Значение микроорганизмов

Вопросы:

 

1. Предмет микробиологии.  Значение микроорганизмов.

2. Основные группы  микроорганизмов.

3. Отраслевые  направления микробиологии.

4. История развития науки.

5. Классификация бактерий по форме.

6. Строение и функции клеточной оболочки бактерий.

7. Капсулообразование бактерий.

8. Цитоплазма как составная часть бактериальной клетки. Органеллы клетки.

9. Ядерное вещество бактериальной клетки.

10. Подвижность бактерий..

11. Спорообразование бактерий.

12. Размножение бактерий.

13. Классификация и номенклатура бактерий.

14. Лучистые грибки или актиномицеты.

15. Строение тела плесневого гриба. Видоизменения мицелия.

16. Строение клетки плесневых грибов.

17. Способы размножения плесневых грибов.

18. Бесполое спорообразование плесневых грибов.

19. Половое спорообразование плесневых грибов.

20. Классификация и систематика плесневых грибов.

21. Хитиридиомицеты – класс плесневых грибов.

22. Оомицеты – класс плесневых грибов.

23. Зигомицеты – класс плесневых грибов.

24. Аскомицеты – класс плесневых грибов. Плодосумчатые акскомицеты.

25. Базидиомицеты – класс плесневых грибов.

26. Дейтеромицеты – класс плесневых грибов.

27. Внешний вид и строение дрожжевой клетки.

28. Размножение дрожжей.

29. Классификация дрожжей.

30. Вирусы как группа микроорганизмов. Строение вируса и его взаимодействие с живой клеткой.

31. Фаги как группа микроорганизмов. Строение фага и его взаимодействие с живой клеткой.

32. Обмен веществ у микроорганизмов.

33. Химический состав микроорганизмов.

34. Пути поступления питательных веществ в микробную клетку.

35. Углеродное питание микроорганизмов.

36. Азотное и минеральное питание микроорганизмов.

37. Дыхание микроорганизмов.

38. Аэробное дыхание микроорганизмов.

39. Анаэробное дыхание микроорганизмов.

40. Ферменты и их значение в жизни микроорганизмов.

41. Использование микробных ферментов в промышленности.

42. Культивирование и рост микроорганизмов. Факторы, оказывающие влияние на рост микроорганизмов.

43. Периодическое культивирование микроорганизмов.

44. Непрерывное культивирование микроорганизмов.

45. Способы культивирования микроорганизмов, их преимущества и недостатки.

46. Питательные среды, применяемые для культивирования микроорганизмов. Их классификация.

47. Влияние влажности на жизнедеятельность микроорганизмов.

48. Влияние температуры на жизнедеятельность микроорганизмов.

49. Влияние осматического давления на жизнедеятельность микроорганизмов.

50. Влияние лучистой энергии на жизнедеятельность микроорганизмов.

51. Влияние рН среды на жизнедеятельность микроорганизмов.

52. Влияние химических веществ окружающей среды на жизнедеятельность микроорганизмов.

53. Типы взаимоотношений между микроорганизмами.

54. Антибиотики животного, растительного и бактериального происхождения.

55. Использование факторов внешней среды в практике хранения продуктов питания.

56. Микрофлора воздуха.

57. Микрофлора воды.

58. Микрофлора почвы.

59. Спиртовое брожение.

60. Молочнокислое брожение.

61. Маслянокислое  брожение.

62. Уксуснокислое  брожение.

63. Лимоннокислое  брожение.

64. Разрушение  жиров микроорганизмами.

65. Гнилостные процессы, вызываемые микроорганизмами.

66. Патогенность, вирулентность и токсичность микроорганизмов.

67. Пути внедрения патогенных микробов в организм.

68. Пути распространения патогенных микробов в организме.

69. Условия возникновения инфекции и значение состояния организма в этом процессе.

70. Течение инфекционного заболевания.

71. Источники  и пути распространения инфекции.

72. Понятие об  иммунитете. Виды иммунитета.

73. Антигены и антитела.

74. Иммунопрофилактика и иммунотерапия.

 

Краткий конспект:

 

1. Предмет  микробиологии. Значение микроорганизмов.

 

Микробиология – это  наука о мельчайших живых существах, называемых микробами или микроорганизмами. Для них характерны два основных признака: исключительно мелкие размеры; относительная простота строения.

Термин «Микробиология»  состоит из 3 греческих слов «микрос» – малый, «биос» - жизнь, «логос»  – наука, что в дословном переводе означает наука о жизни мельчайших.

Микробиология изучает строение, жизнедеятельность, особенности роста, закономерности развития микроорганизмов, а также их распространение и роль в природе и жизни человека.

 

Распространение микроорганизмов в природе

Микроорганизмы чрезвычайно  широко распространены в природе.  Абсолютно стерильным является только желудочно-кишечный  тракт новорожденного ребенка в течение 2-х часов. Микроорганизмов очень много в почве, водоемах, воздухе, на поверхности растений, животных, их встречают в нефти, в мертвом море, в бесплодных пустынях, в вечной мерзлоте.

Широкое распространение  микроорганизмов в природе объясняется тремя факторами:

• устойчивы в неблагоприятных условиях жизни;
• быстро приспосабливаются к меняющимся условиям жизни;
• огромной скоростью размножения.

 

Значение  микроорганизмов в природе

Положительное значение:

1. Микроорганизмы участвуют в круговороте веществ в природе, разлагая органические вещества (останки животных) до минеральных веществ, которые возвращаются в почву.

2. Микроорганизмы участвуют  в почвообразовательных процессах.  Способствуют образованию перегноя.

3. С помощью микроорганизмов  получают продукты питания.  На знании этого основана целая отрасль промышленности биотехнология – получение продуктов питания с помощью микроорганизмов.

4. Микроорганизмы используют для получения антибиотиков, ферментов, витаминов, органических спиртов, кислот.

5. Микроорганизмы используются для борьбы с вредителями с/х растений – биологический способ борьбы, который не наносит урон здоровью человека (колорадский жук, саранча).

 

Отрицательное значение:

1. Вызывают большое количество инфекционных заболеваний человека и животных.
2. Вызывают порчу пищевых продуктов: прогоркание,  плесневение.

3. Нарушают ход технологических процессов по производству продуктов питания, что ведет к возрастанию убытков.

 

2. Основные группы  микроорганизмов.

 

К миру микроорганизмов относят:

• бактерии;
• микроскопические или плесневые грибы;
• лучистые грибки или актиномицеты («актино» – по латыни «луч»);
• микроскопические водоросли;
• ультрамикробы, к ним относятся вирусы и фаги;
• риккетсии и др.

 

3. Отраслевые направления  микробиологии.

 

В настоящее  время  задачи микробиологии  настолько  широки и разнообразны, что из микробиологии  выделился целый ряд отраслевых  направлений.

К отраслевым направления  микробиологии относят:

• Медицинская микробиология - изучает микроорганизмы, которые вызывают болезни человека и изыскивает способы борьбы с ними.
• Ветеринарная.
• Почвенная – изучает микроорганизмы почвы.
• Водная – микроорганизмы водоемов.
• Вирусология (наука о вирусах).
• Космическая (изыскивает способы стерилизации космических кораблей).

- Техническая микробиология изучает особенности развития хозяйственно-полезных микроорганизмов, которые используются при получении  продуктов питания, др. ценных веществ, а также изучает микроорганизмы, приносящие вред технологическим процессам с использованием хозяйственно-полезных микробов).

 

4. История развития  науки.

 

Микробиология – наука  сравнительно молодая. Она возникла  в конце 17 в., когда были впервые  обнаружены микроорганизмы. Впервые их обнаружил голландский шлифовальщик стекол А.Левенгук (1632-1723). От него пошел  1-й морфологический (описательный) этап развития науки. 2-й этап – физиологический. Луи Пастер, французский химик, отец микробиологии, открыл биологическую теорию брожения, доказал, что дрожжи не случайные спутники брожения, а возбудители. Этим была разбита теория брожения Либиха, который считал, что брожение вызвано кислородом воздуха. Пастер открыл микроорганизмы, способные развиваться без доступа воздуха, т.е. анаэробные микроорганизмы. Ввел тепловую обработку продуктов – пастеризацию. Боролся с болезнями вина и пива.  Изготовил вакцины, ввел прививку против бешенства и сибирской язвы.

Роберт Кох ввел плотные питательные среды, предложил способы получения чистых культур микроорганизмов. Выделил возбудитель туберкулеза – палочку Коха (1882 г.).

Илья Ильич Мечников работал в области медицинской  микробиологии. Разработал теорию иммунитета. Открыл в Одессе с учеником Н.В.Гамалея  первую бактериологическую станцию.

Сергей Николаевич Виноградский работал в области почвенной  микробиологии. Ввел избирательные питательные среды, на которых он вырастил выделенные из почвы хемосинтезирующие бактерии, т.е. открыл хемосинтез – процесс образования углеводов из СО₂ и воды за счет химической энергии окисления веществ.

Дмитрий Иосифович Ивановский открыл мир вирусов.

Василий Леонидович Омелянский (почвенная  микробиология) изучал круговорот веществ в природе. Издал в 1909 г. учебник микробиологии, который выдержал 30 изданий.

В области технической микробиологии  работали Лебедев А.И., Иванов С.А. –  изучали химизм спиртового брожения.  Буткевич В.С., Костычев С.П. доказали, что органические кислоты образуются плесневыми грибами. Это позволило начать промышленное производство  лимонной кислоты. 

Шапошников  В.Н. и Мантейфель изучили  и внедрили в практику способ производства молочной кислоты с помощью бактерий.

Никитинский Я.Я., Чистяков Ф.М. внесли большой вклад в теорию и практику  холодильного хранения  скоропортящихся  продуктов питания.

 

5. Классификация  бактерий по форме.

 

По форме все бактерии делятся на 3 группы:

• шаровидные или кокки
• палочковидные или палочки
• извитые формы бактерий.

 

Кокки имеют округлую, шаровидную, овальную, пламени свечи, ланцетовидную форму и подразделяются на 6 подгрупп в зависимости от способа соединения.

1. микрококки;
2. диплококки;
3. тетракокки;
4. стрептококки;
5. стафилококки;
6. сарцины.  

Все кокки неподвижны, не образуют спор. Широко распространены в природе. Входят в состав заквасок кисломолочных. Могут быть болезнетворными (ангина, гонорея, менингит).

 

Палочковидные бактерии имеют вытянутую форму. Длина больше ширины. Легко меняют свою форму в зависимости от условий жизни, т.е. обладают полиморфизмом. Палочки - наиболее распространенная группа среди всех бактерий. Могут быть не болезнетворными, но могут вызывать различные заболевания (тиф, дизентерия).

Палочки могут быть подвижными и неподвижными образовывать и необразовывать споры. По способности образования споры палочки делятся на три группы:

• бактерии;
• бациллы;
• клостридии.

 

Извитые формы бактерий делятся на три группы:

1. вибрионы;
2. спириллы;

3. спирохеты.

Все извитые формы  болезнетворные.

 

6. Строение  и функции клеточной оболочки  бактерий.

 

Клеточная  оболочка покрывает клетку снаружи. Это плотная, упругая структура, выдерживающая перепад давления, состоящая из двух частей – наружной части, называемой клеточной стенкой и внутренней части – цитоплазматической мембраны (ЦПМ). И стенка и мембрана имеет поры (отверстия) через которые в клетку проходят питательные вещества и удаляются продукты жизнедеятельности. Однако через поры  клеточной стенки питательные вещества проходят по молекулярной массе не более 1000, т.е. стенка при питании выполняет функции механического сита. Через поры ЦПМ питательные вещества проходят не по массе, а по мере надобности, т.е. она обладает полупроницаемостью.

Клеточная  оболочка  выполняет ряд важнейших функций:

1 – поддерживает форму  тела;

2 – защищает клетку  от внешних воздействий;

3 – участвует в  обмене веществ клетки, т.е. пропускает  питательные вещества и выделяет  продукты жизнедеятельности;

4 – участвует в  передвижении клетки. Бактерии, лишенные клеточной оболочки теряют подвижность;

5 – участвуют в  образовании капсулы.

 

7. Капсулообразование  бактерий.

 

Капсула – слизистый  слой, покрывающий клетку снаружи. Обладает защитным действием (защищает клетку от внешних воздействий). С химической точки зрения капсула – углеводы – декстраны, образовавшиеся из глюкозы (сахарозы).

Образовывать капсулу  могут не все бактерии, а лишь капсулообразующие бактерии. Иногда капсулообразование может происходить настолько интенсивно, что отдельные капсулы сливаются друг с другом, образуя сплошную слизистую массу – зооглею, в которую лишь вкраплены бактерии. Это приводит к пороку пищевых продуктов – ослизнению (приводит к появлению сплошного слизистого налета на продуктах питания). Ослизняется мясо, колбасы, творог и т.д.

Наиболее сильным  капсулообразователем является бактерия Leuconostoc mesenteroides. Этот  микроорганизм способен в короткие сроки превращать сиропы, т.е. сахарозу в сплошную слизистую массу и тем самым наносят большой урон свеклосахарной промышленности, производству пива, кваса, безалкогольных напитков.