„Mikrobiologia gleby” - kurs 25 000 rubli. z MSU, szkolenie 4 tygodnie. (1 miesiąc), Data: 2 grudnia 2023 r.
Miscellanea / / December 05, 2023
Studenci zagraniczni specjalizujący się w mikrobiologii gleby, chemii rolniczej, gleboznawstwie, ekologii.
Celem przedmiotu jest wyposażenie studentów w systematyczną wiedzę na temat podstawowych i stosowanych aspektów gleby mikrobiologia, scharakteryzować wszystkie główne grupy organizmów tworzących faunę i florę glebową, dostarczyć informacji o współczesnej taksonomii prokariotów, ich budowie, regulacja metabolizmu, omówienie zagadnień ekologii mikroorganizmów, ich udziału w procesach biogeochemicznych, zarysowanie podstaw gospodarki przemysłowej mikrobiologia.
1. Usystematyzowanie i pogłębienie wiedzy z zakresu mikrobiologii gleby.
2. Aktualizowanie wiedzy na temat racjonalnego wykorzystania mikroorganizmów w celu zwiększenia żyzności gleby, efektywności wydobycia, uzupełnienia zasobów energii i oczyszczenia środowiska z różnych substancji zanieczyszczających.
3. Kształtowanie wśród publiczności jasnego zrozumienia kluczowej roli mikroorganizmów w globalnych cyklach biochemicznych pierwiastków w biosferze.
4. Usystematyzowanie wiedzy studentów na temat nowoczesnych metod badawczych z zakresu mikrobiologii gleby.
Nauczanie teoretyczne odbywa się w odpowiednio wyposażonych salach dydaktycznych, spełniających wymagania materialne, techniczne, informacyjne i metodyczne.
1. Historia rozwoju i główne kierunki współczesnej mikrobiologii gleby.
Okres opisowy w historii mikrobiologii.
Etap fizjologiczny w rozwoju mikrobiologii.
Badania Louisa Pasteura i Roberta Kocha. Odkrycie chemosyntezy przez S.N. Winogradski. Rola zbiorowisk drobnoustrojów w różnych siedliskach przyrodniczych. Rozwój algologii i mykologii gleb (E.A. Shtina, M.M. Gollerbakh, T.G. Mirchink). Mikrobiologiczna metoda wytwarzania aminokwasów (N.A. Krasilnikov).
2. Podstawowe metody badawcze w mikrobiologii gleby.
Mikroskopia (mikroskopia świetlna, fluorescencyjna, elektronowa).
Metody analityczne (fizjologiczne, biochemiczne, genetyczne, biologii molekularnej). Metody izolacji czystych kultur i hodowli mikroorganizmów glebowych.
Metody uprawy fakultatywnej. Pożywki i warunki wzrostu mikroorganizmów. Metody sterylizacji.
3. Główne obiekty badań fauny i flory glebowej.
Charakterystyka głównych grup organizmów eukariotycznych tworzących faunę i florę glebową – glony, zwierzęta glebowe, grzyby, porosty – i ich rola w siedliskach przyrodniczych. Charakterystyka specyficznych cech ontogenezy poszczególnych grup organizmów glebowych.
4. Morfologia mikroorganizmów. Współczesna klasyfikacja mikroorganizmów.
Struktura i skład komórki prokariotycznej. Rozmiar, kształt i grupowanie komórek. Rozmnażanie i rozwój prokariotów. Wirusy i fagi.
Podstawy współczesnej taksonomii mikroorganizmów.
5. Procesy biosyntezy w mikroorganizmach.
Procesy energetyczne w mikroorganizmach. Ogólny schemat katabolizmu. Rodzaje fermentacji mlekowej, masłowej i alkoholowej. Oddychanie beztlenowe i aerobowe.
6. Asymilacja węgla.
Procesy wiązania węgla. Tworzenie się metanu. Utlenianie metanu. Rozkład złożonych organicznych substancji niezawierających azotu (celuloza, lignina, pektyna, skrobia itp.) przez mikroorganizmy. Tworzenie próchnicy. Wykorzystanie energii świetlnej przez halobakterie.
7. Metabolizm azotu.
Biologiczne wiązanie azotu. Biochemia wiązania azotu. Mikroorganizmy mają zdolność wiązania azotu.
Znaczenie procesu wiązania azotu. Preparaty bakteryjne na bazie bakterii guzkowych. Utlenianie amoniaku i azotynów. Denitryfikacja i redukcja azotanów.
8. Cykl siarkowy. Przemiany fosforu, żelaza, manganu i innych pierwiastków przez mikroorganizmy.
Tworzenie się siarkowodoru podczas redukcji siarki.
Oddychanie siarczanem. Bakterie magnetyczne. Heterotroficzne bakterie utleniające żelazo. Czarni palacze. Utlenianie żelaza żelazawego. Mineralizacja związków fosforoorganicznych. Metabolizm aluminium.
9. Działanie antagonistyczne i antybiotykooporność drobnoustrojów.
Metabolity wtórne mikroorganizmów. Co to są antybiotyki? Znaczenie ewolucyjne, klasyfikacja i obszary zastosowania antybiotyków. Antybiotykooporność drobnoustrojów i metody określania aktywności antybiotykowej drobnoustrojów.
10. Oddziaływanie czynników fizycznych i chemicznych na mikroorganizmy.
Specyfika gleby jako siedliska.
Wpływ kwasowości ośrodka (pH), temperatury, ciśnienia hydrostatycznego, obecności tlenu, promieniowania, aktywności wody na mikroorganizmy. Adhezja mikroorganizmów i aktywność przylegających komórek. Faza gazowa gleb, rozwój mikroorganizmów w błonach i kapilarach.
11. Mikroorganizmy jako obiekty biotechnologii.
Praktyczne zastosowanie mikroorganizmów. Wykorzystanie mikroorganizmów w produkcji żywności (kwas, piwo, wino, sery, pieczywo itp.). Produkcja poszczególnych substancji chemicznych (hormonów, antybiotyków, stymulatorów wzrostu roślin).
Wymywanie metali z rud. Bioremediacja obiektów naturalnych zanieczyszczonych olejami. Negatywne działanie mikroorganizmów w związku z działalnością człowieka (psucie żywności, korozja mikrobiologiczna obiektów przemysłowych, mikrobiologiczne skażenie gleby,
woda, atmosfera, patogeniczność dla ludzi, zwierząt i roślin).
12. Podstawowe zasady oznaczania biologicznego i diagnostyki gleb. Interakcje między organizmami.
Wskazania algologiczne gleby. Biologiczne oznaki skażenia gleby i samooczyszczania gleby. Wskazanie porostów.
Mikroorganizmy ryzosfery i ryzoplanu.
Grzyby mikoryzowe.