1. Физико-химические факторы, характеризующие условия среды обитания микроорганизмов. Область толерантности. Кардинальные точки. Понятие «экстремофильные микроорганизмы», «экстремальные условия».
2. Влияние температуры на жизнедеятельность микроорганизмов. Температурный диапазон. Кардинальные температурные точки. Группы микроорганизмов по отношению к температуре.
3. Психрофильные и психроактивные микроорганизмы. Кинетика роста при низких температурах. Места обитания облигатных психрофилов и психроактивных микроорганизмов. Механизмы психрофилии.
4. Термофильные микроорганизмы. Группы термофилов. Систематическое разнообразие термофилов. Типы метаболизма. Распространение термофилов в природе. Механизмы термофилии. Практическое использование термофилов.
5. Кислотность сред обитания. Отношение микроорганизмов к кислотности среды. Облигатные и факультативные ацидофилы. Систематическое разнообразие ацидофилов. Места обитания.
6. Бактериология кислых сточных вод, образующихся в шахтах.
7. Облигатные и факультативные алкалофилы. Распространение в природе. Механизмы рН-гомеостаза.
8. Барофильные и баротолерантные микроорганизмы. Места обитания барофилов. Механизмы воздействия высокого давления на микрооорганизмы. Влияние высокого давления на скорость биохимических реакций, рост и гибель микроорганизмов.
9. Механизмы барофилии. Устойчивость различных микроорганизмов к высокому давлению.
10. Микробиология глубинных месторождений нефти и газа.
11. Влияние видимого света на микроорганизмы. Фотосинтетически активная радиация для разных групп фототрофов.
12. Влияние ультрафиолетового излучения на жизнедеятельность микроорганизмов. Чувствительность прокариот к UF-излучению. Мутагенный и летальный эффекты UF-излучения.
13. Ионизирующие излучения. Механизм действия ионизирующего облучения. Прямые и опосредованные повреждения ДНК. Различия микроорганизмов в радиационной чувствительности.
14. Защитные механизмы микроорганизмов от неионизирующего и ионизирующего излучения и системы репарации ДНК.
15. Реакция микроорганизмов на тяжелые металлы. Эффект Арндт-Щульца. Токсические дозы ионов тяжелых металлов. Влияние тяжелых металлов на метаболизм микроорганизмов. Механизмы устойчивости микроорганизмов к тяжелым металлам.
16. Железоокисляющие бактерии. Механизм окисления Fe2+ Thiobacillus ferrooxidans. Использование тионовых и других бактерий в биогидрометаллургии.
17. Способность микроорганизмов аккумулировать тяжелые металлы. Использование биосорбции для извлечения металлов из растворов.
18. Взаимодействие микроорганизмов с ртутью. Механизм устойчивости микроорганизмов к ионам ртути. Способность микроорганизмов модифицировать ртуть и токсичные соединения ртути.
19. Взаимодействие микроорганизмов с мышьяком и сурьмой.
20. Влияние водной активности на жизнедеятельность микроорганизмов. Оптимальные значения аw для роста микроорганизмов. Осмофилы и галофилы. Галотолерантные микроорганизмы, морские бактерии, умеренные галофилы, экстремальные галофилы, галоалкалифилы. Механизмы осморегуляции.
21. Матричный водный стресс. Механизм повреждения водным стрессом. Ксерофильные микроорганизмы. Механизмы ксерофилии.
4. ФОРМЫПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ:
В соответствии с учебным планом дисциплина «Жизнь микроорганизмов в экстремальных условиях» на биолого-почвенном факультете преподается на 2-м курсе (2 семестр). Формы промежуточного контроля: тестирование, оценки по разделам программы, рефераты. Форма итогового контроля – зачет.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА
Интернет-источники
https://microbes-extremal
https://microbiol.ru
http: //micro.moy.su
https://elibrary.ru
Оборудование
- Мультимедийный проектор
- Ноутбук
- Кодоскоп
- Компьютер - Pentium 120 и Pentium III
- Принтер HP LaserJet 1100
Материалы: материалы лекций, иллюстрации по темам курса дисциплины.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
- Экология микроорганизмов: Учеб. для студ. вузов. / А.И. Нетрусов, Е.А. Бонч-Осмоловская, В.М. Горленко и др.; под ред. А.И. Нетрусова. М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 272 с.
- Жизнь микробов в экстремальных условиях / Под ред. Д. Кашнера. – М.: Мир, 1981. – 519 с. - https://www.medsite.net.ru/
Дополнительная
- Заварзин Г.А. Введение в природоведческую микробиологию: Учеб. пособие / Г.А. Заварзин, Н.Н. Колотилова. – М.: Книжный дом «Университет», 2001. – 256 с.
- Громов Б.В. Экология бактерий / Б.В. Громов, Г.В. Павленко – Л.: ЛГУ, 1989. – 248 с.
- Экология микроорганизмов экстремальных водных систем / Б.Б. Намсараев [и др.]. – Улан-Удэ: Изд-во Бурят. Гос. ун-та, 2008. – 93 с.
- Гусев М.В. Микробиология: Учеб. для студ. биол. специальностей вузов / М.В. Гусев, Л.А. Минеева. – 4-е изд. – М.: Академия, 2003. – 463 с.
ЛИСТ ОБНОВЛЕНИЯ
| Дата | Внесенные обновления | Подпись автора | Подпись зав. кафедрой |
Программу составила Вятчина О. Ф., к.б.н., доцент кафедры микробиологии биолого-почвенного факультета ИГУ __________
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры микробиологии ______________________
Зав. кафедрой микробиологии профессор Б. Н. Огарков __________
Согласовано: председатель УМК биолого-почвенного факультета профессор А. Н. Матвеев __________