Samoilenko_T.Mikrobiologia_z_osn_virusologii

1

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ МИКОЛАЇВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Методичні рекомендації щодо виконання контрольних і самостійних робіт

з курсу Мікробіологія з основами вірусології

студентам заочної форми навчання, напрям підготовки 1301 « Агрономія»

Миколаїв - 2007

2

УДК 579.64

Методичні рекомендації до виконання контрольних і самостійних робіт з курсу Мікробіологія з основами вірусології.

Підготували: кандидат біологічних наук, доцент кафедри рослинництва МДАУ Самойленко Т.Г.; ст. викладач кафедри рослинництва Рожок О.Ф.

Рекомендовано студентам агрономічного факультету	заочної форми
навчання за напрямом підготовки 1301 «Агрономія»

Рецензенти : професор, доктор біологічних наук, зав. кафедрою біології МДУ Цебржинський О.І.; кандидат хімічних наук, доцент кафедри ґрунтознавства та агрохімії МДАУ Гирля Л.М.

Рекомендовано методичною комісією агрономічного факультету МДАУ,

протокол № від _____________2007 року.

Навчальне віддання

Мікробіологія з основами вірусології. Методичні рекомендації з вивчення дисципліни та завдання для контрольних робіт студентам заочникам

Укладачі: Самойленко Тетяна Галеївна Рожок Ольга Федосіївна

Відповідальний за випуск зав. кафедрою рослинництва, доцент, кандидат с.- г. наук Болдуєв В.І.

Миколаївський державний аграрний університет, 2007

Підписано до друку Формат	Папір друк. № Друк офсетний
Ум. друк. арк.	Обл..- вид.арк..
Зам. №	Тираж_____прим.

РВВ МДАУ 54010, м. Миколаїв, вул.. Паризької комуни, 9

3

ПЕРЕДМОВА Мікробіологія - одна із провідних біологічних дисциплін. Мета курсу -

дати студентам знання та практичні навички з основ загальної та сільськогосподарської мікробіології. Без розуміння суті мікробіологічних процесів, що відбуваються в ґрунті, а також при консервуванні та зберіганні кормів, збиранні і зберіганні насіння, плодів, без уміння аналізувати і оцінювати ці процеси і мікрофлору, що зумовлює їх проходження, неможлива успішна діяльність спеціалістів сільського господарства.

Зміст дисципліни поділяється на дві частини: основи загальної мікробіології;

основи сільськогосподарської мікробіології, стосовно до спеціальної агрономії.

Упершій частині розглядаються питання загальної мікробіології, місце її в системі природознавчих наук, значення мікроорганізмів у сільському господарстві, морфологія, систематика, обмін речовин у мікроорганізмів, перетворення мікроорганізмами сполук вуглецю, азоту, фосфору та інших важливих сполук.

Удругій частині вивчаються питання сільськогосподарської мікробіології, роль мікроорганізмів у ґрунтоутворювальному процесі, дозріванні гною і компостах, використання мікроорганізмів для захисту рослин, у годівлі тварин, в охороні навколишнього середовища.

Освоєння даного курсу дасть можливість спеціалісту спрямовано регулювати мікробіологічні процеси . З метою підвищення родючості та врожайності сільськогосподарських культур необхідно правильно застосовувати мікробні землеудобрювальні препарати, вдосконалювати способи обробітку ґрунту, зберігання сільськогосподарської продукції, агротехніку вирощування і чергування сільськогосподарських культур.

4

1. РЕКОМЕНДАЦІЇ ЗА ТЕМАМИ ДИСЦИПЛІНИ ТЕМА 1. Предмет. Історія розвитку, об’єкти мікробіології.

При вивченні питань теми необхідно зрозуміти і засвоїти наступні положення: найважливіші процеси перетворення речовин у природі відбуваються за допомогою мікроорганізмів: знання мікробіології – неодмінна умова грамотного ведення сільськогосподарського виробництва.

ТЕМА 2. Морфологія і систематика мікроорганізмів

За даною темою вивчаються такі питання:

-прокаріоти і еукаріоти. Їх порівняння;

-методи дослідження морфології мікроорганізмів;

-систематика основних груп.

Клітини

Клітини

Еукаріотичні

Прокаріотичні

Автотрофні

Гетеротрофні

Клітини

Рослинні Тваринні

Рис. 1. Класифікація клітин живих істот

Вивчаючи питання теми необхідно звернути увагу на особливості прокаріот, підкреслити різноманітність мікроскопічних істот і принцип матеріальної єдності світу.

5

ТЕМА 3.Обмін речовин у мікроорганізмів

За даною темою вивчаються такі питання:

-особливості та фактори, що визначають процеси живлення мікроорганізмів;

-принципові схеми енергетичних процесів у мікроорганізмів.

При вивченні теми необхідно пам’ятати, що метаболізм (обмін речовин) – це властивість усіх живих організмів, що мають дві сторони виявлення:

-асиміляцію (анаболізм):

-дисиміляцію (катаболізм).

Вивчаючи конкретні приклади енергетичних процесів у мікроорганізмів, слід мати уявлення про їх особливості та значення.

Класифікація живих організмів за джерелами карбону й енергії

Автотрофні Гетеротрофні

Фотоавтотрофні Фотогетеротрофні

Хемоавтотрофні Хемогетеротрофні

Рис. 2. Класифікація живих організмів за джерелами карбону й енергії.

6

ТЕМА 4.Вплив факторів зовнішнього середовища на мікроорганізми. Взаємозв’язок мікроорганізмів між собою та іншими істотами

При вивченні теми необхідно мати чітку уяву, що мікроорганізми поширені скрізь і мають надзвичайну стійкість і пристосованість до умов навколишнього середовища.

ТЕМА 5 Перетворення мікроорганізмами сполук карбону

Опрацьовуючи цю тему, слід пам’ятати, що правильне розуміння перетворення вуглецевих сполук має велике практичне значення. Знаючи процеси бродіння, збудників, що їх викликають, хімізм процесів, можна правильно і чітко організувати технологію одержання цінних продуктів харчування, різноманітних органічних сполук, утилізацію відходів, збереження продуктів.

Енергія

О2

Цукор ( багата енергією органічна сполука)

Зелена рослина (автотроф)

Зелена рослина (автотроф)

Тварина

(гетеротроф)

СО2 + Н2О (бідні енергією сполуки)

Рис. 3. Кругообіг вуглекислого газу та оксигену у природі.

7

За даною темою вивчаються такі питання:

-спиртове бродіння, хімізм, збудники, застосування;

-основні характеристики молочнокислого бродіння;

-мікробіологічні основи процесів силосування кормів і квашення овочів;

-характеристика збудників, їх поширення розповсюдження, схема процесів маслянокислого бродіння;

-бродіння пектинових речовин і мочіння лубоволокнистих рослин;

-розкладання клітковини мікроорганізмами;

-окислення вуглеводів з утворенням органічних речовин;

-окислення жиру та вуглеводів.

СО2 в атмосфері і в розчиненому вигляді у воді

диханння	Фотосинтез (у	диханння	диханння бродіння
Хемосинтез (у	зелених
деяких бактерій)	рослин та	харчування	тварини,
	деяких		гриби,бактерії
	бактерій)

редуценти

загибель	загибель	харчування

Вуглецеві cполуки в мертвих організмах

Відкладання опадів і
розкладання	Виділення тепла	Розкладання
Карбонати (наприклад,	(наприклад,
вапняки, крейда)	вулканічна	Викопне паливо
	активність)
		(торф,кам'яне вугілля,
		газ,нафта)
		горіння

СО2

Рис. 4. Кругообіг карбону у природі

8

ТЕМА 6. Перетворення мікроорганізмами сполук нітрогену

При вивченні питань теми слід мати чітку уяву про хімізм перетворення сполук нітрогену, послідовність етапів кругообігу нітрогену : амоніфікацію, нітрифікацію, денітрифікацію. Правильне розуміння процесів перетворення сполук нітрогену має велике практичне значення. Знаючи ці процеси, можна раціонально використовувати різноманітні агротехнічні і меліоративні способи, спрямовані на підвищення продуктивності сільськогосподарських рослин.

За цією темою вивчаються такі питання:

-амоніфікація (білка, сечовини, хітину, нуклеїнових кислот) у ґрунті;

-характеристика процесу амоніфікації в аеробних та анаеробних умовах;

-процес імобілізації нітрогену в ґрунті;

-особливості процесу нітрифікації і нітрифікуючі мікроорганізми;

-процеси денітрифікації в ґрунті, при зберіганні гною, втрати нітрогену.

Фіксація нітрогену			Атмосферний		Денітрифікація
			нітроген
		Органічна речовина				Органічна речовина
		рослин і мікробів				тварин
Асиміляція
			Мертві органічні
			залишки й
			екскременти

Аміак, сполуки амонію

Асиміляція

Нітрити і нітрати

Рис. 5. Кругообіг нітрогену у природі

9

ТЕМА 7.Біологічна фіксація молекулярного нітрогену з атмосфери

Необхідно звернути увагу на специфіку біологічної азотфіксації, оскільки вона здійснюється лише прокаріотами. Особливу увагу слід приділити масштабам біологічної азотфіксації в природі, сполуки біологічного і мінерального нітрогену в сільському господарстві.

			АТФ	АДФ
			нітрогеназа
N2			Активація				NH3
								Відновлення
			азоту					азоту
	ферредаксин							гідрогеназа
	Донор електронів							Донор протонів

Рис. 6. Схема процесу фіксації нітрогену.

Зцієї теми вивчаються такі питання:

-хімізм біологічної азотфіксації;

-фіксація молекулярного нітрогену вільноживучими мікроорганізмами;

-принципи управління біологічною азотфіксацією;

-симбіотична азотфіксація.

ТЕМА 8. Перетворення мікроорганізмами сполук сульфуру, фосфору, заліза та процеси їх кругообігу

При опрацюванні цього розділу необхідно пам’ятати, що кругообіг сірки, фосфору, заліза та інших елементів у природі відбувається внаслідок біохімічної активності мікроорганізмів, що мають велике значення в мінералізації органічних сполук і в синтезі органічних речовин із мінеральних.

10

асиміляція (рослинами )

іммобілізація (мікроорганізми )

неорганічний Р

Залишки Розчинний Нерозчинний Гумус рослин,тварин,

мікроорганізмів

мобілізаці

розкладання

мінералізація

Занесення в океан (опади)

Рис. 7. Кругообіг фосфору у природі.

За даною темою вивчаються такі питання:

-біологічний цикл сполук сульфуру;

-перетворення мікроорганізмами органічних і мінеральних сполук фосфору;

-мікробіологічна трансформація сполук заліза.

			Сполуки відновленого сульфуру в
	Поглинання		живих організмах
	коренями рослин			Анаеробні
	і подальша	Аеробні
				редуценти
	асиміляція	редуценти

Неорганічній сульфур у	Н2S і інші сульфіди
вигляді сульфат іона SО42-

Спонтанне окислення чи		Спонтанне
окислення		окислення чи
сіркобактеріями		окислення
	Сульфур, S	сіркобактеріями

Рис. 8. Кругообіг сульфуру у пріроді