"Maaperän mikrobiologia" - kurssi 25 000 ruplaa. MSU: sta, koulutus 4 viikkoa. (1 kuukausi), päivämäärä: 2. joulukuuta 2023.
Miscellanea / / December 05, 2023
Maaperän mikrobiologiaan, maatalouskemiaan, maaperätieteeseen, ekologiaan erikoistuneita ulkomaisia opiskelijoita.
Tämän kurssin tavoitteena on tarjota opiskelijoille systemaattista tietoa maaperän perus- ja soveltamisnäkökohdista mikrobiologia, luonnehtia kaikkia maaperän eliöstön muodostavia pääeliöryhmiä, antaa tietoa prokaryoottien nykyaikaisesta taksonomiasta, niiden rakenteesta, aineenvaihdunnan säätelyä, keskustella mikro-organismien ekologiasta, niiden osallistumisesta biogeokemiallisiin prosesseihin, hahmotella teollisuuden perusteita mikrobiologia.
1. Systematisoida ja syventää tietämystä maaperän mikrobiologian alalla.
2. Päivittää tietoa mikro-organismien järkevästä käytöstä maaperän hedelmällisyyden, kaivostoiminnan tehokkuuden lisäämiseksi, energiavarojen täydentämiseksi ja ympäristön puhdistamiseksi erilaisista saasteista.
3. Muodostaa yleisössä selkeä käsitys mikro-organismien keskeisestä roolista biosfäärin elementtien globaaleissa biokemiallisissa kierroissa.
4. Systematisoida opiskelijoiden tietämystä maaperän mikrobiologian alan nykyaikaisista tutkimusmenetelmistä.
Teoreettinen opetus suoritetaan asianmukaisesti varustetuissa luokkahuoneissa, jotka täyttävät aineelliset, tekniset, tiedotus- ja metodologiset vaatimukset.
1. Nykyaikaisen maaperän mikrobiologian kehityshistoria ja pääsuuntaukset.
Kuvaava ajanjakso mikrobiologian historiassa.
Mikrobiologian kehityksen fysiologinen vaihe.
Louis Pasteurin ja Robert Kochin tutkimukset. Kemosynteesin löytö, S.N. Vinogradsky. Mikrobiyhteisöjen rooli erilaisissa luonnollisissa elinympäristöissä. Maaperän algologian ja mykologian kehittäminen (E.A. Shtina, M.M. Gollerbakh, T.G. Mirchink). Mikrobiologinen menetelmä aminohappojen valmistamiseksi (N.A. Krasilnikov).
2. Maaperän mikrobiologian perustutkimusmenetelmät.
Mikroskooppi (valo-, fluoresoiva-, elektronimikroskopia).
Analyyttiset menetelmät (fysiologiset, biokemialliset, geneettiset, molekyylibiologiset). Menetelmät puhdasviljelmien eristämiseen ja maaperän mikro-organismien viljelyyn.
Valinnaiset viljelymenetelmät. Elatusaineet ja olosuhteet mikro-organismien kasvulle. Sterilointimenetelmät.
3. Maaperän eliöstön tärkeimmät tutkimuskohteet.
Maaperän eliöstön muodostavien eukaryoottisten organismien pääryhmien – levät, maaperäeläimet, sienet, jäkälät – ja niiden roolin luontaisissa elinympäristöissä karakterisointi. Maaperän yksittäisten ryhmien ontogeneesin erityispiirteiden karakterisointi.
4. Mikro-organismien morfologia. Moderni mikro-organismien luokitus.
Prokaryoottisolun rakenne ja koostumus. Solujen koko, muoto ja ryhmittely. Prokaryoottien lisääntyminen ja kehitys. Virukset ja faagit.
Mikro-organismien modernin taksonomian perusteet.
5. Biosynteettiset prosessit mikro-organismeissa.
Energiaprosessit mikro-organismeissa. Katabolismin yleinen kaavio. Maitohapon, voihapon ja alkoholin käymistyypit. Anaerobinen ja aerobinen hengitys.
6. Hiilen assimilaatio.
Hiilen kiinnitysprosessit. Metaanin muodostuminen. Metaanin hapetus. Monimutkaisten orgaanisten typettömien aineiden (selluloosa, ligniini, pektiini, tärkkelys jne.) hajottaminen mikro-organismien toimesta. Humuksen muodostuminen. Halobakteerien valoenergian käyttö.
7. Typen aineenvaihdunta.
Typen biologinen sitoutuminen. Typen sitoutumisen biokemia. Mikro-organismit pystyvät sitomaan typpeä.
Typen sitoutumisprosessin merkitys. Kyhmybakteereihin perustuvat bakteerivalmisteet. Ammoniakin ja nitriittien hapettuminen. Denitrifikaatio ja nitraattien pelkistys.
8. Rikkikierto. Fosforin, raudan, mangaanin ja muiden alkuaineiden muutokset mikro-organismien toimesta.
Rikkivedyn muodostuminen rikin pelkistyksen aikana.
Sulfaattihengitys. Magneettiset bakteerit. Heterotrofiset rautaa hapettavat bakteerit. Mustat tupakoitsijat. Rautametallin hapettuminen. Organofosforiyhdisteiden mineralisointi. Alumiinin aineenvaihdunta.
9. Mikro-organismien antagonistinen aktiivisuus ja antibioottiresistenssi.
Mikro-organismien sekundaariset metaboliitit. Mitä antibiootit ovat? Antibioottien evoluutiomerkitys, luokittelu ja käyttöalueet. Mikro-organismien antibioottiresistenssi ja menetelmät mikro-organismien antibioottiaktiivisuuden määrittämiseksi.
10. Fysikaalisten ja kemiallisten tekijöiden vaikutus mikro-organismeihin.
Maaperän erityisyys elinympäristönä.
Väliaineen happamuuden (pH), lämpötilan, hydrostaattisen paineen, hapen läsnäolon, säteilyn, veden aktiivisuuden vaikutukset mikro-organismeihin. Mikro-organismien tarttuminen ja kiinnittyneiden solujen aktiivisuus. Maaperän kaasufaasi, mikro-organismien kehittyminen kalvoissa ja kapillaareissa.
11. Mikro-organismit biotekniikan kohteina.
Mikro-organismien käytännön käyttö. Mikro-organismien käyttö elintarviketuotannossa (kalja, olut, viini, juusto, leipä jne.). Yksittäisten kemiallisten aineiden (hormonit, antibiootit, kasvien kasvua stimuloivat aineet) tuotanto.
Metallien liuotus malmeista. Öljyllä saastuneiden luonnonkohteiden bioremediaatio. Mikro-organismien negatiivinen aktiivisuus suhteessa ihmisen toimintaan (ruoan pilaantuminen, teollisuuslaitosten mikrobien aiheuttama korroosio, maaperän mikrobikontaminaatio,
vesi, ilmakehä, patogeenisuus ihmisille, eläimille ja kasveille).
12. Maaperän biologisen indikaation ja diagnostiikan perusperiaatteet. Vuorovaikutuksia organismien välillä.
Maaperän algologinen indikaatio. Biologinen osoitus maaperän saastumisesta ja maaperän itsepuhdistumisesta. Jäkäläindikaatio.
Ritsosfäärin ja risotason mikro-organismit.
Mykorritsasienet.