Сельскохозяйственная микробиология. Типы вирусных симптомов. Возникновение и развитие микробиологии

Микробиология (от греч. micros — малый, bios — жизнь, учение) — наука о мельчайших, не видимых невооруженным глазом организмах, названных микроорганизмами или микробами. Предметом изучения микробиологии служат бактерии и некоторые микроскопические грибы. Микробиология изучает строение, физиологию, биохимию, генетику и экологию микроорганизмов, их роль и значение в жизни человека, животных и продуктивности биосферы.

Своим успешным развитием микробиология обязана в первую очередь достижениям физики и химии, которые обогатили микробиологию оригинальными методами исследования, позволившими расшифровать некоторые особенности обмена веществ. Применение электронной микроскопии позволило изучить тонкую структуру бактериальной клетки, химия дала много новых аналитических методов исследования, что заставило пересмотреть пути и сущность энергетического обмена, химизм биосинтеза ряда веществ. В свою очередь, микробиология внесла ценный вклад в генетику, биохимию, молекулярную биологию. Использование микроорганизмов в качестве объектов генетических и биохимических исследований открыло новую эпоху в естествознании. С достижением микробиологии связано решение многих теоретических проблем общей биологии и медицины, а также широкое применение микробиологии в народном хозяйстве. На микроорганизмах впервые была установлена роль ДНК в передаче наследственной информации, доказаны сложная структура гена и зависимость мутационных процессов от изменений в структуре ДНК. Изучение биосинтетической деятельности микроорганизмов показало их способность (и высокую активность) к синтезу весьма ценных соединений, имеющих большое народнохозяйственное значение.

В процессе обогащения и развития микробиологии от нес отпочковывались новые научные дисциплины — микология и вирусология со своими задачами и объектами исследования. В дальнейшем в зависимости от экологии микроорганизмов и практических потребностей человека в микробиологии выделялись направления, различающиеся задачами исследования — общая микробиология, промышленная, геологическая, сельскохозяйственная, медицинская, ветеринарная и др.

Общая микробиология изучает строение и жизнедеятельность микроорганизмов, их распространение в природе, генетику, вопросы систематики и классификации. Этот раздел является базовым для всех других отраслевых разделов микробиологии.

Промышленная (техническая) микробиология изучает микроорганизмы, используемые в различных отраслях промышленности с целью получения пищевых продуктов, спирта, ферментов, аминокислот, витаминов, антибиотиков, кормового белка и других биологически активных веществ, а также разрабатывает способы предохранения продуктов и сырья от порчи их микроорганизмами.

Геологическая микробиология изучает роль микроорганизмов в образовании и разложении руд, получении из этих руд металлов, в образовании полезных ископаемых, в круговороте наиболее важных биогенных элементов.

Сельскохозяйственная микробиология изучает микроорганизмы, играющие роль в формировании почвенных структур, повышении плодородия почв, создании бактериальных удобрений, а также микроорганизмы, вызывающие заболевания сельскохозяйственных культур (фитопатогенные) и разрабатывает меры борьбы с ними.

Медицинская микробиология изучает микроорганизмы, вызывающие заболевания человека, и разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения этих болезней. Она также изучает условия сохранения патогенных микробов во внешней среде, пути и механизмы их распространения.

Ветеринарная микробиология изучает микроорганизмы, вызывающие инфекционные болезни сельскохозяйственных животных, промысловых и диких животных, рыб, пчел, а также возбудителей болезней, общих животным и человеку (зооантропонозы). Ветеринарная микробиология, кроме того, изучает микроорганизмы, имеющие значение в животноводстве (микрофлору кормов, желудочно-кишечного тракта) и технологии пищевых продуктов животного происхождения.

Ветеринарная микробиология состоит из трех частей:

общая микробиология — изучает морфологию, физиологию, распространение и сохранение патогенных микробов во внешней среде, генетику микроорганизмов, патогенность и вирулентность, роль микробов в инфекционном процессе, распространение и локализацию их в животном организме и др.;

иммунология — изучает закономерности проявления, механизмы и способы управления иммунитетом, антигены и антитела, иммунологическую толерантность, вопросы аллергии, специфической диагностики и др.;

частная (специальная) микробиология — изучает свойства возбудителей инфекционных болезней животных, вопросы патогенеза, лабораторной диагностики, специфическую профилактику и терапию.

В нашей стране имеется большое количество научно-исследовательских институтов (Всесоюзный институт экспериментальной ветеринарии, Всесоюзный институт ветеринарной вирусологии и микробиологии, Всесоюзный научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, Всесоюзный государственный научно-контрольный институт ветеринарных препаратов), ряд специальных научно-исследовательских институтов и проблемных лабораторий, сеть республиканских, областных, межрайонных и районных ветеринарных лабораторий, в которых работают микробиологи. Микробиологические проблемы по ветеринарии изучают также на кафедрах микробиологии в ветеринарных вузах и ветеринарных факультетах сельскохозяйственных вузов страны. Микробиологические исследования в вузе используют ряд смежных дисциплин: эпизоотологию, ветсанэкспертизу, акушерство, хирургию, фармакологию и др. Столь широкое применение микробиологических знаний и методов определяет их исключительно важное значение в формировании профессионального мышления ветеринарного врача широкого профиля.

Главные проблемы современной микробиологии — углубленное изучение молекулярной организации и метаболизма микроорганизмов, микробиологического синтеза новых ценных продуктов, влияния факторов среды на жизнедеятельность микроорганизмов; изыскание специфических средств борьбы с инфекционными болезнями человека, животных и растений.

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ: СТО ЛЕТ РАЗВИТИЯ

Академик РАСХИ И.А. ТИХОНОВИЧ,

Все росс и й с к и й н ау ч н о- иссл едовател ьс к и й и н ститут сельскохозяйственной микробиологии

По словам современников, в конце XIX в. агрономические знания

все теснее сплетались с бактериологическими открытиями. Взгляд на почву, как на мертвую среду, уступил представлениям о том, что она - живой организм, населенный, как тогда выражались, легионами микроскопических живых существ, которые и являются главными виновниками химизма всех протекающих в ней процессов.

Свое начато в нашем Отечестве сельскохозяйственная микробиология ведете 1891 п, когда в Санкт-Петербурге при Департаменте земельных отношений и имуществ была создана Сельскохозяйственная бактериологическая лаборатория по и с п ол ьзо ва н и ю м и кроо р га н и з м о в для борьбы с грызунами. Она, «удовлетворяя неотложным запросам сельских хозяев, должна была, прежде всего, взять на себя и сложную работу по реорганизации приемов бактериологической борьбы с вредителями

сельского хозяйства, заключающейся, как известно, в осуществлении на деле идеи искусственного распространения среди вредных животных свойственных им повальных болезней».

У ее истоков стояли выдающиеся микробиологи К.С. Мережковский, Б.Л. Исаченко (академик е 1946 г.) и др. И хотя основным направлением по-прежнему оставались работы по «м ы ш еуб и ваю щим» м и кроо рган из-

Азотфиксирующие клубеньки на корнях гороха.

мам, в этой лаборатории развернули исследования по микробиологии виноделия, сыроварения, другим актуальным вопросам. Такая деятельность сыграла огромную роль в пропаганде достижений и внедрению их в практику сельскохозяйственного производства страны.

Всесоюзный институт сельскохозяйственной микробиологии был создан в 1930 г. под руководством выдающегося биолога широкого профиля академика С. П. Костычева. Будучи физиологом и биохимиком, он

В лаборатории генетического конструирования растительно-микробных систем.

хорошо понимал те связи, которые существуют в природе. Вероятно, поэтому сферой интересов наших сотрудников была и остается широкая группа микроорганизмов, которая играет определяющую роль в почвообразовательном процессе, формировании агрофитоценозов, биологическом контроле ряда важнейших болезней и вредителей растений. Одна из важнейших заслуг института - постоянное привлечение в сельскохозяйственную практику новых видов бактерий и грибов, выявление их полезных функций, разработка приемов использования.

Сегодня наше учреждение - основной компонент отечественной научной школы сельскохозяйственной микробиологии. Среди его сотрудников в разное время были академики E.H. Мишустии, Г.А. Над-сон, И.И. Самойлов, академики ВАСХНИЛ Г.С. Муромцев, O.A. Берестецкий, видные ученые В.П. Израильский, Г.Л. Сел ибер и др. Ныне исследователи, вышедшие из наших стен, работают во многих известных лабораториях России и за ее пределами (Великобритания, Франция, Австралия, Германия, Нидерланды и др.).

Как и вначале существования, сейчас деятельность института посвящена фундаментальным вопросам микробиологии и разработкам, которые находят свое применение в сельскохозяйственном производстве. Относительно неплохая материальная база института включает среди прочего

секвенатор генов, хроматографы, локальную компьютерную сеть и позволяет вести работу на современном уровне.

Принципиально новые возможности открываются в связи с участием института в международных проектах, когда объединяются усилия исследователей многих лабораторий и стран (мы сотрудничаем с учеными из Европы, США, Австралии, Японии, Южной Кореи). Часто в основе комплексных проектов лежат биологические модели, созданные у нас, что значительно поднимает престиж института. Не случайно на нашей базе проходил 10-й Конгресс по биологической фиксации азота, в котором участвовали более 700 специалистов из 72 стран, а ныне идет активная подготовка к Конгрессу по молекулярному взаимодействию микроорганизмов и растений (он состоится в Санкт-Петербурге в 2003 г.).

Одна из важнейших задач сельскохозяйственной микробиологии - выяснение роли микроорганизмов в агроландшафте, вычленение наиболее значимых видов, изучение их функций, селекции и интродукции в окружающую среду, что впоследствии позволит направленно регулировать почвенно-микробиологические процессы. В этой связи отметим, что у нас заметный прогресс достигнут в использовании ризосферных* микроорганизмов, в том числе клубеньковых бактерий, усваивающих в сим-

* Ризосфера - слой почвы, примыкающий к корням растений (прим. ред.).

биозе с бобовыми атмосферный азот и обогащающих им почву, а также микроорганизмов, полезных для остальных растений. Мы собрали национальную коллекцию штаммов ризо-бактерий, в том числе характерных для растений, произрастающих не только в России, но и в различных регионах мира. Совершенствуется система их использования для инокуляции посевов. Ежегодно проводится проверка эффективности производственных и перспективных штаммов в учреждениях нашей географической сети опытов.

Изучение клубеньковых бактерий уже сегодня позволяет, используя методы генной инженерии, проводить направленное конструирование соответствующих штаммов, обладающих комбинацией хозяйственно ценных признаков: высокой эффективностью симбиоза и повышенной конкурентной способностью, а также в самое ближайшее время приступить к работам по геномному типи-рованию активных пар «штамм-растение-хозяин».

Кроме присущих бобовым, выделена группа ризосферных микроорганизмов, применение которых на практике впервые было осуществлено в нашем институте. На их основе создано новое поколение биопрепаратов. Предварительно полезные микроорганизмы отбирали по фиксации азота на корнях небобовых растений. Но в дальнейшем было установлено: их использование позволяет существенно повысить урожай-

Теплица для оценки эффективности штаммов клубеньковых бактерий, полученных генетическими методами.

ность сельскохозяйственных культур за счет комплексного воздействия.

Проблема микробно-растительно-го взаимодействия стала особенно актуальной в связи е развитием экологически устойчивого земледелия, в значительной степени основанного на оптимизации природного потенциала агрофигоценозов. При этом растения и микроорганизмы эволю-ционно связаны принципом разделения функций. Первые как бы доверяют ряд признаков своим сожителям. Если в процессе современного хозяйствования эта связь разрушается, то восполнять недостающие функции приходится земледельцам, что часто ведет к нарушению экологической устойчивости. Складывающиеся в ризосфере фитопатогенные отношения также в значительной степени яапяются единой генетической системой, в данном случае служащей интересам патогенной микрофлоры.

Снизить ущерб от фитопатогенеза можно или направленной регуляцией генетических взаимоотношений его участников, или применением полезной микрофлоры, пригодной дня борьбы с почвенными инфекциями. Осознание процессов, лежащих в основе восприимчивости, или, наоборот, устойчивости культурных растений к различным болезням, позволит выработать новые подходы к выведению иммунных сортов. Это направление также развивается в институте в содружестве с Санкт-! ктербургским государственным университетом. I а основании полученных данных планируется начать изучение действия

симбиотических бактерий на индукцию системной приобретенной устойчивости растений к патогенам (SAR). Это позволит получить штаммы эндосимбиотичееких и ассоциативных бактерий, пригодные для иммунизации сельскохозяйственных культур. Другая перспектива - разработка приемов практического использования штаммов в условиях как теплиц, так и открытого фунта. Для этого будет применен ранее предло-жснный нами метод активной селекции - в результате будут созданы организмы, сочетающие высокую колонизирующую способность, ростсти-мулирующую и антипатогенную активность.

Как известно со школьной скамьи, бобовые культуры формируют два типа симбиозов: с клубеньковыми бактериями и эндомикоризными грибами, играющими важную роль в минеральном питании растений-хозяев. Высокая эффективность этих систем обеспечивается специальными структурами (а также органами), изучение которых представляет большой интерес зля понимания механизмов взаимодействия между партнерами - обмена молекулярными сигналами, регуляции скоординированной дифференциальной экспрессии их генов, процессов дифферен-цировки и дедифференцировки клеток и тканей, генезиса упомянутых структур (органов) партнеров, эволюционного становления симбиозов. В череде перечисленных проблем особое внимание уделяем созданию моделей для понимания мо-

лекулярных механизмов взаимодействия между симбионтами и выявления исходного материала для селекции гороха на повышение его потенциала совместного существования с бактериями. С этой целью проводим анализ генетического контроля бобо-во-резобиального и эндомикоризно-го симбиозов со стороны растения-хозяина: идентификацию соответствующих генов, анализ их первичной структуры, функции молекулярных продуктов.

В институте сформирована одна из крупнейших в мире коллекций идентифицированных на сегодня мутантов гороха (120) по указанным признакам. Их фенотипическая характеристика позволила идентифицировать дискретные стадии процессов развития как азотфиксирующих клубеньков, гак и арбускулярнон микоризы*, контролируемые различными группами генов гороха. При этом выявлено: некоторые из последних необходимы дня развития обеих эндо-с и мб иоти чес ких систе м.

Детальная фенотипическая характеристика и генетическое картирование идентифицированных симбиотических генов гороха создали условия дня их клонирования с целью дальнейшего анализа первичной последовательности, структуры молекулярных продуктов, регуляции экспрессии.

Ну, а поскольку, как говорилось выше, обе эндосимбиотическне систе-

* Арб\ск1 1ы - спсииализмромянные органы микоризных грибов, развивающиеся в корнях растений (прим. авт.).

ЮБИЛЕЙНОЕ ЗАСЕДАНИЕ - 50 ЛЕТ КАФЕДРЕ БИОЛОГИИ ПОЧВ МГУ ИМ. М.В. ЛОМОНОСОВА

ДОБРОВОЛЬСКАЯ Т.Г. - 2004 г.

Белова Алена, 12 группа

Самостоятельная работа 1

Предмет микробиологии

Микробиология – наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, называемые микроорганизмами, их биологические признаки, систематика, экология, взаимоотношения с другими организмами.

Микроорганизмы – наиболее древняя форма организации жизни на Земле. По количеству они представляют собой самую значительную и самую разнообразную часть организмов, населяющих биосферу.

К микроорганизмам относят:

1) бактерии;

2) вирусы;

4) простейшие;

5) микроводоросли.

Общий признак микроорганизмов – микроскопические размеры; отличаются они строением, происхождением, физиологией.

Бактерии – одноклеточные микроорганизмы растительного происхождения, лишённые хлорофилла и не имеющие ядра.

Грибы – одноклеточные и многоклеточные микроорганизмы растительного происхождения, лишённые хлорофилла, но имеющие черты животной клетки, эукариоты.

Вирусы – это уникальные микроорганизмы, не имеющие клеточной структурной организации.

Основные разделы микробиологии: общая, техническая, сельскохозяйственная, ветеринарная, медицинская, санитарная.

Общая микробиология изучает наиболее общие закономерности, свойственные каждой группе перечисленных микроорганизмов: структуру, метаболизм, генетику, экологию и т. д.

Основной задачей технической микробиологии является разработка биотехнологии синтеза микроорганизмами биологически активных веществ: белков, ферментов, витаминов, спиртов, органических веществ, антибиотиков и др.

Сельскохозяйственная микробиология занимается изучением микроорганизмов, которые участвуют в круговороте веществ, используются для приготовления удобрений, вызывают заболевания растений и др.

Ветеринарная микробиология изучает возбудителей заболеваний животных, разрабатывает методы их биологической диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения, направленного на уничтожение микробов-возбудителей в организме больного животного.

Предметом изучения медицинской микробиологии являются болезнетворные (патогенные) и условно-патогенные для человека микроорганизмы, а также разработка методов микробиологической диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения вызываемых ими инфекционных заболеваний.

Разделом медицинской микробиологии является иммунология, которая занимается изучением специфических механизмов защиты организмов людей и животных от болезнетворных микроорганизмов.

Предметом изучения санитарной микробиологии являются санитарно-микробиологическое состояние объектов окружающей среды и пищевых продуктов, разработка санитарных нормативов.

Самостоятельная работа 2.

История развития микробиологии

Микробиология (от греч. micros- малый, bios- жизнь, logos- учение, т.е. учение о малых формах жизни) - наука, изучающая организмы, неразличимые (невидимые) невооружённым какой- либо оптикой глазом, которые за свои микроскопические размеры называют микроорганизмы (микробы).

Предметом изучения микробиологии является их морфология, физиология, генетика, систематика, экология и взаимоотношения с другими формами жизни.

В таксономическом отношении микроорганизмы очень разнообразны. Они включают прионы, вирусы, бактерии, водоросли, грибы, простейшие и даже микроскопические многоклеточные животные.

По наличию и строению клеток вся живая природа может быть разделена на прокариоты (не имеющие истинного ядра), эукариоты (имеющие ядро) и не имеющие клеточного строения формы жизни. Последние для своего существования нуждаются в клетках, т.е. являются внутриклеточными формами жизни (рис. 1).

По уровню организации геномов, наличию и составу белоксинтезирующих систем и клеточной стенки все живое делят на 4 царства жизни: эукариоты, эубактерии, архебактерии, вирусы и плазмодии.

К прокариотам, объединяющим эубактерии и архебактерии, относят бактерии, низшие (сине- зелёные) водоросли, спирохеты, актиномицеты, архебактерии, риккетсии, хламидии, микоплазмы. Простейшие, дрожжи и нитчатые грибы-эукариоты.

Микроорганизмы-это невидимые простым глазом представители всех царств жизни. Они занимают низшие (наиболее древние) ступени эволюции, но играют важнейшую роль в экономике, круговороте веществ в природе, в нормальном существовании и патологии растений, животных, человека.

Микроорганизмы заселяли Землю ещё 3- 4 млрд. лет назад, задолго до появления высших растений и животных. Микробы представляют самую многочисленную и разнообразную группу живых существ. Микроорганизмы чрезвычайно широко распространены в природе и являются единственными формами живой материи, заселяющими любые, самые разнообразные субстраты (среды обитания), включая и более высокоорганизованные организмы животного и растительного мира.

Можно сказать, что без микроорганизмов жизнь в ее современных формах была бы просто невозможна.

Микроорганизмы создали атмосферу, осуществляют кругооборот веществ и энергии в природе, расщепление органических соединений и синтез белка, способствуют плодородию почв, образованию нефти и каменного угля, выветриванию горных пород, многим другим природным явлениям.

С помощью микроорганизмов осуществляются важные производственные процессы - хлебопечение, виноделие и пивоварение, производство органических кислот, ферментов, пищевых белков, гормонов, антибиотиков и других лекарственных препаратов.

Микроорганизмы как никакая другая форма жизни испытывает воздействие разнообразных природных и антропических (связанных с деятельностью людей) факторов, что, с учётом их короткого срока жизни и высокой скорости размножения, способствует их быстрому эволюционированию.

Наибольшую печальную известность имеют патогенные микроорганизмы (микробы-патогены) - возбудители заболеваний человека, животных, растений, насекомых. Микроорганизмы, приобретающие в процессе эволюции патогенность для человека (способность вызывать заболевания), вызывают эпидемии, уносящие миллионы жизней. До настоящего времени вызываемые микроорганизмами инфекционные заболевания остаются одной из основных причин смертности, причиняют существенный ущерб экономике.

Изменчивость патогенных микроорганизмов составляет основную движущую силу в развитии и совершенствовании систем защиты высших животных и человека от всего чужеродного (чужеродной генетической информации). Более того, микроорганизмы являлись до недавнего времени важным фактором естественного отбора в человеческой популяции (пример - чума и современное распространение групп крови). В настоящее время вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) посягнул на святое святых человека - его иммунную систему.

Основные этапы развития микробиологии, вирусологии и иммунологии

К ним можно отнести следующие:

1 Эмпирических знаний (до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира).

Дж.Фракасторо (1546г.) предположил живую природу агентов инфекционных заболеваний- contagium vivum.

2 Морфологический период занял около двухсот лет.

Антони ван Левенгук в 1675г. впервые описал простейших, в 1683г.- основные формы бактерий. Несовершенство приборов (максимальное увеличение микроскопов X300) и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний о микроорганизмах.

3.Физиологический период (с 1875г.)- эпоха Л.Пастера и Р. Коха.

Л. Пастер - изучение микробиологических основ процессов брожения и гниения, развитие промышленной микробиологии, выяснение роли микроорганизмов в кругообороте веществ в природе, открытие анаэробных микроорганизмов, разработка принципов асептики, методов стерилизации, ослабления (аттенуации) вирулентности и получения вакцин (вакцинных штаммов).

Р. Кох - метод выделения чистых культур на твердых питательных средах, способы окраски бактерий анилиновыми красителями, открытие возбудителей сибирской язвы, холеры (запятой Коха), туберкулёза (палочки Коха), совершенствование техники микроскопии. Экспериментальное обоснование критериев Хенле, известные как постулаты (триада) Хенле- Коха.

4 Иммунологический период.

И.И. Мечников - “поэт микробиологии” по образному определению Эмиля Ру. Он создал новую эпоху в микробиологии - учение о невосприимчивости (иммунитете), разработав теорию фагоцитоза и обосновав клеточную теорию иммунитета.

Одновременно накапливались данные о выработке в организме антител против бактерий и их токсинов, позволившие П.Эрлиху разработать гуморальную теорию иммунитета. В последующей многолетней и плодотворной дискуссии между сторонниками фагоцитарной и гуморальной теорий были раскрыты многие механизмы иммунитета, и родилась наука иммунология.

В дальнейшем было установлено, что наследственный и приобретенный иммунитет зависит от согласованной деятельности пяти основных систем: макрофагов, комплемента, Т- и В- лимфоцитов, интерферонов, главной системы гистосовместимости, обеспечивающих различные формы иммунного ответа. И.И.Мечникову и П.Эрлиху в 1908г. была присуждена Нобелевская премия.

12 февраля 1892г. на заседании Российской академии наук Д.И.Ивановский сообщил, что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Эту дату можно считать днем рождения вирусологии, а Д.И. Ивановского - ее основоположником. Впоследствии оказалось, что вирусы вызывают заболевания не только растений, но и человека, животных и даже бактерий. Однако только после установления природы гена и генетического кода вирусы были отнесены к живой природе.

5. Следующим важным этапом в развитии микробиологии стало открытие антибиотиков. В 1929г. А.Флеминг открыл пенициллин, и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины. В дальнейшем выяснилось, что микробы приспосабливаются к антибиотикам, а изучение механизмов лекарственной устойчивости привело к открытию второго - вне хромосомного (плазмидного) генома бактерий.

Изучение плазмид показало, что они представляют собой еще более просто устроенные организмы, чем вирусы, и в отличии от бактериофагов не вредят бактериям, а наделяют их дополнительными биологическими свойствами. Открытие плазмид существенно дополнило представления о формах существования жизни и возможных путях ее эволюции.

6. Современный молекулярно-генетический этап развития микробиологии, вирусологии и иммунологии начался во второй половине 20 века в связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа.

В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков. Использование бактерий, вирусов, а затем и плазмид в качестве объектов молекулярно-биологических и генетических исследований привело к более глубокому пониманию фундаментальных процессов, лежащих в основе жизни. Выяснение принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий и установление универсальности генетического кода позволило лучше понимать молекулярно-генетические закономерности, свойственные более высоко организованным организмам.

Расшифровка генома кишечной палочки сделало возможным конструирование и пересадку генов. К настоящему времени генная инженерия создала новые направления биотехнологии.

Расшифрованы молекулярно-генетическая организация многих вирусов и механизмы их взаимодействия с клетками, установлены способность вирусной ДНК встраиваться в геном чувствительной клетки и основные механизмы вирусного канцерогенеза.

Подлинную революцию претерпела иммунология, далеко вышедшая за рамки инфекционной иммунологии и ставшая одной из наиболее важных фундаментальных медико-биологических дисциплин. К настоящему времени иммунология - это наука, изучающая не только защиту от инфекций. В современном понимании иммунология - это наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержании структурной и функциональной целостности организма.

Иммунология в настоящее время включает ряд специализированных направлений, среди которых, наряду с инфекционной иммунологией, к наиболее значимым относятся иммуногенетика, иммуноморфология, трансплантационная иммунология, иммунопатология, иммуногематология, онкоиммунология, иммунология онтогенеза, вакцинология и прикладная иммунодиагностика.

Микробиология и вирусология как фундаментальные биологические науки также включают ряд самостоятельных научных дисциплин со своими целями и задачами: общую, техническую (промышленную), сельскохозяйственную, ветеринарную и имеющую наибольшее значение для человечества медицинскую микробиологию и вирусологию.

Медицинская микробиология и вирусология изучает возбудителей инфекционных болезней человека (их морфологию, физиологию, экологию, биологические и генетические характеристики), разрабатывает методы их культивирования и идентификации, специфические методы их диагностики, лечения и профилактики.

7.Перспективы развития.

На пороге 21 века микробиология, вирусология и иммунология представляют одно из ведущих направлений биологии и медицины, интенсивно развивающееся и расширяющее границы человеческих знаний.

Иммунология вплотную подошла к регулированию механизмов самозащиты организма, коррекции иммунодефицитов, решению проблемы СПИДа, борьбе с онкозаболеваниями.

Создаются новые генно- инженерные вакцины, появляются новые данные об открытии инфекционных агентов - возбудителей “соматических” заболеваний (язвенная болезнь желудка, гастриты, гепатиты, инфаркт миокарда, склероз, отдельные формы бронхиальной астмы, шизофрения и др.).

Появилось понятие о новых и возвращающихся инфекциях (emerging and reemerging infections). Примеры реставрации старых патогенов- микобактерии туберкулеза, риккетсии группы клещевой пятнистой лихорадки и ряд других возбудителей природноочаговых инфекций. Среди новых патогенов- вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), легионеллы, бартонеллы, эрлихии, хеликобактер, хламидии (Chlamydia pneumoniae). Наконец, открыты вироиды и прионы - новые классы инфекционных агентов.

Вироиды - инфекционные агенты, вызывающие у растений поражения, сходные с вирусными, однако эти возбудители отличаются от вирусов рядом признаков: отсутствием белковой оболочки (голая инфекционная РНК), антигенных свойств, одноцепочечной кольцевой структурой РНК (из вирусов - только у вируса гепатита D), малыми размерами РНК.

Прионы (proteinaceous infectious particle- белкоподобная инфекционная частица) представляют лишенные РНК белковые структуры, являющиеся возбудителями некоторых медленных инфекций человека и животных, характеризующихся летальными поражениями центральной нервной системы по типу губкообразных энцефалопатии й- куру, болезнь Крейтцфельдта - Якоба, синдром Герстманна- Страусслера- Шайнкера, амниотрофический лейкоспонгиоз, губкообразная энцефалопатия коров (коровье “бешенство”), скрепи у овец, энцефалопатия норок, хроническая изнуряющая болезнь оленей и лосей. Предполагается, что прионы могут иметь значение в этиологии шизофрении, миопатий. Существенные отличия от вирусов, прежде всего отсутствие собственного генома, не позволяют пока рассматривать прионы в качестве представителей живой природы.

3. Задачи медицинской микробиологии.

К ним можно отнести следующие:

Установление этиологической (причинной) роли микроорганизмов в норме и патологии.

Разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний, индикации (выявления) и идентификации (определения) возбудителей.

Бактериологический и вирусологический контроль окружающей среды, продуктов питания, соблюдения режима стерилизации и надзор за источниками инфекции в лечебных и детских учреждениях.

Контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам и другим лечебным препаратам, состоянием микро биоценозов (микрофлорой) поверхностей и полостей тела человека.

4. Методы микробиологической диагностики.

Методы лабораторной диагностики инфекционных агентов многочисленны, к основным можно отнести следующие.

Микроскопический- с использованием приборов для микроскопии. Определяют форму, размеры, взаиморасположение микроорганизмов, их структуру, способность окрашиваться определёнными красителями.

К основным способам микроскопии можно отнести световую микроскопию (с разновидностями- иммерсионная, темнопольная, фазово - контрастная, люминесцентная и др.) и электронную микроскопию. К этим методам можно также отнести авторадиографию (изотопный метод выявления).

Микробиологический (бактериологический и вирусологический) - выделение чистой культуры и ее идентификация.

Биологический - заражение лабораторных животных с воспроизведением инфекционного процесса на чувствительных моделях (биопроба).

Иммунологический (варианты - серологический, аллергологический) - используется для выявления антигенов возбудителя или антител к ним.

Молекулярно-генетический - ДНК- и РНК- зонды, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и многие другие.

Заключая изложенный материал, необходимо отметить теоретическое значение современной микробиологии, вирусологии и иммунологии. Достижения этих наук позволили изучить фундаментальные процессы жизнедеятельности на молекулярно-генетическом уровне. Они обусловливают современное понимание сущности механизмов развития многих заболеваний и направления их более эффективного предупреждения и лечения.

Кафедра биотехнологии, эфиромасличных и лекарственных растений, селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур

по СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МИКРОБИОЛОГИИ И ВИРУСОЛОГИИ

для студентов агрономических специальностей

факультетов ТПХ и ПППВ и ТПХ И ППР

Симферополь

Методические указания подготовлены доцентом Баглаевой Л. Ю.

эфиромасличных и лекарственных растений, селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур

факультета ТПХ и ППР для специальности «Агрономия»

Рецензент: доцент ЮФ «КАТУ» НАУ А. В. Ена

Ответственный за выпуск: Бугаенко Л. А.

Работа с терминами – важнейший компонент изучения каждой дисциплины. При изучении любой науки необходимо помнить слова великого ботаника, отца бинарной номенклатуры – Карла Линнея: «Не зная названий теряешь понимание вещей».

Предлагаемый словарь является приложением к технологической карте дисциплины «Сельскохозяйственная микробиология и вирусология» и содержит краткие сведения по наиболее употребляемым терминам данного курса.

Все термины сгруппированы в 7 блоков в соответствии с количеством тем, предлагаемых технологической картой, что облегчает их изучение. Однако, словарь не заменяет учебника, а служит дополнением к нему. Может использоваться для самопроверки знаний.

БЛОК 1

тема: СИСТЕМАТИКА, МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА МИКРООРГАНИЗМОВ.

Акинеты - специализированные клетки или нити, которые образуют цианобактерии при прохождении жизненного цикла, стадии покоя для переживания неблагоприятных условий.

Актиномицеты или лучистые грибы -(актис - луч, микес - гриб)- порядок распространенных в природе бактерий, совмещающих в себе организацию бактерий и простейших микроскопических грибов. Они характеризуются способностью образовывать мицелий. Цитологически актиномицеты – типичные прокариоты. Относятся к отделу Firmicutes , классу Thallobacteria , порядку Actinomycetales .

Амфитрихи – бактерии, имеющие два пучка жгутиков, расположенных на противоположных полюсах.

Артроспоры – приспособления для вегетативного размножения грибов, результат разлома гиф на отдельные клетки.

Аскоспоры – споры сумчатых грибов – аскомицетов (класс Ascomycetes ), образуются бесполым и половым путем в специальных спорангиях (асках или сумках), отличаются большой устойчивостью.

Бактерии (по гречески бактерион – палочка) - одноклеточные прокариотические организмы, имеющие недифференцированное ядро (нуклеоид), размножаются простым бинарным (поперечным) делением клетки.

Бациллы - палочковидные формы бактерий, способные в неблагоприятных условиях формировать споры.

Бинарное деление – тип размножения бесполым путем, при котором в начале деления клетка удлиняется, затем удваивается нуклеоид, после этого делится вся клетка.

Вакуоли (вакуум - пустота)- пузырьковидные полости в клетках микроорганизмов, наполненные пищеварительными жидкостями с ферментами или продуктами пищеварения, в том числе и газообразными.

Везикулы - вид мезосом в виде пузырьков.

Вибрионы – бактерии-короткие палочки, длиной 1-3 мкм, изогнуты на половину длины волны, напоминают по форме запятую.

Включения - необязательные органоиды. Представлены зернами (гранулами) полисахаридов (гранулезы, гликогена), полифосфата волютина, каплями масла, серы.

Волютин - азотсодержащее с наличием фосфора клеточное включение, близкое к белку и часто наблюдаемое в клетках различных микроорганизмов.

Гетероцисты – специализированные клетки, образуемые цианобактериями при прохождении жизненного цикла, способные усваивать азот из воздуха.

Гифа (гифе - ткань) - микроскопическая, тончайшая, чаще разветвленная и состоящая из одной или многих клеток нить (диаметр 10-50 мкм), из которой построено тело грибов - мицелий.

Гликоген (гликос - сладкий, генос - рождение) - углевод-полисахарид, близкий к крахмалу и широко распространенный в клетках животных и грибов как их основное запасное питательное вещество. Окрашивается раствором Люголя в красно-коричневый цвет.

Гормогонии - специализированные клетки, образованные цианобактериями при прохождении жизненного цикла, служащие для размножения.

Гранулеза (гранулюм - зернышко) - углевод, запасный полисахарид, содержится во многих микробных клетках (в особенности у маслянокислых бактерий) в качестве запасного питательного вещества - клеточного включения (раствором Люголя окрашивается в фиолетовый цвет).

Дипиколиновая кислота - пиридин-2,6-дикарбоновая кислота, обычно отсутствующая у вегетативных клеток бактерий. Может составлять 10-15% массы сухой споры. Накапливается в центральной части споры, образуя с ионами кальция комплекс с повышенным содержанием других катионов, обеспечивает пребывание спор в состоянии покоя и их термоустойчивость.

Диплококки - тип микроколоний при котором после деления клетки располагаются попарно.

Дрожжи (дрожжевые грибы) – это грибы, не образующие мицелия; имеют одноклеточное одноядерное тело.

Кокки (кокос – зерно) – бактерии, характеризующиеся шаровидной формой клеток (величина 0,5-1,0 мкм). Неподвижны, спор не образуют.

Конидии (кониа –пыль, эидос -вид) – споры бесполого размножения у некоторых микроскопических грибов, образующиеся в открытых спорангиях на верхушке особой гифы (конидиеносца).

Консументы - организмы, являющиеся в трофической цепи потребителями органические вещества. Все консументы- гетеротрофы.

Коньюгация – 1). Соматогамия - слияние протопластов двух соматических клеток; 2). Обмен ядерными или цитоплазматическими генами.

Лофотрихи – бактерии, имеющие один пучок жгутиков.

Мезосомы - инвагинации (впячивания внутрь клетки) плазмалеммы, которые выполняют роль всех клеточных мембранных органоидов.

Микоплазмы – группа бактерий, лишенных клеточной стенки и ограниченных только плазматической мембраной. Образуют порядок Mycoplasm а tales , который относится к классуMollicutes , отделу Tenericutes .

Мицелий (грибница ) – вегетативное тело грибов, состоящее из тонких ветвящихся нитей – гиф.

Монотрихи - подвижные бактерии, с одним жгутиком на переднем конце.

Муреин – пептидогликан, опорный полимер клеточной стенки бактерий, имеющий сетчатую структуру и образующий жесткий наружный каркас бактериальной стенки.

Нуклеоид - единственная, чаще кольцевая, хромосома прокариот, выполняющая роль ядра.

Нуклеус – дифференцированное ядро, отделенное от цитоплазмы двумембранной оболочкой..

Окраска по Граму - способ окраски, разработанный датским ученым X. Грамом в 1884 г., позволяющий дифференцировать бактерии. После окраски бактерий генцианвиолетом и обработки их раствором йода клетки одних бактерий обесцвечиваются спиртом (грамотрицательные), клетки других остаются окрашенными в сине-фиолетовый цвет (грамположительные).

Пептидогликан (муреин) - опорный полимер клеточной стенки бактерий, имеющий сетчатую структуру и образующий жесткий наружный каркас бактериальной стенки.

Перитрихи - вся поверхность бактериальной клетки покрыта многочисленными жгутиками.

Пиноцитоз – захват клеточной поверхностью и поглощение клеткой капелек жидкости.

Плазмалемма (цитолемма)- наружная клеточная мембрана толщиной 7-10 нм.

Плектенхима – ложная ткань, образовавшаяся при срастании гифов мицелия. Из плектенхимы строятся плодовые тела и склероции.

Полиморфизм - в одной колонии встречаются микроорганизмы различной формы - кокки, палочки и нити длиной до 10 мкм.

Правило Рубнера гласит: обмен веществ организма пропорционален относительной площади поверхности тела.

Продуценты – автотрофные организмы, создающие с помощью фотосинтеза или хемосинтеза органические вещества из неорганических форм углерода.

Редупликация

Редуценты – организмы, питающиеся мертвым органическим веществом и подвергающие его минерализации (деструкции).

Сарцины (sarcio -тюк) – тип микроколоний у бактерий, клетки делятся в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях, образуют пакеты кубовидной формы с числом клеток 8 или 64.

Сегментация – способ размножения актиномицетов. Гифы делятся на сегменты перегородками, в сегментах образуются споры.

Спора – специализированная клетка различного характера и назначения у разных микроорганизмов. Споры грибов служат для размножения, споры бактерий - для перенесения неблагоприятных условий. Обладают повышенной устойчивостью к обезвоживанию, действию высоких температур, радиации и других неблагоприятных факторов, вызывающих гибель вегетативных форм.

Спириллы – один из родов в семействе извитых бактерий, длиной 15-20 мкм, изогнуты на полную длину волны, напоминают растянутую латинскую букву S.

Спирохеты - один из родов в семействе извитых бактерий, тонкие длинные клетки, 20-30 мкм, с большим числом изгибов напоминают растянутую спираль, обладают продольным делением клетки.

Спорообразование – процесс превращения бактериальной клетки в покоящуюся форму – спору. Встречается несколько типов спорообразования:

бациллярный тип - спора образуется внутри клетки и не деформирует ее;

клостридиальный тип - спора образуется в середине клетки, деформируя ее;

плектридиальный тип - спора формируется на конце клетки или за ее пределами.

Стафилококки (staf у l е - гроздь) – тип микроколоний у бактерий; клетки делятся в неопределенных направлениях, образуют скопление клеток, напоминающее виноградные грозди.

Стрептококки (streptos - цепь)- – тип микроколоний у бактерий; клетки делятся в одной плоскости, после деления клетки остаются в цепочках.

Тетракокки - клетки делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, образуются группы по 4 клетки.

Тилакоиды –мезосомы пластинчатого типа.

Фагоцитоз (фагеин - пожирать, цитос - клетка) - способность живых клеток (клетки-фагоциты, корненожки и др.) заглатывать и затем переваривать инородные вещества, а также и возбудителей инфекционных заболеваний, что является одним из средств иммунитета.

Хитин (хитон -покров) – азотсодержащее органическое вещество (полисахарид), отличающееся исключительной прочностью и входящее в состав твердых наружных покровов разных животных, а также грибов.

Хламидоспоры – особые споры некоторых грибов, одетые в толстую, часто окрашенную оболочку.

Хроматофоры – 1). Тилакоиды (пластинчатый тип мезосом ), несущие пигменты у бактерий-фотоавтотрофов. 2). Хлоропласты водорослей.

Целлюлоза (клетчатка) – углевод (полисахарид), из которого состоят оболочки растений, отличающиеся большой прочностью. Формула целлюлозы – (С6Н10О5)n.

Цианобактерии - одноклеточные, колониальные, нитчатые организмы, обитают в воде и на суше в сырых местах. Содержат голубовато-зеленый пигмент фикоцианин. Образуют порядок Cyanobacteriales класса Oxyphotobacteria отдела Gracilicutes .

Циста – стадия покоя простейших животных (Protozoa) при неблагоприятных условиях.

БЛОК 2

тема : ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Автотрофы - организмы, использующие для построения своего тела СО2 в качестве единственного или главного источника углерода и обладающие как системой ферментов для ассимиляции СО2, так и способностью синтезировать все компоненты клетки.

Активный центр фермента – часть молекулы фермента, ответственная за присоединение и превращения субстрата. В одной молекуле фермента может быть несколько активных центров.

Альдолазы – ферменты класса лиаз. Широко распространены у растений, животных, микроорганизмов. Участвуют в процессах анаэробного расщепления углеводов (например, гликолизе). Вызывают разрыв углеродных цепей.

Анаболизм (ассимиляция) – совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей (совокупность всех реакций синтеза).

Аминоавтотрофы – организмы, использующие минеральные формы азота (NO2-, NO3-, NH3, NH4+, N2). К аминоавтотрофам относятся: дрожжи, плесени, уксуснокислые бактерии.

Аминогетеротрофы – организмы, использующие органические формы азота (белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, нуклеотиды). К аминогетеротрофам относятся: молочно-кислые бактерии, гнилостные бактерии.

Анаэробы – организмы, способные жить и развиваться при отсутствии в среде молекулярного кислорода.

Апофермент – белковый компонент сложных ферментов. Определяет специфичность действия фермента по отношению к субстрату, проявляет каталитическую активность, при соединении с коферментом.

среде свободного кислорода.

Аэротолерантные – организмы, которые в кислороде не нуждаются, но не погибают при контакте с кислородом (пример – молочнокислые бактерии родов Streptococcus и Lactobacillus ) .

АТФ (аденозинтрифосфат) – нуклеотид, содержащий аденин, рибозу и три остатка фосфорной кислоты; универсальный переносчик и основной аккумулятор химической энергии в живых клетках, выделяющейся в результате окислительного расщепления органических веществ (дыхания, брожения).

Аэробы - организмы, способные жить и развиваться только при наличии в среде свободного кислорода, который ими используется в качестве окислителя.

Биокатализаторы – ферменты или энзимы живых клеток, принимающие участие во всех жизненных проявлениях их.

Брожение - сложный ступенчатый ферментативный анаэробный окислительно-восстановительный процесс распада безазотистых органических веществ (преимущественно углеводов), происходящий при участии микроорганизмов. В этом процессе микробы получают энергию, необходимую для жизнедеятельности.

Гетеротрофы – организмы, использующие в качестве источника углерода готовые органические вещества.

Гидролазы – класс ферментов, катализирующих реакции гидролиза, т. е. расщепления органических соединений с присоединением по месту разрыва элементов молекулы воды (Н+ и ОН‾). В лизосомах живых клеток осуществляют гидролиз полимеров (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот, липидов) до мономеров (аминокислот, сахаров, нуклеотидов, жирных кислот и глицерина). Примеры гидролаз: протеаза, амилаза, липаза, нуклеаза, целлюлаза, целлобиаза.

Гликолиз – ферментативный анаэробный процесс негидролитического распада углеводов (главным образом глюкозы) до пировиноградной кислоты (ПВК). В процессе гликолиза происходит субстратное фосфорилирование. Суммарное уравнение гликолиза:

C 6 H 12 O 6 2 CH 3 COCOOH + 2НАД · Н2 + 2АТФ

Глюкоза пировиноградная

Дегидрогеназы – ферменты класса оксидоредуктаз, катализирующие реакции отщепления водорода от одного субстрата и переносящие его на другой. Участвуют в процессе катаболизма всех типов питательных веществ. Первичные дегидрогеназы : в их состав входят коферменты НАД и НАДФ. Вторичные дегидрогеназы в качестве кофермента могут содержать ФАД и ФМН.

Дыхание – сложный ступенчатый ферментативный процесс расщепления органических веществ до СО2 и Н2О с целью высвобождения всей доступной энергии органических субстратов. Окислителем в процессах дыхания является молекулярный кислород (О2) – аэробное дыхание или связанный кислород нитратов и сульфатов (NO3- или SO42-) – анаэробное дыхание – нитратное или сульфатное.

Изомеразы – класс ферментов, катализирующих внутримолекулярные реакции перестройки органических соединений, в том числе, взаимопревращения изомеров.

Катаболизм – диссимиляция, совокупность ферментативных реакций в живом организме, направленных на расщепление сложных органических веществ – белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеродов, поступающих с пищей или запасенных в самом организме.

Кофермент –небелковая часть двухкомпонентного фермента.

Лигазы – синтетазы, класс ферментов, катализирующих реакции присоединения друг к другу двух различных молекул за счет энергии сопряженной реакции гидролиза нуклеозидтрифосфатов (чаще всего АТФ).

Лиазы - класс ферментов, катализирующих реакции негидролитического отщепления от субстратов определенных групп атомов с образованием двойных связей или присоединение отдельных групп или радикалов к двойным связям, что приводит к разрыву углеродных цепей. Так, пируватдекарбоксилаза катализирует отщепление диоксида углерода от пировиноградной кислоты:

СН3СОСООН ® СН3СОН + СО2

пировиноградная уксусный

кислота альдегид

К лиазам относится фермент альдолаза , расщепляющая молекулу фруктозо–1,6–дифосфата (С6) на два С3-соединения.

Микроаэрофилы - микроорганизмы, нуждающиеся в самых малых количествах кислорода для их жизнедеятельности (от долей процента до 10%). Пример – микроорганизмы рода Salmonella .

Микроэлементы - химические элементы, находящиеся в клетках в мельчайших количествах (менее 0,01%), но совершенно необходимые для их жизнедеятельности, служат стимуляторами различных физиологических процессов: цинк, марганец, кобальт, бор, йод и др.

Нитратное дыхание – в процессах диссимиляционной денитрификации нитраты используются в качестве окислителя органических веществ вместо молекулярного кислорода, что обеспечивает микроорганизмы необходимой энергией. Бактерии вида Paracoccus denitrificans окисляют углеводы по уравнению:

C6H12O6 + 4NO3- 6СО2 + 6Н2О + 2N2

Нитрифицирующие бактерии – одноклеточные грамоотрицательные бактерии. Разделяются на две самостоятельные груп­пы: 1) нитрозные бактерии (Nitrosomonas ) - произво­дящие первую стадию нитрификации окисление аммиака до азотистой кислоты, 2) нитратные бактерии (Nitrobacter ) - вызывающие вторую половину процесса - окисление азотистой кислоти в азотную кислоту и ее соли – нитраты.

Облигатные аэробы – организмы, которые сохраняют активность только в присутствии молекулярного кислорода (пример - уксуснокислые бактерии).

Оксидазы – ферменты класса оксидоредуктаз, катализирующие реакции присоединения кислорода. Примеры: пероксидаза, полифенолоксидаза, цитохромоксидаза (фермент а3 ).

Оксидоредуктазы – класс ферментов, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. Играют важную роль в обеспечении клеток энергией. Основные представители: первичные и вторичные дегидрогеназы, цитохромы, оксидазы, пероксидазы, оксигеназы.

Органогены - химические элементы, составляющие основу органических веществ: углерод, кислород, водород, азот.

Осмос – односторонне движение веществ через полупроницаемую (т. е. проницаемую только для молекул определенных веществ) мембрану, что лежит в основе поглощения веществ живой клеткой.

Пензофосфатный путь – последовательность ферментативных реакций окисления глюкозо-6-фосфата до СО2 и Н2О, происходящих в цитоплазме живых клеток и сопровождающихся образованием большого количества восстановленного кофермента - НАДФ·Н2.

Сапротрофы – гетеротрофные организмы, использующие для питания готовые органические вещества мертвых тел.

Субстрат – 1).Основа, к которой прикреплены неподвижные организмы (для микроорганизмов и растений одновременно служит и питательной средой). 2).Для ферментов субстрат – вещество, с которым взаимодействует данный фермент, преобразуя его.

Сульфатное дыхание – форма анаэробного дыхания бактерий в условиях недостатка кислорода, когда используется связанный в виде сульфатов кислород. Возбудителями являются бактерии видов Desulfovibrio desulfuricans , Spirillium desulfuricans . Происходит по уранению:

C6 H12 O6 + 3H2 SO4 6CO2 + 6H2 O + 3H2S + E

Сульфофицирующие бактерии – вызывают окисление минеральной серы до сульфатов (сульфофикацию). К ним относятся зелёные серобактерии (род Chlorobium ) и пурпурные (роды Chromatium , Rhodospirillium ), которые используют H2S как источник водорода при фотосинтезе, а также бесцветные серобактерии: Beggiatoa, Thiothrix, Thiospira, которые используют окисление сероводорода в качестве источника энергии.

Трансферазы - класс ферментов, катализирующих обратимый перенос различных групп атомов от молекул одних органических соединений (доноров) к другим (акцепторам). Примеры: ацетилтрансферазы переносят остатки уксусной кислоты CH3CO-, а также молекул жирных кислот, фосфотрансферазы или киназы, обуславливают перенос остатков фосфорной кислоты Н2РО42-. Известны многие другие трансферазы (аминотрансфераза, фосфорилаза).

Факультативные аэробы – организмы, которые могут переключаться с кислородного метаболизма на анаэробный (дрожжи).

Фосфорилирование – включение в молекулу остатка фосфорной кислоты с образованием макроэргической связи. В живых клетках осуществляется ферментами класса трансфераз. Типы фосфорилирования:

- окислительное – синтез молекул АТФ из АДФ и фосфорной кислоты за счет энергии окисления органических веществ; происходит в электронтранспортных цепях;

- фотосинтетическое – фосфорилирование АДФ с образованием АТФ, происходит при фотосинтезе за счет лучистой энергии солнца;

- субстратное - синтез молекул АТФ из АДФ и неорганического фосфата, который происходит при гликолизе за счет перераспределения энергии внутри молекулы.

Фотоавтотрофы – микроорганизмы, которые при синтезе органических веществ из диоксида углерода могут использовать лучистую энергию солнца. В эту группу входят цианобактерии (Nostoc , Anabaena , Gloeocapsa ), окрашенные серобактерии (Chlorobium , Chromatium ) микроскопические водоросли (Ulothrix , Chlorococcum , Closterium ).

Хемоавтотрофы – автотрофные организмы, бактерии, использующие для синтеза органических веществ из диоксида углерода энергию окисления неорганических веществ (Nitrosomonas, Nitrobacter , Thiobacillus ) .

Цикл Кребса – циклическая последовательность ферментативных окислительных превращений три - и дикарбоновых кислот. Суммарное уравнение цикла Кребса:

2 х (СН3СОСООН + 3Н2О 3СО2 + 4НАД Н2 + ФАД Н2 + АТФ)

Цитохромоксидаза (а3 ) – фермент класса оксидоредуказ, катализирует конечный этап переноса электронов на кислород в дыхательной цепи в процессе биологического окисления.

Цитохромы – сложные белки – переносчики электронов, коферментом которых является гем (железопорфирин). Примеры: цитохром в, цитохром с, цитохром а.

Экзоферменты – ферменты, проявляющие свое действие в окружающей клетку среде после их выделения из клетки и называются внеклеточными. Распространенные экзоферменты относятся к классу гидролаз и вызывают распад полимеров на мономеры.

Электротранспортные цепи – последовательность оксидоредуктаз, которые отличаются уровнем окислительной активности. В реакциях дегидрирования в гликолизе и цикле Кребса атомы водорода, отщепляемые специфическими дегидрогеназами, акцептируются коферментами НАД и НАДФ и затем транспортируются в цепи переносчиков. Переносчиками являются флавопротеиды (вторичные дегидрогеназы, коферментами которых являются ФАД и ФМН), цитохромы в, с, а , цитохромоксидаза (фермент а3 ).

Эндоферменты – ферменты, участвующие в метаболизме, находятся всегда внутри образующей их клетки и называются внутриклеточными.

БЛОК 3

тема : ПРЕВРАЩЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМАМИ СОЕДИНЕНИЙ УГЛЕРОДА

Амилаза (амилон -крахмал, аза- окончание в названиях ферментов) – фермент класса гидролаз, расщепляющий крахмал до декстринов и мальтозы. Характерен для микроорганизмов, вызывающих маслянокислое брожение сахаров и крахмала (Clostridium pasteurianum ).

Альдолазы - ферменты класса лиаз. Широко распространены у животных, растений и микроорганизмов. Участвуют в процессах анаэробного расщепления углеводов, например, гликолизе, пентозофосфатном расщеплении глюкозы.

Декарбоксилаза - фермент класса лиаз, катализирующий реакции отщепления СО2 от карбоксильной группы аминокислот или α-кетокислот. Например, вызывает декарбоксилирование пировиноградной кислоты и превращение ее в ацетальдегид в процессе спиртового брожения.

Лактаза - фермент, способствующий расщеплению лактозы (т. е. молочного сахара) на глюкозу и галактозу.

Липаза (липос - жир, аза - окончание в названиях фер­ментов) - фермент, расщепляющий в процессе гидролиза жиры на глицерин и жирные кислоты.

Пектиназа (полигалактуроназа) – экзофермент, катализирующий распад пектиновых веществ: разрушающий связи между единицами галактуроновой кислоты, пектина или пектиновой кислоты с образованием небольших цепочек и, в конечном счете, свободной D -галактуроновой кислоты.

Целлюлаза - фермент класса гидролаз; катализирует гидролиз β -1,4-гликозидных связей в целлюлозе с образованием глюкозы или дисахарида целлобиозы. Содержится в проросшем зерне, грибах, вырабатывается многими бактериями, имеется у некоторых животных, питающихся древесиной (корабельный червь, древоточцы). Используется для удаления целлюлозы из пищевых продуктов, а также для превращения целлюлозы в сахар. Выделяемый микрофлорой рубца жвачных, играет большую роль в усвоении травоядными животными целлюлозы.

Целлобиаза – фермент, гидролизирующий дисахарид целлобиозу с образованием глюкозы.

БЛОК 4

тема : ПРЕВРАЩЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМАМИ

СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА

Азотофиксаторы (азотофиксирующие бактерии или диазотрофы) – микроорганизмы, способные усваивать молекулярный азот и строить из него все разнообразие азотосодержащих органических соединений своей клетки. Эти микроорганизмы свободно живут в почве (Azotobacter chroococcum ) или находятся в симбиозе с растениями (роды Rhizobium и Frankia ) . Обуславливают повышение плодородия почвы.

Аммонификация – процессы разложения органических азотсодержащих веществ с образованием аммиака, протекающие в природе под воздействием микроорганизмов и оказывающие огромное влияние на плодородие почв, т. к. растения не усваивают органические формы азота.

Бактероиды – специализированные активные формы бактерий рода Rhizobium , образующиесяв в клубеньках на корнях бобовых растений. Часто ветвистые или грушевидной формы.

Дезаминирование – отщепление аминогруппы (-NН2) из молекулы органического соединения. Играет важную роль в процессах обмена веществ, в частности в катаболизме аминокислот.

Дезаминазы – ферменты класса лиаз, участвуют в дезаминировании аминокислот и обеспечивают их включение в обмен углеводов.

Денитрификация – процесс восстановления нитратов в нитриты, аммиак и свободный азот, который происходит под воздействием денитрифицирующих бактерий разнообразных видов (например, Paracoccus denitrificans ). Отрицательно влияет на плодородие почвы и проявляется в присутствии углеводов и при недостатке воздуха, высокой влажности и щелочной реакции почвы. Проходит по схеме:

NO3 NO2 NH2OH N2

H2O - H2O - H2O

Диазотрофия – способность некоторых бактерий усваивать молекулярный азот из воздуха (N2). Проходит по схеме:

N = N NH=NH NH2 – NH2 2NH3

АТФ АТФ АТФ

Азот диимид гидразин аммиак

Железобелок - вторая фракция нитрогеназы, содержащая железо. Имеет молекулярную массу 55000 и состоит из двух равных белковых субъединиц. В нее входят сульфидные группы, эта фракция инактивируется кислородом.

Кадаверин – птомаин, токсическое соединение, образующееся в результате анаэробного разрушения белков. Кадаверин получается из лизина:

NH 2 CH 2 (CH 2 ) 3 CHNH 2 COOH NH 2 CH 2 (CH 2 ) 3 CH 2 NH 2 + CO 2

лизин кадаверин диоксид

углерода

Молибдобелок – первая фракция нитрогеназы, содержащая молибден. Препараты этой фракции, выделенные из различных азотфиксирующих микроорганизмов, близки по свойствам, но различаются по молекулярной массе (в пределах 180 000 - 270 000). Состоит из четырех белков, несколько различающихся по молекулярной массе. В молибдобелок входят сульфидные группы и железо. Он инактивируется кислородом.

Нитратредуктаза – фермент класса оксидоредуктаз, при участии молибдена катализирует восстановление нитратов до нитритов. Активность этого фермента зависит от уровня обеспеченности молибденом, а так же от форм азота, применяемых для их питания. При недостатке молибдена в питательной среде резко снижается активность нитратредуктазы.

Нитритредуктаза - фермент класса оксидоредуктаз, при участии молибдена восстанавливает нитриты до аммиака.

Нитрификация - (нитрификацио - обогащение селитрой) - важнейший для плодородия почвы биохимический про­цесс окисления аммиака в соли азотной кислоты (нитраты; или селитры) через промежуточную стадию азотистой кислоты при посредстве нитрифицирующих бактерий (Nitrosomonas, Nitrobacter ) .

Нитрогеназа - фермент, связывающий молекулярный азот. Катализирует восстановление N2 до NH3 в присутствии АТФ (источника энергии) и восстановительных эквивалентов.

Протеазы - (протеин - первое место, аза - окончание в названиях ферментов) - ферменты, производящие гидролиз белковых веществ до аминокислот.

Ризобии – клубеньковые бактерии из рода Rhizobium .

У pea за - фермент, с помощь которого уробактерии производят разложение (дезамидирование) мочевины в углеаммиачную соль с последующим ее распадом на аммиак, углекислый газ и воду.

Блок 5

тема : ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ НА

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ

Абиоз – (abiosis - отрицание, уничтожение жизни) - достигается физическими и химическими способами. Этот принцип положен в основу горячего консервирования мясных и овощных продуктов (обработка в автоклаве при температуре 120 0С и выше). При высокой температуре погибают вегетативные и споровые формы микробов, прекращаются жизнь и сопутствующие ей процессы, благодаря чему содержимое консервных банок может храниться длительное время. Уничтожить микробы можно химическим путем с помощью антисептиков , безвредных для организма человека. Длительно хранятся продукты после копчения. Термический метод стерилизации консервов более надежен, после него содержащиеся в банке продукты не представляют опасности для здоровья человека.

Автоклавирование - стерилизация насыщенным паром под давлением; является наиболее универсальным и надежным методом стерилизации. Она проводится в автоклавах при давлении 0,5атм. (температура 112 0C) 30-60 минут; при давлении 0,7-1,4 атм. (температура 115-125 0С) - 20 минут. Метод широко используется для стерилизации консервов.

Алкалофилы - развиваются при рН более 8 с максимальным значением 11. К ним относятся уролитические бактерии, обитатели содовых солончаков из рода Bacillus, холерный вибрион.

Анабиоз (anabiosis - задержка жизни) - скрытое состояние жизни, один из основных принципов консервировании растительных и животных продуктов. Во время сушки, маринования, засолки, засахаривания или замораживания жизнедеятельность микробов приостанавливается, процессы, вызываемые ими, задерживаются.

Антибиотики - это специфические химические вещества, образуемые микроорганизмами, а также их производные и синтетические аналоги, обладающие способностью избирательно подавлять микроорганизмы и клетки злокачественных опухолей.

Антисептики - вещества, обладающие противомикробным действием, способные убивать клетки. Используются в медицинской практике, в пищевых производствах и быту. Условно делятся на две группы:

а) антисептики, используемые для обеззараживания (дезинфекции) помещений, оборудования и посуды. Это могут быть любые высокотоксичные вещества: ПАВ, фенолы, окислители, формалин, кислоты, щелочи, спирты, хлорпроизводные и др.;

б) антисептики, используемые для стабилизации пищевых продуктов – консерванты .

Ацидофилы – организмы, которые живут и развиваются при рН < 6, но предельная кислотность не менее 2. К ним относятся молочнокислые и уксуснокислые бактерии, тиобациллы.

Бактериостатическое действие – воздействие неблагоприятных факторов среды (физических, химических и др.), вызывающих задержку роста и размножения бактерий.

Бактерицидное действие - гибель бактериального организма в результате воздействия химических ядовитых веществ, которые, взаимодействуя с составными ее компонентами, нарушают функции клетки.

Баротолерантность - способность микроорганизмов переносить высокое гидростатическое давление (например, Pseudomonas fluorescens).

Барофильность. Н екоторые микроорганизмы морских глубин и нефтяных пластов не способны расти при нормальном давлении. Они нуждаются в высоком давлении и называются барофильными (например, Vibrio marinus )

Биоз - (bios - жизнь) . Один из основных принципов хранения продуктов сельского хозяйства в живом состоянии, но с поддержанием в них жизнедеятельности на низком уровне.

Галофилы - организмы, развивающиеся при солености, превышающей соленость морской воды называются галофильными. Примером таких микробов является род Halobacterium .

Замораживание – хранение при отрицательных температурах. Температура промышленных и бытовых морозильных камер должна быть не выше – 15ºС.

Излучения - испускание и распространение энергии в виде волн и частиц.

Ингибиторы – вещества, которые задерживают течение биологических процессов, подавляя каталитическую активность отдельных ферментов или ферментных систем.

Лиофильная сушка (сублимация) –высушивание в вакууме из замороженного до –760 С состояния. Этот метод используется для консервации микробных культур, сыворотки, вакцин, лекарственных препаратов.

Мезофилы – микроорганизмы, которые имеют оптимум, близкий к температуре тела теплокровных животных. Максимальная температура близка к 550С. К этой категории относятся бактерии кишечной группы, например, Escherichia coli .

Осмофильность – способность микроорганизмов предпочтительно расти при повышенном осмотическом давлении, которое вызывают органические вещества, чаще всего сахара. К осмофильным микробам относятся грибы рода Xeromyces .

Осмотолерантность – устойчивость микроорганизмов к высоким концентрациям осмотически активных веществ. Осмотолерантными организмами являются дрожжи из рода Zygosaccharomyces , разлагающие мед.

Охлаждение – хранение продукции при низких положительных температурах (+2 - +3ºС). Температура должна быть выше точки замерзания клеточного сока. Предназначено для хранения плодов и овощей.

Пастеризация - метод частичной стерилизации при невысоких температурах (60-70ºС), применяется для разделения спороносных и бесспоровых бактерий, а также для недолгосрочного предохранения от порчи некоторых продуктов (молока, фруктовых соков).

Пирофилы (гипертермофилы) – микроорганизмы, способные существовать при температурах от 100ºС и выше(например, Sulfolobus acidocaldarius ).

Психрофилы – микроорганизмы, которые развиваются при низких температурах в диапазоне от -8 (-10) до +20ºС. Встречаются в северных морях, в ледниках, в холодильных камерах (например, Fusarium nivale ) .

Плазмолиз - сжатие цитоплазмы с отставанием ее от оболочки под влиянием потери воды у клеток микроорганизмов и растений при погружении их в растворы с повышенной концентрацией солей, сахара, глицерина.

Стерилизация (sterilis – бесплодный) - обеспложивание, т. e. полное уничтожение микроорганизмов и всего живого в стерилизуемых объектах. Достигается воздействием высоких температур, жестким излучением, химическими ядовитыми веществами.

Термофилы – теплолюбивые микроорганизмы, растущие в диапазоне температуры от +40ºС до +700С. Представителем термофилов является Clostridium thermocellum .

Холодная стерилизация – прием обеззараживания вина в аппаратах-актинаторах, где используется комплексное облучение ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами либо ультрафиолетом в сочетании с ультразвуком.

Ценоанабиоз - один из основных принципов консервирования, продуктов, преимущественно растительных, в основе которого лежит противодействие одних видов микробов жизнедеятельности других видов. Консервирующее вещество (молочную кислоту) вырабатывают сами микроорганизмы при силосовании, квашении и других способах приготовления кормов и овощей.

БЛОК 6

тема : СПЕЦИАЛЬНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

Автохтонная (аборигенная) микрофлора - постоянно присутствующая в почве - в неудобренной, неокультуренной. Участвует в процессах образования гумуса и его разложения (представители – роды Mycobacterium, Azotobacter, Micromyces).

Азотобактерин (или азотоген) - бактериальный эемлеудобрительный препарат, содержащий в себе чистую культуру азотобактера и применяемый при посеве семян зерновых культур и при посадке рассады овощных растений. Является экологически чистым азотным удобрением, оптимизирует минеральное питание растений.

Антагонизм – форма отрицательных биологических связей, подавление жизнедеятельности одного организма другим. Встречается несколько видов антагонизма:

а) пассивный (конкурентный) антагонизм - взаимодействие, при котором разные микроорганизмы используют одни и те же пищевые субстраты. Преимущество получают быстрорастущие и размножающиеся виды;

б) активный антагонизм - обусловлен выделением бактерицидных веществ - продуктов обмена. Например, молочнокислые бактерии, выделяя молочную кислоту в качестве основного продукта брожения тем самым угнетают гнилостные бактерии.

Антибиоз - форма отрицательных биологических связей, подавление жизнедеятельности других организмов путем выделения специфических веществ - антибиотиков.

Антибиотики - это специфические химические вещества, образуемые микроорганизмами, а также их производные и синтетические аналоги, обладающие способностью избирательно подавлять микроорганизмы и клетки злокачественных опухолей. Сильными продуцентами антибиотиков являются мицелиальные грибы, актиномицеты, некоторые бактерии.

Зимогенная микрофлора - микроорганизмы, обладающие способностью продуцировать мощные гидролитические ферменты и появляющиеся в почве при поступлении больших количеств свежего органического вещества, осуществляют грубое его разложение (примеры: сахаролитики: Saccharomyces , Rhodotorula , Streptomyces , Cryptococcus , Clostridium ; целлюлозоразрушители: С ytophaga , Aspergillus , Cellvibrio , Penicillium ; аммонификаторы: Bacillus , Proteus ). Комменсализм – форма симбиоза. Сосуществование двух организмов, в котором пользу извлекает только один партнер, не нанося вреда другому. К комменсалам относится саптротрофная микрофлора слизистых оболочек и кожи, эпифитная микрофлора растений.

Мезосапробная зона – зона умеренного загрязнения воды. Содержание органического вещества небольшое. Происходят интенсивно процессы окисления и нитрификации.

Метабиоз - это форма межвидовых отношений, при которой продукты метаболизма одного вида микроорганизмов являются пищевым или энергетическим субстратом для другого вида. Такие взаимоотношения характерны для нитрифицирующих бактерий (Nitrosomonas, Nitrobacter ) : продукт жизнедеятельности нитрификаторов первой фазы - азотистая кислота - служит энергетическим субстратом для возбудителей второй фазы.

Микориза (грибокорень). Корни большинства высших растений инфицированы грибами. В результате строение корня растения изменяется: образуется симбиотическая структура, которая называется микориза (грибокорень). Растения, образующие микоризу, получают преимущество в минеральном питании: они поглощают значительно больше воды и питательных веществ, чем растения без микоризы.

Мутуализм – форма положительных биологических связей, взаимовыгодное сосуществование двух организмов без облигатности. Оба партнера могут существовать по отдельности, однако в симбиозе они увеличивают продуктивность друг друга (пример: бобовые растения и клубеньковые бактерии).

Микробная оценка воды производится по следующим показателям:

Микробное число - количество колоний, выросших в чашках Петри на мясопептонном агаре (МПА) из 1 мл водопроводной или артезианской воды при температуре 37°С в течение 24 ч. Микробное число питьевой (водопроводной) воды должно быть не более 100.

Коли - титр - наименьший объем воды в миллилитрах, в котором обнаруживается одна кишечная палочка. Коли-титр питьевой (водопроводной) воды должен быть не менее 300.

Коли - индекс - количество кишечных палочек в 1 л воды. В водопроводной воде он не должен превышать 3.

Облигатный (классический) симбиоз – форма межвидовых отношений. Сосуществование двух организмов, которые в определенных условиях не могут обходиться друг без друга. Примером являются комплексные симбиотические организмы - лишайники, в составе которых водоросль (автотрофный компонент) и грибница (гетеротрофный компонент) в определенных жестких условиях обитания друг без друга существовать не могут.

Олиготрофная микрофлора - микроорганизмы, которые способны усваивать мизерные количества органического вещества, завершающие процесс минерализации в почве. Чаще имеют экзотическую морфологию (почкующиеся бактерии, стебельковые бактерии).

Олигосапробная зона – зона слабого загрязнения воды. Микробы немногочисленны: в 1 мл воды содержатся десятки или сотни микробных клеток; кишечная палочка отсутствует. Органические вещества минерализованы; самоочищение воды закончилось или находится в стадии завершения.

б) генетический характерен для вирусов и бактериофагов, а также риккетсий, способных использовать генетический аппарат клетки-хозяина для получения всех необходимых метаболитов.

Полисапробная зона - зона сильнейшего загрязнения воды. Вода здесь богата растительными и животными остатками, содержит белки, клетчатку, пектиновые вещества, гликоген и т. д. Характеризуется развитием микробных процессов анаэробного типа - брожения и аммонификации белковых веществ. В такой среде быстро поглощается кислород.

Ризотрофин – землеудобрительный препарат клубеньковых бактерий рода Rhizobium . Основа - стерилизованный Υ-облучением низинный торф, к которому добавлены питательные вещества для клубеньковых бактерий. Вносится при посеве бобовых культур вместе с семенами.

Сапробность – показатель о бсеменения воды микробами.

Сенаж – корм высокого качества, получающийся при участии молочнокислых бактерий. Влажность консервируемой массы 50-65% - значительно ниже нормальной влажности (75%).

Фитонциды - выделяемые растениями при их жизни особые вещества, разнообразные по химической природе, но обладающие общим свойством губительного действия на микроорганизмы и поэтому относящиеся к числу антибиотиков . Антибиотики, получаемые из растений:

-аллицин – антибиотик, образуемый растениями чеснока;

-аренарин - антибиотик, образующийся из бессмертника;

-иманин - антибиотик, получаемый из зверобоя.

Хищничество - это удовлетворение своих пищевых потребностей за счет организма – жертвы при ее умерщвлении. К хищникам относятся многие инфузории и гриб-хищник Dactуlaria , который имеет приспособления для ловли почвенных нематод.

Целлюлозоразрушители – разнообразные микроорганизмы, вызывающие разложение клетчатки, способны образовывать гидролитический фермент целлюлазу. Анаэробные: сбраживают клетчатку с образованием органических кислот и водорода (Clostridium omelianskii). Аэробные оксиляют клетчатку до конечных продуктов - CO2 и H2O (Cytophaga hutchinsonii , Cellvibrio ochracea ) .

Эпифитная микрофлора – это микроорганизмы, обитающие на поверхности растительных макроорганизмов, не проникая в их ткани. Примеры эпифитных микроорганизмов: бактерии : Pseudomonas herbicola , Flavobacterium , Sarcina (55 видов), дрожжи: Cryptococcus , Rhodotorula , мицелиальные грибы: Cladosporium , Alternaria , Botrytis , Fusarium .

БЛОК 7

ВИРУСОЛОГИЯ

Абсорбция - закрепление бактериофага на стенке бактерии с помощью шипов и щупалец базальной пластины.

Агглютинация (agglutinare – склеивать) – склеивание и выпадение в осадок из однородной взвеси микроорганизмов, эритроцитов и др. клеток. Происходит в результате взаимодействия антител и антигенов. Одна из наиболее употребительных серологических реакций для выявления соответствующих антител в сыворотке, определения групп крови и идентификации микроорганизмов.

Антигены – сложные органические вещества, которые воспринимаются организмом как чужеродные. При поступлении в организм животных могут вызвать ответную иммунную реакцию в виде образования антител.

Антитела - защитные вещества белковой природы, образующиеся в живом организме и накопляющиеся в сыворотке крови под влиянием введения в организм антигенов. Составляют основу иммунитета и характеризуются строгой специфичностью взаимодействия с вызвавшим их образование антигеном.

Бактериофаг – вирус бактерий, обладающий способностью растворять (лидировать) живые бактерии, неви­димый при обычном микроскопическом исследовании и широко распространенный в природе (почва, вода, к:ишечник живот­ных и людей):

- умеренный – данные фаги в жизненном цикле проходят три первых этапа (абсорбция, инъекция, встраивание в нуклеоид), а затем реплицируются синхронно с хромосомой бактерии. При размножении бактерии инфекционное начало переходит в дочерние клетки.

- вирулентный - фаг, способный растворять (лизировать) бактерии под влиянием условий внешней среды (УФ, рентгеновское излучение).

Вирион - внеклеточная форма вируса, инертная инфекционная частица, которая состоит из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки-капсида.

Вироиды – это мельчайшие из известных возбудителей болезней; они много меньше самых малых вирусных геномов и лишены белковой оболочки. Известны только вироиды растений; они состоят из однонитевой молекулы РНК, которая автономно реплицируется в зараженных клетках.

Иммунологический метод - любой вирус, будь то вирус растений, животных или бактерий, при введении кроликам или другим мелким млекопитающим ведет себя как эффективный антиген. В результате образуются специфические антитела, которые реагируют с антигенами (вирусами) и используются для их обнаружения.

Индикаторные растения - это такие растения, которые реагируют характерными симптомами на заражение вирусом.

Инокуляция – заражение вирусом растений (инокуляция соком).

Инъекция - впрыскивание фаговой ДНК внутрь бактериальной клетки.

Капсид - белковая оболочка вируса, состоит из белковых субъединиц – капсомеров.

Капсомер - белковые субъединица капсида.

Лизогения - форма существования умеренного бактериофага в клетке бактерии. Фаговая ДНК встраивается в хромосому клетки-хозяина и реплицируется синхронно с ней. Вирусные свойства фага не проявляются.

Преципитация (от лат. praecipitacio - падение вниз, осаждение) - реакция, позволяющая осадить вирусы (антигены) с помощью антител, обладает высокой чувствительностью и специфичностью.

Полиэдрический капсид – форма капсида с кубическим типом симметрии.

Репликация – процесс самовоспроизведения макромолекул нуклеиновых кислот, обеспечивающий точное копирование генетической информации и передачу ее от поколения к поколению.

Ретровирус – семейство РНК содержащих вирусов. Диаметр вирусных частиц 70-120 нм. Капсид икосаэдрический, заключен в липопротеидную оболочку. Для них характерен РНК-зависимый синтез ДНК (обратная транскрипция).

Типы вирусных симптомов:

1)Мозаика - неравномерная зеленая окраска листовой пластинки или наличия пятен желтоватого или светло-зеленого цвета.

2)Хлороз - общее или симметричное пожелтение тканей листа.

3)Некроз - отмирание тканей растений, часто является следствием мозаики или хлороза при сильном их развитии, нонередко развивается и самостоятельно. Выделяют местный некроз - развивается в местах проникновения инфекции растение и системный (рассеянный) некроз - может проявлять на любых частях растения.

4)Деформации органов растений разнообразны и могут быть вызваны физиологическими нарушениями, которые привели к изменению морфологии органов или всего растения. В результате нарушения координации роста развивается морщинистость, курчавость, вздутия, искривления побегов.

5)Угнетение роста может выражаться в общей карликовое растений, укорочении междоузлий на верхушке побега.

6)Увядание наблюдается при сильном поражении сосудистой системы.

7)Израстание (пролиферация). Непосредственными причинами израстания может быть нарушение покоя пазушных и зимующих почек или перерождение и вегетативный рост генеративных органов.

8)Абортивность - опадение цветков и завязавшихся плодов или отдельных семян в плоде, бессемянность плодов.

9)Новообразования - опухоли на различных частях растения (например, разрастание жилок листа), листовидные выросты энации и др.

10)Антоцианоз - пурпурное, красно-фиолетовое или сине-фиолетовое окрашивание листьев или их краев, жилок, стеблей.

11)Пестролепестность - неравномерность окраски и частичное обесцвечивание лепестков.

Трансдукция – перенос генетической информации бактериофагом из одной бактериальной клетки в другую.

Электрофорез - перемещение заряженных частиц в электрическом поле. Используется для разделения смеси белков, пептидов, вирусов и др.

Подписано к печати «_________» 2006г.

Формат 60х1/16, объем 1,2 п. л.

Заказ №__________. Тираж 300 экз. Отпечатано в ЮФ «КАТУ» НАУ

Г. Симферополь / Исполнитель – М. С.Васецкая

• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
  КООПЕРАЦИЯ - система различных сельскохозяйственных кооперативов и их союзов, созданных сельскохозяйственными товаропроизводителями в целях удовлетворения своих экономических и иных …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Словаре экономических терминов:
  КОММУНА - форма сельскохозяйственного производственного кооператива в первые годы советской власти. В С к обобществлялись все средства производства, землепользование, распределение …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Словаре экономических терминов:
  АРТЕЛЬ (КОЛХОЗ) - сельскохозяйственный кооператив, созданный гражданами на основе добровольного членства для совместной деятельности по производству, переработке, сбыту сельскохозяйственной продукции, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Энциклопедии Биология:
  , наука, изучающая микроорганизмы. Сформировалась во 2-й пол. 19 в. под влиянием работ Л. Пастера, доказавшего микробную природу брожения и …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Медицинских терминах:
  (микро- + биология) наука о микроорганизмах, изучающая их строение, физиологию и биохимию, систематику, генетику, значение в жизни человека, в живой …
• МИКРОБИОЛОГИЯ
  (от микро... и биология) наука, изучающая микроорганизмы, их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, генетику, распространение и роль в круговороте веществ в …
• МИКРОБИОЛОГИЯ
  (от микро... и биология) , наука, изучающая микроорганизмы - бактерии, микоплазмы, актиномицеты, дрожжи, микроскопические грибы …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Современном энциклопедическом словаре:
  
• МИКРОБИОЛОГИЯ
  (от микро... и биология), наука, изучающая микроорганизмы, их систематику, морфологию, биологические свойства, распространение и роль в круговороте веществ в природе, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Энциклопедическом словарике:
  и, мн. нет, ж. Наука, изучающая микроорганизмы и их практическое значение и применение. Микробиолог - ученый, специалист по микробиологии. Микробиологический …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Энциклопедическом словаре:
  , -и, ж. Раздел биологам, изучающий микроорганизмы. II прил. микробиологический, -ая, …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
  СЕЛЬСКОХОЗ́ЯЙСТВЕННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ, то же, что агрометеорология …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:
  СЕЛЬСКОХОЗ́ЯЙСТВЕННАЯ КОММУНА, см. Коммуна сельскохозяйственная …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:
  "МИКРОБИОЛ́ОГИЯ", науч. журнал РАН, с 1932, Москва. Учредители (1998) - Отделение биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений и Ин-т …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:
  МИКРОБИОЛ́ОГИЯ (от микро... и биология), наука, изучающая микроорганизмы, их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, генетику, распространение и роль в …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Словаре Кольера:
  раздел биологии, занимающийся изучением микроорганизмов, главным образом вирусов, бактерий, грибов (в особенности дрожжей), одноклеточных водорослей и простейших. Эта разнородная, искусственно …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Полной акцентуированной парадигме по Зализняку:
  ми`кробиоло"гия, ми`кробиоло"гии, ми`кробиоло"гии, ми`кробиоло"гий, ми`кробиоло"гии, ми`кробиоло"гиям, ми`кробиоло"гию, ми`кробиоло"гии, ми`кробиоло"гией, ми`кробиоло"гиею, ми`кробиоло"гиями, ми`кробиоло"гии, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Популярном толково-энциклопедическом словаре русского языка:
  -и, только ед. , ж. Наука, изучающая микроорганизмы и их практическое значение и применение. Родственные слова: микроби"олог, микробиолог"ический Этимология: …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Новом словаре иностранных слов:
  (см. биология) наука о строении, жизнедеятельности, изменчивости я наследственности, эволюции и систематике микроорганизмов (бактерий, актиномицетов, дрожжевых и плесневых …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Словаре иностранных выражений:
  [см. биология] наука о строении, жизнедеятельности, изменчивости я наследственности, эволюции и систематике микроорганизмов (бактерий, актиномицетов, дрожжевых и плесневых грибов и …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в словаре Синонимов русского языка.
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Новом толково-словообразовательном словаре русского языка Ефремовой:
  
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Словаре русского языка Лопатина:
  микробиол`огия, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Полном орфографическом словаре русского языка:
  микробиология, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Орфографическом словаре:
  микробиол`огия, …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Словаре русского языка Ожегова:
  раздел биологии, изучающий …
• МИКРОБИОЛОГИЯ
  (от микро … и биология), наука, изучающая микроорганизмы, их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, генетику, распространение и роль в круговороте веществ …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Толковом словаре русского языка Ушакова:
  микробиологии, мн. нет, ж. (спец.). Отдел биологии - учение о …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Толковом словаре Ефремовой:
  микробиология ж. Научная дисциплина, изучающая …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Новом словаре русского языка Ефремовой:
  ж. Научная дисциплина, изучающая …
• МИКРОБИОЛОГИЯ в Большом современном толковом словаре русского языка:
  ж. Научная дисциплина, изучающая …
• РОССИЯ, РАЗД. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ НАУКА
  Рельское хозяйство, как предмет научного преподавания, возникло в России, как и в Германии, на почве университетской науки, только столетием позже. …
• ТИМИРЯЗЕВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ в Большом энциклопедическом словаре:
  см. Московская сельскохозяйственная …
• в Большом энциклопедическом словаре:
  
• СССР. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  науки Математика Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. …
• МОСКОВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева, Тимирязевская сельскохозяйственная академия (ТСХА), один из старейших и крупнейших учебных и научно-исследовательских центров в …
• КООПЕРАЦИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  сельскохозяйственная, вид кооперации, объединяющей с.-х. товаропроизводителей для совместно производства продукции или осуществления других видов деятельности по обеспечению экономических потребностей своих …
• БИБЛИОТЕКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЦЕНТРАЛЬНАЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  сельскохозяйственная центральная научная Всесоюзной академии с.-х. наук им. В. И. Ленина (ЦНСХБ ВАСХНИЛ), в Москве, крупнейшая в мире научная библиотека …
• в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
  имеет своей задачею изображение в цифрах факторов, методов ведения и результатов сельскохозяйственной промышленности и исследование этого цифрового материала. На Брюссельском …
• СТАТИСТИКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона:
  ? имеет своей задачею изображение в цифрах факторов, методов ведения и результатов сельскохозяйственной промышленности и исследование этого цифрового материала. На …
• ПЕТРОВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ в Современном толковом словаре, БСЭ:
  распространенное название одного из ведущих сельскохозяйственных вузов России. Основана в 1865 как земледельческая и лесная академия в с. Петровско-Разумовское близ …
• МОСКВА в Справочнике Гостиниц по городам России:
  Агмос Крымская наб., 10, теплоход В. Брюсов (495) 9566501 Азия 109377, ул. Зеленодольская, 3/2 (495) 3716841 Академическая 117049, ул. Донская, …
• КООПЕРАЦИЯ в Словаре экономических терминов:
  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ - см. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ КООПЕРАЦИЯ …
• КОММУНА в Словаре экономических терминов:
  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ - см СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ КОММУНА …
• АРТЕЛЬ в Словаре экономических терминов:
  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ - см. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АРТЕЛЬ …
• ОПТИНА ПУСТЫНЬ в Православной энциклопедии Древо:
  Открытая православная энциклопедия "ДРЕВО". Оптина пустынь, Козельский мужской монастырь в честь Введения во храм Пресвятой Богородицы, ставропигия Русской Православной …
• СОВЕТОВ АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ в Краткой биографической энциклопедии:
  Советов (Александр Васильевич) - известный русский ученый агроном и общественный деятель, сын священника, родился в 1826 г. Первоначальное образование С. …
• ФИТОПАТОЛОГИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  (от фито... и патология) , наука о болезнях растений, средствах и методах их профилактики и ликвидации. Подразделяется на …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЭНЦИКЛОПЕДИИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  энциклопедии и словари, научно-производственные справочные издания, содержащие систематизированные сведения по сельскому хозяйству, с.-х. наукам и смежным с ними отраслям народного …
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  образование, система подготовки специалистов высшей и средней квалификации и квалифицированных рабочих, а также научных и педагогических кадров для сельского хозяйства. …
• ПОЧВЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  микроорганизмы, совокупность разных групп микроорганизмов, для которых естественной средой обитания служит почва. П. м. играют важную роль в …
• НОВОГРАДСКИЙ ДАВИД МОИСЕЕВИЧ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  Давид Моисеевич (10.5.1898 - 3.12.1953), советский микробиолог. Родился в Варшаве. Окончил МГУ (1929) и работал там же. Заведующий микробиологическими лабораториями …
• МЕДИЦИНА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  (латинское medicina, от medicus - врачебный, лечебный, medeor - лечу, исцеляю), система научных знаний и практических мер, объединяемых целью распознавания, …
• МАРОККО в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  Королевство Марокко (араб. - Аль-Мамляка аль-Магрибия, или Магриб аль-Акса, буквально - дальний запад). I. Общие сведения М. - государство на …
• КОЛХОЗЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  коллективные хозяйства, в СССР кооперативные организации добровольно объединившихся крестьян для совместного ведения крупного социалистического сельскохозяйственного производства на основе общественных средств …

сельскохозяйственная, сельскохозяйственное. Прил. к сельское хозяйство. Сельскохозяйственный работы. Сельскохозяйственная продукция. Сельскохозяйственный машины. Сельскохозяйственная академия. Всесоюзная сельскохозяйственная выставка. Мы создали самое …