Учебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология и вирусология»


НазваниеУчебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология и вирусология»
страница1/14
Дата публикации10.03.2014
Размер1.63 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
referatdb.ru > Биология > Учебно-методический комплекс
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14




МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени ШАКАРИМА г.СЕМЕЙ

Документ СМК 3 уровня

УМК

УМКД

042-18-23.1.03/03-2013


УМКД

Учебно-методические материалы

дисциплины

«Микробиология и вирусология»

Редакция №______

От ___________


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ДИСЦИПЛИНЫ
«Микробиология и вирусология»
для специальности

5В070100 – «Биотехнология»
^ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Семей

2013
Содержание



  1. Глоссарий

  2. Лекции

  3. Практические и лабораторные занятия

  4. Самостоятельная работа студента


1 ГЛОССАРИЙ

В настоящих УММ использованы следующие термины с соответствующими определениями:
АКР – аудиторная контрольная работа

ГСР – график самостоятельной работы

СРС – самостоятельная работа студента

СРСП – самостоятельная работа студента под руководством преподавателя

ЛК – лекции

ЛБ – лабораторные занятия

2 Лекции
ЛЕКЦИЯ 1

Тема: Введение

ПЛАН:

  1. Предмет и задачи микробиологии

  2. История развития микробиологии


1.Предмет и задачи микробиологии

«МИКРОБИОЛОГИЯ» происходит от греческих слов «micro» -малый, «bios» - жизнь и «logos» - наука (учение). Таким образом, микробиология является наукой о жизни микроскопически малых существ микроорганизмов, невидимых невооруженным глазом.

Микробиология – наука о мельчайших, невидимых невооруженным глазом организмах, названных микробами или микроорганизмами. Она изучает их строение, морфологию, физиологию, роль в различных процессах происходящих в природе, генетику и экологию микроорганизмов, использование микробов в тех или иных областях жизни и деятельности человека, а также изменения, вызываемые ими в организме людей, животных, растений, знакомит с методами устранения их вредного действия.

Предметом изучения микробиологии являются бактерии, плесневые грибы, дрожжи, актиномицеты, риккетсии, микоплазмы, вирусы (Рис.1). Но поскольку вирусы абсолютно не могут существовать без живого организма, изучением их занимается самостоятельная наука, называемая «вирусологией».
^ Рисунок 1. Предмет изучения микробиологии
Вездесущность микробов. Мир микроорганизмов сложен и многообразен. Они широко распространены в природе. Естественными резервуарами микробов в природе являются почва, воздух и вода. Миллиарды микробов окружают нас. Академик В.А.Омелянский так характеризовал микробов: «Поистине они вездесущи…. Незримо они сопутствуют человеку на всем его жизненном пути, властно вторгаясь в его жизнь то в качестве врагов, то, как друзья. В громадном количестве они встречаются в пище, которую мы принимаем, в воде которую пьем, и в воздухе, которым дышим».

Развитие микробиологии, как и других научных дисциплин, находится в тесной зависимости от способов производства, запросов практики, общего прогресса науки и техники. В настоящее время в соответствии с потребностями общества в микробиологии выделялись направления, различающиеся задачами исследования (Рис.2).



^ Рисунок 2. Направления микробиологии
Фундаментом для всех перечисленных направлений является общая микробиология, которая изучает морфологию, физиологию, распространение и сохранение микробов во внешней среде, генетику микроорганизмов, вопросы систематики и классификации их, роль микробов в круговороте веществ в природе, патогенность и вирулентность, роль микробов в инфекционном процессе, вопросы иммунитета.

^ 2.Основные этапы развития микробиологии

В развитии микробиологии выделяют два этапа:

1. Морфологический – связан с именем Антона Левенгука (1632-1723), который создал первый микроскоп и описал основные формы микробов.

2. Физиологический – на этом этапе происходило более глубокое изучение жизнедеятельности микробов.

- Луи Пастер (1822-1895) –французский ученый;

- Роберт Кох (1843-1910) – немецкий ученый,

- Илья Ильич Мечников(1845-1916) – русский ученый;

- Пауль Эрлих (1854-1916) немецкий ученый,

- Сергей Николаевич Виноградский (1856-1953);

- Василий Леонидович Омелянский (1867-1928)

- Дмитрий Иосифович Ивановский (1864-1920);

- Н.Ф. Гамалея (1859-1949);

- Г.Н.Габричевский (1860-1907);

- А.Флеминг(1929г. – открыл пенициллин),

- В.Н Шапошников (1884-1968) (производство молочной кислоты при помощи молочно-кислых бактерий),

- Я.Я.Никитинский (1878-1941)(консервное производство)
^ 3. Вторая половина 20 столетия – новый этап, связан с рождением молекулярной генетики и молекулярной биологии. Носитель гена – ДНК.
История промышленной микробиологии
Боги указывают на свою благосклонность войскам Александра и дают понять, что его победа обеспечена. Толкование мудреца так подняло дух армии, что солдаты с воодушевлением атаковали стены города и в скором времени захватили его.

Схожие случаи известны и из истории Средних веков. В VI века «кровавые пятна» в хлебе появлялись во французском городе Тур.

Подобные же пятна вызвали сильное волнение в 1819 г. в итальянском селе Леньяро близ Падуи. В одном из домов на кукурузных лепешках появились красные пятна. Вскоре «эпидемия» охватила всю деревню и потребовалось вмешательство властей, поскольку волнение населения приняло характер паники.

Комиссия специалистов исследовала загадочный случай. Все указывало на то, что «кровавые пятна» вызванные какими-то микроорганизмами. Один из членов комиссии перенес некоторое количество «заряженного» хлеба на свежий, и пятна очень скоро появились и на этом хлебе. Это было верное доказательство того, что возбудитель «эпидемии» - живой организм. После дезинфекции зараженных продуктов распространение красных пятен прекратилось. В честь мореплавателя Серрати эту «чудотворную» бактерию назвали Serrotia marcescens (marcescen) означает гниющий. Serrotia marcescens синтезирует в своих клетках кроваво-красное красящее вещество – продигиозин.

Человек издавна начал использовать деятельность микроорганизмов, при этом не зная о их существовании. Об этом свидетельствуют различные археологические находки, поэтические мифы и легенды. Так, в пирамидах Египта, построенных около 6000 лет назад, находили караван хлеба, что указывает на использование процессов брожения в приготовлении теста. Или, например, об изготовлении вина в античном мире свидетельствует различные легенды. При этом человек неизбежно сталкивается с процессом скисания вина – с образованием уксуса.

До сих пор сохранилось много народных способов приготовления различных национальных продуктов, полученных на основе молочнокислого и спиртового брожения.

Пектиновое брожение, лежащее в основе мочки льна, конопли, так же известно человеку 3-4 тысячелетия.

Пиво, например, считаю что его изготавливали за 7000 лет до н.э. Технология его приготовления была высокоразвита в Вавилоне, Египте, Персии, Греции. В Армении в VI в. до н.э. умели готовить крепкое пиво. С IX в. пиво получило распространение в России, в Казахстане.

Значительно позже научились получать этиловый спирт. Спирт применяли только в медицине под названием «Aguata vitae» - вода жизни. Водка вошла в быт значительно позже. Человечество кроме полезной функции м-в столкнулись и с негативными действием их. Появилась необходимость разрабатывать методы хранения продуктов. Использовали сушку, замораживание, соление, квашение, исключали доступ воздуха.

Во второй половине XVв. Наметилось зарождение современного естествознания. Многие ученные пытались выяснить причину брожения.

Так немецкий химик Г.Э. Шталь считал, что брожение – это процесс внутреннего движения белковых веществ, а фермент переносит это движение на сбраживаемые вещества.

Французский химик А.Л. Лавуазье (1743-1794) изучал химизм брожения. Он почти точно определил весовые пропорции водорода, углерода и кислорода в исходных и конечных продуктах брожения. Именно в этих работах была изложена основная идея закона сохранения материи.

Более успешное развитие микробиологии связано с созданием достаточно сильных оптических приборов.

Плодотворные исследования в изучении свойств микроорганизмов были начаты в 40-х г. XIX в. Французский ботаник Ш. Каньяр-де-Латур (1837г.) высказал мысль, что брожение вызывают дрожжи. Его поддерживали немецкий ученный Т. Шванн и Ф. Кютцинг. Однако, такие ученные – химик Ю. Либих, Ф. Вёлер, И.Я. Берцелиус и др. критиковали их, т.к. было общепринятым мнение Либиха о том, что брожение – это химическое явление, вызываемое в разнообразных телах разлагающихся белковыми веществами.

Формирование микробиологии как науки связано с именем знаменитого французского ученого ^ Луи Пастера (1822-1895 гг.). Его работы имели большое теоретическое значение и дали большой практический эффект. К.А. Тимирязев считал, что ни один человек за всю историю цивилизации не оказал такого влияния на практическую деятельность человека, как Пастер.

Именно Пастер доказал, что процессы брожения – не простые химические явления, а результат воздействия на субстраты определенных микроорганизмов. Кроме того, он доказал, что не все микроорганизмы нуждаются в молекулярном кислороде.

Так были открыты обинатные анаэробы.

Велики заслуги Пастера и в познании причин болезней вин, инфекционных заболеваний шелковичных червей, домашних животных и человека, а так же в разработке способов борьбы с ними.

Многие рекомендации Пастера применяются и посей день. Пастеризация. Применяется в винодельческих и молочной промышленности. Таким образом гениальный ученный, самоотверженный труженик лабораторного стола, решивший огромное количество проблем, важных для человечества, Луи Пастер, по праву считается основоположником современной микробиологии, в т.ч. промышленной.

Для работы с чистыми культурами необходима была стерильная посуда и среды. Большой вклад в разработку технологий стерилизации внесли Л. Пастер, Р. Кох, Д. Тиндаль, Ш. Шамберлен и др. Большая заслуга по внедрению чистых культур в промышленность принадлежит датскому ученному Э.Х. Гансену.

В 1872 г. русский врач и биохимик М.М. Манассеин отметил, что спиртовое брожение может проходить в отсутствие живых клеток. Немецкие ученные – братья Г. и Э. Бухнеры и русский ученный А.Н. Лебедев показали, что если получить из дрожжей экстракт содержащий ферменты, то в присутствии его так же происходит брожение.

То есть было доказано, что причиной брожения может быть как сами живые клетки, так и ферменты, образуемые клеткой.

Все это послужило стимулом для изучения ферментов микроорганизмов.

С.Н. Виноградский (1856-1953) и В.Л. Фрибес выделили и изучили анаэробную бактерию. Омелянскому В.Л. (1867-1928) ученику Виноградского принадлежат классические исследования по анаэробному разложению целлюлозы и образованию микроорганизмами метана.

В начале ХХ в. в России, Англии, США, Германии начались исследования промежуточных этапов процесса спиртового брожения. Это позволило влиять на ход процессов, обусловленных микроорганизмами. В результате появились научные предпосылки для значительного расширения микробиологических производств.

В годы первой мировой войны военные потребности оказали влияние на появление ряда производств.

Так Германии необходимы были глицерин (его стали получать из сахара и мелассы).

Недостаток жиров – с помощью гриба Endomyces vernalis по технологии П. Линднера. Возросла потребность в ацетоне для производства взрывчатых веществ. Х. Вайсман организовал в Англии микробиологическое производство ацетона из кукурузной муки. В Америке – получение ацетона и бутилового спирта из сахара при помощи бактерий по способу Фернбаха-Вайсмана.

В 1923 г. было организовано первое микробиологическое промышленное производство лимонной кислоты, затем молочной, плюконовой. До 1940 г. ряд органических кислот, ацетон, бутанол, этиловый спирт получали микробиологическим путем. Затем некоторые из этих веществ начали производить химическим способом. В н.в. в связи с недостатком энергетических ресурсов, вновь возрос интерес к микробиологическим методам получения ряда таких продуктов.

После революции необходимо было развивать пищевую промышленность и переходить от кустарного производства к крупному.

В разработке биохимических микробиологических производств лежат в основе приготовления пищевых продуктов – приняли участие В.А. Омелянский, В.А. Николаев, Г.Л. Селибер, С.А. Королева, А.Ф. Войткевич.

В 20-е годы было разработано микробиологическое производство молочной и масляной кислот, в 30-е годы – ацетона и бутилового спирта – Шапашников В.Н.

В 1933 г. было организовано впервые под руководством В,С. Буткевича и С.П. Костычева производство лимонной кислоты грибами.

В 30-е годы в СССР – производство некоторых ферментов (эргостери-провитамин Д2).

Открытие мутагенного действия (1925г.) рентген изучен на микроорганизмы Г.А. Надсоном и Г.С. Филипповым послужило почвой для интенсивных генетических исследований.

До 40-х годов технология микробиологического производства во многих странах была еще слабо выражена. В основном процессы осуществлялись поверхностным способом при котором микроорганизмы растут на поверхности среды. Лишь при производстве пекарских дрожжей (затем органических кислот) начали осуществлять аэробное глубинное культивирование микроорганизмов.

Новый этап в развитии микробиологической промышленности связан с началом производства антибиотиков. Открытие антибиотиков и организация их производств считаются одним из важнейших достижений биологии 20 в. необходимы были новое оборудование, что привело к резкому повышению значения технических наук в микробиологической промышленности.

С открытием антибиотиков связано бурное развитие других отраслей микробиологической промышленности.

В 1948 г. – был получен витамин В12, который ни жив-е, растения не синтезируют с помощью микроорганизмов. В составе витамина В12 – 4,5% кобальта, он стимулирует синтез белка, т.о. рост организма стимулирует эритро. и синтез гемоглобина. Содержится в молоке, рыбе, обрате.

После второй мировой войны в производство полезных веществ стали вовлекаться многие группы микроорганизмов. Ведется поиск новых продуцентов в природе. С возникновением генной инженерии появилась возможность направленно создавать для промышленности микроорганизмы с заданными свойствами, что значительно расширяет области практического использования микроорганизмов.

Так например, микробиология внедрилась в такие производства, как получение энергетического сырья (биогаз), добыча нефти, металлов. Микроорганизмы все шире используются для трансформации.

Например, при трансформации стероидного сырья получают картизон, сидрокартизон, преднизолон и др.

И другие открытия позволяют развивать микробиологическую промышленность.

Своими достояниями промышленная микробиология обязана интеграции наук. Обогатившись методами смежных наук – химии, физики, математики, биохимии, мол. биологии и генетики, промышленная микробиология решает свои проблемы. Достижения промышленной микробиологии оказывают глубокое влияние на развитие смежных наук.
Понятийный аппарат (тезаурус) к теме №1

  1. Аттенуация

  2. Вакцина

  3. Вирусология

  4. Микробиология

  5. Направления микробиологии (общая микробиология, ветеринарная микробиология, медицинская микробиология, сельскохозяйственная микробиология, промышленная микробиологи, пищевая микробиология)

  6. Патогенные микроорганизмы

  7. Предмет микробиологии (бактерии, плесневые грибы, дрожжи, актиномицеты, риккетсии, микоплазмы)

  8. Сапрофиты


^ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

  1. Что изучает микробиология и вирусология?

  2. Предмет микробиологии.

  3. Что изучают конкретные направления микробиологии (общая, медицинская, сельскохозяйственная, ветеринарная, промышленная, пищевая генетическая и др.)?

  4. Патогенные микроорганизмы.

  5. Вакцина.

  6. Аттенуация.

  7. Морфологический этап в развитии микробиологии.

  8. Физиологический этап в развитии микробиологии.

  9. Полезные свойства микроорганизмов.

  10. Вредные свойства микроорганизмов.

  11. Вклад ученых в развитие микробиологии.


^ РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

Основная

  1. 1.Бияшев Б.К. Ветеринарная микробиология и иммунология. Алматы, 2007. – 417 с.

  2. Костенко Т.С., Скаршевская Е.И., Гительсон С.С. Практикум по ветеринарной микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- 272с.


Дополнительная


  1. Ветеринарная микробиология и иммунология /Под ред.проф. Н.А.Радчука.-М.,1991.-С.3-10.

  2. Емельяненко П.А. Ветеринарная микробиология. – М.,1982.- С.3-11.

  3. Ассонов Н.Р. Микробиология.-М.1989.- С.3-18.

  4. Бетина В. Путешествие в страну микробов. – М.,1976.- 272с. - С.14-98.


Лекция №2

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Похожие рефераты:

Учебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология и вирусология»
«микробиология» происходит от греческих слов «micro» -малый, «bios» жизнь и «logos» наука (учение). Таким образом, микробиология...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология и вирусология ii»
В настоящих учебно-методических материалах использованы следующие термины с соответствующими определениями
Учебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология и вирусология ii»
В настоящих учебно-методических материалах использованы следующие термины с соответствующими определениями
Учебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология и вирусология ii»
В настоящих учебно-методических материалах использованы следующие термины с соответствующими определениями
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Микробиология и вирусология»...
Кафедра «Ветеринарная санитария», Семипалатинский государственный университет имени Шакарима
Рабочая программа дисциплины «Микробиология и вирусология»
«микробиология» происходит от греческих слов «micro» -малый, «bios» жизнь и «logos» наука (учение). Таким образом, микробиология...
«Микробиология и вирусология»
Государственного общеобязательного стандарта образования Республики Казахстан 08. 327-2006 «Образование высшее профессиональное....
Учебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология»
Б) физиологический этап (Л. Пастер, И. И. Мечников, Р. Кох, Д. Ивановский, Л. Ценковский и др в становлении микробиологии)
Учебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология»
Б) физиологический этап (Л. Пастер, И. И. Мечников, Р. Кох, Д. Ивановский, Л. Ценковский и др в становлении микробиологии)
Конспекты лекций по дисциплине «Микробиология и вирусология»
Государственного общеобязательного стандарта образования Республики Казахстан 08. 327-2006 «Образование высшее профессиональное....

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза