Билет №1

1. Предмет, основные задачи, методы исследований. Практическое значение биологии почв.

Биология почв (БП) — комплексная наука, возникшая на стыке разных разделов биологии и почвоведения. Биология почв рассм-ет биол-ие аспекты почвовед-я, а именно живой мир, населяющий почву и процессы взаим-ия этого мира с твердой, жидкой и газообразной составными частями почвы.

БП включает в себя почвенную зоологию и протистологию, альгологию и микологию, микробиологию и биохимию. Она изучает процессы и явления, которые составляют область исслед-ий генетич-го почвоведения (происх-ие и развитие почв, образование гумуса, формир-ие почвенного профиля и др.), физики и химии почв (роль микроорганизмов в образ-ии водопрочных агрегатов почв, в разрушении структуры, в превращении отдельных эл-ов, их аккумуляции и др.), географии почв (разработка принципов и методов биол-ой диагностики и классификации почв), агрохимии и земледелия (почвенное плодородие и питание растений), охраны почв и борьбы с их загрязнениями.

БП не только описывает явления, но и расшифровывает механизмы протекающих в почве процессов, их биохимическую сущность.

Разделы ПБ— микология(наука о грибах), альгология(наука о водорослях) и зоология развивались несколько позднее почвенной бактериологии — с конца первой четверти XX в.

БП подробно и всесторонне изучает различные группы почвенных организмов (биоразнообразие): бактерии, актиномицеты, грибы, дрожжи, водоросли, беспозвоночных животных. Изучаются св-ва вновь выделенных почвенных микроорганизмов с необычными и полезными св-ми, например, продуценты антибиотиков, витаминов, ферментов, гормонов. Изучается роль почвенных организмов в поддержании гомеостаза в биосфере, чистоте почвы, атм-ры и фунтовых вод. Исследуется роль биол-го N в биосфере, микробное образование окиси и закиси N. Разрабатываются новейшие биотехнологии в охране почв и OC, особенно от нефтяных загр-ий, пестицидов, закиси N и C. Изучается взаим-ие микроорганизмов с растениями и животными. Решаются проблемы биохимии почв, особенно ферментативной активности почв. Охватываются многие проблемы современной экологии почвенных организмов начиная от математ-го моделир-ия и заканчивая молекулярной и генетической экологией.

2. Г”-“ бактерии.

Если фиксированные клетки эубактерий обработать сначала раств-м кристаллического фиолетового, а затем йодом, то образ-ся окрашенный комплекс. При последующей обработке спиртом в зависимости от строения клеточной стенки судьба комплекса различна: у так называемых грамположительных видов этот комплекс удерживается клеткой и последние остаются окрашенными, у грамотрицательных видов окрашенный комплекс вымывается из клетки, и они обесцвечиваются. Выяснено, что окрашенный комплекс образуется на протопласте, но его удерживание клеткой или вымывание из нее при последующей обработке спиртом определяются особенностями строения клеточной стенки.

Грамотриц-ые бактерии имеют клеточные стенки, где помимо основного каркасного слоя из муреина имеется еще наружная мембрана и перекрывающий ее сверху слой белка и/или гликопротеида. М/у цитоплазматической мембраной и слоем муреина имеется периплазматическое пространство. Эта группа бактерий наиболее обширна и разнообразна по числу видов и физиол-им функциям. Грамотрицательные бактерии не образуют эндоспор, они образуют цисты.

Грациликуты — наиболее обширная и разнообразная по числу видов и физиол-им функ-ям группа прокариот, объединяющая фототрофных и хемотрофных бактерий. Среди грациликут есть обычные сапротрофы, олиготрофы, внутриклеточные паразиты других бактерий, патогенные для чел-ка, животных и растений формы со сложными потребностями в источниках питания. По морфологии грациликуты объединяют бактерии от простых палочковидных псевдомонад до миксобактерий со сложным Циклом; развития. К ним относятся: Псевдомонады — мелкие одиночные подвижные (с полярными жгутиками) бактерии, не образ-ие спор; Азотобактерии— довольно крупные подвижные палочки с перитрихиальным типом жгутикования. Свободноживущие аэробные азотфиксаторы; Клубеньковые бактерии (Rhizobium, Bradirhizobium) тоже подвижные палочки, не образ-ие спор; Почкующиеся бактерии — своеобразная по морфологии группа бактерий, кот-е размножаются путем образ-ия почек. Миксобактерии и цитофаги — слизеобраз-ие скользящие бактерии. Миксобактерии отличаются от всех других бактерий наличием сложного цикла развития с образ-ем плодовых тел.

Стебельковые бактерии имеют характерный морфолог-ий признак — вырост (простеку) в виде стебелька. Типичные представители — бактерии рода Caulobacter — отличаются уникальным жизненным циклом. У клетки появляется сначала жгутик, а на противоположном полюсе образ-ся простека, на кончике кот-й есть фиксатор, состоящий из пластинок, липкого материала. При делении образ-ся две неравноценные клетки: одна (с простекой) продолжает делиться, а вторая (со жгутиком) плавает до тех пор, пока не потеряет жгутик и на ней не вырастет стебелек. Тогда она тоже начинает делиться. Несколько клеток с простеками объединяются в так называемые розетки за счет слипания их стебельков. Часто они прикрепляются стебельками к другим, более крупным, бактериям.