הוסף למועדפים
בית בילדים

מיקרוביולוגיה של צמחים. משמעות המיקרוביולוגיה החקלאית במונחים רפואיים

תוכנית עבודה של הדיסציפלינה

מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה

כיוון האימון

110400.62 "אגרונומיה"

פרופיל אימון:

"עסקים חקלאיים"

הסמכה (תואר) של הבוגר

בוגר תואר ראשון

צורת לימוד במשרה מלאה, חלקית

קאזאן 2013


הולקט על ידי:

דמינובה אניסה אילדרובנה, מועמדת למדעי החקלאות, פרופסור חבר

פאהומובה ולנטינה מיכאילובנה, דוקטור למדעי הביולוגיה, פרופסור

התוכנית מורכבת בהתאם למסמכים:

1. תקן חינוכי של המדינה הפדרלית של השכלה מקצועית גבוהה בכיוון של הכשרה 110400 אגרונומיה, שאושר לפי צו של משרד החינוך והמדע של הפדרציה הרוסית מיום 22 בדצמבר 2009 מס' 811

2. התכנית החינוכית העיקרית של השכלה מקצועית גבוהה לכיוון הכשרה 110400 אגרונומיה אושרה על ידי רקטור האוניברסיטה החקלאית הממלכתית של קאזאן ב-21 באפריל 2011 (פרוטוקול מס' 4).

3. תכנית הלימודים לכיוון הכשרה 110400 אגרונומיה אושרה על ידי רקטור האוניברסיטה החקלאית הממלכתית של קאזאן ביום 31 במרץ 2011 (פרוטוקול מס' 3).

תכנית העבודה נדונה ואושרה בישיבת המחלקה לביוטכנולוגיה, גידול בעלי חיים וכימיה ביום 11.6.2013 (פרוטוקול מס' 6).

רֹאשׁ מחלקה שרפוטדינוב ג.ס.

נשקל ואושר בישיבת הוועדה המתודולוגית של הפקולטה לאגרונומיה מיום 17.06. 2013 (פרוטוקול מס' 11).

קודם שיטה. ועדת Gilyazov M.Yu.

מוסכם:

דין מיניקאיב R.V.

ראש מחלקת הגמר

גננות וגננות,

דוקטור למדעי החקלאות, פרופ. אמירוב מ.פ.

"__" _______ 2013


תקציר ………………………………………………………………………………………………….4

1. מטרות ויעדים של שליטה בדיסציפלינה………………………………………………………………………………………………………………………………4

2. מקומה של המשמעת במבנה ה-PEP HPE………………………………………………………………….4

3. דרישות לתוצאות השליטה בתוכן הדיסציפלינה "מיקרוביולוגיה"……….4

4.1. נפח המשמעת וסוגי העבודה החינוכית…………………………………………………..5



4.3. תכנית נושאית של הדיסציפלינה……………………………………………………………………….7

4.4. שיעורים מעשיים (סמינרים)…………………………………………………………………………..7

4.5. עבודת מעבדה ……………………………………………………………………………………… 7

4.6. עבודה עצמאית…………………………………………………………………………………………8

4.7. נושאים משוערים של פרויקטים (עבודות) בקורס………………………………………………………………………… .........8

5. טכנולוגיות חינוכיות………………………………………………………………………………………………9

6. תמיכה חינוכית ומתודולוגית לעבודה עצמאית של תלמידים. כלי הערכה למעקב שוטף אחר ההתקדמות, הסמכת ביניים המבוססת על תוצאות השליטה בדיסציפלינה

6.1. תמיכה חינוכית ומתודולוגית בעבודה עצמאית של תלמידים ................................... 9

6.2. כלי הערכה למעקב שוטף אחר ההתקדמות, הסמכת ביניים על בסיס תוצאות השליטה בדיסציפלינה………………………………………………………………………………………………… ………9

7. תמיכה חינוכית, מתודולוגית ומידע של הדיסציפלינה…………………………...17

8. אמצעים להבטחת פיתוח המשמעת…………………………………………………………..17

9. לוגיסטיקה של משמעת……………………………………………….17

תלמיד ………………………………………………………………………………………………………… 18

11. תיאום בין מחלקתי של נושאים קשורים של משמעת……………………….19

12. תוספות ושינויים בתכנית העבודה לשנת הלימודים 201__ / 201 __...................19

ביאור

תוכן קצר של הדיסציפלינה:במסגרת מקצוע זה נלמדים מיקרוביולוגיה כללית וחקלאית. המדור "מיקרוביולוגיה כללית" בוחן את המבנה וההרכב הכימי של תאי מיקרואורגניזמים, שיטתיותם, תכונות האנרגיה והמטבוליזם הבונה ודרכי החלפת מידע גנטי. המדור "מיקרוביולוגיה חקלאית" עוסק במיקרוביולוגיה של קרקע ושימוש מעשי במיקרואורגניזמים בתהליכים טכנולוגיים שונים בחקלאות.

מטרות ויעדים של שליטה בדיסציפלינה

מטרת השליטה בדיסציפלינה "מיקרוביולוגיה" היא גיבוש ידע על יסודות המיקרוביולוגיה הכללית והחקלאית ויכולת להשתמש בידע שנצבר לפתרון בעיות מעשיות של ייצור חקלאי.

משימות משמעת:

ללמוד את הסיסטמטיקה, המורפולוגיה, הגנטיקה והרבייה של חיידקים; מטבוליזם של מיקרואורגניזמים, השתתפות של מיקרואורגניזמים בטרנספורמציות של תרכובות שונות;

לחקור מיקרואורגניזמים בקרקע ולשלוט בשיטות לקביעת הרכבם ופעילותם;

לגבש מושגים על תפקידם של מיקרואורגניזמים בתהליך יצירת הקרקע ורבייה של פוריות הקרקע, תהליכים מיקרוביולוגיים בייצור דשנים אורגניים; על השפעת שיטות חקלאות על מיקרואורגניזמים בקרקע.

מקומה של המשמעת במבנה ה-PEP HPE

המקצוע נכלל בחלק הבסיסי של מחזור ההכשרה - B.3 מחזור מקצועי.

לימוד הדיסציפלינה כולל מחקר מקדים של קבוצות המיקרואורגניזמים החשובות ביותר – וירוסים, חיידקים ופטריות, מאפייני המפתח של ארגונם, תפקידם בתהליכים טבעיים וחשיבותם לבני אדם.

הדיסציפלינה היא יסודית ללימוד הדיסציפלינות הבאות: פיזיולוגיה וביוכימיה של הצמח, חקלאות, אגרוכימיה, גידול צמחים.

3. דרישות לתוצאות השליטה בתוכן הדיסציפלינה

"מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה"

תהליך לימוד הדיסציפלינה מכוון היווצרות מרכיבים של הכישורים הבאיםבהתאם לסטנדרטים החינוכיים של המדינה הפדרלית של השכלה מקצועית גבוהה וה-BEP בתחום ההכשרה הזה:

א) על הבוגר להיות בעל הכישורים המקצועיים הבאים:

PC-4 - נכונות להשתמש בטכנולוגיות מיקרוביולוגיות בפרקטיקה של ייצור ועיבוד של מוצרים חקלאיים.

כתוצאה משליטה בדיסציפלינה, על התלמיד:

דע: הביולוגיה של מיקרואורגניזמים, הפיכת תרכובות וחומרים שונים על ידי מיקרואורגניזמים (PC-4).

להיות מסוגל: להשתמש בטכנולוגיות מיקרוביולוגיות בפרקטיקה של ייצור ועיבוד של מוצרים חקלאיים, להעריך את איכות התוצרת החקלאית, תוך התחשבות באינדיקטורים ביוכימיים ולקבוע את שיטת האחסון והעיבוד שלה, להצדיק את הטכנולוגיה של מזון גס ועסיסי (PC -4).

משלי (בעל כישורים): שיטות לניתוח מעבדה של קרקעות, צמחים ומוצרי גידולים (PC-4).

נפח משמעת וסוגי עבודה חינוכית

סמסטר - 3. צורת הסמכה ביניים - בחינה.

ללמידה מרחוק: סמסטר - 5. צורת הסמכה ביניים - בחינה.

עוצמת העבודה הכוללת של הדיסציפלינה היא 3 נ"ז 108 שעות.

סוג עבודת הלימוד סך הכל חינוך במשרה מלאה למידה מרחוק*
חלוקה לפי סמסטר חלוקה לפי סמסטר
פעילויות בכיתה (סה"כ)
לְרַבּוֹת: - - -
הרצאות
תרגילים מעשיים (PZ), סמינרים (C)
עבודת מעבדה (LR)
עבודה עצמאית
לְרַבּוֹת: - - -
תַקצִיר -
הכנה עצמית (לימוד חלקים עצמאי, לימוד וחזרה על חומר הרצאה, חומר של ספרי לימוד ומדריכים, הכנה לעבודת מעבדה וקולוקיום).
הכנה לבחינה
סה"כ שעת תפוקת עבודה. אַשׁרַאי
מס' עמ' / עמ' שם מדור המשמעת תוכן המדור קודי יכולת
מיקרוביולוגיה כללית סיסטמטיקה, מורפולוגיה ורבייה של חיידקים. PC-4
גנטיקה ובחירת מיקרואורגניזמים
מיקרואורגניזמים והסביבה
פיזיולוגיה, מטבוליזם ואנרגיה במיקרואורגניזמים
טרנספורמציה של תרכובות פחמן על ידי מיקרואורגניזמים. תהליכי תסיסה וחמצון בסיסיים
השתתפות של מיקרואורגניזמים במחזור של חנקן, גופרית, זרחן, ברזל
מיקרוביולוגיה חקלאית מיקרוביולוגיה של קרקע. השפעת שיטות חקלאות על מיקרואורגניזמים בקרקע PC-4
הקשר בין מיקרואורגניזמים בקרקע לצמחים
מיקרוביולוגיה של הזנה

מיקרוביולוגיה כללית»

"סיסטמטיקה, מורפולוגיה ורבייה של חיידקים".אובייקטים של מיקרוביולוגיה, מקומה ותפקידה של המיקרוביולוגיה במערכת מדעי הביולוגיה, תפקידם של מיקרואורגניזמים בטבע ובחיי האדם.

מידע כללי על הסיסטמטיקה והמינוח של פרוקריוטים. עקרונות של סיסטמטיקה נומרולוגית ופילוגנטית.

מיקרואורגניזמים שאין להם מבנה תאי. סוגים מורפולוגיים של חיידקים. מבנה אולטרה של תא חיידקי. מחלוקות ויצירת נבגים. צמיחה ורבייה של חיידקים.

"גנטיקה ובחירת מיקרואורגניזמים". מנגנוני שינוי ומוטציה בחיידקים, מנגנוני טרנספורמציה, התמרה וצימוד. הנדסה גנטית במיקרוביולוגיה.

"מיקרואורגניזמים והסביבה".השפעת גורמים סביבתיים אביוטיים וביוטיים על מיקרואורגניזמים. קבוצות פיזיולוגיות של מיקרואורגניזמים ביחס לגורמים סביבתיים. השפעת טמפרטורה, pH, זמינות מים, קרינה וכו' על פעילות מיקרואורגניזמים.

"פיזיולוגיה, מטבוליזם ואנרגיה במיקרואורגניזמים". תזונה של חיידקים. מנגנוני הובלה על פני הממברנה הציטופלזמית. צרכים תזונתיים. סוגי מזון. אנזימים ומטבוליזם.

השגת אנרגיה על ידי מיקרואורגניזמים. תפקידו של ATP בהצטברות והעברת אנרגיה. סוגי תהליכי אנרגיה. תְסִיסָה. נשימה אירובית. נשימה אנאירובית.

"המרה של תרכובות פחמן על ידי מיקרואורגניזמים. תהליכי תסיסה וחמצון בסיסיים.מחזור של פחמן וחמצן בביוספרה. המשמעות של שני תהליכים קוסמיים - פוטוסינתזה ומינרליזציה של חומרים אורגניים על ידי מיקרואורגניזמים. הטמעת CO 2 על ידי מיקרואורגניזמים. פוטוסינתזה וכימוסינתזה. תהליכי מינרליזציה של תרכובות אורגניות ותפקידן של קבוצות שונות של מיקרואורגניזמים.

תסיסה אלכוהולית. הסוכנים הסיבתיים של תסיסה אלכוהולית ותכונותיהם. הכימיה של התהליך. אפקט פסטר. תפקידה של התסיסה האלכוהולית בטבע ובחיי האדם.

תסיסה של חומצת חלב והגורמים הגורמים לה. תכונות של חיידקי חומצת חלב. תסיסה הומופרמנטטיבית, הטרופרמנטטיבית וביפידית.

סוגי תסיסה הנגרמת על ידי קלוסטרידיה. תסיסה בוטירית, תכונות של פתוגנים, חשיבות בטבע, בחקלאות ובתעשייה.

פירוק חומרי פקטין ותפקידו בעיבוד ראשוני של צמחי סיבי באסט. טרנספורמציה מיקרוביאלית של תאית. פתוגנים, כימיה, משמעות.

"ההשתתפות של מיקרואורגניזמים במחזור של חנקן, גופרית, זרחן, ברזל". השתתפות של מיקרואורגניזמים בשלבים שונים של מחזור החנקן. השתתפות של מיקרואורגניזמים במחזור הגופרית. טרנספורמציה של תרכובות זרחן אורגניות על ידי מיקרואורגניזמים. תפקידם של מיקרואורגניזמים בהמרה של תרכובות מינרלים בלתי נגישות של זרחן למסיסות, הזמינות לצמחים. תפקידם של מיקרואורגניזמים בהפיכת תרכובות ברזל.

מיקרוביולוגיה חקלאית»

מיקרוביולוגיה של קרקע. השפעת שיטות חקלאות על מיקרואורגניזמים בקרקע".מיקרואורגניזמים בקרקע. שיטות לקביעת הרכבם ופעילותם. תפקידם של מיקרואורגניזמים ביצירת קרקע ובפוריות. מפקדים מיקרוביאליים של סוגים שונים של קרקעות. השפעת שיטות חקלאות על מיקרואורגניזמים בקרקע.

« הקשר בין מיקרואורגניזמים בקרקע לצמחים.מיקרואורגניזמים של אזור השורשים והשפעתם על צמחים. סימביוזה של מיקרואורגניזמים וצמחים. לשתול מיקוריזה. מיקרופלורה אפיפטית. תפקידם של מיקרואורגניזמים אפיפיטיים באחסון יבולים. התפתחות פטריות רעילות בצמחים.

« דשני קרקע מיקרוביולוגיים ומוצרים להגנת הצומח". מוצרים ביולוגיים המגבירים את פוריות הקרקע ומשפרים את הצמיחה וההתפתחות של צמחים. שיטות להכנה ושימוש בדשנים חיידקיים המבוססים על קיבוע חנקן, מגייס פוספט וחיידקים נוספים.

השימוש במיקרואורגניזמים ובמטבוליטים שלהם להגנה על צמחים מפני פתוגנים ומזיקי חרקים.

« מיקרוביולוגיה של הזנה". השימוש בתסיסה של חומצת חלב בייצור מזון. תחמיץ וחציר. להאכיל שמרים. יישום שיטות המרה ביולוגית בחקלאות.

4.3. תוכנית נושאית של משמעת

שאלות לקראת הבחינה

לפי משמעת "מיקרוביולוגיה חקלאית"

לסטודנטים להנדסה

התמחויות 1-74 02 01 אגרונומיה

1. מיקרוביולוגיה כמדע ביולוגי. נושא ושיטות מחקר.

2. היסטוריה של התפתחות המיקרוביולוגיה. תקופת התפתחות מורפולוגית, פיזיולוגית, ביוכימית, אקולוגית וגנטית.

3. המשימות העיקריות וכיווני הפיתוח של המיקרוביולוגיה בשלב הנוכחי.

4. תפוצה ותפקיד של מיקרואורגניזמים בטבע.

5. מיקרואורגניזמים פרוקריוטיים ואוקריוטיים, הארגון התאי שלהם וההבדלים העיקריים.

6. הצורות העיקריות של החיידקים וגדלים שלהם.

7. סכמה כללית של מבנה תא חיידקי.

8. מבנים חיצוניים של תא חיידקי (קפסולה, תולדות). תנועה של חיידקים.

9. מבנה, הרכב כימי ותפקודי קליפת החיידק. חיידקים גראם חיוביים וגרם שליליים, צורות L.

10. מבנה ותפקודים של הממברנה הציטופלזמית. מזוזומים.

11. ציטופלזמה ומבניה (נוקלואיד, ריבוזומים, תכלילים).

12. אנדוספורות: היווצרות, מבנה ותכונות. צורות מנוחה אחרות.

13. מיקום נבגים בתא. נביטה של ​​נבגים.

14. שיטות רבייה של פרוקריוטים. גידול מסת תאים של מיקרואורגניזמים על חומרי הזנה.

15. עקרונות טקסונומיה ומינוח של מיקרואורגניזמים, קטגוריות טקסונומיות. הרעיון של זן ושיבוט.

16. שיטתיות לפי ד' ברגי. קריטריונים לסיווג.

17. מאפיינים כלליים של מחלקה 1 - Gracilicutes. חיידקים, חיידקים בעלי פוטוסינתזה מסוג אנוקסי וחמצן.

18. מאפיינים כלליים של מחלקה 2 - Firmicutes. פירמיבקטריה וטלובקטריה.

19. מאפיינים כלליים של מחלקה 3 - טנריקטים. מיקופלזמות.

20. מאפיינים כלליים של מחלקה 4 - Mendosicutes. Archaebacteria.

21. Actinomycetes, מיקומם השיטתי, המבנה והרבייה שלהם. הערך של אקטינומיציטים בתהליך יצירת הקרקע.

22. פטריות מיקרוסקופיות: mucor, penicillium, aspergillus. שמרים.

23. שימוש מעשי בתבניות ושמרים.

24. וירוסים: מבנה, מאפיינים, סיווג. וירואידים ופריון.

25. מבנה ורבייה של בקטריופאג'ים. פאג'ים ארסיים ומתונים.

26. גורמים תורשתיים של חיידקים. נוקלואיד ופלסמידים.

27. שונות מוטציונית ורקומבינטיבית בפרוקריוטים.

28. טרנספורמציה, צימוד והתמרה כמקורות לשונות תורשתית.

29. שימוש מעשי בהנדסה גנטית במיקרוביולוגיה.

30. שיטות תזונה וצריכת חומרי הזנה לתא.

31. הרכב כימי וצרכים תזונתיים של מיקרואורגניזמים.

32. סוגי התזונה העיקריים של מיקרואורגניזמים ביחס למקורות אנרגיה, תורם מימן, מקור פחמן.

33. מקורות חנקן וויטמינים במיקרואורגניזמים. הטמעה של יסודות אפר.

34. אמצעי תזונה לגידול מיקרואורגניזמים. סיווג לפי עקביות, לפי מטרה, לפי מוצא.

35. מושג המטבוליזם: אנבוליזם וקטבוליזם.

36. הדרכים העיקריות להשגת אנרגיה על ידי מיקרואורגניזמים: נשימה אירובית, חמצון לא שלם, נשימה אנאירובית, תסיסה.

37. השפעה על מיקרואורגניזמים של לחות וריכוז תמיסות. אורגניזמים אוסמופילים והלופילים.

38. היחס בין מיקרואורגניזמים לטמפרטורה. שיטות עיקור תרמי.

39. השפעה על אורגניזמים של אור, קרינה, לחץ, אולטרסאונד, חשמל, זעזועים מכניים.

40. היחס בין מיקרואורגניזמים לחמצן.

41. השפעת החומציות של הסביבה על התפתחות חיידקים.

42. פעולתם של חומרים רעילים מבחינה כימית על מיקרואורגניזמים. חיטוי וחיטוי.

44. אנטיביוטיקה ממקור מיקרוביאלי ובעלי חיים, phytoncides.

45. יסודות תיאורטיים של שיטות אחסון, עיבוד ושימור מוצרי מזון.

46. ​​מחזור הפחמן בטבע ותפקידם של מיקרואורגניזמים.

47. תסיסה של אלכוהול וגליצרין. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

48. תסיסה של חומצת חלב: הומופרמנטטיבית והטרופרמנטטיבית.

49. פתוגנים, מצבים, כימיה ומשמעות.

50. תסיסה של חומצה פרופיונית. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

51. תסיסה בוטירית ואציטון-בוטיל. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

52. פירוק חומרי פקטין. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות. אונה ורודה של פשתן.

53. פירוק עמילן. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

54. השגת חומצות אצטית ולימון. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

55. חמצון שומנים על ידי מיקרואורגניזמים. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

56. סכמה כללית של מחזור החנקן בטבע.

57. אממוניפיקציה של חלבונים. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

58. אי מוביליזציה של חנקן בקרקע. השפעת תהליך זה על תזונת החנקן של צמחים.

59. ניטריפיקציה. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

60. דניטריפיקציה: ישירה ועקיפה. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

61. קיבוע ביולוגי של חנקן מולקולרי. המהות והכימיה שלו.

62. מיקרואורגניזמים מקובעים חנקן חיים חופשיים: קלוסטרידיוםפסטוריום,אזוטובקטר,ביירינסקיה,דרקסיה,אזומונה, ציאנובקטריה.

63. קיבוע חנקן סימביוטי בקטניות ולא קטניות. מאפיינים של הסוג Rhizobiumו פרנקיה. תנאים אופטימליים לקיבוע חנקן. תכשירים חיידקיים.

64. קיבוע חנקן אסוציאטיבי בריזוספרה ובפילוספירה. מאפיין אזוספירילום,פסאודומונס,קלבסילה,Flavobacteriumוהשימוש בהם.

65. מחזור של גופרית בטבע: מינרליזציה, גופרית והסרת גופרית. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

66. מחזור של זרחן בטבע. מינרליזציה של זרחן אורגני וניוד של פוספטים.

67. מחזור הברזל בטבע. פתוגנים, תנאים, כימיה ומשמעות.

68. אדמה כבית גידול למיקרואורגניזמים.

69. השתתפות מיקרואורגניזמים בתהליך יצירת הקרקע.

70. שיטות לקביעת הרכב ופעילות של מיקרואורגניזמים בקרקע. שיטת הרבייה והזריעה על חומרי הזנה צפופים, שיטת הספירה הישירה.

71. מיקרופלורה של סוגים שונים של קרקעות. מיקרואורגניזמים-אינדיקטורים.

72. השפעת עיבוד אדמה, דשנים וחומרי הדברה על פעילות והרכב המינים של מיקרופלורה בקרקע.

73. שימוש בתכשירים מיקרוביאליים בהדברת מזיקים ומחלות של גידולים חקלאיים.

74. מיקרופלורה של rhizoplane ו-rhizosphere. מיקוריזה. תפקיד בחיי הצומח.

75. מיקרופלורה של הפילוספירה, הרכבה ותפקידה בחיי הצומח. מיקרופלורה של דגנים ושינויים בה בתנאי אחסון שונים.

76. תהליכים מיקרוביולוגיים במהלך ייבוש חציר ותחמיץ.

77. אספנות הזנה. צמחים נמרצים. מחווני איכות סילו.

78. התפשטות מיקרואורגניזמים במים. שיטות טיפול במים ושימוש במיקרואורגניזמים.

79. הרכב כמותי ואיכותי של מיקרופלורה אוויר.

80. התפשטות מחלות זיהומיות דרך מים ואוויר.

81. יישום שיטות המרה ביולוגית בחקלאות.

הולקט על ידי:

פרופסור חבר במחלקה, Ph.D.S. קְפִיאָה

שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה

סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.

פורסם ב http://www.allbest.ru/

משרד החקלאות של הפדרציה הרוסית

פדרלי סטייט חינוכי

מוסד להשכלה מקצועית גבוהה

האקדמיה החקלאית של מדינת אורל

מִבְחָן

"מיקרוביולוגיה של צמחים"

הושלם על ידי: Bunkov I.A.

יקטרינבורג 2012

מבוא

5. מיקרוביולוגיה של מזון, חציר

6. תפקידם של מיקרואורגניזמים בטבע ובחקלאותהפקה

סיכום

מבוא

מיקרוביולוגיה (ממיקרו ... וביולוגיה), מדע החוקר מיקרואורגניזמים - חיידקים, מיקופלזמות, אקטינומיציטים, שמרים, פטריות מיקרוסקופיות ואצות - שיטתיות, מורפולוגיה, פיזיולוגיה, ביוכימיה, תורשה ושונות, תפוצה ותפקיד במחזור של חומרים בטבע, ערך מעשי.

מדע האורגניזמים הקטנים ביותר שאינם נראים לעין בלתי מזוינת. המיקרוביולוגיה חוקרת את מבנה המיקרובים (מורפולוגיה), הארגון הכימי שלהם ודפוסי החיים (פיזיולוגיה), שונות ותורשה (גנטיקה של מיקרואורגניזמים), יחסים עם אורגניזמים אחרים, כולל בני אדם, ותפקידם ביצירת הביוספרה. במהלך ההיסטורי התפתחות המיקרוביולוגיה כמדע התחלקה לכלל, חקלאי, וטרינרי, רפואי ותעשייתי. מיקרוביולוגיה כללית חוקרת את דפוסי החיים של חיידקים כאורגניזמים, כמו גם את תפקידם של חיידקים בשמירה על החיים על פני כדור הארץ, בפרט, השתתפותם במחזור הפחמן, החנקן, האנרגיה וכו'.

1. שלושה תחומי יישום מעשי

אז, מיקרוביולוגיה היא מדע החוקר מיקרואורגניזמים, תכונותיהם, תפוצתם ותפקידם במחזור החומרים בטבע. שלושה תחומים של יישום מעשי של ידע מיקרוביולוגי ידועים ברבים, שלושה תחומים עיקריים, שבלעדיהם אי אפשר לדמיין את החיים המודרניים. אחד התחומים הללו הוא מיקרוביולוגיה רפואית, החוקרת מיקרואורגניזמים פתוגניים ומפתחת שיטות להילחם בהם.מיקרוביולוגיה רפואית. כולל בקטריולוגיה, החוקרת חיידקים - הגורמים הגורמים למחלות זיהומיות, מיקולוגיה - קטע על פטריות פתוגניות, פרוטוזואולוגיה, שמושא המחקר שלהם הם אורגניזמים של בעלי חיים חד-תאיים פתוגניים, ולבסוף, דבש. וירולוגיה היא חקר נגיפים פתוגניים. מידע אמין על חיידקים הושג לראשונה במחצית השנייה של המאה ה-17. על ידי המדען ההולנדי א' לוונהוק, שתיאר "בעלי חיים חיים" במים, פלאק וחליטות כשהם צופים במיקרוסקופ פשוט שהגדיל עצמים פי 250-300.

אחרת היא מיקרוביולוגיה טכנית, שתחת "הגנתה" ייצור אלכוהול ומוצרי חלב (באמצעות תהליכי תסיסה), ויטמינים, אנטיביוטיקה והורמונים הנחוצים כל כך לאדם. מיקרוביולוגיה טכנית, או תעשייתית, חוקרת את התהליכים הכימיים הנגרמים על ידי חיידקים המובילים ליצירת אלכוהול, אצטון ומוצרים אחרים החשובים לבני אדם. בשנים האחרונות התפתחו רבות גם תחומי מיקרוביולוגיה טכנית כמו ייצור ויטמינים, חומצות אמינו ואנטיביוטיקה.

התחום העצמאי השלישי של מדע זה הוא מיקרוביולוגיה של הקרקע, החוקרת את השתתפותם של מיקרואורגניזמים בתהליכי קרקע על מנת לייעל את השימוש בהם בייצור חקלאי.

המיקרוביולוגיה נכנסה למעגל הדיסציפלינות המדעיות במאה ה-17: הופעתה קשורה קשר הדוק עם המצאת המיקרוסקופ. תור הזהב של המיקרוביולוגיה החל בסוף המאה ה-19, כאשר ההתפתחות התעשייתית והטכנית של החברה האנושית, יחד עם התפתחות הכימיה של הצבעים, התקדמות האופטיקה ותגליותיהם המדהימות של בקטריולוגים, יצרו מהפכן של ממש. מהפכה ברפואה ובחשיבה רפואית. ניתן לייחס את גילוי הגורמים הסיבתיים של חלק ניכר מהמחלות המדבקות של בני אדם ובעלי חיים - פתוגנים המצויים בממלכה מוזרה של מיקרואורגניזמים לקישורים נפרדים של "מהפכה" זו.

לגבי מה שמתייחס בדיוק לגלקסיה המגוונת של מיקרואורגניזמים, לכדור הנשלט על ידי המיקרוביולוגיה, לרבים לא תמיד יש מושג מדויק ומלא. עם השנים הפכה המיקרוביולוגיה לדיסציפלינה מדעית עצומה ומורכבת, והסיבה לכך אינה נעוצה באיזשהו סיבוך מלאכותי שלה, אלא בעובדה שהתגלו קבוצות של מיקרואורגניזמים שלא ניתן היה להתאים לאף מכנה משותף בודד. זה אילץ את חלוקת המיקרוביולוגיה למספר מחלקות מיוחדות.

עד כה, חמישה "מחוזות" כאלה זוהו ב"מצב" המיקרוביולוגיה. נכון, המשך הפיתוח והבידול שלה בהחלט מראים שחלוקה זו בת חמישה חברים אינה סופית. אבל להיום זה מספק אותנו די טוב. לפניכם פירוט קצר והגדרה של הקבוצות שהוזכרו.

וירולוגיה היא חקר הווירוסים.

בקטריולוגיה עוסקת בחקר חיידקים (מומחים רואים בהם את התושבים הקדומים ביותר של כדור הארץ) ואקטינומיציטים (מיקרואורגניזמים חד-תאיים הדומים בארגון לחיידקים).

מיקולוגיה היא חקר פטריות תחתונות (מיקרוסקופיות).

אלגולוגיה היא חקר אצות מיקרוסקופיות.

הפרוטוזואולוגיה מתמקדת בחקר הפשוטים ביותר - בעלי חיים חד-תאיים, העומדים במערכת הסיווג על סף עולם הצומח והחי.

פירטנו חלוקות אלה לפי הגידול בגודל המיקרואורגניזמים.

וירוסים בהשוואה לקבוצות אחרות של מיקרואורגניזמים קטנים לאין שיעור. גודלם הזניח הוא שנתן למיקרוביולוגים (בתקופת לידתה של הווירולוגיה) את ההזדמנות העיקרית להבחין בינם לבין חיידקים. גודלם של וירוסים נע בין 20 ל-300 ננומטר (ננומטר אחד שווה למיליונית המילימטר).

ב"שנות הצעירות" של הווירולוגיה, המונח "וירוס ניתן לסינון" (מלטינית וירוס - רעל) שימש להתייחס לפתוגן לא בקטריאלי של כל מחלה.

המונח המקורי הדגיש את התכונה המיוחדת של פתוגנים - היכולת לעבור דרך מסננים שאינם נותנים לחיידקים הקטנים ביותר לעבור.

מחקרים נוספים הראו כי וירוסים מייצגים קבוצה מיוחדת של גורמי זיהום ומחקרם מצריך שימוש בשיטות חדשות לחלוטין. כתוצאה מכך, צמח ענף עצמאי חדש של מיקרוביולוגיה, וירולוגיה. הקצאה זו התקבלה ללא תנאי על ידי כל המדענים. מההתחלה, הוירולוגיה נחשבה לאחות הצעירה של הבקטריולוגיה.

עם זאת, בין שני ענפי המדע הללו, או ליתר דיוק, מושאיהם, יש הבדל מהותי.

בקטריולוגים גילו זמן רב יחסית, לצד חיידקים פתוגניים, כאלה שפשוט נחוצים לחיי בני אדם, בעלי חיים וצמחים, למהלך התקין של מחזור החומרים הטבעי בטבע ותהליכים טכנולוגיים רבים בתעשיות המזון והתרופות.

2. הופעה והתפתחות של מיקרוביולוגיה

מזון ביולוגיה של מיקרואורגניזם

כמה אלפי שנים לפני הופעתה של המיקרוביולוגיה כמדע, האדם, שלא היה מודע לקיומם של מיקרואורגניזמים, השתמש בהם רבות להכנת קומיס ומוצרי חלב מותססים אחרים, לייצור יין, בירה, חומץ, להצמצם מספוא, וכן אונת פשתן. לראשונה, חיידקים ושמרים נראו על ידי א' לוונהוק, שבדק בעזרת מיקרוסקופים שהכין רובד שיניים, חליטות צמחים, בירה וכו'. היוצר של המיקרוביולוגיה כמדע היה ל. פסטר, אשר הבהיר את תפקידם של מיקרואורגניזמים בתסיסות (ייצור יין, חליטה) ובהתרחשות של מחלות בעלי חיים ובני אדם. חשיבות יוצאת דופן למאבק במחלות זיהומיות הייתה שיטת החיסונים המונעים שהציע פסטר, המבוססת על החדרת תרבויות מוחלשות של מיקרואורגניזמים פתוגניים לגוף של בעל חיים או אדם. הרבה לפני גילוי הנגיפים, פסטר הציע חיסון נגד מחלה ויראלית - כלבת. הוא גם הוכיח שבתנאים יבשתיים מודרניים בלתי אפשרי יצירת חיים ספונטנית. עבודות אלו שימשו בסיס מדעי לעיקור מכשירים וחבישות כירורגיות, הכנת שימורים, פיסטור מוצרי מזון וכו'. רעיונותיו של פסטר על תפקידם של מיקרואורגניזמים במחזור החומרים בטבע פותחו על ידי מייסד המיקרוביולוגיה הכללית ברוסיה, S.N. Vinogradsky, שגילה מיקרואורגניזמים כימואוטוטרופיים (הם סופגים פחמן דו חמצני מהאטמוספירה עקב אנרגיית החמצון של חומרים אנאורגניים; ראה כימוסינתזה), מיקרואורגניזמים מקבעים חנקן וחיידקים המפרקים תאית בתנאים אירוביים. תלמידו V. L. Omelyansky גילה חיידקים אנאירוביים שמתסיסים, כלומר מפרקים תאית בתנאים אנאירוביים, וחיידקים היוצרים מתאן. תרומה משמעותית לפיתוח המיקרוביולוגיה נתנה על ידי בית הספר ההולנדי למיקרוביולוגים, שחקר את האקולוגיה, הפיזיולוגיה והביוכימיה של קבוצות שונות של מיקרואורגניזמים (Mikrobiology Beijerinck, A. Kluiver, and K. Van Niel). תפקיד חשוב בפיתוח המיקרוביולוגיה הרפואית שייך לר' קוך, שהציע אמצעי תזונה צפופים לגידול מיקרואורגניזמים וגילה את הגורמים הגורמים לשחפת ולכולרה. פיתוח המיקרוביולוגיה והאימונולוגיה הרפואית קודמו על ידי E. Behring (גרמניה), E. Roux (צרפת), S. Kitazato (יפן), וברוסיה וברית המועצות על ידי I.I. Mechnikov, L.A. Tarasevich, D.K. זבולוטני, נ.פ. גמליה.

התפתחות המיקרוביולוגיה וצרכי ​​הפרקטיקה הביאו להפרדה של מספר מקטעים במיקרוביולוגיה לדיסציפלינות מדעיות עצמאיות. מיקרוביולוגיה כללית חוקרת את חוקי היסוד של הביולוגיה של מיקרואורגניזמים. ידע ביסודות המיקרוביולוגיה הכללית נחוץ כאשר עובדים בכל אחד מהמחלקות המיוחדות של המיקרוביולוגיה; התוכן, הגבולות והמטלות של המיקרוביולוגיה הכללית השתנו בהדרגה.

בעבר, החפצים שנחקרו על ידה כללו גם וירוסים, פרוטוזואה ממקור צמחי או בעלי חיים (פרוטוזואה), פטריות גבוהות יותר ואצות. מדריכים זרים על מיקרוביולוגיה כללית עדיין מתארים חפצים אלה.

משימת המיקרוביולוגיה הטכנית או התעשייתית כוללת לימוד ויישום של תהליכים מיקרוביולוגיים המשמשים להשגת שמרים, חלבון הזנה, שומנים, דשנים חיידקיים, וכן ייצור אנטיביוטיקה, ויטמינים, אנזימים, חומצות אמינו, נוקלאוטידים, חומצות אורגניות וכו'. , על ידי סינתזה מיקרוביולוגית. . (ראה גם תעשייה מיקרוביולוגית).

המיקרוביולוגיה החקלאית מבהירה את הרכב מיקרופלורת הקרקע, תפקידה במחזור החומרים בקרקע וכן את משמעותה על מבנה ופוריות הקרקע, השפעת העיבוד על תהליכים מיקרוביולוגיים בה והשפעת תכשירי חיידקים. על פרודוקטיביות הצמח. משימת המיקרוביולוגיה החקלאית כוללת חקר מיקרואורגניזמים הגורמים למחלות צמחים, והמאבק בהם, פיתוח שיטות מיקרוביולוגיות להדברת חרקים - מזיקים של גידולים חקלאיים. צמחים ומיני יער, כמו גם שיטות לשימור מספוא, אונת פשתן, הגנת יבול מפני קלקול הנגרם על ידי מיקרואורגניזמים.

מיקרוביולוגיה גיאולוגית חוקרת את תפקידם של מיקרואורגניזמים במחזור החומרים בטבע, בהיווצרות והשמדה של מרבצי מינרלים, ומציעה שיטות להשגת (שטיפה) מתכות (נחושת, גרמניום, אורניום ודיל) ומינרלים אחרים מעפרות עם עזרה של חיידקים.

מיקרוביולוגיה ימית חוקרת את ההרכב הכמותי והאיכותי של המיקרופלורה של מים מתוקים ומלחים ותפקידה בתהליכים הביוכימיים המתרחשים במקווי מים, מנטרת את איכות מי השתייה ומשפרת שיטות מיקרוביולוגיות לטיפול בשפכים.

משימת המיקרוביולוגיה הרפואית כוללת חקר מיקרואורגניזמים הגורמים למחלות אנושיות ופיתוח שיטות יעילות להילחם בהן. אותן שאלות לגבי בעלי חיים חקלאיים ואחרים נפתרות על ידי מיקרוביולוגיה וטרינרית.

המוזרות של המבנה והרבייה של וירוסים, כמו גם השימוש בשיטות מיוחדות למחקרם, הביאו להופעתה של הוירולוגיה כמדע עצמאי שאינו קשור למיקרוביולוגיה.

הן המיקרוביולוגיה הכללית והן הסעיפים המיוחדים שלה מתפתחים במהירות יוצאת דופן. ישנן שלוש סיבות עיקריות להתפתחות זו. ראשית, הודות להתקדמות בפיזיקה, כימיה וטכנולוגיה, המיקרוביולוגיה רכשה מספר רב של שיטות מחקר חדשות. שנית, השימוש המעשי במיקרואורגניזמים גדל בחדות. שלישית, החלו להשתמש במיקרואורגניזמים לפתרון הבעיות הביולוגיות החשובות ביותר, כגון תורשה ושונות, ביוסינתזה של תרכובות אורגניות, ויסות חילוף החומרים וכו'. פיתוח מוצלח של המיקרוביולוגיה המודרנית בלתי אפשרי ללא שילוב הרמוני של מחקר שנערך באוכלוסייה , רמות תא, אורגנואידיות ומולקולריות. . כדי להשיג מערכות ושברים נטולי תאים אנזימים המכילים מבנים תוך תאיים מסוימים, נעשה שימוש במכשירים המשמידים תאי מיקרואורגניזמים, כמו גם צנטריפוגה שיפועית, המאפשרת להשיג חלקיקי תאים בעלי מסות שונות. כדי ללמוד את המורפולוגיה והציטולוגיה של מיקרואורגניזמים, פותחו סוגים חדשים של ציוד מיקרוסקופי. בברית המועצות הומצאה השיטה של ​​מיקרוסקופיה נימית, שאפשרה לגלות עולם חדש, שלא ניתן לצפייה בעבר, של מיקרואורגניזמים עם מורפולוגיה ופיזיולוגיה מוזרים.

כדי לחקור את חילוף החומרים וההרכב הכימי של מיקרואורגניזמים, שיטות שונות של כרומטוגרפיה, ספקטרומטריית מסה, שיטת אינדיקטורים איזוטופים, אלקטרופורזה ושיטות פיסיקליות ופיזיקוכימיות אחרות הפכו נפוצות. תכשירים טהורים של אנזימים משמשים גם לאיתור תרכובות אורגניות. שיטות חדשות לבידוד וטיהור כימי של תוצרי פסולת של מיקרואורגניזמים (ספיחה וכרומטוגרפיה על שרפים לחילופי יונים, כמו גם שיטות אימונוכימיות המבוססות על ספיחה ספציפית של מוצר מסוים, כגון אנזים, על ידי נוגדנים מהחי שנוצרו לאחר הכנסתו של זה. החומר) הוצעו. השילוב של שיטות מחקר ציטולוגיות וביוכימיות הוביל להופעתה של מורפולוגיה תפקודית של מיקרואורגניזמים. בעזרת מיקרוסקופ אלקטרוני, ניתן היה לחקור את המאפיינים העדינים של מבנה הקרומים והריבוזומים הציטופלזמיים, הרכבם ותפקודיהם (למשל, תפקידם של ממברנות ציטופלזמיות בתהליכי הובלה של חומרים שונים או השתתפותם של ריבוזומים בביוסינתזה של חלבון).

המעבדות הועשרו בתסיסים בעלי יכולות ועיצובים שונים. גידול מתמשך של מיקרואורגניזמים, המבוסס על זרימה מתמדת של מדיום מזין טרי ויציאת תרבית נוזלית, הפך לנפוץ. הוכח כי יחד עם רביית התאים (גידול תרבות), מתפתחת תרבית, כלומר שינויים הקשורים לגיל בתאים המרכיבים את התרבית, המלווים בשינוי בפיזיולוגיה שלהם (תאים צעירים, אפילו מתרבים באופן אינטנסיבי, אינם מסוגלים לסנתז מוצרי פסולת רבים, למשל, אצטון, בוטנול, אנטיביוטיקה המיוצרים על ידי תרבויות ישנות יותר). שיטות מודרניות לחקר הפיזיולוגיה והביוכימיה של מיקרואורגניזמים אפשרו לפענח את המאפיינים של חילוף החומרים האנרגטי שלהם, את המסלולים לביוסינתזה של חומצות אמינו, חלבונים רבים, אנטיביוטיקה, שומנים מסוימים, הורמונים ותרכובות אחרות, וגם לקבוע עקרונות ויסות חילוף החומרים במיקרואורגניזמים.

3. חיבור של מיקרוביולוגיה עם מדעים אחרים

מיקרוביולוגיה קשורה במידה מסוימת למדעים אחרים: מורפולוגיה וטקסונומיה של צמחים ובעלי חיים נמוכים יותר (מיקולוגיה, אלגולוגיה, פרוטיסטולוגיה), פיזיולוגיה של צמחים, ביוכימיה, ביופיסיקה, גנטיקה, תיאוריה אבולוציונית, ביולוגיה מולקולרית, כימיה אורגנית, אגרוכימיה, מדעי הקרקע, ביוגיאוכימיה. , הידרוביולוגיה, טכנולוגיה כימית ומיקרוביולוגית וכו'. מיקרואורגניזמים הם אובייקטי מחקר מועדפים בפתרון בעיות כלליות של ביוכימיה וגנטיקה (ראה גנטיקה של מיקרואורגניזמים, גנטיקה מולקולרית). אז בעזרת מוטנטים שאיבדו את היכולת לבצע את אחד משלבי הביוסינתזה של כל חומר, המנגנונים ליצירת תרכובות טבעיות רבות (לדוגמה, חומצות האמינו ליזין, ארגינין וכו') היו. מְפוּענָח. חקר המנגנון של קיבוע חנקן מולקולרי להתרבותו בקנה מידה תעשייתי מכוון לחיפוש אחר זרזים דומים לאלו שבתנאים קלים מבצעים קיבוע חנקן בתאי חיידקים. קיימת תחרות מתמדת בין מיקרוביולוגיה לכימיה בבחירת המסלולים החסכוניים ביותר לסינתזה של חומרים אורגניים שונים. מספר חומרים שהושגו בעבר מבחינה מיקרוביולוגית מיוצרים כיום על בסיס סינתזה כימית גרידא (אלכוהול אתיל ובוטיל, אצטון, מתיונין, האנטיביוטיקה כלורפניקול וכו'). סינתזות מסוימות מתבצעות הן מבחינה כימית והן מבחינה מיקרוביולוגית (ויטמין B2, ליזין וכו'). במספר תעשיות משולבות שיטות מיקרוביולוגיות וכימיות (פניצילין, הורמונים סטרואידים, ויטמין C ועוד). לבסוף, ישנם מוצרים ותכשירים שעד כה ניתן להשיג רק בסינתזה מיקרוביולוגית (אנטיביוטיקה רבות בעלות מבנה מורכב, אנזימים, שומנים, חלבון מזון וכו').

4. חשיבות מעשית של מיקרוביולוגיה

בהשתתפות פעילה במחזור החומרים בטבע, מיקרואורגניזמים ממלאים תפקיד חשוב בפוריות הקרקע, בפרודוקטיביות של גופי מים, בהיווצרות ובהרס של מרבצי מינרלים. חשובה במיוחד היכולת של מיקרואורגניזמים למינרליזציה של שאריות אורגניות של בעלי חיים וצמחים. השימוש ההולך וגובר במיקרואורגניזמים בפועל הביא להופעתה של התעשייה המיקרוביולוגית ולהרחבה משמעותית של המחקר המיקרוביולוגי בענפי התעשייה והחקלאות השונים. בעבר, המיקרוביולוגיה הטכנית חקרה בעיקר תסיסות שונות, ומיקרואורגניזמים שימשו בעיקר בתעשיית המזון. תחומים חדשים של מיקרוביולוגיה טכנית מתפתחים גם הם במהירות, הדורשים מכשור שונה לתהליכים מיקרוביולוגיים. גידול המיקרואורגניזמים החל להתבצע בתסיסים סגורים בעלי קיבולת גדולה, שופרו שיטות להפרדת תאים של מיקרואורגניזמים מהנוזל התרבותי, בידוד מהאחרון וטיהור כימי של התוצרים המטבוליים שלהם. אחד הראשונים קם ופיתח את ייצור האנטיביוטיקה. חומצות אמינו (ליזין, חומצה גלוטמית, טריפטופן וכו'), אנזימים, ויטמינים ושמרי מספוא מתקבלים בקנה מידה גדול מבחינה מיקרוביולוגית מחומרי גלם שאינם מזון (ליקרים סולפיטים, הידרוליזטים של עץ, כבול ופסולת צמחית חקלאית, פחמימנים נפט, וגז טבעי, שפכים פנולים או עמילניים וכו'). ייצור מיקרוביולוגי של פוליסכרידים מתבצע ומתבצע שליטה ביוסינתזה תעשייתית של שומנים. השימוש במיקרואורגניזמים בחקלאות גדל באופן דרמטי. הייצור של דשנים חיידקיים גדל, בעיקר ניטרגין, המוכן מתרביות של חיידקי גושים המקבעים חנקן בתנאים של סימביוזה עם צמחי קטניות ומשמש להדבקה של זרעים של גידולי קטניות. כיוון חדש של הדף - x. מיקרוביולוגיה קשורה לשיטות מיקרוביולוגיות של מאבק בחרקים והזחלים שלהם - מזיקים של עמוד - x. צמחים ויערות. נמצאו חיידקים ופטריות שהורגים את המזיקים הללו באמצעות הרעלים שלהם, והצליחה לשלוט בייצור התרופות המתאימות. תאים יבשים של חיידקי חומצת חלב משמשים לטיפול במחלות מעיים של בני אדם ועמוד - x. חיות.

החלוקה של מיקרואורגניזמים שימושיים ומזיקים מותנית, כי. הערכת תוצאות פעילותם תלויה בתנאים שבהם היא באה לידי ביטוי. לפיכך, פירוק תאית על ידי מיקרואורגניזמים חשוב ושימושי בשאריות צמחים או בעיכול מזון במערכת העיכול (בעלי חיים ובני אדם אינם מסוגלים לספוג תאית ללא הידרוליזה מקדימה על ידי האנזים הצלולאז המיקרוביאלי). במקביל, מיקרואורגניזמים מתפרקים תאית הורסים רשתות דיג, חבלים, קרטון, נייר, ספרים, בדי כותנה וכו'. כדי להשיג חלבון, מיקרואורגניזמים גדלים על פחמימנים של נפט או גז טבעי. במקביל, כמויות גדולות של נפט ומוצרי עיבודו מפורקים על ידי מיקרואורגניזמים בשדות נפט או במהלך אחסונם. אפילו מיקרואורגניזמים פתוגניים לא יכולים להיות מסווגים כמזיקים לחלוטין, כי. מכינים מהם חיסונים שמגנים על בעלי חיים או בני אדם מפני מחלות. קלקול על ידי מיקרואורגניזמים של חומרי גלם צמחיים ובעלי חיים, מוצרי מזון, חומרי בניין ותעשייתיים ומוצרים הוביל לפיתוח שיטות שונות להגנתם (טמפרטורה נמוכה, ייבוש, עיקור, שימורים, הוספת אנטיביוטיקה וחומרים משמרים, החמצה ועוד). במקרים אחרים, יש צורך להאיץ את הפירוק של כימיקלים מסוימים, כמו חומרי הדברה, באדמה. תפקידם של מיקרואורגניזמים בטיפול בשפכים (מינרליזציה של חומרים הכלולים בשפכים) רב.

5. מיקרוביולוגיה של מזון, חציר

חציר רגיל עשוי מדשאים חתוכים בעלי תכולת לחות של 70-80% ומכילים כמות גדולה של מים חופשיים. מיקרואורגניזמים משתמשים במים אלה להתפתחותם. במהלך תהליך הייבוש, מים חופשיים מתאדים ונשארים קשורים, אשר אינם נגישים למיקרואורגניזמים.

בתכולת לחות של חציר של 12-17% נעצרים תהליכים מיקרוביולוגיים, מה שעוצר את הרס הצמחים המיובשים. לאחר הייבוש נותרים בחציר מספר רב של אפיפיטים הנמצאים במצב אנביוטי, שכן אין תנאים להתרבותם בסביבה כזו. כאשר מים נכנסים לתוך הערימה או הערימה, הפעילות של מיקרואורגניזמים מתחילה להתעצם. התהליך מאופיין בעליית טמפרטורה ל-40-50 מעלות ומעלה.

במקרה זה, מתרחש מוות של מזופילים, ופעילותם של מיקרואורגניזמים מתחילה להתעצם. לאחר 4-5 ימים, הטמפרטורה עולה ל-70-80 מעלות, מתרחשת חריכה, הצמחים הופכים תחילה לחומים ולאחר מכן שחורים. ב-90 מעלות, מיקרואורגניזמים מפסיקים את פעילותם. חציר חום מוכן באופן הבא: דשא מכוסח ויבש היטב מקופל לערימות קטנות, ואז לערימות, ערימות. מכיוון שמסת הצמח עדיין מכילה מים חופשיים, מיקרואורגניזמים מתחילים להתרבות, חום משתחרר, מה שתורם לייבוש הסופי של הצמחים.

סנאז' - שיטה לשימור עשבי תיבול מיובשים, בעיקר קטניות, שנקטפו בתחילת ניצנים. עשבים מכוסים, מונחים בגלילים. יממה לאחר מכן, הדשא, מיובש עד 50-55% לחות, נאסף, נמעך ומועמס למחסני מזון מבודדים היטב.

בתעלות, מסת הצמח נדחסת, מבודדת בסרט פלסטיק, שעליו מניחים קש, נסורת ולאחר מכן אדמה. חציר הוא גוש צמחי ירוק עם לחות נמוכה, נשמר בהשפעת יובש פיזיולוגי ותהליכים ביוכימיים הנגרמים על ידי מיקרואורגניזמים, כאשר הוא נמצא במתקני אחסון מזון המבודדים מחמצן אטמוספרי. מספר חומצת החלב והחיידקים הנרקבים בחציר קטן פי 4-5 מאשר בתחמיץ.

המספר המרבי של מיקרואורגניזמים נוצר ביום ה-15. קצב הזרימה של תהליכים מיקרוביולוגיים קשור להיווצרות חומצות אורגניות. פחמימות משמשות כחומר אנרגיה לבעלי חיים ולמיקרואורגניזמים. מיקרואורגניזמים ממירים פחמימות מסיסות לחומצות אורגניות ובכך מדללים את המזון.

בחציר, כתוצאה מהידרוליזה של פוליסכרידים, כמות הסוכר עולה. לחץ אוסמוטי מוגבר בעיקר מעכב את צמיחתם של חיידקים בוטיריים, ולאחר מכן חומצת חלב וריקבון. זה יוצר תנאים נוחים להתפתחות חיידקי חומצת חלב. זה מוריד את ה-pH שביחד עם הלחץ מונע התפתחות של חיידקי חומצה בוטירית ולכן אין חומצה בוטירית בתחמיץ. שמירת מזון היא שיטה מיקרוביולוגית להכנת מזון להאכלה.

שמרים מעשירים את המזון לא רק בחלבון, אלא גם בוויטמינים ואנזימים. למטרות כלכליות גידלו גזעי תרבות של שמרים: בירה, אופה, מספוא. שמרים מכילים 48-52% חלבונים, 13-16 פחמימות, 2-3 שומנים, 22-40 BEV, 6-10% אפר, חומצות אמינו רבות.

שמרים דורשים חמצן לצמיחתם והתפתחותם, טמפרטורה של 25-30 מעלות, תהליך השמרים נמשך 9-12 שעות. שמרים משגשגים על מזונות שמקורם בצמחים העשירים בפחמימות. אין לשמר מזון ממקור מן החי, מכיוון שמיקרואורגניזמים מרקיבים מתפתחים במהירות על מדיה כזו.

שמרים מתבצעת בחדר יבש, מואר ומרווח. 3 דרכים: מהביל, ללא אדים, התחלה. ספוגי: מכינים בצק - שמרים דחוסים מדוללים 1% מערבבים עם מזון (חמישי), 6 שעות כל 20 דקות מערבבים, לאחר מכן מוסיפים את שאר האוכל, מכפילים את כמות המים ומערבבים שוב.

משאירים את התערובת ל-3 שעות נוספות, שבמהלכן, תוך ערבוב מדי פעם, נוצרים שמרים. השיטה הבטוחה מבוססת על השמרים של כל מסת המזון בבת אחת. קח 1% שמרים דחוסים, מדללים במים חמימים, מערבבים עם אוכל ומכפילים את כמות המים. במשך 8-10 שעות מערבבים את התערובת כל 30 דקות.

שיטת הסטרטר משמשת כשיש מעט שמרים. מכינים את המתנע: 0.5 ק"ג שמרים סחוטים מופצים בכמות קטנה של הזנת פחמימות מתסיסה היטב בטמפרטורה של 30 מעלות למשך 5 שעות. לאחר מכן, מטילים את המזון, מרימים אותו במים רותחים ושומרים אותו בטמפרטורה של לפחות 60 מעלות למשך 5-6 שעות. אותה כמות של מים וחצי מהמחמצת מתווספים למזון המתכת. מערבבים, מכסים ומניחים ל-6 שעות במקום חמים.

החלק השני של הסטרטר מתווסף לחלק חדש של הזנה מאלטת וזה נעשה 5-10 פעמים, ולאחר מכן מכינים סטרטר ראשוני חדש.

6. תפקידם של מיקרואורגניזמים בטבע ובייצור חקלאי

התפוצה הרחבה של מיקרואורגניזמים מעידה על תפקידם העצום בטבע. בהשתתפותם מתרחש פירוק של חומרים אורגניים שונים בקרקעות ובגופי מים, הם קובעים את מחזור החומרים והאנרגיה בטבע; פוריות הקרקע, היווצרות פחם, שמן ומינרלים רבים אחרים תלויים בפעילותם. מיקרואורגניזמים מעורבים בלייית סלעים ותהליכים טבעיים אחרים. עם ההשתתפות הפעילה והרחבה ביותר של מיקרואורגניזמים בטבע, בעיקר באדמה ובהידרוספירה, מתבצעים כל הזמן שני תהליכים הפוכים: סינתזה של תרכובות אורגניות מורכבות מחומרים מינרליים, ולהפך, פירוק של חומרים אורגניים למינרלים. אחדותם של תהליכים מנוגדים אלה עומדת בבסיס התפקיד הביולוגי של מיקרואורגניזמים במחזור החומרים בטבע.

בין התהליכים השונים של טרנספורמציה של חומרים בטבע, בהם מיקרואורגניזמים נוטלים חלק פעיל, למחזור של חנקן, פחמן, זרחן, גופרית, ברזל יש חשיבות עליונה למימוש חיי הצמחים, החיות והאדם על פני כדור הארץ. מיקרואורגניזמים רבים משמשים בייצור תעשייתי וחקלאי. כך, אפייה, ייצור מוצרי חלב מותססים, ייצור יין, ייצור ויטמינים, אנזימים, חלבוני מזון ומזון, חומצות אורגניות וחומרים רבים המשמשים בחקלאות, בתעשייה וברפואה מבוססים על פעילותם של מיקרואורגניזמים שונים.

השימוש במיקרואורגניזמים בייצור יבולים וגידול בעלי חיים חשוב במיוחד. בהם תלויים העשרת הקרקע בחנקן, הדברת מזיקים של גידולים חקלאיים בעזרת תכשירים מיקרוביאליים, הכנה ואחסון נכון של מזון, יצירת חלבון הזנה, אנטיביוטיקה וחומרים מיקרוביאליים להזנה לבעלי חיים. למיקרואורגניזמים יש השפעה חיובית על תהליכי הפירוק של חומרים ממקור לא טבעי - קסנוביוטיקה, מסונתזת באופן מלאכותי, נופלת לתוך קרקעות וגופי מים ומזהמת אותם.

לצד מיקרואורגניזמים מועילים, ישנה קבוצה גדולה של מה שנקרא גורמי מחלות, או פתוגניים, הגורמים למחלות שונות של בעלי חיים, צמחים, חרקים ובני אדם חקלאיים. חלק מהמיקרואורגניזמים גורמים נזק למוצרים חקלאיים, מביאים לדלדול הקרקע בחנקן, גורמים לזיהום מקווי מים ולהצטברות של חומרים רעילים (למשל, רעלים מיקרוביאליים). כתוצאה מפעילותם החיונית מתעוררות מגיפות של מחלות מדבקות של בני אדם ובעלי חיים, המשפיעות על התפתחות הכלכלה וכוחות הייצור של החברה. הנתונים המדעיים העדכניים לא רק הרחיבו משמעותית את ההבנה של מיקרואורגניזמים בקרקע והתהליכים שהם גורמים בסביבה, אלא גם אפשרו ליצור תעשיות חדשות בתעשייה ובייצור חקלאי.

כך למשל התגלתה אנטיביוטיקה המופרשת על ידי מיקרואורגניזמים בקרקע, והוכחה אפשרות השימוש בהן לטיפול בבני אדם, בעלי חיים וצמחים וכן לאחסון מוצרים חקלאיים. התגלתה יכולתם של מיקרואורגניזמים בקרקע ליצור חומרים פעילים ביולוגית: ויטמינים, חומצות אמינו, ממריצים לצמיחת צמחים - חומרי צמיחה וכו'. נמצאו דרכים להשתמש בחלבון של מיקרואורגניזמים להאכלת חיות משק. זוהו תכשירים מיקרוביאליים המשפרים את זרימת החנקן לאדמה מהאוויר. גילוי שיטות חדשות להשגת צורות שעברו שינוי תורשתי של מיקרואורגניזמים מועילים איפשר להשתמש במיקרואורגניזמים באופן נרחב יותר בייצור חקלאי ותעשייתי, כמו גם ברפואה.

ההתפתחות של הנדסה גנטית או גנטית מבטיחה במיוחד. הישגיה הבטיחו את התפתחות הביוטכנולוגיה, הופעתם של מיקרואורגניזמים פרודוקטיביים ביותר המסנתזים חלבונים, אנזימים, ויטמינים, אנטיביוטיקה, חומרי גידול ומוצרים אחרים הדרושים לגידול בעלי חיים וייצור יבולים. האנושות תמיד הייתה במגע עם מיקרואורגניזמים, במשך אלפי שנים מבלי לדעת זאת.

מאז ומתמיד, אנשים צפו בתסיסת בצק, הכינו משקאות אלכוהוליים, חלב מותסס, הכינו גבינות, סבלו ממחלות שונות, כולל מגיפה. עם זאת, עד אמצע המאה הקודמת, אף אחד אפילו לא תיאר לעצמו שסוגים שונים של תהליכי תסיסה ומחלות יכולים להיות תוצאה של פעילותם של יצורים קטנים באופן זניח.

סיכום

על בסיס עובדות מסוימות, ניתן להניח שהמחקר הווירולוגי ישמור על תפקיד הכוח המניע העיקרי במיקרוביולוגיה לפחות למשך שלושים עד חמישים השנים הבאות. המצב הנוכחי של מחקר זה המתפתח במהירות מצביע על כך שההתקדמות שנעשתה בשיפור והאצת תהליכי האבחון של מחלות ויראליות, החשובות כל כך לאמצעים טיפוליים מיידיים וספציפיים, תימשך.

מדוע התערבות מיידית כה חשובה? כן, כי ברגע שהנגיף בתאים מתחיל להתרבות וגורם לתסמינים האופייניים למחלה בגוף החולה, הכנסת תרופות כלשהן לא תוכל עוד להגיע להצלחה מלאה.

בקשר לפיתוח האבחון, ללא ספק, "דורות" חדשים של תרופות ייווצרו מהר יותר, "מותאם" בצורה מושלמת יותר למחלה נתונה. בעת הכנתם, הם ימשיכו מתוך ידע על מאפייני הביולוגיה המולקולרית של רבייה של סוגים מסוימים של וירוסים, כמו גם את המאפיינים הספציפיים של התכונות הביוכימיות של סוגים שונים של תאים (עצב, תאי כבד וכו').

בסבירות גבוהה, אנו יכולים לצפות להרחבה משמעותית והעמקה של הידע על מקורם הנגיפי של נגעים רבים של מערכת העצבים המרכזית המתנהלים לפי הסוג הניווני, ממנו סובלים אנשים רבים. אין ספק שרשימת המחלות, הנגרמות על ידי וירוסים או כאלו שבהן הנגיף ממלא תפקיד דומיננטי יחד עם גורמים נוספים, תתרחב משמעותית.

ניתן להמחיש את ההתקדמות המואצת והיעילה יותר ויותר של חקר מחלות זיהומיות בעידן המודרני באמצעות עובדות משכנעות רבות. מ-1880 עד 1950, תגליות חדשות הצטברו באיטיות יחסית, אם כי במהלך 70 השנים הללו נעשו תצפיות מרכזיות רבות. בתקופה שלאחר מכן, הוירולוגיה החלה להתפתח בקצב מהיר הרבה יותר עקב השימוש בגישות וטכניקות מדעיות חדשות.

הוירולוגים קיבלו תמונה מלאה פחות או יותר של מבנה הנגיפים ומידע על מנגנון ההדבקה של תא בנגיף. ניתן להבחין בהתקדמות רבה גם במחקרים על זיהומים ויראליים ברמה המולקולרית, שבקשר אליהם ניתן לצפות להצלחה גם בחיפוש אחר חומרים אנטי-ויראליים חדשים. יש כאן כבר כמה עובדות מעודדות, כולל גידולים ממקור ויראלי.

הודות למאמצי ארגון הבריאות העולמי ולפיתוח האינטנסיבי של הרפואה במדינות רבות בעולם, שופרה מערכת המעקב הווירולוגי והאפידמיולוגי בחיסול זיהומים ויראליים המוניים, כמו גם באיתור מחלות מדבקות. לא נמצאו בעבר באזורים אלו. השירות הרפואי מפקח בקפדנות על נוסעים וסחורות, הובלה בינלאומית וביניבשתית על מנת למנוע "יבוא" של זיהומים ממדינות אחרות לא רק על ידי נוסעים, אנשי צוות, אלא גם על ידי בעלי חיים ואפילו צמחים המוסעים. החיפוש אחר מרכזים אפשריים של מחלות זיהומיות מתבצע בפינות המרוחקות ביותר של הפלנטה שלנו, ויחידות מיוחדות מאוד של שירותי הבריאות חודרות למדינות מתפתחות, שבהן אפילו בעבר הקרוב היה קשה אפילו לחשוב על חיסול מחלות זיהומיות. בתקופתנו של שימוש רב בתחבורה וחילופי סחורות נמרצים, אי אפשר להזניח את חומרת הזיהומים ה"מקומיים". כיום, זיהום כזה שמתרחש במדינה אחת יכול, הודות לתחבורה מהירה, להתבטא במקום במרחק מאות ואלפי קילומטרים מהמוקד המקורי.

רשימת ספרות משומשת

1. הישגי המיקרוביולוגיה הסובייטית, מיקרוביולוגיה, 1989; מיקרוביולוגיה, יסודות המיקרוביולוגיה, טרנס. מאנגלית, מיקרוביולוגיה, 1995;

2. Rabotnova I.L., General microbiology, Microbiology, 1966; "מיקרוביולוגיה", 1987, ע' 36, ג. 6;

3. Meynell J., Meynell E., Experimental microbiology, trans. מאנגלית, מיקרוביולוגיה, 1967;

4. Schlegel G., General microbiology, trans. מגרמנית, מיקרוביולוגיה, 1972.

מתארח ב- Allbest.ru

מסמכים דומים

    תפקידם של מיקרואורגניזמים במחזור של חנקן, מימן, חמצן, גופרית, פחמן וזרחן בטבע. סוגים שונים של חיי חיידקים המבוססים על שימוש בתרכובות של כימיקלים שונים. תפקידם של מיקרואורגניזמים בהתפתחות החיים על פני כדור הארץ.

    תקציר, נוסף 28/01/2010

    תפקידם של מיקרואורגניזמים במחזור הפחמן בטבע. הזנת פחמן וחנקן של פרוקריוטים עם סוגים שונים של חיים. חשיבותם של מיקרואורגניזמים בתהליכים גיאולוגיים. סוגי מיקרופלורה בקרקע: זימוגנית, אוטוכטונית, אוליגוטרופית ואוטוטרופית.

    מצגת, נוספה 18/12/2013

    אפיון האינדיקטורים העיקריים של המיקרופלורה של אדמה, מים, אוויר, גוף האדם וחומרי צמחים. תפקידם של מיקרואורגניזמים במחזור החומרים בטבע. השפעת גורמים סביבתיים על מיקרואורגניזמים. מטרות ויעדים של מיקרוביולוגיה סניטרית.

    תקציר, נוסף 06/12/2011

    תכונות של מיקרואורגניזמים פרוקריוטים. שיטות לקביעת תנועתיות בחיידקים. השתתפות מיקרואורגניזמים במחזור החנקן בטבע. מיקרופלורה תקינה וחריגה של חלב. גידול מיקרואורגניזמים אנאירוביים במעבדה.

    דף הונאה, נוסף 05/04/2009

    תפקידם של חיידקים בטבע ובחיי האדם. שימוש בתהליכים מיקרוביולוגיים בתעשייה ובחקלאות. היגיינה אישית של עובדי מפעל הסעדה ציבורי. המבנה, מהות תהליכי העיכול. דרכי זיהום עם helminths.

    מבחן, נוסף 23/02/2009

    היסטוריה של התפתחות המיקרוביולוגיה, משימות וחיבור עם מדעים אחרים. תפקידם של חיידקים בכלכלה הלאומית ובפתולוגיה של בעלי חיים. חקר העובשים והשמרים. מיקרופלורה של בעלי חיים, אדמה ומזון. הרעיון והמשמעות של אנטיביוטיקה, עיקור ופסטור.

    דף הונאה, נוסף 05/04/2014

    השתתפות של מיקרואורגניזמים במחזורים ביו-גיאוכימיים של פחמן, חנקן, תרכובות גופרית, בתהליכים גיאולוגיים. תנאי בית גידול של מיקרואורגניזמים באדמה ובמים. שימוש בידע על הפעילות הביו-גיאוכימית של מיקרואורגניזמים בשיעורי ביולוגיה.

    עבודת קודש, נוספה 02/02/2011

    דפוסי תוכן כמותי ואיכותי של מיקרואורגניזמים במקווי מים מתוקים מגורמים שונים. כניסת מיקרואורגניזמים פתוגניים למים והישרדותם בסביבה המימית. הרעיון של מיקרואורגניזמים סניטריים-אינדיקטיביים.

    עבודת לימוד, התווספה 28/11/2011

    סטנדרטים מיקרוביולוגיים של מי שתייה ושיטות טיהורם. מאפיינים של בקטריופאג'ים במעיים, משמעותם כמיקרואורגניזמים אינדיקטיביים סניטריים. זיהומים עיקריים הנישאים במזון. השפעת ייבוש והקפאה של מוצרי דגים על מיקרואורגניזמים.

    מבחן, נוסף 08/06/2015

    קרקע כבית גידול והגורמים האדפיים העיקריים, הערכת תפקידה וחשיבותה בחיי יצורים חיים. תפוצת בעלי החיים באדמה, היחס בין הצמחים אליה. תפקידם של מיקרואורגניזמים, צמחים ובעלי חיים בתהליכי יצירת קרקע.

מיקרוביולוגיה חקלאית: מאה שנים של התפתחות

אקדמאי של RASKHI I.A. TIKHONOVICH,

כל מכון המחקר המדעי הרוסי למיקרוביולוגיה חקלאית

לדברי בני זמננו, בסוף המאה ה- XIX. ידע אגרונומי

שלובים יותר ויותר עם תגליות בקטריולוגיות. ראיית האדמה כמדיום מת פינתה את מקומה לתפיסה שהיא אורגניזם חי המאוכלס, כפי שהתבטא אז, על ידי לגיונות של יצורים חיים מיקרוסקופיים, שהם האשמים העיקריים בכימיה של כל התהליכים המתרחשים בה. .

התחלת את המיקרוביולוגיה החקלאית שלך בארצנו בשנת 1891, כאשר בסנט פטרסבורג, תחת המחלקה ליחסי קרקע ורכוש, נוצרה מעבדה בקטריולוגית חקלאית לשימוש עם מכרסמים. היא, "בסיפוק הצרכים הדחופים של בעלי הכפר, נאלצה קודם כל לקחת על עצמה את העבודה הקשה של ארגון מחדש של שיטות ההדברה הבקטריולוגית.

חקלאות, אשר, כידוע, מורכבת ביישום מעשי של הרעיון של התפשטות מלאכותית בקרב בעלי חיים מזיקים של מחלות כלליות הגלומות בהם.

המיקרוביולוגים המצטיינים ק.ס. מרז'קובסקי, ב.ל. Isachenko (אקדמיה, 1946) ואחרים. ולמרות שהכיוון העיקרי היה עדיין עבודה על מיקרואורגניזם "הורג עכברים"

גושים מקבעים חנקן על שורשי אפונה.

אמא, המעבדה הזו השיקה מחקר על המיקרוביולוגיה של ייצור יין, ייצור גבינות ונושאים אקטואליים אחרים. לפעילויות מסוג זה היה תפקיד עצום בקידום ההישגים והכנסתם לפרקטיקה של הייצור החקלאי בארץ.

המכון הכל-איגוד למיקרוביולוגיה חקלאית נוסד בשנת 1930 בהנהגתו של האקדמיה S.P. Kostychev, ביולוג מצטיין בעל פרופיל רחב. בתור פיזיולוג וביוכימאי, הוא

במעבדה להנדסה גנטית של מערכות צמחים-מיקרוביאליות.

הבין היטב את הקשרים הקיימים בטבע. זו כנראה הסיבה שתחום העניין של העובדים שלנו היה ונשאר קבוצה רחבה של מיקרואורגניזמים, אשר ממלאת תפקיד מכריע בתהליך יצירת הקרקע, היווצרות אגרופיטוצנוזים, ובקרה ביולוגית של מספר צמחים חשובים. מחלות ומזיקים. אחד היתרונות החשובים ביותר של המכון הוא המעורבות המתמדת בפרקטיקה החקלאית של סוגים חדשים של חיידקים ופטריות, זיהוי תפקידיהם המועילים ופיתוח שיטות שימוש.

כיום המוסד שלנו הוא המרכיב העיקרי בבית הספר המדעי הלאומי למיקרוביולוגיה חקלאית. בין עובדיה בתקופות שונות היו האקדמאים א.ה. Mishustii, G.A. נאד-שינה, I.I. סמוילוב, אקדמאים של VASKhNIL G.S. מורומצב, או.א. Berestetsky, מדענים בולטים V.P. ישראלי, ג.ל. סליבר ואחרים. כיום חוקרים שיצאו מכותלינו עובדים במעבדות רבות וידועות ברוסיה ומחוצה לה (בריטניה, צרפת, אוסטרליה, גרמניה, הולנד ועוד).

כמו בראשית קיומו, כיום פעילות המכון מוקדשת לנושאים יסודיים של מיקרוביולוגיה ופיתוחים המוצאים את יישומם בייצור החקלאי. הבסיס החומרי הטוב יחסית של המכון כולל, בין היתר,

רצף גנים, כרומטוגרפים, רשת מחשבים מקומית ומאפשר לך לעבוד ברמה מודרנית.

הזדמנויות חדשות ביסודו נפתחות בקשר להשתתפות המכון בפרויקטים בינלאומיים, כאשר מאמצים של חוקרים ממעבדות ומדינות רבות משולבים (אנו משתפים פעולה עם מדענים מאירופה, ארה"ב, אוסטרליה, יפן ודרום קוריאה). לא פעם, פרויקטים מורכבים מבוססים על מודלים ביולוגיים שנוצרו על ידינו, מה שמעלה משמעותית את יוקרת המכון. זה לא מקרי שהבסיס שלנו אירח את הקונגרס העשירי לקיבוע חנקן ביולוגי, בו השתתפו יותר מ-700 מומחים מ-72 מדינות, וכעת מתקיימות הכנות אקטיביות לקונגרס על האינטראקציה המולקולרית של מיקרואורגניזמים וצמחים (הוא יתקיים בסנט פטרסבורג בשנת 2003).

אחת המשימות החשובות ביותר של המיקרוביולוגיה החקלאית היא להבהיר את תפקידם של מיקרואורגניזמים בנוף החקלאי, לבודד את המינים המשמעותיים ביותר, לחקור את תפקידיהם, בחירתם והחדרתם לסביבה, מה שיאפשר לאחר מכן ויסות ממוקד של תהליכים מיקרוביולוגיים בקרקע. בהקשר זה, נציין כי השגנו התקדמות ניכרת בשימוש במיקרואורגניזמים rhizospheric *, כולל חיידקי גושים, אשר נטמעים במקביל.

* הריזוספירה היא שכבת האדמה הסמוכה לשורשי הצמחים. - אד.

ביוזות עם קטניות, חנקן אטמוספרי והעשרת האדמה בו, כמו גם מיקרואורגניזמים שימושיים לצמחים אחרים. אספנו אוסף לאומי של זני rhizobacteria, כולל אלה האופייניים לצמחים הגדלים לא רק ברוסיה, אלא גם באזורים שונים בעולם. שיפור מערכת השימוש בהם עבור חיסון יבולים. מדי שנה, יעילות הייצור והזנים המבטיחים נבדקת במוסדות של רשת הניסויים הגיאוגרפית שלנו.

חקר חיידקי השורש כבר היום מאפשר, באמצעות שיטות הנדסה גנטית, לבצע בנייה ממוקדת של זנים מתאימים בעלי שילוב של תכונות בעלות ערך כלכלי: יעילות גבוהה של סימביוזה והגברת התחרותיות, כמו גם בעתיד הקרוב מאוד. להתחיל בעבודה על הקלדה גנומית של זוגות פעילים של "צמח מארח זן.

בנוסף לאלה הטבועים בקטניות, זוהתה קבוצה של מיקרואורגניזמים ריזוספריים, שהשימוש בהם בפועל בוצע לראשונה במכון שלנו. על בסיסם נוצר דור חדש של מוצרים ביולוגיים. מיקרואורגניזמים מועילים נבחרו מראש על ידי קיבוע חנקן על שורשי צמחים שאינם קטניות. אבל מאוחר יותר התברר כי השימוש בהם יכול להגדיל משמעותית את התשואה.

Toeplitz כדי להעריך את היעילות של זני חיידקי שורש המתקבלים בשיטות גנטיות.

קיבולת של גידולים חקלאיים עקב השפעה מורכבת.

בעיית האינטראקציה בין חיידקים לצמחים הפכה לרלוונטית במיוחד בקשר לפיתוח חקלאות בת קיימא מבחינה סביבתית, המבוססת במידה רבה על ייעול הפוטנציאל הטבעי של אגרופיקוקנוזות. יחד עם זאת, צמחים ומיקרואורגניזמים קשורים אבולוציונית על ידי עקרון הפרדת הפונקציות. הראשונים, כביכול, סומכים על מספר סימנים בפני תושביהם המשותפים. אם בתהליך הניהול המודרני נהרס הקשר הזה, אז החקלאים צריכים למלא את הפונקציות החסרות, מה שמוביל לרוב להפרה של הקיימות הסביבתית. גם הקשרים הפיטופתוגניים המתפתחים בריזוספרה נוצרים במידה רבה על ידי מערכת גנטית אחת, המשרתת במקרה זה את האינטרסים של המיקרופלורה הפתוגנית.

ניתן להפחית את הנזקים מפיתופתוגנזה על ידי ויסות מכוון של היחסים הגנטיים של המשתתפים בו, או על ידי שימוש במיקרופלורה מועילה המתאימה למאבק בזיהומי קרקע. הבנת התהליכים העומדים בבסיס הרגישות, או להיפך, עמידותם של צמחים תרבותיים למחלות שונות, תאפשר פיתוח גישות חדשות לגידול זנים חיסוניים. כיוון זה מפותח גם במכון בשיתוף St.! אוניברסיטת מדינת cterburg. אני ועל סמך הנתונים שהתקבלו, מתוכנן להתחיל בלימוד הפעולה

חיידקים סימביוטיים להשראת עמידות צמחית נרכשת מערכתית לפתוגנים (SAR). זה יאפשר להשיג זנים של חיידקים אנדוזימביוטיים ואסוציאטיביים המתאימים לחיסון של גידולים חקלאיים. נקודת מבט נוספת היא פיתוח טכניקות לשימוש מעשי בזנים הן בתנאי חממה והן בתנאי פאונד פתוחים. לשם כך תיושם שיטת הברירה הפעילה שהוצעה קודם לכן על ידינו - כתוצאה מכך יווצרו אורגניזמים המשלבים יכולת התיישבות גבוהה, מעוררת גדילה ופעילות אנטי-פתוגנית.

כידוע מבית הספר, הקטניות יוצרות שני סוגים של סימביוזות: עם חיידקי גושים ופטריות אנדומיקוריזליות, הממלאות תפקיד חשוב בתזונה המינרלית של צמחים מארח. היעילות הגבוהה של מערכות אלו מובטחת על ידי מבנים מיוחדים (כמו גם איברים), שהמחקר שלהם הוא בעל עניין רב להבנת מנגנוני האינטראקציה בין בני זוג - חילופי אותות מולקולריים, ויסות הביטוי הדיפרנציאלי המתואם שלהם גנים, תהליכי ההתמיינות והדיפרנציאציה של תאים ורקמות, יצירתם של השותפים המבנים (איברים) שהוזכרו, היווצרות אבולוציונית של סימביוזות. בסדרה של בעיות אלו, אנו מקדישים תשומת לב מיוחדת ליצירת מודלים להבנת ה

מנגנונים מולקולריים של אינטראקציה בין סימביונים וזיהוי חומר המקור לגידול אפונה כדי להגדיל את הפוטנציאל שלו לדו קיום עם חיידקים. לשם כך, אנו מנתחים את הבקרה הגנטית של סימביוזות קטניות-רסוביאליות ואנדומיקורזיות על ידי הצמח המארח: זיהוי הגנים המתאימים, ניתוח המבנה הראשוני שלהם ותפקודים של מוצרים מולקולריים.

המכון יצר את אחד האוספים הגדולים בעולם של מוטציות אפונה שזוהו עד כה (120) לפי התכונות המצוינות. האפיון הפנוטיפי שלהם איפשר לזהות שלבים נפרדים של תהליכי ההתפתחות הן של גושים מקבעים חנקן והן של מיקוריזה arbuscular* הנשלטת על ידי קבוצות שונות של גנים אפונה. יחד עם זאת, נחשף שחלק מהאחרונים נחוצים לפיתוח מערכות אנדו-ים וגם mb-iotic.

אפיון פנוטיפי מפורט ומיפוי גנטי של גני האפונה הסימביוטיים שזוהו יצרו תנאים ליום שיבוטם במטרה לניתוח נוסף של הרצף הראשוני, מבנה התוצרים המולקולריים וויסות הביטוי.

ובכן, שכן, כאמור, שתי המערכות האנדוזימביוטיות

* Arb\sk1 1y - איברים אלומינטיביים במיוחד של פטריות מיקוריזליות המתפתחות בשורשי הצמחים (הערת המחבר).

  • מפגש יום השנה - 50 שנה למחלקה לביולוגיה של קרקע, אוניברסיטת מוסקבה. M.V. לומונוסוב

    Dobrovolskaya T.G. - 2004

    • המחלקה לביוטכנולוגיה, שמן אתרי וצמחי מרפא, גידול והפקת זרעים של גידולים חקלאיים

    במיקרוביולוגיה חקלאית ווירולוגיה

    לתלמידי התמחויות אגרונומיות

    פקולטות ל-TPH ו-PPPV ו-TPH ו-PPR

    סימפרופול

    הוראות שיטתיות הוכנו על ידי פרופסור חבר באגלאיבה ל.יו.

    שמן אתרי וצמחי מרפא, גידול וייצור זרעים של גידולים חקלאיים

    הפקולטה ל-TPH ו-PPR להתמחות "אגרונומיה"

    מבקר: פרופסור חבר במשרד עורכי הדין "KATU" NAU A. V. Yena

    אחראי לשחרור: בוגנקו ל.א.

    עבודה עם מונחים היא מרכיב חיוני בלימוד של כל דיסציפלינה. כאשר לומדים מדע כלשהו, ​​יש צורך לזכור את מילותיו של הבוטנאי הגדול, אבי המינוח הבינארי - קרל לינאוס: "לא לדעת את השמות אתה מאבד את הבנתך בדברים."

    המילון המוצע מהווה נספח למפה הטכנולוגית של המקצוע "מיקרוביולוגיה חקלאית ווירולוגיה" ומכיל מידע קצר על המונחים הנפוצים ביותר בקורס זה.

    כל המונחים מקובצים ל-7 בלוקים לפי מספר הנושאים שמציעה המפה הטכנולוגית, מה שמקל על לימודם. אולם המילון אינו מחליף את ספר הלימוד, אלא משמש כתוספת לו. יכול לשמש לידע בבדיקה עצמית.

    בלוק 1

    נוֹשֵׂא : סיסטמטיקה, מורפולוגיה ואולטרסטרוקטורה של מיקרואורגניזמים.

    אקינטס- תאים מיוחדים או חוטים היוצרים ציאנובקטריה במהלך מחזור החיים, שלב המנוחה לחוות תנאים שליליים.

    actinomycetesאו פטריות קורנות - ( actis- ריי, מייקס- פטריות) - סדר החיידקים הנפוץ בטבע, המשלב את ארגון החיידקים והפטריות המיקרוסקופיות הפשוטות ביותר. הם מאופיינים ביכולת ליצור תַפטִיר . מבחינה ציטולוגית, actinomycetes הם פרוקריוטים טיפוסיים. שייך למחלקה Firmicutes, מעמד תלובקטריה, להזמין Actinomycetales.

    אמפיטריץ'חיידקים שיש להם שני צרורות של דגלים הממוקמים בקטבים מנוגדים.

    ארתרוספורים -מכשירים לרבייה וגטטיבית של פטריות, תוצאה של שבירת היפאות לתאים בודדים.

    אסקוספורס- נבגים של פטריות כיס - ascomycetes (כיתה Ascomycetes), נוצרים בצורה א-מינית ומינית בספורנגיות מיוחדות (אסקי או שקיות), עמידים מאוד.

    חיידקים (ביוון חיידק – שַׁרבִּיט ) - אורגניזמים פרוקריוטיים חד-תאיים עם גרעין לא מובחן (נוקלואיד) מתרבים על ידי חלוקת תאים בינארית (רוחבית) פשוטה.

    בקילי- חיידקים בצורת מוט המסוגלים ליצור נבגים בתנאים שליליים.

    חלוקה בינארית- סוג של רבייה א-מינית, שבה בתחילת החלוקה התא מתארך, לאחר מכן הנוקלואיד מכפיל את עצמו, ולאחר מכן מתחלק התא כולו.

    ואקוולים (לִשְׁאוֹב- ריק) - חללים בצורת בועה בתאים של מיקרואורגניזמים, מלאים בנוזלי עיכול עם אנזימים או מוצרי עיכול, כולל גזים.

    שלפוחיות- נוף מזוזומיםבצורה של בועות.

    Vibrios- מוטות קצרים של חיידקים, באורך 1-3 מיקרון, מכופפים בחצי אורך גל, מזכירים בצורתו פסיק.

    תכלילים- אברונים אופציונליים. מיוצג על ידי דגנים (גרגירים) של פוליסכרידים (גרנולוזות, גליקוגן), פוליפוספט וולוטין, טיפות שמן, גופרית.

    ווליטין- הכללה תאית המכילה חנקן עם נוכחות של זרחן, קרובה לחלבון ולעתים קרובות נצפתה בתאים של מיקרואורגניזמים שונים.

    הטרוציסטים- תאים מיוחדים שנוצרו על ידי ציאנובקטריה במהלך מחזור החיים, המסוגלים לספוג חנקן מהאוויר.

    גיפה (היפאות- רקמה) - מיקרוסקופית, הדקה ביותר, לרוב מסועפת ומורכבת מתאי אחד או רבים, חוט (קוטר 10-50 מיקרון), שממנו בנוי גוף הפטריות - תַפטִיר.

    גליקוגן (גליקוסים- מתוק, גנוס- לידה) - פחמימה-פוליסכריד, קרוב לעמילן ומופץ באופן נרחב בתאים של בעלי חיים ופטריות כחומר התזונה העיקרי שלהם. מוכתם אדום-חום בתמיסה של לוגול.

    הורמוגוניות- תאים מיוחדים שנוצרו על ידי ציאנובקטריה במהלך מחזור החיים, המשמשים לרבייה.

    גרנולוזה (גרגיר- דגן) - פחמימה, פוליסכריד רזרבה, נמצא בתאים מיקרוביאליים רבים (במיוחד בחיידקי בוטירי) כחומר תזונתי רזרבה - תכליל תאי (הוא הופך לסגול עם תמיסה של לוגול).

    חומצה דיפיקולינית- חומצה פירידין-2,6-דיקרבוקסילית, לרוב נעדרת בתאי חיידקים וגטטיביים. זה יכול להיות 10-15% מהמסה של נבגים יבשים. מצטבר בחלק המרכזי של הנבג ויוצר קומפלקס עם יוני סידן עם תכולה גבוהה של קטיונים אחרים, מבטיח שהנבגים נשארים במנוחה ויציבותם התרמית.

    דיפלוקוקים- סוג של מיקרו-מושבות שבהן, לאחר החלוקה, התאים מסודרים בזוגות.

    שמרים(פטריות שמרים) הן פטריות שאינן יוצרות תפטיר; בעלי גוף לא גרעיני חד תאי.

    cocci(קוקוס- דגן) - חיידקים המאופיינים בצורת כדורית של תאים (ערך 0.5-1.0 מיקרון). הם חסרי תנועה, אינם יוצרים מחלוקת.

    קונידיה (קוניה-אָבָק, eidos-view) - נבגים של רבייה א-מינית בפטריות מיקרוסקופיות מסוימות, שנוצרו בספורנגיה פתוחה בחלק העליון של היפא (conidiophore) מיוחד.

    צרכנים- אורגניזמים שהם צרכנים של חומר אורגני בשרשרת הטרופית. כל הצרכנים הם הטרוטרופים.

    נְטִיָה – 1). סומטוגמיה -היתוך של פרוטופלסטים של שני תאים סומטיים; 2). החלפה של גנים גרעיניים או ציטופלזמיים.

    לופוטריץ' -חיידקים שיש להם צרור אחד של דגלים.

    מזוזומים- פלישה (פלישה לתוך התא) של הפלזמה, הממלאים את התפקיד של כל אברוני הממברנה התאית.

    מיקופלזמות- קבוצת חיידקים חסרי דופן תא ומוגבלים רק על ידי קרום הפלזמה. סדר טופס מיקופלזמהאסיפורים, ששייך לכיתה רכיכות, מַחלָקָה טנריקטים.

    תַפטִיר (תַפטִיר) - הגוף הווגטטיבי של פטריות, המורכב מחוטי הסתעפות דקים - היפאות.

    מונוטרי- חיידקים תנועתיים, עם דגל אחד בקצה הקדמי.

    מוריין- פפטידוגליקן, פולימר תומך של דופן תא החיידק, בעל מבנה רשת ויוצר מסגרת חיצונית קשיחה של דופן החיידק.

    נוקלואיד- הכרומוזום היחיד, העגול לעתים קרובות יותר, של פרוקריוטים, הפועל כגרעין.

    גַרעִין- גרעין מובחן המופרד מהציטופלזמה על ידי ממברנה דו-ממברנית ..

    צביעת גראם- שיטת צביעה שפותחה על ידי המדען הדני X. Gram בשנת 1884, המאפשרת להבדיל בין חיידקים. לאחר צובעים חיידקים בסגול ג'נטיאן וטיפול בהם בתמיסת יוד, תאים של חיידקים מסוימים הופכים לדהויים באלכוהול (גרם-שלילי), התאים של אחרים נשארים כחולים-סגולים (גרם-חיוביים).

    פפטידוגליקן (מוריין)- פולימר תומך של דופן תא החיידק, בעל מבנה רשת ויוצר מסגרת חיצונית קשיחה של דופן החיידק.

    פריטריצ'י- כל פני השטח של תא החיידק מכוסים בדגלים רבים.

    פינוציטוזה- לכידה על ידי פני התא וספיגת טיפות נוזל על ידי התא.

    פלזמהלמה(cytolemma) - קרום תא חיצוני בעובי 7-10 ננומטר.

    פלקטנהימה- רקמה מזויפת שנוצרה במהלך איחוי ההיפיות של התפטיר. גופי פרי וסקלרוטיה בנויים מפלקטנצ'ימה.

    רב צורתיות- במושבה אחת יש מיקרואורגניזמים בצורות שונות - קוקוסים, מוטות וחוטים באורך של עד 10 מיקרון.

    שלטון רובנרקובע כי חילוף החומרים של הגוף הוא פרופורציונלי לשטח הפנים היחסי של הגוף.

    מפיקים -אורגניזמים אוטוטרופיים היוצרים חומרים אורגניים מצורות אנאורגניות של פחמן באמצעות פוטוסינתזה או כימוסינתזה.

    הַכפָּלָה

    מפרקים- אורגניזמים הניזונים מחומר אורגני מת ומעבירים אותו למינרליזציה (הרס).

    סרצ'ינס(סרסיו-bale) - סוג של מיקרומושבות בחיידקים, תאים מתחלקים בשלושה מישורים מאונכים זה לזה, יוצרים חבילות בצורת קוביה עם מספר התאים 8 או 64.

    הִתפַּלְגוּת- שיטת רבייה של actinomycetes. ההיפאות מחולקות למקטעים על ידי מחיצות, ובמקטעים נוצרים נבגים.

    נֶבֶג- תא מיוחד בעל אופי ומטרה שונים במיקרואורגניזמים שונים. נבגי פטריות משמשים להתרבות, נבגי חיידקים - כדי לסבול תנאים שליליים. יש להם עמידות מוגברת להתייבשות, טמפרטורות גבוהות, קרינה וגורמים שליליים אחרים הגורמים למוות של צורות וגטטיביות.

    ספירילה- אחד מהסוגים במשפחת החיידקים המפותלים, אורכו 15-20 מיקרון, מעוקל לכל אורך הגל, מזכיר אות לטינית מתוחה S.

    ספירוצ'טים- אחד מהסוגים במשפחת החיידקים המפותלים, תאים ארוכים דקים, 20-30 מיקרון, עם מספר רב של כיפופים, דומים לספירלה מורחבת, בעלי חלוקת תאים אורכית.

    ספורולציה -תהליך הפיכת תא חיידקי לצורת מנוחה - נבג. ישנם מספר סוגים של היווצרות נבגים:

    סוג בסיס- הנבג נוצר בתוך התא ואינו מעוות אותו;

    סוג קלוסטרידאלי- הנבג נוצר באמצע התא, מעוות אותו;

    סוג פלקטרידאלי- הנבג נוצר בקצה התא או מחוצה לו.

    סטפילוקוקוס(צוותבְּ-לה- חבורה) - סוג של מיקרוקולוניות בחיידקים; תאים מתחלקים לכיוונים בלתי מוגדרים, יוצרים מקבץ של תאים הדומים לענבים.

    סטרפטוקוקים(סטרפטוס - שרשרת) - - סוג של מיקרוקולוניות בחיידקים; תאים מתחלקים במישור אחד, לאחר החלוקה התאים נשארים בשרשראות.

    טטרקוקי- תאים מתחלקים בשני מישורים מאונכים זה לזה, נוצרות קבוצות של 4 תאים.

    thylakoidsמזוזומים למלריים.

    פגוציטוזיס (fagein- לטרוף cytos- תא) - היכולת של תאים חיים (תאים פגוציטים, קני שורש וכו') לבלוע ולאחר מכן לעכל חומרים זרים, כמו גם פתוגנים של מחלות זיהומיות, שהוא אחד מאמצעי החסינות.

    כיטין (כיטון- כיסוי) הוא חומר אורגני המכיל חנקן (פוליסכריד), אשר נבדל בחוזק יוצא דופן ומהווה חלק מהכיסויים החיצוניים הקשים של בעלי חיים שונים, כמו גם פטריות.

    כלמידוספורס- נבגים מיוחדים של פטריות מסוימות, לבושות בקליפה עבה, לעתים קרובות צבעונית.

    כרומטפורים – 1). תילקואידים (סוג למלרי מזוזומים) הנושאים פיגמנטים בחיידקים פוטו-אוטוטרופיים. 2). כלורופלסטים של אצות.

    תָאִית(סיבים) - פחמימה (פוליסכריד) המרכיבה את קונכיות הצמחים, המובחנים בחוזק רב. הנוסחה של תאית היא (С6Н10О5) n.

    ציאנובקטריה- אורגניזמים חד-תאיים, קולוניאליים, חוטים החיים במים ועל היבשה במקומות לחים. הם מכילים את הפיגמנט הכחלחל-ירוק phycocyanin. סדר טופס Cyanobacterialesמעמד אוקסיפוטובקטריהמַחלָקָה Gracilicutes.

    כִּיס- שלב המנוחה של פרוטוזואה בתנאים לא נוחים.

    בלוק 2

    נוֹשֵׂא: פיזיולוגיה כללית של מיקרואורגניזמים

    אוטוטרופים- אורגניזמים המשתמשים ב-CO2 כמקור הפחמן היחיד או העיקרי לבניית גופם ויש להם גם מערכת אנזימים להטמעת CO2 וגם את היכולת לסנתז את כל מרכיבי התא.

    האתר הפעיל של האנזיםחלק ממולקולת האנזים האחראית על ההתקשרות והטרנספורמציה של המצע. יכולים להיות מספר מרכזים פעילים במולקולת אנזים אחת.

    אלדולאזהם אנזימים מקבוצת הליאז. מופץ באופן נרחב בצמחים, בעלי חיים, מיקרואורגניזמים. להשתתף בתהליכי עיכול אנאירובי של פחמימות (לדוגמה, גליקוליזה). גורם לשבירה של שרשראות פחמן.

    אנבוליזם (התבוללות)- קבוצה של תהליכים כימיים באורגניזם חי שמטרתם היווצרות וחידוש החלקים המבניים של תאים ורקמות (מכלול כל תגובות הסינתזה).

    אמינואוטוטרופים- אורגניזמים המשתמשים בצורות מינרליות של חנקן (NO2-, NO3-, NH3, NH4+, N2). אמינואוטוטרופים כוללים: שמרים, עובשים, חיידקי חומצה אצטית.

    אמינוהטרוטרופים- אורגניזמים המשתמשים בצורות אורגניות של חנקן (חלבונים, חומצות אמינו, חומצות גרעין, נוקלאוטידים). אמינוהטרוטרופים כוללים: חיידקי חומצה לקטית, חיידקי ריקבון.

    אנאירובים- אורגניזמים שיכולים לחיות ולהתפתח בהיעדר חמצן מולקולרי בסביבה.

    אפואנזים- מרכיב החלבון של אנזימים מורכבים. קובע את הספציפיות של פעולת האנזים ביחס למצע, מפגין פעילות קטליטית בשילוב עם קו-אנזים.

    סביבת חמצן חופשית.

    סובלני אוויר -אורגניזמים שאינם זקוקים לחמצן, אך אינם מתים במגע עם חמצן (לדוגמה, חיידקי חומצת חלב מהסוג סטרפטוקוקוס ולקטובצילוס) .

    ATP(אדנוזין טריפוספט) - נוקלאוטיד המכיל אדנין, ריבוז ושלושה שאריות חומצה זרחתית; נשא אוניברסלי ומצטבר ראשי של אנרגיה כימית בתאים חיים, המשתחרר כתוצאה מפירוק חמצוני של חומרים אורגניים (נשימה, תסיסה).

    אירובי- אורגניזמים שיכולים לחיות ולהתפתח רק בנוכחות חמצן חופשי בסביבה, שבו הם משתמשים כחומר מחמצן.

    ביו-זרזים- אנזימים או אנזימים של תאים חיים הלוקחים חלק בכל הביטויים החיוניים שלהם.

    תסיסה -תהליך חיזור אנאירובי אנזימטי מורכב של פירוק חומרים אורגניים נטולי חנקן (בעיקר פחמימות), המתרחש בהשתתפות מיקרואורגניזמים. בתהליך זה, חיידקים מקבלים את האנרגיה הדרושה לחיים.

    הטרוטרופים- אורגניזמים המשתמשים בחומרים אורגניים מוכנים כמקור פחמן.

    הידרולאזים- סוג של אנזימים המזרזים תגובות הידרוליזה, כלומר פירוק של תרכובות אורגניות בתוספת אלמנטים של מולקולת המים (H + ו-OH‾) בנקודת הקרע. בליזוזומים של תאים חיים, פולימרים (חלבונים, פוליסכרידים, חומצות גרעין, ליפידים) עוברים הידרוליזה למונומרים (חומצות אמינו, סוכרים, נוקלאוטידים, חומצות שומן וגליצרול). דוגמאות להידרולאזות: פרוטאז, עמילאז, ליפאז, נוקלאז, צלולאז, צלוביאז.

    גליקוליזה- תהליך אנאירובי אנזימטי של פירוק לא הידרוליטי של פחמימות (בעיקר גלוקוז) לחומצה פירובית (PVA). במהלך הגליקוליזה, זרחון מצע.המשוואה הכוללת לגליקוליזה היא:

    ג6 ח12 O6 2 CH3 COCOOH+ 2NAD· H2 + 2ATP

    גלוקוז פירוביץ

    דהידרוגנאזות- אנזימים מקבוצת ה-oxidoreductase, המזרזים את התגובות של הפשטת מימן ממצע אחד ומעבירים אותו למשנהו. להשתתף בתהליך של קטבוליזם של כל סוגי החומרים התזונתיים. דהידרוגנאזים ראשוניים: הם מכילים קו-אנזימים NAD ו-NADP. דהידרוגנאזים משנייםכקו-אנזים עשוי להכיל FAD ו-FMN.

    נְשִׁימָה- תהליך אנזימטי מורכב של פיצול חומרים אורגניים ל-CO2 ו-H2O על מנת לשחרר את כל האנרגיה הזמינה של מצעים אורגניים. חמצן מולקולרי (O2) הוא חומר מחמצן בתהליכי נשימה - נשימה אירוביתאו חמצן קשור של חנקות וסולפטים (NO3- או SO42-) - נשימה אנאירובית- חנקה או סולפט.

    איזומראזים- מחלקה של אנזימים המזרזים תגובות סידור מחדש תוך מולקולרי של תרכובות אורגניות, כולל המרה הדדית של איזומרים.

    יְרִידַת חֳמָרִים- התפזרות, קבוצה של תגובות אנזימטיות באורגניזם חי שמטרתן פירוק של חומרים אורגניים מורכבים - חלבונים, חומצות גרעין, שומנים, פחמנים המגיעים עם המזון או מאוחסנים בגוף עצמו.

    קואנזיםהוא החלק הלא חלבוני של אנזים דו-רכיבי.

    ליגאזות- סינתטאז, מחלקה של אנזימים המזרזים את התגובות של הצמדת שתי מולקולות שונות זו לזו עקב האנרגיה של התגובה המשולבת של הידרוליזה של נוקלאוזיד טריפוספטים (לרוב ATP).

    ליאז- מחלקה של אנזימים המזרזת תגובות של ביקוע לא הידרוליטי ממצעים של קבוצות מסוימות של אטומים עם יצירת קשרים כפולים או הוספת קבוצות בודדות או רדיקלים לקשרים כפולים, מה שמוביל לשבירת שרשראות פחמן. כך, פירובט דקרבוקסילאזמזרז את סילוק הפחמן הדו חמצני מחומצה פירובית:

    CH3COCOOH ® CH3COOH + CO2

    אצטיק פירובי

    חומצה אלדהיד

    אנזים הוא ליאז אלדולאז, המפצלת את מולקולת פרוקטוז-1,6-דיפוספט (C6) לשתי תרכובות C3.

    מיקרו-אירופילים- מיקרואורגניזמים הזקוקים לכמויות הקטנות ביותר של חמצן לפעילותם החיונית (משברירי אחוז עד 10%). דוגמה - מיקרואורגניזמים מהסוג סלמונלה.

    יסודות קורט- יסודות כימיים המצויים בתאים בכמויות זעירות (פחות מ-0.01%), אך הכרחיים לחלוטין לחייהם, משמשים כממריצים של תהליכים פיזיולוגיים שונים: אבץ, מנגן, קובלט, בורון, יוד וכו'.

    נשימה חנקתית- בתהליכים של דיניטריפיקציה של פיזור, החנקות משמשות כחומר מחמצן לחומרים אורגניים במקום חמצן מולקולרי, המספק למיקרואורגניזמים את האנרגיה הדרושה. חיידקים מהמין Paracoccus denitrificans מחמצנים פחמימות לפי המשוואה:

    C6H12O6 + 4NO3- 6CO2 + 6H2O + 2N2

    מחנקבַּקטֶרִיָההם חיידקים גרם שליליים חד-תאיים. הם מחולקים לשתי קבוצות עצמאיות: 1) חיידקים חנקניים ( Nitrosomonas) - ייצור השלב הראשון של ניטריפיקציה, חמצון של אמוניה לחומצה חנקתית, 2) חיידקי חנקה ( ניטרובקטר) - גורם למחצית השנייה של התהליך - חמצון של חומצה חנקתית לחומצה חנקתית ומלחיה - חנקות.

    אירובי חובה- אורגניזמים שנשארים פעילים רק בנוכחות חמצן מולקולרי (לדוגמה, חיידקי חומצה אצטית).

    אוקסידאזיםהם אנזימים מקבוצת ה-oxidoreductase המזרזים תגובות הוספת חמצן. דוגמאות: פרוקסידאז, פוליפנול אוקסידאז, ציטוכרום אוקסידאז (אנזים a3 ).

    אוקסידורדוקטאז- מחלקה של אנזימים המזרזים תגובות חיזור. הם ממלאים תפקיד חשוב במתן אנרגיה לתאים. נציגים עיקריים: דהידרוגנזים ראשוניים ומשניים, ציטוכרומים, אוקסידאזים, פרוקסידאזים, חמצן.

    אורגנוגנים- יסודות כימיים המהווים בסיס לחומרים אורגניים: פחמן, חמצן, מימן, חנקן.

    סְפִיגָה- תנועה חד כיוונית של חומרים דרך קרום חצי חדיר (כלומר, חדיר רק למולקולות של חומרים מסוימים), העומד בבסיס ספיגת החומרים על ידי תא חי.

    מסלול פנזופוספט- רצף של תגובות אנזימטיות של חמצון של גלוקוז-6-פוספט ל-CO2 ו-H2O, המתרחשות בציטופלזמה של תאים חיים ומלוות ביצירת כמות גדולה של קואנזים מופחת - NADP H2.

    ספרוטרופים- אורגניזמים הטרוטרופיים המשתמשים בחומרים אורגניים מוכנים של גופות מתות לצורך תזונה.

    מצע- 1) הבסיס אליו מחוברים אורגניזמים חסרי תנועה (עבור מיקרואורגניזמים וצמחים הוא משמש גם כתווך מזין). 2) עבור אנזימים, סובסטרט הוא חומר שאיתו אנזים נתון מקיים אינטראקציה והופך אותו.

    נשימה סולפטית -צורה של נשימה אנאירובית של חיידקים בתנאים של חוסר חמצן, כאשר נעשה שימוש בחמצן הקשור בצורת סולפטים. הגורמים הגורמים הם חיידקים דסולפובריו desulfuricans, ספיריליום desulfuricans. מתרחש לפי המשוואה:

    C6 H12 O6 + 3H2 SO4 6CO2 + 6H2 O + 3H2S + E

    חיידקים סולפוניים -לגרום לחמצון של גופרית מינרלית לסולפטים (סולפיקציה). אלה כוללים חיידקי גופרית ירוקה (סוג כלורוביום) וסגול (סוג כרומטיום, Rhodospirillium), המשתמשים ב-H2S כמקור למימן במהלך הפוטוסינתזה, כמו גם בחיידקי גופרית חסרי צבע: Beggiatoa, Thiothrix, Thiospira,המשתמשים בחמצון של מימן גופרתי כמקור אנרגיה.

    העברות- מחלקה של אנזימים המזרזים העברה הפיכה של קבוצות שונות של אטומים ממולקולות של תרכובות אורגניות מסוימות (תורמים) לאחרות (מקבלים). דוגמאות: אצטילטרנספראזנושאים את השאריות של חומצה אצטית CH3CO-, כמו גם מולקולות חומצות שומן, פוספוטרנספראזאו קינאזות, גורמים להעברת שאריות חומצה זרחתית H2PO42-. ידועים טרנספראזות רבות אחרות (aminotransferase, phosphorylase).

    אירובי פקולטטיבי -אורגניזמים שיכולים לעבור מחמצן למטבוליזם אנאירובי (שמרים).

    זרחון- הכללת שארית חומצה זרחתית לתוך המולקולה עם יצירת קשר מאקרו-אירגי. בתאים חיים, זה מתבצע על ידי אנזימים ממחלקת טרנספראז. סוגי זרחון:

    - חמצוני- סינתזה של מולקולות ATP מ-ADP וחומצה זרחתית עקב אנרגיית החמצון של חומרים אורגניים; מתרחש בשרשרות הובלה של אלקטרונים;

    - פוטוסינתזה- זרחון של ADP עם היווצרות ATP מתרחשת במהלך הפוטוסינתזה עקב אנרגיית הקרינה של השמש;

    - מצע- סינתזה של מולקולות ATP מ-ADP ופוספט אנאורגני, המתרחשת במהלך הגליקוליזה עקב חלוקה מחדש של האנרגיה בתוך המולקולה.

    פוטואוטוטרופים- מיקרואורגניזמים שיכולים להשתמש באנרגיית הקרינה של השמש בעת סינתזה של חומרים אורגניים מפחמן דו חמצני. קבוצה זו כוללת ציאנובקטריות ( נוסטוק, אנאבאנה, Gloeocapsa), חיידקי גופרית מוכתמים ( כלורוביום, כרומטיום) אצות מיקרוסקופיות ( Ulothrix, כלורוקוקום, קלוסטריום).

    כימואוטוטרופים- אורגניזמים אוטוטרופיים, חיידקים המשתמשים באנרגיה של חמצון של חומרים אנאורגניים לסינתזה של חומרים אורגניים מפחמן דו חמצני ( Nitrosomonas,ניטרובקטר, תיובצילוס) .

    מחזור קרבס- רצף מחזורי של טרנספורמציות חמצוניות אנזימטיות של חומצות טריות ודיקרבוקסיליות. המשוואה הכוללת של מחזור קרבס:

    2 x (CH3COCOOH + 3H2O 3CO2 + 4NAD H2 + FAD H2 + ATP)

    ציטוכרום אוקסידאז (a3) הוא אנזים מקבוצת ה-oxidoreductase המזרז את השלב האחרון של העברת האלקטרונים לחמצן בשרשרת הנשימה בתהליך של חמצון ביולוגי.

    ציטוכרומים- חלבונים מורכבים - נשאי אלקטרונים, שהקו-אנזים שלהם הוא heme (פורפירין ברזל). דוגמאות: ציטוכרום ב,ציטוכרום עם,ציטוכרום א.

    אקסואנזימים- אנזימים המבטאים את פעולתם בסביבת התא לאחר שחרורם מהתא ונקראים חוץ-תאיים. אקסואנזימים נפוצים שייכים לקבוצת ההידרולאזים וגורמים לפירוק פולימרים למונומרים.

    רשתות הובלה חשמליותהוא רצף של oxidoreductases הנבדלים ברמת הפעילות החמצונית. בתגובות דהידרוגנציה בגליקוליזה ובמחזור קרבס, אטומי מימן מפורקים על ידי דהידרוגנאזים ספציפיים מתקבלים על ידי הקו-אנזימים NAD ו-NADP ואז מועברים לשרשראות הנשאות. נשאים הם פלבופרוטאינים (דהידרוגנאזים משניים, שקו-אנזימים שלהם הם FAD ו-FMN), ציטוכרומים ב, עם, א , ציטוכרום אוקסידאז (אנזים a3 ).

    אנדונזימים- אנזימים המעורבים בחילוף החומרים נמצאים תמיד בתוך התא היוצר אותם ונקראים תוך תאיים.

    בלוק 3

    נוֹשֵׂא: טרנספורמציות של תרכובות פחמן על ידי מיקרואורגניזמים

    עמילאז(עמילון-עֲמִילָן, עזה-המסתיים בשמות אנזימים) הוא אנזים מקבוצת ההידרולאז המפרק עמילן לדקסטרינים ומלטוז. אופייני למיקרואורגניזמים הגורמים לתסיסה בוטירית של סוכרים ועמילן ( קלוסטרידיום pasteurianum).

    אלדולאז -אנזימים מקבוצת הליאז. תפוצה רחבה בבעלי חיים, צמחים ומיקרואורגניזמים. הם משתתפים בתהליכי פירוק אנאירובי של פחמימות, למשל, גליקוליזה, פירוק פוספט פנטוז של גלוקוז.

    דקרבוקסילאז -אנזים מקבוצת ליאזות, המזרז את התגובות של ביקוע CO2 מקבוצת הקרבוקסיל של חומצות אמינו או חומצות α-keto. לדוגמה, הוא גורם לדה-קרבוקסילציה של חומצה פירובית ולהפיכתה לאצטאלדהיד במהלך תסיסה אלכוהולית.

    לקטאז- אנזים המקדם את פירוק הלקטוז (כלומר סוכר חלב) לגלוקוז וגלקטוז.

    ליפאז(ליפוס -שמן, עזה -מסתיים בשמות של אנזימים) - אנזים המפרק שומנים לגליצרול וחומצות שומן בזמן הידרוליזה.

    פקטינאז(פוליגלקטורונאז) - אקזואנזים המזרז פירוק של חומרי פקטין: הורס קשרים בין יחידות של חומצה גלקטורונית, פקטין או חומצה פקטין עם יצירת שרשראות קטנות ובסופו של דבר חופשיות. ד-חומצה גלקטורונית.

    צלולאז -אנזים מקבוצת ההידרולאז; מזרז הידרוליזה β -1,4-קשרים גליקוזידיים בתאית ליצירת גלוקוז או דו-סוכר צלוביוז. הכלולות בדגנים מונבטים, פטריות, המיוצרות על ידי חיידקים רבים, נמצאות בבעלי חיים מסוימים הניזונים מעץ (תולעת ספינה, תולעת עץ). הוא משמש להסרת תאית ממזונות וגם להמרת תאית לסוכר. משוחרר על ידי המיקרופלורה של הגירה של מעלי גירה, הוא ממלא תפקיד חשוב בהטמעה של תאית על ידי אוכלי עשב.

    צ'לוביאזהאנזים המעביר הידרוליזה של הדו-סוכר צלוביוזה ליצירת גלוקוז.

    בלוק 4

    נוֹשֵׂא: טרנספורמציה על ידי מיקרואורגניזמים

    תרכובות חנקן

    מקבעי חנקן(חיידקים מקבעי חנקן או דיאזוטרופים) הם מיקרואורגניזמים המסוגלים להטמיע חנקן מולקולרי ולבנות ממנו את כל מגוון התרכובות האורגניות המכילות חנקן של התאים שלהם. מיקרואורגניזמים אלה חיים בחופשיות באדמה ( אזוטובקטר כרוקוקום) או נמצאים בסימביוזה עם צמחים (סוגים Rhizobiumו פרנקיה) . גורם לעלייה בפוריות הקרקע.

    אמוניפיקציה- תהליכי פירוק של חומרים המכילים חנקן אורגניים עם היווצרות אמוניה, המתרחשים בטבע בהשפעת מיקרואורגניזמים ובעלי השפעה עצומה על פוריות הקרקע, שכן צמחים אינם סופגים צורות אורגניות של חנקן.

    חיידקים- צורות פעילות מיוחדות של חיידקים מהסוג Rhizobium, הנוצרים בגושים על שורשי צמחי קטניות. לעתים קרובות מסועף או בצורת אגס.

    דמינציה- ביקוע קבוצת האמינו (-NH2) מהמולקולה של תרכובת אורגנית. הוא ממלא תפקיד חשוב בתהליכים מטבוליים, במיוחד בקטבוליזם של חומצות אמינו.

    דמינאזות- אנזימים מקבוצת הליאז, מעורבים בדימינציה של חומצות אמינו ומבטיחים את הכללתן במטבוליזם של פחמימות.

    דניטריפיקציה- תהליך הפחתת החנקות לניטריטים, אמוניה וחנקן חופשי, המתרחש בהשפעת סוגים שונים של חיידקים דניטריפיים (למשל, פרקוקוס דניטריפיקנים). הוא משפיע לרעה על פוריות הקרקע ומתבטא בנוכחות פחמימות ועם חוסר אוויר, לחות גבוהה ותגובת קרקע בסיסית. זה הולך לפי התוכנית:

    NO3 NO2 NH2OH N2

    H2O - H2O - H2O

    דיאזוטרפיה -היכולת של חיידקים מסוימים לספוג חנקן מולקולרי מהאוויר (N2). זה הולך לפי התוכנית:

    N=NNH=NH NH2 - NH2 2NH3

    ATP ATP ATP

    חנקן דיאימיד הידרזין אמוניה

    חלבון ברזל- החלק השני של ניטרוגנאז המכיל ברזל. יש לו משקל מולקולרי של 55,000 והוא מורכב משתי תת-יחידות חלבון שוות. הוא כולל קבוצות גופרתי, חלק זה מושבת על ידי חמצן.

    cadaverine- ptomaine, תרכובת רעילה שנוצרת כתוצאה מפירוק אנאירובי של חלבונים. Cadaverine מופק מליזין:

    NH2 CH2 (CH2 ) 3 CHNH2 COOH NH2 CH2 (CH2 ) 3 CH2 NH2 + CO2

    ליזין קדברין דו חמצני

    פַּחמָן

    מוליבדופרוטאינים -החלק הראשון של ניטרוגנאז המכיל מוליבדן. ההכנות של חלק זה, המבודדות ממיקרואורגניזמים שונים המקבעים חנקן, דומות בתכונות, אך שונות במשקל מולקולרי (בתוך 180,000 - 270,000). מורכב מארבעה חלבונים, מעט שונים במשקל המולקולרי. מוליבדופרוטאין מכיל קבוצות סולפיד וברזל. הוא מושבת על ידי חמצן.

    ניטראט רדוקטאז- אנזים מקבוצת ה-oxidoreductase, בהשתתפות מוליבדן, מזרז את הפחתת החנקות לניטריטים. פעילותו של אנזים זה תלויה ברמת הזמינות של מוליבדן, כמו גם בצורות החנקן המשמשות להאכלתם. עם חוסר מוליבדן במדיום התזונתי, הפעילות של רדוקטאז ניטראט פוחתת בחדות.

    ניטריט רדוקטאז -אנזים מקבוצת ה-oxidoreductase, בהשתתפות מוליבדן, מפחית ניטריטים לאמוניה.

    ניטריפיקציה - (ניטריפיקציה- העשרה בחנקה) - התהליך הביוכימי החשוב ביותר לפוריות הקרקע הוא חמצון של אמוניה למלחי חומצה חנקתית (חנקות; או חנקות) דרך שלב הביניים של חומצה חנקתית על ידי חנקת חיידקים ( Nitrosomonas,ניטרובקטר) .

    ניטרוגנאזהוא אנזים הקושר חנקן מולקולרי. מזרז את ההפחתה של N2 ל-NH3 בנוכחות ATP (מקור אנרגיה) ומפחית מקבילות.

    פרוטאזות- (חלבון -המקום הראשון, עזה- מסתיים בשמות של אנזימים) - אנזימים המייצרים הידרוליזה של חומרי חלבון לחומצות אמינו.

    ריזוביה- חיידקי גושים מהסוג Rhizobium.

    בְּאֲפוּנָהלְכָל- אנזים בעזרתו אורבוקטריות מפרקות (deamidate) אוריאה למלח פחמן-אמוניום, ולאחר מכן פירוקו לאמוניה, פחמן דו חמצני ומים.

    בלוק 5

    נוֹשֵׂא: השפעת תנאים חיצוניים על

    פעילויות חיוניות של מיקרואורגניזמים

    אביוזיס – (אביוזיס- שלילה, הרס של חיים) - מושגת באמצעים פיזיים וכימיים. עיקרון זה נקבע ב בסיס שימורים חםמוצרי בשר וירקות (עיבוד באוטוקלאב בטמפרטורה של 120 0C ומעלה). בטמפרטורות גבוהות מתים צורות וגטטיביות ונבגים של חיידקים, החיים והתהליכים הנלווים אליהם נפסקים, כך שניתן לאחסן את תכולת הפחיות לאורך זמן. אתה יכול להרוג חיידקים כימית בעזרת חומרי חיטוילא מזיק לגוף האדם. אחסון מוצרים לטווח ארוך לעשן.השיטה התרמית של עיקור שימורים אמינה יותר; לאחריה, המוצרים הכלולים בפחית אינם מהווים סכנה לבריאות האדם.

    חיטוי אוטומטי -עיקור עם קיטור רווי בלחץ; היא שיטת העיקור המגוונת והאמינה ביותר. זה מתבצע בחיטוי בלחץ של 0.5 אטמוספירה. (טמפרטורה 112 0C) 30-60 דקות; בלחץ של 0.7-1.4 atm. (טמפרטורה 115-125 0C) - 20 דקות. השיטה נמצאת בשימוש נרחב לסטריליזציה של שימורים.

    אלקלופילים -להתפתח ב-pH של יותר מ-8 עם ערך מרבי של 11. אלה כוללים חיידקים אורוליטיים, תושבי ביצות מלח סודה מהסוג Bacillus ו-Vibrio cholerae.

    אנביוזיס ( אנביוזיס- לעכב את החיים) - מצב חיים נסתר, אחד מעקרונות היסוד של שימור מוצרים מהצומח והחי. במהלך ייבוש, כבישה, המלחה, סוכר או הקפאה, הפעילות החיונית של חיידקים מושבתת, התהליכים הנגרמים על ידם מתעכבים.

    אנטיביוטיקה היא חומרים כימיים ספציפיים הנוצרים על ידי מיקרואורגניזמים, כמו גם נגזרותיהם והאנלוגים הסינתטיים שלהם, בעלי יכולת לדכא באופן סלקטיבי מיקרואורגניזמים ותאי גידול ממאירים.

    חומרי חיטוי הם חומרים בעלי השפעה אנטי-מיקרוביאלית שיכולה להרוג תאים. משמש בפרקטיקה רפואית, בייצור מזון וחיי היומיום. מחולק על תנאי לשתי קבוצות:

    א) חומרי חיטוי המשמשים לחיטוי (חיטוי)חצרים, ציוד וכלים. אלה יכולים להיות כל חומר רעיל ביותר: פעילי שטח, פנולים, חומרי חמצון, פורמלין, חומצות, אלקליות, אלכוהול, נגזרות כלור וכו';

    ב) חומרי חיטוי המשמשים לייצוב מוצרי מזון - חומרים משמרים.

    אסידופיליםאורגניזמים שחיים ומתפתחים ב-pH< 6, но предельная кислотность не менее 2. К ним относятся молочнокислые и уксуснокислые бактерии, тиобациллы.

    פעולה בקטריוסטטית- ההשפעה של גורמים סביבתיים שליליים (פיזיים, כימיים וכו'), הגורמים לעיכוב בצמיחה ורבייה של חיידקים.

    פעולה קוטל חיידקים - מוות של אורגניזם חיידקי כתוצאה מחשיפה לחומרים רעילים כימיים, אשר, באינטראקציה עם מרכיביו, משבשים את תפקודי התא.

    Barotolerance - היכולת של מיקרואורגניזמים לסבול לחץ הידרוסטטי גבוה (לדוגמה, Pseudomonas fluorescens).

    ברופיליות. חכמה מיקרואורגניזמים של הים העמוק ומאגרי נפט אינם מסוגלים לצמוח בלחץ רגיל. הם צריכים לחץ גבוה והם נקראים בארופילי(לדוגמה, Vibrio marinus)

    ביוס - (ביוס- החיים). אחד מעקרונות היסוד של שמירה על תוצרת חקלאית במצב חי, אך עם שמירה על פעילות החיים בהם ברמה נמוכה.

    הלופילים -אורגניזמים המתפתחים במליחות גבוהה מזו של מי ים נקראים הלופילית.דוגמה לחיידקים כאלה הוא הסוג Halobacterium.

    קְפִיאָה- אחסון בטמפרטורות שליליות. הטמפרטורה של מקפיאים תעשייתיים וביתיים לא צריכה להיות גבוהה מ-15ºС.

    קרינה -פליטה והתפשטות אנרגיה בצורה של גלים וחלקיקים.

    מעכבים- חומרים המעכבים את מהלך התהליכים הביולוגיים, מעכבים את הפעילות הקטליטית של אנזימים בודדים או מערכות אנזימים.

    ייבוש בהקפאה (סובלימציה)– ייבוש בוואקום ממצב קפוא ל-760 С. שיטה זו משמשת לשימור תרביות מיקרוביאליות, סרום, חיסונים, תרופות.

    מזופילים- מיקרואורגניזמים בעלי אופטימום קרוב לטמפרטורת הגוף של בעלי חיים בעלי דם חם. הטמפרטורה המקסימלית היא קרוב ל-550C. קטגוריה זו כוללת חיידקים מקבוצת המעיים, למשל, Escherichia coli.

    אוסמופיליות- יכולתם של מיקרואורגניזמים לצמוח בלחץ אוסמוטי מוגבר, הנגרם על ידי חומרים אורגניים, לרוב סוכרים. חיידקים אוסמופילים כוללים פטריות מהסוג Xeromyces.

    אוסמוטולרנטיות -עמידות של מיקרואורגניזמים לריכוזים גבוהים של חומרים פעילים אוסמוטיים. אורגניזמים אוסמוטיים הם שמרים מהסוג Zygosaccharomycesדבש מתפרק.

    הִתקָרְרוּת- אחסון מוצרים בטמפרטורות חיוביות נמוכות (+2 - +3ºС). הטמפרטורה חייבת להיות מעל נקודת הקיפאון של מוהל התא. הוא מיועד לאחסון פירות וירקות.

    פִּסטוּר- שיטת עיקור חלקי בטמפרטורות נמוכות (60-70ºС), המשמשת להפרדת חיידקים נושאי נבגים וחיידקים שאינם נושאי נבגים, כמו גם להגנה לטווח קצר מפני קלקול של מוצרים מסוימים (חלב, מיצי פירות).

    פירופילים (היפרתרמופילים) - מיקרואורגניזמים שיכולים להתקיים בטמפרטורות של 100 מעלות צלזיוס ומעלה (לדוגמה, סולפולובוס אסידוקלדריוס).

    פסיכופילים- מיקרואורגניזמים המתפתחים בטמפרטורות נמוכות בטווח שבין -8 (-10) ל- + 20ºС. הם נמצאים בים הצפוני, בקרחונים, במחסני קירור (למשל, פוסריום nivale) .

    פלסמוליזה- דחיסה של הציטופלזמה עם פיגור שלה מאחורי הממברנה בהשפעת איבוד מים בתאים של מיקרואורגניזמים וצמחים כאשר הם שקועים בתמיסות עם ריכוז גבוה של מלחים, סוכר, גליצרין.

    סְטֶרִילִיזַציָה(סטריליס- עקר) - דפרודוקציה, כלומר. הרס מוחלט של מיקרואורגניזמים וכל היצורים החיים בחפצים מעוקרים. זה מושג על ידי חשיפה לטמפרטורות גבוהות, קרינה קשה, חומרים רעילים כימיים.

    תרמופילים- מיקרואורגניזמים אוהבי חום הגדלים בטווח הטמפרטורות שבין +40ºС ל- 700ºС. נציג התרמופילים הוא קלוסטרידיום תרמוצלום.

    עיקור קר- שיטת חיטוי יין במכשירי אקטינאטור, המשתמשת בקרינה מורכבת עם קרני אולטרה סגול ואינפרא אדום או אולטרה סגול בשילוב אולטרסאונד.

    קנונאביוזיס- אחד מעקרונות היסוד של שימור, מוצרים, בעיקר ירקות, המבוסס על התנגדות של סוגים מסוימים של חיידקים לפעילות החיונית של מינים אחרים. החומר המשמר (חומצה לקטית) מיוצר על ידי המיקרואורגניזמים עצמם במהלך ההצפנה, התסיסה ושיטות אחרות להכנת מזון וירקות.

    בלוק 6

    נוֹשֵׂא: מיקרוביולוגיה מיוחדת

    מיקרופלורה אוטוכטונית (אבוריג'ינלית).- נוכח כל הזמן באדמה - בלא מופרות, לא מעובד. משתתף בתהליכי היווצרות חומוס ופירוקו (נציגים - סוגים Mycobacterium, Azotobacter, Micromyces).

    אזוטובקטרין(או חנקן) - תכשיר לדישון קרקע חיידקי המכיל תרבית טהורה של אזוטובקטר ומשמש לזריעת זרעים של גידולי דגנים ובעת שתילת שתילים של צמחי ירק. זהו דשן חנקן ידידותי לסביבה המייעל את התזונה המינרלית של הצמחים.

    הִתנַגְדוּת- סוג של קשרים ביולוגיים שליליים, דיכוי הפעילות החיונית של אורגניזם אחד על ידי אחר. ישנם מספר סוגים של אנטגוניזם:

    א) פסיבי (תחרותי) אנטגוניזם- אינטראקציה שבה מיקרואורגניזמים שונים משתמשים באותם מצעי מזון. למינים הגדלים ומתרבים במהירות יש יתרון;

    ב) אנטגוניזם פעיל -עקב שחרור חומרים קוטלי חיידקים - מוצרים מטבוליים. לדוגמה, חיידקי חומצת חלב, המשחררים חומצה לקטית כתוצר העיקרי של התסיסה, ובכך מעכבים חיידקי ריקבון.

    אנטיביוזה- סוג של קשרים ביולוגיים שליליים, דיכוי הפעילות החיונית של אורגניזמים אחרים על ידי בידוד חומרים ספציפיים - אנטיביוטיקה.

    אַנְטִיבִּיוֹטִיקָה- אלו הם כימיקלים ספציפיים שנוצרו על ידי מיקרואורגניזמים, כמו גם נגזרותיהם והאנלוגים הסינתטיים שלהם, בעלי יכולת לדכא באופן סלקטיבי מיקרואורגניזמים ותאי גידול ממאירים. יצרנים חזקים של אנטיביוטיקה הם פטריות חוטיות, אקטינומיציטים וכמה חיידקים.

    מיקרופלורה זימוגנית- מיקרואורגניזמים בעלי יכולת לייצר אנזימים הידרוליטיים רבי עוצמה ומופיעים באדמה כאשר נכנסות כמויות גדולות של חומר אורגני טרי, מבצעים את הפירוק הגס שלו (דוגמאות: סכרוליטיקה: Saccharomyces, רודוטורולה, Streptomyces, קריפטוקוקוס, קלוסטרידיום; שוברי עיסת:מאיטופגה, אספרגילוס, Cellvibrio, פניציליום; מגברים: בצילוס, פרוטאוס). קומנסליזםהוא סוג של סימביוזה. דו קיום של שני אורגניזמים שבהם רק אחד מבני הזוג מרוויח מבלי לפגוע בשני. קומנסלים כוללים מיקרופלורה saptrotrophic של ממברנות ריריות ועור, מיקרופלורה אפיפטית של צמחים.

    אזור מזוסאפרובי- אזור של זיהום מים בינוני. תכולת החומר האורגני נמוכה. ישנם תהליכים אינטנסיביים של חמצון וניטריפיקציה.

    מטביוזה- זוהי צורה של יחסים בין-ספציפיים שבהם התוצרים המטבוליים של סוג אחד של מיקרואורגניזם הם מצע מזון או אנרגיה למין אחר. יחסים כאלה אופייניים לחיידקים מחנקים ( Nitrosomonas,ניטרובקטר) : תוצר הפסולת של הניטריפירים של השלב הראשון - חומצה חנקתית - משמש כמצע אנרגיה לפתוגנים של השלב השני.

    מיקוריזה (שורש פטרייה).השורשים של רוב הצמחים הגבוהים יותר נגועים בפטריות. כתוצאה מכך משתנה מבנה שורש הצמח: נוצר מבנה סימביוטי, הנקרא מיקוריזה (שורש פטרייתי).צמחים היוצרים מיקוריזה נהנים מהזנה מינרלית: הם סופגים משמעותית יותר מים וחומרי הזנה מאשר צמחים ללא מיקוריזה.

    הדדיות- סוג של יחסים ביולוגיים חיוביים, דו קיום מועיל הדדי של שני אורגניזמים ללא התחייבות. שני בני הזוג יכולים להתקיים בנפרד, אך בסימביוזה הם מגבירים את התפוקה של זה (לדוגמה: צמחי קטניות וחיידקי גושים).

    הערכת מים מיקרוביאליתמיוצר על פי הדברים הבאים :

    ספירת חיידקים- מספר המושבות שגדלו בצלחות פטרי על אגר פפטון בשר (MPA) מ-1 מ"ל של מי ברז או ארטזינים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות. המספר החיידקי של מי שתייה (ברז) לא צריך להיות יותר מ-100 .

    קולי - כיתוב- הנפח הקטן ביותר של מים במיליליטר, שבו נמצא Escherichia coli אחד. ה-coli-titer של מי שתייה (ברז) חייב להיות לפחות 300.

    קולי - אינדקס- מספר Escherichia coli בליטר מים. במי ברז, זה לא יעלה על 3.

    סימביוזה חובה (קלאסית).- צורה של יחסים בין המינים. דו קיום של שני אורגניזמים שבתנאים מסוימים אינם יכולים להסתדר זה בלעדיו. דוגמה לכך היא אורגניזמים סימביוטיים מורכבים - חזזיות, בהן אצות (מרכיב אוטוטרופי) ותפטיר (מרכיב הטרוטרופי) אינם יכולים להתקיים זה בלעדיו בתנאי חיים קשים מסוימים.

    מיקרופלורה אוליגוטרופית- מיקרואורגניזמים המסוגלים להטמיע כמויות מועטות של חומר אורגני, ומשלימים את תהליך המינרליזציה בקרקע. לעתים קרובות יותר יש להם מורפולוגיה אקזוטית (חיידקים ניצנים, חיידקי גבעול).

    אזור אוליגוספרובי- אזור של זיהום מים נמוך. חיידקים אינם רבים: 1 מ"ל מים מכיל עשרות או מאות תאים מיקרוביאליים; Escherichia coli נעדר. חומר אורגני הוא מינרלי; הטיהור העצמי של המים הסתיים או הושלם.

    ב) גנטימאפיינים וירוסים ובקטריופאג'ים, כמו גם rickettsiae, המסוגלים להשתמש במנגנון הגנטי של התא המארח כדי להשיג את כל המטבוליטים הדרושים.

    אזור פוליספרובי- אזור זיהום המים החזק ביותר. המים כאן עשירים בשרידי צמחים ובעלי חיים, מכילים חלבונים, סיבים, פקטין, גליקוגן ועוד. הם מאופיינים בהתפתחות תהליכים מיקרוביאליים אנאירוביים - תסיסה ואמוניפיקציה של חומרי חלבון. בסביבה כזו, חמצן נספג במהירות.

    ריזוטרופין- תכשיר לדישון קרקע של חיידקי גושים מהסוג Rhizobium. הבסיס הוא כבול שפלה מעוקר על ידי קרינת Υ, שאליו מוסיפים חומרי הזנה לחיידקי גושים. זה מוחל בעת זריעת קטניות יחד עם זרעים.

    עצבנות -אינדקס על אודותזיהום מים בחיידקים.

    חציר- הזנה באיכות גבוהה המתקבלת בהשתתפות חיידקי חומצת חלב. הלחות של המסה המשומרת היא 50-65% - נמוכה בהרבה מהלחות הרגילה (75%).

    Phytoncides- חומרים מיוחדים המופרשים על ידי צמחים במהלך חייהם, בעלי אופיים כימי מגוונים, אך בעלי תכונה משותפת של השפעה מזיקה על מיקרואורגניזמים ולכן הם בין אַנְטִיבִּיוֹטִיקָה. אנטיביוטיקה שמקורה בצמחים:

    -אליצין- אנטיביוטיקה שנוצרה על ידי צמחי שום;

    -ארנרין- אנטיביוטיקה שנוצרה מאימורטל;

    -אימנין- אנטיביוטיקה שמקורה בוורט סנט ג'ון.

    טרפה- זהו סיפוק הצרכים התזונתיים על חשבון הגוף - הקורבן כשהיא נהרגת. טורפים כוללים ריסים רבים ופטריית טורף דקטולריה, שיש לו מכשירים לתפיסת נמטודות קרקע.

    שוברי תאית- מגוון מיקרואורגניזמים הגורמים לפירוק תאית מסוגלים ליצור את האנזים ההידרוליטי צלולאז. אנאירובי: מתסיסים סיבים עם היווצרות חומצות אורגניות ומימן ( Clostridium omelianskii).אירובי מחמצן סיבים למוצרים סופיים - CO2 ו-H2O (ציטופאגה hutchinsonii, Cellvibrio אוכרסיאה) .

    מיקרופלורה אפיפיטית- אלו הם מיקרואורגניזמים שחיים על פני השטח של מאקרו-אורגניזמים צמחיים מבלי לחדור לרקמותיהם. דוגמאות למיקרואורגניזמים אפיפיטיים: בַּקטֶרִיָה : פסאודומונס הרביקולה, Flavobacterium, סרצ'ינה(55 סוגים), שמרים: קריפטוקוקוס, רודוטורולה, פטריות חוטיות: קלדוספוריום, אלטרנריה, בוטריטיס, פוסריום.

    בלוק 7

    VIROLOGY

    קְלִיטָה- הידוק הבקטריופאג' על דופן החיידק בעזרת קוצים ומחושים של הצלחת הבסיסית.

    צבירה (agglutinare- דבק) - הדבקה ומשקעים מהשעיה הומוגנית של מיקרואורגניזמים, אריתרוציטים ותאים אחרים. מתרחש כתוצאה מאינטראקציה של נוגדנים ואנטיגנים. אחת הבדיקות הסרולוגיות הנפוצות ביותר לאיתור נוגדנים רלוונטיים בסרום, קביעת קבוצות דם וזיהוי מיקרואורגניזמים.

    אנטיגנים -חומרים אורגניים מורכבים שנתפסים על ידי הגוף כזרים. כאשר הם נכנסים לגוף של בעלי חיים, הם יכולים לגרום לתגובה חיסונית בצורה של יצירת נוגדנים.

    נוגדנים- חומרים מגנים בעלי אופי חלבוני, הנוצרים באורגניזם חי ומצטברים בסרום הדם בהשפעת החדרה לגוף אנטיגנים.הם מהווים את הבסיס לחסינות ומאופיינים בספציפיות קפדנית של אינטראקציה עם האנטיגן שגרם להיווצרותם.

    בקטריופאג- וירוס חיידקי בעל יכולת להמיס (להוביל) חיידקים חיים, בלתי נראים בבדיקה מיקרוסקופית קונבנציונלית ונפוצה בטבע (אדמה, מים, מעיים של בעלי חיים ובני אדם):

    - בינוני- הפאג'ים הללו במחזור החיים עוברים את שלושת השלבים הראשונים (ספיגה, הזרקה, אינטגרציה בנוקלואיד), ולאחר מכן משתכפלים באופן סינכרוני עם הכרומוזום החיידקי. כאשר חיידק מתרבה, העיקרון הזיהומי עובר לתאי בת.

    - אלים- פאג' המסוגל להמיס (ליזה) חיידקים בהשפעת תנאי הסביבה (UV, קרני רנטגן).

    ויריון -צורה חוץ-תאית של וירוס, חלקיק זיהומי אינרטי, המורכב מחומצת גרעין וקפסיד של מעטפת חלבון.

    וירואידיםהם הפתוגנים הקטנים ביותר הידועים; הם הרבה יותר קטנים מהגנום הנגיפי הקטן ביותר וחסרים מעטה חלבוני. רק וירואידים צמחיים ידועים; הם מורכבים ממולקולת RNA חד-גדילית המשכפלת באופן אוטונומי בתאים נגועים.

    שיטה אימונולוגית- כל וירוס, בין אם צמח, בעל חיים או חיידק, מתנהג כאנטיגן יעיל כאשר ניתן לארנבות או ליונקים קטנים אחרים. כתוצאה מכך נוצרים נוגדנים ספציפיים המגיבים עם אנטיגנים (וירוסים) ומשמשים לאיתורם.

    צמחי אינדיקטור- אלה צמחים המגיבים עם תסמינים אופייניים להדבקה בנגיף.

    הַרכָּבָה- זיהום בנגיף צמחי (חיסון במיץ).

    זריקה- הזרקת DNA של הפאג לתא החיידק.

    קפסיד- מעטפת החלבון של הנגיף, מורכבת מתת-יחידות חלבון - קפסומרים.

    קפסומר- תת-יחידת חלבון של הקפסיד.

    ליזוגניה -צורת קיום של בקטריופאג בינוני בתא חיידקי. DNA של הפאג משולב בכרומוזום של התא המארח ומשתכפל איתו באופן סינכרוני. התכונות הוויראליות של הפאג' אינן באות לידי ביטוי.

    מִשׁקָע(מ-lat. praecipitacio- נפילה, משקעים) - תגובה המאפשרת משקעים של וירוסים (אנטיגנים) באמצעות נוגדנים, בעלת רגישות וסגוליות גבוהות.

    קפסיד פוליהדרלי- צורה של קפסיד עם סוג מעוקב של סימטריה.

    שכפול- תהליך רבייה עצמית של מקרומולקולות של חומצות גרעין, המבטיח העתקה מדויקת של מידע גנטי והעברתו מדור לדור.

    רטרו וירוסמשפחה של נגיפי RNA. הקוטר של חלקיקים ויראליים הוא 70-120 ננומטר. הקפסיד הוא icosahedral, סגור בממברנה ליפופרוטאין. הם מאופיינים בסינתזת DNA תלוית RNA (שעתוק הפוך).

    סוגי תסמינים ויראליים:

    1) פסיפס- צבע ירוק לא אחיד של להב העלה או נוכחות של כתמים צהבהבים או ירוקים בהירים.

    2) כלורוזיס- הצהבה כללית או סימטרית של רקמות העלים.

    3) נמק- מוות של רקמות צמחיות הוא לעתים קרובות תוצאה של פסיפס או כלורוזיס עם התפתחותם החזקה, אך לעתים קרובות מתפתח באופן עצמאי. מובחן נמק מקומי - הצמח מתפתח באתרי ההדבקה ונמק מערכתי (דיפוזי) - יכול להתבטא בכל חלקי הצמח.

    4) דפורמציהאיברי הצמח מגוונים ויכולים להיגרם מהפרעות פיזיולוגיות שהובילו לשינוי במורפולוגיה של האיברים או הצמח כולו. כתוצאה מהפרה של תיאום הצמיחה, מתפתחים קמטים, סלסולים, נפיחות ועקמומיות של יורה.

    5) עיכוב גדילהיכול להתבטא בהתגמדות כללית של צמחים, קיצור של האינטרנודים בחלק העליון של היורה.

    6) קמלהנצפה עם נזק חמור למערכת כלי הדם.

    7) צמיחה(שִׂגשׂוּג). הגורמים המיידיים לצמיחת יתר עשויים להיות הפרעה בתרדמת ניצני בית השחי וניצני החורף או ניוון וצמיחה וגטטיבית של איברי יצירה.

    8) הפלה- הוצאת פרחים ופירות או זרעים בודדים בפרי, חוסר זרעים של פירות.

    9) ניאופלזמות- גידולים בחלקים שונים של הצמח (לדוגמה, התפשטות של ורידי עלים), יציאות בצורת עלים של אנציות וכו'. .

    10) אנתוציאנוזה -צבע סגול, אדום-סגול או כחול-סגול של העלים או הקצוות, הוורידים, הגבעולים שלהם.

    11) גיוון- צביעה לא אחידה ושינוי צבע חלקי של עלי הכותרת.

    התמרה -העברת מידע גנטי על ידי בקטריופאג מתא חיידקי אחד למשנהו.

    אלקטרופורזה -תנועה של חלקיקים טעונים בשדה חשמלי. משמש להפרדת תערובת של חלבונים, פפטידים, וירוסים וכו'.

    חתום לפרסום "_________" 2006

    פורמט 60x1/16, נפח 1.2 עמודים.

    מס' הזמנה __________. תפוצה 300 עותקים. נדפס במשרד עורכי הדין "KATU" NAU

    G. Simferopol / בביצוע M. S. Vasetskaya
    קטגוריות
    עַשֶׁשׁת
    הַשׁרָשָׁה
    טרטר
    גרון
    שפתיים

    מאמרים פופולאריים
    מילוי דובדבן ציפור לעוגה

    מילוי דובדבן ציפור לעוגה
    כיצד לבדוק את איכות המלט תוך מספר דקות?

    כיצד לבדוק את איכות המלט תוך מספר דקות?
    דרך פשוטה לצאת ממצב קשה: איך לעשות חימום ממחמם מים במו ידיך?

    דרך פשוטה לצאת ממצב קשה: איך לעשות חימום ממחמם מים במו ידיך?
    איך ואיך להדביק פוליסטירן למשטחים שונים יתרונות מוצרי אבקה

    איך ואיך להדביק פוליסטירן למשטחים שונים יתרונות מוצרי אבקה
    כיצד להוסיף אחוזים באקסל הוסף אחוזים לנוסחת כמות

    כיצד להוסיף אחוזים באקסל הוסף אחוזים לנוסחת כמות

    2022 "gcchili.ru" - על שיניים. הַשׁרָשָׁה. אבן שן. גרון