- •Министерство сельского хозяйства
- •План лекций.
- •Тема лекции №1 Вводная лекция План
- •Понятие «микробиология». Разнообразие и распространение микроорганизмов в природе.
- •Знания о микроорганизмах до XVII века
- •Влияние эпохи Возрождения на развитие естествознания
- •Роль случая в великих открытиях
- •Тема лекции №2 Концепции возникновения жизни План
- •Первые эксперименты, отвергающие теорию о самозарождении жизни
- •Полемика Джона Нидхема и Лаццаро Спалланцани
- •Опыты, отвергающие теорию о самозарождении
- •Открытие Тиндаля
- •Тема лекции №3 Разнообразие микроорганизмов План
- •Первые попытки систематики микроорганизмов
- •История открытия некоторых видов микроорганизмов
- •Работы Фердинанда Кона
- •Тема лекции №4 Совершенствование методов бактериологии План
- •Питательные среды
- •Стерилизация
- •Методы окраски микроорганизмов
- •Выделение чистой культуры
- •1. Возбудитель инфекционного начала должен регулярно обнаруживаться у пациента.
- •2. Он должен быть выделен в чистую культуру.
- •3. Выделенный организм должен при заражении подопытного животного вызывать те же симптомы болезни, что были обнаружены и у больного человека.
- •Тема лекции №5 Бактерии - возбудители инфекционных заболеваний План
- •Достижения Луи Пастера
- •Роберт Кох и его вклад в развитие микробиологии
- •Появление иммунологии как самостоятельной науки
- •Работы Эрлиха и Мечникова
- •Дальнейшее изучение инфекционных бактериальных агентах
- •Тема лекции №6 Бактерии – причина процессов брожения План
- •Первые работы по изучению дрожжей
- •Изучение процессов брожения Луи Пастером
- •Исследования Феликса Гоппе-Зейлера
- •Метанообразующие бактерии
- •Применение технологий брожения
- •Тема лекции №7 Хемолитоавтотрофия
- •Работы с.Н. Виноградского
- •Полемика о способах авто - и гетеротрофного питания
- •М.В. Бейеринг
- •Нитрифицирующие бактерии
- •Бактерии гремучего газа
- •Железобактерии
- •Водородоокисляющие бактерии
- •Тема лекции №8 Фототрофные бактерии План
- •Оксигенные фототрофные бактерии
- •Тема лекции №9 Азотфиксирующие бактерии
- •История открытия
- •Изучение механизма фиксации молекулярного азота
- •Многообразие азотфиксирующих бактерий
- •Тема лекции №10 Биохимические процессы и их единство
- •Открытие процессов брожения вне клетки
- •Изучение коферментов
- •Фитохимическая редукция дрожжей
- •Теория о. Варбурга. Изучение гемина
- •Изучение обмена веществ в клетках бактерий
- •Концепция «Биохимическое единство»
- •Гетеро- и автотрофная фиксация со2
- •Ростовые факторы
- •Антибиотики и антиметаболиты
- •Хемиосмотическая теория
- •Тема лекции №11 Структура и функции клетки
- •Изучение структуры клетки
- •Подвижность бактерий
- •Тема лекции №12 Экология микроорганизмов
- •Заслуги ф. Кона
- •Предпосылки возникновения «Экологии микроорганизмов» как науки
Открытие Тиндаля
Существенное объяснение для понимания случайных неудач в опытах Спалланцани, Шванна и Пастера дал английский физик Тиндаль. В течение 10 лет он изучал тепло, исходящее от лучей и газов, и ставил опыты по очищению воздуха от находящихся в нем частиц. То, что в воздухе находятся частицы, он знал из наблюдений за рассеянным пучком света. Свободный от частиц свет являлся «оптически пустым». Это явление он использовал для того, что проверить, является ли воздушное пространство над прокипяченным настоем свободным от пыли или нет. Тиндаль сконструировал простой аппарат, в нижней части которого могли быть нагреты отвары различных сортов мяса, репы или сена, а в верхней части плавающие частицы можно было отнаружить с помощью пучка света. Результаты были изменчивы и противоречивы. Тиндаль установил, что старое сухое сено труднее поддается стерилизации, чем свежее. Варьирование условий опыта привело к запутанным результатам, которые нашли объяснение только после открытия устойчивых к нагреванию спор. Однако Тиндаль проделал опыт, в котором он стерилизовал отвар сена путем многократного кратковременного кипячения и в промежутки оставлял его либо при комнатной температуре, либо в термостате, и описал этот опыт, который в настоящий момент в микробиологии называется дробной стерилизацией, или тиндализацией.
Контрольные вопросы:
Какие теории о возникновении жизни существовали в XVII и XVIII веках?
Сущность полемики Джона Нидхема и Лаццаро Спалланцани.
Опишите опыты, подтверждающие тезис Франческо Реди: «Все живое из живого».
Открытие Тиндаля.
Тема лекции №3 Разнообразие микроорганизмов План
Первые попытки систематики микроорганизмов.
История открытия некоторых видов микроорганизмов.
Работы Фердинанда Кона.
Первые попытки систематики микроорганизмов
Дискуссия об абиогенном самозарождении жизни и проблемы инфекционных заболеваний, естественно, стимулировали конструирование более совершенных микроскопов, позволяющих видеть мелкие одноклеточные микроорганизмы. В XVIII веке было модным рассматривать под микроскопом различные водные микроорганизмы и описывать их. Многочисленные «virtuosi» разделились на ученых и дилетантов. Выдающимся микроскопистом, который начал исследование низших форм жизни, был врач и натуралист из Копенгагена Отто Фридрих Мюллер (1730-1784). Ему мы обязаны первыми представлениями о многообразии микроорганизмов. Он дал характеристики отдельным видам, выделив специфические признаки, такие как форма, пигментация, подвижность и биологическое своеобразие - образование агрегатов, биопленок. Его работа «Инфузории рек и моря», опубликованная после его смерти, в 1786 году, содержит описание 379 различных видов. О.Ф. Мюллер, как все естествоиспытатели того времени, использовал бинарную номенклатуру, которая была введена Карлом Линнеем для растений в его публикации 1753 года «Виды растений».
«Трудности, с которыми связано исследование микроскопических животных - это их огромное количество; тщательное и точное их определение требует очень много времени, такого напряжения зрения, столько хладнокровия и терпения, как ничто другое. При этом нет ничего легче, чем смотреть на этих маленьких животных и забавляться их движением и игрой, но установить разницу между простыми, подвижными, изменяющимися существами на поверхности слабо освещенного маленького поля зрения, так же как выразить подходящими словами многообразие их движений - требует больших усилий, и это настоящая работа» (Мюллер, 1786).
Накопление материала о формах и разнообразии микроорганизмов продолжалось довольно долго. Размеры объекта крайне затрудняли исследования. Возможности его познания даже у опытных исследователей вызывали скептицизм. Так, выдающийся шведский ученый Карл Линней (1707-1778), создавший первую систему живого мира, введший бинарную номенклатуру, в 1767 году в статье «Mundus invisibiles» высказал отрицательное отношение к изучению микробов. Великий систематик не мог разобраться в разнообразных формах микроорганизмов и объдинил их в один общий род, дав ему характерное название «Chaos» («Хаос»). К. Линней считал, что не следует углубляться в изучение этого невидимого мира, так как творец, создавая его, очевидно, предполагал сохранить эту область за собой.
Термин «бактерии» в широком смысле слова, так, как он употребляется сегодня, применяется не только к палочковидным клеткам, но и к другим формам бактерий, что связано с именем Гоффмана (1869), который первый использовал для окраски бактерий кармин. Выражение «микробы» было использовано французским хирургом Чарльзом-Эммануэлем Седилло (1804-1883) в его докладе «О влиянии работ Пастера на успехи хирургии», который был сделан им во Французской Академии наук в 1878 году. Обозначение «колония» для скоплений бактерий применил в своей работе о микрококках (1873) Эдвин Клебс. Однако де Бари уже в 1853 году использовал термин «колония» для скопления гиф грибов, вырастающих из одной споры.
