„Microbiologia solului” - curs 25.000 de ruble. de la MSU, antrenament 4 săptămâni. (1 lună), Data: 2 decembrie 2023.
Miscelaneu / / December 05, 2023
Studenți străini specializați în microbiologia solului, chimie agricolă, știința solului, ecologie.
Scopul acestui curs este de a oferi studenților informații sistematice despre aspectele fundamentale și aplicate ale solului microbiologie, să caracterizeze toate grupurile principale de organisme care cuprind biota solului, să furnizeze informații despre taxonomia modernă a procariotelor, structura lor, reglarea metabolismului, pentru a discuta problemele ecologiei microorganismelor, participarea lor la procesele biogeochimice, pentru a contura elementele de bază ale microbiologie.
1. Sistematizarea și aprofundarea cunoștințelor în domeniul microbiologiei solului.
2. Să actualizeze cunoștințele despre utilizarea rațională a microorganismelor pentru a crește fertilitatea solului, eficacitatea exploatării miniere, a reumple resursele energetice și a curăța mediul de diverși poluanți.
3. Pentru a forma în audiență o înțelegere clară a rolului cheie al microorganismelor în ciclurile biochimice globale ale elementelor din biosferă.
4. Sistematizarea cunoștințelor studenților despre metodele moderne de cercetare în domeniul microbiologiei solului.
Predarea teoretică se desfășoară în săli de clasă echipate corespunzător, care îndeplinesc cerințele materiale, tehnice, informaționale și metodologice.
1. Istoria dezvoltării și direcțiile principale ale microbiologiei moderne a solului.
Perioada descriptivă din istoria microbiologiei.
Etapa fiziologică în dezvoltarea microbiologiei.
Studii ale lui Louis Pasteur și Robert Koch. Descoperirea chimiosintezei de către S.N. Vinogradsky. Rolul comunităților microbiene în diverse habitate naturale. Dezvoltarea algologiei și micologiei solului (E.A. Shtina, M.M. Gollerbakh, T.G. Mirchink). Metoda microbiologică de producere a aminoacizilor (N.A. Krasilnikov).
2. Metode de cercetare de bază în microbiologia solului.
Microscopie (microscopie ușoară, fluorescentă, electronică).
Metode analitice (fiziologice, biochimice, genetice, biologice moleculare). Metode de izolare a culturilor pure și de cultivare a microorganismelor din sol.
Metode de cultivare electivă. Medii nutritive și condiții de creștere a microorganismelor. Metode de sterilizare.
3. Obiecte principale de studiu ale biotei solului.
Caracterizarea principalelor grupe de organisme eucariote cuprinzând biota solului – alge, animale din sol, ciuperci, licheni – și rolul acestora în habitatele naturale. Caracterizarea caracteristicilor specifice ontogenezei grupurilor individuale de organisme din sol.
4. Morfologia microorganismelor. Clasificarea modernă a microorganismelor.
Structura și compoziția celulei procariote. Mărimea, forma și gruparea celulelor. Reproducerea și dezvoltarea procariotelor. Viruși și fagi.
Fundamentele taxonomiei moderne a microorganismelor.
5. Procese de biosinteză în microorganisme.
Procese energetice în microorganisme. Schema generală a catabolismului. Tipuri de fermentație cu acid lactic, acid butiric și alcool. Respirație anaerobă și aerobă.
6. Asimilarea carbonului.
Procese de fixare a carbonului. Formarea metanului. Oxidarea metanului. Descompunerea substanţelor organice complexe fără azot (celuloză, lignină, pectină, amidon etc.) de către microorganisme. Formarea humusului. Utilizarea energiei luminoase de către halobacterii.
7. Metabolismul azotului.
Fixarea biologică a azotului. Biochimia fixării azotului. Microorganismele sunt capabile de fixarea azotului.
Semnificația procesului de fixare a azotului. Preparate bacteriene pe bază de bacterii nodulare. Oxidarea amoniacului și a nitriților. Denitrificarea și reducerea nitraților.
8. Ciclul sulfului. Transformări ale fosforului, fierului, manganului și altor elemente de către microorganisme.
Formarea hidrogenului sulfurat în timpul reducerii sulfului.
Respirație cu sulfat. Bacteriile magnetice. Bacteriile heterotrofe oxidante de fier. Negri fumători. Oxidarea fierului feros. Mineralizarea compușilor organofosforici. Metabolismul aluminiului.
9. Activitatea antagonistă și rezistența la antibiotice a microorganismelor.
Metaboliți secundari ai microorganismelor. Ce sunt antibioticele? Semnificația evolutivă, clasificarea și domeniile de aplicare a antibioticelor. Rezistența la antibiotice a microorganismelor și metode pentru determinarea activității antibiotice a microorganismelor.
10. Acțiunea factorilor fizici și chimici asupra microorganismelor.
Specificitatea solului ca habitat.
Efectele acidității mediului (pH), temperaturii, presiunii hidrostatice, prezenței oxigenului, radiațiilor, activității apei asupra microorganismelor. Aderența microorganismelor și activitatea celulelor aderente. Faza gazoasă a solurilor, dezvoltarea microorganismelor în pelicule și capilare.
11. Microorganismele ca obiecte ale biotehnologiei.
Aplicarea practică a microorganismelor. Utilizarea microorganismelor în producția alimentară (kvas, bere, vin, brânză, pâine etc.). Producerea de substanțe chimice individuale (hormoni, antibiotice, stimulente de creștere a plantelor).
Leşierea metalelor din minereuri. Bioremedierea obiectelor naturale contaminate cu ulei. Activitatea negativă a microorganismelor în relație cu activitățile umane (alterarea alimentelor, coroziunea microbiană a instalațiilor industriale, contaminarea microbiană a solului,
apă, atmosferă, patogenitate pentru oameni, animale și plante).
12. Principii de bază ale indicației biologice și diagnosticării solurilor. Interacțiuni între organisme.
Indicație algologică a solului. Indicație biologică a contaminării solului și autocurățarea solului. Lichen indicație.
Microorganisme din rizosferă și rizoplan.
Ciuperci micorizice.