“Mikrobiologija tla” - tečaj 25.000 rubalja. iz MSU, obuka 4 tjedna. (1 mjesec), Datum: 02.12.2023.
Miscelanea / / December 05, 2023
Strani studenti specijalizirani za mikrobiologiju tla, poljoprivrednu kemiju, tloznanstvo, ekologiju.
Cilj ovog predmeta je pružiti studentima sustavne informacije o temeljnim i primijenjenim aspektima tla mikrobiologija, karakterizirati sve glavne skupine organizama koji čine biotu tla, pružiti informacije o suvremenoj taksonomiji prokariota, njihovoj strukturi, regulacija metabolizma, raspraviti pitanja ekologije mikroorganizama, njihovo sudjelovanje u biogeokemijskim procesima, ocrtati osnove industrijske mikrobiologija.
1. Usustaviti i produbiti znanja iz područja mikrobiologije tla.
2. Aktualizirati znanja o racionalnom korištenju mikroorganizama u svrhu povećanja plodnosti tla, učinkovitosti rudarenja, obnavljanja energetskih resursa i čišćenja okoliša od raznih onečišćivača.
3. U publici stvoriti jasno razumijevanje ključne uloge mikroorganizama u globalnim biokemijskim ciklusima elemenata u biosferi.
4. Usustaviti znanja studenata o suvremenim metodama istraživanja u području mikrobiologije tla.
Teorijska nastava izvodi se u primjereno opremljenim učionicama koje zadovoljavaju materijalne, tehničke, informatičke i metodičke uvjete.
1. Povijest razvoja i glavni pravci suvremene mikrobiologije tla.
Opisno razdoblje u povijesti mikrobiologije.
Fiziološka faza u razvoju mikrobiologije.
Studije Louisa Pasteura i Roberta Kocha. Otkriće kemosinteze S.N. Vinogradskog. Uloga mikrobnih zajednica u različitim prirodnim staništima. Razvoj algologije i mikologije tla (E.A. Shtina, M.M. Gollerbakh, T.G. Mirchink). Mikrobiološka metoda proizvodnje aminokiselina (N.A. Krasilnikov).
2. Osnovne metode istraživanja mikrobiologije tla.
Mikroskopija (svjetlosna, fluorescentna, elektronska mikroskopija).
Analitičke metode (fiziološke, biokemijske, genetske, molekularno biološke). Metode izolacije čistih kultura i uzgoja mikroorganizama u tlu.
Elektivne metode uzgoja. Hranjive podloge i uvjeti za rast mikroorganizama. Metode sterilizacije.
3. Glavni objekti proučavanja biote tla.
Karakterizacija glavnih skupina eukariotskih organizama koji čine biotu tla – alge, životinje u tlu, gljive, lišajevi – i njihova uloga u prirodnim staništima. Karakterizacija specifičnosti ontogeneze pojedinih skupina organizama u tlu.
4. Morfologija mikroorganizama. Suvremena klasifikacija mikroorganizama.
Građa i sastav prokariotske stanice. Veličina, oblik i grupiranje stanica. Razmnožavanje i razvoj prokariota. Virusi i fagi.
Osnove suvremene taksonomije mikroorganizama.
5. Biosintetski procesi u mikroorganizmima.
Energetski procesi u mikroorganizmima. Opća shema katabolizma. Tipovi mliječne kiseline, maslačne kiseline i alkoholnog vrenja. Anaerobno i aerobno disanje.
6. Asimilacija ugljika.
Procesi fiksacije ugljika. Stvaranje metana. Oksidacija metana. Razgradnja složenih organskih tvari bez dušika (celuloza, lignin, pektin, škrob itd.) mikroorganizmima. Stvaranje humusa. Korištenje svjetlosne energije od strane halobakterija.
7. Metabolizam dušika.
Biološka fiksacija dušika. Biokemija fiksacije dušika. Mikroorganizmi su sposobni za fiksaciju dušika.
Značaj procesa fiksacije dušika. Bakterijski pripravci na bazi nodulnih bakterija. Oksidacija amonijaka i nitrita. Denitrifikacija i redukcija nitrata.
8. Ciklus sumpora. Pretvorbe fosfora, željeza, mangana i drugih elemenata mikroorganizmima.
Stvaranje sumporovodika tijekom redukcije sumpora.
Disanje sulfata. Magnetske bakterije. Heterotrofne bakterije koje oksidiraju željezo. Crni pušači. Oksidacija fero željeza. Mineralizacija organofosfornih spojeva. Metabolizam aluminija.
9. Antagonističko djelovanje i rezistencija mikroorganizama na antibiotike.
Sekundarni metaboliti mikroorganizama. Što su antibiotici? Evolucijski značaj, podjela i područja primjene antibiotika. Otpornost mikroorganizama na antibiotike i metode određivanja antibiotske aktivnosti mikroorganizama.
10. Djelovanje fizikalnih i kemijskih čimbenika na mikroorganizme.
Specifičnost tla kao staništa.
Utjecaj kiselosti medija (pH), temperature, hidrostatskog tlaka, prisutnosti kisika, zračenja, aktivnosti vode na mikroorganizme. Adhezija mikroorganizama i aktivnost adheriranih stanica. Plinska faza tla, razvoj mikroorganizama u filmovima i kapilarama.
11. Mikroorganizmi kao objekti biotehnologije.
Praktična primjena mikroorganizama. Korištenje mikroorganizama u proizvodnji hrane (kvas, pivo, vino, sir, kruh, itd.). Proizvodnja pojedinih kemijskih tvari (hormoni, antibiotici, stimulatori rasta biljaka).
Ispiranje metala iz ruda. Bioremedijacija prirodnih objekata kontaminiranih naftom. Negativno djelovanje mikroorganizama u odnosu na ljudske aktivnosti (kvarenje hrane, mikrobna korozija industrijskih objekata, mikrobna kontaminacija tla,
voda, atmosfera, patogenost za ljude, životinje i biljke).
12. Osnovni principi biološke indikacije i dijagnostike tala. Interakcije među organizmima.
Algološka indikacija tla. Biološka indikacija onečišćenja tla i samočišćenja tla. Indikacija lišaja.
Mikroorganizmi rizosfere i rizoplana.
Mikorizne gljive.