии и естествознания «» _200_ г., протокол № _ Рабочая программа одобрена на заседании УМС «Товароведение и_экспертиза «» _200_ г., протокол № _ Председатель Е.С. Новопашина Рабочая программа переутверждена на заседании кафедры от _ протокол №

СОГЛАСОВАНО СОГЛАСОВАНО

Г.Н. Торопчина Г.Ф. Чечета «» _200_ г. «» _200_ г.

СОГЛАСОВАНО

Заведующий выпускающей кафедрой Е.С. Новопашина (подпись, И.О.Ф.) «» _200_ г.

Микробиология - одна из ведущих естественнонаучных базовых дисциплин, составляющих фундамент знаний специалистов товароведения. В настоящее время роль микробиологии стремительно возрастает, и в связи с этим к микробиологическому образованию товароведов предъявляются более высокие требования. Программа изучения микробиологии для студентовтовароведов должна обеспечить подготовку специалистов, владеющих глубокими теоретическими знаниями и практическими навыками в общей и санитарной микробиологии.

Подготовка товароведов предполагает всестороннее изучение факторов, влияющих на формирование и сохранение качества товаров. В результате изучения дисциплины студенты получают целостное представление об общих свойствах микроорганизмов, основных механизмах их метаболизма, способности к адаптации, участии в круговороте веществ, методах подавления жизнедеятельности вредных микроорганизмов, вызывающих порчу товаров, изучаются микробиологические требования к сырью и материалам, используемым в процессе производства, гигиенические требования к персоналу, помещениям и оборудованию Изучение микробиологии базируется на знании неорганической, органической химии, биологии, экологии, генетики. Полученные знания служат основой для изучения специальных дисциплин, таких как «Биоповреждаемость непродовольственных товаров», «Теоретические основы товароведения и экспертизы», «Стандартизация, метрология и сертификация», «Оборудование предприятий».

Учебно-методический комплекс включает цели и задачи дисциплины, содержание теоретического материала и лабораторного практикума, учебнометодические материалы, рекомендуемую литературу.

Цели изучения дисциплины:

1. Дать теоретические знания основ микробиологии как науки, указать современные тенденции и перспективы ее развития.

2. Привить навыки практической ориентации, необходимые для профессиональной деятельности в области товароведения и экспертизы товаров.

3. Подготовить студентов к изучению специальных дисциплин, таких как «Теоретические основы товароведения и экспертизы», «Стандартизация, метрология и сертификация», «Оборудование предприятий», «Биоповреждаемость непродовольственных товаров» и др.

Задачи изучения дисциплины:

1. Сформировать целостное представление о теоретических основах общей и санитарной микробиологии: о строении, физиологии, разнообразии, распространении микроорганизмов и их роли в отдельных отраслях промышленности, круговороте веществ в природе, охране здоровья человека и окружающей среды.

микробиологии, основными природными и производственными процессами, вызываемыми жизнедеятельностью микроорганизмов, методами их контроля и прогнозирования.

3. Приобрести навыки оценки показателей качества и безопасности потребительских товаров с точки зрения санитарно-бактериологических критериев.

Основные знания, приобретаемые студентами при изучении курса:

1. Особенности структуры и организации клеток микроорганизмов.

2. Морфология и физиология микроорганизмов основных групп и таксонов.

3. Механизмы обмена веществ и преобразования энергии микроорганизмами.

4. Участие и роль микроорганизмов в общепланетарных процессах, разложении природных веществ, круговоротах биогенных элементов.

5. Основы экологии, генетики микроорганизмов.

6. Механизмы микробной порчи потребительских товаров.

7. Современные методы санитарно-бактериологического контроля и оценки качества потребительских товаров.

Основные умения и навыки, приобретаемые студентами при изучении курса:

1. Соблюдение правил техники безопасности при работе в микробиологической лаборатории.

2. Умение готовить микробиологические препараты, применять основные способы микроскопического анализа.

3. Овладение техникой микроскопирования, умение работать с посудой и оборудованием, правильно применять способы стерилизации.

4. Освоение практических приемов по выделению и культивированию штаммов микроорганизмов.

5. Умение давать количественную и качественную оценку микрофлоры воздуха, почвы, воды, различных групп товаров.

6. Свободное и правильное владение микробиологической терминологией.

7. Умение использовать теоретические знания для анализа конкретных ситуаций.

8. Приобретение навыков исследовательской работы и научного подхода к экспериментам в процессе выполнения лабораторных занятий.

1.3.1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ

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 товаров.

Краткий исторический очерк развитие микроорганизмов углерода в природе серы, фосфора, железа содержанию предприятий торговли инвентарю, хранению товаров транспорту и таре для перевозки товаров торговли пищевых продуктов микробиологии

РАЗДЕЛ I. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ МИКРОБИОЛОГИИ

Тема 1. Предмет, методы и цели микробиологии.

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.

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.

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 Дифференциальные способы окраски.

Тема 3. Систематика микроорганизмов (2 час.) 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.

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. 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.

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

Ферменты микроорганизмов: химическая природа, механизм действия, 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.

происхождению (естественные, искусственные, синтетические), по консистенции (жидкие, полужидкие, твердые; виды уплотняющих веществ), по назначению (обычные, специальные, элективные, дифференциальнодиагностические, 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 микроорганизмы (4 час.) Отношение микроорганизмов к абиотическим факторам среды.

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

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: осмонеустойчивые организмы, осмотолеранты, осмофилы и галофилы.

баротолерантные, барофильные микроорганизмы.

Влияние лучистой энергии. Спектр электромагнитного излучения: лучи Ионизирующее излучение. Радуризация. Практическое применение излучения для защиты товаров от биоповреждений. Влияние ультразвука.

Химические факторы. Влияние кислотности среды на развитие Кислототолеранты. Щелочетолеранты.

Фунгиостатики. Бактерициды. Фунгициды. Дезинфекция. Действие химически ядовитых веществ на микробы. Неорганические вещества: соли газообразные вещества. Органические вещества: поверхностно-активные вещества, красители, фенолы, альдегиды, спирты, органические кислоты, эфиры, эфирные масла, смолы, дубильные вещества, летучие вещества.

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 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 (2 час.) Санитарно-показательные микроорганизмы.

седиментационный метод (метод оседания по Коху). Методика определения общего количества микроорганизмов в воздухе. Микробное число. Число санитарно-показательных бактерий. Санитарно-гигиенические требования к 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.

Облигатная и факультативная микрофлора. Микрофлора поверхности кожи.

Микрофлора полости рта. Микрофлора органов дыхания. Микрофлора желудочно-кишечного тракта. Санитарно-гигиенические 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.

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.

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 (2 час.) 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 Морфологические, физиологические особенности и свойства клубеньковых бактерий (специфичность, вирулентность), значение в природе и практике 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 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 денитрификация - ее причины, химизм, меры борьбы.

Тема 9. Участие микроорганизмов в круговороте серы, фосфора, органической серы. Сульфофикация – химизм процесса, характеристика 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.

РАЗДЕЛ II. САНИТАРНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

Тема 10. Санитарно-гигиенические требования к содержанию Санитария и гигиена в торговле.

Санитарные требования к территории.

Санитарно-гигиенические требования к содержанию территории.

Органолептические показатели питьевой воды.

Санитарные требования к вентиляции, отоплению и освещению.

Санитарные требования к планировке, устройству предприятий.

Тема 11. Санитарные требования к оборудованию, инвентарю, Санитарные требования к оборудованию, инвентарю, посуде.

Санитарно-гигиенические требования к содержанию оборудования и инвентаря. Дезинфекция. Дезинсекция. Дератизация.

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

продовольственной торговли.

Тема 12. Санитарно-гигиенические требования к транспорту и таре Санитарно-гигиенические требования к транспорту и таре для перевозки товаров.

Тема 13. Личная гигиена работников предприятий торговли (1 час.) Личная гигиена. Санитарные требования к содержанию кожи тела и рук. Содержание полости рта. Санитарная одежда.

документация.

Тема 14. Санитарно-гигиеническая экспертиза пищевых продуктов Органолептические исследования. Физико-химические исследования.

Бактериологические исследования. Фитосанитарная экспертиза.

Технологическая экспертиза. Медицинская экспертиза. Ветеринарносанитарная экспертиза. Экологическая экспертиза.

Санитарно-пищевое законодательство и организация санитарнопищевого надзора.

1.3.5. ТЕМАТИКА 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 коллок. 1.3.6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Темы для самостоятельного изучения:

1. Вироиды и прионы - их особенности и значение.

2. Краткая классификация микроорганизмов по Берги.

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

Конститутивные и индуцированные ферменты.

4. Влияние различных видов лучистой энергии на жизнедеятельность микроорганизмов: рентгеновское излучение, УФ-лучи, видимый свет, ИК-излучение, радиоволны, ионизирующее излучение. Практическое использование. Радуризация. Влияние ультразвука.

5. Синтез антибиотиков. Историческая справка. Продуценты антибиотиков:

бактерии, плесневые грибы, актиномицеты, антибиотики животного и растительного происхождения.

6. Санитарные требования к мелкорозничной сети. Санитарные требования к мини-рынкам.

1.3.7. ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ 1. Предмет, цели и задачи микробиологии.

2. Методы изучения микроорганизмов.

3. Этапы развития микробиологии: описательный, физиологический, биохимический. 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 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.

цитоплазматической мембраны, цитоплазмы, мезосом, рибосом, нуклеоида, плазмид.

10. Цитоплазматические включения - их состав и значение. Включения, приспособительное значение. Запасные вещества.

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 (морфологические, культуральные, физиологические, генетические, биохимические, экологические и др.). 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 человека.

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.

20. Вирусы. История открытия. Структура и свойства вирусов. Репродукция вирусов и их роль в природе.

21. Фаги. Строение и размножение бактериофагов. Взаимодействие фагов с клеткой хозяина. Практическое использование фагов.

22. Вироиды и прионы - их особенности и значение.

23. Понятие о метаболизме. Конструктивный и энергетический обмены.

24. Ферменты микроорганизмов: химическая природа, механизм действия, Конститутивные и индуцированные ферменты.

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

микроорганизмов. Механизмы поступления питательных веществ в клетку: пассивная диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт.

Тургор, плазмолиз, плазмоптис, осмос, диффузия.

Сапрофиты и паразиты. Паратрофия, миксотрофия, метилотрофия, синтрофия. Литотрофы и органотрофы. Фотосинтез и хемосинтез у микроорганизмов.

28. 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.

29. Брожение. Химизм и энергетика. Основные типы брожений. Сходства и отличия процессов дыхания и брожения. Эффект Пастера. Практическое значение процессов брожения.

30. Оксигенный и аноксигенный фотосинтез.

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

32. Влияние температуры на жизнедеятельность микроорганизмов.

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

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

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

ацидофилы). Практическое использование.

36. Влияние различных видов лучистой энергии на жизнедеятельность микроорганизмов: рентгеновское излучение, УФ-лучи, видимый свет, ИК-излучение, радиоволны, ионизирующее излучение. Практическое использование. Радуризация. Влияние ультразвука.

фунгиостатическое, бактерицидное, бактериостатическое действие.

Практическое использование.

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

39. Влияние биологических факторов на развитие и жизнедеятельность ассоциативных взаимоотношений: метабиоз, мутуализм, синтрофия, взаимоотношений: паразитизм, антагонизм, антибиоз, аменсализм.

качественный состав микроорганизмов в почве. Санитарнопоказательные микроорганизмы.

41. Микрофлора воздуха, ее количественный и качественный состав.

Санитарно-показательные микроорганизмы.

42. Микрофлора воды. Сапробность. Зоны сапробности. Самоочищение воды. Санитарно-показательные микроорганизмы.

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

44. Общая схема круговорота углерода в природе и роль микроорганизмов в этом процессе.

45. Молочнокислое брожение. Типы брожения. Химизм процессов, возбудители, их распространение в природе. Значение процесса в природе и деятельности человека.

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

47. 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.

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

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

50. 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.

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

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

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

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

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

56. Азотфиксирующие микроорганизмы: аэробные и анаэробные, свободноживущие и симбиотические. Их биологические особенности.

Значение и практическое использование.

57. Аммонификация белковых веществ. Химизм процесса в аэробных и физиологические особенности. Роль и практическое использование процесса.

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

морфологические и физиологические особенности. Значение процесса в природе и деятельности человека.

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

61. Роль микроорганизмов в круговороте серы. Химизм процессов.

Характеристика серобактерий. Значение превращений серы в природе и практике человека.

62. Микробиологические превращения железа. Химизм процессов.

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

63. Роль микроорганизмов в превращении соединений фосфора. Химизм процессов. Возбудители, их морфологические, физиологические особенности. Роль процессов в природе и практике человека.

64. Классификация питательных сред по происхождению, по консистенции, по назначению: обычные, специальные, элективные, дифференциальнодиагностические. Виды уплотняющих веществ.

65. Сущность различных способов стерилизации, пастеризации, дезинфекции. Аппаратурное оформление и режимы. Использование в практике человека.

66. Техника посева микроорганизмов из воздуха. Определение общего микроорганизмов.

67. Методы количественного определения микроорганизмов в воздухе.

Аспирационный и седиментационный методы.

68. Пересев микроорганизмов, получение чистых культур.

69. Устройство светового микроскопа: оптическая и механическая системы.

70. Техника приготовления фиксированных препаратов.

71. Методы окраски микроорганизмов. Окрашивание препаратов по Граму.

72. Фиксация, типы фиксации.

73. Техника микроскопирования микроорганизмов.

74. Изучение микроорганизмов в живом состоянии. Метод «висячая капля», «раздавленная капля».

75. Устройство бактериологической лаборатории. Правила поведения.

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

77. Санитарные требования к водоснабжению и канализации.

Органолептические показатели питьевой воды.

78. Санитарные требования к вентиляции, отоплению и освещению.

79. Санитарные требования к планировке, устройству предприятий.

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

81. Дезинфекция. Дезинсекция. Дератизация.

82. Санитарные требования к приему и хранению товаров. Прием пищевых продуктов. Хранение товаров.

продовольственной торговли.

84. Санитарно-гигиенические требования к транспорту и таре для перевозки товаров.

85. Санитарные требования к содержанию кожи тела и рук. Содержание полости рта. Санитарная одежда.

86. Профилактические медицинские обследования и санитарная документация.

87. Санитарно-гигиеническая экспертиза пищевых продуктов:

органолептические, физико-химические, бактериологические исследования, фитосанитарная, технологическая, медицинская, ветеринарно-санитарная, экологическая экспертизы.

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

К сдаче экзамена допускаются студенты, выполнившие учебный план:

посетившие лекции данного курса, выполнившие все лабораторные работы и защитившие их, выполнившие все работы промежуточного контроля знаний, самостоятельные и контрольные работы на положительную оценку. Студент на момент сдачи экзамена не должен иметь неудовлетворительных оценок.

При наличие пропусков и неудовлетворительных оценок данные темы пропущенных занятий должны быть отработаны: выполнены лабораторные работы, проведены преподавателем устные собеседования по пропущенным темам.

экзаменационным билетам, утвержденным на заседании кафедры.

Программные вопросы доводятся до сведения студентов за месяц до экзамена. Экзамен сдается устно. На подготовку по билету отводится один академический час. При подготовке студент может пользоваться таблицами, плакатами, другим наглядным материалом по дисциплине. При оценке ответа оценивается не только качество теоретических знаний, но и уровень владения терминологией, умение делать выводы, а также работа студента в течение семестра.

Оценка «отлично» ставится, если студент показал свободное владение теоретическим материалом, владение микробиологической терминологией, знание механизмов процессов, протекающих в микробной клетке, роли микроорганизмов в природе и в практике человека. Допускается 1- небольшие ошибки, исправленные при указании преподавателя.

Оценка «хорошо» ставится, если студент достаточно полно освещает материал экзаменационного билета. Умеет записывать уравнения микробиологических процессов, но недостаточно полно освещает их механизм, пользуется номенклатурой, знает основные морфологические и физиологические характеристики отдельных групп микроорганизмов, но допускает при ответе неточности. Допускается 1-2 ошибки.

Оценка «удовлетворительно» ставится при знании основных понятий, определений, но студент затрудняется в характеристике основных групп микроорганизмов, в раскрытии механизмов протекания процессов их жизнедеятельности, недостаточно владеет номенклатурой и терминологией, неполно излагает теоретический материал, допускает существенные ошибки в ответе.

Оценка «неудовлетворительно» ставится при отсутствии ответа на экзаменационные вопросы или при проявлении студентом слабых, неполных, отрывочных знаний, при неумении использовать микробиологическую терминологию.

Преподаватель имеет право для выяснения полноты знаний студента задавать дополнительные вопросы не только по экзаменационному билету, но и по всему программному материалу.

Прием и пересдача экзамена осуществляется на основании Положения о курсовых зачетах и экзаменах АмГУ.

Основная:

1. Гусев М.В. Микробиология: Учебник для студ. биол. специальностей вузов / М.В. Гусев, Л.А. Минеева. 4-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2003. 464 с.

2. Шильникова В.К., Ванькова А.А., Годова Г.В. Микробиология. М.:

Дрофа, 2006. 268 с.: ил.

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. Лескова С.А. Лабораторный практикум по микробиологии: Учебное пособие. Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2004.

5. Градова Н.Б., Бабусенко Е.С., Горнова И.Б. Лабораторный практикум по общей микробиологии. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Де Ли принт, 2004.

144с.

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

Академия. 2005. 604 с.

Дополнительная:

1. Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология.

Учебник. Для студентов мед. вузов. М.: МИА, 2005. 734 с.

2. 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.: ил.

3. Трушина Т.П. Микробиология, гигиена и санитария в торговле. Ростов н/Д: Феникс, 2000. 320 с.

4. Мармузова Л.В. Основы микробиологии, санитарии, гигиены в пищевой промышленности. Уч. пособие для нач. проф. Образования. М.: ИРПО;

Изд. центр «Академия», 2000. 136 с.

5. Поздняковский В.М. Гигиенические основы питания, безопасность пищевых продуктов. Учебник. Новосибирск. 2002.

6. Ивчатов А.Л., Малов В.И. Химия воды и микробиология. Учебник. М.:

ИНФРА-М. 2006. 217 с.

7. Лукомская К.А. Микробиология с основами вирусологии: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биол. и хим. спец. М.: Просвещение, 1987.

192 с.: ил.

2. ГРАФИК САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

3, 7 Изучение морфологии бактерий. Дифференциальные способы окраски. Конспект, заслушивание на систематика микроорганизмов природа, механизм действия, классифи- заслушивание на коллоквиуме систематика микроорганизмов справка. Продуценты антибиотиков: заслушивание на лабораторной 9 Морфология, физиология, Влияние различных видов лучистой Конспект (таблица), систематика микроорганизмов энергии на жизнедеятельность микро- заслушивание на лабораторной 16 Роль микроорганизмов в Санитарные требования к мелкорозничной Конспект круговороте углерода и азота в сети. Санитарные требования к миниприроде рынкам.

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ

ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

Занятие 1. Организация, оборудование и правила работы в микробиологической лаборатории. Устройство микроскопа (2 часа) Вопросы для изучения:

1. Организация, оборудование бактериологической лаборатории.

2. Правила работы и поведения в микробиологической лаборатории.

3. Устройство микроскопа. Работа с иммерсионной системой. Техника микроскопирования.

4. Рассмотреть готовые микропрепараты с помощью сухого и иммерсионного объективов.

Методы приготовления препаратов микроорганизмов. (2 часа) Вопросы для изучения:

1. Морфологические типы бактерий.

2. Строение бактериальной клетки. Характеристика основных структур.

3. Изучение методов приготовления микробиологических препаратов:

- метод раздавленной капли;

- метод фиксированных окрашенных препаратов.

4. Простые и сложные методы окраски.

5. Приготовить фиксированные окрашенные препараты бактерий, рассмотреть под иммерсией, картинку зарисовать.

1. Укажите организмы, которые относятся к прокариотам:

а) клетки которых не имеют оформленного ядра б) одноклеточные организмы в) клетки которых содержат одно или несколько ядер 2. Укажите прокариотические организмы:

3. Укажите единицы измерения размеров бактериальной клетки 4. Бактерии представляют собой:

а) одноклеточные организмы разной формы б) одноклеточные и колониальные организмы различной формы в) многоклеточные организмы 5. Укажите тип шаровидных бактерий в форме виноградных гроздей:

6. Укажите ряд органелл, характерных только для бактериальных клеток:

а) рибосомы, цитоплазма, мезосомы б) комплекс Гольджи, ЭПС, рибосомы в) ядро, митохондрии, пластиды г) хлоропласты, рибосомы, ядрышко 7. Какую функцию выполняют мезосомы в клетках прокариот:

а) впячивания ЦПМ, на которых локализованы дыхательные ферменты и фотосинтезирующие пигменты б) органеллы выделения в) места отложения в запас питательных веществ 8. Каков химический состав нуклеоида:

а) молекула ДНК б) молекула белка в) полисахариды 9. Укажите органы движения бактерий:

10. Укажите тип бактерий, покрытых жгутиками по всей поверхности клетки:

а) амфитрихи б) лофотрихи в) перитрихи г) монотрихи Вопросы для изучения:

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

2. Физиологические особенности мицелиальных грибов. Значение в природе и практике человека.

3. Способы размножения грибов: вегетативное, бесполое, половое. Примеры несовершенные грибы.

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

5. Систематика грибов. Основные представители высших грибов:

аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты. Их морфологические особенности, значение.

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

7. Приготовить прижизненные препараты плесневых грибов, дрожжей, рассмотреть в микроскоп, зарисовать микрокартинку.

1. Укажите надцарство, к которому относят плесневые грибы:

2. Укажите название науки о распределении живых организмов (Р, Ж, м/о) по систематическим категориям в зависимости от сходных признаков:

3. Укажите структуры, нехарактерные для клеток грибов:

4. Укажите название кефирного грибка, который используют в производстве кефира, кумыса, кормовых дрожжей с источником витамина А:

5. Совершенные грибы отличаются от несовершенных грибов:

а) способностью к половому размножению;

б) неспособностью к половому размножению;

в) наличием несептированного многоядерного мицелия;

г) наличием септированного одноядерного мицелия.

6. Укажите характерную особенность мицелия грибов рода Мucor:

а) наличием одноклеточного многоядерного мицелия;

б) наличием многоклеточного одноядерного мицелия в) грибы этого рода мицелия не имеют 7. Укажите признак, который не относится к физиологическим:

а) способ получения энергии в) отношение к температуре б) способность к спорообразованию г) тип питания 8. Укажите тип брожения, осуществляемый дрожжами, которые развиваются на сахаристых средах без доступа кислорода:

б) уксуснокислое брожение г) маслянокислое брожение 9. Какая группа микроорганизмов одновременно сочетает в себе признаки бактерий и грибов:

10. Для получения каких веществ используют микроскопические грибы:

Занятие 4. Морфология, физиология, систематика микроорганизмов Вопросы для изучения:

микроорганизмов в природе, в практической деятельности человека.

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

3. Характеристика основных морфологических типов бактерий.

4. Строение бактериальной клетки. Поверхностные, цитоплазматические структуры, цитоплазматические включения. Строение и выполняемые функции.

5. Рост и деление клетки. Спорообразование у бактерий.

6. Систематика микроорганизмов. Таксономические категории.

Определение, критерии вида. Штамм. Клон. Чистая и смешанная культуры. Номенклатура микроорганизмов.

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

8. Микроскопические грибы. Особенности строения тела гриба, клеточная организация, физиологические особенности, способы размножения.

Значение в природе и практике человека.

9. Систематика грибов. Основные представители низших и высших грибов, дрожжей, их морфологические особенности, значение.

10. Вирусы, фаги. История открытия. Структура и свойства, репродукция, их роль в природе и практике человека.

11. Понятие о метаболизме. Конструктивный и энергетический обмены.

Химический состав микроорганизмов. Органические и неорганические вещества, их биологическое значение.

12. Способы питания живых существ - голозойный и голофитный.

Механизмы поступления питательных веществ в клетку: пассивная диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт. Тургор, плазмолиз, плазмоптис, осмос, диффузия.

13. Типы питания микроорганизмов. Автотрофы и гетеротрофы. Сапрофиты и паразиты. Миксотрофия, метилотрофия, синтрофия. Литотрофы и органотрофы. Отношение микроорганизмов к источнику энергии:

фотосинтез и хемосинтез.

14. Способы получения энергии микроорганизмами. Дыхание, брожение, фотосинтез. Химизм и энергетика. Сходства и отличия процессов дыхания и брожения. Практическое значение процессов брожения.

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

Занятие 5. Питательные среды и методы стерилизации.

Посев микроорганизмов на питательные среды (2 часа) Вопросы для изучения:

1. Физиология микроорганизмов.

2. Питательные среды. Классификация питательных сред по происхождению, консистенции, назначению.

3. Методы стерилизации посуды и питательных сред.

4. Посев микроорганизмов из воздуха по методу Коха.

5. Приготовить накопительную культуру бактерий, разлагающих целлюлозу в аэробных и анаэробных условиях.

1. Укажите название напряженного состояния клетки с нормальной концентрацией веществ:

2. Укажите название процесса самопереваривания микробной клетки:

3. Укажите название группы микроорганизмов, которая для синтеза органических веществ получает углерод и азот из неорганических соединений:

4. Укажите название процесса медленного проникновения жидкости и растворенных в ней веществ через полупроницаемую мембрану:

5. Укажите название группы микроорганизмов, для которых кислород воздуха губителен:

а) факультативные аэробы в) факультативные анаэробы 6. Укажите количество воды, входящее в состав клеток микроорганизмов:

7. Укажите название ферментов, которые участвуют в превращении белков:

8. Укажите название холодолюбивых микроорганизмов:

9. Укажите название микроорганизмов, нормально развивающихся при высоких концентрациях хлорида натрия:

10. Укажите название взаимоотношений организмов разных видов, приносящее им взаимную пользу; они совместно развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности:

Занятие 6. Количественный учет бактерий в воздухе.

Вопросы для изучения:

1. Распространение микроорганизмов в природе.

2. Методы обнаружения микроорганизмов в воздухе.

3. Методика определения общего количества микроорганизмов в воздухе.

4. Характеристика исследуемых колоний.

5. Техника выделения чистых культур микроорганизмов.

1. Укажите неблагоприятную среду обитания для микроорганизмов:

2. Укажите название микроорганизмов, которые не характерны для глубинных слоев почвы:

а) Clostridium sporogenes в) Clostridium putrificum 3. Укажите явления, которые снижают численность микроорганизмов в воздухе:

а) выпадение дождя и снега в) зеленые насаждения 4. Укажите состав аэробной сапрофитной микрофлоры загрязненных водоемов:

а) кокковые формы (~80%) в) бесспоровые палочки (~80%) б) кокковые формы (~20%) г) бесспоровые палочки (~20%) 5. Укажите название части водоёма, в которой выражены процессы анаэробного сбраживания ВМС, сопровождающиеся выделением H2S, NH3, CH4 и других ядовитых веществ. В 1 мл воды содержится более млн бактерий, преобладают анаэробные виды рода Clostridium и обязательно гнилостные бактерии, бактерии группы кишечной палочки:

6. Степень биологического загрязнения воды оценивают:

б) коли-индексом г) числом санитарно-показательных бактерий 7. Укажите название сточных вод, используемых населением для своих нужд:

8. Водопроводная вода считается сомнительной при содержании в 1 мл:

9. Укажите название микроорганизмов, нехарактерных для микрофлоры желудочно-кишечного тракта здоровых людей:

а) бифидобактерии, лактобациллы в) Clostridium perfringens б) энтерококки, Е. соli г) вибрионы, спириллы, спирохеты 10. Укажите название питательной среды по происхождению, которая представляет собой естественный продукт (молоко, яйцо, овощи):

Занятие 7. Аэробное и анаэробное разложение целлюлозы (2 часа) Вопросы для изучения:

1. Участие микроорганизмов в круговороте углерода в природе.

2. Аэробное разложение целлюлозы.

3. Анаэробное разложение целлюлозы.

4. Приготовить фиксированные окрашенные препараты микроорганизмов, разрушающих целлюлозу, рассмотреть под иммерсией, зарисовать микрокартинку.

5. Приготовить накопительную культуру уксуснокислых бактерий.

Укажите номера правильных ответов, характеризующих спиртовое брожение (и других типов брожения).

1. Возбудителями брожения являются настоящие дрожжи.

2. Возбудители брожения могут накапливать в клетках крахмалоподобное вещество - гранулёзу.

3. Возбудителями брожения являются плесневые грибы.

4. Возбудители брожения отличаются высокой степенью устойчивости к кислотам и могут накапливать в субстрате до 11,5 % кислоты.

5. Различают культурные и дикие возбудители данного типа брожения.

6. Возбудители способны приживаться в кишечнике человека, играя роль антагонистов гнилостных бактерий.

7. Добавление гидросульфита натрия к бродящей жидкости приводит к образованию значительных количеств глицерина.

8. Возбудителями брожения являются палочки Дельбрюка, ароматобразующие стрептококки, капустная палочка.

9. Это брожение является окислительным процессом.

10. Возбудители не способны сбраживать крахмал, так как у них отсутствуют амилолитические ферменты.

11. В щелочной среде при брожении преобладает выход бутилового спирта и ацетона.

12. Возбудители брожения являются факультативными анаэробами и при достаточном количестве кислорода усиленно размножаются.

13. По отношению к температуре возбудителей данного типа брожения принято делить на верховые и низовые расы.

14. Возбудители брожения хорошо переносят высушивание. Конечный продукт брожения используется в фармацевтической промышленности, в том числе при переливании крови.

15. C2Н5ОН + О2 СН3-СООН + Н2О + 487 кДж 16. С6Н12О6 2СН3-СН2-ОН + 2СО2 + 118 кДж 17. 2С6Н12О6 + 3О2 2С6Н8О7 + 4Н2О 18. С6Н12О6 СН3-СН2-СН2-СООН + 2СО2 + 2Н2 + 63 кДж 19. С6Н12О6 2СН3-СНОН-СООН + 94 кДж Занятие 8. Уксуснокислое брожение (2 часа) Вопросы для изучения:

1. Уксуснокислое брожение.

2. Приготовить фиксированные окрашенные препараты уксуснокислых бактерий, рассмотреть под иммерсией, зарисовать микрокартинку.

Занятие 9. Роль микроорганизмов в круговороте углерода и азота Вопросы для изучения:

1. Общая схема круговорота углерода в природе и роль микроорганизмов в этом процессе.

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. Химизм процессовв аэробных и анаэробных условиях, 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 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.

Тема: Введение. Предмет «Основы микробиологии».

1. Предмет и задачи микробиологии.

2. Значение микроорганизмов в природе и для человека.

3. Методы изучения микроорганизмов.

4. История развития микробиологии.

Термин «микробиология» происходит от трех греческих слов: micros – малый, bios – жизнь, logos – учение.

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:

1. Углубленное изучение молекулярной организации и метаболизма м/о.

2. Микробиологический синтез ценных продуктов.

3. Изыскание эффективных средств борьбы с вредными м/о.

2. Значение микроорганизмов в природе и для человека 1. Участие в круговороте биогенных элементов.

2. Санитары планеты.

3. Участие в геохимических процессах, в формировании месторождений полезных ископаемых.

4. В образовании плодородных почв.

5. Участие в разложении ксенобиотиков.

6. Промышленное производство органических кислот, ацетона, спиртов, витаминов, аминокислот, кормового белка, ферментов, антибиотиков, стимуляторов роста растений.

7. В пищевой промышленности – виноделие, пивоварение, хлебопечение, производство кисломолочных продуктов, квашении овощей.

8. В легкой и кожевенной промышленности.

9. Возбудители болезней Ч, Ж, Р.

10. Возбудители порчи пищевых продуктов и непродовольственных товаров.

1. Бактериоскопический (микроскопический) – позволяет в изготовленных препаратах под микроскопом изучать форму, размер, строение, отношение к окраске, подвижность м/о.

2. Бактериологический – предусматривает посев м/о на питательные среды, изолирование отдельных видов друг от друга и изучение характера роста чистых культур на плотных или жидких питательных средах.

3. Биохимический – позволяет определить принадлежность выделенного м/о к определенному роду, виду по его биохимической (ферментативной) активности или выяснить роль м/о в круговороте веществ в природе.

4. Биологический – позволяет отделить патогенных для Ч, Ж, Р микробов от сапрофитных. Он проводится путем заражения экспериментальных Ж или Р микроорганизмами, выделенными в чистую культуру.

5. Серологический – основан на идентификации выделенных микробов по их антигенной структуре с помощью антител, содержащихся в иммунных сыворотках.

1. Описательный период – работы и достижения А. Кирхнера, А.

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

Тереховского.

2. Физиологический период – работы и достижения Л. Пастера, Р.

Коха, И.И. Мечникова, Н.Ф. Гамалея, С.Н. Виноградского, В.Л.

Омелянского, Д.И. Ивановский, 3. 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.

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.

1. Положение микроорганизмов в системе живого мира.

Все живые существа на Земле, имеющие клеточное строение, делятся на два типа: прокариоты и эукариоты. К прокариотам относится только архебактерии.

К эукариотам относятся три царства: животные, растения; грибы.

Вирусы, не имеющие клеточного строения, входят в третье надцарство - акариоты.

Характерные особенности прокариот и эукариот Прокариоты - бактерии и сине-зеленые водоросли.

Отличительные особенности: одна внутренняя полость, образуемая элементарной мембраной; наличие функционально специализированных структур, не изолированных от цитоплазмы мембраной; отсутствие органелл, типичных для эукариот; наличие дифференцированного ядра; строение жгутиков иное, чем у эукариот, клеточная стенка из пептидогликана.

Эукариоты - грибы, водоросли и простейшие.

Отличительные особенности: наличие вторичных полостей, дифференцированного ядра, клеточных структур, ограниченных элементарными мембранами.

Для измерения м/о применяют такие единицы как микрометр (мкм) и нанометр (нм).

Величина бактерий измеряется в мкм, вирусов – в нм.

Для изучения микроорганизмов используют световые и электронные микроскопы.

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

По форме клеток бактерии подразделяют на следующие группы:

Шаровидные или кокки – характеризуются отсутствием подвижности и способности к спорообразованию. В зависимости от характера деления и прочности сцепления различают: монококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцины, стафилококки.

Палочковидные бактерии – имеют вытянутую форму, различаются по величине и расположению клеток. По способности к спорообразованию бактерии делят на: бактерии, бациллы, клостридии. Для ряда палочковидных бактерий характерен плеоморфизм – изменение формы в процессе развития.

Извитые формы бактерий – вибрионы, спириллы, спирохеты.

Бактерии, образующие выросты - простеки.

Нитевидные бактерии встречаются среди представителей различных физиологических групп.

Поверхностные структуры – это структуры, расположенные снаружи от ЦПМ: клеточная стенка (сферопласты, протопласты, L-формы), капсулы, слизистые слои, чехлы. Химический состав структур, выполняемые функции.

Ворсинки (фимбрии, пили). Химический состав, функция.

Жгутики. Химический состав, функция жгутиков. Расположение жгутиков: монотрихи, амфитрихи, лофотрихи, перитрихи.

Цитоплазматические структуры: цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, мезосомы, нуклеоид, рибосомы, плазмиды. Химический состав структур, выполняемые функции.

Цитоплазматические включения:

- активно функционирующие структуры: хлоросомы, карбоксисомы, фикобилисомы;

- продукты клеточного метаболизма;

- включения приспособительного значения – магнитосомы, аэросомы;

- запасные вещества – полисахариды, липиды, полипептиды, полифосфаты, сера, карбонат кальция.

Химический состав структур, выполняемые функции.

Таксисы - направленное передвижение бактерий в ответ на действие раздражителя называют. Химические вещества, вызывающие таксисы:

инертные, эффекторы (аттрактанты, репелленты). В зависимости от фактора различают: хемотаксис, фототаксис, магнитотаксис, вискозитаксис.

Рост – это физиологический процесс, в ходе которого увеличиваются размеры и масса клетки. Рост клетки не беспределен. После достижения критических размеров клетка подвергается делению.

Типы деления: равновеликое бинарное поперечное деление (путем образования поперечной перегородки, путем перетяжки, множественное деление), почкование (неравновеликое бинарное деление). Деление кокков, стрептококков, стафилококков, сарцин.

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.

Морфологические особенности спор: невысокое содержание свободной воды в цитоплазме, плотная многослойная оболочка, наличие запасных веществ, специфических веществ, высокая жизнеспособность.

Свойства спор. Отношение к физическим факторам: высоким и низким температурам, высушиванию, облучению. Отношение к химическим факторам: действию химических веществ.

Физиологические особенности прорастание спор.

Другие покоящиеся клетки: цисты, экзоспоры, специализированные клетки.

1. Основные принципы классификации микроорганизмов.

2. Номенклатура микроорганизмов.

3. Краткая характеристика отдельных групп бактерий 4. Вирусы.

5. Бактериофаги.

6. Классификация грибов.

1. Основные принципы классификации микроорганизмов Систематика или таксономия – наука о распределении Ж, Р, м/о по систематическим категориям в зависимости от сходных признаков, а также установление родственных связей между ними.

Филогенетическая (естественная) классификация, фенетическая (искусственная) классификация.

Для классификации родственных м/о используют таксономические категории: домен, царство, отделы, класс, порядок, семейство, род, вид.

Наименьшей основной единицей классификации является вид.

Вид – совокупность родственных организмов, имеющих единое происхождение и генотип, сходных по морфологическим, физиологическим биохимическим признакам, по антигенному составу, приспособленных к определенной среде обитания.

Штамм – м/о одного вида, выделенные из разных природных сред обитания или из одной среды, но в разное время.

Клон – это культура м/о, полученная из одной клетки.

Совокупность м/о, состоящую из особей одного вида, называют чистой культурой, а из особей разных видов – смешанной культурой.

Под идентификацией понимают принадлежность м/о к определенному виду и роду. Для определения рода и вида м/о учитывают совокупность:

морфологических, физиологических, биохимических, серологических, экологических, генетических, культуральных признаков.

Международного кодекса номенклатуры бактерий, введенного с 1 января 1980 г, они едины во всех странах мира.

В соответствии с принятыми в биологии правилами название бактерий дается на латинском языке и состоит из двух слов: первое слово обозначает род; второе слово обозначает вид. Бинарная номенклатура введена в году Карлом 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 м/о, или фамилию ученого, открывшего м/о, или в честь которого названа бактерия, а также особый отличительный признак.

Видовое название – источник местонахождения, происхождения м/о или название вызываемого процесса или заболевания, цвета колонии.

В нашей стране используют следующие системы классификации:

1. Берги Д.Х. «Определитель бактерий» 1997 г.

2. Красильникова Н.А. «Определитель бактерий и актиномицетов» 1949г.

Основная идея классификации по Берги – легкость и быстрота идентификации бактерий (фенетическая классификация). Ценность Определителя в том, что он представляет наиболее полную сводку известных бактерий и самое современное пособие для их идентификации. Данный определитель считается общепринятым, международным. В нем описано и систематизировано более 1500 видов м/о.

3. Краткая характеристика отдельных групп бактерий Морфологические, физиологические особенности спирохет, скользящих бактерий, актиномицетов, микоплазм. Распространение в природе. Роль в природе и практике человека.

внутриклеточных паразитов, способных размножаться только в клетках живых организмов.

Вирусы были открыты в 1892 г Д.И. Ивановским при изучении причин гибели табака от мозаичной болезни.

Размеры вирусов измеряются 15-350 нм. Размер вирусов определяют:

по размеру пор фильтров, по скорости осаждения, при помощи электронных фотографий.

Форма вирусов: палочковидная, сферическая, кубовидная, булавовидная.

Характерные особенности вирусов: 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 н/к; проходят через бактериальные фильтры;

внутриклеточные паразиты; не растут на искусственных питательных средах, а только в организме восприимчивого к ним хозяина.

Химический состав: представляют нуклеопротеиды и состоят из н/к и белков. В состав вируса входит только один тип н/к: ДНК или РНК.

Вирусы размножаются путем синтеза вирусной нуклеиновой кислоты и специфических вирусных белков.

Устойчивость вирусов к внешним воздействиям: инактивация при высокой температуре, легко переносят высушивание и низкие малоустойчивы ко многим антисептикам, УФ лучам, R*.

Специфичность вирусов к выбору хозяина: вирусы растений или рыб не могут поражать клетки млекопитающих и наоборот.

Вирусы вызывают болезни человека, животных, растений.

Фаги – облигатные паразиты м/о, вызывающие их растворение.

Различают: бактериофаги – вирусы бактерий; актинофаги – вирусы цианобактерий.

Строение фага:

1. Многогранная головка – имеет белковую оболочку, внутри головки – ДНК или РНК.

2. Отросток – представляет белковую полую трубочку.

3. Стержень оканчивается базальной пластинкой с выростами нитями.

Воздействие фага на бактерию происходит в несколько стадий:

адсорбция фага на бактерии, проникновение ДНК из головки фага по каналу в бактерию, растворение клеточной стенки бактерии и её гибель, освобождение зрелых фагов.

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).

Общая морфологическая характеристика Вегетативное тело большинства грибов представляет грибницу или мицелиальными. Отдельные виды грибов не имеют мицелия.

По характеру роста различают субстратный мицелий и воздушный мицелий. Мицелий высших грибов – многоклеточный (септированный), у низших – одноклеточный (несептированный).

Строение грибной клетки Краткая характеристика основных органелл грибной клетки и выполняемые функции: клеточная стенка, ЦПМ, цитоплазма, ЭПС, аппарат Гольджи, митохондрии, рибосомы, лизосомы, ядро, вакуоли.

Способы размножения грибов: вегетативное, бесполое (почкование, фрагментация, спорообразование), половое.

Совершенные грибы размножаются бесполым и половым путем.

Несовершенные грибы не способны к половому размножению.

Многие грибы при наступлении неблагоприятных условий способны образовывать покоящиеся стадии в виде склероциев и хламидоспор.

Физиологические особенности грибов: способность развиваться при низкой влажности субстрата, при низких температурах, поражают товары, имеющие кислую реакцию среды, споры грибов устойчивы к высушиванию, высокая проникающая способность спор, наличие богатого ферментативный аппарат.

Систематика грибов Систематика грибов постоянно претерпевает изменения, что затрудняет определение места грибов среди живых организмов, их классификацию.

Краткая характеристика некоторых классов и представителей грибов.

I. Фикомицеты: хитридиомицеты (Olpidium brassikae, Synchytrium endobioticum); оомицеты (Phitophthora infestans, Plasmopara); зигомицеты (Mucor, Rhizopus, Thamnidium).

II. Аскомицеты: Aspergillus, Penicillium, дрожжи (род Saccharomyces), Endomyces (Oidium) lactis.

III. Базидиомицеты – трутовики, домовые грибы, головневые грибы, ржавчинные грибы.

IV. Дейтеромицеты: Alternaria, Cladosporium, Catenuaria, Fusarium, Botrytis, Monilia, Fosia, Trichoderma, Stemphilium, Candida, Rhodotorula, Torulopsis.

1. Понятие о метаболизме.

2. Химический состав микробной клетки.

3. Питание микроорганизмов.

3.1. Механизмы поступления питательных веществ в клетку;

3.2. Типы питания м/о.

4. Способы получения энергии.

5. Отношение м/о к молекулярному кислороду.

6. Использование знаний о дыхании в практической деятельности.

7. Рост и размножение бактерий.

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 обеспечивает воспроизводство всего клеточного материала. Обмен веществ включает два типа процессов:

- анаболизм (биосинтез);

- катаболизм (энергетический обмен).

1. Катаболизм (энергетический обмен, распад) – это комплекс процессов расщепления пищевых веществ на более простые, в результате выделяется энергия:

У м/о различают основные формы катаболизма – брожение и дыхание (аэробное и анаэробное). При брожении наблюдается неполный распад органических веществ с высвобождением незначительного количества энергии и накоплением конечных продуктов богатых. При аэробном дыхании происходит полное окисление органических веществ с выходом большого количества энергии и образованием бедных энергией конечных продуктов – СО2 и Н2О. Энергия аккумулируется в виде АТФ.

2. Анаболизм (биосинтез) – синтез сложных веществ из полученных низкомолекулярных соединений:

аминокислоты белки моносахариды углеводы глицерин + высшие карбоновые кислоты жиры азотистые основания + сахар + Н3РО4 нуклеиновые кислоты взаимозависимости.

Элементный состав микробной клетки представлен:

- элементами-органогенами (90-97%): С, O, N, H, P, S;

- макроэлементами (3-10%): K, Na, Ca, Mg, Cl, Fe - микроэлементы (0,3-1%): Cu, Zn, Mn, Mo, I, B, Cr, Se.

Химический состав клетки м/о 1. Неорганические соединения Вода (80-90%). Функции: участвует в химических реакциях; является растворителем химических веществ; в поддержании осмотического давления;

является дисперсионной средой для коллоидов; участвует в процессах диссоциации электролитов.

Минеральные вещества - Na, K+, Ca2+, Mg2+; SO42-, CO32-, PO43-, Cl-.

Функции: регуляция осмотического давления; составная часть дыхательных ферментов (Fe, Cu, Co); активаторы ферментов (Fe, Mo); стимуляторы роста.

2. Органические соединения Белки (52% сухих веществ) – состоят из 20 аминокислот. Из специфических аминокислот – диаминопимелиновая и диаминомасляная.

Функции: строительный материал; запасные; ферменты.

Нуклеиновые кислоты – представлены ДНК (3-4%) и РНК (16%). ДНК образует нуклеоид и входит в состав плазмид; функция – хранение наследственной информации. РНК входит в состав рибосом, различают и-РНК, т-РНК, р-РНК, функция – биосинтез белка.

Углеводы (17%, у грибов до 60%) – в виде полисахаридов. Функции:

строительная; запасные питательные вещества; энергетическая.

Липиды (9%, у грибов, дрожжей до 40%) – жиры, жироподобные вещества, воски. Функции: строительная.

Пигменты – красящие вещества, содержатся в клеточном соке и обусловливают окраску м/о. Функции: роль хлорофилла; дыхательные пигменты; антибиотики; каротин - провитамин А.

3.1. Механизмы поступления питательных веществ в клетку Пища – это вещества, которые, попав в живой организм, служат источником энергии для процессов жизнедеятельности или материалом для построения составных частей клетки.

При голозойном способе питания живой организм захватывает или заглатывает плотные частицы пищи, которая переваривается в пищеварительном тракте. Этот способ характерен для животных.

При голофитном способе питания живые существа, не имеющие специальных органов для заглатывания и пищеварения, используют питательные вещества, всасывая их в виде небольших молекул из водного раствора. Данный способ свойственен растениям и м/о.

питательных веществ и воды в клетку и выведение продуктов обмена во внешнюю среду происходит через всю поверхность клетки.

ВМС м/о не могут поглощать и использовать непосредственно в обмене веществ. Крупные молекулы расщепляются на простые соединения экзоферментами, которые выделяют м/о в окружающую среду. Такое внешнее (внеклеточное) переваривание свойственно только м/о.

Проникновение веществ всегда осуществляется однотипно за счет осмоса и диффузии.

полупроницаемую мембрану.

Явление осмоса всегда возникает там, где есть два раствора с разной концентрацией веществ, разделенных между собой полупроницаемой мембраной. Движущей силой будет возникшее осмотическое давление – та энергия, с какой оба вещества будут стремиться выровнять свою концентрацию. Когда концентрация веществ по обе стороны станет одинаковой, то проникновение вещества прекращается.

В зависимости от концентрации веществ в окружающей среде микробная клетка может находиться в трех состояниях:

Тургор – если осмотическое давление внутри микробной клетки выше, чем в среде, то за счет притока воды из среды в клетке создается упругое напряжение. Цитоплазма плотно примыкает к клеточной стенке слегка растягивая её. Это состояние является нормальным и наиболее благоприятным для жизни клетки.

Плазмолиз – если м/о попадает в среду, осмотическое давление которой выше, чем в клетке, то цитоплазма отдает воду во внешнюю среду.

Питательные вещества в клетку не поступают, содержимое клетки уменьшается в объеме. Это приводит к обезвоживанию, цитоплазма отходит от клеточной стенки и сжимается в комочек.

Плазмоптис – явление обратное плазмолизу. Наступает при чрезмерно низком осмотическом давлении внешней среды. Когда вследствие высокой разности осмотических давлений цитоплазма быстро переполняется водой.

Это может привести к разрыву клеточной оболочки.

Выделяют несколько типов транспортных систем, при помощи которых питательные вещества проходят через ЦПМ.

Пассивная диффузия – процесс поступления воды и растворенных веществ через ЦПМ в цитоплазму клетки по градиенту концентрации (от большей концентрации к меньшей).

Облегченная диффузия – перенос веществ через ЦПМ осуществляется белками-переносчиками по градиенту концентрации.

Активный транспорт – перенос веществ пермеазными белками через ЦПМ в цитоплазму против градиента концентрации.

Перенос радикалов – углеводы транспортируются в клетку при помощи фосфотрансферазной системы переноса радикалов. Субстрат попадает внутрь клетки м/о в модифицированном виде – фосфатного эфира.

По источнику углерода:

Автотрофы – питаются подобно зеленым растениям. В качестве единственного источника углерода используют СО Гетеротрофы – подобно животным организмам питаются готовыми органическими веществами (одновременно источник углерода и энергии) и перестраивают их в вещества своих. Среди гетеротрофов различают:

Сапрофиты – живут за счет использования органических веществ животного и растительного происхождения.

Паратрофы – способны развиваться только в теле других организмов, питаясь органическими веществами, входящих в состав последних.

По источнику энергии:

Фототрофы – используют солнечную энергию.

Хемотрофы – используют энергию химических реакций окисления некоторых минеральных веществ.

По источнику донора электронов:

Литотрофы – используют неорганические доноры.

Органотрофы – получают энергию путем окисления органических веществ.

одновременно использует различные возможности питания: сразу окисляют органические и минеральные вещества или источником С одновременно могут служить СО2 и органическое соединение.

Метилотрофия – м/о, для которых источником энергии и С служат одноуглеродные соединения (метан, метанол, формиат, метиламин) или С1-использующие формы.

Брожение – эволюционно наиболее древний и примитивный способ получения энергии.

Брожение – окислительно-восстановительный процесс, приводящий к образованию АТФ, в котором окислителем и восстановителем служат органические соединения, образующиеся в ходе брожения.

Брожение вызывают облигатные или факультативные анаэробы и оно протекает в строго анаэробных условиях. Известно много типов брожения спиртовое, молочнокислое, маслянокислое – открыты Л. Пастером в 1860 г, хотя продукты были известны человеку с незапамятных времен. Каждый из них дает специфические конечные продукты и свойственен отдельной группе м/о. Многие виды брожения играют важную роль в хозяйственной деятельности.

Исходным субстратом в процессах брожения являются органические вещества – углеводы, спирты, органические кислоты, пурины, пиримидины.

Конечными продуктами брожений являются органические кислоты, спирты, ацетон, СО2, Н2. По выходу основного конечного продукта выделяют различные типы брожений: молочнокислое, спиртовое, маслянокислое, пропионовокислое.

2. Дыхание (биологическое окисление) – окислительновосстановительный процесс, идущий с образованием АТФ; роль доноров Н в нем играют органические или неорганические соединения, акцепторами Н в большинстве случаев служат неорганические соединения.

Если конечный акцептор Н – молекулярный О2, то дыхательный процесс называют аэробным дыханием. У некоторых м/о конечным акцептором Н являются нитраты, сульфаты, карбонаты – то говорят об анаэробном дыхании. Т.о., различия между аэробным и анаэробным дыханием заключается только в природе конечного акцептора электронов.

Аэробное дыхание присуще многим м/о. К ним относятся грибы, некоторые дрожжи, многие бактерии, водоросли. Есть как строгие аэробы, так и факультативные анаэробы. У факультативных анаэробов возможен синтез АТФ при брожении, а в присутствии О2 способ получения АТФ у них меняется – начинает осуществляться дыхание.

При дыхании:

При брожении:

В энергетическом отношении дыхание во много раз выгоднее брожения.

3. Фотосинтез – способ образования АТФ, при котором источником энергии служит свет. Фотосинтез свойственен цианобактериям, пурпурным и зеленым бактериям.

У растений, водорослей и цианобактерий донором при фотосинтезе бывает молекула Н2О, кислород которой выделяется в окружающую среду.

Такой фотосинтез называют кислородным или оксигенным.

В отличие от них пурпурные и зеленые бактерии (строгие анаэробы) не способны использовать воду как донор, их фотосинтез никогда не идет с образованием О2. Донорами служит Н2S, Н2 или органические соединения.

Такой фотосинтез называют бескислородным или аноксигенным.

5. Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду По отношению к кислороду м/о принято делить:

Облигатные аэробы (строгие, обязательные) – жизнедеятельность которых протекает за счет окисления веществ кислородом воздуха (палочка Коха, холерный вибрион, чудесная палочка ?).

Некоторые м/о этой группы не способны к росту при концентрации кислорода в окружающей среде равной 21%, но могут расти при незначительной концентрации кислорода (2%) – их называют микроаэрофилами (в почве, воде) (некоторые актиномицеты, спирохеты, Lactobacillus, Beggiatoa 0,6-6%).

Облигатные анаэробы – развиваются только в отсутствии О2 воздуха.

Строгие анаэробы не выносят присутствия минимального количества О2 и сразу погибают (Clostridium, Treponema, Methanobacterium).

Факультативные анаэробы (аэротолерантные) – могут жить как при доступе кислорода воздуха, так и в его отсутствии (нестрогие). Они получают энергию как при окислении веществ кислородом воздуха, так и за счет разложения органических веществ при отсутствии О2 (возможны разные типы метаболизма). Дрожжи, Bacillus, Escherichia, Serratia, Salmonella, Shigella, Staphylococcus.

6. Использование знаний о дыхании в практической деятельности В спиртовом брожении непосредственное участие принимают дрожжи.

Размножение дрожжей происходит при широком доступе О2, а брожение лучше протекает в анаэробных условиях. При аэрации спирта образуется на 30% меньше, чем без аэрации.

Путем регулирования газового состава воздуха можно управлять сохраняемостью некоторых видов плодов и овощей в хранилищах: [O2] уменьшается, но не ниже 2 % (иначе развиваются анаэробные бактерии), [CO2] увеличивается не более 8% (избыток вызывает заболевания и гибель).

Метод называется газовым хранением.

Рост – согласованное увеличение количества всех химических компонентов (белка, РНК, ДНК), ведущее к возрастанию размеров и массы клетки.

Размножение - это увеличение числа клеток м/о в популяции. М/о размножаются поперечным делением, почкованием.

Фазы цикла развития культуры бактерий 1. Начальная стадия развития – фаза задержки роста, лаг-фаза – включает период от посева бактерий на питательную среду до достижения максимальной скорости роста.

2. Фаза роста (экспоненциальная фаза) – по мере приспособления к среде бактерии начинают размножаться с возрастающей скоростью. Число клеток возрастает в геометрической прогрессии и достигает максимума.

3. Стационарная фаза – число жизнеспособных клеток перестает увеличиваться. Многие клетки продолжают делиться, но количество вновь образующихся клеток равно числу погибающих.

4. Фаза отмирания – характеризуется массовой гибелью клеток.

В описанных выше фазах развития м/о находятся в меняющихся условиях. Это непроточная или статическая культура (в среду не вносятся питательные вещества и не удаляются конечные продукты обмена).

В 50-е ХХ столетия разработан метод проточных (непрерывных) культур м/о. В хемостат или турбидостат, где выращиваются культура м/о, постоянно подается свежая питательная среда и параллельно выводятся продукты обмена и накапливающаяся биомасса микробов. Таким образом, создаются оптимальные условия для поддержания бактериальной культуры в фазе экспоненциального роста на неопределенно долгий период времени.

«Влияние условий окружающей среды на развитие микроорганизмов»

1. Физические факторы.

1.1. Влияние влажности среды.

1.2. Влияние температуры.

1.3. Влияние концентрации растворенных веществ.

1.4. Влияние давления.

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.

Потребность во влаге различных м/о колеблется в широких пределах.

Различают следующие группы м/о:

Гидрофиты – влаголюбивые (бактерии);

Мезофиты – средневлаголюбивые (дрожжи, мицелиальные грибы);

Ксерофиты – сухолюбивые.

Минимальная влажность среды, при которой возможно развитие - бактерий равна 20-30 %;

- для плесеней 11-13 % (в отдельных случаях 6% - хлопковое волокно).

Минимальная ОВВ - для грибов 70 %;

- для бактерий – 95 %.

ОВВ имеет важное значение при хранении и транспортировке товаров.