Microbiologie des plantes. Signification de la microbiologie agricole en termes médicaux
Programme de travail de la discipline
Microbiologie
Direction de la formation
110400.62 "Agronomie"
Profil de formation :
"Secteur agroalimentaire"
Qualification (diplôme) du diplômé
célibataire
Forme d'études à temps plein, à temps partiel
Kazan 2013
Compilé par:
Daminova Anisa Ildarovna, candidate en sciences agricoles, professeure associée
Pakhomova Valentina Mikhailovna, docteur en sciences biologiques, professeur
Le programme est compilé conformément aux documents:
1. Norme fédérale d'enseignement de l'enseignement professionnel supérieur dans le sens de la formation 110400 Agronomie approuvée par arrêté du Ministère de l'éducation et des sciences de la Fédération de Russie du 22 décembre 2009 n ° 811
2. Le principal programme d'enseignement de l'enseignement professionnel supérieur dans le sens de la formation 110400 Agronomie a été approuvé par le recteur de l'Université agraire d'État de Kazan le 21 avril 2011 (procès-verbal n ° 4).
3. Le programme de travail pour la direction de la formation 110400 Agronomie a été approuvé par le recteur de l'Université agraire d'État de Kazan le 31 mars 2011 (procès-verbal n ° 3).
Le programme de travail a été discuté et approuvé lors d'une réunion du Département de biotechnologie, d'élevage et de chimie le 11 juin 2013 (PV n° 6).
Diriger département Sharafutdinov G.S.
Vu et approuvé lors de la réunion de la commission méthodologique de la Faculté d'Agronomie du 17.06. 2013 (procès-verbal n° 11).
Précédent méthode. Commission Gilyazov M.Yu.
Convenu:
Dean Minikaev R.V.
Responsable du pôle diplômes
l'horticulture et l'horticulture,
Docteur en sciences agronomiques, prof. Amirov M. F.
"__" _______ 2013
Résumé ………………………………………………………………………………………….4
1. Buts et objectifs de la maîtrise de la discipline……………………………………………………………………………………………………………………4
2. La place de la discipline dans la structure du PEP HPE…………………………………………………….4
3. Exigences pour les résultats de maîtrise du contenu de la discipline "Microbiologie"……….4
4.1. Le volume de la discipline et les types de travail éducatif………………………………………………………..5
4.3. Plan thématique de la discipline……………………………………………………………….7
4.4. Cours pratiques (séminaires)……………………………………………………………………..7
4.5. Travaux de laboratoire………………………………………………………………………...7
4.6. Travail indépendant……………………………………………………………………………………8
4.7. Thèmes approximatifs des projets de cours (travaux)………………………………………….................................. .........8
5. Technologies éducatives………………………………………………………………………………9
6. Soutien pédagogique et méthodologique pour le travail autonome des étudiants. Outils d'évaluation pour un suivi permanent des progrès, certification intermédiaire basée sur les résultats de la maîtrise de la discipline
6.1. Accompagnement pédagogique et méthodologique du travail autonome des élèves ................................................ 9
6.2. Outils d'évaluation pour un suivi permanent des progrès, certification intermédiaire basée sur les résultats de la maîtrise de la discipline…………………………………………………………………………………… ………9
7. Support pédagogique, méthodologique et informationnel de la discipline……………………...17
8. Moyens d'assurer le développement de la discipline…………………………………………………………..17
9. Logistique de la discipline……………………………………….17
étudiant……………………………………………………………………………………...18
11. Coordination interministérielle des questions connexes de discipline……………………….19
12. Compléments et modifications du programme de travail pour l'année académique 201__ / 201__………….19
annotation
Bref contenu de la discipline : Au cours de cette discipline, la microbiologie générale et agricole est étudiée. La section "Microbiologie générale" étudie la structure et la composition chimique des cellules de micro-organismes, leur systématique, les caractéristiques du métabolisme énergétique et constructif et les moyens d'échange d'informations génétiques. La section "Microbiologie agricole" étudie la microbiologie des sols et l'utilisation pratique des micro-organismes dans divers procédés technologiques en agriculture.
Buts et objectifs de la maîtrise de la discipline
Le but de la maîtrise de la discipline "Microbiologie" est la formation de connaissances sur les bases de la microbiologie générale et agricole et la capacité d'utiliser les connaissances acquises pour résoudre des problèmes pratiques de production agricole.
Tâches disciplinaires :
Étudier la systématique, la morphologie, la génétique et la reproduction des bactéries ; métabolisme des micro-organismes, participation des micro-organismes aux transformations de divers composés;
Étudier les micro-organismes du sol et maîtriser les méthodes de détermination de leur composition et de leur activité ;
Former des concepts sur le rôle des micro-organismes dans le processus de formation du sol et la reproduction de la fertilité du sol, les processus microbiologiques dans la production d'engrais organiques ; sur l'influence des pratiques agricoles sur les microorganismes du sol.
La place de la discipline dans la structure du PEP HPE
La discipline est incluse dans la partie fondamentale du cycle de formation - B.3 Cycle professionnel.
L'étude de la discipline implique une étude préliminaire des groupes de micro-organismes les plus importants - virus, bactéries et champignons, les principales caractéristiques de leur organisation, leur rôle dans les processus naturels et leur importance pour l'homme.
La discipline est fondamentale pour l'étude des disciplines suivantes : physiologie et biochimie végétales, agriculture, agrochimie, culture des plantes.
3. Exigences pour les résultats de la maîtrise du contenu de la discipline
"Microbiologie"
Le processus d'étude de la discipline vise à formation des éléments des compétences suivantes conformément aux Normes fédérales d'enseignement de l'enseignement professionnel supérieur et au BEP dans ce domaine de formation :
a) le diplômé doit avoir la compétence professionnelle suivante :
PC-4 - volonté d'utiliser les technologies microbiologiques dans la pratique de la production et de la transformation des produits agricoles.
A la suite de la maîtrise de la discipline, l'étudiant doit :
Savoir : la biologie des micro-organismes, la transformation de divers composés et substances par les micro-organismes (PC-4).
Être capable de: utiliser les technologies microbiologiques dans la pratique de la production et de la transformation des produits agricoles, évaluer la qualité des produits agricoles en tenant compte des indicateurs biochimiques et déterminer le mode de stockage et de transformation, justifier la technologie des aliments bruts et succulents (PC -4).
Posséder (avoir des compétences) : méthodes d'analyse en laboratoire des sols, des plantes et des produits végétaux (PC-4).
Volume de discipline et types de travail éducatif
Semestre - 3. Formulaire de certification intermédiaire - examen.
Pour l'enseignement à distance : semestre - 5. Formulaire de certification intermédiaire - examen.
L'intensité de travail totale de la discipline est de 3 crédits 108 heures.
| Type de travail d'étude | Total | Éducation à plein temps | Apprentissage à distance* | |||||||
| Répartition par semestre | Répartition par semestre | |||||||||
| Activités en classe (total) | ||||||||||
| Y compris: | - | - | - | |||||||
| Conférences | ||||||||||
| Travaux pratiques (PZ), Séminaires (C) | ||||||||||
| Travaux de laboratoire (LR) | ||||||||||
| Travail indépendant | ||||||||||
| Y compris: | - | - | - | |||||||
| Essai | - | |||||||||
| Auto-préparation (étude indépendante de sections, étude et répétition de matériel de cours, matériel de manuels et de manuels, préparation de travaux de laboratoire et de colloque). | ||||||||||
| Préparation aux examens | ||||||||||
| Heure totale de travail. crédit | ||||||||||
| Nbre p/p | Nom de la section disciplinaire | Contenu de la rubrique | Codes de compétence |
| Microbiologie générale | Systématique, morphologie et reproduction des bactéries. | PC-4 | |
| Génétique et sélection de micro-organismes | |||
| Les micro-organismes et l'environnement | |||
| Physiologie, métabolisme et énergie chez les micro-organismes | |||
| Transformation des composés carbonés par les micro-organismes. Procédés de base de fermentation et d'oxydation | |||
| Participation des microorganismes au cycle de l'azote, du soufre, du phosphore, du fer | |||
| Microbiologie agricole | Microbiologie du sol. L'influence des pratiques agricoles sur les microorganismes du sol | PC-4 | |
| Relation entre les micro-organismes du sol et les plantes | |||
| Microbiologie alimentaire |
Microbiologie générale»
"Systématique, morphologie et reproduction des bactéries". Objets de la microbiologie, place et rôle de la microbiologie dans le système des sciences biologiques, rôle des micro-organismes dans la nature et la vie humaine.
Informations générales sur la systématique et la nomenclature des procaryotes. Principes de systématique numérologique et phylogénétique.
Micro-organismes qui n'ont pas de structure cellulaire. Types morphologiques de bactéries. Ultrastructure d'une cellule bactérienne. Conflits et formation de spores. Croissance et reproduction des bactéries.
"Génétique et sélection des microorganismes". Mécanismes de modification et de mutation chez les bactéries, mécanismes de transformation, de transduction et de conjugaison. Génie génétique en microbiologie.
« Microorganismes et environnement ». L'effet des facteurs environnementaux abiotiques et biotiques sur les micro-organismes. Groupes physiologiques de micro-organismes en relation avec les facteurs environnementaux. Influence de la température, du pH, de la disponibilité de l'eau, du rayonnement, etc. sur l'activité des micro-organismes.
"Physiologie, métabolisme et énergie chez les micro-organismes". Nutrition des bactéries. Mécanismes de transport à travers la membrane cytoplasmique. Besoins nutritionnels. Types d'aliments. Enzymes et métabolisme.
Obtention d'énergie par des micro-organismes. Le rôle de l'ATP dans l'accumulation et le transfert d'énergie. Types de processus énergétiques. Fermentation. Respiration aérobie. Respiration anaérobie.
« Conversion des composés carbonés par les micro-organismes. Procédés de base de fermentation et d'oxydation. Cycle du carbone et de l'oxygène dans la biosphère. L'importance de deux processus cosmiques - la photosynthèse et la minéralisation des substances organiques par les micro-organismes. Assimilation du CO 2 par les micro-organismes. Photosynthèse et chimiosynthèse. Processus de minéralisation des composés organiques et rôle de divers groupes de micro-organismes.
Fermentation alcoolique. Les agents responsables de la fermentation alcoolique et leurs caractéristiques. La chimie du processus. Effet Pasteur. Le rôle de la fermentation alcoolique dans la nature et la vie humaine.
La fermentation lactique et ses agents responsables. Caractéristiques des bactéries lactiques. Fermentation homofermentaire, hétérofermentaire et bifide.
Types de fermentation causées par les clostridies. Fermentation butyrique, caractéristiques des agents pathogènes, importance dans la nature, l'agriculture et l'industrie.
Décomposition des substances pectiniques et son rôle dans la transformation primaire des plantes à fibres libériennes. Transformation microbienne de la cellulose. Agents pathogènes, chimie, sens.
"La participation des microorganismes au cycle de l'azote, du soufre, du phosphore, du fer". Participation des micro-organismes aux différentes étapes du cycle de l'azote. Participation des microorganismes au cycle du soufre. Transformation des composés organiques du phosphore par les micro-organismes. Le rôle des micro-organismes dans la conversion des composés minéraux inaccessibles du phosphore en solubles, disponibles pour les plantes. Le rôle des micro-organismes dans la transformation des composés du fer.
Microbiologie agricole»
Microbiologie du sol. Influence des pratiques agricoles sur les microorganismes du sol ». micro-organismes du sol. Méthodes de détermination de leur composition et de leur activité. Le rôle des micro-organismes dans la formation et la fertilité des sols. Cénoses microbiennes de divers types de sols. Influence des pratiques agricoles sur les microorganismes du sol.
« La relation entre les micro-organismes du sol et les plantes. Micro-organismes de la zone racinaire et leur effet sur les plantes. Symbiose des micro-organismes et des plantes. mycorhizes végétales. microflore épiphyte. Le rôle des micro-organismes épiphytes dans le stockage des récoltes. Développement de champignons toxigènes sur les plantes.
« Engrais microbiologiques pour sols et produits phytosanitaires". Produits biologiques qui augmentent la fertilité des sols et améliorent la croissance et le développement des plantes. L'invention concerne des procédés de préparation et d'utilisation d'engrais bactériens à base de bactéries fixatrices d'azote, mobilisant les phosphates et autres.
L'utilisation de micro-organismes et de leurs métabolites pour protéger les plantes contre les agents pathogènes et les insectes nuisibles.
« Microbiologie alimentaire". L'utilisation de la fermentation lactique dans la production d'aliments pour animaux. Ensilage et enrubanné. Alimentez la levure. Application des méthodes de bioconversion en agriculture.
4.3. Plan thématique de discipline
Questions pour l'examen
par disciplines "Microbiologie agricole"
pour les élèves ingénieurs
spécialités 1-74 02 01 Agronomie
1. La microbiologie en tant que science biologique. Sujet et méthodes de recherche.
2. Histoire du développement de la microbiologie. Période de développement morphologique, physiologique, biochimique, écologique et génétique.
3. Les principales tâches et orientations du développement de la microbiologie au stade actuel.
4. Distribution et rôle des micro-organismes dans la nature.
5. Micro-organismes procaryotes et eucaryotes, leur organisation cellulaire et leurs principales différences.
6. Les principales formes de bactéries et leurs tailles.
7. Schéma général de la structure d'une cellule bactérienne.
8. Structures externes d'une cellule bactérienne (capsule, excroissances). mouvement des bactéries.
9. Structure, composition chimique et fonctions de la coque bactérienne. Bactéries gram-positives et gram-négatives, formes L.
10. Structure et fonctions de la membrane cytoplasmique. Mésosomes.
11. Cytoplasme et ses structures (nucléoïde, ribosomes, inclusions).
12. Endospores : formation, structure et propriétés. Autres formes de repos.
13. Emplacement des spores dans la cellule. Germination des spores.
14. Méthodes de reproduction des procaryotes. Croissance de la masse cellulaire des micro-organismes sur des milieux nutritifs.
15. Principes de taxonomie et nomenclature des micro-organismes, catégories taxonomiques. Le concept de souche et de clone.
16. Systématique selon D. Bergi. Critères de classement.
17. Caractéristiques générales du département 1 - Gracilicutes. Bactéries, bactéries à photosynthèse de type anoxique et oxygénée.
18. Caractéristiques générales du département 2 - Firmicutes. Firmibactéries et tallobactéries.
19. Caractéristiques générales du département 3 - Ténéricutes. Mycoplasmes.
20. Caractéristiques générales du département 4 - Mendosicutes. Archaebactéries.
21. Actinomycètes, leur position systématique, leur structure et leur reproduction. La valeur des actinomycètes dans le processus de formation du sol.
22. Champignons microscopiques : mucor, penicillium, aspergillus. Levure.
23. Utilisation pratique des moisissures et des levures.
24. Virus : structure, propriétés, classification. Viroïdes et prions.
25. Structure et reproduction des bactériophages. Phages virulents et tempérés.
26. Facteurs héréditaires des bactéries. Nucléoïdes et plasmides.
27. Variabilité mutationnelle et recombinative chez les procaryotes.
28. Transformation, conjugaison et transduction comme sources de variabilité héréditaire.
29. Utilisation pratique du génie génétique en microbiologie.
30. Méthodes de nutrition et apport de nutriments à la cellule.
31. Composition chimique et besoins nutritionnels des micro-organismes.
32. Les principaux types de nutrition des micro-organismes en relation avec les sources d'énergie, le donneur d'hydrogène, la source de carbone.
33. Sources d'azote et de vitamines dans les micro-organismes. Assimilation des éléments de cendre.
34. Milieux nutritifs pour la culture de micro-organismes. Classement par consistance, par finalité, par origine.
35. Le concept de métabolisme : anabolisme et catabolisme.
36. Les principaux modes d'obtention d'énergie par les micro-organismes: respiration aérobie, oxydation incomplète, respiration anaérobie, fermentation.
37. L'influence sur les microorganismes de l'humidité et la concentration des solutions. Organismes osmophiles et halophiles.
38. Le rapport des micro-organismes à la température. Méthodes de stérilisation thermique.
39. Impact sur les organismes de la lumière, des radiations, de la pression, des ultrasons, de l'électricité, des chocs mécaniques.
40. Le rapport des micro-organismes à l'oxygène.
41. L'influence de l'acidité du milieu sur le développement des microbes.
42. L'action des substances chimiques toxiques sur les micro-organismes. Désinfection et antiseptiques.
44. Antibiotiques d'origine microbienne et animale, phytoncides.
45. Fondements théoriques des méthodes de stockage, de transformation et de conservation des produits alimentaires.
46. Cycle du carbone dans la nature et rôle des micro-organismes.
47. Fermentation alcoolique et glycérinée. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
48. Fermentation lactique : homofermentaire et hétérofermentaire.
49. Agents pathogènes, conditions, chimie et importance.
50. Fermentation à l'acide propionique. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
51. Fermentation butyrique et acétone-butyle. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
52. Décomposition des substances pectiniques. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification. Lobe rose du lin.
53. Décomposition de l'amidon. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
54. Obtention des acides acétique et citrique. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
55. Oxydation des graisses par les micro-organismes. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
56. Schéma général du cycle de l'azote dans la nature.
57. Ammonification des protéines. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
58. Immobilisation de l'azote dans le sol. L'influence de ce processus sur la nutrition azotée des plantes.
59. Nitrification. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
60. Dénitrification : directe et indirecte. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
61. Fixation biologique de l'azote moléculaire. Son essence et sa chimie.
62. Micro-organismes libres fixateurs d'azote : Clostridiumpasteurien,Azotobacter,Pékin,Derxia,Azomonas, cyanobactéries.
63. Fixation symbiotique de l'azote dans les légumineuses et les non-légumineuses. Caractéristiques du genre Rhizobium Et Frankie. Conditions optimales pour la fixation de l'azote. préparations bactériennes.
64. Fixation associative de l'azote dans la rhizosphère et la phyllosphère. Caractéristique azospirille,pseudomonas,Klebsiella,Flavobactérie et leur utilisation.
65. Cycle du soufre dans la nature : minéralisation, sulfification et désulfuration. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
66. Cycle du phosphore dans la nature. Minéralisation du phosphore organique et mobilisation des phosphates.
67. Le cycle du fer dans la nature. Agents pathogènes, conditions, chimie et signification.
68. Le sol en tant qu'habitat pour les micro-organismes.
69. Participation des micro-organismes au processus de formation du sol.
70. Méthodes de détermination de la composition et de l'activité des micro-organismes du sol. La méthode d'élevage et de semis sur des milieux nutritifs denses, la méthode de comptage direct.
71. Microflore de divers types de sols. Micro-organismes-indicateurs.
72. Influence du travail du sol, des engrais et des pesticides sur l'activité et la composition spécifique de la microflore du sol.
73. L'utilisation de préparations microbiennes dans la lutte contre les ravageurs et les maladies des cultures agricoles.
74. Microflore du rhizoplan et de la rhizosphère. Mycorhizes. rôle dans la vie végétale.
75. Microflore de la phyllosphère, sa composition et son rôle dans la vie végétale. La microflore des céréales et ses modifications dans différentes conditions de stockage.
76. Processus microbiologiques lors du séchage du foin et de l'ensilage.
77. Ensilage des aliments. Plantes vigoureuses. Indicateurs de qualité des silos.
78. Propagation de micro-organismes dans l'eau. Méthodes de traitement de l'eau et utilisation de micro-organismes.
79. Composition quantitative et qualitative de la microflore de l'air.
80. Propagation des maladies infectieuses par l'eau et l'air.
81. Application des méthodes de bioconversion en agriculture.
Compilé par:
Professeur agrégé du Département, Ph.D.S. Gelé
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MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE
ETAT FÉDÉRAL ÉDUCATION
ÉTABLISSEMENT D'ENSEIGNEMENT PROFESSIONNEL SUPÉRIEUR
Académie agricole de l'État de l'Oural
Test
"Microbiologie Végétale"
Complété par : Bunkov I.A.
Iekaterinbourg 2012
Introduction
5. Microbiologie des aliments, du foin
6. Le rôle des micro-organismes dans la nature et l'agriculture production
Conclusion
Introduction
La microbiologie (de la micro... et de la biologie), science qui étudie les micro-organismes - bactéries, mycoplasmes, actinomycètes, levures, champignons microscopiques et algues - leur systématique, morphologie, physiologie, biochimie, hérédité et variabilité, distribution et rôle dans la circulation des substances dans la nature, valeur pratique.
La science des plus petits organismes qui ne sont pas visibles à l'œil nu. La microbiologie étudie la structure des microbes (morphologie), leur organisation chimique et leurs modes de vie (physiologie), la variabilité et l'hérédité (génétique des micro-organismes), les relations avec d'autres organismes, y compris les humains, et leur rôle dans la formation de la biosphère. Au cours de l'historique Le développement de la microbiologie en tant que science a été divisé en général, agricole, vétérinaire, médical et industriel. La microbiologie générale étudie les modèles d'activité vitale des microbes en tant qu'organismes, ainsi que le rôle des microbes dans le maintien de la vie sur Terre, en particulier leur participation au cycle du carbone, de l'azote, de l'énergie, etc.
1. Trois domaines d'application pratique
Ainsi, la microbiologie est une science qui étudie les micro-organismes, leurs propriétés, leur distribution et leur rôle dans le cycle des substances dans la nature. Trois domaines d'application pratique des connaissances microbiologiques sont largement connus, trois domaines principaux, sans lesquels il est impossible d'imaginer la vie moderne. L'un de ces domaines est la microbiologie médicale, qui étudie les micro-organismes pathogènes et développe des méthodes pour les combattre. comprend la bactériologie, qui étudie les bactéries - les agents responsables des maladies infectieuses, la mycologie - une section sur les champignons pathogènes, la protozoologie, dont l'objet d'étude sont les organismes animaux unicellulaires pathogènes, et, enfin, le miel. La virologie est l'étude des virus pathogènes. Des informations fiables sur les microbes ont été obtenues pour la première fois dans la seconde moitié du XVIIe siècle. par le scientifique néerlandais A. Leeuwenhoek, qui a décrit des "animaux vivants" dans l'eau, la plaque et les infusions lorsqu'ils sont vus à travers un simple microscope qui grossit les objets 250 à 300 fois.
Un autre est la microbiologie technique, sous la "protection" de laquelle se trouve la production d'alcool et de produits laitiers (en utilisant des procédés de fermentation), de vitamines, d'antibiotiques et d'hormones si nécessaires à une personne. La microbiologie technique ou industrielle étudie les processus chimiques provoqués par les microbes qui conduisent à la formation d'alcools, d'acétone et d'autres produits importants pour l'homme. Ces dernières années, des domaines de la microbiologie technique tels que la production de vitamines, d'acides aminés et d'antibiotiques se sont également largement développés.
Le troisième domaine indépendant de cette science est la microbiologie du sol, qui étudie la participation des micro-organismes aux processus du sol afin d'optimiser leur utilisation dans la production agricole.
La microbiologie est entrée dans le cercle des disciplines scientifiques au XVIIe siècle : son apparition est étroitement liée à l'invention du microscope. L'âge d'or de la microbiologie commence à la fin du XIXe siècle, lorsque le développement industriel et technique de la société humaine, conjugué au développement de la chimie des colorants, aux progrès de l'optique et aux remarquables découvertes des bactériologistes, opère une véritable révolution. dans la médecine et la pensée médicale. La découverte des agents responsables d'une partie importante des maladies infectieuses de l'homme et des animaux - des agents pathogènes trouvés dans un règne particulier de micro-organismes peut être attribuée à des liens distincts de cette "révolution".
De ce qui se réfère exactement à la galaxie hétéroclite des micro-organismes, à la sphère contrôlée par la microbiologie, beaucoup n'ont pas toujours une idée précise et complète. Au fil des ans, la microbiologie est devenue une discipline scientifique vaste et complexe, et la raison en est non pas une complication artificielle de celle-ci, mais le fait que des groupes de micro-organismes ont été découverts qui ne pouvaient être ajustés à aucun dénominateur commun unique. Cela a forcé la division de la microbiologie en plusieurs départements spéciaux.
Jusqu'à présent, cinq de ces "provinces" ont été identifiées dans "l'état" de la microbiologie. Certes, son développement ultérieur et sa différenciation montrent définitivement que cette subdivision à cinq membres n'est pas définitive. Mais pour aujourd'hui cela nous satisfait assez bien. Voici une brève liste et définition des groupes mentionnés.
La virologie est l'étude des virus.
La bactériologie traite de l'étude des bactéries (les experts les considèrent comme les habitants les plus anciens de la Terre) et des actinomycètes (micro-organismes unicellulaires dont l'organisation est similaire à celle des bactéries).
La mycologie est l'étude des champignons inférieurs (microscopiques).
L'algologie est l'étude des algues microscopiques.
La protozoologie a pour objet d'étudier les animaux unicellulaires les plus simples, se tenant dans le système de classification à la frontière du monde végétal et animal.
Nous avons répertorié ces divisions en fonction de l'augmentation de la taille des micro-organismes.
Les virus en comparaison avec d'autres groupes de micro-organismes sont infiniment plus petits. C'est leur taille négligeable qui a donné aux microbiologistes (à l'époque de la naissance de la virologie) l'occasion principale de les distinguer des bactéries. La taille des virus varie de 20 à 300 nanomètres (un nanomètre équivaut à un millionième de millimètre).
Dans les "jeunes années" de la virologie, le terme "virus filtrable" (du latin virus - poison) était utilisé pour désigner un agent pathogène non bactérien de toute maladie.
Le terme original soulignait la propriété particulière des agents pathogènes - la capacité de passer à travers des filtres qui ne laissent pas passer les plus petites bactéries.
D'autres études ont montré que les virus représentent un groupe particulier d'agents infectieux et que leur étude nécessite l'utilisation de méthodes complètement nouvelles. En conséquence, une nouvelle branche indépendante de la microbiologie, la virologie, a émergé. Cette allocation a été acceptée sans condition par tous les scientifiques. Dès le début, la virologie a été considérée comme la sœur cadette de la bactériologie.
Cependant, entre ces deux branches de la science, ou plutôt leurs objets, il y a une différence essentielle.
Les bactériologistes ont découvert depuis relativement longtemps, à côté des bactéries pathogènes, celles qui sont simplement nécessaires à la vie des humains, des animaux et des plantes, au cours normal de la circulation naturelle des substances dans la nature et de nombreux processus technologiques dans les industries alimentaires et pharmaceutiques.
2. Emergence et développement de la microbiologie
micro-organisme biologie nourriture
Plusieurs milliers d'années avant l'émergence de la microbiologie en tant que science, l'homme, ne connaissant pas l'existence des micro-organismes, les utilisait largement pour la préparation de koumiss et autres produits laitiers fermentés, pour la production de vin, de bière, de vinaigre, pour l'ensilage du fourrage, et lobe de lin. Pour la première fois, des bactéries et des levures ont été vues par A. Leeuwenhoek, qui a examiné la plaque dentaire, les tisanes, la bière, etc. à l'aide de microscopes de sa fabrication. Le créateur de la microbiologie en tant que science était L. Pasteur, qui a élucidé le rôle des micro-organismes dans les fermentations (vinification, brassage) et dans l'apparition de maladies animales et humaines. La méthode de vaccination préventive proposée par Pasteur, basée sur l'introduction de cultures affaiblies de micro-organismes pathogènes dans le corps d'un animal ou d'une personne, revêtait une importance exceptionnelle pour la lutte contre les maladies infectieuses. Bien avant la découverte des virus, Pasteur a proposé la vaccination contre une maladie virale - la rage. Il a également prouvé que dans les conditions terrestres modernes, la génération spontanée de vie est impossible. Ces travaux ont servi de base scientifique pour la stérilisation des instruments chirurgicaux et des pansements, la préparation des conserves alimentaires, la pasteurisation des produits alimentaires, etc. Les idées de Pasteur sur le rôle des micro-organismes dans la circulation des substances dans la nature ont été développées par le fondateur de la microbiologie générale en Russie, S. N. Vinogradsky, qui a découvert les micro-organismes chimioautotrophes (ils absorbent le dioxyde de carbone de l'atmosphère en raison de l'énergie d'oxydation des substances inorganiques ; voir chimiosynthèse), des micro-organismes fixateurs d'azote et des bactéries qui décomposent la cellulose dans des conditions aérobies. Son étudiant V. L. Omelyansky a découvert des bactéries anaérobies qui fermentent, c'est-à-dire décomposent la cellulose dans des conditions anaérobies, et des bactéries qui forment du méthane. Une contribution significative au développement de la microbiologie a été apportée par l'école néerlandaise de microbiologistes, qui a étudié l'écologie, la physiologie et la biochimie de divers groupes de micro-organismes (Mikrobiology Beijerinck, A. Kluiver et K. van Niel). Un rôle important dans le développement de la microbiologie médicale appartient à R. Koch, qui a proposé des milieux nutritifs denses pour la culture de micro-organismes et a découvert les agents pathogènes de la tuberculose et du choléra. Le développement de la microbiologie et de l'immunologie médicales a été promu par E. Behring (Allemagne), E. Roux (France), S. Kitazato (Japon) et en Russie et en URSS par I.I. Mechnikov, L.A. Tarasevitch, D.K. Zabolotny, N.F. Gamaleya.
Le développement de la microbiologie et les besoins de la pratique ont conduit à la séparation d'un certain nombre de sections de la microbiologie en disciplines scientifiques indépendantes. La microbiologie générale étudie les lois fondamentales de la biologie des micro-organismes. La connaissance des bases de la microbiologie générale est nécessaire pour travailler dans l'une des sections spéciales de la microbiologie ; le contenu, les limites et les tâches de la microbiologie générale ont progressivement changé.
Auparavant, les objets étudiés par elle comprenaient également des virus, des protozoaires d'origine végétale ou animale (protozoaires), des champignons supérieurs et des algues. Des manuels étrangers de microbiologie générale décrivent encore ces objets.
La tâche de microbiologie technique ou industrielle comprend l'étude et la mise en œuvre de procédés microbiologiques utilisés pour obtenir des levures, des protéines alimentaires, des lipides, des engrais bactériens, ainsi que la production d'antibiotiques, de vitamines, d'enzymes, d'acides aminés, de nucléotides, d'acides organiques, etc. , par synthèse microbiologique. . (voir aussi Industrie microbiologique).
La microbiologie agricole élucide la composition de la microflore du sol, son rôle dans le cycle des substances du sol, ainsi que son importance pour la structure et la fertilité du sol, l'effet du traitement sur les processus microbiologiques et l'effet des préparations bactériennes sur la productivité des plantes. La tâche de la microbiologie agricole comprend l'étude des micro-organismes responsables des maladies des plantes et leur lutte, le développement de méthodes microbiologiques de lutte contre les insectes - ravageurs des cultures agricoles. les plantes et les espèces forestières, ainsi que les méthodes de conservation du fourrage, le lobe du lin, la protection des cultures contre la détérioration causée par les micro-organismes.
La microbiologie géologique étudie le rôle des micro-organismes dans la circulation des substances dans la nature, dans la formation et la destruction des gisements minéraux et propose des méthodes d'obtention (lixiviation) des métaux (cuivre, germanium, uranium et étain) et d'autres minéraux à partir de minerais avec le l'aide des bactéries.
La microbiologie aquatique étudie la composition quantitative et qualitative de la microflore des eaux salées et douces et son rôle dans les processus biochimiques se produisant dans les plans d'eau, surveille la qualité de l'eau potable et améliore les méthodes microbiologiques de traitement des eaux usées.
La tâche de la microbiologie médicale comprend l'étude des micro-organismes qui causent des maladies humaines et le développement de méthodes efficaces pour les combattre. Les mêmes questions concernant les animaux agricoles et autres sont résolues par la microbiologie vétérinaire.
La particularité de la structure et de la reproduction des virus, ainsi que l'utilisation de méthodes spéciales pour leur étude, ont conduit à l'émergence de la virologie en tant que science indépendante non liée à la microbiologie.
La microbiologie générale et ses sections spécialisées se développent à une vitesse exceptionnelle. Il y a trois raisons principales à ce développement. Tout d'abord, grâce aux progrès de la physique, de la chimie et de la technologie, la microbiologie s'est dotée d'un grand nombre de nouvelles méthodes de recherche. Deuxièmement, l'utilisation pratique des micro-organismes a fortement augmenté. Troisièmement, les micro-organismes ont commencé à être utilisés pour résoudre les problèmes biologiques les plus importants, tels que l'hérédité et la variabilité, la biosynthèse des composés organiques, la régulation du métabolisme, etc. Le développement réussi de la microbiologie moderne est impossible sans une combinaison harmonieuse de recherches menées au niveau de la population. , cellulaire, organoïde et moléculaire. . Pour obtenir des systèmes enzymatiques acellulaires et des fractions contenant certaines structures intracellulaires, on utilise des appareils qui détruisent les cellules des micro-organismes, ainsi qu'une centrifugation en gradient, qui permet d'obtenir des particules cellulaires de masses différentes. Pour étudier la morphologie et la cytologie des micro-organismes, de nouveaux types d'équipements microscopiques ont été développés. En URSS, la méthode de microscopie capillaire a été inventée, ce qui a permis de découvrir un nouveau monde de micro-organismes auparavant inobservables avec une morphologie et une physiologie particulières.
Pour étudier le métabolisme et la composition chimique des micro-organismes, diverses méthodes de chromatographie, de spectrométrie de masse, la méthode des indicateurs isotopiques, l'électrophorèse et d'autres méthodes physiques et physicochimiques se sont généralisées. Des préparations pures d'enzymes sont également utilisées pour détecter les composés organiques. De nouvelles méthodes d'isolement et de purification chimique des déchets de micro-organismes (adsorption et chromatographie sur résines échangeuses d'ions, ainsi que des méthodes immunochimiques basées sur l'adsorption spécifique d'un certain produit, tel qu'une enzyme, par des anticorps animaux formés après l'introduction de ce substance) ont été proposées. La combinaison des méthodes de recherche cytologique et biochimique a conduit à l'émergence de la morphologie fonctionnelle des micro-organismes. À l'aide d'un microscope électronique, il est devenu possible d'étudier les caractéristiques fines de la structure des membranes cytoplasmiques et des ribosomes, leur composition et leurs fonctions (par exemple, le rôle des membranes cytoplasmiques dans les processus de transport de diverses substances ou la participation des ribosomes dans les protéines biosynthèse).
Les laboratoires se sont enrichis de fermenteurs de capacités et de conceptions diverses. La culture continue de micro-organismes, basée sur l'afflux constant de milieu nutritif frais et l'écoulement de culture liquide, s'est généralisée. Il a été établi qu'en même temps que la reproduction cellulaire (croissance de la culture), la culture se développe, c'est-à-dire des modifications liées à l'âge des cellules qui composent la culture, accompagnées d'une modification de leur physiologie (les jeunes cellules, même en multiplication intensive, ne sont pas capables de synthétiser de nombreux déchets, par exemple, acétone, butanol, antibiotiques produits par des cultures plus anciennes). Les méthodes modernes d'étude de la physiologie et de la biochimie des micro-organismes ont permis de décrypter les caractéristiques de leur métabolisme énergétique, les voies de biosynthèse des acides aminés, de nombreuses protéines, d'antibiotiques, de certains lipides, d'hormones et d'autres composés, ainsi que d'établir les principes régulation du métabolisme chez les micro-organismes.
3. Connexion de la microbiologie avec d'autres sciences
La microbiologie est dans une certaine mesure liée à d'autres sciences : morphologie et taxonomie des plantes et des animaux inférieurs (mycologie, algologie, protistologie), physiologie végétale, biochimie, biophysique, génétique, théorie de l'évolution, biologie moléculaire, chimie organique, agrochimie, pédologie, biogéochimie , hydrobiologie, technologie chimique et microbiologique, etc. Les micro-organismes sont des objets de recherche privilégiés pour résoudre les problèmes généraux de biochimie et de génétique (voir Génétique des micro-organismes, Génétique moléculaire). Ainsi, avec l'aide de mutants qui ont perdu la capacité de réaliser l'une des étapes de la biosynthèse de n'importe quelle substance, les mécanismes de formation de nombreux composés naturels (par exemple, les acides aminés lysine, arginine, etc.) ont été déchiffré. L'étude du mécanisme de fixation moléculaire de l'azote pour le reproduire à l'échelle industrielle vise à rechercher des catalyseurs similaires à ceux qui, dans des conditions douces, réalisent la fixation de l'azote dans les cellules bactériennes. Il existe une concurrence constante entre la microbiologie et la chimie dans le choix des voies les plus économiques pour la synthèse de diverses substances organiques. Un certain nombre de substances qui étaient auparavant obtenues par voie microbiologique sont maintenant produites sur la base d'une synthèse purement chimique (alcools éthylique et butylique, acétone, méthionine, l'antibiotique chloramphénicol, etc.). Certaines synthèses sont réalisées à la fois chimiquement et microbiologiquement (vitamine B2, lysine…). Dans un certain nombre d'industries, les méthodes microbiologiques et chimiques sont combinées (pénicilline, hormones stéroïdes, vitamine C, etc.). Enfin, il existe des produits et préparations qui jusqu'à présent ne pouvaient être obtenus que par synthèse microbiologique (nombreux antibiotiques de structure complexe, enzymes, lipides, protéines alimentaires, etc.).
4. Importance pratique de la microbiologie
Participant activement à la circulation des substances dans la nature, les micro-organismes jouent un rôle important dans la fertilité des sols, dans la productivité des masses d'eau, dans la formation et la destruction des gisements minéraux. La capacité des micro-organismes à minéraliser les restes organiques d'animaux et de plantes est particulièrement importante. L'utilisation toujours croissante de micro-organismes dans la pratique a conduit à l'émergence de l'industrie microbiologique et à une expansion significative de la recherche microbiologique dans diverses branches de l'industrie et de l'agriculture. Auparavant, la microbiologie technique étudiait principalement diverses fermentations et les micro-organismes étaient principalement utilisés dans l'industrie alimentaire. De nouveaux domaines de la microbiologie technique se développent également rapidement, nécessitant une instrumentation différente pour les processus microbiologiques. La culture de micro-organismes a commencé à être réalisée dans des fermenteurs fermés de grande capacité, les méthodes ont été améliorées pour séparer les cellules de micro-organismes du liquide de culture, les isoler de ce dernier et purifier chimiquement leurs produits métaboliques. L'un des premiers est né et a développé la production d'antibiotiques. Les acides aminés (lysine, acide glutamique, tryptophane, etc.), les enzymes, les vitamines et les levures fourragères sont obtenus à grande échelle par voie microbiologique à partir de matières premières non alimentaires (liqueurs de sulfites, hydrolysats de bois, de tourbe et de déchets végétaux agricoles, hydrocarbures pétroliers, et gaz naturel, eaux usées phénoliques ou amylacées…). La production microbiologique de polysaccharides est en cours et la biosynthèse industrielle des lipides est maîtrisée. L'utilisation de micro-organismes dans l'agriculture a considérablement augmenté. La production d'engrais bactériens a augmenté, en particulier la nitragine, qui est préparée à partir de cultures de bactéries nodulaires qui fixent l'azote dans des conditions de symbiose avec des plantes légumineuses et est utilisée pour infecter les semences de cultures légumineuses. Nouvelle direction de page - x. la microbiologie est liée aux méthodes microbiologiques de lutte contre les insectes et leurs larves - ravageurs de la page - x. plantes et forêts. Des bactéries et des champignons qui tuent ces ravageurs avec leurs toxines ont été trouvés et la production de médicaments appropriés a été maîtrisée. Les cellules séchées de bactéries lactiques sont utilisées pour traiter les maladies intestinales de l'homme et page - x. animaux.
La division des micro-organismes en utiles et nuisibles est conditionnelle, car. l'évaluation des résultats de leurs activités dépend des conditions dans lesquelles elle se manifeste. Ainsi, la décomposition de la cellulose par les micro-organismes est importante et utile dans les résidus végétaux ou dans la digestion des aliments dans le tube digestif (les animaux et les humains ne sont pas capables d'absorber la cellulose sans son hydrolyse préalable par l'enzyme cellulase microbienne). Dans le même temps, les micro-organismes décomposant la cellulose détruisent les filets de pêche, les cordes, le carton, le papier, les livres, les tissus de coton, etc. Pour obtenir des protéines, des micro-organismes sont cultivés sur des hydrocarbures de pétrole ou de gaz naturel. Dans le même temps, de grandes quantités de pétrole et de produits de son traitement sont décomposées par des micro-organismes dans les champs pétrolifères ou lors de leur stockage. Même les micro-organismes pathogènes ne peuvent pas être classés comme absolument nocifs, car. des vaccins sont préparés à partir d'eux qui protègent les animaux ou les humains contre les maladies. L'altération par les micro-organismes des matières premières végétales et animales, des denrées alimentaires, des matériaux et produits de construction et industriels a conduit au développement de diverses méthodes pour leur protection (basse température, séchage, stérilisation, mise en conserve, ajout d'antibiotiques et de conservateurs, acidification, etc.). Dans d'autres cas, il devient nécessaire d'accélérer la décomposition de certains produits chimiques, comme les pesticides, dans le sol. Le rôle des micro-organismes dans le traitement des eaux usées (minéralisation des substances contenues dans les eaux usées) est important.
5. Microbiologie des aliments, du foin
Le foin ordinaire est fabriqué à partir d'herbes coupées qui ont une teneur en humidité de 70 à 80 % et contiennent une grande quantité d'eau libre. Les micro-organismes utilisent cette eau pour leur développement. Pendant le processus de séchage, l'eau libre s'évapore et reste liée, ce qui est inaccessible aux micro-organismes.
À une teneur en humidité du foin de 12 à 17%, les processus microbiologiques s'arrêtent, ce qui arrête la destruction des plantes séchées. Après séchage, un grand nombre d'épiphytes restent dans le foin, qui sont à l'état anabiotique, car dans un tel environnement, il n'y a pas de conditions pour leur reproduction. Lorsque l'eau pénètre à l'intérieur de la pile ou de la pile, l'activité des micro-organismes commence à s'intensifier. Le processus se caractérise par une augmentation de la température à 40-50 degrés et plus.
Dans ce cas, la mort des mésophiles se produit et l'activité des micro-organismes commence à s'intensifier. Après 4-5 jours, la température monte à 70-80 degrés, la carbonisation se produit, les plantes deviennent d'abord brunes puis noires. À 90 degrés, les micro-organismes cessent leur activité. Le foin brun est préparé comme suit: l'herbe tondue et bien séchée est pliée en petits tas, puis en meules, en meules. Comme la masse végétale contient encore de l'eau libre, les micro-organismes commencent à se multiplier, la chaleur est libérée, ce qui contribue au séchage final des plantes.
Senage - une méthode de conservation des herbes séchées, principalement des légumineuses, récoltées au début du bourgeonnement. Les herbes sont fauchées, posées en rouleaux. Un jour plus tard, l'herbe, séchée à 50-55% d'humidité, est ramassée, broyée et chargée dans des entrepôts d'aliments bien isolés.
Dans les tranchées, la masse végétale est compactée, isolée avec un film plastique, sur lequel sont déposés de la paille, de la sciure de bois, puis de la terre. L'ensilage préfané est une masse végétale verte à faible humidité, conservée sous l'influence de la sécheresse physiologique et des processus biochimiques provoqués par des micro-organismes, lorsqu'elle se trouve dans des installations de stockage d'aliments isolées de l'oxygène atmosphérique. Le nombre d'acide lactique et de microbes putréfiants dans l'ensilage préfané est 4 à 5 fois inférieur à celui de l'ensilage.
Le nombre maximum de micro-organismes est formé le 15ème jour. Le débit des processus microbiologiques est associé à la formation d'acides organiques. Les glucides servent de matière énergétique pour les animaux et les micro-organismes. Les micro-organismes convertissent les glucides solubles en acides organiques et épuisent ainsi les aliments.
Dans l'ensilage préfané, à la suite de l'hydrolyse des polysaccharides, la quantité de sucre augmente. L'augmentation de la pression osmotique inhibe principalement la croissance des microbes butyriques, puis de l'acide lactique et des putréfacteurs. Cela crée des conditions favorables au développement des bactéries lactiques. Cela abaisse le pH, ce qui, associé à la pression, empêche le développement de bactéries butyriques, de sorte qu'il n'y a pas d'acide butyrique dans l'ensilage. La levure alimentaire est une méthode microbiologique de préparation des aliments pour l'alimentation.
La levure enrichit les aliments non seulement avec des protéines, mais aussi avec des vitamines et des enzymes. A des fins économiques, des races culturelles de levure ont été élevées : bière, boulanger, fourrage. La levure contient 48-52% de protéines, 13-16 glucides, 2-3 graisses, 22-40 BEV, 6-10% de cendres, de nombreux acides aminés.
La levure a besoin d'oxygène pour sa croissance et son développement, une température de 25 à 30 degrés, le processus de levure dure 9 à 12 heures. La levure se nourrit d'aliments d'origine végétale riches en glucides. Les aliments d'origine animale ne doivent pas être levurés, car des micro-organismes putréfiants se développent rapidement sur ces milieux.
La levure est réalisée dans une pièce sèche, lumineuse et spacieuse. 3 façons : vapeur, sans vapeur, entrée. Spongieux: préparez une pâte - de la levure pressée diluée à 1% est mélangée avec de la nourriture (cinquième), pendant 6 heures toutes les 20 minutes est agitée, puis le reste de la nourriture est ajouté, doublez la quantité d'eau et mélangez à nouveau.
Le mélange est laissé pendant encore 3 heures, au cours desquelles, avec une agitation occasionnelle, la levure se produit. La méthode sûre est basée sur le levurage de toute la masse d'aliments en une seule fois. Prendre 1% de levure pressée, diluer avec de l'eau tiède, mélanger avec de la nourriture et doubler la quantité d'eau. Pendant 8 à 10 heures, le mélange est agité toutes les 30 minutes.
La méthode starter est utilisée lorsqu'il y a peu de levure. Le démarreur est préparé: 0,5 kg de levure pressée est propagée dans une petite quantité d'aliments glucidiques bien fermentés à une température de 30 degrés pendant 5 heures. Ensuite, la nourriture est maltée, aspergée d'eau bouillante et maintenue à une température d'au moins 60 degrés pendant 5 à 6 heures. La même quantité d'eau et la moitié du levain sont ajoutées à l'aliment malté. Remuer, couvrir et laisser reposer 6 heures dans un endroit chaud.
La deuxième partie du démarreur est ajoutée à une nouvelle portion de l'aliment malté et ceci est fait 5 à 10 fois, après quoi un nouveau démarreur primaire est préparé.
6. Le rôle des micro-organismes dans la nature et la production agricole
La large distribution des micro-organismes indique leur rôle énorme dans la nature. Avec leur participation, la décomposition de diverses substances organiques dans les sols et les plans d'eau se produit, ils déterminent la circulation des substances et de l'énergie dans la nature; la fertilité des sols, la formation de charbon, de pétrole et de nombreux autres minéraux dépendent de leur activité. Les micro-organismes sont impliqués dans l'altération des roches et d'autres processus naturels. Avec la participation la plus active et la plus large des micro-organismes dans la nature, principalement dans le sol et l'hydrosphère, deux processus opposés sont constamment réalisés: la synthèse de composés organiques complexes à partir de substances minérales et, inversement, la décomposition de substances organiques en substances minérales. L'unité de ces processus opposés sous-tend le rôle biologique des micro-organismes dans la circulation des substances dans la nature.
Parmi les différents processus de transformation des substances dans la nature, dans lesquels les micro-organismes prennent une part active, la circulation de l'azote, du carbone, du phosphore, du soufre, du fer est d'une importance primordiale pour la mise en œuvre de la vie des plantes, des animaux et des humains sur Terre. De nombreux micro-organismes sont utilisés dans la production industrielle et agricole. Ainsi, la boulangerie, la fabrication de produits laitiers fermentés, la vinification, la production de vitamines, d'enzymes, de protéines alimentaires et fourragères, d'acides organiques et de nombreuses substances utilisées dans l'agriculture, l'industrie et la médecine reposent sur l'activité de divers micro-organismes.
L'utilisation de micro-organismes dans la production végétale et l'élevage est particulièrement importante. L'enrichissement du sol en azote, la lutte contre les ravageurs des cultures agricoles à l'aide de préparations microbiennes, la préparation et le stockage appropriés des aliments pour animaux, la création de protéines alimentaires, d'antibiotiques et de substances microbiennes pour l'alimentation animale en dépendent. Les micro-organismes ont un effet positif sur les processus de décomposition des substances d'origine non naturelle - les xénobiotiques, synthétisés artificiellement, tombant dans les sols et les masses d'eau et les polluant.
Outre les micro-organismes bénéfiques, il existe un grand groupe de micro-organismes dits pathogènes, ou pathogènes, qui provoquent diverses maladies des animaux agricoles, des plantes, des insectes et des humains. Certains micro-organismes endommagent les produits agricoles, entraînent l'épuisement du sol en azote, provoquent la pollution des plans d'eau et l'accumulation de substances toxiques (par exemple, les toxines microbiennes). En raison de leur activité vitale, des épidémies de maladies contagieuses humaines et animales surviennent, ce qui affecte le développement de l'économie et des forces productives de la société. Les dernières données scientifiques ont non seulement considérablement élargi la compréhension des micro-organismes du sol et des processus qu'ils provoquent dans l'environnement, mais ont également permis de créer de nouvelles industries dans l'industrie et la production agricole.
Par exemple, des antibiotiques sécrétés par des micro-organismes du sol ont été découverts et la possibilité de leur utilisation pour le traitement des humains, des animaux et des plantes, ainsi que pour le stockage de produits agricoles, a été démontrée. La capacité des micro-organismes du sol à former des substances biologiquement actives a été découverte: vitamines, acides aminés, stimulants de croissance des plantes - substances de croissance, etc. Des moyens ont été trouvés pour utiliser la protéine de micro-organismes pour nourrir les animaux de ferme. Des préparations microbiennes ont été identifiées qui améliorent le flux d'azote dans le sol à partir de l'air. La découverte de nouvelles méthodes d'obtention de formes héréditaires modifiées de micro-organismes bénéfiques a permis d'utiliser plus largement les micro-organismes dans la production agricole et industrielle, ainsi qu'en médecine.
Le développement du gène ou du génie génétique est particulièrement prometteur. Ses réalisations ont assuré le développement de la biotechnologie, l'émergence de micro-organismes hautement productifs synthétisant des protéines, des enzymes, des vitamines, des antibiotiques, des substances de croissance et d'autres produits nécessaires à l'élevage et à la production végétale. L'humanité a toujours été en contact avec des micro-organismes, pendant des millénaires sans même le savoir.
Depuis des temps immémoriaux, les gens ont observé la fermentation de la pâte, préparé des boissons alcoolisées, du lait fermenté, fabriqué du fromage, souffert de diverses maladies, y compris épidémiques. Cependant, jusqu'au milieu du siècle dernier, personne n'imaginait même que divers types de processus de fermentation et de maladies pouvaient être le résultat de l'activité de créatures négligeables.
Conclusion
Sur la base de certains faits, on peut supposer que la recherche virologique conservera le rôle de principal moteur de la microbiologie pendant au moins les trente à cinquante prochaines années. L'état actuel de cette recherche en plein essor suggère que les progrès réalisés dans l'amélioration et l'accélération des processus de diagnostic des maladies virales, si importants pour des mesures thérapeutiques immédiates et spécifiques, se poursuivront.
Pourquoi l'intervention immédiate est-elle si importante ? Oui, car dès que le virus dans les cellules commence à se multiplier et provoque les symptômes caractéristiques de la maladie dans le corps du patient, l'introduction de tout médicament ne pourra plus réussir pleinement.
Dans le cadre du développement des diagnostics, sans aucun doute, de nouvelles « générations » de médicaments seront créées plus rapidement, plus parfaitement « adaptées » à une maladie donnée. Lors de leur fabrication, ils partiront de la connaissance des caractéristiques de la biologie moléculaire de la reproduction de certains types de virus, ainsi que des spécificités des propriétés biochimiques de divers types de cellules (nerveuses, hépatiques, etc.).
Avec une forte probabilité, on peut s'attendre à une expansion et à un approfondissement significatifs des connaissances sur l'origine virale de nombreuses lésions du système nerveux central qui procèdent selon le type dégénératif, dont souffrent de nombreuses personnes. Sans aucun doute, la liste des maladies, qu'elles soient causées par des virus ou celles dans lesquelles le virus joue un rôle dominant avec d'autres facteurs, s'allongera considérablement.
Les progrès accélérés et de plus en plus efficaces de la recherche sur les maladies infectieuses à l'ère moderne peuvent être illustrés par de nombreux faits convaincants. De 1880 à 1950, les nouvelles découvertes s'accumulent relativement lentement, même si c'est au cours de ces 70 années que de nombreuses observations majeures sont faites. Dans la période suivante, la virologie a commencé à se développer à un rythme beaucoup plus rapide grâce à l'utilisation de nouvelles approches et techniques scientifiques.
Les virologues ont reçu une image plus ou moins complète de la structure des virus et des informations sur le mécanisme d'infection d'une cellule par un virus. De grands progrès peuvent également être notés dans les études sur les infections virales au niveau moléculaire, dans le cadre desquelles on peut également s'attendre à un succès dans la recherche de nouvelles substances antivirales. Il y a déjà des faits encourageants ici, y compris les tumeurs d'origine virale.
Grâce aux efforts de l'Organisation mondiale de la santé et au développement intensif de la médecine dans de nombreux pays du monde, le système de surveillance virologique et épidémiologique a été amélioré dans l'élimination des infections virales de masse, ainsi que dans la détection des maladies contagieuses qui ne s'était pas produit auparavant dans ces régions. Le service médical contrôle strictement les passagers et les marchandises, les transports internationaux et intercontinentaux afin d'empêcher "l'importation" d'infections d'autres pays non seulement par les passagers, l'équipage, mais aussi par les animaux et même les plantes transportés. La recherche d'éventuels centres de maladies infectieuses est effectuée dans les coins les plus reculés de notre planète et des unités hautement spécialisées du service de santé pénètrent dans les pays en développement, où même dans un passé récent, il était même difficile de penser à éliminer les maladies infectieuses. A notre époque de forte utilisation des transports et d'échanges rapides de marchandises, la gravité des infections "locales" ne peut être négligée. Aujourd'hui, une telle infection qui survient dans un pays peut, grâce au transport à grande vitesse, se manifester à des centaines et des milliers de kilomètres du foyer d'origine.
Liste de la littérature utilisée
1. Réalisations de la microbiologie soviétique, Microbiologie, 1989 ; Microbiologie, Fondamentaux de la microbiologie, trad. de l'anglais, microbiologie, 1995 ;
2. Rabotnova I.L., Microbiologie générale, Microbiologie, 1966 ; "Microbiologie", 1987, v. 36, ch. 6 ;
3. Meynell J., Meynell E., Microbiologie expérimentale, trad. de l'anglais, Microbiologie, 1967;
4. Schlegel G., Microbiologie générale, trad. de l'allemand, Microbiologie, 1972.
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MICROBIOLOGIE AGRICOLE : CENT ANS DE DÉVELOPPEMENT
Académicien de RASKHI I.A. TIKHONOVITCH,
Tous les instituts russes de recherche scientifique en microbiologie agricole
Selon les contemporains, à la fin du XIXème siècle. connaissances agronomiques
de plus en plus intimement liées aux découvertes bactériologiques. La vision du sol comme un milieu mort a cédé la place à l'idée qu'il s'agit d'un organisme vivant habité, comme on l'a alors exprimé, par des légions d'êtres vivants microscopiques, qui sont les principaux coupables de la chimie de tous les processus qui s'y déroulent. .
La microbiologie agricole a commencé dans notre patrie en 1891, lorsqu'à Saint-Pétersbourg, sous la direction du Département des relations foncières et de la propriété, un laboratoire de bactériologie agricole a été créé pour être utilisé avec les rongeurs. Elle, « répondant aux besoins urgents des propriétaires ruraux, devait d'abord assumer le difficile travail de réorganisation des méthodes de lutte bactériologique contre les ravageurs.
l'agriculture, qui, comme on le sait, consiste en la mise en œuvre pratique de l'idée de propagation artificielle parmi les animaux nuisibles des maladies générales qui leur sont inhérentes.
Les remarquables microbiologistes K.S. Merezhkovsky, B.L. Isachenko (académicien, 1946) et d'autres.Et bien que la direction principale était toujours de travailler sur le micro-organisme "tueur de souris"
Nodules fixateurs d'azote sur racines de pois.
Maman, ce laboratoire a lancé des recherches sur la microbiologie de la vinification, de la fabrication du fromage, et d'autres sujets d'actualité. Ces activités ont joué un rôle énorme dans la promotion des réalisations et leur introduction dans la pratique de la production agricole dans le pays.
L'Institut de microbiologie agricole de toute l'Union a été fondé en 1930 sous la direction de l'académicien S.P. Kostychev, un biologiste exceptionnel au profil large. En tant que physiologiste et biochimiste, il
Au laboratoire de génie génétique des systèmes végétaux-microbiens.
bien compris ces connexions qui existent dans la nature. C'est probablement pourquoi le domaine d'intérêt de nos employés a été et reste un large groupe de micro-organismes, qui joue un rôle décisif dans le processus de formation du sol, la formation d'agrophytocénoses et le contrôle biologique d'un certain nombre de plantes importantes. maladies et ravageurs. L'un des mérites les plus importants de l'institut est l'implication constante dans la pratique agricole de nouveaux types de bactéries et de champignons, l'identification de leurs fonctions bénéfiques et le développement de méthodes d'utilisation.
Aujourd'hui notre établissement est la composante principale de l'école nationale scientifique de microbiologie agricole. Parmi ses employés à diverses époques figuraient les académiciens E.H. Mishustii, G.A. Nad-sommeil, I.I. Samoilov, académiciens de VASKhNIL G.S. Mouromtsev, O.A. Berestetsky, éminents scientifiques V.P. Israélien, G.L. Seliber et d'autres Aujourd'hui, des chercheurs sortis de nos murs travaillent dans de nombreux laboratoires renommés en Russie et à l'étranger (Grande-Bretagne, France, Australie, Allemagne, Pays-Bas, etc.).
Comme au début de son existence, l'activité de l'institut est désormais consacrée aux questions fondamentales de la microbiologie et aux développements qui trouvent leur application dans la production agricole. La base matérielle relativement bonne de l'institut comprend, entre autres,
séquenceur de gènes, chromatographes, un réseau informatique local et vous permet de travailler à un niveau moderne.
Fondamentalement, de nouvelles opportunités s'ouvrent dans le cadre de la participation de l'institut à des projets internationaux, lorsque les efforts de chercheurs de nombreux laboratoires et pays sont combinés (nous coopérons avec des scientifiques d'Europe, des États-Unis, d'Australie, du Japon et de Corée du Sud). Souvent, des projets complexes sont basés sur des modèles biologiques créés par nous, ce qui augmente considérablement le prestige de l'institut. Ce n'est pas un hasard si notre base a accueilli le 10e Congrès sur la fixation biologique de l'azote, auquel ont participé plus de 700 spécialistes de 72 pays, et maintenant des préparatifs actifs sont en cours pour le Congrès sur l'interaction moléculaire des micro-organismes et des plantes (il se tiendra à Saint-Pétersbourg en 2003) .
L'une des tâches les plus importantes de la microbiologie agricole est d'élucider le rôle des micro-organismes dans l'agropaysage, d'isoler les espèces les plus significatives, d'étudier leurs fonctions, leur sélection et leur introduction dans l'environnement, ce qui permettra ensuite une régulation ciblée des processus microbiologiques du sol. A cet égard, notons que nous avons réalisé des progrès notables dans l'utilisation des microorganismes rhizosphériques*, dont les bactéries nodulaires, qui s'assimilent en symbiose.
* La rhizosphère est la couche de sol adjacente aux racines des plantes.—Ed.
bioses avec des légumineuses, de l'azote atmosphérique et en enrichissant le sol, ainsi que des micro-organismes utiles à d'autres plantes. Nous avons rassemblé une collection nationale de souches de rhizobactéries, y compris celles caractéristiques des plantes poussant non seulement en Russie, mais également dans diverses régions du monde. Le système de leur utilisation pour l'inoculation des cultures est en cours d'amélioration. Annuellement, l'efficacité des souches de production et prometteuses est testée dans les institutions de notre réseau géographique d'expérimentations.
L'étude des bactéries des nodosités racinaires permet déjà aujourd'hui, par des méthodes de génie génétique, de construire de manière ciblée des souches appropriées présentant une combinaison de caractères économiquement intéressants : haute efficacité de symbiose et compétitivité accrue, ainsi que dans un avenir très proche de commencer des travaux sur le typage génomique des paires actives de "souche plante hôte".
En plus de ceux inhérents aux légumineuses, un groupe de microorganismes rhizosphériques a été identifié, dont l'utilisation pratique a d'abord été réalisée dans notre institut. Sur leur base, une nouvelle génération de produits biologiques a été créée. Les micro-organismes bénéfiques ont été préalablement sélectionnés par fixation d'azote sur les racines de plantes non légumineuses. Mais plus tard, il a été constaté que leur utilisation peut augmenter considérablement le rendement.
Toeplitz pour évaluer l'efficacité des souches de bactéries nodulaires racinaires obtenues par des méthodes génétiques.
capacité des cultures agricoles en raison de l'impact complexe.
La problématique des interactions microbes-plantes est devenue particulièrement pertinente dans le cadre du développement d'une agriculture écologiquement durable, largement basée sur l'optimisation du potentiel naturel des agrophycocénoses. Dans le même temps, les plantes et les micro-organismes sont évolutivement liés par le principe de séparation des fonctions. Les premiers, pour ainsi dire, confient un certain nombre de signes à leurs cohabitants. Si, dans le processus de gestion moderne, cette connexion est détruite, les agriculteurs doivent alors remplir les fonctions manquantes, ce qui conduit souvent à une violation de la durabilité environnementale. Les relations phytopathogènes qui se développent dans la rhizosphère sont également en grande partie formées par un système génétique unique, qui dans ce cas sert les intérêts de la microflore pathogène.
Les dommages de la phytopathogenèse peuvent être réduits soit par une régulation dirigée des relations génétiques de ses participants, soit par l'utilisation d'une microflore bénéfique adaptée à la lutte contre les infections du sol. La compréhension des processus sous-jacents à la sensibilité, ou au contraire à la résistance des plantes cultivées à diverses maladies, permettra de développer de nouvelles approches de sélection de variétés immunisées. Cette direction est également développée à l'institut en collaboration avec St.! université d'état de cterbourg. I et sur la base des données obtenues, il est prévu de commencer à étudier l'action
bactéries symbiotiques pour induire une résistance systémique acquise des plantes aux agents pathogènes (SAR). Ceci permettra d'obtenir des souches de bactéries endosymbiotiques et associatives adaptées à l'immunisation des cultures agricoles. Une autre perspective est le développement de techniques pour l'utilisation pratique des souches dans des conditions de serre et de fourrière. Pour cela, la méthode de sélection active proposée par nous plus tôt sera appliquée - en conséquence, des organismes seront créés qui combinent une capacité de colonisation élevée, une activité stimulant la croissance et antipathogène.
Comme on le sait depuis l'école, les légumineuses forment deux types de symbioses : avec les bactéries nodulaires et les champignons endomycorhiziens, qui jouent un rôle important dans la nutrition minérale des plantes hôtes. La haute efficacité de ces systèmes est assurée par des structures particulières (ainsi que des organes) dont l'étude est d'un grand intérêt pour comprendre les mécanismes d'interaction entre partenaires - l'échange de signaux moléculaires, la régulation de l'expression différentielle coordonnée de leurs les gènes, les processus de différenciation et de dédifférenciation des cellules et des tissus, la genèse des structures (organes) partenaires mentionnés, la formation évolutive des symbioses. Dans une série de ces problèmes, nous accordons une attention particulière à la création de modèles pour comprendre les
mécanismes moléculaires d'interaction entre symbiotes et identification du matériel source pour la sélection du pois afin d'augmenter son potentiel de coexistence avec les bactéries. Pour cela, nous analysons le contrôle génétique des symbioses légumineuse-résobiales et endomycorhiziennes par la plante hôte : identification des gènes correspondants, analyse de leur structure primaire, et fonctions des produits moléculaires.
L'institut a constitué l'une des plus importantes collections au monde de mutants de pois identifiés à ce jour (120) selon les traits indiqués. Leur caractérisation phénotypique a permis d'identifier des étapes discrètes des processus de développement des nodules fixateurs d'azote et des mycorhizes arbusculaires* contrôlées par différents groupes de gènes de pois. Dans le même temps, il a été révélé que certains de ces derniers sont nécessaires au développement des systèmes endo-s et mb-iotique.
La caractérisation phénotypique détaillée et la cartographie génétique des gènes de pois symbiotiques identifiés ont créé des conditions pour le jour de leur clonage dans le but d'une analyse plus approfondie de la séquence primaire, de la structure des produits moléculaires et de la régulation de l'expression.
Eh bien, puisque, comme mentionné ci-dessus, les deux systèmes endosymbiotiques
* Arb\sk1 1y - Organes spécialement alumineux des champignons mycorhiziens qui se développent dans les racines des plantes (note de l'auteur).
Dobrovolskaïa T.G. - 2004
Département de biotechnologie, huiles essentielles et plantes médicinales, sélection et production de semences de cultures agricoles
en MICROBIOLOGIE ET VIROLOGIE AGRICOLES
pour les étudiants des spécialités agronomiques
facultés de TPH et PPPV et TPH et PPR
Simféropol
Des instructions méthodiques ont été préparées par le professeur agrégé Baglaeva L. Yu.
huiles essentielles et plantes médicinales, sélection et production de semences de cultures agricoles
faculté de TPH et PPR pour la spécialité "Agronomie"
Reviewer: Professeur associé du cabinet d'avocats "KATU" NAU A. V. Yena
Responsable de la publication : Bugaenko L. A.
Travailler avec des termes est une composante essentielle de l'étude de chaque discipline. Lors de l'étude de toute science, il est nécessaire de se souvenir des paroles du grand botaniste, père de la nomenclature binaire - Carl Linnaeus: "Ne connaissant pas les noms, vous perdez votre compréhension des choses."
Le dictionnaire proposé est une annexe à la carte technologique de la discipline "Microbiologie et virologie agricoles" et contient des informations succinctes sur les termes les plus couramment utilisés de ce cours.
Tous les termes sont regroupés en 7 blocs selon le nombre de sujets proposés par la carte technologique, ce qui facilite leur étude. Cependant, le dictionnaire ne remplace pas le manuel, mais lui sert de complément. Peut être utilisé pour l'auto-test des connaissances.
BLOC 1
sujet : SYSTEMATIQUE, MORPHOLOGIE ET ULTRASTRUCTURE DES MICROORGANISMES.
Akinète- des cellules ou des fils spécialisés qui forment des cyanobactéries au cours du cycle de vie, la phase de repos pour éprouver des conditions défavorables.
actinomycètes ou champignons rayonnants - ( Actis-Ray, Mikes- champignon) - l'ordre des bactéries communes dans la nature, combinant l'organisation des bactéries et des champignons microscopiques les plus simples. Ils se caractérisent par leur capacité à former mycélium . Cytologiquement, les actinomycètes sont des procaryotes typiques. appartenir au département Firmicutes, classe Thallobactéries, commande Actinomycétales.
amphitriches Bactérie possédant deux faisceaux de flagelles situés aux pôles opposés.
Arthrospores - dispositifs pour la reproduction végétative des champignons, résultat de la rupture des hyphes en cellules individuelles.
Ascospores- spores de champignons marsupiaux - ascomycètes (classe Ascomycètes), se forment de manière asexuée et sexuée dans des sporanges spéciaux (asques ou sacs), sont très résistants.
bactéries ( en grec bactérie – baguette magique ) - les organismes procaryotes unicellulaires à noyau indifférencié (nucléoïde) se reproduisent par simple division cellulaire binaire (transversale).
bacilles- bactéries en forme de bâtonnet capables de former des spores dans des conditions défavorables.
Division binaire- un type de reproduction asexuée, dans laquelle au début de la division la cellule s'allonge, puis le nucléoïde se double, après quoi la cellule entière se divise.
Vacuoles (vide- vide) - cavités en forme de bulles dans les cellules des micro-organismes, remplies de fluides digestifs contenant des enzymes ou des produits digestifs, y compris gazeux.
Vésicules- voir mésosomes sous forme de bulles.
vibrions- des bâtonnets courts de bactéries, de 1 à 3 microns de long, courbés à une demi-longueur d'onde, rappelant la forme d'une virgule.
Inclusions- organites facultatifs. Représenté par des grains (granules) de polysaccharides (granuloses, glycogène), polyphosphate de volutine, gouttes d'huile, soufre.
Volyutine- inclusion cellulaire azotée avec présence de phosphore, proche des protéines et souvent observée dans les cellules de divers microorganismes.
Hétérocystes- des cellules spécialisées formées par les cyanobactéries lors du passage du cycle de vie, capables d'absorber l'azote de l'air.
GIF (hyphes- tissu) - microscopique, le plus mince, souvent ramifié et constitué d'une ou plusieurs cellules, un fil (diamètre 10-50 microns), à partir duquel le corps des champignons est construit - mycélium.
Glycogène (glycos- doux, génos- naissance) - un glucide-polysaccharide, proche de l'amidon et largement distribué dans les cellules des animaux et des champignons comme principal nutriment de réserve. Coloration rouge-brun avec la solution de Lugol.
hormogonies- des cellules spécialisées formées par les cyanobactéries lors du passage du cycle de vie, servant à la reproduction.
Granulose (granule- grain) - un glucide, un polysaccharide de réserve, se trouve dans de nombreuses cellules microbiennes (surtout chez les bactéries butyriques) comme nutriment de réserve - une inclusion cellulaire (elle vire au violet avec la solution de Lugol).
Acide dipicolinique- l'acide pyridine-2,6-dicarboxylique, généralement absent des cellules bactériennes végétatives. Cela peut représenter 10 à 15% de la masse de spores sèches. S'accumule dans la partie centrale de la spore, formant un complexe avec des ions calcium à haute teneur en autres cations, garantit que les spores restent au repos et leur stabilité thermique.
diplocoques- un type de microcolonies dans lesquelles, après division, les cellules sont disposées par paires.
Levure(champignons de levure) sont des champignons qui ne forment pas de mycélium; ont un corps uninucléaire unicellulaire.
cocci(noix de coco- grain) - bactéries caractérisées par une forme sphérique de cellules (valeur 0,5-1,0 microns). Ils sont immobiles, ne forment pas une dispute.
Conidies (Konya-poussière, eidos-vue) - spores de reproduction asexuée chez certains champignons microscopiques, formées dans des sporanges ouverts au sommet d'un hyphe spécial (conidiophore).
Consommateurs- les organismes consommateurs de matière organique de la chaîne trophique. Tous les consommateurs sont hétérotrophes.
conjugaison – 1). Somatogamie - fusion de protoplastes de deux cellules somatiques ; 2). Échange de gènes nucléaires ou cytoplasmiques.
Lophotriches - Bactérie qui possède un faisceau de flagelles.
mésosomes- l'invagination (invagination dans la cellule) du plasmalemme, qui joue le rôle de l'ensemble des organites membranaires cellulaires.
Mycoplasmes- un groupe de bactéries dépourvues de paroi cellulaire et limitées uniquement par la membrane plasmique. formulaire de commande MycoplasmeUNcontes, qui appartient à la classe Mollicutes, département Ténéricutes.
Mycélium (mycélium) - le corps végétatif des champignons, constitué de minces fils ramifiés - les hyphes.
monotriche- des bactéries mobiles, avec un flagelle à l'extrémité antérieure.
Mureïn- le peptidoglycane, un polymère de support de la paroi cellulaire bactérienne, qui a une structure maillée et forme une armature externe rigide de la paroi bactérienne.
Nucléoïde- le seul chromosome, le plus souvent circulaire, des procaryotes, qui fait office de noyau.
Noyau- un noyau différencié séparé du cytoplasme par une membrane à deux membranes..
Coloration de Gram- une méthode de coloration mise au point par le scientifique danois X. Gram en 1884, qui permet de différencier les bactéries. Après avoir coloré les bactéries au violet de gentiane et les avoir traitées avec une solution d'iode, les cellules de certaines bactéries se décolorent à l'alcool (gram-négatif), les cellules des autres restent bleu-violet (gram-positif).
Peptidoglycane (muréine)- un polymère support de la paroi cellulaire bactérienne, ayant une structure maillée et formant une armature extérieure rigide de la paroi bactérienne.
Peritrichi- toute la surface de la cellule bactérienne est recouverte de nombreux flagelles.
pinocytose- capture par la surface cellulaire et absorption des gouttelettes de liquide par la cellule.
plasmalemme(cytolemme) - membrane cellulaire externe de 7 à 10 nm d'épaisseur.
Plektenhima- du faux tissu formé lors de la fusion des hyphes du mycélium. Les fructifications et les sclérotes sont construits à partir de plektenchyme.
Polymorphisme- dans une colonie, il y a des micro-organismes de différentes formes - cocci, bâtonnets et filaments jusqu'à 10 microns de long.
règle de Rubner déclare que le métabolisme du corps est proportionnel à la surface relative du corps.
Producteurs - organismes autotrophes qui créent des substances organiques à partir de formes inorganiques de carbone en utilisant la photosynthèse ou la chimiosynthèse.
redoublement
décomposeurs- des organismes qui se nourrissent de matière organique morte et la soumettent à une minéralisation (destruction).
Sarcins(Sarcio-bale) - un type de microcolonies chez les bactéries, les cellules se divisent en trois plans mutuellement perpendiculaires, forment des paquets de forme cubique avec le nombre de cellules 8 ou 64.
Segmentation- une méthode de reproduction des actinomycètes. Les hyphes sont divisés en segments par des cloisons et des spores se forment dans les segments.
Spore- une cellule spécialisée de nature et de destination différentes dans différents micro-organismes. Les spores fongiques sont utilisées pour la reproduction, les spores bactériennes - pour supporter des conditions défavorables. Ils ont une résistance accrue à la déshydratation, aux températures élevées, aux radiations et à d'autres facteurs néfastes qui provoquent la mort des formes végétatives.
Spirille- un des genres de la famille des bactéries alambiquées, de 15-20 microns de long, courbé à pleine longueur d'onde, rappelant une lettre latine S étirée.
Spirochètes- un des genres de la famille des bactéries alambiquées, des cellules longues et minces, de 20 à 30 microns, avec un grand nombre de courbures, ressemblent à une spirale allongée, ont une division cellulaire longitudinale.
Sporulation - le processus de transformation d'une cellule bactérienne en une forme au repos - une spore. Il existe plusieurs types de formation de spores :
type bacillaire- la spore se forme à l'intérieur de la cellule et ne la déforme pas ;
type clostridien- la spore se forme au milieu de la cellule, la déformant ;
type plectridien- la spore se forme à l'extrémité de la cellule ou à l'extérieur de celle-ci.
Staphylocoques(personnelàjee- groupe) - type de microcolonies dans les bactéries ; les cellules se divisent dans des directions indéfinies, forment un amas de cellules ressemblant à des raisins.
streptocoques(streptos - chaîne) - - type de microcolonies dans les bactéries ; les cellules se divisent dans un plan, après la division, les cellules restent en chaînes.
Tétracocci- les cellules se divisent en deux plans mutuellement perpendiculaires, des groupes de 4 cellules se forment.
thylakoïdes mésosomes lamellaires.
Phagocytose (fagin- Dévorer cytos- cellule) - la capacité des cellules vivantes (cellules phagocytaires, rhizomes, etc.) à avaler puis à digérer des substances étrangères, ainsi que des agents pathogènes de maladies infectieuses, qui est l'un des moyens de l'immunité.
Chitine (chiton- couverture) est une substance organique contenant de l'azote (polysaccharide), qui se distingue par une résistance exceptionnelle et fait partie des couvertures extérieures dures de divers animaux, ainsi que des champignons.
Chlamydospores- des spores particulières de certains champignons, habillées d'une épaisse carapace souvent colorée.
Chromatophores – 1). Thylacoïdes (type lamellaire mésosomes) qui transportent des pigments chez les bactéries photoautotrophes. 2). Chloroplastes d'algues.
Cellulose(fibre) - un glucide (polysaccharide) qui compose les coquilles des plantes, qui se distinguent par une grande force. La formule de la cellulose est (С6Н10О5) n.
cyanobactéries- organismes filamenteux unicellulaires coloniaux qui vivent dans l'eau et sur terre dans des endroits humides. Ils contiennent le pigment bleu-vert phycocyanine. formulaire de commande Cyanobactéries classe Oxyphotobactéries département Gracilicutes.
Kyste- le stade de repos des protozoaires dans des conditions défavorables.
BLOC 2
sujet: PHYSIOLOGIE GENERALE DES MICROORGANISMES
Autotrophes- des organismes qui utilisent le CO2 comme seule ou principale source de carbone pour construire leur corps et qui possèdent à la fois un système enzymatique d'assimilation du CO2 et la capacité de synthétiser tous les composants cellulaires.
Le site actif de l'enzyme partie de la molécule enzymatique responsable de la fixation et de la transformation du substrat. Il peut y avoir plusieurs centres actifs dans une molécule d'enzyme.
Aldolase sont des enzymes de la classe des lyases. Largement distribué dans les plantes, les animaux, les micro-organismes. Participer aux processus de digestion anaérobie des glucides (par exemple, la glycolyse). Provoque la rupture des chaînes carbonées.
Anabolisme (assimilation)- un ensemble de processus chimiques dans un organisme vivant visant à la formation et au renouvellement des parties structurelles des cellules et des tissus (la totalité de toutes les réactions de synthèse).
Aminoautotrophes– organismes utilisant des formes minérales d'azote (NO2-, NO3-, NH3, NH4+, N2). Les aminoautotrophes comprennent : les levures, les moisissures, les bactéries acétiques.
Aminohétérotrophes- organismes utilisant des formes organiques d'azote (protéines, acides aminés, acides nucléiques, nucléotides). Les aminohétérotrophes comprennent : les bactéries lactiques, les bactéries putréfactives.
Anaérobies- des organismes qui peuvent vivre et se développer en l'absence d'oxygène moléculaire dans l'environnement.
Apoenzyme- le composant protéique des enzymes complexes. Détermine la spécificité de l'action de l'enzyme par rapport au substrat, présente une activité catalytique lorsqu'il est combiné avec un coenzyme.
environnement sans oxygène.
Aérotolérant - organismes qui n'ont pas besoin d'oxygène, mais ne meurent pas au contact de l'oxygène (par exemple, les bactéries lactiques du genre Streptocoque EtLactobacille) .
ATP(adénosine triphosphate) - un nucléotide contenant de l'adénine, du ribose et trois résidus d'acide phosphorique ; transporteur universel et principal accumulateur d'énergie chimique dans les cellules vivantes, libérée à la suite de la dégradation oxydative des substances organiques (respiration, fermentation).
Aérobies- des organismes qui ne peuvent vivre et se développer qu'en présence d'oxygène libre dans l'environnement, qu'ils utilisent comme agent oxydant.
Biocatalyseurs- des enzymes ou enzymes de cellules vivantes qui participent à toutes leurs manifestations vitales.
Fermentation - un processus redox anaérobie enzymatique complexe par étapes de décomposition de substances organiques sans azote (principalement des glucides), se produisant avec la participation de micro-organismes. Dans ce processus, les microbes reçoivent l'énergie nécessaire à la vie.
Hétérotrophes- les organismes qui utilisent des substances organiques prêtes à l'emploi comme source de carbone.
Hydrolases- une classe d'enzymes qui catalysent les réactions d'hydrolyse, c'est-à-dire la dégradation des composés organiques avec l'ajout d'éléments de la molécule d'eau (H + et OH‾) au point de rupture. Dans les lysosomes des cellules vivantes, les polymères (protéines, polysaccharides, acides nucléiques, lipides) sont hydrolysés en monomères (acides aminés, sucres, nucléotides, acides gras et glycérol). Exemples d'hydrolases : protéase, amylase, lipase, nucléase, cellulase, cellobiase.
glycolyse- un processus anaérobie enzymatique de décomposition non hydrolytique des glucides (principalement du glucose) en acide pyruvique (PVA). Au cours de la glycolyse, phosphorylation du substrat. L'équation globale de la glycolyse est :
C6 H12 O6 2 CH3 COCOOH+ 2NAD· H2 + 2ATP
Glucose pyruvique
Déshydrogénases- des enzymes de la classe des oxydoréductases, catalysant les réactions d'abstraction d'hydrogène d'un substrat et le transférant sur un autre. Participe au processus de catabolisme de tous les types de nutriments. Déshydrogénases primaires: elles contiennent les coenzymes NAD et NADP. Déshydrogénases secondaires en tant que coenzyme peut contenir du FAD et du FMN.
Haleine- un processus enzymatique complexe par étapes de séparation des substances organiques en CO2 et H2O afin de libérer toute l'énergie disponible des substrats organiques. L'oxygène moléculaire (O2) est un agent oxydant dans les processus respiratoires - respiration aérobie ou oxygène lié des nitrates et des sulfates (NO3- ou SO42-) - respiration anaérobie- nitrate ou sulfate.
Isomérases- une classe d'enzymes qui catalysent les réactions de réarrangement intramoléculaire des composés organiques, y compris les interconversions d'isomères.
catabolisme- la dissimilation, un ensemble de réactions enzymatiques dans un organisme vivant visant à la décomposition de substances organiques complexes - protéines, acides nucléiques, graisses, carbones qui accompagnent les aliments ou sont stockés dans le corps lui-même.
coenzyme est la partie non protéique d'une enzyme à deux composants.
Ligas- les synthétases, une classe d'enzymes qui catalysent les réactions d'accrochage de deux molécules différentes l'une à l'autre grâce à l'énergie de la réaction couplée d'hydrolyse des nucléosides triphosphates (le plus souvent l'ATP).
Liaison- une classe d'enzymes qui catalysent les réactions de clivage non hydrolytique des substrats de certains groupes d'atomes avec la formation de doubles liaisons ou l'ajout de groupes individuels ou de radicaux aux doubles liaisons, ce qui conduit à la rupture des chaînes carbonées. Donc, pyruvate décarboxylase catalyse l'élimination du dioxyde de carbone de l'acide pyruvique :
CH3COCOOH ® CH3COOH + CO2
acétique pyruvique
aldéhyde acide
Une enzyme est une lyase aldolase, qui divise la molécule de fructose-1,6-diphosphate (C6) en deux composés C3.
microaérophiles- les micro-organismes qui ont besoin des plus petites quantités d'oxygène pour leur activité vitale (de quelques fractions de pour cent à 10%). Exemple - micro-organismes du genre Salmonelle.
oligo-éléments- des éléments chimiques présents dans les cellules en quantités infimes (moins de 0,01%), mais absolument nécessaires à leur vie, servent de stimulateurs de divers processus physiologiques : zinc, manganèse, cobalt, bore, iode, etc.
Souffle de nitrate– dans les procédés de dénitrification par dissimilation, les nitrates sont utilisés comme agent oxydant des substances organiques à la place de l'oxygène moléculaire, qui fournit aux micro-organismes l'énergie nécessaire. Les bactéries de l'espèce Paracoccus denitrificans oxydent les glucides selon l'équation :
C6H12O6 + 4NO3- 6CO2 + 6H2O + 2N2
nitrifiantbactéries sont des bactéries gram-négatives unicellulaires. Elles sont divisées en deux groupes indépendants : 1) les bactéries nitreuses ( Nitrosomonas) - produisant la première étape de la nitrification, l'oxydation de l'ammoniac en acide nitreux, 2) les bactéries du nitrate ( Nitrobactérie) - provoquant la seconde moitié du processus - l'oxydation de l'acide nitreux en acide nitrique et ses sels - les nitrates.
aérobies obligatoires- les organismes qui ne restent actifs qu'en présence d'oxygène moléculaire (par exemple, les bactéries acétiques).
oxydases sont des enzymes de la classe des oxydoréductases qui catalysent les réactions d'addition d'oxygène. Exemples : peroxydase, polyphénol oxydase, cytochrome oxydase (enzyme a3 ).
Oxydoréductase- une classe d'enzymes qui catalysent les réactions redox. Ils jouent un rôle important dans l'apport d'énergie aux cellules. Principaux représentants : déshydrogénases primaires et secondaires, cytochromes, oxydases, peroxydases, oxygénases.
Organogènes- les éléments chimiques qui forment la base des substances organiques : carbone, oxygène, hydrogène, azote.
Osmose- mouvement unidirectionnel de substances à travers une membrane semi-perméable (c'est-à-dire perméable uniquement pour les molécules de certaines substances), qui sous-tend l'absorption de substances par une cellule vivante.
Voie des penzophosphates- une séquence de réactions enzymatiques d'oxydation du glucose-6-phosphate en CO2 et H2O, se produisant dans le cytoplasme des cellules vivantes et accompagnées de la formation d'une grande quantité de coenzyme réduite - NADP H2.
Saprotrophes- organismes hétérotrophes qui utilisent des substances organiques prêtes à l'emploi de cadavres pour se nourrir.
substrat- 1) La base à laquelle les organismes immobiles sont attachés (pour les micro-organismes et les plantes, elle sert également de milieu nutritif). 2) Pour les enzymes, un substrat est une substance avec laquelle une enzyme donnée interagit en la transformant.
Souffle de sulfate - une forme de respiration anaérobie des bactéries dans des conditions de manque d'oxygène, lorsque l'oxygène lié sous forme de sulfates est utilisé. Les agents responsables sont des bactéries Désulfovibrio désulfuriques, Spirillium désulfuriques. Se produit selon l'équation:
C6 H12 O6 + 3H2 SO4 6CO2 + 6H2 O + 3H2S + E
Bactéries sulfonantes - provoquer l'oxydation du soufre minéral en sulfates (sulfification). Il s'agit notamment des bactéries soufrées vertes (genre Chlorobium) et violet (genre Chromatium, Rhodospirillium), qui utilisent l'H2S comme source d'hydrogène lors de la photosynthèse, ainsi que des bactéries soufrées incolores : Beggiatoa, Thiothrix, Thiospira, qui utilisent l'oxydation du sulfure d'hydrogène comme source d'énergie.
Transférases- une classe d'enzymes qui catalysent le transfert réversible de divers groupes d'atomes de molécules de certains composés organiques (donneurs) à d'autres (accepteurs). Exemples: acétyltransférase portent les résidus d'acide acétique CH3CO-, ainsi que des molécules d'acides gras, phosphotransférase ou des kinases, provoquent le transfert de résidus d'acide phosphorique H2PO42-. De nombreuses autres transférases sont connues (aminotransférase, phosphorylase).
Aérobies facultatifs - organismes qui peuvent passer du métabolisme oxygéné au métabolisme anaérobie (levures).
Phosphorylation– inclusion d'un résidu d'acide phosphorique dans la molécule avec formation d'une liaison macroergique. Dans les cellules vivantes, elle est réalisée par des enzymes de la classe des transférases. Types de phosphorylation :
- oxydant– synthèse de molécules d'ATP à partir d'ADP et d'acide phosphorique grâce à l'énergie d'oxydation des substances organiques ; se produit dans les chaînes de transport d'électrons ;
- photosynthétique- La phosphorylation de l'ADP avec formation d'ATP se produit lors de la photosynthèse en raison de l'énergie rayonnante du soleil ;
- substrat- la synthèse de molécules d'ATP à partir d'ADP et de phosphate inorganique, qui se produit lors de la glycolyse en raison de la redistribution de l'énergie au sein de la molécule.
Photoautotrophes- des micro-organismes capables d'utiliser l'énergie rayonnante du soleil lors de la synthèse de substances organiques à partir de dioxyde de carbone. Ce groupe comprend les cyanobactéries ( Nostoc, Anabaena, Gloéocapse), bactéries soufrées colorées ( Chlorobium, Chromatium) algues microscopiques ( Ulothrix, Chlorocoque, Closterium).
Chimioautotrophes- organismes autotrophes, bactéries qui utilisent l'énergie d'oxydation des substances inorganiques pour la synthèse de substances organiques à partir du dioxyde de carbone ( Nitrosomonas,Nitrobactérie, Thiobacille) .
Cycle de Krebs- une séquence cyclique de transformations oxydatives enzymatiques des acides tri- et dicarboxyliques. L'équation totale du cycle de Krebs :
2 x (CH3COCOOH + 3H2O 3CO2 + 4NAD H2 + FAD H2 + ATP)
Cytochrome oxydase (a3) est une enzyme de la classe des oxydoréductases qui catalyse l'étape finale du transfert d'électrons vers l'oxygène dans la chaîne respiratoire dans le processus d'oxydation biologique.
Cytochromes- protéines complexes - transporteurs d'électrons dont le coenzyme est l'hème (porphyrine de fer). Exemples : cytochrome V, cytochrome Avec, cytochrome UN.
Exoenzymes- des enzymes qui manifestent leur action dans l'environnement de la cellule après leur libération de la cellule et sont dites extracellulaires. Les exoenzymes courantes appartiennent à la classe des hydrolases et provoquent la décomposition des polymères en monomères.
Chaînes de transport électriques est une séquence d'oxydoréductases qui diffèrent par le niveau d'activité oxydative. Dans les réactions de déshydrogénation dans la glycolyse et le cycle de Krebs, les atomes d'hydrogène clivés par des déshydrogénases spécifiques sont acceptés par les coenzymes NAD et NADP puis transportés vers les chaînes porteuses. Les porteurs sont les flavoprotéines (déshydrogénases secondaires dont les coenzymes sont FAD et FMN), les cytochromes dans, avec, un , cytochrome oxydase (enzyme a3 ).
Endoenzymes- les enzymes impliquées dans le métabolisme sont toujours à l'intérieur de la cellule qui les forme et sont dites intracellulaires.
BLOC 3
sujet: TRANSFORMATIONS DES COMPOSÉS CARBONÉS PAR LES MICRO-ORGANISMES
Amylase(amylon-amidon, aza- se terminant par des noms d'enzymes) est une enzyme de la classe des hydrolases qui décompose l'amidon en dextrines et en maltose. Caractéristique des micro-organismes qui provoquent la fermentation butyrique des sucres et de l'amidon ( Clostridium pasteurien).
Aldolas - enzymes de la classe des lyases. Largement distribué chez les animaux, les plantes et les micro-organismes. Ils participent aux processus de dégradation anaérobie des glucides, par exemple la glycolyse, la dégradation des pentoses phosphates du glucose.
Décarboxylase - une enzyme de la classe des lyases, catalysant les réactions de clivage du CO2 du groupe carboxyle des acides aminés ou α-cétoacides. Par exemple, il provoque la décarboxylation de l'acide pyruvique et sa transformation en acétaldéhyde lors de la fermentation alcoolique.
Lactase- une enzyme qui favorise la dégradation du lactose (c'est-à-dire le sucre du lait) en glucose et galactose.
Lipase(lipo - graisse, aza - se terminant par les noms d'enzymes) - une enzyme qui décompose les graisses en glycérol et en acides gras lors de l'hydrolyse.
pectinase(polygalacturonase) - une exoenzyme qui catalyse la dégradation des substances pectines : destruction des liaisons entre les unités d'acide galacturonique, de pectine ou d'acide pectinique avec formation de petites chaînes et, finalement, libre D-acide galacturonique.
Cellulase - une enzyme de la classe des hydrolases ; catalyse l'hydrolyse β -Liaisons 1,4-glycosidiques dans la cellulose pour former du disaccharide de glucose ou de cellobiose. Contenus dans les grains germés, les champignons, produits par de nombreuses bactéries, se retrouvent chez certains animaux qui se nourrissent de bois (ténébrions, vers à bois). Il est utilisé pour éliminer la cellulose des aliments et également pour convertir la cellulose en sucre. Libéré par la microflore du rumen des ruminants, il joue un rôle important dans l'assimilation de la cellulose par les herbivores.
cellobiaza Une enzyme qui hydrolyse le disaccharide cellobiose pour former du glucose.
BLOC 4
sujet: TRANSFORMATION PAR DES MICRO-ORGANISMES
COMPOSÉS D'AZOTE
fixateurs d'azote(bactéries fixatrices d'azote ou diazotrophes) sont des micro-organismes capables d'assimiler l'azote moléculaire et de construire à partir de celui-ci toute la variété des composés organiques azotés de leurs cellules. Ces micro-organismes vivent librement dans le sol ( Azotobactérie chromococcum) ou sont en symbiose avec des plantes (genres Rhizobium Et Frankie) . Provoque une augmentation de la fertilité du sol.
ammonification- processus de décomposition de substances organiques contenant de l'azote avec formation d'ammoniac, se produisant dans la nature sous l'influence de micro-organismes et ayant un impact énorme sur la fertilité du sol, car les plantes n'absorbent pas les formes organiques d'azote.
Bactéroïdes- formes actives spécialisées des bactéries du genre Rhizobium, qui se forment en nodules sur les racines des légumineuses. Souvent ramifié ou piriforme.
Désamination- clivage du groupe amino (-NH2) de la molécule d'un composé organique. Il joue un rôle important dans les processus métaboliques, en particulier dans le catabolisme des acides aminés.
Déaminases- des enzymes de la classe des lyases, impliquées dans la désamination des acides aminés et assurant leur inclusion dans le métabolisme glucidique.
Dénitrification- le processus de réduction des nitrates en nitrites, ammoniac et azote libre, qui se produit sous l'influence de divers types de bactéries dénitrifiantes (par exemple, Paracoque dénitrifiants). Il affecte négativement la fertilité du sol et se manifeste en présence d'hydrates de carbone et avec un manque d'air, une humidité élevée et une réaction alcaline du sol. Cela se passe selon le schéma:
NO3 NO2 NH2OH N2
H2O - H2O - H2O
Diazotrophie - la capacité de certaines bactéries à absorber l'azote moléculaire de l'air (N2). Cela se passe selon le schéma:
N=NNH=NH NH2 - NH2 2NH3
ATP ATP ATP
Diimide d'azote hydrazine ammoniac
protéine de fer- la deuxième fraction de nitrogénase contenant du fer. Il a un poids moléculaire de 55 000 et se compose de deux sous-unités protéiques égales. Il comprend des groupements sulfures, cette fraction est inactivée par l'oxygène.
cadavérine- la ptomaïne, un composé toxique formé à la suite de la dégradation anaérobie des protéines. La cadavérine est dérivée de la lysine :
NH2 CH2 (CH2 ) 3 CHNH2 COOH NH2 CH2 (CH2 ) 3 CH2 NH2 +CO2
dioxyde de cadavérine lysine
carbone
Molybdoprotéine - la première fraction de nitrogénase contenant du molybdène. Les préparations de cette fraction, isolées de divers micro-organismes fixateurs d'azote, ont des propriétés similaires, mais diffèrent par leur poids moléculaire (entre 180 000 et 270 000). Se compose de quatre protéines, légèrement différentes en poids moléculaire. La molybdoprotéine contient des groupes sulfure et du fer. Il est inactivé par l'oxygène.
Nitrate réductase- une enzyme de la classe des oxydoréductases, avec la participation du molybdène, catalyse la réduction des nitrates en nitrites. L'activité de cette enzyme dépend du niveau de disponibilité du molybdène, ainsi que des formes d'azote utilisées pour les nourrir. Avec un manque de molybdène dans le milieu nutritif, l'activité de la nitrate réductase diminue fortement.
Nitrite réductase - une enzyme de la classe des oxydoréductases, avec la participation du molybdène, réduit les nitrites en ammoniac.
Nitrification - (nitrification- enrichissement en nitrate) - le processus biochimique le plus important pour la fertilité du sol est l'oxydation de l'ammoniac en sels d'acide nitrique (nitrates; ou nitrates) à travers l'étape intermédiaire de l'acide nitreux par les bactéries nitrifiantes ( Nitrosomonas,Nitrobactérie) .
Nitrogénase est une enzyme qui lie l'azote moléculaire. Catalyse la réduction de N2 en NH3 en présence d'ATP (source d'énergie) et d'équivalents réducteurs.
Protéases- (protéine - première place, aza- se terminant par les noms d'enzymes) - enzymes qui produisent l'hydrolyse des substances protéiques en acides aminés.
Rhizobium- bactéries nodulaires du genre Rhizobium.
Àpoisderrière- une enzyme à l'aide de laquelle les urobactéries décomposent (désamidate) l'urée en sel de carbone-ammonium, suivie de sa décomposition en ammoniac, dioxyde de carbone et eau.
Bloc 5
sujet: INFLUENCE DES CONDITIONS EXTERNES SUR
ACTIVITES VITALES DES MICROORGANISMES
Abiose – (abiose- négation, destruction de la vie) - est réalisée par des moyens physiques et chimiques. Ce principe est inscrit dans base de mise en conserve chaude produits à base de viande et de légumes (traitement dans un autoclave à une température de 120 0C et plus). À des températures élevées, les formes végétatives et sporulées de microbes meurent, la vie et les processus qui l'accompagnent cessent, de sorte que le contenu des boîtes peut être conservé pendant longtemps. Vous pouvez tuer les microbes chimiquement à l'aide d'antiseptiques inoffensif pour le corps humain. Stockage à long terme des produits fumeur. La méthode thermique de stérilisation des aliments en conserve est plus fiable, après quoi les produits contenus dans la boîte ne présentent aucun danger pour la santé humaine.
Autoclavage - stérilisation à la vapeur saturée sous pression; est la méthode de stérilisation la plus polyvalente et la plus fiable. Elle est réalisée dans des autoclaves à une pression de 0,5 atm. (température 112 0C) 30-60 minutes ; à une pression de 0,7-1,4 atm. (température 115-125 0C) - 20 minutes. La méthode est largement utilisée pour la stérilisation des aliments en conserve.
Alcalophiles - se développent à un pH supérieur à 8 avec une valeur maximale de 11. Il s'agit notamment des bactéries urolytiques, des habitants des marais salants du genre Bacillus et de Vibrio cholerae.
Anabiose ( anabiose- retarder la vie) - état de vie caché, l'un des principes de base de la conservation des produits végétaux et animaux. Pendant le séchage, le marinage, le salage, le sucre ou la congélation, l'activité vitale des microbes est suspendue, les processus qu'ils provoquent sont retardés.
Les antibiotiques sont des substances chimiques spécifiques formées par des micro-organismes, ainsi que leurs dérivés et analogues synthétiques, qui ont la capacité de supprimer sélectivement les micro-organismes et les cellules tumorales malignes.
Les antiseptiques sont des substances qui ont un effet antimicrobien qui peut tuer les cellules. Utilisé dans la pratique médicale, dans la production alimentaire et dans la vie quotidienne. Conditionnellement divisé en deux groupes:
a) les antiseptiques utilisés pour la désinfection (désinfection) locaux, équipements et ustensiles. Il peut s'agir de toutes substances hautement toxiques : tensioactifs, phénols, oxydants, formol, acides, alcalis, alcools, dérivés chlorés, etc. ;
b) antiseptiques utilisés pour stabiliser les produits alimentaires - conservateurs.
acidophiles organismes qui vivent et se développent à pH< 6, но предельная кислотность не менее 2. К ним относятся молочнокислые и уксуснокислые бактерии, тиобациллы.
Action bactériostatique- l'impact de facteurs environnementaux défavorables (physiques, chimiques, etc.), provoquant un retard dans la croissance et la reproduction des bactéries.
Action bactéricide - la mort d'un organisme bactérien à la suite d'une exposition à des substances chimiques toxiques qui, en interagissant avec ses composants, perturbent les fonctions de la cellule.
Barotolérance - la capacité des micro-organismes à tolérer une pression hydrostatique élevée (par exemple, Pseudomonas fluorescens).
Barophilie. H Certains micro-organismes des profondeurs marines et des réservoirs de pétrole ne sont pas capables de se développer sous une pression normale. Ils ont besoin de haute pression et sont appelés barophile(Par exemple, Vibrio marinus)
Biographies - (biographie- vie) . L'un des principes de base du maintien des produits agricoles dans un état vivant, mais avec le maintien de l'activité vitale à un niveau bas.
Halophiles - les organismes qui se développent à une salinité supérieure à celle de l'eau de mer sont appelés halophile. Un exemple de ces microbes est le genre Halobactérie.
Gelé– stockage à température négative. La température des congélateurs industriels et domestiques ne doit pas dépasser -15ºС.
Radiation -émission et propagation d'énergie sous forme d'ondes et de particules.
Inhibiteurs- substances qui retardent le déroulement des processus biologiques, inhibant l'activité catalytique d'enzymes individuelles ou de systèmes enzymatiques.
Lyophilisation (sublimation)– séchage sous vide d'un état congelé à –760 С. Cette méthode est utilisée pour la conservation des cultures microbiennes, du sérum, des vaccins, des médicaments.
mésophiles- des micro-organismes qui ont un optimum proche de la température corporelle des animaux à sang chaud. La température maximale est proche de 550C. Cette catégorie comprend les bactéries du groupe intestinal, par exemple, Escherichia coli.
Osmophilie- la capacité des micro-organismes à se développer préférentiellement à une pression osmotique accrue, provoquée par des substances organiques, le plus souvent des sucres. Les microbes osmophiles comprennent les champignons du genre Xeromyces.
Osmotolérance - résistance des micro-organismes à des concentrations élevées de substances osmotiquement actives. Les organismes osmotolérants sont des levures du genre Zygosaccharomyces miel en décomposition.
Refroidissement– stockage de produits à basse température positive (+2 - +3ºС). La température doit être supérieure au point de congélation de la sève cellulaire. Il est destiné au stockage des fruits et légumes.
Pasteurisation- méthode de stérilisation partielle à basse température (60-70ºС), utilisée pour séparer les bactéries porteuses de spores et non porteuses de spores, ainsi que pour la protection à court terme contre la détérioration de certains produits (lait, jus de fruits).
pyrophiles (hyperthermophiles) - des micro-organismes pouvant exister à des températures de 100°C et plus (par exemple, Sulfolobus acidocaldarius).
Psychrophiles- micro-organismes qui se développent à basse température dans la plage de -8 (-10) à + 20ºС. On les trouve dans les mers du nord, dans les glaciers, dans les entrepôts frigorifiques (par exemple, Fusarium nivale) .
Plasmolyse- compression du cytoplasme avec son retard derrière la membrane sous l'influence de la perte d'eau dans les cellules des micro-organismes et des plantes lorsqu'elles sont immergées dans des solutions à forte concentration en sels, sucre, glycérol.
Stérilisation(stérile- stérile) - déproduction, c'est-à-dire destruction complète des micro-organismes et de tous les êtres vivants dans les objets stérilisés. Il est obtenu par exposition à des températures élevées, à des radiations dures et à des substances chimiques toxiques.
Thermophiles- micro-organismes épris de chaleur se développant dans la plage de température de +40ºС à +700С. Le représentant des thermophiles est Clostridium thermocellule.
Stérilisation à froid- méthode de désinfection du vin dans des dispositifs actinateurs, qui utilise une irradiation complexe avec des rayons ultraviolets et infrarouges ou des ultraviolets combinés à des ultrasons.
Cénoanabiose- un des principes de base de la conservation, des produits, essentiellement végétaux, qui repose sur l'opposition de certains types de microbes à l'activité vitale d'autres espèces. La substance conservatrice (acide lactique) est produite par les micro-organismes eux-mêmes lors de l'ensilage, de la fermentation et d'autres méthodes de préparation des aliments et des légumes.
BLOC 6
sujet: MICROBIOLOGIE SPÉCIALE
Microflore autochtone (aborigène)- constamment présent dans le sol - en non fertilisé, non cultivé. Participe aux processus de formation de l'humus et à sa décomposition (représentants - genres Mycobacterium, Azotobacter, Micromyces).
Azotobactérine(ou azote) - une préparation bactérienne et fertilisante contenant une culture pure d'Azotobacter et utilisée lors du semis de graines de céréales et lors de la plantation de plants de plantes potagères. C'est un engrais azoté respectueux de l'environnement qui optimise la nutrition minérale des plantes.
Antagonisme- une forme de liaisons biologiques négatives, la suppression de l'activité vitale d'un organisme par un autre. Il existe plusieurs types d'antagonisme :
a) passif (compétitif) antagonisme- interaction dans laquelle différents micro-organismes utilisent les mêmes substrats alimentaires. Les espèces à croissance et reproduction rapides ont un avantage;
b) antagonisme actif - en raison de la libération de substances bactéricides - produits métaboliques. Par exemple, les bactéries lactiques, libérant de l'acide lactique comme produit principal de la fermentation, inhibent ainsi les bactéries putréfactives.
Antibiose- une forme de liaisons biologiques négatives, suppression de l'activité vitale d'autres organismes en isolant des substances spécifiques - des antibiotiques.
Antibiotiques- Ce sont des produits chimiques spécifiques formés par des micro-organismes, ainsi que leurs dérivés et analogues synthétiques, qui ont la capacité de supprimer sélectivement les micro-organismes et les cellules tumorales malignes. Les grands producteurs d'antibiotiques sont les champignons filamenteux, les actinomycètes et certaines bactéries.
Microflore zymogène- les micro-organismes qui ont la capacité de produire de puissantes enzymes hydrolytiques et qui apparaissent dans le sol lorsque de grandes quantités de matière organique fraîche pénètrent, effectuent sa décomposition grossière (exemples : saccharolytiques : Saccharomyces, Rhodotorule, Streptomyces, Cryptocoque, Clostridium; broyeurs de pulpe : AVECytophaga, Aspergillus, Vibrio cellulaire, Pénicillium; ammonifiants : bacille, Protée). Commensalisme est une forme de symbiose. La coexistence de deux organismes dans laquelle un seul partenaire profite sans nuire à l'autre. Les commensaux comprennent la microflore saptrotrophe des muqueuses et de la peau, la microflore épiphyte des plantes.
Zone mésosaprobique– zone de pollution modérée des eaux. La teneur en matière organique est faible. Il existe des processus intensifs d'oxydation et de nitrification.
Métabiose- il s'agit d'une forme de relations interspécifiques dans lesquelles les produits métaboliques d'un type de microorganisme sont un substrat alimentaire ou énergétique pour une autre espèce. De telles relations sont typiques pour les bactéries nitrifiantes ( Nitrosomonas,Nitrobactérie) : le déchet des nitrifiants de la première phase - l'acide nitreux - sert de substrat énergétique aux pathogènes de la seconde phase.
Mycorhize (racine de champignon). Les racines de la plupart des plantes supérieures sont infectées par des champignons. En conséquence, la structure de la racine de la plante change: une structure symbiotique se forme, appelée mycorhize (racine fongique). Les plantes qui forment des mycorhizes bénéficient d'une nutrition minérale : elles absorbent significativement plus d'eau et de nutriments que les plantes sans mycorhizes.
Mutualisme- une forme de relations biologiques positives, coexistence mutuellement bénéfique de deux organismes sans obligation. Les deux partenaires peuvent exister séparément, mais en symbiose ils augmentent la productivité de l'autre (exemple : légumineuses et bactéries nodulaires).
Évaluation microbienne de l'eau produit selon ce qui suit :
numération microbienne- le nombre de colonies cultivées dans des boîtes de Pétri sur de la gélose peptonée à la viande (MPA) à partir de 1 ml d'eau du robinet ou d'eau artésienne à une température de 37 ° C pendant 24 heures.Le nombre microbien d'eau potable (du robinet) ne doit pas dépasser 100 .
Koli - légende- le plus petit volume d'eau en millilitres, dans lequel se trouve un Escherichia coli. Le coli-titre de l'eau potable (du robinet) doit être d'au moins 300.
Koli - index- le nombre d'Escherichia coli dans 1 litre d'eau. Dans l'eau du robinet, il ne doit pas dépasser 3.
Symbiose obligatoire (classique)- une forme de relations interspécifiques. La coexistence de deux organismes qui, sous certaines conditions, ne peuvent se passer l'un de l'autre. Un exemple est les organismes symbiotiques complexes - les lichens, dans lesquels les algues (composant autotrophe) et le mycélium (composant hétérotrophe) ne peuvent pas exister l'un sans l'autre dans certaines conditions de vie difficiles.
Microflore oligotrophe- des micro-organismes capables d'assimiler de faibles quantités de matière organique, complétant ainsi le processus de minéralisation du sol. Ils ont le plus souvent une morphologie exotique (bactérie bourgeonnante, bactérie de la tige).
Zone oligosaprobique– zone de faible pollution des eaux. Les microbes ne sont pas nombreux : 1 ml d'eau contient des dizaines ou des centaines de cellules microbiennes ; Escherichia coli est absent. La matière organique est minéralisée ; l'auto-épuration de l'eau est terminée ou est en cours d'achèvement.
b) génétique caractéristique des virus et des bactériophages, ainsi que des rickettsies, capables d'utiliser l'appareil génétique de la cellule hôte pour obtenir tous les métabolites nécessaires.
Zone polysaprobique- zone de plus forte pollution des eaux. L'eau ici est riche en restes végétaux et animaux, contient des protéines, des fibres, de la pectine, du glycogène, etc. Elle se caractérise par le développement de processus microbiens anaérobies - fermentation et ammonification de substances protéiques. Dans un tel environnement, l'oxygène est rapidement absorbé.
Rizotrophine- une préparation fertilisante du sol de bactéries nodulaires du genre Rhizobium. La base est de la tourbe de plaine stérilisée par irradiation Υ, à laquelle sont ajoutés des nutriments pour les bactéries nodulaires. Il est appliqué lors du semis de légumineuses avec des graines.
Saprobicité - indice O contamination de l'eau par des microbes.
enrubanné- aliments de haute qualité obtenus avec la participation de bactéries lactiques. L'humidité de la masse conservée est de 50 à 65% - bien inférieure à l'humidité normale (75%).
Phytoncides- substances spéciales libérées par les plantes au cours de leur vie, qui sont de nature chimique diverse, mais ont une propriété commune d'effet néfaste sur les micro-organismes et sont donc parmi antibiotiques. Antibiotiques dérivés de plantes :
-allicine- un antibiotique formé par les plants d'ail ;
-arénarine- un antibiotique formé d'immortelle ;
-imanin- un antibiotique dérivé du millepertuis.
Prédation- c'est la satisfaction de ses besoins nutritionnels aux dépens du corps - la victime lorsqu'elle est tuée. Les prédateurs comprennent de nombreux ciliés et un champignon prédateur Dactulaire, qui a des dispositifs pour attraper les nématodes du sol.
Casseurs de cellulose- une variété de micro-organismes qui provoquent la décomposition de la cellulose sont capables de former l'enzyme hydrolytique cellulase. Anaérobie : fermente les fibres avec formation d'acides organiques et d'hydrogène ( Clostridium omelianskii). Aérobie oxyde les fibres en produits finaux - CO2 et H2O (Cytophage Hutchinsonii, Vibrio cellulaire ochracée) .
Microflore épiphyte- Ce sont des micro-organismes qui vivent à la surface des macro-organismes végétaux sans pénétrer dans leurs tissus. Exemples de micro-organismes épiphytes : bactéries : Pseudomonas herbicola, Flavobactérie, Sarcine(55 espèces), levure: Cryptocoque, Rhodotorule, champignons filamenteux : Cladosporium, Alternaria, Botrytis, Fusarium.
BLOC 7
VIROLOGIE
Absorption- fixation du bactériophage sur la paroi de la bactérie à l'aide de pointes et de tentacules de la plaque basale.
Agglutination (agglutinant- colle) - collage et précipitation à partir d'une suspension homogène de micro-organismes, érythrocytes et autres cellules. Se produit à la suite de l'interaction d'anticorps et d'antigènes. L'un des tests sérologiques les plus couramment utilisés pour détecter les anticorps pertinents dans le sérum, déterminer les groupes sanguins et identifier les micro-organismes.
Antigènes - substances organiques complexes perçues par l'organisme comme étrangères. Lorsqu'ils pénètrent dans le corps des animaux, ils peuvent provoquer une réponse immunitaire sous la forme de la formation d'anticorps.
Anticorps- substances protectrices de nature protéique, formées dans un organisme vivant et s'accumulant dans le sérum sanguin sous l'influence de l'introduction dans l'organisme antigènes. Ils constituent la base de l'immunité et se caractérisent par une stricte spécificité d'interaction avec l'antigène qui a provoqué leur formation.
bactériophage- un virus bactérien qui a la capacité de dissoudre (conduire) des bactéries vivantes, invisibles lors de l'examen microscopique classique et répandues dans la nature (sol, eau, intestins d'animaux et d'hommes) :
- modéré– ces phages du cycle de vie passent par les trois premières étapes (absorption, injection, intégration dans le nucléoïde), puis se répliquent de manière synchrone avec le chromosome bactérien. Lorsqu'une bactérie se reproduit, le principe infectieux passe dans les cellules filles.
- virulent- un phage capable de dissoudre (lyser) les bactéries sous l'influence des conditions environnementales (UV, rayons X).
Virion - une forme extracellulaire d'un virus, une particule infectieuse inerte, qui se compose d'un acide nucléique et d'une protéine shell-capsid.
Viroïdes sont les plus petits agents pathogènes connus ; ils sont beaucoup plus petits que les plus petits génomes viraux et n'ont pas d'enveloppe protéique. Seuls les viroïdes végétaux sont connus ; ils consistent en une molécule d'ARN simple brin qui se réplique de manière autonome dans les cellules infectées.
Méthode immunologique- tout virus, qu'il soit végétal, animal ou bactérien, se comporte comme un antigène efficace lorsqu'il est administré à des lapins ou à d'autres petits mammifères. En conséquence, des anticorps spécifiques sont formés qui réagissent avec les antigènes (virus) et sont utilisés pour les détecter.
plantes indicatrices- ce sont des plantes qui réagissent avec des symptômes caractéristiques à une infection par un virus.
Inoculation– infection par un virus végétal (inoculation avec du jus).
Injection- injection d'ADN de phage dans la cellule bactérienne.
capside- la coque protéique du virus, constituée de sous-unités protéiques - les capsomères.
capsomère- sous-unité protéique de la capside.
Lysogénie - forme d'existence d'un bactériophage modéré dans une cellule bactérienne. L'ADN de phage est intégré dans le chromosome de la cellule hôte et se réplique de manière synchrone avec lui. Les propriétés virales du phage ne se manifestent pas.
précipitation(de lat. praecipitacio- chute, précipitation) - une réaction qui permet la précipitation de virus (antigènes) à l'aide d'anticorps, a une sensibilité et une spécificité élevées.
Capside polyédrique- la forme d'une capside avec une symétrie de type cubique.
réplication- le processus d'auto-reproduction des macromolécules d'acides nucléiques, qui assure la copie exacte de l'information génétique et sa transmission de génération en génération.
Rétrovirus une famille de virus à ARN. Le diamètre des particules virales est de 70 à 120 nm. La capside est icosaédrique, enfermée dans une membrane lipoprotéique. Ils sont caractérisés par une synthèse d'ADN dépendante de l'ARN (transcription inverse).
Types de symptômes viraux :
1) Mosaïque- couleur verte inégale du limbe ou présence de taches jaunâtres ou vert clair.
2) Chlorose- jaunissement général ou symétrique des tissus foliaires.
3) Nécrose- la mort des tissus végétaux est souvent le résultat d'une mosaïque ou d'une chlorose avec leur fort développement, mais se développe souvent indépendamment. On distingue la nécrose locale - la plante se développe sur les sites d'infection et la nécrose systémique (diffuse) - peut se manifester sur n'importe quelle partie de la plante.
4) Déformation Les organes végétaux sont divers et peuvent être causés par des désordres physiologiques qui ont entraîné une modification de la morphologie des organes ou de la plante entière. À la suite d'une violation de la coordination de la croissance, des rides, des boucles, un gonflement et une courbure des pousses se développent.
5) Inhibition de la croissance peut s'exprimer par le nanisme général des plantes, le raccourcissement des entre-nœuds au sommet de la pousse.
6) Le flétrissement observé avec de graves dommages au système vasculaire.
7) Croissance(prolifération). Les causes immédiates de la prolifération peuvent être une perturbation de la dormance des bourgeons axillaires et hivernants ou une dégénérescence et une croissance végétative des organes génératifs.
8) Avortement- abscission des fleurs et fruits noués ou graines individuelles dans le fruit, absence de pépins des fruits.
9) Tumeurs- tumeurs sur diverses parties de la plante (par exemple, prolifération des nervures des feuilles), excroissances en forme de feuilles d'énations, etc. .
10) Anthocyanose - coloration pourpre, rouge-violet ou bleu-violet des feuilles ou de leurs bords, nervures, tiges.
11) Panaché- coloration inégale et décoloration partielle des pétales.
Transduction - transfert d'information génétique par un bactériophage d'une cellule bactérienne à une autre.
Électrophorèse - mouvement de particules chargées dans un champ électrique. Utilisé pour séparer un mélange de protéines, peptides, virus, etc.
Signé pour publication "_________" 2006
Format 60x1/16, tome 1,2 pp.
N ° de commande. __________. Tirage 300 exemplaires. Imprimé dans le cabinet d'avocats "KATU" NAU
G. Simferopol / Interprété par M. S. Vasetskaya
