- •1. Предмет и задачи микробиологии. Разделы микробиологии. Основные перспективные направления науки.
- •2. История развития микробиологии. Основные открытия. Достижения русских ученых в развитии микробиологии. Развитие современной науки.
- •3. Распространение микроорганизмов в природе. Участие в производственных процессах.
- •4. Неклеточные формы жизни. Морфология и размножение вирусов. Отличительные черты прионов.
- •5. Отличия вирусов от бактерий. Характеристика бактериофагов, их биологическое значение.
- •6. Клеточные формы жизни. Основные отличия прокариот от эукариот.
- •7. Характеристика эукариотических микроскопических организмов. Морфология дрожжей.
- •9. Характеристика эукариотических микроскопических организмов. Отличительные черты простейших, вызывающих инфекционные заболевания.
- •10. Морфология бактерий. Разнообразие форм. Размеры микроорганизмов. Методы изучения морфологии бактерий. Виды микроскопов.
- •11. Морфология бактерий. Химический состав бактериальной клетки.
- •12. Морфология бактерий. Строение и химический состав внешних слоев. Капсула, слизистые слои, чехлы.
- •13. Морфология бактерий. Клеточная стенка грамположительных и грамотрицательных бактерий. Окраска по Граму.
- •14. Морфология бактерий. Явление l-трансформации. Биологическая роль.
- •15. Морфология бактерий. Бактериальная мембрана. Строение мезосом, рибосом. Химический состав цитоплазмы.
- •16. Морфология бактерий. Запасные включения бактериальной клетки.
- •17. Движение бактерий. Строение жгутика, толщина, длина, химический состав. Приготовление фиксированных препара-тов и препаратов живых клеток микроорганизмов.
- •18. Движение бактерий. Виды расположения жгутиков. Функции фимбрий и пилей.
- •19. Движение бактерий. Характер движения бактериальной клетки. Виды таксисов.
- •20. Бактериальное ядро. Строение, состав. Характеристика днк.
- •21. Бактериальное ядро. Особенности генетической системы бактерии. Типы репликации днк бактерии.
- •22. Бактериальное ядро. Виды деления бактериальной клетки. Процесс деления.
- •23. Бактериальное ядро. Формы обмена генетической информацией у бактерий. Изменчивость бактерий.
- •24. Бактериальное ядро. Плазмиды. Биологическая роль, отличия от вирусов, виды плазмид.
- •25. Морфологическая дифференцировка прокариот. Формы клеток. Покоящиеся формы. Процесс поддержания состояния покоя.
- •26. Морфологическая дифференцировка прокариот. Строение эндоспоры. Химический состав, слои.
- •27. Морфологическая дифференцировка прокариот. Биохимические и физиологические изменения в процессе прорастания эндоспроры. Факторы устойчивости эндоспор в окружающей среде.
- •28. Морфологическая дифференцировка прокариот. Формирование споры, слои эндоспоры.
- •29. Классификация и систематика бактерий. Классификация бактерий по Берджи. Признаки, используемые при описании бактерий. Характеристика основных групп бактерий по классификатору Берджи.
- •30. Классификация и систематика бактерий. Категории бактерий. Особенности эубактерий и архебактерий.
- •31. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду. Аэробы, анаэробы, микроаэрофилы.
- •32. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Температура. Способность к росту при различных температурных условиях.
- •33. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Температура. Способность к выживанию в экстремальных температурных условиях.
- •34. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Влажность.
- •35. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Давление. Осмотическое давление. Атмосферное. Гидростатическое давление и вакуум.
- •36. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Лучистая энергия, уфл, ультразвук.
- •37. Влияние химических факторов на микроорганизмы. Кислотность и щелочность. Поваренная соль.
- •38. Влияние химических факторов на микроорганизмы. Антисептики, виды и воздействие на микроорганизмы.
- •39. Влияние биологических факторов на микроорганизмы. Антибиоз. Виды взаимоотношений – антагонизм, паразитизм, бактериофаги.
- •40. Влияние биологических факторов на микроорганизмы. Взаимоотношения бактерий с другими организмами. Симбиоз. Виды и примеры симбиоза.
- •41. Принципы консервирования пищевых продуктов, основанные на методах воздействия на бактерии различных факторов внешней среды. Влияние антибиотиков.
- •42. Питание микроорганизмов. Ферменты микроорганизмов. Классы и виды ферментов. Пути катаболизма.
- •43. Питание микроорганизмов. Механизмы транспорта питательных веществ в клетку. Пермеазы, ионофиоры. Характеристика процессов симпорта и антипорта. Транспорт железа.
- •44. Питание микроорганизмов. Типы питания. Источники энергии и углерода. Автотрофность. Гетеротрофность. Виды автотрофов.
- •45. Питание микроорганизмов. Гетеротрофные микроорганизмы. Различная степень гетеротрофности.
- •46. Питание микроорганизмов. Источники азота. Характеристика процесса азотфиксации. Механизм диазотрофии.
- •47. Питание микроорганизмов. Источники азота. Характеристика процессов нитрификации, денитрификации.
- •48. Питание микроорганизмов. Источники азота. Характеристика процесса аммонификации. Возбудители гниения белковых веществ.
- •49. Питание микроорганизмов. Источники серы. Восстановление и окисление серы и серосодержащих веществ. Сульфатредукция.
- •50. Метаболизм бактерий. Брожение. Виды брожения. Микроорганизмы, вызывающие эти процессы
- •51. Метаболизм бактерий. Фотосинтез. Виды фотосинтезирующих бактерий. Фотосинтетический аппарат.
- •53. Метаболизм бактерий. Хемосинтез. Происхождение кислородного дыхания. Токсический эффект воздействия кислорода.
- •54. Метаболизм бактерий. Хемосинтез. Дыхательный аппарат клетки. Метаболизм бактерий. Хемосинтез. Энергетический обмен микроорганизмов.
- •55. Метаболизм бактерий. Хемосинтез. Аэробные и анаэробные бактерии. Полное и неполное окисление. Анаэробное дыхание.
- •56. Биосинтетические процессы. Ассимиляция различных веществ.
- •57. Биосинтетические процессы. Образование вторичных метаболитов. Виды антибиотиков. Механизм действия.
- •58. Биосинтетические процессы. Образование вторичных метаболитов. Токсинообразование. Виды токсинов.
- •59. Биосинтетические процессы. Образование вторичных метаболитов. Витамины, сахара, ферменты.
- •60. Регуляция метаболизма. Уровни регуляции метаболизма. Индукция. Репрессия.
- •61. Роль микроорганизмов в эволюционном процессе планеты.
- •62. Основы экологии микроорганизмов. Экология микробных сообществ.
- •63. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы воздуха.
- •64. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы морских водных экосистем.
- •65. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы солоноватых водных экосистем.
- •66. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы пресноводных экосистем.
- •67. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы почвенных экосистем.
- •68. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы почв. Микориза.
- •69. Основы экологии микроорганизмов. Круговорот углерода, водорода и кислорода.
- •70. Основы экологии микроорганизмов. Круговорот азота, фосфора и серы.
- •71. Основы экологии микроорганизмов. Симбионты организма человека. Пищеварительный тракт. Ротовая полость. Бактериальные заболевания.
- •72. Основы экологии микроорганизмов. Симбионты организма человека. Пищеварительный тракт. Проблема дисбактериоза.
- •73. Основы экологии микроорганизмов. Симбионты организма человека. Дыхательные пути, выделительная, половая система.
- •74. Основы экологии микроорганизмов. Симбионты организма человека. Кожа, конъюктива глаза, ухо.
- •75. Инфекция. Патогенные микроорганизмы. Их свойства. Вирулентность микроорганизмов.
- •76. Инфекция. Инфекционный процесс. Виды инфекций. Формы инфекций. Локализация возбудителя. Входные ворота.
- •77. Инфекция. Эпидемический процесс. Источники и пути передачи. Распространение инфекции.
- •79. Инфекция. Роль макроорганизма в развитии инфекционного процесса.
- •81. Классификация инфекций. Особо опасные инфекции. Кишечные инфекции, аэрогенные инфекции, детские инфекции.
- •82. Пищевые отравления и токсикоинфекции. Причины возникновения. Основные клинические симптомы.
- •83. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Salmonella.
- •84. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Escherichium и Shigella.
- •85. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Proteus.
- •86. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Vibrio.
- •87. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Bacillus и Clostridium.
- •88. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Enterococcus и Streptococcus.
- •89. Пищевые токсикозы. Возбудитель – бактерии рода Clostridium.
- •90. Пищевые токсикозы. Возбудитель – бактерии рода Staphylococcus.
46. Питание микроорганизмов. Источники азота. Характеристика процесса азотфиксации. Механизм диазотрофии.
Все автотрофные микроорганизмы усваивают азот из неорганических соединений.
У гетеротрофов по отношению к источнику азота, как и по отношению к источнику углерода, проявляется избирательность.
Паразиты используют органические азотсодержащие вещества клеток хозяина.
Источником азота для сапрофитов могут служить как органические, так и неорганические азотсодержащие соединения. Одни способны расти только на субстратах, содержащих сложные азотсодержащие вещества, так как сами синтезировать их из более простых соединений не способны.
К числу реакций превращения азотсодержащих веществ микробами относятся процессы: азотфиксация; нитрификация; денитрификация; аммонификация.
*Азотфиксация – аэробный процесс связывания неорганического азота атмосферы и перевод его в форму нитритов и нитратов, доступную для использованиями другими организмами. Процесс осуществляется азотфиксирующими бактериями, способными усваивать атмосферный азот в симбиозе с высшими растениями (симбиотические азотфиксаторы) и свободноживущими азотфиксаторами.
К симбиотическим относятся клубеньковые бактерии рода Rhizobium, поселяющиеся в корнях высших растений.
Свободноживущими микробами, обогащающими почву соединениями азота в процессе его фиксации, являются бактерии родов Azotobacter (1901 г., Бейеринк), Clostridium (вид Cl.pаsteurianum, 1893 г., Виноградский), Nostoc.
Свободноживущие диазотрофы подразделяются на следующие группы:
хемотрофные микроорганизмы, которым относятся анаэробные сульфатредукторы Clostridium, аэробные гетеротрофы Bacillus, семейство Enterobacteriaceae и метанотрофы;
фототрофные микроорганизмы, к которым относятся пурпурные, зеленые бактерии, гелиобактерии, цианобактерии.
Свободноживущих азотфиксаторов можно подразделить на истинно свободных и ассоциативных, входящих в состав ризосферы.
Из ризосферы обычно выделяют Azotobacter и Enterobacteriaceae.
Среди симбиотических бактерий наиболее распространены актинобактерии рода Frankia (образуют клубеньки на корнях и листьях) и Rhizobium.
При вступлении в симбиоз часто меняют морфологию, внедряются в ткани растений и преобразуют их за счет выделения леггемоглобина. Этот белок-фермент состоит из гема, синтезируемого бактериальным компонентом и белкового компонента, вырабатываемого растением.
Симбиотические бактерии могут продолжать азотфиксацию в чистой культуре при отделении от растительного сожителя при пониженном парциальном давлении, хотя азотфиксация и менее эффективна.
Механизмы встречи симбионтов:
-растения выделяют белки-аттрактанты для микроорганизмов;
-почвенные микроорганизмы синтезируют ростовые факторы для растений;
-зона корня – зона повышенной концентрации питательных веществ.
нитрогеназный ферментный комплекс позволяет осуществлять фиксацию азота. Состоит из Fe-белка (64 кДа, 4 атома Fe) и MoFe-белка (220 кДа, 2 атома Мо и от 28 до 32 атома Fe). Нитрогеназа кодируется nif-компактным кластером. Молекулярный азот стабилен, для разрыва атомарных связей необходима энергия, которая затрачивается в виде АТФ. Нитрогеназа активна только в присутствии обоих белков, но они взаимозаменяемы у разных видов. Нитрогеназная система может восстанавливать и другие вещества, кроме Н+, например этилен в ацетилен. В отсутствии азота при условии активности нитрогеназы будет выделяться водород.
У симбиотических азотфиксаторов нитрогеназный комплекс аналогичен и взаимозаменяем, как для анаэробов, так и для аэробов. Комплекс весьма чувствителен даже к следовым количествам кислорода. В результате эволюционных процессов различные роды бактерий создали свои стратегии защиты нитрогеназы от воздействия кислорода
Цианобактерии имеют толстую клеточную стенку, защищающую от проникновения кислорода внутрь клетки, вырабатывают оксидазу.
Azotobacter имеет развитую слизистую капсулу, вырабатывает оксидазу, имеющую высокое сродство к кислороду (до 10-7 моль). Нитрогеназа обладает компактной укладкой, препятствующей воздействию кислорода.
Клубеньковые бактерии имеют самую высокую степень защиты от воздействия кислорода. Растение вырабатывает леггемоглобин, который активизирует оксидазу и повышает ее сродство к кислороду до 10-9 моль.
Вывод:
Только прокариоты способны использовать запасы азота, содержащиеся в атмосфере, – фиксировать молекулярный азот. Они переводят инертный N2 в органические соединения и включают его (непосредственно или через растения) в белок, который в конечном счете попадает в почву.
Азотфиксация по значению сопоставима с процессом фотосинтеза, т.к. недоступный азот атмосферы (около 75 % всех газов) переводится в доступную форму.
Азотфиксирующих бактерий можно использовать как живые удобрения для внесения в почву.
Диазотрофия замыкает цикл азота на Земле.
Способностью к диазотрофии обладают 80 родов эубактерий и 3 рода термоархеев.