Решение задачи по микробиологии: ответы на вопросы

Ниже представлены подробные ответы на вопросы зачета по микробиологии, оформленные для удобного переписывания в тетрадь. 1. Роль отечественных и зарубежных микробиологов в развитии науки. Основоположником микробиологии считается Л. Пастер (доказал невозможность самозарождения, разработал методы вакцинации) и Р. Кох (открыл возбудителей туберкулеза и холеры). Огромный вклад внесли великие русские ученые: И.И. Мечников (создатель теории иммунитета, лауреат Нобелевской премии), С.Н. Виноградский (открыл хемосинтез и заложил основы почвенной микробиологии), Д.И. Ивановский (открыл вирусы). Российская школа микробиологии традиционно является одной из сильнейших в мире, обеспечивая биологическую безопасность страны. 2. Разъясните понятие «микробное сообщество». Микробное сообщество (микробиоценоз) — это совокупность популяций различных видов микроорганизмов, обитающих в определенном биотопе (почва, вода, организм человека), связанных между собой и с окружающей средой сложными взаимоотношениями. 3. Укажите основные типы взаимоотношений между участниками микробных сообществ. Симбиоз (взаимовыгодное сожительство), комменсализм (один получает пользу, другому безразлично), антагонизм (подавление одного вида другим), паразитизм (один живет за счет другого) и конкуренция (борьба за ресурсы). 4. Основные биохимические характеристики микроорганизмов: ферменты. Ферменты — это биологические катализаторы белковой природы. Они обладают высокой специфичностью. Делятся на экзоферменты (выделяются наружу для расщепления сложных веществ) и эндоферменты (работают внутри клетки). Скорость реакций под действием ферментов возрастает в \(10^8 - 10^{12}\) раз. 5. В чем особенности роста и развития микроорганизмов. Рост — это увеличение массы и размеров клетки. Развитие — качественные изменения (дифференцировка, спорообразование). Особенности: высокая скорость размножения (деление каждые 20-30 минут) и высокая интенсивность обмена веществ. 6. Болезни человека, животных и растений, вызываемые бактериями – примеры возбудителей. Человек: ангина (стрептококк), туберкулез (палочка Коха). Животные: сибирская язва (Bacillus anthracis), бруцеллез. Растения: бактериальный рак, гнили (род Erwinia). 7. Основные группы микроорганизмов, влияющих на качество пищевых продуктов. Гнилостные бактерии (разлагают белки), молочнокислые бактерии (вызывают брожение), плесневые грибы (вызывают порчу овощей и фруктов), дрожжи. 8. Рост и развитие микроорганизмов под воздействием физических факторов: температура. Температура влияет на активность ферментов. При низких температурах процессы замедляются, при высоких — происходит денатурация белков и гибель клетки. 9. На какие группы можно разделить микроорганизмы по отношению к концентрации растворенных веществ. Осмофилы (любят высокую концентрацию сахара), галофилы (любят высокую концентрацию соли) и нетребовательные виды. 10. Охарактеризуйте группы микроорганизмов по отношению к температуре. Психрофилы (холодолюбивые, \(0 - 20^\circ C\)), мезофилы (средние, \(20 - 45^\circ C\)), термофилы (теплолюбивые, \(45 - 90^\circ C\)). 11. Назовите основные температурные показатели для физиологических групп микроорганизмов. Для мезофилов: минимум \(5 - 10^\circ C\), оптимум \(30 - 37^\circ C\), максимум \(45^\circ C\). Для термофилов оптимум \(50 - 60^\circ C\). 12. Микробиологические азотные удобрения. Это препараты на основе живых бактерий, фиксирующих азот из воздуха. Пример: Нитрагин (на основе клубеньковых бактерий), Азотобактерин. 13. Микробиологические фосфорные удобрения. Препараты, содержащие бактерии, переводящие труднорастворимые соединения фосфора в доступную для растений форму. Пример: Фосфобактерин. 14. Основные продукты микробиологического синтеза, используемые человеком. Антибиотики, витамины, аминокислоты, ферменты, органические кислоты, кормовой белок. 15. Место микроорганизмов в иерархии живого. Микроорганизмы относятся к разным царствам: Бактерии (прокариоты), Грибы и Простейшие (эукариоты), а также Вирусы (внеклеточные формы). 16. Микрофлора почвы. Основные функционально значимые группы. Почва — основная среда обитания микробов. Группы: азотфиксаторы, нитрификаторы, денитрификаторы, целлюлозоразрушающие бактерии. 17. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Микроорганизмы являются редуцентами — они разлагают органические остатки до минеральных веществ, замыкая круговорот углерода, азота, серы и фосфора. 18. Питание микроорганизмов. Источники энергии. Питание происходит путем осмоса (всасывания). Источники энергии: свет (фототрофы) или химические реакции (хемотрофы). 19. Классификация микроорганизмов по типу питания: авто-, гетеро-, хемотрофы. Автотрофы синтезируют органику из \(CO_2\). Гетеротрофы используют готовые органические вещества. Хемотрофы получают энергию при окислении химических соединений. 20. Микрофлора тела человека: роль и функции микрофлоры кишечника. Микрофлора (бифидо- и лактобактерии) участвует в пищеварении, синтезирует витамины группы B и K, подавляет патогенные микробы и стимулирует иммунитет. 21. Пути формирования нормальной микрофлоры организмов. Заселение начинается в момент рождения при прохождении через родовые пути, затем с молоком матери, пищей и из окружающей среды. 22. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы. Влияют физические (температура, свет, давление), химические (pH, антисептики) и биологические факторы. 23. Влияние влажности на развитие микроорганизмов. Вода необходима для всех процессов. При высушивании большинство бактерий переходит в состояние анабиоза или погибает, споры же сохраняются долго. 24. Влияние света на развитие бактерий. Прямой солнечный свет (особенно ультрафиолет) губителен для большинства бактерий из-за повреждения ДНК. Фотосинтезирующим бактериям свет необходим для жизни. 25. Роль отечественных и зарубежных микробиологов (повтор вопроса 1). Отечественная наука всегда стояла на страже здоровья граждан. Разработки Гинцбурга, Гамалеи и других ученых позволили России первой в мире создать эффективные вакцины против опасных инфекций. 26. Основные группы микроорганизмов, влияющих на качество пищевых продуктов (повтор вопроса 7). Особое внимание уделяется санитарно-показательным микроорганизмам (БГКП — бактерии группы кишечной палочки), наличие которых говорит о нарушении гигиены. 27. Грибы. Их роль в жизни растений. Грибы могут быть патогенами (мучнистая роса) или симбионтами (микориза), помогая растению усваивать воду и минералы. 28. Что такое микориза? Примеры микоризы. Микориза — это грибокорень, симбиоз гриба и корня растения. Примеры: подосиновик и осина, подберезовик и береза. 29. Мобильные генетические элементы бактерий Вам известные. Плазмиды, транспозоны («прыгающие гены»), бактериофаги. 30. Что такое плазмиды? Свойства бактерий, детерминируемые плазмидами. Плазмиды — это небольшие кольцевые молекулы ДНК, существующие отдельно от хромосомы. Они определяют устойчивость к антибиотикам (R-плазмиды), способность к передаче генов (F-плазмиды) и синтез токсинов.