„Почвена микробиология” - курс 25 000 рубли. от MSU, обучение 4 седмици. (1 месец), Дата: 2 декември 2023 г.
разни / / December 05, 2023
Чуждестранни студенти, специализиращи почвена микробиология, аграрна химия, почвознание, екология.
Целта на този курс е да предостави на студентите систематична информация за основните и приложни аспекти на почвата микробиология, да характеризира всички основни групи организми, съставляващи почвената биота, да предостави информация за съвременната таксономия на прокариотите, тяхната структура, регулиране на метаболизма, за обсъждане на въпросите на екологията на микроорганизмите, тяхното участие в биогеохимичните процеси, за очертаване на основите на промишлеността микробиология.
1. Да систематизира и задълбочи знанията в областта на почвената микробиология.
2. Актуализирайте знанията за рационалното използване на микроорганизмите с цел повишаване на плодородието на почвата, ефективността на добива, попълване на енергийните ресурси и почистване на околната среда от различни замърсители.
3. Да се формира у аудиторията ясно разбиране за ключовата роля на микроорганизмите в глобалните биохимични цикли на елементите в биосферата.
4. Да систематизира знанията на студентите за съвременните методи на изследване в областта на почвената микробиология.
Теоретичното обучение се провежда в подходящо оборудвани кабинети, отговарящи на материално-техническите, информационните и методически изисквания.
1. История на развитието и основните насоки на съвременната почвена микробиология.
Описателен период в историята на микробиологията.
Физиологичен етап в развитието на микробиологията.
Изследвания на Луи Пастьор и Робърт Кох. Откриване на хемосинтезата от S.N. Виноградски. Роля на микробните общности в различни природни местообитания. Развитие на почвената алгология и микология (E.A. Shtina, M.M. Gollerbakh, T.G. Mirchink). Микробиологичен метод за производство на аминокиселини (N.A. Krasilnikov).
2. Основни методи на изследване в почвената микробиология.
Микроскопия (светлинна, флуоресцентна, електронна микроскопия).
Аналитични методи (физиологични, биохимични, генетични, молекулярно-биологични). Методи за изолиране на чисти култури и култивиране на почвени микроорганизми.
Елективни методи на отглеждане. Хранителни среди и условия за развитие на микроорганизми. Методи за стерилизация.
3. Основни обекти на изследване на почвената биота.
Характеристика на основните групи еукариотни организми, съставляващи почвената биота – водорасли, почвени животни, гъби, лишеи – и тяхната роля в естествените местообитания. Характеристика на особеностите на онтогенезата на отделни групи почвени организми.
4. Морфология на микроорганизмите. Съвременна класификация на микроорганизмите.
Устройство и състав на прокариотната клетка. Размер, форма и групиране на клетките. Размножаване и развитие на прокариотите. Вируси и фаги.
Основи на съвременната таксономия на микроорганизмите.
5. Биосинтетични процеси в микроорганизмите.
Енергийни процеси в микроорганизмите. Обща схема на катаболизъм. Типове млечна киселина, маслена киселина и алкохолна ферментация. Анаеробно и аеробно дишане.
6. Асимилация на въглерод.
Процеси на фиксиране на въглерод. Образуване на метан. Окисление на метан. Разграждане на сложни органични безазотни вещества (целулоза, лигнин, пектин, нишесте и др.) от микроорганизми. Образуване на хумус. Използване на светлинна енергия от халобактерии.
7. Метаболизъм на азота.
Биологична фиксация на азот. Биохимия на азотфиксацията. Микроорганизмите са способни да фиксират азот.
Значение на процеса на азотфиксация. Бактериални препарати на базата на нодулни бактерии. Окисляване на амоняк и нитрити. Денитрификация и намаляване на нитратите.
8. Цикъл на сярата. Трансформации на фосфор, желязо, манган и други елементи от микроорганизми.
Образуване на сероводород по време на редукция на сярата.
Сулфатно дишане. Магнитни бактерии. Хетеротрофни желязоокисляващи бактерии. Черни пушачи. Окисляване на двувалентно желязо. Минерализация на органофосфорни съединения. Метаболизъм на алуминий.
9. Антагонистична активност и антибиотична резистентност на микроорганизмите.
Вторични метаболити на микроорганизми. Какво представляват антибиотиците? Еволюционно значение, класификация и области на приложение на антибиотиците. Антибиотична резистентност на микроорганизмите и методи за определяне на антибиотичната активност на микроорганизмите.
10. Действие на физични и химични фактори върху микроорганизмите.
Специфика на почвата като местообитание.
Влияние на киселинността на средата (pH), температурата, хидростатичното налягане, наличието на кислород, радиацията, активността на водата върху микроорганизмите. Адхезия на микроорганизми и активност на прилепнали клетки. Газова фаза на почвите, развитие на микроорганизми във филми и капиляри.
11. Микроорганизмите като обекти на биотехнологиите.
Практическо приложение на микроорганизмите. Използване на микроорганизми в производството на храни (квас, бира, вино, сирене, хляб и др.). Производство на индивидуални химични вещества (хормони, антибиотици, стимулатори на растежа на растенията).
Излугване на метали от руди. Биоремедиация на природни обекти, замърсени с нефт. Отрицателна активност на микроорганизмите във връзка с човешката дейност (разваляне на храни, микробна корозия на промишлени съоръжения, микробно замърсяване на почвата,
вода, атмосфера, патогенност за хора, животни и растения).
12. Основни принципи на биологичната индикация и диагностика на почвите. Взаимодействия между организмите.
Почвена алгологична индикация. Биологична индикация на почвено замърсяване и самопочистване на почвата. Индикация за лишеи.
Микроорганизми от ризосфера и ризоплан.
Микоризни гъбички.