- •1. Микробиология, ее роль и значение. Краткий исторический очерк развития мб. Место прокариот в эволюции. Отличительные признаки эукариот и прокариот.
- •2. Морфологические и тинкториальные свойства бактерий. Методы окраски. Методы микроскопии.
- •3. Ультраструктура и химический состав бактериальной клетки. Особенности строения грамположительных и грамотрицательных бактерий.
- •4. Подвижность бактерий. Методы определения подвижности. Споры и процесс спорообразования.
- •5. Размножение и рост бактерий. Кривая роста, основные фазы.
- •6. Морфология грибов. Классификация. Распространение и роль в природе.
- •7. Цианобактерии. Классификация. Распространение и роль в природе.
- •8. М/о и окружающая среда. Влажность, температура, кислотность среды, влияние кислорода, гидростатическое давление, хим. Факторы, радиация (излучение).
- •Влажность
- •Химические факторы
- •Биологические факторы
- •9. Потребности прокариот в пит.Веществах. Факторы роста микроорганизмов. Способы и типы питания. Поступление пит.Веществ в клетку. Обмен веществ между клеткой и средой.
- •10. Основные понятия культивирования бактерий. Искусственные питательные среды, их классификация. Требования, предъявляемые к питательным средам.
- •11. Принципы и методы выделения чистых культур бактерий. Идентификация бактерий, основные этапы.
- •12.Действие физических и химических факторов на микроорганизмы. Понятие о стерилизации, дезинфекции, асептике и антисептике. Способы стерилизации, аппаратура.
- •14. Универсальные формы энергии бактериальной клетки. Субстратное и мембранозависимое фосфорилирование.
- •15. Способы получения энергии бактериями (дыхание, брожение). Методы культивирования анаэробов.
- •16. Культивирование аэробов. Периодическое и непрерывное культивирование.
- •17. Энергетический и конструктивный метаболизм. Понятие о катаболизме и биосинтезе. Общая характеристика.
- •19. Фототрофные прокариотные и эукариотные микроорганизмы. Биосинтетические процессы, ассимиляция углекислоты. Значение цикла трикарбоновых кислот и глиоксилатного шунта.
- •20. Типы брожений: молочнокислое и спиртовое брожение. Роль в природе и значение в промышленности.
- •21. Маслянокислое брожение.
- •22. Пропионовокислое и муравьинокислое брожение.
- •23. Бактериологическое исследование различных объектов.
- •24. Генотип и фенотип микроорганизмов. Изменчивость микроорганизмов. Модификации, мутации, диссоциации бактерий.
- •25. Антибиотики: классификация по источнику получения, способу получения. Классификация по химической структуре, по механизму и спектру действий.
- •27. Методы культивирования вирусов.
- •28. Типы взаимодействия вируса с клеткой. Фазы репродукции вирусов.
- •29. Бактериофаги. Взаимодействие фага с бактериальной клеткой. Умеренные и вирулентные бактериофаги. Лизогения, применение фагов в медицине и биотехнологии.
- •30. Строение генома бактерий. Особенности репликации бактериальной хромосомы. Механизмы передачи генетического материала у бактерий.
- •31. Плазмиды бактерий, их функции и свойства. Использование плазмид в генной инженерии.
- •33. Роль микроорганизмов в круговороте углерода.
- •34. Роль микроорганизмов в круговороте азота.
- •35. Взаимоотношение микроорганизмов. Антагонизм, нейтрализм, симбиоз.
- •36. Симбиотическая и не симбиотическая азотфиксация.
- •37. Процессы нитрификации и денитрификации.
- •38. Роль микроорганизмов в циклах серы и железа.
- •39. Микрофлора воздуха.
- •40. Микрофлора воды.
- •41. Микрофлора почвы.
- •42. Систематика м/о. Группа 1. Спирохеты. Группа 2. Аэробные, вибриоидные, грамотрицательные бактерии.
- •43. Группа 3. Неподвижные грамотрицательные изогнутые бактерии.
- •44.Группа 4. Грамотрицательные аэробные палочки и кокки.
- •46.Группа 6. Анаэробные грамотрицательные прямые, изогнутые или спиралевидные палочки.
- •47.Группа 8. Анаэробные грамотрицательные кокки.
- •48. Группа 9. Риккетсии и хламидии.
- •49. Группа 10. Аноксигенные фототрофные бактерии.
- •50. Группа 12 Аэробные хемолитотрофные бактерии и близкие организмы
- •51. Группа 13. Почкующиеся и/или образующие выросты бактерии
- •52. Группа 14. Бактерии, имеющие чехлы
- •53. Группа 15. Нефотосинтезирующие скользящие бактерии, не образующие плодовых тел.
- •54. Группа 16. Скользящие бактерии, образующие плодовые тела
- •55. Группа 17. Грамположительные кокки
- •56. Группа 18. Образующие эндоспоры грамположительные палочки и кокки
- •57. Группа 19. Не образующие спор грамположительные палочки правильной формы.
- •58. Группа 20. Не образующие спор грамположительные палочки неправильной формы.
- •59. Группа 21. Почкующиеся и/или стебельковые бактерии.
- •60. Группы 22-29. Актиномицеты.
- •61. Группа 30. Микоплазмы.
7. Цианобактерии. Классификация. Распространение и роль в природе.
Цианобактерии (Cyanophyceae) ранее объединялись с эукариотными водорослями на основании того, что они осуществляют одинаковый биохимический процесс - фотосинтез. Однако изучение цитологии этих организмов с помощью электронной микроскопии показало, что сине-зеленые водоросли близки к бактериям, с которыми их объединяют признаки, характерные для прокариот. Так, клеточная стенка сине-зеленых водорослей содержит пептидогликан. Нуклеоиды сине-зеленых водорослей и бактерий достаточно близки. Капсулы некоторых бактерий сходны с капсулами сине-зеленых водорослей, а некоторые, как и бактерии, поражаются бактериофагами. Но физиологически эти водоросли очень близки к зеленым растениям, так как в их клетках протекает процесс фотосинтеза, сопровождающийся выделением кислорода. Характерная для большинства цианобактерий окраска связана с наличием зеленого хлорофилла а и фикобилинов (фикоцианина и фико-эритрина).
В последнее время ученые настаивают на термине «цианобактерий», а не на термине «сине-зеленые водоросли». Но достаточно долгое время эту группу микроорганизмов относили к «сене-зеленым водорослям», что более привычно, и разные авторы дают определение в своей интерпретации.
Цианобактерий представлены как одноклеточными, так и многоклеточными организмами - колониями и нитями. Крайние типы строения представлены порядками Chroococcates и Hormogonales. У одноклеточных организмов клетки либо располагаются поодиночке, либо образуют колонии. Многие изученные водоросли размножаются простым делением. Считают, что одноклеточные сине-зеленые водоросли являются морфологическими аналогами одноклеточных бактерий.
Большая часть сине-зеленых водорослей имеет многоклеточное образование, которое получило название трихома. Размножаются главным образом многоклеточными образованиями гормогониями, представляющими особенные участки трихома, обладающие подвижностью.
Цианобактерий перемещаются относительно твердого субстрата путем скольжения; являются фотоавтотрофами. Ряд представителей сине-зеленых водорослей обладает способностью фиксировать молекулярный азот атмосферы (Anabaena cylindrica, Nostos linckia).
Многие виды образуют неподвижные покоящиеся клетки - акинеты, которые крупнее вегетативных, толстостенны, заполнены белком и запасными веществами.
По морфологическим признакам цианобактерий разделяют на пять групп (Шлегель Г. Общая микробиология.).
Группа 1 - хроококковые цианобактерий. Это одноклеточные палочки и кокки. Клетки существуют по отдельности или в виде агрегатов (колоний), в которых они объединены капсулами или слизью. Размножение клеток происходит исключительно бинарным делением или почкованием. К этой группе относят Synechococeus (прежнее название Anacystis nidulaas), Gloeothece и Gloeobacter violaceus.
Группа 2 - плеврокапсовые цианобактерий. Это также одноклеточные формы, но только такие, которые могут размножаться множественным делением. При этом внутри делящейся клетки появляется много маленьких клеток, так называемых беоцитов. В качестве примеров можно упомянуть роды Pleurocapsa, Dermocapsa и Myxosarcina.
Группа 3 - нитчатые цианобактерий без гетероциспи Трихомы состоят только из вегетативных клеток. Типичными для группы являются Oscillatoria («колебалка», «осциллирующая водоросль»), Phormidium, Spirulina, Plectonema и Lyngby.
Группа 4 - нитчатые цианобактерий с гетероцистами. В трихомах, растущих в отсутствие связанного азота, происходит дифференциация клеток с образованием гетероцист. У некоторых форм встречаются также акинеты. К этой группе относятся роды Nostoc, Anabaena и Calothrix.
Группа 5 - нитчатые цианобактерий с гетероцистами. Представители этой группы отличаются от предыдущего типа делением клеток более чем в одной плоскости. Наиболее известен род Fischerella.
Цианобактерии, по общепринятой версии, явились «творцами» современной кислородсодержащей атмосферы на Земле, что привело к «кислородной катастрофе» — глобальному изменению состава атмосферы Земли, произошедшему в самом начале протерозоя (около 2,4 млрд лет назад) которое привело к последующей перестройке биосферы и глобальному гуронскому оледенению.
В настоящее время, являясь значительной составляющей океанического планктона, цианобактерии стоят в начале большей части пищевых цепей и производят значительную часть кислорода (вклад точно не определен: наиболее вероятные оценки колеблются от 20 % до 40 %).
Цианобактерия Synechocystis стала первым фотосинтезирующим организмом, чей геном был полностью расшифрован.
В настоящее время цианобактерии служат важнейшими модельными объектами исследований в биологии. В Южной Америке и Китае бактерии родов спирулина и носток из-за недостатка других видов продовольствия используют в пищу: их высушивают, а затем готовят муку. Им приписывают целебные и оздоравливающие свойства, которые, однако, в настоящее время не нашли подтверждения. Рассматривается возможное применение цианобактерий в создании замкнутых циклов жизнеобеспечения, а также как массовой кормовой или пищевой добавки.