Слайд 1Основы микробиологии и биотехнологии
Слайд 21) самостоятельные задания по темам:
Реферат «История становления микробиологии как науки».
Разделы
микробиологии (общая, сельскохозяйственная, ветеринарная, медицинская, санитарная, промышленная, морская, космическая, биотехнология).
Функции
макроэлементов в клетках микроорганизмов.
Строение растительной клеточной стенки.
Микрофибриллы, микротрубочки, клеточный центр, жгутики, реснички эукариотов. Строение и функции.
Хемосинтез. Сущность процесса, группы хемосинтезирующих микроорганизмов.
Микроводоросли. Классификация. Местообитания, особенности строения, питание, размножение.
Простейшие. Классификация. Местообитания, особенности строения, питание, размножение.
Презентация группы бактерий.
Слайд 32) контрольные работы по темам:
Химический состав клетки.
Строение прокариотической и эукариотической
клеток.
Энергетические процессы в клетках микроорганизмов.
Способы существования микроорганизмов. Формы и размеры
бактерий. Рост и размножение бактерий.
3) лабораторные работы по темам:
Анализ микрофлоры воздуха. Учет численности микроорганизмов в почве. Учет численности микроорганизмов в воде.
Окраска клеток микроорганизмов по Грамму.
Микроскопирование окрашенного препарата.
Слайд 4Микробиология
(от греч. mikros – малый, bios – жизнь, logos
– учение)
наука, предметом изучения которой являются весьма малые организмы, называемые
микроорганизмами, их морфология, физиология, генетика, систематика, экология, взаимоотношения с другими организмами.
Микроорганизмы
Бактерии Вирусы Грибы Простейшие Микроводоросли
Слайд 5Самостоятельное задание № 1. Реферат «История становления микробиологии как науки».
15-20 стр.
Самостоятельное задание № 2. Основные разделы микробиологии:
общая,
сельскохозяйственная,
ветеринарная,
медицинская,
санитарная,
промышленная,
морская,
космическая,
биотехнология.
Слайд 6Положение микроорганизмов в живом мире
Слайд 7В древние времена
Живой мир
Царство растений
Царство животных
Во второй половине XIX вв.
микроорганизмы выделены в царство Protista
В конце XIX века
Микроорганизмы
Низшие
(прокариоты - доядерные)
Высшие
(эукариоты
- ядерные)
Слайд 8Классификация Уиттекера (1969 г.)
Monera – прокариоты (бактерии), Protista – одноклеточные
эукариоты (простейшие, водоросли, грибы), многоклеточные эукариоты: Plantae – растения, Fungi
– грибы, Animalla – животные
Слайд 9Bacteria - бактерии, Archaea - археи (архебактерии), Eucarya - эукарии
(эукариоты)
Классификация Воуза (1977 г.)
Слайд 10Классификация Воуза
создана на основе молекулярно-биологических исследований;
предполагает практически одновременное появление всех
трех линий эволюции;
вирусы объединяются в отдельной царство (Vira).
Слайд 11Химический состав микроорганизмов
Слайд 12Микроэлементы:
B, Co, Cu, Mo, Zn, V, I, Br, F и
т.д. 0,000001 – 0,001 %
Ультрамикроэлементы:
U, Ra, Au, Hg,
Be, Cs, Se и т.д. < 0,000001 %
Макроэлементы (> 0,001 %)
Органогены
H, O, C, N
(> 98 %)
K, Na, Mg, Fe, Ca, S, P, Cl
Элементный состав
Слайд 13Самостоятельное задание № 3. Функции макроэлементов в клетках микроорганизмов.
Слайд 14Вещества
Вода
(75-85 %)
Сухой остаток
Вещества клетки
Минеральные вещества
Органические вещества
Белки
Нуклеиновые кислоты
Углеводы
Липиды
Слайд 19Белки
Сложные
Простые
Белок
Простетическая группа:
липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты
Слайд 21Углеводы
Простые
Сложные
Моносахариды
(глюкоза, фруктоза,
галактоза, рибоза, дезоксирибоза)
Дисахариды
(лактоза, сахароза,
мальтоза)
Полисахариды
(крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин)
Слайд 22Моносахариды
Глюкоза
Фруктоза
Галактоза
Слайд 23Дисахариды (олигосахариды)
Лактоза
Сахароза
Мальтоза
Слайд 26Липиды
глицерин
Жирные кислоты
Жиры
Слайд 28Азотистые основания
Аденин
Гуанин
Цитозин
Тимин Урацил
Слайд 29Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)
Слайд 34Строение прокариотической клетки
Слайд 351) жгутики; 2) реснички; 3) капсула; 4) клеточная стенка;
5) цитоплазматическая мембрана; 6) цитоплазма; 7)
рибосома; 8) нуклеоид; 9) плазмида; 10) эндоспора
а)
б)
1) цитоплазматическая мембрана; 2) пептидогликан;
3) периплазматическое пространство; 4) наружная мембрана; 5) цитоплазма, в центре которой расположена ДНК
Клеточная стенка грамположительных (а) и грамотрицательных (б) эубактерий
Слайд 401, 2 - места полимеризации гликанового остова молекулы;
3 - место
присоединения фосфодиэфирной связью молекулы тейхоевой кислоты в клеточной стенке грам+
эубактерий;
4, 5 - места, по которым происходит связывание между гликановыми цепями с помощью пептидных связей;
6 - место ковалентного связывания (пептидная связь) с липопротеином наружной мембраны у грам- эубактерий; 7 - место действия лизоцима.
Молекула пептидогликана
Слайд 41Цитоплазматическая мембрана
1) липидный бислой; 2) белок, пронизывающий весь слой липидов;
3) белок, пронизывающий не весь слой липидов
Слайд 42Рибосома
70 S – 30 S (1 молекула рРНК и 21
белок) и 50 S (2 молекулы рРНК и 31 белок)
Слайд 45Цикл развития эндоспоры
I) вегетативная клетка; II) инвагинация ЦПМ; III)
образование споровой перегородки (септы); IV) формирование двойной мембранной системы образующейся
проспоры; V) сформированная проспора; VI) формирование кортекса; VII) формирование покровов споры; VIII) лизис материнской клетки; IX) свободная зрелая спора; Х) прорастание споры;
1) нуклеоид; 2) цитоплазма; 3) ЦПМ; 4) клеточная стенка; 5) споровая септа; 6) наружная мембрана споры; 7) внутренняя мембрана споры; 8) кортекс; 9) оболочка споры
Слайд 49Эукариотическая клетка
Растительная
с клеточной стенкой)
Животная
(без клеточной стенки)
Слайд 50Растительная эукариотическая клетка
1) клеточная стенка;
2) мембрана клетки;
3) цитоплазма;
4) рибосомы;
5) эндоплазматический
ретикулум
(ЭПР);
6) шероховатый ЭПР;
7) гладкий ЭПР;
8) митохондрия;
9) хлоропласт;
10) вакуоль;
11) лизосома;
12)
комплекс Гольджи;
13) ядро;
14) нуклеоплазма;
15) ядрышко;
16) поры
Слайд 52На фотографиях зеленый флуоресцентный белок показывает расположение различных частей клетки
Слайд 541 - хроматида;
2 - центромера;
3 - короткое плечо;
4
- длинное плечо.
Слайд 56ЭПР и комплекс Гольджи
1) ядро клетки;
2) поры ядерной мембраны;
3)
гранулярный эндоплазматический
ретикулум;
4) агранулярный эндоплазматический
ретикулум;
5) рибосомы на поверхности
гранулярного эндоплазматического
ретикулума;
6) транспортируемые белки;
7)
транспортные пузырьки;
8) комплекс Гольджи.
Слайд 61Пластиды
Лейкопласты Хромопласты
Хлоропласты
Слайд 67Поступление питательных веществ
в клетку
Слайд 68Транспорт веществ
Непосредственный
(без белков-переносчиков)
Опосредованный
(с белками-переносчиками)
Транспорт веществ
Пассивный
(без затрат энергии)
Активный
(с затратами энергии)
Слайд 691 – молекулы воды;
1a – движение молекул воды;
2
– кристалл;
3 – молекулы кристалла;
3a – движение молекул
кристалла;
4 – перемешанные молекулы воды и кристалла;
5 – вода;
6 – направление движения воды;
7 – углеводы;
8 – градиент концентрации;
9 – транспортный белок;
10 – мембрана клетки.
Слайд 72Ферменты
Однокомпонентные
Двухкомпонентные
Белки
Белок + Витамин или
Нуклеотид
Носитель,
Апофермент,
ферон
Простетическая группа,
Кофермент,
агон
Слайд 73Захват молекулы субстрата активным центром
фермента (показан пронумерованными кружками)
Слайд 74Схема каталитического действия фермента
с образованием фермент-субстратного комплекса
Слайд 75Международная классификация ферментов
Слайд 76Дегидрогеназы
Первичные – НАД (никотинамидадениндинуклеотид) или НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат)
1 - аденин, 2
- амид никотиновой кислоты, 3 - два остатка углевода рибозы
и 4 - два остатка фосфорной кислоты
Слайд 77(органическое вещество – донор 2Н) + НАД → (окисленное органическое
вещество) + НАД Н2
Слайд 78Вторичные – ФАД (флавинадениндинуклеотид) или ФМН (флавинмононуклеотид)
НАД Н2 + ФАД
→ ФАД Н2 + НАД
ФАД Н2 + 1/2О2 → ФАД
+ Н2О
Слайд 81Аденозинтрифосфорная кислота
АТФ + Н2О → АДФ + Р
ΔG1 = -31,8 кДж/моль
АДФ + Н2О
→ АМФ + Р ΔG2 = -31,8 кДж/моль
АМФ + Н2О → аденозин + Р ΔG3 = -14 кДж/моль
Слайд 83Гликолитический путь расщепления глюкозы
C6H12O6 + 2АДФ + 2Р + 2НАД
→ 2ПВК + 2АТФ + 2НАД∙Н2 + 2Н2О
СН3СОСООН + НSКоА
+ НАД →
СН3СО~ SКоА + НАД ∙Н2 + СО2
Слайд 84Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот, ЦТК)
Слайд 851/2О2 + 2е → О2–
О2– + 2Н+ → Н2О
Окислительное фосфорилирование
АДФ + Р → АТФ
Слайд 88Формы и размеры бактерий
Стрептококки
Диплококки
Тетракокки
Сарцины
Стафилококки
Микрококки
Шаровидные бактерии (кокки)
(диаметр 0,5-1 мкм)
Слайд 89Стафилококк золотистый
Менингококк
Пневмококк
Слайд 90Палочковидные бактерии
(Длина 2-7 мкм, диаметр 0,5-1 мкм)
а - диплобактерии; б
- стрептобактерии; в - бациллы; г - клостридии
Слайд 92Извитые бактерии
Вибрионы
Спириллы
Спирохеты
Длина 1-3 мкм 5-30 мкм 5-500 мкм
Толщина 0,25-1 мкм 0,1-0,6 мкм
Слайд 93Нитчатые бактерии
Длина до 500 мкм, толщина 1-7 мкм
Цианобактерии
Серобактерии
Актиномицеты
Слайд 95
Рост – увеличение бактериальной клетки в размере без увеличения числа
особей в популяции.
Размножение – процесс обеспечивающий увеличение числа особей в
популяции.
Стадии роста статистической культуры:
1) фаза задержки роста (Lag-фаза),
2) фаза логарифмического (экспоненциального) роста,
3) фаза замедления роста,
4) фаза стационарного роста,
5) фаза отмирания (эндогенного дыхания).
Слайд 96Размножение бактерий
Бесполое
(поперечное бинарное
деление)
Половое
(генетическая рекомбинация)
Трансформация
Конъюгация
Трансдукция
Слайд 99Трансформация
1 – ДНК донора;
2 – активное поглощение;
3 – ДНК донора
становится одноцепочечной (вторая цепь разрушается);
4 – цепь ДНК донора замещает
сходную, но не идентичную цепь ДНК реципиента;
5 – вытесненный фрагмент реципиентной ДНК затем разрушается;
6 – гибридная ДНК;
7 – репликация гибридной ДНК.
Слайд 100Конъюгация
1 – раскручивающийся и одновременно реплицирующийся F-фактор; 2 – одноцепочечный
F-фактор проникает в клетку-реципиент через F-фимбрию; 3 – F-фактор с
синтезирующейся цепью.
Слайд 101Клетка-донор выпускает половой пиль.
Пиль прикрепляется к клетке-реципиенту, соединяя две клетки.
В
мобильной плазмиде происходит однонитевой разрыв, и одна цепь ДНК переходит
в клетку-реципиент.
Обе клетки достраивают вторую цепь ДНК плазмиды, восстанавливая двуцепочечную кольцевую плазмиду, и образуют половые пили. Теперь обе клетки являются полноценными донорами.
Слайд 106Размножение эукариот
Бесполое
Половое
(мейоз)
Непрямое деление
(митоз)
Спорообразование
Вегетативное
(из группы родительских клеток)
частями органов или побегами
фрагментация
почкование
Слайд 109 Просто устроенные
Аденовирус
Вирус табачной мозаики
Слайд 110Сложно устроенные
Вирус герпеса
Вирус кори
Слайд 111Икосаэдральный капсид
Спиралевидный капсид
1) нуклеиновая кислота (геном); 2) капсид; 3) капсомеры;
4) суперкапсид
Слайд 114Грибы
Мицелий – вегетативная структура
1 – слаборазвитый мицелий;
2 – одноклеточный мицелий;
3
– многоклеточный мицелий.
Эумицеты
(истинные слизевики) (истинные грибы)
Высшие грибы Низшие грибы
Фикомицеты
(зигомицеты)
Аскомицеты
Базидиомицеты
Несовершенные грибы
(дейтеромицеты)
Слайд 1181 – хлеб; 2 – гиф; 3 – ризоиды; 4
– спорангиофоры; 5 – спорангий; 6 – споры, выпускаемые из
спорангия; 7 – бесполые споры; 8 – прорастающая спора; 9 – гифы противоположного пола; 10 – гаметангий; 12 – делящийся гаметангий; 13 – зигоспора; 14 – прорастающая зигоспора; 15 – половые споры.
Слайд 122Пеницилл:
1 - мицелий
2 - конидиеносцы
3 - конидии
Дрожжи:
1 - клеточная стенка,
2 - вакуоль, 3 - цитоплазма
4 - ядро, 5 -
почка
Слайд 124Определитель бактерий Берги (Бержи)
Bergey's Manual of Determinative Bacteriology
Последнее 9 издание
– 1994 г.
Содержит название бактерий, описание их морфологических и
физиологических особенностей
Слайд 125Определитель Берги:
I категория – грамотрицательные эубактерии, имеющие клеточные стенки –
группы 1-16;
II категория – грамположительные эубактерии, имеющие клеточные стенки –
группы 17-29;
III категория – эубактерии, лишенные клеточных стенок – группа 30;
IV категория – архебактерии – группы 31-35.
