Рабочая программа дисциплины «микробиология» Код дисциплины по учебному плану опд. Ф. 9 для студентов специальности 020209. 65 «Микробиология»

Вид материала

Содержание

Темы лабораторных занятий
3.3. Тематика заданий для самостоятельной работы
3.4. Примерный список вопросов к экзамену

Подобный материал:

1 2 3 4

3.2. Темы семинарских занятий (не предусмотрены учебным планом)

Темы лабораторных занятий

1. Правила и техника безопасности при работе в микробиологической лаборатории. Микроскопия.

2. Методы микроскопического исследования микроорганизмов. Простые методы приготовления и окраски микроскопических препаратов. Приготовление препаратов живых микроорганизмов. Приготовление фиксированных окрашенных препаратов микроорганизмов.

3. Строение прокариотной клетки. Окраска бактерий по Граму. Выявление внутриклеточных включений, капсул.

4. Морфологически дифференцированные клетки прокариот.

5. Морфология прокариот.

6. Актиномицеты.

7. Микроскопические грибы.

8. Методы стерилизации.

9. Принципы приготовления питательных сред для культивирования микроорганизмов. Условия культивирования.

10. Идентификация прокариот.

11. Прямые методы количественного учета микроорганизмов.

12. Косвенные методы количественного учета микроорганизмов (определение количества микроорганизмов в почве, воздухе).

3.3. Тематика заданий для самостоятельной работы

Развитие отечественной микробиологии.
Открытие А. Флемингом пенициллина и С.А. Ваксманом стрептомицина.
Принцип работы светового микроскопа.
Красители, применяемые в практике микробиологических исследований.
Электронный микроскоп, его применение в микробиологии.
Подготовка биологических образцов для электронной микроскопии.
Особенности морфологии цианобактерий, микоплазм, хламидий, риккетсий.
Сходство и различие в организации клеток эукариот и прокариот. Отличительные особенности архебактерий.
Протопласты, сферопласты, L-формы.
Параспоральные включения Bacillus thuringiensis.
Процесс образования эндоспоры у спорообразующих бактерий.
Характеристика семейства Acetobacteriaceae.
Характеристика семейства Legionellaceae.
Характеристика семейства Neisseriaceae.
Методы определения числа бактерий и бактериальной массы.
Определение кинетических параметров роста культур микроорганизмов.
Накопительные, чистые, смешанные культуры микроорганизмов.
Условия культивирования микроорганизмов.
Формы спиртового брожения по К. Нейбергу.
Характеристика дрожжей, используемых в бродильном производстве
Использование дрожжей при производстве хлебопродуктов. Производство пива и вин.
Характеристика аноксигенных фототрофных бактерий. Эритробактерии и гелиобактерии.
Целлюлозоразрушающие бактерии.
Характеристика прокариот, осуществляющих анаэробное дыхание.
Синтез вторичных метаболитов.
Антибиотики: классификация по происхождению, химической структуре, механизмам действия.
Методы выявления антибиотиков и определение чувствительности микроорганизмов к антибиотическим препаратам.
Диссоциация бактерий.
Методы выявления вирусов.
Характеристика семейств ДНК- и РНК-содержащих вирусов.
Вироиды и прионы. Заболевания, вызываемые прион-протеинами.
Влияние излучений на микроорганизмы.
Влияние гидростатического давления на микроорганизмы.
Влияние тяжелых металлов на микроорганизмы.
Взаимосвязь микроорганизмов с позвоночными животными.
Нормальная микрофлора человека.
Разнообразие патогенных микроорганизмов.
Факторы патогенности и стратегии паразитизма.
Микробиологические способы получения индивидуальных веществ (этанол, ацетон, бутанол, уксусная, молочная, лимонная кислоты, аминокислоты, ферменты, витамины, полимеры и т.д.).
Получение микробного белка.
Производство вакцин и сывороток.
Бактериальные препараты, нормализующие микрофлору человека.
Азотфиксирующие бактериальные препараты
Санитарно-микробиологическое исследование воды, почвы, воздуха, пищевых продуктов.

Темы рефератов

Нумерическая таксономия бактерий.
Архебактерии.
Энтомопатогенные микроорганизмы и их использование для защиты растений от вредных насекомых.
Углеводородокисляющие микроорганизмы и их использование в процессах биоремедиации.
Микробиологическая очистка сточных вод.
Микробиология твердых бытовых отходов.
Использование микроорганизмов в биогидрометаллургии.

План рефератов приведен в «Методических указаниях по организации самостоятельной работы студентов по дисциплине «Микробиология».

3.4. Примерный список вопросов к экзамену

Открытие микроорганизмов А. Левенгуком. Морфологический период развития микробиологии. Физиологический период развития микробиологии. Научная деятельность Л. Пастера. Исследования Р. Коха в области медицинской микробиологии. Научные исследования Л.С. Ценковского, И.И. Мечникова, Н.Ф. Гамалеи, Ц.В Циклинской, Л.А. Зильбера, З.В. Ермольевой. Значение работ А. Флеминга и С.А. Ваксмана. С.Н. Виноградский и М. Бейеринк – основоположники экологического направления микробиологии. Исследования Г.А. Надсона, В.Л. Омелянского, В.С. Буткевича, Б.Л. Исаченко. В.Н Шапошников – основатель промышленной микробиологии в России. Работы Н.А. Красильникова, Е.В. Талалаева.
Современный период развития микробиологии. Значение молекулярно-генетических и молекулярно-биологических исследований в развитии микробиологии и вирусологии.
Предмет и задачи микробиологии. Основные направления развития современной микробиологии.
Прокариотные и эукариотные микроорганизмы, основные различия. Отличительные особенности архебактерий.
Морфология прокариот.
Строение, химический состав и функции компонентов прокариотной клетки. Цитоплазма. Рибосомы. Внутрицитоплазматические включения. Внутрицитоплазматические мембраны.
Генетический аппарат прокариот. Нуклеоид. Плазмиды. Мигрирующие генетические элементы (транспозоны, IS-элементы).
Цитоплазматическая мембрана прокариот, химический состав, структура, функции. Механизмы мембранного транспорта.
Клеточная стенка прокариот. Химический состав и структура клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных бактерий. Клеточные стенки архебактерий. Прокариоты без клеточных стенок. Образование L-форм, сфероидов, протопластов. Функции клеточной стенки прокариот.
Капсулы, слизистые слои и чехлы. Химический состав, структура, функции.
Жгутиковый аппарат бактерий. Строение, химический состав, расположение жгутиков. Механизм движения. Микроворсинки: обыкновенные пили, F-пили. Химический состав, строение, функции.
Основные типы движения прокариот. Таксисы у прокариот.
Морфологически дифференцированные клетки прокариот. Эндоспоры, цисты, акинеты, экзоспоры, L-формы. Гормогонии, баеоцисты, гетероцисты, бактероиды.
Размножение бактерий. Способы размножения. Фазы амитоза: фаза роста, фаза кариокинеза, фаза цитокинеза, фаза расхождения дочерних особей. Механизм репликации ДНК у прокариот.
Рост клеток и рост популяции бактерий. Экспоненциальный рост и время генерации. Рост бактерий в периодической культуре. Кривая роста периодической культуры. Фазы роста. Параметры кривой роста. Скорость экспоненциального роста.
Непрерывное культивирование. Рост бактерий в хемостате. Зависимость скорости роста от концентрации субстрата. Кривая насыщения. Уравнение Моно. Рост бактерий в турбидостате.
Отношение прокариот к О₂. Токсические эффекты молекулярного кислорода и его производных и механизмы их детоксикации.
Влияние температуры на жизнедеятельность микроорганизмов. Температурный диапазон. Психрофилы, мезофилы, термофилы и их распространение в природе. Механизмы психро- и термофилии. Использование высоких температур для инактивации микроорганизмов. Использование низких температур для хранения микроорганизмов.
Влияние рН среды на жизнедеятельность микроорганизмов. Ацидофилы, нейтрофилы, алкалофилы, их распространение в природе. Механизмы рН-гомеостаза.
Влияние водной активности на микроорганизмы. Осмофилы и галофилы. Механизмы приспособления к высокому осмотическому состоянию среды. Матричный водный стресс. Ксерофильные микроорганизмы. Механизмы ксерофилии.
Влияние излучений на микроорганизмы. Видимый свет. Фотосинтетически активная радиация. Влияние инфракрасного, ультрафиолетового, ионизирующего излучения на микроорганизмы. Механизмы радиоустойчивости. Действие ультразвука на микробные клетки.
Влияние гидростатического давления на микроорганизмы. Облигатные барофилы и баротолерантные бактерии. Механизмы устойчивости к высокому давлению.
Влияние тяжелых металлов на микроорганизмы. Эффект Арндт-Шульца. Токсическое действие ионов тяжелых металлов. Роль ионов тяжелых металлов как антиметаболитов. Механизмы устойчивости микроорганизмов к тяжелым металлам.
Химический состав прокариотной клетки. Источники биогенных элементов. Пищевые потребности прокариот. Источники углерода. Автотрофы и гетеротрофы. Сапрофиты и паразиты. Олиготрофы и копиотрофы. Источники азота, серы, фосфора. Необходимость ионов металлов. Потребности в факторах роста. Ауксотрфы и прототрофы.
Типы энергетического и конструктивного метаболизма прокариот. Фототрофия и хемотрофия. Литотрофия и органотрофия. Автотрофия и гетеротрофия. Способы существования прокариот (8 типов). Облигатный и факультативный тип метаболизма.
Принцип приготовления питательных сред. Типы сред, используемые для культивирования микроорганизмов. Условия культивирования микроорганизмов. Культивирование мезофильных, термофильных, психрофильных, аэробных, анаэробных, фотосинтезирующих микроорганизмов. Поверхностное и глубинное выращивание.
Общая характеристика брожений. Сбраживаемые и несбраживаемые соединения.
Гомоферментативное молочнокислое брожение. Биохимия процесса. Характеристика гомоферментативных молочнокислых бактерий, распространение и роль в природе, использование в пищевой промышленности.
Спиртовое брожение. Образование этанола дрожжами. Отношение дрожжей к О₂. «Эффект Пастера». Формы спиртового брожения по К. Нейбергу. Характеристика дрожжей, промышленное использование. Образование этанола бактериями.
Пропионовокислое брожение. Биохимия процесса. Характеристика пропионовокислых бактерий, распространение в природе. Практическое использование.
Маслянокислое брожение. Биохимия процесса. Двухфазность брожения. Характеристика бактерий р. Clostridium. Сахаролитические, протеолитические, пуринолитические клостридии. Распространение и значение клостридиев в природе. Практическое использование.
Гетероферментативное молочнокислое брожение. Биохимия процесса. Характеристика гетероферментативных молочнокислых бактерий, распространение и роль в природе, использование в пищевой промышленности.
Пентозофосфатный шунт.
Бактериальный фотосинтез. Оксигенные и аноксигенные фототрофные бактерии. Пигменты аноксигенных фототрофных бактерий. Механизм аноксигенного фотосинтеза. Фотосинтетический аппарат. Циклический и нециклический пути передачи электронов. Характеристика аноксигенных фототрофных бактерий (пурпурные, зеленые бактерии). Их распространение и роль в природе. Использование световой энергии галобактериями.
Аэробное дыхание. Дыхательные цепи прокариот, их организация и функционирование. Группы аэробных хемооргантрофных бактерий (метанотрофы и метилотрофы, уксуснокислые, аммонифицирующие и целлюлозоразрушающие бактерии).
Хемосинтез. Дыхательные цепи хемолитотрофных прокариот. Группы хемолитотрофных прокариот (нитрифицирующие, тионовые, водородные бактерии, железобактерии, карбоксидобактерии).
Анаэробное дыхание. Нитратное, сульфатное, серное, карбонатное, «железное» дыхание. Характеристика прокариот, осуществляющих анаэробное дыхание.
Пути усвоения углекислоты фотосинтезирующими эубактериями (цикл Арнона, цикл Кальвина). Ассимиляция углекислоты гетеротрофными прокариотами. Рибулозомонофосфатный и сериновый циклы ассимиляции формальдегида у метилотрофных бактерий. Использование С₂-субстратов и других органических соединений.
Усвоение соединений азота. Ассимиляционная нитратредукция. Фиксация молекулярного азота. Свободноживущие и симбиотические азотфиксаторы.
Ассимиляционная сульфатредукция.
Синтез основных биополимеров: нуклеиновых кислот, белков, липидов, углеводов, других важнейших соединений микробной клетки.
Антибиотики, синтез, классификация по происхождению, химической структуре, механизмам действия. Методы выявления антибиотиков и определение чувствительности микроорганизмов к антибиотическим препаратам.
Регуляция метаболизма у прокариот.
Проблемы систематики прокариот. Классификация К. Вёзе с выделением трех царств Eubacteria, Archaebacteria, Eukaryota. Концепция доменов. Две основные эволюционные линии прокариот: домен Archaea и домен Bacteria. Схема клеточной эволюции. Прогенот как гипотетический предок современных типов клеток.
Систематика прокариот. Номенклатура и классификация бактерий. Концепция вида у прокариот. Понятия «штамм», «клон», «культура», «вариант». Геносистематика и феносистематика. Нумерическая таксономия.
Идентификация бактерий. Морфологические, тинкториальные, культуральные, физиолого-биохимические, серологические признаки. Систематика бактерий на основе генетического родства. 16 S р-РНК – система идентификации. Использование хемотаксономических признаков для идентификации. Идентификация некультивируемых микроорганизмов.
Принцип распределения материала в определителе Берджи.
Группа 1. Спирохеты. Особенности морфологии клеток и структур, обеспечивающих движение спирохет. Метаболизм. Распространение и важнейшие представители.
Группа 2. Изогнутые палочки и спириллы. Морфология, метаболизм, распространение в природе. Род Spirillum – свободноживущие и паразитические формы. Helicobacter pylori – обитатель слизистой желудка и двенадцатиперстной кишки приматов и человека. Представители рода Bdellovibrio – внутриклеточные паразиты бактерий, их цикл развития, экологическая роль в водоемах.
Группа 4. Грамотрицательные аэробные палочки и кокки. Общая характеристика группы. Семейства Pseudomonadaceae, Rhizobiaceae, Azotobacteriaceae, Acetobacteriaceae, Legionellaceae, Neisseriaceae. Важнейшие представители, их экология, значение в природе и для человека.
Группа 5. Факультативно-анаэробные грамотрицательные палочки. Общая характеристика. Важнейшие представители. Семейство Enterobacteriaceae. Общая характеристика. Типовой род – Escherichia. E. coli – фоновый вид кишечника человека, санитарно-показательный микроорганизм. Энтеробактерии – возбудители инфекционных заболеваний (представители родов Shigella, Salmonella, Yersinia и др.). Семейство Vibrionaceae. Общая характеристика, особенности морфологии и экологии. Vibrio cholerae – возбудитель холеры. Светящиеся бактерии рода Photobacterium.
Группа 9. Риккетсии и хламидии. Облигатные внутриклеточные паразиты. Порядок Rickettsiales. Особенности метаболизма риккетсий («метаболический паразитизм»). Риккетсиозы (сыпной тиф, болезнь «кошачьих царапин», Q-лихорадка и др.). Порядок Chlamydiales. Цикл развития, особенности метаболизма хламидий («энергетический паразитизм»). Хламидиозы (орнитоз, трахома, урогенитальный хламидиоз и др.).
Группа 10. Аноксигенные фототрофные бактерии. Класс Anoxyphotobacteria. Общая характеристика. Морфология и физиология. Особенности фотосинтеза. Экология и важнейшие представители пурпурных, зеленых бактерий и гелиобактерий.
Группа 11. Оксигенные фототрофные бактерии. Класс Oxyphotobacteria. Общая характеристика. Морфология и физиология. Особенности фотосинтеза. Экология и важнейшие представители цианобактерий и прохлорофитов.
Группа 16. Миксобактерии. Скользящие бактерии, образующие плодовые тела. Порядок Муxobacteriales. Особенности морфологии миксобактерий. Образование плодовых тел. Гидролитическая и бактериолитическая активность. Экологическая роль, распространение и представители (рода Cystobacter, Myxococcus и др.).
Группа 17. Грамположительные кокки. Морфология, метаболизм, отношение к кислороду. Подгруппы аэробных, факультативно анаэробных и облигатно анаэробных кокков. Рода Micrococcus, Streptococcus, Staphylococcus. Молочнокислые кокки (род Lactococcus). Облигатно анаэробные кокки (Sarcina, Ruminococcus и др.). Радиоустойчивые кокки (род Deinococcus). Экология, значение в природе и для человека.
Группа 18. Образующие эндоспоры грамположительные палочки и кокки. Морфология и физиология. Род Bacillus – аэробы или факультативные анаэробы. Род Clostridium – облигатные анаэробы. Общая характеристика родов. Сапрофитные и патогенные представители. Экология и практическое значение бацилл и клостридий.
Группа 20-21. Коринеформы. Микобактерии. Коринеформы: общая характеристика группы, разнообразие представителей. Рода Actinomyces, Arthrobacter, Bifidobacterium, Corynebacterium, Propionibacterium. Морфологические, физиологические особенности. Экология, значение для человека. Микобактерии. Семейство Mycobacteriaceae. Общая характеристика семейства. Хемотаксономические особенности микобактерий, обусловливающие кислотоустойчивость. Метаболизм. Mycobacterium tuberculosis - возбудитель туберкулеза, M. leprae – возбудитель проказы.
Группы 22-29. Актиномицеты. Общая характеристика актиномицетов. Особенности морфологии. Типы мицелия. Способы размножения актиномицетов. Распространение, экология. Практическое значение. Актиномицеты – продуценты антибиотиков и других биологически активных веществ. Патогенные актиномицеты.
Группа 30. Микоплазмы. Отдел Tenericutes, класс Mollicutes, порядок Mycoplasmatales. Микоплазмы – прокариоты, лишенные клеточной стенки. Особенности морфологии, потребности в питательных веществах, разнообразие метаболических возможностей. Экология микоплазм. Микоплазмы – паразиты человека и животных (представители родов Mycoplasma, Ureaplasma). Сапрофитные микоплазмы (Spiroplasma, Metallogenium).
Группы 31-33. Архебактерии. Отличия и черты сходства архебактерий с эубактериями и эукариотами. Хемотаксономические особенности архебактерий. Экстремальные галофилы. Метаногены. Экстремальные термофилы и гипертермофилы.
История учения о вирусах. Открытие вирусов и бактериофагов. Работы Д.И. Ивановского, Ф. Д`Эрелля. Вирусы: определение, природа. Значение вирусов в природе и социально-экономический аспект их изучения. К вопросу о происхождении вирусов.
Форма, структурная организация и химический состав вирусов.
Фазы развития и размножения вирусов.
Принципы систематики и классификации вирусов. Номенклатура вирусов. Классификация вирусов человека и животных. ДНК-содержащие вирусы. Ретровирусы.
Микроскопические грибы. Мицелярные и дрожжевые формы грибов. Морфология. Способы размножения. Особенности питания грибов: сапротрофы, паразиты, хищники. Экологические группы грибов и их практическое значение.
Систематика грибов. Важнейшие представители микроскопических грибов. Отделы Myxomycota и Eumycota. Класс Oomycetes. Класс Класс Chytridiomycetes. Класс Zygomycetes. Порядок Mucorales: экология, практическое значение. Энтомофторовые грибы (порядок Entomophthorales). Класс Ascomycetes. Общая характеристика. Порядок Endomycetales – дрожжевые грибы. Сахаромицеты (семейство Saccharomycetaceae). Класс Deuteromycetes. Общая характеристика. Представители родов Aspergillus и Penicillium. Энтомопатогенные дейтеромицеты (представители родов Verticillium, Paecelomyces, Beauveria, Metarhizium). Грибы рода Trichoderma: энтомофильная и антагонистическая активность, их практическое использование.
Генотип и фенотип. Наследственная и ненаследственная изменчивость. Мутационная природа изменчивости. Частота и типы мутаций. Спонтанный и индуцированный мутагенезы. Применение мутантов микроорганизмов в научных исследованиях и в практических целях. Рекомбинации генетического материала у прокариот. Трансформация, трансдукция, коньюгация. Ненаследуемые изменения свойств бактерий. Морфологические и биохимические модификации. Диссоциация микроорганизмов.
Участие микроорганизмов в круговороте углерода, азота, серы.
Взаимоотношения микроорганизмов между собой и с другими организмами. Симбиозы, мутуализм, комменсализм, метабиоз, паразитизм и др. Типы взаимоотношений микроорганизмов с растениями и животными. Нормальная микрофлора человека и ее роль. Условно-патогенные и патогенные микроорганизмы. Разнообразие патогенных микроорганизмов. Факторы патогенности и стратегии паразитизма.
Микроскопические методы изучения микроорганизмов. Световой микроскоп. Устройство, принцип работы. Увеличение, разрешающая способность. Фазово-контрастная и люминесцентная микроскопия. Электронная микроскопия. Просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия. Подготовка образцов для электронной микроскопии. Ультратонкие срезы. Методы электронной микроскопии, основанные на получении механических реплик: «замораживание – скалывание» и «замораживание – травление».
Чистые и смешанные культуры микроорганизмов. Накопительные культуры. Принцип элективности. Методы получения чистых культур.
Методы определения числа бактерий и бактериальной массы. Прямые и косвенные методы количественного учета микроорганизмов. Определение биомассы взвешиванием. Определение количества клеток и биомассы нефелометрическим методом.
Понятия «стерилизация», «дезинфекция». Методы стерилизации, используемые в микробиологической практике.
Использование микроорганизмов в биотехнологии, биогидрометаллургии, биоремедиации. Бактериальные биопестициды, биоудобрения, микробная утилизация ТБО и других отходов.
Использование микроорганизмов в здравоохранении.
Методы и принципы проведения санитарно-микробиологических исследований объектов внешней среды. Группы СПМ. Санитарно-микробиологическое исследование воды, почвы, воздуха, пищевых продуктов.

Blog

Рабочая программа дисциплины «микробиология» Код дисциплины по учебному плану опд. Ф. 9 для студентов специальности 020209. 65 «Микробиология»

Содержание