Учебная программа дисциплины «Общая и экологическая микробиология с основами вирусологии» (стр. 2 )

Тема 2. Морфология и физиология микробов Прокариотические микроорганизмы. Эубактерии и архебактерии.

Морфология эубактерий. Основные формы эубактерий: кокки, палочки, из-витые формы. Расположение эубактерий друг относительно друга, номенкла-тура.

Строение прокариотической клетки. Нуклеоид, строение, функции. Капсула: химический состав, расположение, функции. Микро - и макрокапсу-ла. Методы выявления капсулы (окраска по Гинсу-Бурри). Аппарат движения микроорганизмов: жгутики (строение, функция). Типы движения у бактерий. Методы изучения подвижности микробов. Пили (фимбрии) у бактерий: стро-ение, функции, методы выявления. Классификация пилей. Клеточная стенка - функции, методы выявления. Отличия в строении клеточной стенки у грам-позитивных и грам-негативных микробов. Техника и механизм окраски по Граму. Химический состав клеточной стенки: пептидогликан, тейхоевые кислоты, липопротеиды, липополисахариды, липид А. Цитоплазматическая мембрана: расположение, строение, функции. Мезосомы. Антигенная струк-тура бактериальной клетки. Антигенная формула бактериальной клетки. Со-матический антиген, его роль в типировании бактерий. Капсульный антиген. Жгутиковый антиген.

Архебактерии. История открытия и положение в системе живого мира. Особенности морфологии и функционирования архебактерий.

Эукариотические микроорганизмы. Положение грибов в системе живо-го мира. Значение грибов в природе и жизни человека. Строение грибов. Размножение грибов. Классификация грибов.

8

Обмен веществ у микроорганизмов. Питание микроорганизмов. Типы питания у прокариот. Потребности микроорганизмов в питательных веще-ствах. Поступление питательных веществ в клетки микроорганизмов.

Пути получения энергии у микроорганизмов. Характеристика энерге-тических процессов. Аэробный и анаэробный типы метаболизма. Классифи-кация микроорганизмов по потребности в кислороде: аэробы, микроаэрофи-лы, облигатные и факультативные анаэробы. Пути катаболизма углеводов у микроорганизмов. Цикл трикарбоновых кислот и его значение в метаболизме микроорганизмов. Дыхательная цепь и фосфорилирование, сопряженное с транспортом электронов у микроорганизмов Общая характеристика процес-сов брожения. Характеристика отдельных типов брожения и микроорганиз-мов их вызывающих. Общая характеристика фототрофных и хемолитотроф-ных эубактерий.

Рост и размножение микробов. Фазы роста микробной культуры в ис-кусственной питательной среде.

Покоящиеся формы микробов - характеристика, основные отличия от вегетативных форм. Факторы, вызывающие трансформацию в покоящиеся формы. Виды покоящихся форм (споры, цисты, "малые" формы, элементар-ные тельца, вирионы, L-формы). Стадии спорообразования. Состав и свой-ства споровых оболочек.

Тема 3. Генетический аппарат микроорганизмов. Генетика микробов Строение генетического аппарата        бактерий. Отличия генетического

аппарата прокариот и эукариот. Строение бактериальной хромосомы. Внехромосомные факторы наследственности (плазмиды, эписомы, транспо-зоны, инсерционные последовательности), строение, функции, значение в обеспечении генотипической изменчивости и эволюции микроорганизмов. Методы изучения хромосомных и внехромосомных факторов наследственно-сти прокариотов.

Изменчивость и ее виды. Фенотипическая, генотипическая и популя-ционная изменчивость. Механизмы изменчивости - мутации и генетические рекомбинации. Виды мутаций и их роль в обеспечении эволюционных про-цессов. Генетические рекомбинации у прокариот. Конъюгация. F+, Hfr и F--клетки. Трансформация. Трансдукция (неспецифическая, специфическая и абортивная).

Ненаследственная изменчивость микроорганизмов. Модификации.

РАЗДЕЛ 2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

Тема 4. Экология микроорганизмов природных сред Экологическая микробиология, определение, задачи. Отрасли экологи-

ческой микробиологии. Основные понятия экологической микробиологии (микроценоз, биосистема, микроэкосистема, экологические связи).

Экология микроорганизмов почвы. Зимогенные и автохтонные микро-организмы. Микроценозы почв. Роль микроорганизмов в образовании и раз-

9

ложении гумуса и в почвообразовательном процессе. Разложение раститель-ных остатков микроорганизмами. Роль микроорганизмов в разложении при-родных биополимеров.

Экология водных микроорганизмов. Микробиологический контроль качества питьевой воды. Коли-индекс и коли-титр.

Распространение микроорганизмов в воздухе. Оценка санитарно-микробиологического состояния воздуха закрытых помещений. Методы об-наружения патогенных микроорганизмов в окружающей среде, продуктах питания.

Тема 5. Влияние абиотических факторов на микроорганизмы Абиотические факторы внешней среды. Понятия «зоны жизни микро-

организмов», «кардинальные точки роста». Влияние молекулярного кислоро-да на микроорганизмы. Разделение прокариот на группы в зависимости от их отношения к молекулярному кислороду. Молекулярный кислород как фактор эволюции. Влияние на микроорганизмытемпературы, водной активности, ак-тивной кислотности среды. Влияние разных видов излучений на микроорга-низмы. Механизмы токсического действия металлов в отношении микроор-ганизмов. Металлорезистентность микроорганизмов.

Влияние антимикробных веществ на микроорганизмы.

Тема 6. Биогеохимическая деятельность микроорганизмов Геохимическая деятельность микроорганизмов. Концепция микробной

доминанты. Роль микроорганизмов в круговороте углерода и кислорода. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте азота (симбиотиче-ские и свободноживущие азотфиксаторы, аммонификаторы, нитрифицирую-щие и денитрифицирующие микроорганизмы), серы (сульфатвосстанавлива-ющие и тионовые бактерии) и фосфора. Сопряжение биологических кругово-ротов. Применение микроорганизмов для решения проблем охраны окружа-ющей среды. Биологическая очистка сточных вод. Биоремедиация.

Тема 7. Межвидовые взаимоотношения в мире микроорганизмов Основные типы межвидовых взаимоотношений. Взаимоотношения

между микроорганизмами разных видов. Симбиоз. Мутуализм. Комменса-лизм. Синтрофия. Конкуренция. Хищничество. Паразитизм. Антагонизм.

Взаимоотношения микроорганизмов и растений. Микроорганизмы филлосферы. Микроорганизмы ризосферы и их роль в жизни растения. Сим-биотические взаимоотношения между грибами и растениями. Микориза. Симбиотические взаимоотношения между клубеньковыми бактериями и бо-бовыми растениями. Свободноживущие и симбиотические азотфиксирующие микроорганизмы. Антагонистические взаимоотношения между микроорга-низмами и растениями.

Мутуалистические взаимоотношения микроорганизмов с беспозвоноч-ными животными. Мутуалистические взаимоотношения микроорганизмов c насекомыми. Симбиозы микроорганизмов и беспозвоночных морских жи-

10

вотных. Взаимоотношения микроорганизмов с позвоночными животными и человеком. Мутуалистические взаимоотношения микроорганизмов с расти-тельноядными позвоночными животными.

Нормальная микрофлора тела человека. Микрофлора кожи, верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы. Роль нормальной микрофлоры. Микробный антагонизм нормальной микро-флоры по отношению к патогенной микрофлоре. Бактериоциногения, бакте-риоцины. Дисбактериозы, причины и условия развития.

Тема 8. Микробиологические аспекты биотехнологии Микроорганизмы как объект биотехнологии. Направления биотехноло-

гии. Микробиологический синтез. Биологические катализаторы. Продукты, вырабатываемые с помощью микробиологического синтеза. Генная инжене-рия в биотехнологии. Модификация генома микроорганизмов в целях био-технологии. Генная инженерия и экологическая безопасность. Генная диа-гностика и генная терапия.

Тема 9. Инфекционный процесс как проявление паразитизма микробов в отношении многоклеточных организмов

Инфекция, определение, характеристика, условия возникновения. Мик-роорганизмы, как причина инфекционного процесса. Патогенность и виру-лентность микроорганизмов. Классификация микроорганизмов в зависимо-сти от вирулентности.

Макроорганизм (организм-хозяин) как объект повреждения в рамках инфекционного процесса. Факторы и механизмы защиты организма-хозяина от инфекционного агента (роль аутомикрофлоры, иммунной системы, деток-сикационных и регенерационных способностей организма). Аутомикрофлора как причина развития инфекционных заболеваний.

Значение факторов окружающей среды (абиотических и биотических) в распространении инфекционных агентов. Пути передачи инфекционных агентов (воздушно-капельный, фекально-оральный, контактно-бытовой, па-рентеральный). Горизонтальная и вертикальная передача инфекции. Тенден-ция к массовому распространению, как важнейшая особенность инфекцион-ного процесса. Понятия «эпидемия», «пандемия», «эндемический процесс».

РАЗДЕЛ 3. ЧАСТНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

Тема 10. Основные группы бактерий

Фототрофные        бактерии:        систематика,        биологические        свойства, распространение в природе и значение. Характеристика цианобактерий, пурпурных и зеленых бактерий, гелиобактерий и прохлорофит.

Хемолитотрофные        бактерии.        Механизм        окисления        неорганических веществ хемолитотрофными бактериями. Нитрифицирующие бактерии. Процесс нитрификации и его роль в круговороте азота в природе. Бактерии,

11

окисляющие неорганические соединения серы. Железобактерии. Водородные бактерии. Карбоксидобактерии.

Миксобактерии и цитофаги. Цикл развития миксобактерий с образованием плодовых тел.

Риккетсии и хламидии. Жизненный цикл развития хламидий внутри эукариотических клеток. Заболевания, вызываемые патогенными хламидиями и риккетсиями.

Спирохеты.

Псевдомонады; их биохимические особенности, роль в природе и практическое значение.

Свободноживущие        и        симбиотические        азотфиксирующие микроорганизмы; их характеристика и роль в круговороте азота. Механизм фиксации        молекулярного  азота.        Практическое  использование азотфиксирующих микроорганизмов.

Группа        молочнокислых        бактерий;        их        физиолого-биохимические особенности,  распространение в природе и практическое значение. Характеристика патогенных представителей молочнокислых бактерий.