Словарь по сельскохозяйственной микробиологии и вирусологии. Микробиология растений. Водная Микробиология изучает количественный и качественный состав микрофлоры солёных и пресных вод и её роль в биохимических процессах, протекающих в водоёмах, осуществля

Возбудитель болезни выделен в 1953 г. в Австралии Симмонсом и Халлом, в Новой Зеландии Бюдлом и Бойсом. В 1956 г. Brucella ovis определен как новый самостоятельный вид. Возбудитель: Brucella ovis - кокковидные или слегка удлиненной формы бактерии. Микроб неподвижен, спор не образует. Хорошо растет на средах с фуксином и тионином в присутствии углекислого газа, устойчивость невысокая, при 60°С погибает за 30 мин, при 70°С - за 5-10 мин; при 100°С - моментально. В молоке бактерии сохраняются 4-7 суток, в замороженном мясе - 320 суток, в шерсти - 14-19 суток. В поверхностных слоях почвы - до 40 суток.

Эпизоотология. Течение и симптомы.

Восприимчивы: овцы в возрасте 2-7 лет. У баранов болезнь протекает остро и хронически. При остром течении у баранов повышается температура до 41-42°С, наблюдается угнетение, воспаление семенников и их придатков. Мошонка воспалена и увеличена в несколько раз. Придатки семенников увеличены, бугристые, плотные. Наступает атрофия одного или обоих семенников. У овцематок - аборты, рождаются слабые, нежизнеспособные ягнята. Часто после ягнения задерживается послед и развивается эндометрит. Патологоанатомические изменения. У баранов пат. изменения выявляются в основном в половых органах. Общая влагалищная оболочка срастается с семенником. У головки придатка разрастается соединительная ткань в виде тонких тяжей. В пораженном придатке обнаруживаются фиброзные разрастания, некротические поражения заполнены сметанообразной жидкостью без запаха. Ткань семенников уплотнена.

Диагностика.

Диагноз устанавливается на основании клинического и бактериологического или серологического исследования с учетом эпизоотических данных. Бактериологический метод диагностики предусматривает выделение возбудителя. Материалом для исследования могут служить пораженные придатки, семенники, плацента овец, абортированные и родившиеся нежизнеспособные ягнята. Иногда удается выделить у больных овец бруцеллы из других органов. Прижизненная диагностика: РСК, РДСК. Дифференциальная диагностика. Необходимо исключить псевдотуберкулез, диплококковую инфекцию, бруцеллез, травмы.

Псевдотуберкулез.

Лимфоузлы в области паха, семенников и придатков характеризуются развитием воспалительных процессов, имеющих склонность к инкапсулированию и своеобразному уплотнению гноя, который превращается в сухую плотную крошковатую массу. При диплококковой септицемии, кроме явлений септического процесса с воспалением, наблюдаются геморрагии на эпикарде, слизистой оболочке тонкого отдела кишечника, на сальнике, брюшине. При бруцеллезе: орхиты, иногда с нагноением, в этом случае проводят бактериологическое исследование. При травмах следует иметь в виду нарушение целостности кожного покрова, наличие кровоизлияний.

Профилактика и лечение.

Лечение не разработано. Для профилактики используют: вакцину живую сухую из штамма Рев-1 бруцелла мелитензис для иммунизации овец и коз против бруцеллеза баранов и инфекционного эпидидимита баранов, вызываемого возбудителем бруцелла овис. Ветеринарно-санитарная экспертиза. Овец (овцематок), баранов, молодняк, у которых установлено заболевание, вызванное бруцеллой, подвергают немедленному убою независимо от их племенной ценности. Порядок убоя этих животных и исследование мяса, других мясных продуктов, сырья проводят, как и при бруцеллезе. Для дезинфекции мест содержания и убоя животных используют 2%-ный горячий (70-80°С) раствор едкого натра, 2%-ный раствор формалина; раствор хлорной извести с содержанием 2% активного хлора. По вопросам диагностики, лечения и профилактики необходимо обращаться к ветеринарному специалисту!

эпидидимит инфекционный баранов (Epididymitis infectiosa arietum), хроническая инфекционная болезнь, проявляющаяся у баранов воспалением придатков семенников, у овец абортами, рождением нежизнеспособного приплода и яловостью. Болезнь распространена во многих странах мира, в РФ регистрируется во многих областях и республиках; наносит значительный экономический ущерб.

Этиология. Возбудитель болезни - Brucella ovis - один из видов группы Brucella. Мелкие, неподвижные, не образующие спор, грамотрицательные коккобактерии, по величине, форме, тинкториальным и культурально-биохимическим свойствам не отличающиеся от других видов бруцелл (см. Бруцеллёз). Культуры возбудителя представляют собой однородную популяцию, находящуюся в состоянии диссоциации (стойкие R‑формы); их антигенная структура, отличается от других видов бруцелл (S‑формы), вследствие чего возможна их серологическая дифференциация. Однако генетическое родство и общность глубинных белковых антигенов у всех видов и форм бруцелл обусловливают перекрёстные иммунитет и аллергические реакции у животных.

Эпизоотология. Наиболее восприимчивы взрослые бараны и овцы. Молодняк проявляет значительную устойчивость, вследствие чего от больных овец заражаются лишь отдельные ягнята. Источник возбудителя инфекции - больные животные. Больные бараны выделяют возбудителя со спермой, овцы - с плодом, плодовыми оболочками и водами. Заражение происходит главным образом через слизистые оболочки половых путей при случке.

Иммунитет. По мере развития инфекционного процесса в крови появляются антитела, возникает состояние аллергии, что указывает на иммунологическую перестройку организма. Была изучена эффективность убитых и живых вакцин из штаммов бруцелл разных видов. Лучшие результаты получены при иммунизации молодых баранов живой вакциной из штамма Br. melitensis Rev‑1 (иммунитет по 4 лет).

Течение и симптомы. При остром течении у баранов отмечают повышение температуры тела до 41-42{{°}}C, угнетение, экссудативное воспаление семенников и их придатков. Воспалённый тостикул отёчен и может быть увеличен в 3-5 раз (рис. 1). Кожа мошонки напряжённая, горячая, покрасневшая, болезненная. Через 2 нед (иногда и раньше) температура тела понижается, отёк мошонки постепенно пропадает и болезнь принимает хроническое течение. При этом придатки семенника (один или оба) увеличены в объёме, бугристы и плотны. Подвижность семенников в мошонке уменьшена или они совсем неподвижны. Иногда наступает атрофия одного или обоих семенников. У многих баранов объём эякулята, подвижность и густота спермы снижаются, цвет её становится жёлто-серым и даже жёлто-зелёным. В ней обнаруживают лейкоциты, комочки слизи и клетки слущенного эпителия. У овец часто единственными признаками болезни являются аборты или яловость (вследствие плацентита). Иногда ягнята родятся слабо развитыми и вскоре погибают.

Патологоанатомические изменения. У баранов при хроническом течении болезни нередко наблюдают сращение общей влагалищной оболочки с семенником и придатком, в поражённом придатке обнаруживают фиброзные разращения (рис. 2) и различной величины секвестры, заполненные серозной, гноевидной или творожистой массой.

Диагноз ставят на основании клинической картины, микроскопических, (сперма, постабортальные выделения), бактериологических (семенники и придатки, лимфатические узлы, абортированные плоды), серологических (реакция длительного связывания комплемента, реакция непрямой гемагглютинации) и аллергических (бруцеллин ВИЭВ) исследований животных с учётом эпизоотологических и патологоанатомических данных. Э. и. дифференцируют от псевдотуберкулёза, диплококковой инфекции, бруцеллёза, вызываемого другими видами бруцелл, последствий травм и др.

Лечение больных животных нецелесообразно.

Профилактика и меры борьбы. Вновь вводимых в хозяйство баранов карантинируют и обследуют на Э. и. Перед случным сезоном, а также при появлении у животных подозрительных клинических признаков баранов исследуют клиническими и серологическими методами. При установлении болезни отару объявляют неблагополучной и содержат изолированно. Одновременно исследуют овцематок тех отар, в которых больные бараны использовались в качестве производителей, а при заболевании молодых баранов исследуют овцематок, от которых они происходят. Больных животных сдают на убой независимо от их племенной ценности. Баранов неблагополучных отар исследуют клинически, а кровь от них - серологически каждые 20-30 суток, до получения 2‑кратных отрицательных результатов. Затем проводят исследование через 3 мес. Овец исследуют серологически через 1 и 2 мес после окота, а также перед началом случного сезона и осеменяют искусственно спермой здоровых производителей.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Уральская государственная сельскохозяйственная Академия

Контрольная работа

«Микробиология растений»

Выполнил: Буньков И.А.

Екатеринбург 2012

Введение

5. Микробиология кормов, сена

6. Роль микроорганизмов в природе и сельскохозяйственном производстве

Заключение

Введение

Микробиология (от микро... и биология), наука, изучающая микроорганизмы -- бактерии, микоплазмы, актиномицеты, дрожжи, микроскопические грибы и водоросли -- их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, наследственность и изменчивость, распространение и роль в круговороте веществ в природе, практическое значение.

Наука о мельчайших организмах, не видимых невооруженным глазом. Микробиология изучает строение микробов (морфология), их химическую организацию и закономерности жизнедеятельности (физиология), изменчивость и наследственность (генетика микроорганизмов), взаимоотношения с другими организмами, включая человека, и их роль в формировании биосферы. В ходе историч. развития микробиологии как наука разделилась на общую, сельскохозяйственную, ветеринарную, медицинскую и промышленную. Общая микробиология изучает закономерности жизнедеятельности микробов как организмов, а также роль микробов для поддержания жизни на Земле, в частности их участие в круговороте углерода, азота, энергии и пр.

1. Три области практического применения

Итак, микробиология -- это наука, изучающая микроорганизмы, их свойства, распространение и роль в круговороте веществ в природе. Широко известны три области практического приложения микробиологических знаний, три основных направления, без которых и представить нельзя современную жизнь. Одно из этих направлений-- медицинская микробиология, изучающая болезнетворные микроорганизмы и разрабатывающая методы борьбы с ними Медицинская микробиология. включает бактериологию, которая изучает бактерии -- возбудители инфекционных заболеваний, микологию -- раздел о болезнетворных грибках, протозоологию, объектом исследования которой являются болезнетворные одноклеточные животные организмы, и, наконец, мед. вирусологию, исследующую болезнетворные вирусы. Достоверные сведения о микробах впервые были получены во второй половине 17 в. голландским ученым А. Левенгуком, описавшим «живых зверьков» в воде, зубном налете, настоях при рассмотрении их в простейший микроскоп, увеличивавший объекты в 250--300 раз.

Другое -- техническая микробиология, под «покровительством» которой находится производство спиртовых и молочных продуктов (с использованием процессов брожения), витаминов, столь необходимых человеку антибиотиков и гормонов. Техническая, или промышленная, микробиология изучает химические процессы, вызываемые микробами, которые приводят к образованию спиртов, ацетона и других продуктов, важных для человека. В последние годы широко развились также такие области технической микробиологии, как производство витаминов, аминокислот и антибиотиков.

Третья самостоятельная сфера этой науки -- почвенная микробиология, изучающая участие микроорганизмов в почвенных процессах в целях оптимального их использования в области сельскохозяйственного производства.

Микробиология вошла в круг научных дисциплин еще в XVII века: ее появление тесно связано с изобретением микроскопа. Золотой век микробиологии начался в конце XIX века, когда промышленное и техническое развитие человеческого общества вместе с развитием химии красящих веществ, прогрессом оптики и замечательными открытиями бактериологов произвели в медицине и медицинском мышлении настоящий революционный переворот. К отдельным звеньям этой «революции» можно отнести открытия возбудителей значительной части инфекционных заболеваний человека и животных -- возбудителей, обнаруженных в своеобразном царстве микроорганизмов.

О том, что же именно относится к пестрой плеяде микроорганизмов, к сфере, контролируемой микробиологией, многие имеют не всегда точное и полное представление. С годами микробиология превратилась в обширную и сложную научную дисциплину, и причина этого лежит не в каком-нибудь искусственном ее усложнении, а в том, что были открыты группы микроорганизмов, которые никак нельзя было подогнать к какому-то единому, общему знаменателю. Это заставило разделить микробиологию на несколько специальных отделов.

Пока что выделено пять таких «провинций» в «государстве» микробиологии. Правда, ее дальнейшее развитие и дифференциация определенно говорят, что это пятичленное подразделение не окончательное. Но на сегодня оно нас вполне удовлетворяет. Вот краткое перечисление и определение упомянутых групп.

Вирусология изучает вирусы.

Бактериология занимается исследованием бактерий (специалисты считают их самыми древними обитателями Земли) и актиномицетов (одноклеточных микроорганизмов, близких по чертам организации к бактериям).

Микология исследует низшие (микроскопические) грибы.

Альгология изучает микроскопические водоросли.

Протозоология имеет объектом своего изучения простейших -- одноклеточных животных, стоящих в системе классификации на грани растительного и животного мира.

Мы перечислили эти подразделения в соответствии с увеличением размеров микроорганизмов.

Вирусы в сравнении с другими группами микроорганизмов неизмеримо мельче. Именно их ничтожно малая величина и дала в руки микробиологов (в период зарождения вирусологии) основную возможность отличать их от бактерий. Размеры вирусов варьируют в пределах от 20 до 300 нанометров (один нанометр равен миллионной доли миллиметра).

В «молодые годы» вирусологии для обозначения небактериального возбудителя какой-либо болезни применяли термин «фильтрующийся вирус» (от лат. virus -- яд).

Первоначальный термин подчеркивал своеобразное свойство возбудителей -- способность проходить через фильтры, не пропускающие самые мелкие бактерии.

Дальнейшие исследования показали, что вирусы представляют особую группу инфекционных возбудителей и их изучение требует применения совершенно новых методов. В результате возникла и новая самостоятельная отрасль микробиологии --вирусология. Такое выделение было безоговорочно принято всеми учеными. Вирусологию с самого начала считали как бы младшей сестрой- бактериологии.

Однако между этими двумя отраслями науки, вернее, их объектами, есть существенное различие.

Бактериологи уже сравнительно давно обнаружили наряду с болезнетворными бактериями и такие, которые просто необходимы для жизнедеятельности человека, животных и растений, для нормального протекания естественного круговорота веществ в природе и многих технологических процессов в пищевой и фармацевтической промышленности.

2. Возникновение и развитие микробиологии

микроорганизм биология корм

За несколько тыс. лет до возникновения Микробиология как науки человек, не зная о существовании микроорганизмов, широко применял их для приготовления кумыса и др. кисломолочных продуктов, получения вина, пива, уксуса, при силосовании кормов, мочке льна. Впервые бактерии и дрожжи увидел А. Левенгук, рассматривавший с помощью изготовленных им микроскопов зубной налёт, растительные настои, пиво и т.д. Творцом микробиологии как науки был Л. Пастер, выяснивший роль микроорганизмов в брожениях (виноделие, пивоварение) и в возникновении болезней животных и человека. Исключительное значение для борьбы с заразными болезнями имел предложенный Пастером метод предохранительных прививок, основанный на введении в организм животного или человека ослабленных культур болезнетворных микроорганизмов. Задолго до открытия вирусов Пастер предложил прививки против вирусной болезни -- бешенства. Он же доказал, что в современных земных условиях невозможно самопроизвольное зарождение жизни. Эти работы послужили научной основой стерилизации хирургических инструментов и перевязочных материалов, приготовления консервов, пастеризации пищевых продуктов и т.д. Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей Микробиология в России С. Н. Виноградским, открывшим хемоавтотрофные микроорганизмы (усваивают углекислый газ атмосферы за счёт энергии окисления неорганических веществ; см. Хемосинтез), азотфиксирующие микроорганизмы и бактерий, разлагающих целлюлозу в аэробных условиях. Его ученик В. Л. Омелянский открыл анаэробных бактерий, сбраживающих, т. е. разлагающих в анаэробных условиях целлюлозу, и бактерий, образующих метан. Значительный вклад в развитие Микробиология был сделан голландской школой микробиологов, изучавших экологию, физиологию и биохимию разных групп микроорганизмов (Микробиология Бейеринк, А. Клюйвер, К. ван Нил). В развитии медициской Микробиология важная роль принадлежит Р. Коху, предложившему плотные питательныесреды для выращивания микроорганизмов и открывшему возбудителей туберкулёза и холеры. Развитию медицинской Микробиология и иммунологии способствовали Э. Беринг (Германия), Э. Ру (Франция), С. Китазато (Япония), а в России и СССР -- И.И. Мечников, Л.А. Тарасевич, Д.К. Заболотный, Н.Ф. Гамалея.

Развитие микробиологии и потребности практики привели к обособлению ряда разделов микробиологии в самостоятельные научные дисциплины. Общая микробиология изучает фундаментальные закономерности биологии микроорганизмов. Знание основ общей микробиологии необходимо при работе в любом из специальных разделов микробиологии содержание, границы и задачи общей микробиологии постепенно изменялись.

Ранее к объектам, изучаемым ею, относили также вирусы, простейшие растительного или животного происхождения (протозоа), высшие грибы и водоросли. В зарубежных руководствах по общей микробиологии до сих пор описываются эти объекты

В задачу технической, или промышленной, микробиологии входит изучение и осуществление микробиологических процессов, применяемых для получения дрожжей, кормового белка, липидов, бактериальных удобрений, а также получение путём микробиологического синтеза антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот, нуклеотидов, органических кислот и т.п. (см. также Микробиологическая промышленность).

Сельскохозяйственная микробиология выясняет состав почвенной микрофлоры, её роль в круговороте веществ в почве, а также её значение для структуры и плодородия почвы, влияние обработки на микробиологические процессы в ней, действие бактериальных препаратов на урожайность растений. В задачу сельско-хозяйственной микробиологии входят изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания растений, и борьба с ними, разработка микробиологических способов борьбы с насекомыми -- вредителями с.-х. растений и лесных пород, а также методов консервирования кормов, мочки льна, предохранения урожая от порчи, вызываемой микроорганизмами.

Геологическая микробиология изучает роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых, предлагает методы получения (выщелачивания) из руд металлов (медь, германий, уран, олово) и др. ископаемых с помощью бактерий.

Водная Микробиология изучает количественный и качественный состав микрофлоры солёных и пресных вод и её роль в биохимических процессах, протекающих в водоёмах, осуществляет контроль за качеством питьевой воды, совершенствует микробиологические методы очистки сточных вод.

В задачу медицинской Микробиология входит изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания человека, и разработка эффективных методов борьбы с ними. Эти же вопросы в отношении сельскохозяйственных и др. животных решает ветеринарная Микробиология

Своеобразие строения и размножения вирусов, а также применение специальных методов их исследования привели к возникновению вирусологии как самостоятельной науки, не относящейся к микробиологии

Как общая Микробиология, так и её специальные разделы развиваются исключительно бурно. Существуют три основных причины такого развития. Во-первых, благодаря успехам физики, химии и техники Микробиология получила большое число новых методов исследования. Во-вторых резко возросло практическое применение микроорганизмов. В-третьих, микроорганизмы стали использовать для решения важнейших биологических проблем, таких, как наследственность и изменчивость, биосинтез органических соединений, регуляция обмена веществ и др. Успешное развитие современной микробиологии невозможно без гармонического сочетания исследований, проводимых на популяционном, клеточном, органоидном и молекулярном уровнях. Для получения бесклеточных ферментных систем и фракций, содержащих определённые внутриклеточные структуры, применяют аппараты, разрушающие клетки микроорганизмов, а также градиентное центрифугирование, позволяющее получать частицы клеток, обладающие различной массой. Для исследования морфологии и цитологии микроорганизмов разработаны новые виды микроскопической техники. В СССР был изобретён метод капиллярной микроскопии, позволивший открыть новый, ранее не доступный для наблюдения мир микроорганизмов, обладающих своеобразной морфологией и физиологией.

Для изучения обмена веществ и химического состава микроорганизмов получили распространение различные способы хроматографии, масс-спектрометрия, метод изотопных индикаторов, электрофорез и др. физические и физико-химические методы. Для обнаружения органических соединений применяют также чистые препараты ферментов. Предложены новые способы выделения и химической очистки продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (адсорбция и хроматография на ионообменных смолах, а также иммунохимические методы, основанные на специфической адсорбции определённого продукта, например фермента, антителами животного, образовавшимися у него после введения этого вещества). Сочетание цитологических и биохимических методов исследования привело к возникновению функциональной морфологии микроорганизмов. С помощью электронного микроскопа стало возможным изучение тонких особенностей строения цитоплазматических мембран и рибосом, их состава и функций (например, роль цитоплазматических мембран в процессах транспорта различных веществ или участие рибосом в биосинтезе белка).

Лаборатории обогатились ферментёрами различной ёмкости и конструкции. Широкое распространение получило непрерывное культивирование микроорганизмов, основанное на постоянном притоке свежей питательной среды и оттоке жидкой культуры. Установлено, что наряду с размножением клеток (ростом культуры) происходит развитие культуры, т. е. возрастные изменения у клеток, составляющих культуру, сопровождающиеся изменением их физиологии (молодые клетки, даже интенсивно размножаясь, не способны синтезировать многие продукты жизнедеятельности, например ацетон, бутанол, антибиотики, образуемые более старыми культурами). Современные методы изучения физиологии и биохимии микроорганизмов дали возможность расшифровать особенности их энергетического обмена, пути биосинтеза аминокислот, многих белков, антибиотиков, некоторых липидов, гормонов и др. соединений, а также установить принципы регуляции обмена веществ у микроорганизмов.

3. Связь микробиологии с другими науками

Микробиология в той или иной степени связана с др. науками: морфологией и систематикой низших растений и животных (микологией, альгологией, протистологией), физиологией растений, биохимией, биофизикой, генетикой, эволюционным учением, молекулярной биологией, органической химией, агрохимией, почвоведением, биогеохимией, гидробиологией, химической и микробиологической технологией и др. Микроорганизмы служат излюбленными объектами исследований при решении общих вопросов биохимии и генетики (см. Генетика микроорганизмов, Молекулярная генетика). Так, с помощью мутантов, утративших способность осуществлять один из этапов биосинтеза какого-либо вещества, были расшифрованы механизмы образования многих природных соединений (например, аминокислот лизина, аргинина и др.). Изучение механизма фиксации молекулярного азота для воспроизведения его в промышленных масштабах направлено на поиски катализаторов, аналогичных тем, которые в мягких условиях осуществляют азотфиксацию в клетках бактерий. Между Микробиология и химией существует постоянная конкуренция при выборе наиболее экономичных путей синтеза различных органических веществ. Ряд веществ, которые ранее получали микробиологическим путём, теперь производят на основе чисто химического синтеза (этиловый и бутиловый спирты, ацетон, метионин, антибиотик левомицетин и др.). Некоторые сиитезы осуществляют как химическим, так и микробиологическим путём (витамин B2, лизин и др.). В ряде производств сочетают микробиологические и химические методы (пенициллин, стероидные гормоны, витамин С и др.). Наконец, есть продукты и препараты, которые пока могут быть получены только путём микробиологического синтеза (многие антибиотики сложного строения, ферменты, липиды, кормовой белок и т.д.).

4. Практическое значение микробиологии

Активно участвуя в круговороте веществ в природе, микроорганизмы играют важнейшую роль в плодородии почв, в продуктивности водоёмов, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых. Особенно важна способность микроорганизмов минерализовать органические остатки животных и растений. Всё возрастающее применение микроорганизмов в практике привело к возникновению микробиологической промышленности и к значительному расширению микробиологических исследований в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Ранее техническая Микробиология в основном изучала различные брожения, а микроорганизмы использовались преимущественно в пищевой промышленности. Быстро развиваются и новые направления технической микробиологии, которые потребовали иного аппаратурного оформления микробиологических процессов. Выращивание микроорганизмов стали проводить в закрытых ферментёрах большой ёмкости, совершенствовались методы отделения клеток микроорганизмов от культуральной жидкости, выделения из последней и химической очистки их продуктов обмена. Одним из первых возникло и развилось производство антибиотиков. В широких масштабах микробиологическим путём получают аминокислоты (лизин, глутаминовая кислота, триптофан и др.), ферменты, витамины, а также кормовые дрожжи на непищевом сырье (сульфитные щелока, гидролизаты древесины, торфа и с.-х. растительные отходы, углеводороды нефти и природного газа, фенольные или крахмалсодержащие сточные воды и т.д.). Осуществляется получение микробиологическим путём полисахаридов и осваивается промышленный биосинтез липидов. Резко возросло применение микроорганизмов в сельском хозяйстве. Увеличилось производство бактериальных удобрений, в частности нитрагина, приготовляемого из культур клубеньковых бактерий, фиксирующих азот в условиях симбиоза с бобовыми растениями, и применяемого для заражения семян бобовых культур. Новое направление с.-х. микробиологии связано с микробиологическими методами борьбы с насекомыми и их личинками -- вредителями с.-х. растений и лесов. Найдены бактерии и грибы, убивающие своими токсинами этих вредителей, освоено производство соответствующих препаратов. Высушенные клетки молочнокислых бактерий используют для лечения кишечных заболеваний человека и с.-х. животных.

Деление микроорганизмов на полезных и вредных условно, т.к. оценка результатов их деятельности зависит от условий, в которых она проявляется. Так, разложение целлюлозы микроорганизмами важно и полезно в растительных остатках или при переваривании пищи в пищеварительном тракте (животные и человек не способны усваивать целлюлозу без её предварительного гидролиза микробным ферментом целлюлазой). В то же время микроорганизмы, разлагающие целлюлозу, разрушают рыболовные сети, канаты, картон, бумагу, книги, хлопчато-бумажные ткани и т.д. Для получения белка микроорганизмы выращивают на углеводородах нефти или природного газа. Одновременно с этим большие количества нефти и продуктов её переработки разлагаются микроорганизмами на нефтяных промыслах или при их хранении. Даже болезнетворные микроорганизмы не могут быть отнесены к абсолютно вредным, т.к. из них приготовляют вакцины, предохраняющие животных или человека от заболеваний. Порча микроорганизмами растительного и животного сырья, пищевых продуктов, строительных и промышленных материалов и изделий привела к разработке различных способов их предохранения (низкая температура, высушивание, стерилизация, консервирование, добавление антибиотиков и консервантов, подкисление и т.п.). В др. случаях возникает необходимость ускорить разложение определённых химических веществ, например пестицидов, в почве. Велика роль микроорганизмов при очистке сточных вод (минерализация веществ, содержащихся в сточных водах).

5. Микробиология кормов, сена

Обыкновенное сено готовят из скошенных трав, которые имеют влажность 70-80% и содержат большое количество свободной воды. Такую воду для своего развития используют микроорганизмы. В процессе сушки свободная вода испаряется, остается связанная, которая недоступна микроорганизмам.

При влажности сена 12-17% микробиологические процессы приостанавливаются, что прекращает разрушение высушенных растений. После высушивания в сене сохраняется большое количество эпифитов, которые находятся в анабиотическом состоянии, так как в такой среде нет условий для их размножения. При попадании воды внутрь скирды или стога деятельность микроорганизмов начинает усиливаться. Процесс характеризуется повышением температуры до 40-50 градусов и выше.

При этом происходит гибель мезофилов, а деятельность микроорганизмов начинает усиливаться. Через 4-5 дней температура повышается до 70-80 градусов, происходит обугливание, растения становятся сначала бурыми, а затем черными. При 90 градусов микроорганизмы прекращают свою деятельность. Бурое сено готовят так: скошенную и хорошо провяленную траву складывают в небольшие копны, затем в стога, скирды. Поскольку в растительной массе содержится еще свободная вода, то начинают размножаться микроорганизмы, выделяется тепло, которое способствует досушиванию растений.

Сенажирование - способ консервирования провяленных трав, главный образом бобовых, убранных в начале бутонизации. Травы скашивают, укладывают в валки. Через сутки траву, провяленную до 50-55 % влажности, подбирают, измельчают и загружают в хорошо изолированные кормохранилища.

В траншеях растительную массу уплотняют, изолируют пластмассовой пленкой, на которую кладут солому, опилки, а затем землю. Сенаж - это зеленая растительная масса с пониженной влажностью, сохраняемая под влиянием физиологической сухости и биохимических процессов, вызываемых микроорганизмами, при нахождении ее в кормохранилищах, изолированных от кислорода воздуха. Количество молочнокислых и гнилостных микробов в сенаже в 4-5 раз меньше, чем в силосе.

Максимальное количество микроорганизмов образовывается на 15 день. Скорость течения микробиологических процессов связана с образованием органических кислот. Углеводы служат энергетическим материалом для животных и микроорганизмов. Растворимые углеводы микроорганизмы переводят в органические кислоты и тем самым обедняют корм.

В сенаже в результате гидролиза полисахаридов количество сахара возрастает. Повышенное осмотические давление в первую очередь угнетает рост маслянокислых микробов, затем молочнокислых и гнилостных. Это создает благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий. При этом понижается pH, который вместе с давлением препятствует развитию маслянокислых бактерий, поэтому масляная кислота в сенаже отсутствует. Дрожжевание кормов - микробиологический способ подготовки кормов к скармливанию.

Дрожжи обогащают корм не только белком, но и витаминами, ферментами. Для хозяйственных целей выведены культурные расы дрожжей: пивные, пекарские, кормовые. В дрожжах содержится 48-52 % белков, 13-16 углеводов, 2-3 жиров, 22-40 БЭВ, 6-10 % золы, много аминокислот.

Дрожжи требует для своего роста и развития кислород, температуру 25-30 градусов, процесс дрожжевания длится 9-12 часов. Дрожжи размножаются на кормах растительного происхождения, которые богаты углеводами. Не следует дрожжевать корма животного происхождения, так как на таких средах быстро развиваются гнилостные микроорганизмы.

Дрожжевания проводят в сухом, светлом и просторном помещении. 3 способа: опарный, безопарный, заквасочный. Опарный: готовят опару - разведенные прессованные дрожжи 1% смешивают с кормом (пятая часть), в течение 6 часов каждые 20 минут перемешивают, затем добавляют остальной корм, двойное количество воды и снова перемешивают.

Смесь оставляют еще на 3 часа, в течение которых при периодическом перемешивании идет дрожжевание. Безопарный способ основан на дрожжевании сразу всей массы корма. Берут 1% прессованных дрожжей, разводят теплой водой, смешивают с кормом и двойным количеством воды. На протяжении 8-10 часов смесь помешивают каждые 30 минут.

Заквасочный способ применяют, когда мало дрожжей. Готовят закваску: 0.5 кг прессованных дрожжей размножают в небольшой количестве хорошо дрожжующихся углеводистых кормов при температуре 30 градусов в течение 5 часов. Затем корма осолаживают, обливая их крутым кипятком, и выдерживают при температуре не ниже 60 градусов в течение 5-6 часов. К осоложенному корму добавляют такое же количество воды и половину закваски. Перемешивают, накрывают и оставляют на 6 часов в теплом месте.

Вторую часть закваски добавляют к новой порции осоложенного корма и так делают 5-10 раз, после чего готовят новую первичную закваску.

6. Роль микроорганизмов в природе и сельскохозяйственном производстве

Широкое распространение микроорганизмов свидетельствует об их огромной роли в природе. При их участии происходит разложение различных органических веществ в почвах и водоемах, они обуславливают круговорот веществ и энергии в природе; от их деятельности зависит плодородие почв, формирование каменного угля, нефти, многих других полезных ископаемых. Микроорганизмы участвуют в выветривании горных пород и прочих природных процессах. При самом активном, широком участии микроорганизмов в природе, главным образом в почве и гидросфере, постоянно осуществляется два противоположных процесса: синтез из минеральных веществ сложных органических соединений и, наоборот, разложение органических веществ до минеральных. Единство этих противоположных процессов лежит в основе биологической роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе.

Среди различных процессов превращения веществ в природе, в которых микроорганизмы принимают активное участие, важнейшее значение для осуществления жизни растений, животных и человека на Земле имеют круговорот азота, углерода, фосфора, серы, железа. Многие микроорганизмы используют в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Так, хлебопечение, изготовление кисломолочных продуктов, виноделие, получение витаминов, ферментов, пищевых и кормовых белков, органических кислот и многих веществ, применяемых в сельском хозяйстве, промышленности и медицине, основаны на деятельности разнообразных микроорганизмов.

Особенно важно использование микроорганизмов в растениеводстве и животноводстве. От них зависит обогащение почвы азотом, борьба с вредителями сельскохозяйственных культур при помощи микробных препаратов, правильное приготовление и хранение кормов, создание кормового белка, антибиотиков и веществ микробного происхождения для кормления животных. Микроорганизмы оказывают положительное влияние на процессы разложения веществ неприродного происхождения - ксенобиотиков, искусственно синтезированных, попадающих в почвы и водоемы и загрязняющих их.

Наряду с полезными микроорганизмами существует большая группа так называемых болезнетворных, или патогенных, микроорганизмов, вызывающих разнообразные болезни сельскохозяйственных животных, растений, насекомых и человека. Некоторые микроорганизмы вызывают поражение сельскохозяйственной продукции, приводят к обеднению почвы азотом, вызывают загрязнение водоемов, накопление ядовитых веществ (например, микробных токсинов). В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных болезней человека и животных, что сказывается на развитии экономики и производительных сил общества. Последние научные данные не только существенно расширили представления о почвенных микроорганизмах и процессах, вызываемых ими в окружающей среде, но и позволили создать новые отрасли в промышленности и сельскохозяйственном производстве.

Например, открыты антибиотики, выделяемые почвенными микроорганизмами, и показана возможность их использования для лечения человека, животных и растений, а также при хранении сельскохозяйственных продуктов. Обнаружена способность почвенных микроорганизмов образовывать биологически активные вещества: витамины, аминокислоты, стимуляторы роста растений - ростовые вещества и т.д. Найдены пути использования белка микроорганизмов для кормления сельскохозяйственных животных. Выделены микробные препараты, усиливающие поступление в почву азота из воздуха. Открытие новых методов получения наследственно измененных форм полезных микроорганизмов позволило шире применять микроорганизмы в сельскохозяйственном и промышленном производстве, а также в медицине.

Особенно перспективно развитие генной, или генетической, инженерии. Ее достижения обеспечили развитие биотехнологии, появление высокопродуктивных микроорганизмов, синтезирующих белки, ферменты, витамины, антибиотики, ростовые вещества и другие, необходимые для животноводства и растениеводства продукты. С микроорганизмами человечество соприкасалось всегда, тысячелетия даже не догадываясь об этом.

С незапамятных времен люди наблюдали брожение теста, готовили спиртные напитки, сквашивали молоко, делали сыры, переносили различные заболевания, в том числе эпидемические. Однако до середины прошлого века никто даже не представлял, что разного рода бродильные процессы и заболевания могут быть следствием деятельности ничтожно малых существ.

Заключение

На основании некоторых фактов можно предполагать, что вирусологические исследования по меньшей мере в ближайшие тридцать -- пятьдесят лет сохранят в микробиологии роль основной движущей силы. Современное состояние этих быстро развивающихся исследований позволяет предположить, что прогресс, достигнутый в усовершенствовании и ускорении процессов диагностики вирусных заболеваний, столь важных для немедленных и специфических терапевтических мер, будет продолжаться и далее.

Почему так важно немедленное вмешательство? Да потому, что, как только вирус в клетках начнет размножаться и вызовет в организме больного характерные симптомы болезни, введение каких-либо лекарственных препаратов уже не сможет достичь полного успеха.

В связи с развитием диагностики, несомненно, будут быстрее создавать новые «генерации» лекарств, более совершенно «пригнанных» к данному заболеванию. Изготовляя их, будут исходить из знания особенностей молекулярной биологии размножения тех или иных видов вирусов, а также специфики биохимических свойств различных типов клеток (нервных, клеток печени и т. п.).

С большой вероятностью можно ожидать и значительного расширения и углубления познаний о вирусном происхождении многих поражений центральной нервной системы, протекающих по дегенеративному типу, от которых страдает немало людей. Несомненно, существенно расширится список заболеваний, либо вызываемых вирусами, либо таких, при которых вирус играет главенствующую роль наряду с другими факторами.

Ускоренный и все более эффективный ход исследований инфекционных болезней в современную эпоху можно иллюстрировать многими убедительными фактами. С 1880 по 1950 год новые открытия накапливались сравнительно медленно, хотя именно4за эти 70 лет было сделано немало основных наблюдений. В последующий период вирусология стала развиваться значительно более быстрыми темпами в связи с использованием новых научных подходов и технических приемов.

Вирусологи получили более или менее завершенную картину структуры вирусов и сведения о механизме инфицирования клетки вирусом. Большой прогресс можно отметить и в исследованиях вирусных инфекций на молекулярном уровне, в связи с чем можно ожидать успеха и в области поисков новых противовирусных веществ. Здесь уже есть кое-какие обнадеживающие факты, касающиеся в том числе и опухолей вирусного происхождения.

Благодаря усилиям Всемирной организации здравоохранения и интенсивному развитию медицины во многих государствах мира была усовершенствована система вирусологического и эпидемиологического наблюдения при ликвидации массовых вирусных инфекций, а также при выявлении заразных болезней, до тех пор не встречавшихся в данных районах. Медицинская служба строго контролирует пассажирский и товарный, международный «и межконтинентальный транспорт в целях предотвращения «импорта» инфекций из других стран не только пассажирами, экипажем, но и перевозимыми животными, и даже растениями. Поиски возможных очагов заразных болезней проводятся в самых отдаленных уголках нашей планеты, и высокоспециализированные отряды службы здравоохранения проникают в развивающиеся страны, где еще в недалеком прошлом трудно было и думать о ликвидации инфекционных болезней. В наше время интенсивного использования транспорта и оживленного обмена товарами нельзя пренебрегать серьезностью «местных» инфекций. Сегодня такая инфекция, имеющая место в одной стране, может благодаря скоростному транспорту проявиться в месте, отдаленном на сотни и тысячи километров от исходного очага.

Список использованной литературы

1.Достижения советской микробиологии, Микробиология, 1989; Микробиология, Основы микробиологии, пер. с англ., Микробиология, 1995;

2.Работнова И.Л., Общая микробиология, Микробиология, 1966; «Микробиология», 1987, т. 36, в. 6;

3. Мейнелл Дж., Мейнелл Э., Экспериментальная микробиология, пер. с англ., Микробиология, 1967;

4.Шлегель Г., Общая микробиология, пер. с нем., Микробиология, 1972.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Роль микроорганизмов в круговороте азота, водорода, кислорода, серы, углерода и фосфора в природе. Различные типы жизни бактерий, основанные на использовании соединений различных химических веществ. Роль микроорганизмов в эволюции жизни на Земле.

реферат , добавлен 28.01.2010


Роль микроорганизмов в круговороте углерода в природе. Углеродное и азотное питание прокариот с различными типами жизни. Значение микроорганизмов в геологических процессах. Типы микрофлоры почвы: зимогенная, автохтонная, олиготрофная и автотрофная.

презентация , добавлен 18.12.2013


Характеристика основных показателей микрофлоры почвы, воды, воздуха, тела человека и растительного сырья. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы. Цели и задачи санитарной микробиологии.

реферат , добавлен 12.06.2011


Свойства прокариотных микроорганизмов. Методы определения подвижности у бактерий. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе. Нормальная и анормальная микрофлора молока. Культивирование анаэробных микроорганизмов в условиях лаборатории.

шпаргалка , добавлен 04.05.2009


Роль микробов в природе и жизни человека. Использование микробиологических процессов в промышленности и сельском хозяйстве. Личная гигиена работников предприятия общественного питания. Строение, сущность процессов пищеварения. Пути заражения гельминтами.

контрольная работа , добавлен 23.02.2009


История развития микробиологии, задачи и связь с другими науками. Роль микробов в народном хозяйстве и патологии животных. Изучение плесеней и дрожжей. Микрофлора животных, почвы и кормов. Понятие и значение антибиотиков, стерилизации и пастеризации.

шпаргалка , добавлен 04.05.2014


Участие микроорганизмов в биогеохимических циклах соединений углерода, азота, серы, в геологических процессах. Условия обитания микроорганизмов в почве и воде. Использование знаний о биогеохимической деятельности микроорганизмов на уроках биологии.

курсовая работа , добавлен 02.02.2011


Закономерности количественного и качественного содержания микроорганизмов в пресных водоемах от различных факторов. Поступление патогенных микроорганизмов воду и их выживаемость в водной среде. Понятие о санитарно-показательных микроорганизмах.

курсовая работа , добавлен 28.11.2011


Микробиологические стандарты питьевой воды и методы её очистки. Характеристика кишечных бактериофагов, их значение как санитарно-показательных микроорганизмов. Основные пищевые инфекции. Влияние сушки и замораживания рыбных продуктов на микроорганизмы.

контрольная работа , добавлен 06.08.2015


Почва как среда обитания и основные эдафические факторы, оценка ее роли и значения в жизнедеятельности живых организмов. Распределение животных в почве, отношение растений к ней. Роль микроорганизмов, растений и животных в почвообразовательных процессах.

Предмет микробиологии и его значение для с/х производства

1. Предмет микробиологии и его значение для с/х производства
Микробиология (от микро... и биология ), наука, изучающая микроорганизмы - бактерии , микоплазмы , актиномицеты , дрожжи , микроскопические грибы и водоросли - их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, наследственность и изменчивость, распространение и роль в круговороте веществ в природе, практическое значение.
Развитие микробиологии и потребности практики привели к обособлению ряда разделов микробиологии в самостоятельные научные дисциплины. Общая микробиолог ии изучает фундаментальные закономерности биологии микроорганизмов. Знание основ общей микробиологии необходимо при работе в любом из специальных разделов микробиологии.
Сельскохозяйственная микробиология выясняет состав почвенной микрофлоры, её роль в круговороте веществ в почве, а также её значение для структуры и плодородия почвы, влияние обработки на микробиологические процессы в ней, действие бактериальных препаратов на урожайность растений. В задачу с.-х. микробиологии входят изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания растений, и борьба с ними, разработка микробиологических способов борьбы с насекомыми - вредителями с.-х. растений и лесных пород, а также методов консервирования кормов, мочки льна, предохранения урожая от порчи, вызываемой микроорганизмами.
В задачу технической, или промышленной, микробиологии входит изучение и осуществление микробиологических процессов, применяемых для получения дрожжей, кормового белка, липидов, бактериальных удобрений, а также получение путём микробиологического синтеза антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот, нуклеотидов, органических кислот и т.п. Геологическая микробиология изучает роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых, предлагает методы получения (выщелачивания) из руд металлов (медь, германий, уран, олово) и др. ископаемых с помощью бактерий. Водная микробиология изучает количественный и качественный состав микрофлоры солёных и пресных вод и её роль в биохимических процессах, протекающих в водоёмах, осуществляет контроль за качеством питьевой воды, совершенствует микробиологические методы очистки сточных вод. В задачу медицинской микробиологии входит изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания человека, и разработка эффективных методов борьбы с ними. Эти же вопросы в отношении сельскохозяйственных и др. животных решает ветеринарная микробиологии.
Практическое значение микробиологии. Активно участвуя в круговороте веществ в природе, микроорганизмы играют важнейшую роль в плодородии почв, в продуктивности водоёмов, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых. Особенно важна способность микроорганизмов минерализовать органические остатки животных и растений. Всё возрастающее применение микроорганизмов в практике привело к возникновению микробиологической промышленности и к значительному расширению микробиологических исследований в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Резко возросло применение микроорганизмов в сельском хозяйстве. Увеличилось производство бактериальных удобрений, в частности нитрагина, приготовляемого из культур клубеньковых бактерий, фиксирующих азот в условиях симбиоза с бобовыми растениями, и применяемого для заражения семян бобовых культур. Новое направление с.-х. микробиологии связано с микробиологическими методами борьбы с насекомыми и их личинками - вредителями с.-х. растений и лесов. Найдены бактерии и грибы, убивающие своими токсинами этих вредителей, освоено производство соответствующих препаратов. Высушенные клетки молочнокислых бактерий используют для лечения кишечных заболеваний человека и с.-х. животных.

2. Краткая история развития микробиологии
Возникновение и развитие микробиологии. За несколько тыс. лет до возникновения микробиологии как науки человек, не зная о существовании микроорганизмов, широко применял их для приготовления кумыса и др. кисломолочных продуктов, получения вина, пива, уксуса, при силосовании кормов, мочке льна. Впервые бактерии и дрожжи увидел А. Левенгук , рассматривавший с помощью изготовленных им микроскопов зубной налёт, растительные настои, пиво и т.д. Творцом микробиологии как науки был Л. Пастер , выяснивший роль микроорганизмов в брожениях (виноделие, пивоварение) и в возникновении болезней животных и человека. Исключительное значение для борьбы с заразными болезнями имел предложенный Пастером метод предохранительных прививок, основанный на введении в организм животного или человека ослабленных культур болезнетворных микроорганизмов. Задолго до открытия вирусов Пастер предложил прививки против вирусной болезни - бешенства. Он же доказал, что в современных земных условиях невозможно самопроизвольное зарождение жизни. Эти работы послужили научной основой стерилизации хирургических инструментов и перевязочных материалов, приготовления консервов, пастеризации пищевых продуктов и т.д. Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей М. в России С. Н. Виноградским , открывшим хемоавтотрофные микроорганизмы (усваивают углекислый газ атмосферы за счёт энергии окисления неорганических веществ; Хемосинтез ), азотфиксирующие микроорганизмы и бактерий, разлагающих целлюлозу в аэробных условиях. Его ученик В. Л. Омелянский открыл анаэробных бактерий, сбраживающих, т. е. разлагающих в анаэробных условиях целлюлозу, и бактерий, образующих метан. Значительный вклад в развитие микробиологии был сделан голландской школой микробиологов, изучавших экологию, физиологию и биохимию разных групп микроорганизмов (М. Бейеринк, А. Клюйвер, К. ван Нил). В развитии медициской микробиологии важная роль принадлежит Р. Коху , предложившему плотные питательныесреды для выращивания микроорганизмов и открывшему возбудителей туберкулёза и холеры. Развитию медицинской микробиологии и иммунологии способствовали Э. Беринг (Германия), Э. Ру (Франция), С. Китазато (Япония), а в России - И. И. Мечников , Л. А. Тарасевич , Д. К. Заболотный , Н. Ф. Гамалея .
3. Значение работ Пастера в развитии микробиологии
Впервые бактерии и дрожжи увидел А. Левенгук, рассматривавший с помощью изготовленных им микроскопов зубной налёт, растительные настои, пиво и т.д. Творцом микробиологии как науки был Л. Пастер, выяснивший роль микроорганизмов в брожениях (виноделие, пивоварение) и в возникновении болезней животных и человека. Исключительное значение для борьбы с заразными болезнями имел предложенный Пастером метод предохранительных прививок, основанный на введении в организм животного или человека ослабленных культур болезнетворных микроорганизмов. Задолго до открытия вирусов Пастер предложил прививки против вирусной болезни - бешенства. Он же доказал, что в современных земных условиях невозможно самопроизвольное зарождение жизни. Эти работы послужили научной основой стерилизации хирургических инструментов и перевязочных материалов, приготовления консервов, пастеризации пищевых продуктов и т.д. Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей М. в России С. Н. Виноградским.
Пастер (Pasteur) Луи (1822-1895), французский микробиолог и химик, основоположник современной микробиологии и иммунологии. Первый директор научно-исследовательского микробиологического института (Пастеровского института), созданного в 1888 г. на средства, собранные по международной подписке. В этом институте наряду с другими иностранными учёными плодотворно работали и русские - И. И. Мечников, С. Н. Виноградский, Н. Ф. Гамалея, В. М. Хавкин, А. М. Безредка и др. Для исследований Пастера характерна органическая связь теории и практики. С 1857 изучал процессы брожения (молочнокислого, спиртового, уксусного, открытого им маслянокислого). Вопреки господствовавшей "химической" теории немецкого химика Ю. Либиха доказал, что брожение вызывается деятельностью различных видов микроорганизмов. Открыл при этом явление анаэробиоза (способность к жизни в отсутствии свободного O 2) и существование облигатно (строго) анаэробных бактерий. Показал, что брожение служит источником энергии для вызывающих его микроорганизмов. Заложил научные основы виноделия, пивоварения и др. отраслей пищевой промышленности. Предложил метод предохранения вина от порчи (пастеризацию), примененный затем в производстве др. продуктов питания (пива, молока, фруктово-ягодных соков). Окончательно опроверг (путём эксперимента) представления о возможности самозарождения живых существ в современных условиях.

Изучив природу заболевания шелковичного червя (1870), Пастер установил заразность болезни, время её максимального проявления и рекомендовал меры борьбы с нею. Исследовал ряд др. заразных болезней животных и человека (сибирская язва, родильная горячка, бешенство, куриная холера, краснуха свиней и пр.), окончательно установив, что они вызываются специфическими возбудителями. На основе развитого им представления об искусственном иммунитете предложил метод предохранительных прививок, в частности вакцинацию против сибирской язвы (1881). В 1880 Пастер совместно с Э. Ру начал исследования бешенства. Первая предохранительная прививка от этой болезни была им сделана в 1885 г.

4. Творческий вклад русских ученых в развитие микробиологии (Виноградский, Ивановский, Омелянский, Воронин, Худяков, Кононов, Мишустин и др.)
Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей микробиологии в России С. Н. Виноградским , открывшим хемоавтотрофные микроорганизмы (усваивают углекислый газ атмосферы за счёт энергии окисления неорганических веществ; Хемосинтез), азотфиксирующие микроорганизмы и бактерий, разлагающих целлюлозу в аэробных условиях. Виноградский Сергей Николаевич [.1856 -1953], русский микробиолог, член-корреспондент Петербургской АН. В 1891-1912 заведующий отделом общей микробиологии института экспериментальной медицины в Петербурге. Активно участвовал в организации Русского микробиологического общества (1903) и первые 2 года был его председателем. В 1922 уехал во Францию и до конца жизни руководил Агробактериологическим отделом Пастеровского института под Парижем. Виноградский впервые доказал, что существуют особые микроорганизмы (аноргоксиданты), получающие энергию в результате окисления неорганических веществ. Образующаяся при этом энергия используется на ассимиляцию углекислого газа или карбонатов; основанный на этом процесс усвоения углекислого газа получил название хемосинтеза. Открытие Виноградским хемосинтеза дало возможность русской микробиологии занять ведущее положение и оказало большое влияние на её развитие в других странах. Виноградский впервые (1893) выделил из почвы анаэробную спороносную бактерию Clostridium Pasteurianum, усваивающую молекулярный азот. Его ученик В. Л. Омелянский открыл анаэробные бактерии, сбраживающие, т. е. разлагающиев анаэробных условиях целлюлозу, и бактерии, образующие метан. Омелянский Василий Леонидович , русский микробиолог, академик АН СССР (1923; член-корреспондент 1916). Ученик С. Н. Виноградского. Окончил Петербургский университет (1890). В 1893-1928 работал в Отделе общей микробиологии института экспериментальной медицины, с 1912 заведующий отделом. Основные работы по выяснению роли микроорганизмов в круговороте азота и углерода в природе. Предложил методы выделения и культивирования нитрифицирующих бактерий, изучал их морфологию и физиологию. Впервые выделил культуры анаэробных и спороносных бактерий, сбраживающих клетчатку с образованием органических кислот и водорода. Изучал аэробную азотфиксирующую бактерию (из рода азотобактер) и доказал существование бактерий, образующих метан из этилового спирта. Установил, что количество усвояемого азотфиксирующими микроорганизмами азота пропорционально усвоению органического вещества. Первый указал на возможность применения микроорганизмов как химических индикаторов. Редактор журнала "Архив биологических наук" (1906-28). Его книги "Основы микробиологии" (1909) и "Практическое руководство по микробиологии" (1922) способствовали формированию нескольких поколений советских микробиологов. Дмитрий Иосифович Ивановский (1864 - 1920) - русский физиолог растений и микробиолог, основоположник вирусологии. Окончил Петербургский университет в 1888 году и был оставлен при кафедре ботаники. Под руководством А. Н. Бекетова, А. С. Фаминцына и X. Я. Гоби изучал физиологию растений и микробиологию.
Обнаружил в клетках больных растений кристаллические включения («кристаллы Ивановского»), открыв, таким образом, особый мир возбудителей заболеваний небактериальной и непротозойной природы, названных впоследствии вирусами. Ивановский рассматривал их как мельчайшие живые организмы. Кроме того, Ивановский опубликовал работы об особенностях физиологических процессов в больных растениях, влиянии кислорода на спиртовое брожение у дрожжей, состоянии хлорофилла в растениях, его устойчивости к свету, значении каротина и ксантофилла, по почвенной микробиологии .
Воронин Михаил Степанович - ботаник (1838 - 1903). Многочисленные ученые работы Воронина касаются преимущественно класса грибов (микология) и тех низших организмов, что стоят на грани между животными и растениями. Он открыл, подробно изучил и описал множество в высокой степени важных не только в ботаническом, но и в общебиологическом смысле низших организмов. Грибная болезнь подсолнечника открыта и изучена им же; то же должно сказать о болезни капустных растений и пр. Все работы Воронина отличаются большой точностью. Его рисунки, без которых новейшая морфология не может обойтись, образцовы.
Худяков Николай Николаевич (1866-1927) - русский микробиолог. Труды посвящены вопросам анаэробиоза и почвенной микробиологии . В работе "К учению об анаэробиозе" (1896) установил возможность культивирования анаэробов в присутствии кислорода и высказал положение, что анаэробиоз у бактерий является приспособлением к условиям существования. В области почвенной микробиологии открыл явление адсорбции бактерий частицами почвы , что имеет большое значение для их активности в почвенных процессах. Автор первого на рус. языке курса "Сельскохозяйственная микробиология" (1926), имевшего большое значение для развития микробиология в СССР.

Морфология и систематика бактерий

5. Внешняя форма и размеры бактерий
Выделяют три основные формы бактерий – шаровидные, палочковидные и извитые .

Шаровидные бактерии, или кокки
Форма шаровидная или овальная.

Микрококки – отдельно расположенные клетки.
Диплококки – располагаются парами.
Стрептококки – клетки округлой или вытянутой формы, составляющие цепочку.
Сарцины – располагаются в виде «пакетов» из 8 и более кокков.
Стафилококки – кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях.
Палочковидные бактерии
Форма палочковидная, концы клетки могут быть заостренными, закругленными, обрубленными, расщепленными, расширенными. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, в том числе ветвящиеся, например у актиномицетов.
По характеру расположения клеток в мазках выделяют:
Монобактерии – расположены отдельными клетками.
Диплобактерии – расположены по две клетки.
Стрептобактерии – после деления образуют цепочки клеток.
Палочковидные бактерии могут образовывать споры: бациллы и клостридии.

Извитые бактерии
Форма - изогнутое тело в один или несколько оборотов.
Вибрионы – изогнутость тела не превышает одного оборота.
Спирохеты – изгибы тела в один или несколько оборотов.

Размер бактерий
Микроорганизмы измеряются в микрометрах и нанометрах.
Средние размеры бактерий – 2 – 3 х 0,3 – 0,8 мкм.
Форма и размер - важный диагностический признак.
Способность бактерий изменять свою форму и величину называется полиморфизм

Вопросы к экзамену

по дисциплине «Сельскохозяйственная микробиология»

для студентов инженерного факультета

специальности 1-74 02 01 Агрономия

1. Микробиология как биологическая наука. Предмет и методы исследований.

2. История развития микробиологии. Морфологический, физиологический, биохимический, экологический и генетический период развития.

3. Основные задачи и направления развития микробиологии на современном этапе.

4. Распространение и роль микроорганизмов в природе.

5. Прокариотные и эукариотные микроорганизмы, их клеточная организация и основные различия.

6. Основные формы бактерий и их размеры.

7. Общая схема строения бактериальной клетки.

8. Внешние структуры бактериальной клетки (капсула, выросты). Движение бактерий.

9. Строение, химический состав и функции оболочки бактерий. Грамположительные и грамотрицательные бактерии, L -формы.

10. Строение и функции цитоплазматической мембраны. Мезосомы.

11. Цитоплазма и ее структуры (нуклеоид, рибосомы, включения).

12. Эндоспоры: образование, строение и свойства. Другие покоящиеся формы.

13. Расположение спор в клетке. Прорастание спор.

14. Способы размножения прокариот. Рост клеточной массы микроорганизмов на питательных средах.

15. Принципы систематики и номенклатуры микроорганизмов, таксономические категории. Понятие о штамме и клоне.

16. Систематика по Д. Берги. Критерии классификации.

17. Общая характеристика отдела 1 - Gracilicutes . Скотобактерии, бактерии с бескислородным и кислородным типом фотосинтеза.

18. Общая характеристика отдела 2 - Firmicutes . Фирмибактерии и таллобактерии.

19. Общая характеристика отдела 3 - Tenericutes . Микоплазмы.

20. Общая характеристика отдела 4 - Mendosicutes . Архебактерии.

21. Актиномицеты, их систематическое положение, строение и размножение. Значение актиномицетов в почвообразовательном процессе.

22. Микроскопические грибы: мукор, пеницилл, аспергилл. Дрожжи.

23. Практическое использование плесневых грибов и дрожжей.

24. Вирусы: структура, свойства, классификация. Вироиды и прионы.

25. Строение и размножение бактериофагов. Вирулентные и умеренные фаги.

26. Наследственные факторы бактерий. Нуклеоид и плазмиды.

27. Мутационная и рекомбинативная изменчивость у прокариот.

28. Трансформация, коньюгация и трансдукция как источники наследственной изменчивости.

29. Практическое использование генной инженерии в микробиологии.

30. Способы питания и поступления питательных веществ в клетку.

31. Химический состав и пищевые потребности у микроорганизмов.

32. Основные типы питания микроорганизмов по отношению к источникам энергии, донору водорода, источнику углерода.

33. Источники азота и витаминов у микроорганизмов. Усвоение зольных элементов.

34. Питательные среды для выращивания микроорганизмов. Классификация по консистенции, по назначению, по происхождению.

35. Понятие об обмене веществ: анаболизм и катаболизм.

36. Основные способы получения энергии микроорганизмами: аэробное дыхание, неполное окисление, анаэробное дыхание, брожение.

37. Влияние на микроорганизмы влажности и концентрации растворов. Осмофильные и галофильные организмы.

38. Отношение микроорганизмов к температуре. Методы термической стерилизации.

39. Воздействие на организмы света, радиации, давления, ультразвука, электричества, механических сотрясений.

40. Отношение микроорганизмов к кислороду.

41. Влияние кислотности среды на развитие микробов.

42. Действие химически ядовитых веществ на микроорганизмы. Дезинфекция и антисептики.

44. Антибиотики микробного и животного происхождения, фитонциды.

45. Теоретические основы методов хранения, переработки и консервирования пищевых продуктов.

46. Круговорот углерода в природе и роль микроорганизмов.

47. Спиртовое и глицериновое брожение. Возбудители, условия, химизм и значение.

48. Молочнокислое брожение: гомоферментативное и гетероферментативное.

49. Возбудители, условия, химизм и значение.

50. Пропионовокислое брожение. Возбудители, условия, химизм и значение.

51. Маслянокислое и ацетонобутиловое брожение. Возбудители, условия, химизм и значение.

52. Разложение пектиновых веществ. Возбудители, условия, химизм и значение. Росяная мочка льна.

53. Разложение крахмала. Возбудители, условия, химизм и значение.

54. Получение уксусной и лимонной кислот. Возбудители, условия, химизм и значение.

55. Окисление микроорганизмами жиров. Возбудители, условия, химизм и значение.

56. Общая схема круговорота азота в природе.

57. Аммонификация белков. Возбудители, условия, химизм и значение.

58. Иммобилизация азота в почве. Влияние данного процесса на азотное питание растений.

59. Нитрификация. Возбудители, условия, химизм и значение.

60. Денитрификация:прямая и косвенная. Возбудители, условия, химизм и значение.

61. Биологическая фиксация молекулярного азота. Ее сущность и химизм.

62. Свободноживущие азотфиксирующие микроорганизмы: Clostridium pasteurianum , Azotobacter , Beijerinskia , Derxia , Azomonas , цианобактерии.

63. Симбиотическая азотфиксация у бобовых и небобовых растений. Характеристика рода Rhizobium иFrankia . Оптимальные условия азотфиксации. Бактериальные препараты.

64. Ассоциативная азотфиксация в ризосфере и филлосфере. Характеристика Azospirillum , Pseudomonas , Klebsiella , Flavobakterium и их использование.

65. Круговорот серы в природе: минерализация, сульфофикация и десульфофикация. Возбудители, условия, химизм и значение.

66. Круговорот фосфора в природе. Минерализация органического фосфора и мобилизация фосфатов.

67. Круговорот железа в природе. Возбудители, условия, химизм и значение.

68. Почва как среда обитания для микроорганизмов.

69. Участие микроорганизмов в почвообразовательном процессе.

70. Методы определения состава и активности почвенных микроорганизмов. Метод разведения и посева на плотные питательные среды, метод прямого счета.

71. Микрофлора различных типов почв. Микроорганизмы-индикаторы.

72. Влияние обработки почвы, удобрений и пестицидов на активность и видовой состав почвенной микрофлоры.

73. Использование микробных препаратов в борьбе с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур.

74. Микрофлора ризопланы и ризосферы. Микориза. Роль в жизни растений.

75. Микрофлора филлосферы, ее состав и роль в жизни растений. Микрофлора зерна и ее изменения при различных условиях хранения.

76. Микробиологические процессы при сушке сена и сенажировании.

77. Силосование кормов. Силосуемость растений. Показатели качества силоса.

78. Распространения микроорганизмов в воде. Методы очистки воды и использование микроорганизмов.

79. Количественный и качественный состав микрофлоры воздуха.

80. Распространение инфекционных заболеваний через воду и воздух.

81. Применение методов биоконверсии в сельском хозяйстве.

Составитель:

доцент кафедры, к.б.н.Д.С. Мороз