Проректор по учебной работе,
Проф. И. Н. Гутник
«____»_____________20____г.
Биолого-почвенный факультет
Кафедра микробиологии
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины «ЖИЗНЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ »
Код дисциплины по учебному плану ГСЭ.В 2
для студентов специальности 020209.65 «Микробиология»
г. Иркутск
ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Дисциплина «Жизнь микроорганизмов в экстремальных условиях» посвящена изучению экстремофильных микроорганизмов. В данном курсе рассматриваются биоразнообразие и экологическая роль высокоспециализированных экстремофильных микроорганизмов, разделенных на группы в соответствии с физико-химическими факторами, определяющими экстремальные условия.
Цель курса – изучение высокоспециализированных групп экстремофильных микроорганизмов, механизмов их адаптации к эстремальным условиям обитания.
Задачи курса
- показать студентам способность микроорганизмов существовать при экстремально низких и высоких значениях температуры и рН, в условиях повышенного давления, низкой водной активности; познакомить с механизмами психро- и термофилии, рН-гомеостаза, барофилии, осморегуляции;
- дать представление о разной чувствительности микроорганизмов к неионизирующему и ионизирующему облучению, механизмах радиоустойчивости;
- показать возможность адаптации микроорганизмов к высоким содержаниям токсичных ионов и соединений;
- показать возможность практического использования экстремофильных микроорганизмов.
Место курса в профессиональной подготовке специалиста
Микроорганизмы являются, вероятно, единственными формами органической жизни, заселяющими любые сколько-нибудь пригодные для обитания субстраты. Они встречаются в горячих кислых источниках, в соленых озерах и солеварнях, в рудничных стоках, в кислых лабораторных реактивах, на сухих поверхностях скал, в пустынях, морских глубинах, где давление достигает 1000 атм. и более. Экстремофильные микроорганизмы могут служить важными объектами для изучения различных аспектов клеточной и молекулярной биологии, а также расширяют представления о многообразии используемых организмами физиологических и биохимических механизмов. Экстремальные местообитания могут служить источниками микроорганизмов, представляющих интерес для биотехнологии.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
для студентов очного отделения
| № | Темы, разделы | Всего часов | Виды подготовки | Самостоятельная работа | ||
| Лекции | Практические занятия | Самостоятельная работа студентов | КСР | |||
| Тема 1. Экстремальные условия и места обитания. Группы экстремофильных микроорганизмов | - | - | - | |||
| Тема 2. Жизнь микроорганизмов при низких и высоких температурах | - | - | ||||
| Тема 3. Жизнь микроорганизмов при экстремальных значениях рН | - | |||||
| 4. Жизнь микроорганизмов в условиях повышенного давления | - | - | ||||
| Тема 5. Жизнь микроорганизмов в условиях интенсивного облучения | - | |||||
| Тема 6. Жизнь микроорганизмов в присутствии токсичных ионов и соединений | - | - | ||||
| Тема 7. Водная активность и микроорганизмы | - | |||||
| ВСЕГО (часы) | - |
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
Общее (по всем темам)
Тема 1. Экстремальные условия и места обитания. Группы экстремофильных микроорганизмов
Физико-химические факторы, характеризующие условия среды обитания микроорганизмов. Кардинальные точки роста микроорганизмов. Область толерантности. Экстремальные условия и местообитания. Понятие «экстремофильные микроорганизмы». Биоразнообразие высокоспециализированных экстремофильных микроорганизмов, разделение на группы в соответствии с физико-химическими факторами, определяющими экстремальные условия. Экстремальные среды как модельные объекты для изучения экологических особенностей микроорганизмов.
Тема 2. Жизнь микроорганизмов при низких и высоких температурах
Температурные условия в биосфере. Влияние температуры на микроорганизмы. Использование высоких температур для инактивации микроорганизмов. Использование низких температур для хранения микроорганизмов. Способность микроорганизмов выживать при экстремальных температурах. Способность микроорганизмов к росту при экстремальных температурах. Температурный диапазон. Кардинальные температурные точки. Группы микроорганизмов по отношению к температуре.
Психрофильные и психроактивные микроорганизмы. Места обитания облигатных психрофилов и психроактивных микроорганизмов. Систематическое разнообразие психрофилов. Кинетика роста при низких температурах. Разнообразие типов метаболизма у психрофильных микроорганизмов. Механизмы психрофилии.
Термофилы. Группы термофилов. Термотолерантные микроорганизмы. Факультативные и облигатные термофилы. Экстремальные термофилы и гипертермофилы. Систематическое разнообразие термофилов. Типы метаболизма. Распространение термофилов в природе. Экологическая роль термофилов. Механизмы термофилии. Практическое использование термофилов.