Микробиология Попова Ю.А.

Содержание

Предмет и задачи микробиологии 2

История микробиологии 5

Методы микробиологических исследований 9

Положение микроорганизмов в системе живого мира 9

Систематика микроорганизмов 16

Размеры микроорганизмов 19

Форма прокариот 21

Структура, химический состав и функции компонентов прокариотной клетки 24

Покоящиеся формы прокариот. Спорообразование 32

Химический состав бактерий 34

Рост и размножение бактерий 37

Культивирование микроорганизмов 39

Генетика бактерий 44

Потребности прокариот в питательных веществах 50

Питание бактерий 54

Механизмы питания 56

Ферменты бактерий 58

Общая характеристика метаболизма прокариот 60

Синтез прокариотами основных клеточных компонентов 62

Дыхание бактерий 64

Брожение 66

Фотосинтез 68

Молекулярный кислород как фактор эволюции 69

Происхождение, эволюция, место бактерий в развитии жизни на Земле 71

Экологические и биосферные функции бактерий 72

Бактерии в мутуалистических отношениях с другими организмами 73

Патогенные бактерии 74

Влияние факторов окружающей среды на микрооранизмы 75

Экология микроорганизмов 81

Рост микроорганизмов в прикрепленном состоянии 83

Микрофлора почвы 84

Микрофлора воды 86

Микрофлора воздуха 87

Микрофлора тела человека 88

Практическое применение микроорганизмов 90

Проблема загрязнения природных экосистем и возможности самоочищения 91

Принципы биологической обработки отходов 92

Очистка сточных вод 93

Особенности экосистемы активного ила 93

Обработка осадков сточных вод и твердых отходов 97

Биоремедиация загрязненных почв и грунтов 97

Классификация водоемов и биоценозов по сапробности 98

Определение сапробности по Пантле и Букку 104

Санитарная микробиология 106

Санитарно-микробиологическое исследование воды 109

Санитарно-микробиологическое исследование почвы 110

Санитарно-микробиологический анализ воздуха 111

Лекция 1 Предмет и задачи микробиологии

Микробиология является одним из фундаментальных курсов в теоретической и практической подготовке инженеров-экологов. Предметом её изучения является царство микроскопических существ. В курсе излагаются современные проблемы микробиологии: особенности конструктивного и энергетического метаболизма основных групп микроорганизмов, эволюция энергетических процессов, строение и химический состав прокариотной клетки, пути химической и биологической эволюции.

Микробиология (от греч. mikros – малый, bios – жизнь, logos - учение) – наука, изучающая микроорганизмы, их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, генетику, распространение и роль в круговороте веществ в природе, микроорганизмы, вызывающие болезни человека, животных и растений. В зависимости от решаемых задач микробиология делится на следующие отрасли: общая; промышленная (техническая); сельскохозяйственная; санитарная; ветеринарная; экологическая, медицинская.

Общая микробиология - изучает основные закономерности развития и жизнедеятельности микроорганизмов и их роль в природе; является основой для других направлений; промышленная - исследует научные основы использования микроорганизмов в промышленности с целью создания полезных продуктов, разработку методов предохранения различного сырья от порчи и т.д.; ветеринарная -- изучает возбудителей инфекционных болезней сельскохозяйственных, промысловых и диких животных, возбудителей болезней, ряд микроорганизмов, имеющих важное значение для животноводства (микрофлора пищеварительного тракта, кормов) и технологии пищевых продуктов животного происхождения, а также для обработки кожевенного и мехового сырья; сельскохозяйственная – изучает роль микроорганизмов в почвообразовательных процессах, увеличении плодородия почвы и т.д.; санитарная – изучает микрофлору окружающей среды (в том числе патогенные бактерии и вирусы), ее жизнедеятельность и вызываемые в результате этого процессы, которые могут непосредственно или косвенно оказывать неблагоприятное влияние на окружающую среду и здоровье людей; экологическая – изучает функциональное разнообразие микроорганизмов с аутэкологией видов, их взаимодействие в составе микробных сообществ, деятельность микробных сообществ в составе биосферы; медицинская - изучает патогенные для человека микроорганизмы, разрабатывает методы профилактики, диагностики и лечения болезней.

Объектами изучения в микробиологии являются бактерии и археи (бактериология), вирусы (вирусология), микроскопические грибы (микология), микроскопические водоросли (альгология), микроскопические животные (протозоология) и т. д. Задачи: 1) получение высокоактивных штаммов; 2) изучение закономерностей смешанного культивирования (получение биотоплива, очистка сточных вод, получение антибиотиков и витаминов); 3) защита высокоактивных штаммов от бактериофагов; 4) разработка методов сохранения высокопродуктивных штаммов микроорганизмов.

Микроорганизмы – мельчайшие, преимущественно одноклеточные, организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микроскопические грибы и водоросли, простейшие. Иногда к микроорганизмам относят вирусы. Характеризуются огромным разнообразием видов, способных существовать в различных условиях (горячие источники, дно океана, снега гор и т. д.). Играют большую роль в круговороте веществ в природе. Используются в пищевой и микробиологической промышленности (виноделие, хлебопечение, производство антибиотиков, витаминов, аминокислот, белка и др.), генной инженерии, для очистки окружающей среды от различных природных и антропогенных загрязнений. Патогенные микроорганизмы вызывают болезни растений, животных и человека.