Контрольная работа по "Микробиологии"

Контрольная работа по микробиологии

Вариант 03

 

1. Роль микроорганизмов в природе и сельскохозяйственном производстве.

 

        Микробиология – наука, изучающая Бактерии, Микоплазмы, Актиномицеты, Дрожжи, микроскопические Грибы и Водоросли — их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, наследственность и изменчивость, распространение и роль в круговороте веществ в природе, практическое значение.

Сельскохозяйственная  микробиология выясняет состав почвенной микрофлоры, её роль в круговороте веществ в почве, а также её значение для структуры и плодородия почвы, влияние обработки на микробиологические процессы в ней, действие бактериальных препаратов на урожайность растений. В задачу с.-х. микробиологии входят изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания растений, и борьба с ними, разработка микробиологических способов борьбы с насекомыми — вредителями с.-х. растений и лесных пород, а также методов консервирования кормов, мочки льна, предохранения урожая от порчи, вызываемой микроорганизмами.

В задачу технической, или промышленной, микробиологии входит изучение и осуществление микробиологических процессов, применяемых для получения дрожжей, кормового белка, липидов, бактериальных удобрений, а также получение путём микробиологического синтеза антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот, нуклеотидов, органических кислот и т.п. Геологическая микробиология изучает роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых, предлагает методы получения (выщелачивания) из руд металлов (медь, германий, уран, олово) и др. ископаемых с помощью бактерий. Водная микробиология изучает количественный и качественный состав микрофлоры солёных и пресных вод и её роль в биохимических процессах, протекающих в водоёмах, осуществляет контроль за качеством питьевой воды, совершенствует микробиологические методы очистки сточных вод. В задачу медицинской микробиологии входит изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания человека, и разработка эффективных методов борьбы с ними. Эти же вопросы в отношении сельскохозяйственных и др. животных решает ветеринарная микробиологии.

Практическое  значение микробиологии. Активно участвуя в круговороте веществ в природе, микроорганизмы играют важнейшую роль в плодородии почв, в продуктивности водоёмов, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых. Особенно важна способность микроорганизмов минерализовать органические остатки животных и растений. Всё возрастающее применение микроорганизмов в практике привело к возникновению микробиологической промышленности и к значительному расширению микробиологических исследований в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Резко возросло применение микроорганизмов в сельском хозяйстве. Увеличилось производство бактериальных удобрений, в частности нитрагина, приготовляемого из культур клубеньковых бактерий, фиксирующих азот в условиях симбиоза с бобовыми растениями, и применяемого для заражения семян бобовых культур. Новое направление с.-х. микробиологии связано с микробиологическими методами борьбы с насекомыми и их личинками — вредителями с.-х. растений и лесов. Найдены бактерии и грибы, убивающие своими токсинами этих вредителей, освоено производство соответствующих препаратов. Высушенные клетки молочнокислых бактерий используют для лечения кишечных заболеваний человека и с.-х. животных.  

Внешняя форма  и размеры бактерий

Выделяют три  основные формы бактерий – шаровидные, палочковидные и извитые.  Шровидные  бактерии, или кокки – форма шаровидная или овальная. По характеру расположения в мазках выделяют: 

Микрококки – отдельно расположенные клетки.

Диплококки  – располагаются парами.

Стрептококки – клетки округлой или вытянутой формы, составляющие цепочку.

Сарцины – располагаются  в виде «пакетов» из 8 и более  кокков.

Стафилококки – кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях.

Палочковидные бактерии.

Форма палочковидная, концы клетки могут быть заострёнными, закруглёнными, обрубленными, защеплёнными, расширенными. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, в том числе ветвящиеся, например у актиномицетов. Характер расположения клеток в мазках:

Монобактерии – расположены отдельными клетками.

Диплобактерии – расположены по две клетки.

Стрептобактерии – после деления образуют цепочки клеток.

Палочковидные бактерии могут образовывать споры: бациллы и клостридии. 

Извитые бактерии  

Форма   - изогнутое тело в один или несколько оборотов.

Вибрионы  – изогнутость тела не превышает одного оборота.

Спирохеты – изгибы тела в один или несколько оборотов. 

Размер бактерий

Микроорганизмы  измеряются в микрометрах и нанометрах.                      

Средние размеры  бактерий – 2 – 3 х 0,3 – 0,8 мкм.

Форма и размер - важный диагностический признак.                 

 

Роль микроорганизмов  в природе и сельском хозяйстве

 
Широкое распространение микроорганизмов  свидетельствует об их огромной роли в природе. При их участии происходит разложение различных органических веществ в почвах и водоемах, они обусловливают круговорот веществ и энергии в природе; от их деятельности зависит плодородие почв, формирование каменного угля, нефти, многих других полезных ископаемых. Микроорганизмы участвуют в выветривании горных пород и прочих природных процессах.

Многие микроорганизмы используют в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Так, хлебопечение, изготовление кисломолочных продуктов, виноделие, получение витаминов, ферментов, пищевых и кормовых белков, органических кислот и многих веществ, применяемых в сельском хозяйстве, промышленности и медицине, основаны на деятельности разнообразных микроорганизмов. Особенно важно использование микроорганизмов в растениеводстве и животноводстве. От них зависит обогащение почвы азотом, борьба с вредителями сельскохозяйственных культур при помощи микробных препаратов, правильное приготовление и хранение кормов, создание кормового белка, антибиотиков и веществ микробного происхождения для кормления животных. Микроорганизмы оказывают положительное влияние на процессы разложения веществ неприродного происхождения - ксенобиотиков, искусственно синтезированных, попадающих в почвы и водоемы и загрязняющих их. Наряду с полезными микроорганизмами существует большая группа так называемых болезнетворных, или патогенных, микроорганизмов, вызывающих разнообразные болезни сельскохозяйственных животных, растений, насекомых и человека. В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных болезней человека и животных, что сказывается на развитии экономики и производительных сил общества. Последние научные данные не только существенно расширили представления о почвенных микроорганизмах и процессах, вызываемых ими в окружающей среде, но и позволили создать новые отрасли в промышленности и сельскохозяйственном производстве. Например, открыты антибиотики, выделяемые почвенными микроорганизмами, и показана возможность их использования для лечения человека, животных и растений, а также при хранении сельскохозяйственных продуктов. Обнаружена способность почвенных микроорганизмов образовывать биологически активные вещества: витамины, аминокислоты, стимуляторы роста растений - ростовые вещества и т.д. Найдены пути использования белка микроорганизмов для кормления сельскохозяйственных животных. Выделены микробные препараты, усиливающие поступление в почву азота из воздуха. Открытие новых методов получения наследственно измененных форм полезных микроорганизмов позволило шире применять микроорганизмы в сельскохозяйственном и промышленном производстве, а также в медицине. Особенно перспективно развитие генной, или генетической, инженерии. Ее достижения обеспечили развитие биотехнологии, появление высокопродуктивных микроорганизмов, синтезирующих белки, ферменты, витамины, антибиотики, ростовые вещества и другие, необходимые для животноводства и растениеводства продукты. С микроорганизмами человечество соприкасалось всегда, тысячелетия даже не догадываясь об этом. С незапамятных времен люди наблюдали брожение теста, готовили спиртные напитки, сквашивали молоко, делали сыры, переносили различные заболевания, в том числе эпидемические. Свидетельством последнего в библейских книгах служит указание о повальной болезни (вероятно, чуме) с рекомендациями сжигать трупы и делать омовения. Однако до середины прошлого века даже никто не представлял, что разного рода бродильные процессы и заболевания могут быть следствием деятельности ничтожно малых существ.

Рисунок 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Название  класса	Строение мицелия	Какими  спорами представлено размножение		Представители
		половое	бесполое
Аскомицеты	Мицелий разделён поперечными  перегородками (септирован), что позволяет гифе в случае повреждения терять меньше клеточного содержимого и обуславливает большую выживаемость аскомицетов по сравнению с ценоцитными зигомицетами.	Половое размножение  аскомицетов проходит в форме  гаметангиогамии, без образования  дифферинцированных гамет. Для этого на разных гифах образуются половые органы: мужские — антеридии и женские — архикарпы, представляющие собой видоизменённые оогонии.	Бесполое размножение аскомицетов осуществляется практически всегда конидиями.	К аскомицетам относят  до 2000 родов и 30 000 видов. Среди них  — дрожжи (класс Saccharomycetes) — вторично одноклеточные организмы. Из других известных представителей аскомицетов можно назвать сморчки, пармелию, строчки и трюфели.
Зигомицеты	Вегетативное  тело – обильно разветвленный  неклеточный многоядерный мицелий, субстратный и воздушный. У части видов в зрелом состоянии образуются клеточные перегородки, разделяющие мицелий на отдельные многоядерные фрагменты. Клеточные перегородки также возникают при формировании генеративных органов, отделяя их от вегетативного мицелия. У немногих видов, в основном узкоспециализированных, таких, как паразиты насекомых (энтомофторовые грибы) или паразиты других беспозвоночных (зоопаговые грибы), мицелий многоклеточный.	характерны половой  процесс в форме зигогамии	и бесполое размножение  неподвижными спорангиоспорами, развивающимися в спорангиях, приподнятых над грибницей на спорангиеносцах. У многих З. наблюдается переход к размножению конидиями.	Порядок Zoopagales включает в себя хищные грибы, обладающие клейкими гифамами и ловчими кольцами и питающиеся простейшими, нематодами и мелкими личинками насекомых.
Базидиомицеты	Мицелий базидиомицетов септирован, каждая клетка содержит по два гаплоидных ядра. Обычно ядра расположены рядом посередине клетки, их пара носит название дикарион. Возле септы у гифов базидиомицетов формируется пряжка, участвующая в делении клетки. Пряжка — тонкий вырост из одной клетки гриба, примыкающий к другой соседней клетке, но не сливающийся с ней. При делении клетки ядра синхронно удваиваются и пряжка позволяет оказаться в одной клетке ядрам, сформировавшимся из разных исходных.	Половое размножение  происходит в виде соматогамии, при которой сливаются две вегетативные одноядерные клетки гаплоидного мицелия.	Бесполое размножение  базидиомицетов осуществляется конидиями, но происходит редко.	Среди этих грибов есть паразиты растений (например, широко распространенные и очень опасные для сельскохозяйственных растений головневые и ржавчинные грибы), многочисленные почвенные сапрофиты — хорошо всем известные шляпочные грибы (например, шампиньоны, навозники). К базидиомицетам относятся и микоризообразующие шляпочные грибы, которые успешно развиваются только в тесном контакте с корнями древесных растений (например, белый, подберезовик, подосиновик и многие другие лесные грибы).
Дейтеромицеты	Вегетативное тело дейтеромицетов — хорошо развитый, ветвящийся, гаплоидный мицелий, состоящий- обычно из многоядерных клеток. В мицелии всегда присутствуют септы (перегородки), обычно с простыми порами, как у аскомицетов	-	Они размножаются только бесполым путем — конидиями.	возбудители микозов  и микотоксикозов человека и животных. Обитают как сапрофиты в почве, составляя большую часть почвенных грибов. Принимают активное участие в разложении органических остатков и в почвообразовательном процессе. Некоторые вызывают плесневение пищевых продуктов и различных промышленных изделий. Развиваясь на зерне и других продуктах питания, отдельные несовершенные грибы выделяют в них токсины, которые могут вызвать тяжелые отравления. Среди несовершенных грибов известны многочисленные продуценты биологически активных веществ, используемые при производстве антибиотиков, различных ферментов и органических кислот. Несовершенные грибы, паразитирующие на насекомых-вредителях и грибах, патогенных для растений, а также хищные грибы, уничтожающие фитонематод, используют для разработки биологических методов защиты растений от вредителей и болезней.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
         Лит.: Достижения советской микробиологии, М., 1959; Фробишер М., Основы микробиологии, пер. с англ., М., 1965; Работнова И. Л., Общая микробиология, М., 1966; «Микробиология», 1967, т. 36, в. 6 (Советская микробиология за 50 лет); Мейнелл Дж., Мейнелл Э., Экспериментальная микробиология, пер. с англ., М., 1967; Шлегель Г., Общая микробиология, пер. с нем., М., 1972.         

А. А. Имшенецкий.

 

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

• Гарибова Л. В., Лекомцева С. Н. Основы микологии: Морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. — С. 54—67. — ISBN 5-87317-265-X
• Курс низших растений: Коллектив авторов, под общ. редакцией М. В. Горленко. — М.: Высшая школа, 1981. — 521 с.