Microbiología de las plantas. Significado de la microbiología agrícola en términos médicos
Programa de trabajo de la disciplina.
Microbiología
direccion de formacion
110400.62 "Agronomía"
Perfil de entrenamiento:
"Agroindustria"
Cualificación (título) del graduado
soltero
Forma de estudio a tiempo completo, a tiempo parcial
Kazán 2013
Compilado por:
Daminova Anisa Ildarovna, candidata de ciencias agrícolas, profesora asociada
Pakhomova Valentina Mikhailovna, Doctora en Ciencias Biológicas, Profesora
El programa está compilado de acuerdo con los documentos:
1. Estándar educativo estatal federal de educación profesional superior en la dirección de capacitación 110400 Agronomía, aprobado por orden del Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación Rusa con fecha 22 de diciembre de 2009 No. 811
2. El rector de la Universidad Agraria Estatal de Kazán aprobó el 21 de abril de 2011 (acta No. 4) el principal programa educativo de educación profesional superior en la dirección de capacitación 110400 Agronomía.
3. El rector de la Universidad Agraria Estatal de Kazan aprobó el plan de estudios de trabajo para la dirección de capacitación 110400 Agronomía el 31 de marzo de 2011 (acta No. 3).
El programa de trabajo fue discutido y aprobado en sesión del Departamento de Biotecnología, Zootecnia y Química del 11 de junio de 2013 (Acta N° 6).
Cabeza departamento Sharafutdinov G.S.
Considerado y aprobado en la reunión de la comisión metodológica de la Facultad de Agronomía de fecha 17.06. 2013 (Acta No. 11).
Anterior método. Comisión Gilyazov M.Yu.
Acordado:
Dean Minikaev R. V.
Jefe del departamento de egresados.
horticultura y horticultura,
Doctor en Ciencias Agrícolas, prof. Amirov M. F.
"__" _______ 2013
Resumen ………………………………………………………………………………………………….4
1. Metas y objetivos del dominio de la disciplina…………………………………………………………………………………………………………………… 4
2. El lugar de la disciplina en la estructura del PEP HPE…………………………………………………….4
3. Requisitos para los resultados del dominio del contenido de la disciplina "Microbiología"……….4
4.1. El volumen de disciplina y tipos de trabajo educativo………………………………………………..5
4.3. Plan temático de la disciplina…………………………………………………………………….7
4.4. Clases prácticas (seminarios)………………………………………………………………..7
4.5. Trabajo de laboratorio…………………………………………………………………………...7
4.6. Trabajo independiente………………………………………………………………………………8
4.7. Temas aproximados de los proyectos de curso (trabajos)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ..........8
5. Tecnologías educativas……………………………………………………………………………………9
6. Apoyo educativo y metodológico para el trabajo independiente de los estudiantes. Herramientas de evaluación para el seguimiento continuo del progreso, certificación intermedia basada en los resultados del dominio de la disciplina
6.1. Apoyo pedagógico y metodológico del trabajo independiente de los alumnos .................................. 9
6.2. Herramientas de evaluación para el seguimiento continuo del progreso, certificación intermedia basada en los resultados del dominio de la disciplina…………………………………………………………………………………… 9
7. Apoyo educativo, metodológico e informativo de la disciplina……………………...17
8. Medios para asegurar el desarrollo de la disciplina……………………………………………………..17
9. Logística de la disciplina………………………………………….17
estudiante……………………………………………………………………………………...18
11. Coordinación interdepartamental de temas relacionados con la disciplina………………………….19
12. Adiciones y cambios al programa de trabajo para el año académico 201__ / 201__………….19
anotación
Breve contenido de la disciplina: En el curso de esta disciplina se estudia la microbiología general y agrícola. La sección "Microbiología general" estudia la estructura y composición química de las células de los microorganismos, su sistemática, las características del metabolismo energético y constructivo, y las formas de intercambiar información genética. La sección "Microbiología Agrícola" estudia la microbiología del suelo y el uso práctico de los microorganismos en diversos procesos tecnológicos en la agricultura.
Metas y objetivos del dominio de la disciplina.
El propósito de dominar la disciplina "Microbiología" es la formación de conocimientos sobre los conceptos básicos de microbiología general y agrícola y la capacidad de utilizar los conocimientos adquiridos para resolver problemas prácticos de producción agrícola.
Tareas de disciplina:
Estudiar la sistemática, morfología, genética y reproducción de bacterias; metabolismo de microorganismos, participación de microorganismos en las transformaciones de diversos compuestos;
Estudiar los microorganismos del suelo y dominar los métodos para determinar su composición y actividad;
Formar conceptos sobre el papel de los microorganismos en el proceso de formación del suelo y la reproducción de la fertilidad del suelo, procesos microbiológicos en la producción de abonos orgánicos; sobre la influencia de las prácticas agrícolas en los microorganismos del suelo.
El lugar de la disciplina en la estructura del PEP HPE
La disciplina está incluida en la parte básica del ciclo formativo - B.3 Ciclo profesional.
El estudio de la disciplina implica un estudio preliminar de los grupos más importantes de microorganismos: virus, bacterias y hongos, las características clave de su organización, su papel en los procesos naturales y su importancia para los humanos.
La disciplina es fundamental para el estudio de las siguientes disciplinas: fisiología y bioquímica vegetal, agricultura, agroquímica, cultivo de plantas.
3. Requisitos para los resultados del dominio del contenido de la disciplina
"Microbiología"
El proceso de estudio de la disciplina está dirigido a formación de elementos de las siguientes competencias de acuerdo con las Normas Educativas Estatales Federales de Educación Profesional Superior y el BEP en esta área de formación:
a) el egresado debe tener la siguiente competencia profesional:
PC-4 - Disposición a utilizar tecnologías microbiológicas en la práctica de producción y procesamiento de productos agrícolas.
Como resultado del dominio de la disciplina, el estudiante debe:
Saber: la biología de los microorganismos, la transformación de diversos compuestos y sustancias por microorganismos (PC-4).
Ser capaz de: utilizar tecnologías microbiológicas en la práctica de producción y procesamiento de productos agrícolas, evaluar la calidad de los productos agrícolas, teniendo en cuenta indicadores bioquímicos y determinar el método de su almacenamiento y procesamiento, justificar la tecnología de alimentación áspera y suculenta (PC -4).
Propias (tener habilidades): métodos de análisis de laboratorio de suelos, plantas y productos de cultivo (PC-4).
Volumen de disciplina y tipos de trabajo educativo
Semestre - 3. Forma de certificación intermedia - examen.
Para educación a distancia: semestre - 5. Forma de certificación intermedia - examen.
La intensidad laboral total de la disciplina es de 3 créditos 108 horas.
| tipo de trabajo de estudio | Total | Educación a tiempo completo | La educación a distancia* | |||||||
| Distribución por semestre | Distribución por semestre | |||||||||
| Actividades en el aula (total) | ||||||||||
| Incluido: | - | - | - | |||||||
| Conferencias | ||||||||||
| Ejercicios prácticos (PZ), Seminarios (C) | ||||||||||
| Trabajo de laboratorio (LR) | ||||||||||
| Trabajo independiente | ||||||||||
| Incluido: | - | - | - | |||||||
| resumen | - | |||||||||
| Autopreparación (estudio independiente de secciones, estudio y repetición de material de lectura, material de libros de texto y manuales, preparación para trabajo de laboratorio y coloquio). | ||||||||||
| Preparación para el examen | ||||||||||
| Hora total de entrada de mano de obra. crédito | ||||||||||
| Nº p/p | Nombre de la sección de disciplina | Contenido de la sección | Códigos de competencia |
| Microbiología general | Sistemática, morfología y reproducción de bacterias. | PC-4 | |
| Genética y selección de microorganismos. | |||
| Microorganismos y Medio Ambiente | |||
| Fisiología, metabolismo y energía en microorganismos. | |||
| Transformación de compuestos de carbono por microorganismos. Procesos básicos de fermentación y oxidación. | |||
| Participación de los microorganismos en el ciclo del nitrógeno, azufre, fósforo, hierro | |||
| Microbiología agrícola | Microbiología del suelo. La influencia de las prácticas agrícolas en los microorganismos del suelo | PC-4 | |
| Relación entre los microorganismos del suelo y las plantas | |||
| Microbiología de piensos |
Microbiología general»
"Sistemática, morfología y reproducción de bacterias". Objetos de la microbiología, el lugar y el papel de la microbiología en el sistema de las ciencias biológicas, el papel de los microorganismos en la naturaleza y la vida humana.
Información general sobre la sistemática y nomenclatura de procariotas. Principios de sistemática numerológica y filogenética.
Microorganismos que no tienen estructura celular. Tipos morfológicos de bacterias. Ultraestructura de una célula bacteriana. Disputas y formación de esporas. Crecimiento y reproducción de bacterias.
"Genética y selección de microorganismos". Mecanismos de modificación y mutación en bacterias, mecanismos de transformación, transducción y conjugación. Ingeniería genética en microbiología.
"Los microorganismos y el medio ambiente". El efecto de los factores ambientales abióticos y bióticos en los microorganismos. Grupos fisiológicos de microorganismos en relación con factores ambientales. Influencia de la temperatura, pH, disponibilidad de agua, radiación, etc. sobre la actividad de los microorganismos.
"Fisiología, metabolismo y energía en microorganismos". Nutrición de las bacterias. Mecanismos de transporte a través de la membrana citoplasmática. Necesidades nutricionales. Tipos de alimentos. Enzimas y metabolismo.
Obtención de energía por microorganismos. El papel del ATP en la acumulación y transferencia de energía. Tipos de procesos energéticos. Fermentación. Respiración aeróbica. Respiración anaerobica.
“Conversión de compuestos de carbono por microorganismos. Procesos básicos de fermentación y oxidación. Ciclo del carbono y el oxígeno en la biosfera. La importancia de dos procesos cósmicos: la fotosíntesis y la mineralización de sustancias orgánicas por microorganismos. Asimilación de CO 2 por microorganismos. Fotosíntesis y quimiosíntesis. Procesos de mineralización de compuestos orgánicos y el papel de varios grupos de microorganismos.
Fermentación alcohólica. Los agentes causantes de la fermentación alcohólica y sus características. La química del proceso. Efecto Pasteur. El papel de la fermentación alcohólica en la naturaleza y la vida humana.
La fermentación del ácido láctico y sus agentes causales. Características de las bacterias del ácido láctico. Fermentación homofermentativa, heterofermentativa y bífida.
Tipos de fermentación provocadas por clostridios. Fermentación butírica, características de los patógenos, importancia en la naturaleza, agricultura e industria.
Descomposición de sustancias de pectina y su papel en el procesamiento primario de plantas de fibra basta. Transformación microbiana de la celulosa. Patógenos, química, significado.
"La participación de los microorganismos en el ciclo del nitrógeno, azufre, fósforo, hierro". Participación de los microorganismos en diversas etapas del ciclo del nitrógeno. Participación de los microorganismos en el ciclo del azufre. Transformación de compuestos orgánicos de fósforo por microorganismos. El papel de los microorganismos en la conversión de compuestos minerales inaccesibles de fósforo en solubles, disponibles para las plantas. El papel de los microorganismos en la transformación de compuestos de hierro.
Microbiología Agrícola»
Microbiología del suelo. Influencia de las prácticas agrícolas sobre los microorganismos del suelo”. microorganismos del suelo. Métodos para determinar su composición y actividad. El papel de los microorganismos en la formación y fertilidad del suelo. Cenosis microbianas de varios tipos de suelos. Influencia de las prácticas agrícolas sobre los microorganismos del suelo.
« La relación entre los microorganismos del suelo y las plantas. Microorganismos de la zona radicular y su efecto en las plantas. Simbiosis de microorganismos y plantas. plantar micorrizas. microflora epífita. El papel de los microorganismos epífitos en el almacenamiento de cultivos. Desarrollo de hongos toxigénicos en plantas.
« Fertilizantes microbiológicos para suelos y productos fitosanitarios". Productos biológicos que aumentan la fertilidad del suelo y mejoran el crecimiento y desarrollo de las plantas. Métodos para la preparación y uso de fertilizantes bacterianos basados en bacterias fijadoras de nitrógeno, movilizadoras de fosfato y otras.
El uso de microorganismos y sus metabolitos para proteger las plantas de patógenos y plagas de insectos.
« Microbiología de piensos". El uso de la fermentación del ácido láctico en la producción de piensos. Ensilaje y heno. Alimentar la levadura. Aplicación de métodos de bioconversión en la agricultura.
4.3. Plan temático de disciplina.
preguntas para el examen
por disciplina "Microbiología Agrícola"
para estudiantes de ingeniería
especialidades 1-74 02 01 Agronomía
1. La microbiología como ciencia biológica. Objeto y métodos de investigación.
2. Historia del desarrollo de la microbiología. Período de desarrollo morfológico, fisiológico, bioquímico, ecológico y genético.
3. Las principales tareas y direcciones de desarrollo de la microbiología en la etapa actual.
4. Distribución y papel de los microorganismos en la naturaleza.
5. Microorganismos procarióticos y eucarióticos, su organización celular y principales diferencias.
6. Las principales formas de bacterias y sus tamaños.
7. Esquema general de la estructura de una célula bacteriana.
8. Estructuras externas de una célula bacteriana (cápsula, excrecencias). movimiento de bacterias.
9. Estructura, composición química y funciones de la cubierta bacteriana. Bacterias grampositivas y gramnegativas, formas L.
10. Estructura y funciones de la membrana citoplasmática. Mesosomas.
11. Citoplasma y sus estructuras (nucleoide, ribosomas, inclusiones).
12. Endosporas: formación, estructura y propiedades. Otras formas de reposo.
13. Ubicación de las esporas en la celda. Germinación de esporas.
14. Métodos de reproducción de procariotas. Crecimiento de la masa celular de microorganismos en medios nutritivos.
15. Principios de taxonomía y nomenclatura de microorganismos, categorías taxonómicas. El concepto de cepa y clon.
16. La sistemática según D. Bergi. Criterios de clasificación.
17. Características generales del departamento 1 - Gracilicutes. Bacterias, bacterias con fotosíntesis anóxica y de oxígeno.
18. Características generales del departamento 2 - Firmicutes. Firmibacterias y tallobacterias.
19. Características generales del departamento 3 - Tenericutes. Micoplasmas.
20. Características generales del departamento 4 - Mendosicutes. Arqueobacterias.
21. Actinomicetos, su posición sistemática, estructura y reproducción. El valor de los actinomicetos en el proceso de formación del suelo.
22. Hongos microscópicos: mucor, penicillium, aspergillus. Levadura.
23. Uso práctico de mohos y levaduras.
24. Virus: estructura, propiedades, clasificación. Viroides y priones.
25. Estructura y reproducción de los bacteriófagos. Fagos virulentos y moderados.
26. Factores hereditarios de las bacterias. Nucleoides y plásmidos.
27. Variabilidad mutacional y recombinante en procariotas.
28. Transformación, conjugación y transducción como fuentes de variabilidad hereditaria.
29. Uso práctico de la ingeniería genética en microbiología.
30. Métodos de nutrición e incorporación de nutrientes a la célula.
31. Composición química y necesidades nutricionales de los microorganismos.
32. Los principales tipos de nutrición de los microorganismos en relación con las fuentes de energía, donante de hidrógeno, fuente de carbono.
33. Fuentes de nitrógeno y vitaminas en microorganismos. Asimilación de elementos de ceniza.
34. Medios nutritivos para el cultivo de microorganismos. Clasificación por consistencia, por propósito, por origen.
35. El concepto de metabolismo: anabolismo y catabolismo.
36. Las principales formas de obtención de energía por parte de los microorganismos: respiración aeróbica, oxidación incompleta, respiración anaeróbica, fermentación.
37. Influencia sobre los microorganismos de la humedad y la concentración de las soluciones. Organismos osmófilos y halófilos.
38. La relación de microorganismos a la temperatura. Métodos de esterilización térmica.
39. Impacto en los organismos de la luz, radiación, presión, ultrasonido, electricidad, choques mecánicos.
40. La relación de microorganismos a oxígeno.
41. La influencia de la acidez del ambiente en el desarrollo de microbios.
42. La acción de las sustancias químicamente tóxicas sobre los microorganismos. Desinfección y antisépticos.
44. Antibióticos de origen microbiano y animal, fitoncidas.
45. Fundamentos teóricos de los métodos de almacenamiento, elaboración y conservación de productos alimenticios.
46. Ciclo del carbono en la naturaleza y papel de los microorganismos.
47. Fermentación alcohólica y glicerina. Patógenos, condiciones, química y significado.
48. Fermentación láctica: homofermentativa y heterofermentativa.
49. Patógenos, condiciones, química y significado.
50. Fermentación del ácido propiónico. Patógenos, condiciones, química y significado.
51. Fermentación butírica y acetona-butílica. Patógenos, condiciones, química y significado.
52. Descomposición de sustancias pectínicas. Patógenos, condiciones, química y significado. Lóbulo rosado de lino.
53. Descomposición del almidón. Patógenos, condiciones, química y significado.
54. Obtención de ácidos acético y cítrico. Patógenos, condiciones, química y significado.
55. Oxidación de grasas por microorganismos. Patógenos, condiciones, química y significado.
56. Esquema general del ciclo del nitrógeno en la naturaleza.
57. Amonificación de proteínas. Patógenos, condiciones, química y significado.
58. Inmovilización del nitrógeno en el suelo. La influencia de este proceso en la nutrición nitrogenada de las plantas.
59. Nitrificación. Patógenos, condiciones, química y significado.
60. Desnitrificación: directa e indirecta. Patógenos, condiciones, química y significado.
61. Fijación biológica del nitrógeno molecular. Su esencia y química.
62. Microorganismos fijadores de nitrógeno de vida libre: Clostridiumpasteuriano,Azotobacter,Beijerinskia,derxia,Azomonas, cianobacterias.
63. Fijación simbiótica de nitrógeno en leguminosas y no leguminosas. Características del género rizobio y Frankia. Condiciones óptimas para la fijación de nitrógeno. preparaciones bacterianas.
64. Fijación asociativa de nitrógeno en la rizósfera y la filosfera. Característica azospirillum,pseudomonas,Klebsiella,Flavobacteria y su uso.
65. Ciclo del azufre en la naturaleza: mineralización, sulfificación y desulfuración. Patógenos, condiciones, química y significado.
66. Ciclo del fósforo en la naturaleza. Mineralización de fósforo orgánico y movilización de fosfatos.
67. El ciclo del hierro en la naturaleza. Patógenos, condiciones, química y significado.
68. El suelo como hábitat de microorganismos.
69. Participación de los microorganismos en el proceso de formación del suelo.
70. Métodos para determinar la composición y actividad de los microorganismos del suelo. El método de reproducción y siembra en medios nutritivos densos, el método de conteo directo.
71. Microflora de varios tipos de suelos. Microorganismos-indicadores.
72. Influencia de la labranza, fertilizantes y pesticidas en la actividad y composición de especies de la microflora del suelo.
73. El uso de preparados microbianos en el control de plagas y enfermedades de cultivos agrícolas.
74. Microflora de rizoplano y rizosfera. micorrizas papel en la vida vegetal.
75. Microflora de la filosfera, su composición y papel en la vida vegetal. Microflora del grano y sus cambios en diferentes condiciones de almacenamiento.
76. Procesos microbiológicos durante el secado del heno y ensilado.
77. Ensilado de piensos. Plantas vigorosas. Indicadores de calidad del silo.
78. Propagación de microorganismos en el agua. Métodos de tratamiento de aguas y uso de microorganismos.
79. Composición cuantitativa y cualitativa de la microflora del aire.
80. Propagación de enfermedades infecciosas a través del agua y el aire.
81. Aplicación de métodos de bioconversión en la agricultura.
Compilado por:
Profesor Asociado del Departamento, Ph.D.S. Congelación
Enviar su buen trabajo en la base de conocimiento es simple. Utilice el siguiente formulario
Los estudiantes, estudiantes de posgrado, jóvenes científicos que utilizan la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.
Publicado en http://www.allbest.ru/
MINISTERIO DE AGRICULTURA DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA
EDUCATIVA DEL ESTADO FEDERAL
INSTITUCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR PROFESIONAL
Academia Agrícola del Estado de los Urales
Prueba
"Microbiología Vegetal"
Completado por: Bunkov I.A.
Ekaterimburgo 2012
Introducción
5. Microbiología de piensos, heno.
6. El papel de los microorganismos en la naturaleza y la agricultura producción
Conclusión
Introducción
Microbiología (de micro ... y biología), ciencia que estudia los microorganismos (bacterias, micoplasmas, actinomicetos, levaduras, hongos microscópicos y algas), su sistemática, morfología, fisiología, bioquímica, herencia y variabilidad, distribución y papel en la circulación de sustancias en la naturaleza, valor práctico.
La ciencia de los organismos más pequeños que no son visibles a simple vista. La microbiología estudia la estructura de los microbios (morfología), su organización química y patrones de vida (fisiología), la variabilidad y la herencia (genética de los microorganismos), las relaciones con otros organismos, incluidos los humanos, y su papel en la formación de la biosfera. Durante el histórico El desarrollo de la microbiología como ciencia se dividió en general, agrícola, veterinaria, médica e industrial. La microbiología general estudia los patrones de vida de los microbios como organismos, así como el papel de los microbios en el mantenimiento de la vida en la Tierra, en particular, su participación en el ciclo del carbono, nitrógeno, energía, etc.
1. Tres áreas de aplicación práctica
Entonces, la microbiología es una ciencia que estudia los microorganismos, sus propiedades, distribución y papel en el ciclo de las sustancias en la naturaleza. Son ampliamente conocidas tres áreas de aplicación práctica del conocimiento microbiológico, tres áreas principales, sin las cuales es imposible imaginar la vida moderna. Una de estas áreas es la microbiología médica, que estudia los microorganismos patógenos y desarrolla métodos para combatirlos.Microbiología médica. incluye la bacteriología, que estudia las bacterias, los agentes causantes de las enfermedades infecciosas, la micología, una sección sobre hongos patógenos, la protozoología, cuyo objeto de estudio son los organismos animales unicelulares patógenos y, finalmente, la miel. La virología es el estudio de los virus patógenos. La información confiable sobre los microbios se obtuvo por primera vez en la segunda mitad del siglo XVII. por el científico holandés A. Leeuwenhoek, quien describió "animales vivos" en agua, placa e infusiones cuando se vieron a través de un microscopio simple que aumentaba los objetos de 250 a 300 veces.
Otra es la microbiología técnica, bajo cuya "protección" se encuentra la producción de alcohol y productos lácteos (mediante procesos de fermentación), vitaminas, antibióticos y hormonas que son tan necesarios para una persona. La microbiología técnica o industrial estudia los procesos químicos causados por microbios que conducen a la formación de alcoholes, acetona y otros productos importantes para los seres humanos. En los últimos años, áreas de la microbiología técnica como la producción de vitaminas, aminoácidos y antibióticos también se han desarrollado ampliamente.
La tercera área independiente de esta ciencia es la microbiología del suelo, que estudia la participación de los microorganismos en los procesos del suelo con el fin de optimizar su uso en la producción agrícola.
La microbiología entró en el círculo de las disciplinas científicas en el siglo XVII: su aparición está estrechamente relacionada con la invención del microscopio. La edad de oro de la microbiología comenzó a fines del siglo XIX, cuando el desarrollo industrial y técnico de la sociedad humana, junto con el desarrollo de la química de los colorantes, el progreso de la óptica y los notables descubrimientos de los bacteriólogos, produjeron un verdadero cambio revolucionario. revolución en la medicina y el pensamiento médico. El descubrimiento de los agentes causantes de una parte importante de las enfermedades infecciosas de humanos y animales, patógenos que se encuentran en un reino peculiar de microorganismos, puede atribuirse a enlaces separados de esta "revolución".
Sobre qué se refiere exactamente a la variopinta galaxia de los microorganismos, a la esfera controlada por la microbiología, muchos no siempre tienen una idea precisa y completa. A lo largo de los años, la microbiología se ha convertido en una disciplina científica vasta y compleja, y la razón de ello no radica en alguna complicación artificial de la misma, sino en el hecho de que se descubrieron grupos de microorganismos que no podían ajustarse a ningún único denominador común. Esto obligó a la división de la microbiología en varios departamentos especiales.
Hasta el momento, se han identificado cinco de esas "provincias" en el "estado" de la microbiología. Es cierto que su posterior desarrollo y diferenciación definitivamente muestran que esta subdivisión de cinco miembros no es definitiva. Pero por hoy nos satisface bastante bien. Aquí hay una breve lista y definición de los grupos mencionados.
La virología es el estudio de los virus.
La bacteriología se ocupa del estudio de las bacterias (los expertos las consideran los habitantes más antiguos de la Tierra) y los actinomicetos (microorganismos unicelulares similares en organización a las bacterias).
La micología es el estudio de los hongos inferiores (microscópicos).
La algología es el estudio de las algas microscópicas.
La protozoología tiene como objeto de su estudio los animales unicelulares más simples, que se encuentran en el sistema de clasificación al borde de los mundos vegetal y animal.
Hemos enumerado estas divisiones de acuerdo con el aumento en el tamaño de los microorganismos.
Los virus en comparación con otros grupos de microorganismos son inmensamente más pequeños. Fue su tamaño insignificante lo que dio a los microbiólogos (en el período del nacimiento de la virología) la principal oportunidad de distinguirlos de las bacterias. Los virus varían en tamaño de 20 a 300 nanómetros (un nanómetro es igual a una millonésima de milímetro).
En los "años jóvenes" de la virología, el término "virus filtrable" (del latín virus - veneno) se usaba para referirse a un patógeno no bacteriano de cualquier enfermedad.
El término original enfatizó la propiedad peculiar de los patógenos: la capacidad de pasar a través de filtros que no dejan pasar las bacterias más pequeñas.
Otros estudios han demostrado que los virus representan un grupo especial de agentes infecciosos y su estudio requiere el uso de métodos completamente nuevos. Como resultado, surgió una nueva rama independiente de la microbiología, la virología. Esta asignación fue aceptada incondicionalmente por todos los científicos. Desde el principio, la virología fue considerada como la hermana menor de la bacteriología.
Sin embargo, entre estas dos ramas de la ciencia, o más bien, sus objetos, hay una diferencia esencial.
Los bacteriólogos han descubierto hace relativamente mucho tiempo, junto con las bacterias patógenas, aquellas que son simplemente necesarias para la vida de humanos, animales y plantas, para el curso normal de la circulación natural de sustancias en la naturaleza y muchos procesos tecnológicos en las industrias alimentaria y farmacéutica.
2. Surgimiento y desarrollo de la microbiología
microorganismo biología alimentos
Varios miles de años antes del surgimiento de la microbiología como ciencia, el hombre, desconociendo la existencia de los microorganismos, los utilizó ampliamente para la preparación de koumiss y otros productos lácteos fermentados, para la producción de vino, cerveza, vinagre, para ensilar forrajes y lóbulo de lino Por primera vez, A. Leeuwenhoek vio bacterias y levaduras, y examinó la placa dental, las infusiones de hierbas, la cerveza, etc. con la ayuda de microscopios que fabricó. El creador de la microbiología como ciencia fue L. Pasteur, quien aclaró el papel de los microorganismos en las fermentaciones (vinificación, elaboración de cerveza) y en la aparición de enfermedades animales y humanas. De excepcional importancia para la lucha contra las enfermedades infecciosas fue el método de vacunas preventivas propuesto por Pasteur, basado en la introducción de cultivos debilitados de microorganismos patógenos en el cuerpo de un animal o persona. Mucho antes del descubrimiento de los virus, Pasteur propuso la vacunación contra una enfermedad viral: la rabia. También demostró que en las condiciones terrestres modernas la generación espontánea de vida es imposible. Estos trabajos sirvieron de base científica para la esterilización de instrumental quirúrgico y apósitos, la elaboración de conservas, la pasteurización de productos alimenticios, etc. Las ideas de Pasteur sobre el papel de los microorganismos en la circulación de la materia en la naturaleza fueron desarrolladas por el fundador de la microbiología general en Rusia, S. N. Vinogradsky, quien descubrió los microorganismos quimioautótrofos (absorben dióxido de carbono de la atmósfera debido a la energía de oxidación de sustancias inorgánicas; ver Quimiosíntesis), microorganismos fijadores de nitrógeno y bacterias que descomponen la celulosa en condiciones aeróbicas. Su alumno V. L. Omelyansky descubrió bacterias anaeróbicas que fermentan, es decir, descomponen la celulosa en condiciones anaeróbicas, y bacterias que forman metano. La escuela holandesa de microbiólogos hizo una contribución significativa al desarrollo de la microbiología, que estudió la ecología, la fisiología y la bioquímica de varios grupos de microorganismos (Mikrobiology Beijerinck, A. Kluiver y K. van Niel). Un papel importante en el desarrollo de la microbiología médica pertenece a R. Koch, quien propuso medios de nutrientes densos para el cultivo de microorganismos y descubrió los agentes causantes de la tuberculosis y el cólera. El desarrollo de la microbiología médica y la inmunología fue promovido por E. Behring (Alemania), E. Roux (Francia), S. Kitazato (Japón), y en Rusia y la URSS por I.I. Mechnikov, LA Tarasevich, D. K. Zabolotny, N. F. Gamaleya.
El desarrollo de la microbiología y las necesidades de la práctica llevaron a la separación de varias secciones de la microbiología en disciplinas científicas independientes. La microbiología general estudia las leyes fundamentales de la biología de los microorganismos. El conocimiento de los conceptos básicos de microbiología general es necesario cuando se trabaja en cualquiera de las secciones especiales de microbiología; el contenido, los límites y las tareas de microbiología general han cambiado gradualmente.
Anteriormente, los objetos estudiados por ella también incluían virus, protozoos de origen vegetal o animal (protozoos), hongos superiores y algas. Los manuales extranjeros sobre microbiología general todavía describen estos objetos.
La tarea de la microbiología técnica o industrial comprende el estudio e implementación de los procesos microbiológicos utilizados para la obtención de levaduras, proteínas alimenticias, lípidos, fertilizantes bacterianos, así como la producción de antibióticos, vitaminas, enzimas, aminoácidos, nucleótidos, ácidos orgánicos, etc. , por síntesis microbiológica. (ver también Industria Microbiológica).
La microbiología agrícola aclara la composición de la microflora del suelo, su papel en el ciclo de las sustancias del suelo, así como su importancia para la estructura y la fertilidad del suelo, el efecto del procesamiento en los procesos microbiológicos y el efecto de las preparaciones bacterianas. sobre la productividad de la planta. La tarea de la microbiología agrícola incluye el estudio de los microorganismos que causan enfermedades de las plantas y la lucha contra ellos, el desarrollo de métodos microbiológicos para controlar insectos, plagas de cultivos agrícolas. plantas y especies forestales, así como métodos de conservación de forrajes, lóbulo de lino, protección de cultivos contra el deterioro causado por microorganismos.
La microbiología geológica estudia el papel de los microorganismos en la circulación de sustancias en la naturaleza, en la formación y destrucción de depósitos minerales, y propone métodos para la obtención (lixiviación) de metales (cobre, germanio, uranio y estaño) y otros minerales a partir de menas con la ayuda de bacterias.
La Microbiología Acuática estudia la composición cuantitativa y cualitativa de la microflora de las aguas dulces y saladas y su papel en los procesos bioquímicos que ocurren en los cuerpos de agua, monitorea la calidad del agua potable y mejora los métodos microbiológicos de tratamiento de aguas residuales.
La tarea de la microbiología médica incluye el estudio de los microorganismos que causan enfermedades humanas y el desarrollo de métodos efectivos para combatirlos. Las mismas preguntas con respecto a los animales agrícolas y otros son resueltas por la microbiología veterinaria.
La peculiaridad de la estructura y reproducción de los virus, así como el uso de métodos especiales para su estudio, condujo al surgimiento de la virología como una ciencia independiente que no está relacionada con la microbiología.
Tanto la microbiología general como sus secciones especiales se están desarrollando con una rapidez excepcional. Hay tres razones principales para este desarrollo. Primero, gracias a los avances en física, química y tecnología, la microbiología ha adquirido una gran cantidad de nuevos métodos de investigación. En segundo lugar, el uso práctico de microorganismos ha aumentado considerablemente. En tercer lugar, los microorganismos comenzaron a utilizarse para resolver los problemas biológicos más importantes, como la herencia y la variabilidad, la biosíntesis de compuestos orgánicos, la regulación del metabolismo, etc. El desarrollo exitoso de la microbiología moderna es imposible sin una combinación armoniosa de investigaciones realizadas en la población. , celular, organoide y molecular. Para obtener sistemas enzimáticos libres de células y fracciones que contienen determinadas estructuras intracelulares, se utilizan aparatos que destruyen las células de los microorganismos, así como la centrifugación en gradiente, que permite obtener partículas celulares con diferentes masas. Para estudiar la morfología y citología de los microorganismos se han desarrollado nuevos tipos de equipos microscópicos. En la URSS, se inventó el método de microscopía capilar, que permitió descubrir un nuevo mundo de microorganismos antes no observable con una morfología y fisiología peculiares.
Para estudiar el metabolismo y la composición química de los microorganismos, se han generalizado varios métodos de cromatografía, espectrometría de masas, el método de indicadores isotópicos, electroforesis y otros métodos físicos y fisicoquímicos. Las preparaciones puras de enzimas también se utilizan para detectar compuestos orgánicos. Nuevos métodos para aislar y purificar químicamente productos de desecho de microorganismos (adsorción y cromatografía en resinas de intercambio iónico, así como métodos inmunoquímicos basados en la adsorción específica de un determinado producto, como una enzima, por anticuerpos animales formados después de la introducción de este sustancia) han sido propuestos. La combinación de métodos de investigación citológicos y bioquímicos condujo al surgimiento de la morfología funcional de los microorganismos. Con la ayuda de un microscopio electrónico, fue posible estudiar las características finas de la estructura de las membranas citoplasmáticas y los ribosomas, su composición y funciones (por ejemplo, el papel de las membranas citoplasmáticas en los procesos de transporte de diversas sustancias o la participación de ribosomas en la biosíntesis de proteínas).
Los laboratorios se enriquecieron con fermentadores de diversas capacidades y diseños. El cultivo continuo de microorganismos, basado en la entrada constante de medio nutritivo fresco y la salida de cultivo líquido, se ha generalizado. Se ha establecido que junto con la reproducción celular (crecimiento del cultivo), se desarrolla el cultivo, es decir, cambios relacionados con la edad en las células que componen el cultivo, acompañados de un cambio en su fisiología (las células jóvenes, incluso multiplicándose intensamente, no son capaces de para sintetizar muchos productos de desecho, por ejemplo, acetona, butanol, antibióticos producidos por cultivos más antiguos). Los métodos modernos de estudio de la fisiología y bioquímica de los microorganismos han permitido descifrar las características de su metabolismo energético, las vías para la biosíntesis de aminoácidos, muchas proteínas, antibióticos, ciertos lípidos, hormonas y otros compuestos, y también establecer los principios de regulación del metabolismo en microorganismos.
3. Conexión de la microbiología con otras ciencias
La microbiología está hasta cierto punto conectada con otras ciencias: morfología y taxonomía de plantas y animales inferiores (micología, algología, protistología), fisiología vegetal, bioquímica, biofísica, genética, teoría evolutiva, biología molecular, química orgánica, agroquímica, ciencia del suelo, biogeoquímica. , hidrobiología, tecnología química y microbiológica, etc. Los microorganismos son objetos favoritos de investigación para resolver problemas generales de bioquímica y genética (ver Genética de microorganismos, Genética molecular). Entonces, con la ayuda de mutantes que han perdido la capacidad de llevar a cabo una de las etapas de la biosíntesis de cualquier sustancia, se descubrieron los mecanismos para la formación de muchos compuestos naturales (por ejemplo, los aminoácidos lisina, arginina, etc.). descifrado El estudio del mecanismo de fijación de nitrógeno molecular para su reproducción a escala industrial tiene como objetivo la búsqueda de catalizadores similares a los que llevan a cabo la fijación de nitrógeno en células bacterianas en condiciones suaves. Existe una competencia constante entre la microbiología y la química en la elección de las rutas más económicas para la síntesis de diversas sustancias orgánicas. Una serie de sustancias que antes se obtenían microbiológicamente ahora se producen sobre la base de una síntesis puramente química (alcoholes etílico y butílico, acetona, metionina, el antibiótico cloranfenicol, etc.). Algunas síntesis se realizan tanto química como microbiológicamente (vitamina B2, lisina, etc.). En varias industrias se combinan métodos microbiológicos y químicos (penicilina, hormonas esteroides, vitamina C, etc.). Por último, existen productos y preparados que hasta ahora sólo pueden obtenerse mediante síntesis microbiológica (muchos antibióticos de estructura compleja, enzimas, lípidos, proteínas de alimentación, etc.).
4. Importancia práctica de la microbiología
Participando activamente en el ciclo de las sustancias en la naturaleza, los microorganismos juegan un papel importante en la fertilidad del suelo, en la productividad de los cuerpos de agua, en la formación y destrucción de depósitos minerales. La capacidad de los microorganismos para mineralizar los restos orgánicos de animales y plantas es especialmente importante. El uso cada vez mayor de microorganismos en la práctica ha llevado al surgimiento de la industria microbiológica y a una expansión significativa de la investigación microbiológica en varias ramas de la industria y la agricultura. Anteriormente, la microbiología técnica estudiaba principalmente diversas fermentaciones y los microorganismos se utilizaban principalmente en la industria alimentaria. También se están desarrollando rápidamente nuevas áreas de la microbiología técnica, que requieren una instrumentación diferente para los procesos microbiológicos. El cultivo de microorganismos comenzó a realizarse en fermentadores cerrados de gran capacidad, se mejoraron los métodos para separar las células de microorganismos del líquido de cultivo, aislar de este último y purificar químicamente sus productos metabólicos. Uno de los primeros surgió y desarrolló la producción de antibióticos. Los aminoácidos (lisina, ácido glutámico, triptófano, etc.), enzimas, vitaminas y levaduras forrajeras se obtienen microbiológicamente a gran escala a partir de materias primas no alimentarias (licores de sulfito, hidrolizados de madera, turba y residuos vegetales agrícolas, hidrocarburos de petróleo, y gas natural, aguas residuales fenólicas o almidonadas, etc.). Se lleva a cabo la producción microbiológica de polisacáridos y se domina la biosíntesis industrial de lípidos. El uso de microorganismos en la agricultura se ha incrementado dramáticamente. Ha aumentado la producción de fertilizantes bacterianos, en particular la nitragina, que se prepara a partir de cultivos de bacterias nodulares que fijan nitrógeno en condiciones de simbiosis con leguminosas y se utiliza para infectar semillas de leguminosas. Nueva dirección de página - x. la microbiología es vinculada a los métodos microbiológicos de la lucha contra los insectos y sus larvas - las plagas de la página - x. plantas y bosques. Se han encontrado bacterias y hongos que matan a estas plagas con sus toxinas y se ha dominado la producción de fármacos apropiados. Las células secas de las bacterias del ácido láctico se utilizan para tratar enfermedades intestinales de los seres humanos y la página - x. animales
La división de microorganismos en útiles y dañinos es condicional, porque. la evaluación de los resultados de sus actividades depende de las condiciones en que se manifieste. Así, la descomposición de la celulosa por los microorganismos es importante y útil en los residuos vegetales o en la digestión de los alimentos en el tracto digestivo (los animales y los humanos no son capaces de absorber la celulosa sin su hidrólisis preliminar por la enzima celulasa microbiana). Al mismo tiempo, los microorganismos que descomponen la celulosa destruyen las redes de pesca, las cuerdas, el cartón, el papel, los libros, las telas de algodón, etc. Para obtener proteínas, los microorganismos se cultivan en hidrocarburos de petróleo o gas natural. Al mismo tiempo, grandes cantidades de petróleo y productos de su procesamiento son descompuestos por microorganismos en campos petroleros o durante su almacenamiento. Incluso los microorganismos patógenos no pueden clasificarse como absolutamente dañinos, porque. a partir de ellos se preparan vacunas que protegen a los animales oa los humanos de enfermedades. El deterioro por microorganismos de materias primas vegetales y animales, productos alimenticios, materiales y productos de construcción e industriales ha llevado al desarrollo de diversos métodos para su protección (baja temperatura, secado, esterilización, enlatado, adición de antibióticos y conservantes, acidificación, etc.). En otros casos, se hace necesario acelerar la descomposición de ciertos químicos, como pesticidas, en el suelo. El papel de los microorganismos en el tratamiento de aguas residuales (mineralización de sustancias contenidas en las aguas residuales) es grande.
5. Microbiología de piensos, heno.
El heno común está hecho de pastos cortados que tienen un contenido de humedad de 70-80% y contienen una gran cantidad de agua libre. Los microorganismos utilizan esta agua para su desarrollo. Durante el proceso de secado, el agua libre se evapora y queda ligada, la cual es inaccesible para los microorganismos.
Con un contenido de humedad del heno del 12-17%, los procesos microbiológicos se detienen, lo que detiene la destrucción de las plantas secas. Después del secado, quedan en el heno una gran cantidad de epífitas, las cuales se encuentran en estado anabiótico, ya que no existen condiciones para su reproducción en tal ambiente. Cuando el agua se mete dentro de la pila o chimenea, la actividad de los microorganismos comienza a intensificarse. El proceso se caracteriza por un aumento de la temperatura a 40-50 grados y más.
En este caso, se produce la muerte de los mesófilos y la actividad de los microorganismos comienza a intensificarse. Después de 4-5 días, la temperatura sube a 70-80 grados, se carboniza, las plantas primero se vuelven marrones y luego negras. A los 90 grados, los microorganismos cesan su actividad. El heno marrón se prepara de la siguiente manera: la hierba cortada y bien seca se dobla en montones pequeños, luego en montones, montones. Dado que la masa vegetal aún contiene agua libre, los microorganismos comienzan a multiplicarse, se libera calor, lo que contribuye al secado final de las plantas.
Senage - un método de conservación de hierbas secas, principalmente legumbres, cosechadas al comienzo de la brotación. Los pastos se cortan, se colocan en rollos. Un día después, el pasto, secado al 50-55% de humedad, se recoge, se tritura y se carga en almacenes de alimentos bien aislados.
En las trincheras, la masa vegetal se compacta, se aísla con una película de plástico, sobre la cual se coloca paja, aserrín y luego tierra. El heno es una masa vegetal verde con baja humedad, preservada bajo la influencia de la sequedad fisiológica y procesos bioquímicos provocados por microorganismos, cuando se encuentra en instalaciones de almacenamiento de alimentos aisladas del oxígeno atmosférico. El número de microbios de ácido láctico y putrefacción en el ensilaje es 4-5 veces menor que en el ensilaje.
El número máximo de microorganismos se forma el día 15. La velocidad de flujo de los procesos microbiológicos está asociada con la formación de ácidos orgánicos. Los carbohidratos sirven como material energético para animales y microorganismos. Los microorganismos convierten los carbohidratos solubles en ácidos orgánicos y, por lo tanto, agotan el alimento.
En el heno, como resultado de la hidrólisis de los polisacáridos, aumenta la cantidad de azúcar. El aumento de la presión osmótica inhibe principalmente el crecimiento de los microbios butíricos, luego los ácidos lácticos y los putrefactivos. Esto crea condiciones favorables para el desarrollo de bacterias del ácido láctico. Esto baja el pH, lo que, junto con la presión, impide el desarrollo de bacterias del ácido butírico, por lo que no hay ácido butírico en el ensilaje. La levadura de alimentación es un método microbiológico de preparación de alimentos para la alimentación.
La levadura enriquece los alimentos no solo con proteínas, sino también con vitaminas y enzimas. Con fines económicos, se han criado razas culturales de levadura: cerveza, panadería, forraje. La levadura contiene 48-52% de proteínas, 13-16 carbohidratos, 2-3 grasas, 22-40 BEV, 6-10% de cenizas, muchos aminoácidos.
La levadura requiere oxígeno para su crecimiento y desarrollo, una temperatura de 25 a 30 grados, el proceso de levadura dura de 9 a 12 horas. La levadura prospera con los alimentos derivados de plantas que son ricos en carbohidratos. Los alimentos de origen animal no deben fermentarse, ya que los microorganismos putrefactos se desarrollan rápidamente en dichos medios.
La levadura se lleva a cabo en una habitación seca, luminosa y espaciosa. 3 formas: al vapor, sin vapor, entrante. Esponjoso: se prepara una masa - se mezcla levadura prensada diluida al 1% con alimento (quinto), durante 6 horas se remueve cada 20 minutos, luego se agrega el resto del alimento, se duplica la cantidad de agua y se vuelve a mezclar.
La mezcla se deja durante otras 3 horas, durante las cuales, con agitación ocasional, se produce la levadura. El método seguro se basa en la levadura de toda la masa de alimento a la vez. Tome 1% de levadura prensada, diluya con agua tibia, mezcle con alimentos y duplique la cantidad de agua. Durante 8-10 horas, la mezcla se agita cada 30 minutos.
El método starter se usa cuando hay poca levadura. Se prepara el iniciador: se propagan 0,5 kg de levadura prensada en una pequeña cantidad de alimento de carbohidratos de buena fermentación a una temperatura de 30 grados durante 5 horas. Luego, la comida se maltea, se rocía con agua hirviendo y se mantiene a una temperatura de al menos 60 grados durante 5 a 6 horas. Se añade la misma cantidad de agua y la mitad de la levadura al pienso malteado. Revuelva, cubra y deje durante 6 horas en un lugar cálido.
La segunda parte del iniciador se agrega a una nueva porción del alimento malteado y esto se hace de 5 a 10 veces, después de lo cual se prepara un nuevo iniciador primario.
6. El papel de los microorganismos en la naturaleza y la producción agrícola
La amplia distribución de microorganismos atestigua su gran papel en la naturaleza. Con su participación se produce la descomposición de diversas sustancias orgánicas en suelos y cuerpos de agua, determinan la circulación de sustancias y energía en la naturaleza; la fertilidad del suelo, la formación de carbón, petróleo y muchos otros minerales dependen de su actividad. Los microorganismos están involucrados en la meteorización de las rocas y otros procesos naturales. Con la participación más activa y amplia de microorganismos en la naturaleza, principalmente en el suelo y la hidrosfera, se llevan a cabo constantemente dos procesos opuestos: la síntesis de compuestos orgánicos complejos a partir de sustancias minerales y, por el contrario, la descomposición de sustancias orgánicas en minerales. La unidad de estos procesos opuestos subyace al papel biológico de los microorganismos en la circulación de sustancias en la naturaleza.
Entre los diversos procesos de transformación de sustancias en la naturaleza, en los que los microorganismos toman parte activa, la circulación de nitrógeno, carbono, fósforo, azufre, hierro es de suma importancia para la implementación de la vida de plantas, animales y humanos en la Tierra. Muchos microorganismos se utilizan en la producción industrial y agrícola. Así, la cocción, la fabricación de productos lácteos fermentados, la vinificación, la producción de vitaminas, enzimas, proteínas para alimentos y piensos, ácidos orgánicos y muchas sustancias utilizadas en la agricultura, la industria y la medicina se basan en la actividad de varios microorganismos.
El uso de microorganismos en la producción de cultivos y la cría de animales es especialmente importante. De ellos depende el enriquecimiento del suelo con nitrógeno, el control de plagas de cultivos agrícolas con la ayuda de preparaciones microbianas, la preparación y almacenamiento adecuados de alimentos, la creación de proteínas alimenticias, antibióticos y sustancias microbianas para la alimentación animal. Los microorganismos tienen un efecto positivo en los procesos de descomposición de sustancias de origen no natural: xenobióticos, sintetizados artificialmente, que caen en suelos y cuerpos de agua y los contaminan.
Junto con los microorganismos benéficos, existe un gran grupo de los denominados microorganismos causantes de enfermedades, o patógenos, que provocan diversas enfermedades de animales agrícolas, plantas, insectos y seres humanos. Algunos microorganismos causan daños a los productos agrícolas, conducen al agotamiento del nitrógeno del suelo, causan la contaminación de los cuerpos de agua y la acumulación de sustancias tóxicas (por ejemplo, toxinas microbianas). Como resultado de su actividad vital surgen epidemias de enfermedades contagiosas de humanos y animales, lo que afecta el desarrollo de la economía y las fuerzas productivas de la sociedad. Los últimos datos científicos no solo ampliaron significativamente la comprensión de los microorganismos del suelo y los procesos que provocan en el medio ambiente, sino que también hicieron posible la creación de nuevas industrias en la industria y la producción agrícola.
Por ejemplo, se han descubierto antibióticos secretados por microorganismos del suelo y se ha demostrado la posibilidad de su uso para el tratamiento de humanos, animales y plantas, así como para el almacenamiento de productos agrícolas. Se descubrió la capacidad de los microorganismos del suelo para formar sustancias biológicamente activas: vitaminas, aminoácidos, estimulantes del crecimiento de las plantas, sustancias de crecimiento, etc. Se han encontrado formas de usar la proteína de microorganismos para alimentar animales de granja. Se han identificado preparaciones microbianas que mejoran el flujo de nitrógeno al suelo desde el aire. El descubrimiento de nuevos métodos para obtener formas hereditariamente modificadas de microorganismos beneficiosos ha hecho posible un uso más amplio de los microorganismos en la producción agrícola e industrial, así como en la medicina.
El desarrollo de la ingeniería genética o genética es especialmente prometedor. Sus logros aseguraron el desarrollo de la biotecnología, la aparición de microorganismos altamente productivos que sintetizan proteínas, enzimas, vitaminas, antibióticos, sustancias de crecimiento y otros productos necesarios para la cría de animales y la producción de cultivos. La humanidad siempre ha estado en contacto con microorganismos, durante milenios sin siquiera saberlo.
Desde tiempos inmemoriales, las personas observaron la fermentación de la masa, prepararon bebidas alcohólicas, fermentaron la leche, elaboraron queso, sufrieron diversas enfermedades, incluidas las epidémicas. Sin embargo, hasta mediados del siglo pasado, nadie imaginó que varios tipos de procesos de fermentación y enfermedades podrían ser el resultado de la actividad de criaturas insignificantemente pequeñas.
Conclusión
Sobre la base de ciertos hechos, se puede suponer que la investigación virológica seguirá siendo la principal fuerza impulsora de la microbiología durante al menos los próximos treinta a cincuenta años. El estado actual de esta investigación en rápido desarrollo sugiere que continuará el progreso realizado en la mejora y aceleración de los procesos de diagnóstico de enfermedades virales, tan importantes para las medidas terapéuticas inmediatas y específicas.
¿Por qué es tan importante la intervención inmediata? Sí, porque tan pronto como el virus en las células comience a multiplicarse y cause los síntomas característicos de la enfermedad en el cuerpo del paciente, la introducción de cualquier medicamento ya no podrá lograr el éxito total.
En relación con el desarrollo de diagnósticos, sin duda, se crearán nuevas "generaciones" de medicamentos más rápido, más perfectamente "adaptados" a una enfermedad determinada. Al realizarlos, se partirá del conocimiento de las características de la biología molecular de la reproducción de determinados tipos de virus, así como de la especificidad de las propiedades bioquímicas de varios tipos de células (nerviosas, hepáticas, etc.).
Con alta probabilidad, podemos esperar una importante expansión y profundización del conocimiento sobre el origen viral de muchas lesiones del sistema nervioso central que proceden según el tipo degenerativo, que padecen muchas personas. Sin duda, la lista de enfermedades, ya sean causadas por virus o en las que el virus juega un papel dominante junto con otros factores, se ampliará significativamente.
El progreso acelerado y cada vez más eficiente de la investigación de enfermedades infecciosas en la era moderna puede ilustrarse con muchos hechos convincentes. Desde 1880 hasta 1950, los nuevos descubrimientos se acumularon con relativa lentitud, aunque fue durante estos 70 años cuando se realizaron muchas observaciones importantes. En el período posterior, la virología comenzó a desarrollarse a un ritmo mucho más rápido debido al uso de nuevos enfoques y técnicas científicas.
Los virólogos han recibido una imagen más o menos completa de la estructura de los virus e información sobre el mecanismo de infección de una célula con un virus. También se pueden observar grandes avances en los estudios de infecciones virales a nivel molecular, en relación con los cuales también se puede esperar éxito en la búsqueda de nuevas sustancias antivirales. Ya hay algunos datos alentadores aquí, incluidos los tumores de origen viral.
Gracias al esfuerzo de la Organización Mundial de la Salud y al desarrollo intensivo de la medicina en muchos países del mundo, se ha mejorado el sistema de vigilancia virológica y epidemiológica en la eliminación de infecciones virales masivas, así como en la detección de enfermedades contagiosas que no se había encontrado previamente en estas áreas. El servicio médico controla estrictamente el transporte de pasajeros y mercancías, internacional e intercontinental con el fin de evitar la "importación" de contagios de otros países no solo por parte de los pasajeros, tripulantes, sino también de los animales e incluso plantas transportados. La búsqueda de posibles focos de enfermedades infecciosas se lleva a cabo en los rincones más remotos de nuestro planeta, y unidades altamente especializadas del servicio de salud penetran en los países en desarrollo, donde incluso en el pasado reciente era difícil siquiera pensar en eliminar las enfermedades infecciosas. En nuestra época de uso intensivo del transporte y un rápido intercambio de mercancías, la gravedad de las infecciones "locales" no puede pasarse por alto. Hoy, una infección de este tipo que ocurre en un país puede, gracias al transporte de alta velocidad, manifestarse en un lugar a cientos y miles de kilómetros del foco original.
Lista de literatura usada
1. Logros de la microbiología soviética, Microbiología, 1989; Microbiología, Fundamentos de Microbiología, trad. del inglés, Microbiología, 1995;
2. Rabotnova I.L., Microbiología general, Microbiología, 1966; "Microbiología", 1987, v. 36, c. 6;
3. Meynell J., Meynell E., Microbiología experimental, trad. del inglés, Microbiología, 1967;
4. Schlegel G., Microbiología general, trad. del alemán, Microbiología, 1972.
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MICROBIOLOGÍA AGRÍCOLA: CIEN AÑOS DE DESARROLLO
Académico de RASKHI I.A. TIKHONOVICH,
Todos Instituto Ruso de Investigación Científica de Microbiología Agrícola
Según los contemporáneos, a finales del siglo XIX. conocimiento agronómico
cada vez más estrechamente entrelazados con los descubrimientos bacteriológicos. La visión del suelo como un medio muerto dio paso a la noción de que se trata de un organismo vivo habitado, como se expresó entonces, por legiones de seres vivos microscópicos, que son los principales culpables de la química de todos los procesos que en él ocurren. .
Usted inició su microbiología agrícola en nuestra Patria en 1891, cuando en San Petersburgo, dependiente del Departamento de Relaciones Territoriales y Propiedad, se creó un Laboratorio Bacteriológico Agrícola para su uso con roedores. Ella, “satisfaciendo las necesidades urgentes de los propietarios rurales, tuvo, en primer lugar, que asumir el difícil trabajo de reorganizar los métodos de control bacteriológico de plagas.
agricultura, que, como es bien sabido, consiste en la implementación práctica de la idea de propagación artificial entre animales dañinos de enfermedades generales inherentes a ellos.
Los destacados microbiólogos K.S. Merezhkovsky, B. L. Isachenko (académico, 1946) y otros Y aunque la dirección principal seguía siendo el trabajo sobre el microorganismo "mata-ratones".
Nódulos fijadores de nitrógeno en raíces de guisantes.
Mamá, este laboratorio lanzó investigaciones sobre la microbiología de la vinificación, la elaboración de quesos y otros temas de actualidad. Tales actividades han jugado un papel muy importante en la promoción de los logros y su introducción en la práctica de la producción agrícola en el país.
El Instituto de Microbiología Agrícola de toda la Unión fue fundado en 1930 bajo la dirección del académico S.P. Kostychev, un destacado biólogo de amplio perfil. Como fisiólogo y bioquímico, él
En el laboratorio de ingeniería genética de sistemas microbianos vegetales.
bien entendidas aquellas conexiones que existen en la naturaleza. Esta es probablemente la razón por la que el área de interés de nuestros empleados ha sido y sigue siendo un amplio grupo de microorganismos, que juega un papel decisivo en el proceso de formación del suelo, la formación de agrofitocenosis y el control biológico de una serie de plantas importantes. enfermedades y plagas. Uno de los méritos más importantes del instituto es la constante implicación en la práctica agrícola de nuevos tipos de bacterias y hongos, la identificación de sus funciones beneficiosas y el desarrollo de métodos de uso.
Hoy nuestra institución es el principal componente de la escuela científica nacional de microbiología agrícola. Entre sus empleados en varios momentos se encontraban los académicos E.H. Mishustii, G.A. Nad-dormir, I.I. Samoilov, académicos de VASKhNIL G.S. Muromtsev, O.A. Berestetsky, destacados científicos V.P. israelí, G.L. Seliber y otros Hoy, los investigadores que han salido de nuestras paredes están trabajando en muchos laboratorios conocidos en Rusia y en el extranjero (Gran Bretaña, Francia, Australia, Alemania, los Países Bajos, etc.).
Como en el inicio de su existencia, ahora la actividad del instituto se dedica a temas fundamentales de microbiología y desarrollos que encuentran su aplicación en la producción agrícola. La base material relativamente buena del instituto incluye, entre otras cosas,
secuenciador de genes, cromatógrafos, una red informática local y le permite trabajar a un nivel moderno.
Se abren fundamentalmente nuevas oportunidades en relación con la participación del instituto en proyectos internacionales, cuando se combinan los esfuerzos de investigadores de muchos laboratorios y países (cooperamos con científicos de Europa, EE. UU., Australia, Japón y Corea del Sur). A menudo, los proyectos complejos se basan en modelos biológicos creados por nosotros, lo que aumenta significativamente el prestigio del instituto. No es casualidad que nuestra base acogiera el X Congreso de Fijación Biológica de Nitrógeno, al que asistieron más de 700 especialistas de 72 países, y ahora se está preparando activamente el Congreso de Interacción Molecular de Microorganismos y Plantas (se realizará en San Petersburgo en 2003).
Una de las tareas más importantes de la microbiología agrícola es dilucidar el papel de los microorganismos en el agropaisaje, aislar las especies más significativas, estudiar sus funciones, selección e introducción en el medio ambiente, lo que permitirá posteriormente la regulación específica de los procesos microbiológicos del suelo. En este sentido, destacamos que hemos logrado avances notables en el uso de microorganismos rizosféricos*, incluidas las bacterias del nódulo, que se asimilan en forma simbólica.
* La rizosfera es la capa de suelo adyacente a las raíces de las plantas.—Ed.
bioses con leguminosas, nitrógeno atmosférico y enriqueciendo el suelo con él, así como microorganismos útiles para otras plantas. Hemos recopilado una colección nacional de cepas de rizobacterias, incluidas las características de las plantas que crecen no solo en Rusia, sino también en varias regiones del mundo. Se está mejorando el sistema de su uso para la inoculación de cultivos. Anualmente, la eficacia de la producción y las cepas prometedoras se prueba en las instituciones de nuestra red geográfica de experimentos.
El estudio de las bacterias de los nódulos de la raíz ya hoy hace posible, utilizando métodos de ingeniería genética, llevar a cabo la construcción dirigida de cepas apropiadas que tienen una combinación de características económicamente valiosas: alta eficiencia de simbiosis y mayor competitividad, así como en un futuro muy cercano para comenzar a trabajar en la tipificación genómica de pares activos de "cepa planta huésped".
Además de los inherentes a las leguminosas, se identificó un grupo de microorganismos rizosféricos, cuyo uso en la práctica se realizó por primera vez en nuestro instituto. A partir de ellos se ha creado una nueva generación de productos biológicos. Los microorganismos beneficiosos fueron seleccionados preliminarmente por fijación de nitrógeno en las raíces de plantas no leguminosas. Pero luego se descubrió que su uso puede aumentar significativamente el rendimiento.
Toeplitz para evaluar la efectividad de las cepas de bacterias de nódulos radiculares obtenidas por métodos genéticos.
capacidad de los cultivos agrícolas debido al impacto complejo.
El problema de la interacción microbiano-planta ha cobrado especial relevancia en relación con el desarrollo de una agricultura ambientalmente sostenible, basada en gran medida en la optimización del potencial natural de las agroficocenosis. Al mismo tiempo, las plantas y los microorganismos están vinculados evolutivamente por el principio de separación de funciones. Los primeros, por así decirlo, confían una serie de signos a sus cohabitantes. Si en el proceso de gestión moderna se destruye esta conexión, los agricultores tienen que llenar las funciones que faltan, lo que a menudo conduce a una violación de la sostenibilidad ambiental. Las relaciones fitopatógenas que se desarrollan en la rizósfera también están formadas en gran medida por un único sistema genético, que en este caso sirve a los intereses de la microflora patógena.
El daño de la fitopatogénesis puede reducirse ya sea mediante la regulación dirigida de las relaciones genéticas de sus participantes, o mediante el uso de microflora beneficiosa adecuada para la lucha contra las infecciones del suelo. Comprender los procesos que subyacen a la susceptibilidad o, por el contrario, la resistencia de las plantas cultivadas a diversas enfermedades, permitirá desarrollar nuevos enfoques para la mejora de variedades inmunes. Esta dirección también se está desarrollando en el instituto en colaboración con St.! universidad estatal de cterburgo. I y en base a los datos obtenidos, se planea comenzar a estudiar la acción
bacterias simbióticas para inducir la resistencia sistémica adquirida de las plantas a los patógenos (SAR). Esto permitirá obtener cepas de bacterias endosimbióticas y asociativas adecuadas para la inmunización de cultivos agrícolas. Otra perspectiva es el desarrollo de técnicas para el uso práctico de cepas tanto en invernadero como en condiciones de libra abierta. Para esto, se aplicará el método de selección activa propuesto anteriormente por nosotros; como resultado, se crearán organismos que combinen una alta capacidad de colonización, actividad estimulante del crecimiento y antipatogénica.
Como se sabe por la escuela, las leguminosas forman dos tipos de simbiosis: con bacterias nodulares y hongos endomicorrícicos, que juegan un papel importante en la nutrición mineral de las plantas hospederas. La alta eficiencia de estos sistemas está garantizada por estructuras especiales (así como órganos), cuyo estudio es de gran interés para comprender los mecanismos de interacción entre socios: el intercambio de señales moleculares, la regulación de la expresión diferencial coordinada de sus genes, los procesos de diferenciación y desdiferenciación de células y tejidos, la génesis de las mencionadas estructuras (órganos) socios, la formación evolutiva de simbiosis. En una serie de estos problemas, prestamos especial atención a la creación de modelos para comprender la
mecanismos moleculares de interacción entre simbiontes e identificación del material de origen para el cultivo de guisantes para aumentar su potencial de coexistencia con bacterias. Para ello, analizamos el control genético de las simbiosis leguminosas-resobiales y endomicorrícicas por parte de la planta huésped: identificación de los genes correspondientes, análisis de su estructura primaria y funciones de los productos moleculares.
El instituto ha formado una de las colecciones más grandes del mundo de mutantes de guisantes identificados hasta la fecha (120) según los rasgos indicados. Su caracterización fenotípica permitió identificar etapas discretas de los procesos de desarrollo tanto de los nódulos fijadores de nitrógeno como de las micorrizas arbusculares* controladas por diferentes grupos de genes de guisantes. Al mismo tiempo, se reveló que algunos de estos últimos son necesarios para el desarrollo de los sistemas endo-s y mb-iótico.
La caracterización fenotípica detallada y el mapeo genético de los genes simbióticos del guisante identificados crearon las condiciones para el día de su clonación con el objetivo de realizar un análisis más detallado de la secuencia primaria, la estructura de los productos moleculares y la regulación de la expresión.
Bueno, dado que, como se mencionó anteriormente, ambos sistemas endosimbióticos
* Arb\sk1 1y - órganos especialmente aluminosos de hongos micorrízicos que se desarrollan en las raíces de las plantas (nota del autor).
Dobrovolskaya T.G. - 2004
Departamento de Biotecnología, Aceites Esenciales y Plantas Medicinales, Mejoramiento y Producción de Semillas de Cultivos Agrícolas
en MICROBIOLOGÍA Y VIROLOGÍA AGRÍCOLA
para estudiantes de especialidades agronómicas
facultades de TPH y PPPV y TPH y PPR
Simferópol
Las instrucciones metódicas fueron preparadas por el profesor asociado Baglaeva L. Yu.
aceite esencial y plantas medicinales, cultivo y producción de semillas de cultivos agrícolas
facultad de TPH y PPR para la especialidad "Agronomía"
Revisor: Profesor Asociado del Estudio Jurídico “KATU” NAU A. V. Yena
Responsable del lanzamiento: Bugaenko L. A.
Trabajar con términos es un componente esencial del estudio de cada disciplina. Al estudiar cualquier ciencia, es necesario recordar las palabras del gran botánico, el padre de la nomenclatura binaria, Carl Linnaeus: "Sin saber los nombres, pierdes la comprensión de las cosas".
El diccionario propuesto es un apéndice del mapa tecnológico de la disciplina "Microbiología y Virología Agrícolas" y contiene una breve información sobre los términos más utilizados en este curso.
Todos los términos están agrupados en 7 bloques según la cantidad de temas que ofrece el mapa tecnológico, lo que facilita su estudio. Sin embargo, el diccionario no reemplaza al libro de texto, sino que sirve como complemento. Se puede utilizar para la autoevaluación de conocimientos.
BLOQUE 1
tema : SISTEMÁTICA, MORFOLOGÍA Y ULTRAESTRUCTURA DE MICROORGANISMOS.
Akinetes- células especializadas o hilos que forman cianobacterias durante el paso del ciclo de vida, la etapa de reposo para experimentar condiciones adversas.
actinomicetos o hongos radiantes - ( actis- rayo, micros- hongo) - el orden de las bacterias comunes en la naturaleza, que combina la organización de las bacterias y los hongos microscópicos más simples. Se caracterizan por la capacidad de formar micelio . Citológicamente, los actinomicetos son procariotas típicos. pertenecen al departamento Firmicutes, clase talobacterias, ordenar Actinomycetales.
anfitriones Bacterias que tienen dos haces de flagelos ubicados en polos opuestos.
artrosporas - dispositivos para la reproducción vegetativa de hongos, el resultado de romper las hifas en células individuales.
ascosporas- esporas de hongos marsupiales - ascomicetos (clase ascomicetos), se forman asexual y sexualmente en esporangios especiales (ascos o bolsas), son altamente resistentes.
bacterias ( en griego bacteria – varita mágica ) - Los organismos procarióticos unicelulares con un núcleo indiferenciado (nucleoide) se reproducen por división celular binaria (transversa) simple.
bacilos- bacterias en forma de bastón capaces de formar esporas en condiciones adversas.
división binaria- un tipo de reproducción asexual, en la que al comienzo de la división la célula se alarga, luego el nucleoide se duplica, después de lo cual se divide toda la célula.
Vacuolas (Aspirar- vacío) - cavidades en forma de burbujas en las células de los microorganismos, llenas de fluidos digestivos con enzimas o productos digestivos, incluidos los gaseosos.
vesículas- vista mesosomas en forma de burbujas.
Vibriones- bacterias: varillas cortas, de 1 a 3 micrones de largo, dobladas a la mitad de una longitud de onda, que recuerdan la forma de una coma.
Inclusiones- orgánulos opcionales. Representado por granos (gránulos) de polisacáridos (gránulos, glucógeno), polifosfato de volutina, gotas de aceite, azufre.
Volyutin- inclusión celular que contiene nitrógeno con la presencia de fósforo, cerca de la proteína y, a menudo, se observa en las células de varios microorganismos.
heterocistos- células especializadas formadas por cianobacterias durante el transcurso del ciclo de vida, capaces de absorber nitrógeno del aire.
GIFA (hifas- tejido) - microscópico, el más delgado, a menudo ramificado y que consiste en una o muchas células, un hilo (diámetro 10-50 micras), a partir del cual se construye el cuerpo de los hongos - micelio.
glucógeno (glucos- dulce, genos- nacimiento) - un carbohidrato-polisacárido, cercano al almidón y ampliamente distribuido en las células de animales y hongos como su principal nutriente de reserva. Teñido de marrón rojizo con solución de Lugol.
hormogonías- células especializadas formadas por cianobacterias durante el transcurso del ciclo de vida, sirviendo para la reproducción.
Granulosis (gránulo- grano) - un carbohidrato, un polisacárido de reserva, se encuentra en muchas células microbianas (especialmente en las bacterias butíricas) como nutriente de reserva - una inclusión celular (se vuelve púrpura con la solución de Lugol).
Ácido dipicolínico- ácido piridina-2,6-dicarboxílico, generalmente ausente en las células bacterianas vegetativas. Puede ser 10-15% de la masa de esporas secas. Se acumula en la parte central de la espora, formando un complejo con iones de calcio con un alto contenido en otros cationes, lo que asegura que las esporas permanezcan en reposo y sean térmicamente estables.
diplococos- un tipo de microcolonias en las que, después de la división, las células se disponen por parejas.
Levadura(hongos de levadura) son hongos que no forman micelio; tienen un cuerpo unicelular uninuclear.
cocos(Coco- grano) - bacteria caracterizada por una forma esférica de células (valor 0.5-1.0 micrones). Son inmóviles, no forman una disputa.
conidios (Konya-polvo, eidos-ver) - esporas de reproducción asexual en algunos hongos microscópicos, formadas en esporangios abiertos en la parte superior de una hifa especial (conidióforo).
consumidores- organismos que son consumidores de materia orgánica en la cadena trófica. Todos los consumidores son heterótrofos.
conjugación – 1). Somatogamia - fusión de protoplastos de dos células somáticas; 2). Intercambio de genes nucleares o citoplasmáticos.
Lofotrices - Bacterias que tienen un haz de flagelos.
mesosomas- invaginación (invaginación en la célula) del plasmalema, que desempeña el papel de todos los orgánulos de la membrana celular.
micoplasmas- un grupo de bacterias que carecen de pared celular y están limitadas únicamente por la membrana plasmática. orden de formulario micoplasmaacuentos, que pertenece a la clase Mollicutes, Departamento Tenericutes.
Micelio (micelio) - el cuerpo vegetativo de los hongos, que consta de hilos ramificados delgados - hifas.
monotrico- bacterias móviles, con un flagelo en el extremo anterior.
Murein- peptidoglicano, un polímero de soporte de la pared celular bacteriana, que tiene una estructura de malla y forma un marco exterior rígido de la pared bacteriana.
nucleoide- el único cromosoma, más a menudo circular, de los procariotas, que actúa como núcleo.
Núcleo- un núcleo diferenciado separado del citoplasma por una membrana de dos membranas..
tinción de Gram- un método de tinción desarrollado por el científico danés X. Gram en 1884, que permite diferenciar bacterias. Después de teñir las bacterias con violeta de genciana y tratarlas con una solución de yodo, las células de algunas bacterias se decoloran con alcohol (gramnegativas), las células de otras permanecen azul violeta (grampositivas).
Peptidoglicano (mureína)- un polímero de soporte de la pared celular bacteriana, que tiene una estructura de malla y forma un marco exterior rígido de la pared bacteriana.
peritrichi- toda la superficie de la célula bacteriana está cubierta por numerosos flagelos.
pinocitosis- captura por la superficie celular y absorción de gotitas de líquido por la célula.
plasmalema(citolema) - membrana celular externa de 7-10 nm de espesor.
Plektenhimá- tejido falso formado durante la fusión de las hifas del micelio. Los cuerpos fructíferos y los esclerocios se construyen a partir de plecténquima.
Polimorfismo- en una colonia hay microorganismos de varias formas: cocos, bastones y filamentos de hasta 10 micrones de largo.
regla de rubner establece que el metabolismo del cuerpo es proporcional a la superficie relativa del cuerpo.
Productores - organismos autótrofos que crean sustancias orgánicas a partir de formas inorgánicas de carbono mediante la fotosíntesis o la quimiosíntesis.
reduplicación
descomponedores- organismos que se alimentan de materia orgánica muerta y la someten a mineralización (destrucción).
sarcinas(Sarcio-bale) - un tipo de microcolonias en bacterias, las células se dividen en tres planos perpendiculares entre sí, forman paquetes de forma cúbica con el número de células 8 o 64.
Segmentación- un método de reproducción de actinomicetos. Las hifas se dividen en segmentos por particiones y se forman esporas en los segmentos.
Espora- una célula especializada de diferente naturaleza y propósito en diferentes microorganismos. Las esporas de hongos se utilizan para la reproducción, las esporas bacterianas, para soportar condiciones adversas. Tienen una mayor resistencia a la deshidratación, las altas temperaturas, la radiación y otros factores adversos que provocan la muerte de las formas vegetativas.
Espirilla- uno de los géneros de la familia de bacterias enrevesadas, de 15 a 20 micrones de largo, curvado a longitud de onda completa, que recuerda a una letra latina S estirada.
espiroquetas- uno de los géneros de la familia de las bacterias enrevesadas, células largas y delgadas, de 20 a 30 micrones, con una gran cantidad de curvas, se asemejan a una espiral extendida, tienen división celular longitudinal.
esporulación - el proceso de transformación de una célula bacteriana en una forma en reposo: una espora. Hay varios tipos de formación de esporas:
tipo bacilar- la espora se forma dentro de la célula y no la deforma;
tipo clostridial- la espora se forma en el medio de la célula, deformándola;
tipo plectridial- la espora se forma al final de la celda o fuera de ella.
estafilococos(personalayomi- racimo) - tipo de microcolonias en bacterias; las células se dividen en direcciones indefinidas, forman un racimo de células que se asemejan a las uvas.
estreptococos(streptos - cadena) - - tipo de microcolonias en bacterias; las células se dividen en un plano, después de la división las células permanecen en cadenas.
tetracocos- las células se dividen en dos planos mutuamente perpendiculares, se forman grupos de 4 células.
tilacoides mesosomas laminares.
fagocitosis (Fagein- devorar citos- célula) - la capacidad de las células vivas (células de fagocitos, rizomas, etc.) para tragar y luego digerir sustancias extrañas, así como patógenos de enfermedades infecciosas, que es uno de los medios de inmunidad.
quitina (chitona- cubierta) es una sustancia orgánica que contiene nitrógeno (polisacárido), que se distingue por una fuerza excepcional y es parte de las cubiertas externas duras de varios animales, así como hongos.
clamidosporas- esporas especiales de algunos hongos, vestidas con una capa gruesa, a menudo coloreada.
cromatóforos – 1). Tilacoides (tipo laminar mesosomas) que transportan pigmentos en bacterias fotoautótrofas. 2). Cloroplastos de algas.
Celulosa(fibra) - un carbohidrato (polisacárido) que forma las conchas de las plantas, que se distinguen por su gran resistencia. La fórmula de la celulosa es (С6Н10О5) n.
cianobacterias- organismos unicelulares, coloniales, filamentosos que viven en el agua y en la tierra en lugares húmedos. Contienen el pigmento verde azulado ficocianina. orden de formulario cianobacterias clase Oxifotobacterias Departamento Gracilicutes.
Quiste- la etapa de reposo de los protozoos en condiciones desfavorables.
BLOQUE 2
tema: FISIOLOGÍA GENERAL DE LOS MICROORGANISMOS
autótrofos- organismos que utilizan el CO2 como fuente única o principal de carbono para construir su cuerpo y tienen tanto un sistema enzimático para la asimilación del CO2 como la capacidad de sintetizar todos los componentes celulares.
El sitio activo de la enzima. parte de la molécula enzimática responsable de la unión y transformación del sustrato. Puede haber varios centros activos en una molécula de enzima.
aldolasa son enzimas de la clase liasa. Ampliamente distribuido en plantas, animales, microorganismos. Participar en los procesos de digestión anaerobia de los hidratos de carbono (por ejemplo, la glucólisis). Provoca la rotura de las cadenas de carbono.
Anabolismo (asimilación)- un conjunto de procesos químicos en un organismo vivo destinados a la formación y renovación de las partes estructurales de las células y tejidos (la totalidad de todas las reacciones de síntesis).
Aminoautótrofos– organismos que utilizan formas minerales de nitrógeno (NO2-, NO3-, NH3, NH4+, N2). Los aminoautótrofos incluyen: levaduras, mohos, bacterias del ácido acético.
aminoheterótrofos- organismos que utilizan formas orgánicas de nitrógeno (proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos, nucleótidos). Los aminoheterótrofos incluyen: bacterias del ácido láctico, bacterias putrefactivas.
Anaerobios- organismos que pueden vivir y desarrollarse en ausencia de oxígeno molecular en el ambiente.
apoenzima- el componente proteico de enzimas complejas. Determina la especificidad de la acción de la enzima en relación con el sustrato, exhibe actividad catalítica cuando se combina con una coenzima.
ambiente de oxígeno libre.
Aerotolerante - organismos que no necesitan oxígeno, pero que no mueren al contacto con el oxígeno (por ejemplo, las bacterias del ácido láctico del género Estreptococo yLactobacillus) .
atp(trifosfato de adenosina) - un nucleótido que contiene adenina, ribosa y tres residuos de ácido fosfórico; transportador universal y principal acumulador de energía química en las células vivas, liberada como resultado de la descomposición oxidativa de sustancias orgánicas (respiración, fermentación).
aerobios- organismos que pueden vivir y desarrollarse solo en presencia de oxígeno libre en el medio ambiente, que utilizan como agente oxidante.
biocatalizadores- enzimas o enzimas de células vivas que intervienen en todas sus manifestaciones vitales.
fermentación - un proceso redox anaeróbico enzimático paso a paso complejo de descomposición de sustancias orgánicas libres de nitrógeno (principalmente carbohidratos), que ocurre con la participación de microorganismos. En este proceso, los microbios reciben la energía necesaria para la vida.
heterótrofos- organismos que utilizan sustancias orgánicas preparadas como fuente de carbono.
hidrolasas- una clase de enzimas que catalizan reacciones de hidrólisis, es decir, la descomposición de compuestos orgánicos con la adición de elementos de la molécula de agua (H + y OH‾) en el punto de ruptura. En los lisosomas de las células vivas, los polímeros (proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos, lípidos) se hidrolizan a monómeros (aminoácidos, azúcares, nucleótidos, ácidos grasos y glicerol). Ejemplos de hidrolasas: proteasa, amilasa, lipasa, nucleasa, celulasa, celobiasa.
glucólisis- un proceso anaeróbico enzimático de descomposición no hidrolítica de carbohidratos (principalmente glucosa) a ácido pirúvico (PVA). Durante la glucólisis, fosforilación del sustrato. La ecuación general para la glucólisis es:
C6 H12 O6 2 CH3 COCOOH+ 2 NAD· H2 + 2ATP
Glucosa pirúvica
Deshidrogenasas- enzimas de la clase de las oxidorreductasas, que catalizan las reacciones de extracción de hidrógeno de un sustrato y su transferencia a otro. Participa en el proceso de catabolismo de todo tipo de nutrientes. Deshidrogenasas primarias: contienen coenzimas NAD y NADP. Deshidrogenasas secundarias como coenzima puede contener FAD y FMN.
Aliento- un complejo proceso enzimático por etapas de descomposición de sustancias orgánicas en CO2 y H2O para liberar toda la energía disponible de los sustratos orgánicos. El oxígeno molecular (O2) es un agente oxidante en los procesos de respiración - respiración aeróbica o oxígeno ligado de nitratos y sulfatos (NO3- o SO42-) - Respiración anaerobica- nitrato o sulfato.
Isomerasas- una clase de enzimas que catalizan reacciones de transposición intramolecular de compuestos orgánicos, incluidas las interconversiones de isómeros.
catabolismo- disimilación, un conjunto de reacciones enzimáticas en un organismo vivo destinadas a la descomposición de sustancias orgánicas complejas: proteínas, ácidos nucleicos, grasas, carbonos que vienen con los alimentos o almacenados en el cuerpo mismo.
coenzima es la parte no proteica de una enzima de dos componentes.
ligasas- sintetasas, una clase de enzimas que catalizan las reacciones de unir dos moléculas diferentes entre sí debido a la energía de la reacción acoplada de hidrólisis de nucleósidos trifosfatos (más a menudo ATP).
enlace- una clase de enzimas que catalizan las reacciones de escisión no hidrolítica de sustratos de ciertos grupos de átomos con la formación de dobles enlaces o la adición de grupos individuales o radicales a dobles enlaces, lo que conduce a la ruptura de cadenas de carbono. Asi que, piruvato descarboxilasa cataliza la eliminación de dióxido de carbono del ácido pirúvico:
CH3COCOOH ® CH3COOH + CO2
acético pirúvico
aldehído ácido
Una enzima es una liasa. aldolasa, que divide la molécula de fructosa-1,6-difosfato (C6) en dos compuestos C3.
microaerófilos- microorganismos que necesitan las cantidades más pequeñas de oxígeno para su actividad vital (desde fracciones de un por ciento hasta 10%). Ejemplo - microorganismos del género Salmonela.
oligoelementos- elementos químicos que se encuentran en las células en cantidades mínimas (menos del 0,01%), pero absolutamente necesarios para su vida, sirven como estimuladores de varios procesos fisiológicos: zinc, manganeso, cobalto, boro, yodo, etc.
Aliento de nitrato– en los procesos de desnitrificación por disimilación se utilizan nitratos como agente oxidante de las sustancias orgánicas en lugar del oxígeno molecular, que proporciona a los microorganismos la energía necesaria. Las bacterias de la especie Paracoccus denitrificans oxidan los carbohidratos según la ecuación:
C6H12O6 + 4NO3- 6CO2 + 6H2O + 2N2
nitrificantebacterias son bacterias gramnegativas unicelulares. Se dividen en dos grupos independientes: 1) bacterias nitrosas ( Nitrosomonas) - produciendo la primera etapa de la nitrificación, la oxidación del amoníaco a ácido nitroso, 2) bacterias del nitrato ( Nitrobacter) - provocando la segunda mitad del proceso - la oxidación del ácido nitroso en ácido nítrico y sus sales - nitratos.
aerobios obligados- organismos que permanecen activos solo en presencia de oxígeno molecular (por ejemplo, bacterias del ácido acético).
oxidasas Son enzimas de la clase de las oxidorreductasas que catalizan reacciones de adición de oxígeno. Ejemplos: peroxidasa, polifenol oxidasa, citocromo oxidasa (enzima a3 ).
Oxidorreductasa- una clase de enzimas que catalizan reacciones redox. Desempeñan un papel importante en el suministro de energía a las células. Principales representantes: deshidrogenasas primarias y secundarias, citocromos, oxidasas, peroxidasas, oxigenasas.
organógenos- elementos químicos que forman la base de las sustancias orgánicas: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno.
Ósmosis- movimiento unilateral de sustancias a través de una membrana semipermeable (es decir, permeable solo para moléculas de ciertas sustancias), que subyace a la absorción de sustancias por parte de una célula viva.
Vía del penzofosfato- una secuencia de reacciones enzimáticas de oxidación de glucosa-6-fosfato a CO2 y H2O, que ocurre en el citoplasma de las células vivas y se acompaña de la formación de una gran cantidad de coenzima reducida - NADP H2.
saprotrofos- organismos heterótrofos que utilizan sustancias orgánicas preparadas de cadáveres para la nutrición.
sustrato- 1) La base a la que se unen los organismos inmóviles (para microorganismos y plantas también sirve como medio nutritivo). 2) Para las enzimas, un sustrato es una sustancia con la que interactúa una determinada enzima, transformándola.
Aliento de sulfato - una forma de respiración anaeróbica de bacterias en condiciones de falta de oxígeno, cuando se usa oxígeno unido en forma de sulfatos. Los agentes causales son bacterias. desulfovibrio desulfuranos, Espirilio desulfuranos. Ocurre según la ecuación:
C6 H12 O6 + 3H2 SO4 6CO2 + 6H2 O + 3H2S + E
bacterias sulfonantes - provocar la oxidación del azufre mineral a sulfatos (sulfificación). Estos incluyen bacterias verdes de azufre (género clorobio) y púrpura (género cromacio, Rodospirillium), que utilizan H2S como fuente de hidrógeno durante la fotosíntesis, así como bacterias incoloras del azufre: Beggiatoa, Thiothrix, Thiospira, que utilizan la oxidación del sulfuro de hidrógeno como fuente de energía.
Transferasas- una clase de enzimas que catalizan la transferencia reversible de varios grupos de átomos de moléculas de algunos compuestos orgánicos (donantes) a otros (aceptores). Ejemplos: acetiltransferasa transportan los residuos de ácido acético CH3CO-, así como moléculas de ácidos grasos, fosfotransferasa o quinasas, provocan la transferencia de residuos de ácido fosfórico H2PO42-. Se conocen muchas otras transferasas (aminotransferasa, fosforilasa).
aerobios facultativos - organismos que pueden cambiar del oxígeno al metabolismo anaeróbico (levadura).
Fosforilación– inclusión de un residuo de ácido fosfórico en la molécula con la formación de un enlace macroérgico. En las células vivas, se lleva a cabo mediante enzimas de la clase de las transferasas. Tipos de fosforilación:
- oxidativo– síntesis de moléculas de ATP a partir de ADP y ácido fosfórico debido a la energía de oxidación de sustancias orgánicas; ocurre en las cadenas de transporte de electrones;
- fotosintético- La fosforilación de ADP con la formación de ATP ocurre durante la fotosíntesis debido a la energía radiante del sol;
- sustrato- la síntesis de moléculas de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico, que se produce durante la glucólisis debido a la redistribución de la energía dentro de la molécula.
Fotoautótrofos- microorganismos que pueden utilizar la energía radiante del sol al sintetizar sustancias orgánicas a partir del dióxido de carbono. Este grupo incluye las cianobacterias ( Nostoc, Anabaena, Gloeocapsa), bacterias de azufre teñidas ( clorobio, cromacio) algas microscópicas ( Ulothrix, clorococo, Closterium).
Quimioautótrofos- organismos autótrofos, bacterias que utilizan la energía de oxidación de sustancias inorgánicas para la síntesis de sustancias orgánicas a partir de dióxido de carbono ( nitrosomonas,Nitrobacter, tiobacilo) .
ciclo de Krebs- una secuencia cíclica de transformaciones oxidativas enzimáticas de ácidos tri- y dicarboxílicos. La ecuación total del ciclo de Krebs:
2 x (CH3COCOOH + 3H2O 3CO2 + 4NAD H2 + FAD H2 + ATP)
Citocromo oxidasa (a3) es una enzima de la clase de las oxidorreductasas que cataliza la etapa final de transferencia de electrones a oxígeno en la cadena respiratoria en el proceso de oxidación biológica.
citocromos- proteínas complejas - portadores de electrones, cuya coenzima es hemo (porfirina de hierro). Ejemplos: citocromo en, citocromo Con, citocromo una.
exoenzimas- enzimas que manifiestan su acción en el entorno de la célula después de su liberación de la célula y se denominan extracelulares. Las exoenzimas comunes pertenecen a la clase de hidrolasas y provocan la descomposición de los polímeros en monómeros.
Cadenas de transporte eléctrico es una secuencia de oxidorreductasas que difieren en el nivel de actividad oxidativa. En las reacciones de deshidrogenación en la glucólisis y el ciclo de Krebs, los átomos de hidrógeno escindidos por deshidrogenasas específicas son aceptados por las coenzimas NAD y NADP y luego transportados a las cadenas transportadoras. Los transportadores son flavoproteínas (deshidrogenasas secundarias, cuyas coenzimas son FAD y FMN), citocromos en, con, un , citocromo oxidasa (enzima a3 ).
endoenzimas- las enzimas que intervienen en el metabolismo están siempre en el interior de la célula que las forma y se denominan intracelulares.
BLOQUE 3
tema: TRANSFORMACIONES DE COMPUESTOS DE CARBONO POR MICROORGANISMOS
Amilasa(amilo-almidón, aza- que termina en los nombres de enzimas) es una enzima de la clase de hidrolasa que descompone el almidón en dextrinas y maltosa. Característica de los microorganismos que provocan la fermentación butírica de azúcares y almidón ( Clostridium pasteurianum).
Aldolasa - enzimas de la clase liasa. Ampliamente distribuido en animales, plantas y microorganismos. Participan en los procesos de descomposición anaeróbica de carbohidratos, por ejemplo, glucólisis, descomposición de pentosa fosfato de glucosa.
descarboxilasa - una enzima de la clase de las liasas, que cataliza las reacciones de escisión del CO2 del grupo carboxilo de los aminoácidos o α-cetoácidos. Por ejemplo, provoca la descarboxilación del ácido pirúvico y su conversión a acetaldehído durante la fermentación alcohólica.
lactasa- una enzima que promueve la descomposición de la lactosa (es decir, el azúcar de la leche) en glucosa y galactosa.
Lipasa(liposucción - grasa, aza - que terminan en los nombres de enzimas) - una enzima que descompone las grasas en glicerol y ácidos grasos durante la hidrólisis.
pectinasa(poligalacturonasa) - una exoenzima que cataliza la descomposición de las sustancias de pectina: destruyendo los enlaces entre unidades de ácido galacturónico, pectina o ácido de pectina con la formación de pequeñas cadenas y, en última instancia, libres D-ácido galacturónico.
celulasa - una enzima de la clase hidrolasa; cataliza la hidrólisis β -1,4-enlaces glucosídicos en la celulosa para formar glucosa o disacárido de celobiosa. Contenido en el grano germinado, hongos, producidos por muchas bacterias, que se encuentran en algunos animales que se alimentan de madera (gusano de barco, carcoma). Se utiliza para eliminar la celulosa de los alimentos y también para convertir la celulosa en azúcar. Liberado por la microflora del rumen de los rumiantes, juega un papel importante en la asimilación de la celulosa por parte de los herbívoros.
celobiaza Enzima que hidroliza el disacárido celobiosa para formar glucosa.
BLOQUE 4
tema: TRANSFORMACIÓN POR MICROORGANISMOS
COMPUESTOS DE NITRÓGENO
fijadores de nitrógeno(bacterias fijadoras de nitrógeno o diazotrofas) son microorganismos que son capaces de asimilar el nitrógeno molecular y construir a partir de él toda la variedad de compuestos orgánicos nitrogenados de sus células. Estos microorganismos viven libremente en el suelo ( Azotobacter croococo) o están en simbiosis con plantas (géneros rizobio y Frankia) . Provoca un aumento de la fertilidad del suelo.
amonificación- procesos de descomposición de sustancias orgánicas que contienen nitrógeno con la formación de amoníaco, que ocurren en la naturaleza bajo la influencia de microorganismos y tienen un gran impacto en la fertilidad del suelo, ya que las plantas no absorben formas orgánicas de nitrógeno.
Bacteroides- formas activas especializadas de bacterias del género rizobio, que se forman en nódulos en las raíces de las plantas leguminosas. A menudo ramificado o en forma de pera.
desaminación- escisión del grupo amino (-NH2) de la molécula de un compuesto orgánico. Desempeña un papel importante en los procesos metabólicos, en particular en el catabolismo de los aminoácidos.
deaminasas- enzimas de la clase liasa, están involucradas en la desaminación de aminoácidos y aseguran su inclusión en el metabolismo de los carbohidratos.
desnitrificación- el proceso de reducción de nitratos a nitritos, amoníaco y nitrógeno libre, que ocurre bajo la influencia de varios tipos de bacterias desnitrificantes (por ejemplo, Paracoccus denitrificantes). Afecta negativamente la fertilidad del suelo y se manifiesta en presencia de carbohidratos y con falta de aire, alta humedad y reacción alcalina del suelo. Va según el esquema:
NO3 NO2 NH2OH N2
H2O - H2O - H2O
Diazotrofia - la capacidad de algunas bacterias para absorber nitrógeno molecular del aire (N2). Va según el esquema:
N=NNH=NH NH2 - NH2 2NH3
ATP ATP ATP
Nitrógeno diimida hidrazina amoníaco
proteína de hierro- la segunda fracción de nitrogenasa que contiene hierro. Tiene un peso molecular de 55.000 y consta de dos subunidades proteicas iguales. Incluye grupos sulfuro, esta fracción es inactivada por el oxígeno.
cadaverina- tomaína, un compuesto tóxico formado como resultado de la descomposición anaeróbica de las proteínas. Cadaverina se deriva de la lisina:
NUEVA HAMPSHIRE2 CH2 (CH2 ) 3 CHNH2 COOH NH2 CH2 (CH2 ) 3 CH2 NUEVA HAMPSHIRE2 + CO2
dióxido de lisina cadaverina
carbón
molibdoproteína - la primera fracción de nitrogenasa que contiene molibdeno. Las preparaciones de esta fracción, aisladas de varios microorganismos fijadores de nitrógeno, tienen propiedades similares, pero difieren en el peso molecular (entre 180 000 y 270 000). Consta de cuatro proteínas, ligeramente diferentes en peso molecular. La molibdoproteína contiene grupos sulfuro y hierro. Es inactivado por el oxígeno.
Nitrato reductasa- una enzima de la clase de las oxidorreductasas, con la participación del molibdeno, cataliza la reducción de los nitratos a nitritos. La actividad de esta enzima depende del nivel de disponibilidad de molibdeno, así como de las formas de nitrógeno utilizadas para alimentarlos. Con la falta de molibdeno en el medio nutritivo, la actividad de la nitrato reductasa disminuye drásticamente.
nitrito reductasa - una enzima de la clase de las oxidorreductasas, con la participación de molibdeno, reduce los nitritos a amoníaco.
Nitrificación - (nitrificación- enriquecimiento con nitrato) - el proceso bioquímico más importante para la fertilidad del suelo es la oxidación del amoníaco en sales de ácido nítrico (nitratos o nitratos) a través de la etapa intermedia del ácido nitroso por bacterias nitrificantes ( nitrosomonas,Nitrobacter) .
nitrogenasa es una enzima que se une al nitrógeno molecular. Cataliza la reducción de N2 a NH3 en presencia de ATP (fuente de energía) y equivalentes reductores.
Proteasas- (proteína - primer lugar, aza- terminando en los nombres de enzimas) - enzimas que producen la hidrólisis de sustancias proteicas a aminoácidos.
rizobios- bacterias del nódulo del género rizobio.
Aguisantepor- una enzima con la ayuda de la cual las urobacterias descomponen (desamidan) la urea en sal de carbono y amonio, seguida de su descomposición en amoníaco, dióxido de carbono y agua.
Bloque 5
tema: INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES EXTERNAS SOBRE
ACTIVIDADES VITALES DE LOS MICROORGANISMOS
Abiosis – (abiosis- negación, destrucción de la vida) - se logra por medios físicos y químicos. Este principio está establecido en base de conserva caliente productos cárnicos y vegetales (procesamiento en autoclave a una temperatura de 120 0C y superior). A altas temperaturas, las formas vegetativas y de esporas de los microbios mueren, la vida y los procesos que la acompañan cesan, por lo que el contenido de las latas se puede almacenar durante mucho tiempo. Puedes matar microbios químicamente con la ayuda de antisépticos inofensivo para el cuerpo humano. Almacenamiento a largo plazo de productos. de fumar. El método térmico de esterilización de alimentos enlatados es más confiable, después de eso, los productos contenidos en la lata no representan un peligro para la salud humana.
Esterilización en autoclave - esterilización con vapor saturado a presión; es el método de esterilización más versátil y fiable. Se lleva a cabo en autoclaves a una presión de 0,5 atm. (temperatura 112 0C) 30-60 minutos; a una presión de 0,7-1,4 atm. (temperatura 115-125 0C) - 20 minutos. El método es ampliamente utilizado para la esterilización de alimentos enlatados.
alcalófilos - se desarrollan a un pH de más de 8 con un valor máximo de 11. Estos incluyen bacterias urolíticas, habitantes de marismas salinas del género Bacillus y Vibrio cholerae.
anabiosis ( anabiosis- retrasar la vida) - estado de vida oculto, uno de los principios básicos de la conservación de los productos vegetales y animales. Durante el secado, el decapado, la salazón, el azúcar o la congelación, la actividad vital de los microbios se suspende, los procesos causados por ellos se retrasan.
Los antibióticos son sustancias químicas específicas formadas por microorganismos, así como sus derivados y análogos sintéticos, que tienen la capacidad de suprimir selectivamente los microorganismos y las células tumorales malignas.
Los antisépticos son sustancias que tienen un efecto antimicrobiano que puede matar las células. Se utiliza en la práctica médica, en la producción de alimentos y en la vida cotidiana. Condicionalmente dividido en dos grupos:
a) antisépticos utilizados para la desinfección (desinfección) locales, equipos y utensilios. Estas pueden ser cualquier sustancia altamente tóxica: tensioactivos, fenoles, agentes oxidantes, formalina, ácidos, álcalis, alcoholes, derivados del cloro, etc.;
b) antisépticos utilizados para estabilizar productos alimenticios - conservantes.
acidófilos organismos que viven y se desarrollan a pH< 6, но предельная кислотность не менее 2. К ним относятся молочнокислые и уксуснокислые бактерии, тиобациллы.
Acción bacteriostática- el impacto de factores ambientales adversos (físicos, químicos, etc.), que provocan un retraso en el crecimiento y reproducción de las bacterias.
Acción bactericida: la muerte de un organismo bacteriano como resultado de la exposición a sustancias químicas tóxicas que, al interactuar con sus componentes constituyentes, interrumpen las funciones de la célula.
Barotolerancia - la capacidad de los microorganismos para tolerar una alta presión hidrostática (por ejemplo, Pseudomonas fluorescens).
Barofilia. H Algunos microorganismos de las profundidades marinas y de los yacimientos de petróleo no pueden crecer bajo una presión normal. Necesitan mucha presión y se llaman barófilo(por ejemplo, Vibrio marinus)
biografías - (biografías- vida) . Uno de los principios básicos de mantener los productos agrícolas en un estado vivo, pero con el mantenimiento de la actividad vital en ellos a un nivel bajo.
halófilos - Los organismos que se desarrollan a una salinidad mayor que la del agua de mar se denominan halófila. Un ejemplo de tales microbios es el género Halobacteria.
Congelación– almacenamiento a temperaturas negativas. La temperatura de los congeladores industriales y domésticos no debe ser superior a -15ºС.
radiación - emisión y propagación de energía en forma de ondas y partículas.
inhibidores- sustancias que retrasan el curso de los procesos biológicos, inhibiendo la actividad catalítica de enzimas individuales o sistemas enzimáticos.
Liofilización (sublimación)– secado al vacío desde un estado congelado hasta –760 С. Este método se utiliza para la conservación de cultivos microbianos, suero, vacunas, medicamentos.
mesófilos- microorganismos que tienen un óptimo cercano a la temperatura corporal de los animales de sangre caliente. La temperatura máxima es cercana a los 550C. Esta categoría incluye bacterias del grupo intestinal, por ejemplo, Escherichia coli.
osmofilia- la capacidad de los microorganismos para crecer preferentemente a una presión osmótica aumentada, que es causada por sustancias orgánicas, con mayor frecuencia azúcares. Los microbios osmofílicos incluyen hongos del género Xeromyces.
Osmotolerancia - resistencia de los microorganismos a altas concentraciones de sustancias osmóticamente activas. Los organismos osmotolerantes son levaduras del género Zygosaccharomyces miel en descomposición.
Enfriamiento– almacenamiento de productos a bajas temperaturas positivas (+2 - +3ºС). La temperatura debe estar por encima del punto de congelación de la savia celular. Es destinado al almacenaje de frutas y hortalizas.
Pasteurización- método de esterilización parcial a bajas temperaturas (60-70ºС), utilizado para separar bacterias con y sin esporas, así como para la protección a corto plazo contra el deterioro de ciertos productos (leche, jugos de frutas).
pirófilos (hipertermófilos) - microorganismos que pueden existir a temperaturas de 100 ° C y superiores (por ejemplo, Sulfolobus acidocaldario).
Psicrófilos- microorganismos que se desarrollan a bajas temperaturas en el rango de -8 (-10) a + 20ºС. Se encuentran en los mares del norte, en los glaciares, en las cámaras frigoríficas (por ejemplo, fusarium nivale) .
plasmólisis- compresión del citoplasma con su retraso detrás de la membrana bajo la influencia de la pérdida de agua en las células de microorganismos y plantas cuando se sumergen en soluciones con una alta concentración de sales, azúcar, glicerina.
Esterilización(esterilizar- infértil) - deproducción, i.e. destrucción completa de microorganismos y todos los seres vivos en objetos esterilizados. Se logra por exposición a altas temperaturas, radiación fuerte, sustancias químicas tóxicas.
Termófilos- Microorganismos amantes del calor que crecen en el rango de temperatura de +40ºС a +700С. El representante de los termófilos es Clostridium termocelula.
Esterilización en frío- método de desinfección del vino en dispositivos actinadores, que utiliza irradiación compleja con rayos ultravioleta e infrarrojos o ultravioleta combinados con ultrasonidos.
cenoanabiosis- uno de los principios básicos de la conservación, de productos, principalmente vegetales, que se basa en la oposición de algunos tipos de microbios a la actividad vital de otras especies. La sustancia conservante (ácido láctico) es producida por los propios microorganismos durante el ensilado, la fermentación y otros métodos de preparación de alimentos y vegetales.
BLOQUE 6
tema: MICROBIOLOGIA ESPECIAL
Microflora autóctona (aborigen)- constantemente presente en el suelo - en no fertilizado, sin cultivar. Participa en los procesos de formación de humus y su descomposición (representantes - géneros Mycobacterium, Azotobacter, Micromyces).
Azotobacterina(o nitrógeno): una preparación bacteriana para fertilizar el suelo que contiene un cultivo puro de Azotobacter y se usa para sembrar semillas de cultivos de cereales y al plantar plántulas de plantas vegetales. Es un fertilizante nitrogenado respetuoso con el medio ambiente que optimiza la nutrición mineral de las plantas.
Antagonismo- una forma de conexiones biológicas negativas, la supresión de la actividad vital de un organismo por otro. Hay varios tipos de antagonismo:
a) pasivo (competitivo) antagonismo- interacción en la que diferentes microorganismos utilizan los mismos sustratos alimentarios. Las especies de rápido crecimiento y reproducción tienen una ventaja;
b) antagonismo activo - debido a la liberación de sustancias bactericidas - productos metabólicos. Por ejemplo, las bacterias del ácido láctico, que liberan ácido láctico como producto principal de la fermentación, inhiben así las bacterias putrefactivas.
antibiosis- una forma de enlaces biológicos negativos, supresión de la actividad vital de otros organismos mediante el aislamiento de sustancias específicas - antibióticos.
antibióticos- Son sustancias químicas específicas formadas por microorganismos, así como sus derivados y análogos sintéticos, que tienen la capacidad de suprimir selectivamente microorganismos y células tumorales malignas. Fuertes productores de antibióticos son los hongos filamentosos, los actinomicetos y algunas bacterias.
Microflora zimógena- microorganismos que tienen la capacidad de producir potentes enzimas hidrolíticas y aparecen en el suelo cuando ingresan grandes cantidades de materia orgánica fresca, llevan a cabo su descomposición brusca (ejemplos: sacarolíticos: Saccharomyces, Rhodotorula, Streptomyces, criptococo, Clostridium; trituradores de pulpa: DEitófaga, Aspergilo, Cellvibrio, Penicillium; amonificadores: bacilo, Proteo). comensalismo es una forma de simbiosis. La coexistencia de dos organismos en la que solo uno de los socios se beneficia sin perjudicar al otro. Los comensales incluyen la microflora satrotrófica de las membranas mucosas y la piel, la microflora epífita de las plantas.
zona mesosaprobica– zona de contaminación hídrica moderada. El contenido de materia orgánica es bajo. Hay procesos intensivos de oxidación y nitrificación.
Metabiosis- esta es una forma de relaciones interespecíficas en las que los productos metabólicos de un tipo de microorganismo son un alimento o sustrato energético para otra especie. Tales relaciones son típicas de las bacterias nitrificantes ( nitrosomonas,Nitrobacter) : el producto de desecho de los nitrificantes de la primera fase - ácido nitroso - sirve como sustrato energético para los patógenos de la segunda fase.
Micorrizas (raíz de hongos). Las raíces de la mayoría de las plantas superiores están infectadas con hongos. Como resultado, la estructura de la raíz de la planta cambia: se forma una estructura simbiótica, que se llama micorrizas (raíz fúngica). Las plantas que forman micorrizas se benefician de la nutrición mineral: absorben significativamente más agua y nutrientes que las plantas sin micorrizas.
Mutualismo- una forma de relaciones biológicas positivas, coexistencia mutuamente beneficiosa de dos organismos sin obligación. Ambos socios pueden existir por separado, pero en simbiosis aumentan la productividad del otro (ejemplo: plantas leguminosas y bacterias del nódulo).
Evaluación microbiana del agua producido de acuerdo con lo siguiente :
recuento microbiano- el número de colonias cultivadas en placas de Petri en agar de peptona de carne (MPA) de 1 ml de agua del grifo o artesiana a una temperatura de 37 ° C durante 24 horas El número microbiano del agua potable (del grifo) no debe ser superior a 100 .
Koli - pie de foto- el volumen más pequeño de agua en mililitros, en el que se encuentra una Escherichia coli. El título de coli del agua potable (del grifo) debe ser de al menos 300.
Koli - índice- el número de Escherichia coli en 1 litro de agua. En agua del grifo, no debe exceder de 3.
Simbiosis obligada (clásica)- una forma de relaciones entre especies. La coexistencia de dos organismos que, bajo ciertas condiciones, no pueden prescindir el uno del otro. Un ejemplo son los organismos simbióticos complejos: los líquenes, en los que las algas (componente autótrofo) y el micelio (componente heterótrofo) no pueden existir el uno sin el otro en ciertas condiciones de vida adversas.
Microflora oligotrófica- microorganismos que son capaces de asimilar cantidades escasas de materia orgánica, completando el proceso de mineralización en el suelo. Más a menudo tienen una morfología exótica (bacterias en ciernes, bacterias de tallo).
Zona oligosaprobica– zona de baja contaminación del agua. Los microbios no son numerosos: 1 ml de agua contiene decenas o cientos de células microbianas; Escherichia coli está ausente. La materia orgánica se mineraliza; la autopurificación del agua ha terminado o se está completando.
b) genético característica de virus y bacteriófagos, así como de rickettsias, capaz de utilizar el aparato genético de la célula huésped para obtener todos los metabolitos necesarios.
Zona polisapróbica- zona de la más fuerte contaminación del agua. El agua aquí es rica en restos de plantas y animales, contiene proteínas, fibra, pectina, glucógeno, etc. Se caracteriza por el desarrollo de procesos microbianos anaeróbicos: fermentación y amonificación de sustancias proteicas. En tal entorno, el oxígeno se absorbe rápidamente.
Rizotrofina- una preparación fertilizante del suelo de bacterias nodulares del género rizobio. La base es turba de tierras bajas esterilizada por irradiación Υ, a la que se le añaden nutrientes para las bacterias del nódulo. Se aplica al sembrar leguminosas junto con semillas.
saprobicidad -índice sobre contaminación del agua con microbios.
heno- Alimento de alta calidad obtenido con la participación de bacterias del ácido láctico. La humedad de la masa conservada es del 50-65%, mucho más baja que la humedad normal (75%).
fitoncidios- sustancias especiales secretadas por las plantas durante su vida, que son de naturaleza química diversa, pero tienen una propiedad común de un efecto perjudicial sobre los microorganismos y, por lo tanto, se encuentran entre antibióticos. Antibióticos derivados de plantas:
-alicina- un antibiótico formado por plantas de ajo;
-arenarina- un antibiótico formado a partir de siempreviva;
-imanin- un antibiótico derivado de la hierba de San Juan.
depredación- esta es la satisfacción de las necesidades nutricionales de uno a expensas del cuerpo - la víctima cuando es asesinada. Los depredadores incluyen muchos ciliados y un hongo depredador. Dactularia, que cuenta con dispositivos para la captura de nematodos del suelo.
Rompedores de celulosa- una variedad de microorganismos que provocan la descomposición de la celulosa son capaces de formar la enzima hidrolítica celulasa. Anaeróbico: fermenta la fibra con formación de ácidos orgánicos e hidrógeno ( Clostridium omelianskii). Fibra oxidada aeróbica a productos finales - CO2 y H2O (Cytophaga hutchinsonii, Cellvibrio ocracia) .
Microflora epífita- Son microorganismos que viven en la superficie de macroorganismos vegetales sin penetrar en sus tejidos. Ejemplos de microorganismos epífitos: bacterias : Pseudomonas herbícola, Flavobacteria, Sarcina(55 tipos), levadura: criptococo, Rhodotorula, hongos filamentosos: Cladosporium, Alternaría, botritis, fusarium.
BLOQUE 7
VIROLOGÍA
Absorción- fijación del bacteriófago en la pared de la bacteria con la ayuda de púas y tentáculos de la placa basal.
Aglutinación (aglutinar- pegamento) - pegado y precipitación a partir de una suspensión homogénea de microorganismos, eritrocitos y otras células. Ocurre como resultado de la interacción de anticuerpos y antígenos. Una de las pruebas serológicas más utilizadas para detectar anticuerpos relevantes en suero, determinar grupos sanguíneos e identificar microorganismos.
antígenos - sustancias orgánicas complejas que son percibidas por el cuerpo como extrañas. Al entrar en el organismo de los animales, pueden provocar una respuesta inmunitaria en forma de formación de anticuerpos.
anticuerpos- sustancias protectoras de naturaleza proteica, formadas en un organismo vivo y acumuladas en el suero sanguíneo bajo la influencia de la introducción en el cuerpo antígenos Forman la base de la inmunidad y se caracterizan por una estricta especificidad de interacción con el antígeno que causó su formación.
bacteriófago- un virus bacteriano que tiene la capacidad de disolver (plomar) bacterias vivas, invisible en el examen microscópico convencional y muy extendido en la naturaleza (suelo, agua, intestinos de animales y humanos):
- moderado– estos fagos en el ciclo de vida pasan por las primeras tres etapas (absorción, inyección, integración en el nucleoide) y luego se replican sincrónicamente con el cromosoma bacteriano. Cuando una bacteria se reproduce, el principio infeccioso pasa a las células hijas.
- virulento- un fago capaz de disolver (lisar) bacterias bajo la influencia de condiciones ambientales (UV, rayos X).
virión - una forma extracelular de un virus, una partícula infecciosa inerte, que consta de un ácido nucleico y una cápside de cubierta de proteína.
viroides son los patógenos más pequeños conocidos; son mucho más pequeños que los genomas virales más pequeños y carecen de una cubierta proteica. Solo se conocen viroides de plantas; consisten en una molécula de ARN monocatenario que se replica de forma autónoma en las células infectadas.
método inmunológico- cualquier virus, ya sea vegetal, animal o bacteriano, se comporta como un antígeno eficaz cuando se administra a conejos u otros pequeños mamíferos. Como resultado, se forman anticuerpos específicos que reaccionan con los antígenos (virus) y se utilizan para detectarlos.
plantas indicadoras- estas son plantas que reaccionan con síntomas característicos a la infección por un virus.
Inoculación– Infección con un virus vegetal (inoculación con jugo).
Inyección- inyección de ADN de fago en la célula bacteriana.
cápside- la cubierta proteica del virus, consta de subunidades proteicas - capsómeros.
capsómero- subunidad proteica de la cápside.
lisogenia - forma de existencia de un bacteriófago moderado en una célula bacteriana. El ADN del fago se integra en el cromosoma de la célula huésped y se replica sincrónicamente con él. Las propiedades virales del fago no se manifiestan.
precipitación(del lat. praecipitacio- caída, precipitación) - una reacción que permite la precipitación de virus (antígenos) utilizando anticuerpos, tiene alta sensibilidad y especificidad.
Cápside poliédrica- la forma de una cápside con un tipo de simetría cúbica.
replicación- el proceso de autorreproducción de macromoléculas de ácidos nucleicos, que asegura la copia exacta de la información genética y su transmisión de generación en generación.
Retrovirus una familia de virus de ARN. El diámetro de las partículas virales es de 70-120 nm. La cápside es icosaédrica, encerrada en una membrana de lipoproteínas. Se caracterizan por la síntesis de ADN dependiente de ARN (transcripción inversa).
Tipos de síntomas virales:
1) mosaico- coloración verde irregular del limbo o presencia de manchas amarillentas o verde claro.
2) Clorosis- amarillamiento general o simétrico de los tejidos de las hojas.
3) necrosis- la muerte de los tejidos vegetales es a menudo el resultado de mosaico o clorosis con su fuerte desarrollo, pero a menudo se desarrolla de forma independiente. Se distingue la necrosis local: la planta se desarrolla en los sitios de infección y la necrosis sistémica (difusa), puede manifestarse en cualquier parte de la planta.
4) Deformación Los órganos de las plantas son diversos y pueden ser causados por desórdenes fisiológicos que han llevado a un cambio en la morfología de los órganos o de toda la planta. Como resultado de una violación de la coordinación del crecimiento, se desarrollan arrugas, rizos, hinchazón y curvatura de los brotes.
5) Inhibición del crecimiento puede expresarse en el enanismo general de las plantas, acortamiento de los entrenudos en la parte superior del brote.
6) marchitamiento observado con daño severo al sistema vascular.
7) Crecimiento(proliferación). Las causas inmediatas del crecimiento excesivo pueden ser una alteración de la latencia de las yemas axilares e invernales o la degeneración y el crecimiento vegetativo de los órganos generativos.
8) Aborto- abscisión de flores y frutos cuajados o semillas individuales en el fruto, ausencia de semillas de los frutos.
9) Neoplasias- tumores en varias partes de la planta (por ejemplo, proliferación de venas de hojas), crecimientos de enaciones en forma de hoja, etc. .
10) Antocianosis - coloración púrpura, rojo-violeta o azul-violeta de las hojas o sus bordes, venas, tallos.
11) Abigarrado- coloración desigual y decoloración parcial de los pétalos.
Transducción - transferencia de información genética por un bacteriófago de una célula bacteriana a otra.
Electroforesis - movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico. Se utiliza para separar una mezcla de proteínas, péptidos, virus, etc.
Firmado para publicación "_________" 2006
Formato 60x1/16, volumen 1,2 págs.
N º de pedido. __________. Circulación 300 ejemplares. Impreso en Bufete de Abogados "KATU" NAU
G. Simferopol / Interpretada por M. S. Vasetskaya
