Микробиология

Микробиология және вирусология ғылымының дамуы кезеңдері
Мақсаты мен негізгі міндеттері. Микробиология – ұсақ тірі ағзалар әлемін – микроорганизмдерді және олар тудыратын процестерді зерттейтін ғылым. Микроорганизмдер әлеміне бактериялар, ашытқылар және микроскопиялық саңырауқұлақтар жатады. Микробиологияның заманауи мәселелері туралы жалпы түсінік. Биологиялық пәндер мен басқа ғылымдар арасындағы микробиологияның орны. Заманауи биологияның дамуындағы микробиологияның рөлі.
Микробиологияның даму тарихы. А.Ван Левенгуктың микроорганизмдерді ашуы. Микробиологияның дамуындағы Пастер кезеңі. Л. Пастердің және оның мектебі жұмыстарының микробиология дамуындағы маңызы. Р.Кох және мектебінің жалпы және медициналық микробиологияның дамуындағы үлесі. С.Н.Виноградский, М.Бейеринк, В.Л.Омелянский, А.Клюйвер және т.б. жұмыстары. Микробиологияның әртүрлі бағыттарының дамуы: зерттеу нысанасы бойынша – бактериология, микология, паразитология және вирусология; тіршілік ету аймағына қарай – жалпы, медициналық, топырақ және су; қолданылуына байланысты — ауылшаруашылық, өнеркәсіптік.

Тақырып 2. Тірі ағзалар жүйесіндегі микроорганизмдердің рөлі
Микроорганизмдер әлемі, жалпы белгілері және алуантүрлілігі. Прокариоттық және эукариоттық микроорганизмдер, олардың ерекшеліктері. Виттекер жүйесі бойынша Prokaryotae (Monera) және Protista патшалығына бөлу. Архебактериялардың ашылуы. К. Воздың тірі организмдер жүйесінің концепциясы. Прокариоттардың негізігі бөлімдері: эубактериялар (грациликуттар, фирмикуттар), архебактериялар (мендозикуттар), микоплазмалар (тенерикуттар), олардың ерекшеліктері.

Тақырып 3 Микроорганизмдерді зерттеу әдістері
Жарық микроскоптарының әртүрлілігі: қараңғы, фазалы-контрастты, ультракүлгін, люминисцентті. Тірі және фикцирленген нысаналарды зерттеу. Бояу әдістері. Қарапайым бояғыштарды қолдану. Дифференциалды бояу (Грамм әдісі бойынша, қышқылға тұрақтыларды); спораларды, жіпшелерді, қосымшаларды және капсулаларды анықтау үшін арнайы бояу. Электронды микроскопия: трансмиссионды және сканерлеуші. Таза дақылдарды алу әдістері. Жинақтаушы дақылдар

Тақырып 4 Прокариоттардың ультрақұрылымдық ұйымдасуы
Прокариоттардың морфологиялық алуантүрлілігі. Прокариоттық клеткалардың пішіні және мөлшері. Бірклеткалы және көпклеткалы түрлері.
Прокариоттардың беттік құрылымдары. Шырышты беттік құрылымдар: шырышты қабаттар, капсулалар, қапшық. Шырышты беттік қабаттардың химиялық табиғаты және қызметі.
Пилилар (фимбриялар); құрылысының типтері және қызметтері.
Бактериялардың клетка қабырғасы құрылысы және қызметі. Фирмикуттық және грациликуттық бактериялардың клетка қабырғасы құрылысының ерекшеліктері. Архебактериялардың клетка қабырғасы. Протопластар, сферопластар және бактериялардың L- формалары, олардың қасиеттері.
Бактериялардың талшықтарының құрылысы, орналасуы және қызметі. Спирохеттердің аксиальды жіпшелер, прокариоттар қозғалысының түрлері. Таксистер. Хемо-, фото- және магнитотаксис.
Цитоплазматкалық мембрана, құрылысы және қызметі. Бактериялардың клетка ішілік мембраналық құрылымдары. Прокариоттық клеткалардың цитоплазмасы, рибосомалары. Клеткаішілік қосылыстар (аэросомалар, магнитосомалар, хлоросомалар, фикобилисомалар, карбоксисомалар, параспоралық кристалдар). Қор заттар.
Прокариоттардың генетикалық аппараты. Ядролық аппарат құрлымы. Бактерияның нуклеоиды, құрылысы, мөлшері, қызметі және оны анықтаудың әдістері.
Бактериялардың клеткалық циклы және бөлінуі.
Бактериялардың дифференциялануының типтері. Бактериялардың тыныштық күйдегі клеткаларының негізгі типтері: эндоспоралар, экзоспоралар, цисталар, акинеттер. Эндоспоралардың түзілуі, құрылысы және қасиеті, өсуі. Көбею қызметін атқаратын формалар (базоциттер, гормогониялар, экзоспоралар) Маманданған метаболиттік қызметі бар клеткалар (гетероцисталар, бактероидтар).

Тақырып 5 Микроорганизмдерді бөліп алу, дақылдау және олардың өсуі
Микроорганизмдерді топырақтан, судан, тағамдық өнімдерден бөліп алу әдістері. Жинақ дақылдар, элективтілік принциптері. Микроорганизмдердің таза дақылдары, анықтау және оларды алу әдістері. Штамм, клон. Моно – және аралас дақылдар.
Қоректік орталардың құрамы мен физикалық күйінің негізгі типтері. Микроорганизмдерді дақылдау әдістері. Аэробты және анаэробты микроорганизмдерді дақылдау. Беттік және терең дақылдау. Мерзімді және үздіксіз дақылдау. Популяция және клетканың өсуі. Популяцияның мерзімді дақылда өсуінің заңдылықтары. Өсу қисығы. Өсу фазалары.

Тақырып 6 Прокариоттар метаболизмі
Прокариоттардың қоректенуі. Қоректену жолдары. Көміртегі және энергия көзіне байланысты микроорганизмдердің қоректену типтері. Прототрофтар, ауксотрофтар, паратрофтар. Сапрофиттер және паразиттер. Прокариот клеткаларының химиялық құрамы. Прокариот клеткаларына қоректік заттардың енуі.

Тақырып 7 Энергетикалық және биосинтетикалық процестер
Энергетикалық және биосинтетикалық процестер. Гетеротрофтар және автотрофтардағы энергетикалық және биосинтетикалық процестердің байланысы. Энергетикалық процестер. Энергияны алу жолдары. Эндогенді және экзогенді тотығатын субстраттар. Электронтасымалдау жүйесіндегі электрон тасымалдаушылар, олардың әртүрлі микроорганизмдердегі ерекшеліктері. Электрондардың соңғы акцепторлары. Гексозаның ашу жолдары: гексозодифосфатты, пентозофосфатты, КДФГ-жолы.
Ашу. Ашу түсінігінің анықтамасы. Мономерлі және полимерлі қосылыстарды ыдырату. Спирттік ашу процесі. Пастер эффектісі, ашудың үш түрі. Сүтқышқылды, құмырысқақышқылды, майқышқылды, ацетонобутиленді ашу. Ашудың екі фазалығы. Ашудың әртүрін қоздыратын микроорганизмдердің сипаттамасы.
Тыныс алу. Анаэробты тыныс алу. «Анаэробты тыныс алу» түсінігінің анықтамасы. Электрондар доноры және акцепторлары. Денитрификация,
нитраттарды және азоттың басқа да қосылыстарын тотықсыздандыратын микроорганизмдер. Сульфатредукция. Сульфатредукциялаушы бактериялар. Көмірқышқылын электрон акцепторы ретінде қолданатын метантүзуші бактериялар.
Аэробты тыныс алу. Оттегінің әртүрлі субстраттарды тотықтыруға қатысу түрлері. Оксигеназалар және оксидазалар, олардың метаболизм процесіндегі рөлі. Жоғарымолекулалық табиғи органикалық заттардың тотығуы (белоктар, көмірсулар, липидтер, нуклеин қышқылдары, көмірсутектер). Төменмолекулалық циклдық және циклдық емес қосылыстардың тотығуы. Толық және толық емес тотығу. Түзілетін өнімдер. Микроорганизмдердің әртүрлі органикалық қосылыстарды пайдаланудағы үшкарбон қышқыл және пентозофосфаттық тотықтыру айналымдарының рөлі. Шіру процесінің қоздырғыштары (аммонификаторлар), көмірсутектерді тотықтыратындар, уробактериялар, сіркеқышқылды бактериялар.
Жалтырауық бактериялар. Жарқырау мен электронтасымалдау жүйесінің қызметінің байланысы.
Метан, метанол және бір көміртекті қосылыстарды тотықтырушы микроорганизмдер (метилотрофтар).
Автотрофты және гетеротрофтылардың бейорганикалық қосылыстарды тотықтыруы. Хемолитотрофтардың топтары: нитрификациялаушы, күкірт тотықтырушы, сутекті, темірбактериялар. Облигатты және факультативті хемолитоавтотрофтар. Хемолитогетеротрофтар.
Нитрификация, процестің фазалары. Автотрофты және гетеротрофты нитрификация. Микроорганизмдердің күкірт қосылыстарын тотықтыруы. Тотықтыру жолдары, соңғы өнімдер. Молекулалық сутектің тотығуы. Темір, марганец қосылыстарының және т.б. элементтердің тотығуы. Бұл процестердің маңызы.
Прокариоттардың жарықты қолданылуы. Фототрофты прокариоттар, қоңыр-қошқыл және жасыл бактериялар, гелиобактерия, цианобактерия прохлорофиттердің негізгі қасиеттері. Фотосинтезделуші пигменттер, фотосинтезделуші аппараттардың құрылысы және микроорганизмдердегі фотосинтездің ерекшеліктері. Оксигенді және аноксигенді фототрофия. Галобактериялардың күн сәулесінің энергиясын қолданылуы.
Биосинтетикалық процесс. Автотрофты және гетеротрофтылардың көмірқышқылын ассимиляциялауы Көміртектің рибулезобифосфаттық айналымы, оның таралуы. Жасыл күкіртбактерия және метантүзуші бактериялардың СО2 ассимиляциялауы. Формальдегидті микроорганизмдердің қолданылуы.
Азот қосылыстарының сіңірілуі. Ассимиляциялық нитратредукция. Молекулалық азоттың фиксациялануы, процестің механизмі. Бос және симбиоздық тіршілік ететін азотфиксаторлар. Аминқышқылдардың түзілуі.
Клетканың негізгі биополимерлерінің синтезделуі: белоктар, нуклеин қышқылдары, липидтер, көмірсулар, клетка қабырғасының компоненттері. Екіншілік метаболиттердің биосинтезі.
Метаболизмнің реттелу дәрежесі мен биохимиялық негіздері. Ферменттер синтезінің реттелу механизмі (индукция, репрессия). Ферменттер активтілігінің реттелуі.

Тақырып 8 Микроорганизмдер систематикасы
Прокариоттардың систематикасының негізгі принциптері. Бактериялардың дәстүрлі фенотиптік систематикасы. Нөмерлік таксономия. Таксономиялық деңгейлер, популяция, штамм, культура, клон. Бактериялардың бинарлы номенкулатурасы. Серодианостика. Бактериялардың қазіргі фенотиптік систематикасы. Хемосистематика. Геносистематика. Бактериялардың филогенетикалық систематикасы. Бактериялардың идентификациясы және практикалық классификация. Берги (Bergye) прокариоттардың анықтамалығы. Морфологиялық, цитологиялық, культуралдық, физиологиялық және биохимиялық белгілердің микроорганизмдерді систематикалаудағы мәні. Бактерияларды жеке топтарының сипаттамасы.
Эукариоттық микроорганизмдердің қысқаша сипаттамасы. Микроскопиялық саңырауқұлақтар, микробалдырлар және қарапайымдардың морфологилялық ерекшеліктері.

Тақырып 9 Микроорганизмдердің генетикасы
Фенотиптік және генотиптік өзгергіштік. Өзгергіштіктің мутациялық табиғаты. Спонтанды және индукциялық өзгергіштік. Мутациялардың жиілігі, олардың алуантүрлігі. Мутацияның типтері. Мутагендер, олардың табиғаты, әсерінің молекулалық механизмі. Мутацияның маңызы. Бактериялардың репаративтік жүйелері, олардың геномның тұрақтылығын сақтаудағы рөлі. Микроорганизмдердің селекциясы. Прокариоттық микроорганизмдердегі генетикалық ақпараттың алмасуы. Прокариоттардың генетикалық рекомбинациясы: трансформация, трансдукция, конъюгация. Плазмидтер, биологиялық рөлі, хромосомаға интеграциялануы. Транспозондар туралы түсінік. Вирустар мен плазмидтерді генетикалық инженерияда қолдану.
Эукариоттарда кездесетін рекомбинация. Жынысты және парасексуальді процестер. Гибридиологиялық анализ негіздері. Саңырауқұлақтардың тетрадалық анализы. Цитоплазмалық тұқымқуалаушылық.

Тақырып 10 Микроорганизмдер және қоршаған орта
Микроорганизмдердің таралуы және биогеохимиялық тіршілік әреткеті. Прокариоттардың тіршілік ету аймағы. Микроорганизмдердің ауа, топырақ, суқоймаларында таралуы және рөлі. Экожүйе түсінігі. Микроорганизмдердің табиғаттағы негізгі элементтердің — көміртек, азот, күкірт және т.б. айналымына қатысуы. Микроорганизмдердің топырақ түзу процесі мен құнарлығын арттырудағы рөлі. Микроорганизмдердің органикалық заттарды минерализациялауға қатысуы. Табиғи қосылыстарды ыдырату. Микроорганизмдердің пайдалы қазба орындарында таралуы және рөлі.
Микроорганизмдердің қалдықтарды қайта өңдеуде және улы заттарды детоксикациялаудағы рөлі.
Микроорганизмдердің өзара қарым-қатынасы. Симбиоз типтер: экзо- және эндосимбиоз; мутализм және паразитизм. Факультативті және облигатты симбионты. Микроорганизмдердің симбиоздық ассоциациясы, олардың алауантүрлігі және маңызы.
Микроорганизмдер және өсімдіктер. Ризосфералық және эпифиттік микрофлора. Симбиоздық азотфиксация. Микоризалар. Фитопатогенді микроорганизмдер.
Адамның қалыпта микрофлорасы, оның рөлі. Күйісқайтаратын малдардың микроорганизмдері, олардың рөлі. Насекомдар мен басқада жануарлардың симбионттары, олардың мәні. Адам және жануарлар патогенді микроорганизмдері. Патогенділік және вируленттілік. Патогенділік факторлары. Микроорганизмдердің токсин түзуі. Иммунитет туралы түсінік. Гнотобионттар, алу және ғылыми зерттеулердегі маңызы.
Микроорганизмдерге қоршаған орта факторларының әсері. Микроорганизмдердің температураға байланысты өсуі. Психрофилдер, мезофилдер, термофилдер және олардың ерекшеліктері. Микроорганизмдерге гидростатикалық қысымның әсері. Микроорганизмдердің суды қажетсінуі. Осмофилдер және галофилдер, олардың ерекшеліктері. Әлсіз, орташа және экстремальді галофилдер. Галотолерантты формалары. Микроорганизмдердің молекулалық оттегіне қатынасы: аэробты және анаэробты (облигатты және факультативті); аэротолерантты анаэробтар және микроаэрофилдер. Алкалофильді, қышқылға төзімділер және ацидофильді микроорганизмдер.
Антимикробтық заттар, өзінділігі және әсер ету механизмі. Антимикробтық заттардың практикалық маңызы: химиотерапевтік препараттар, консервлеуші, дезинфициялаушы және заласыздандырушы қосылыстар.
Радиация, микроорганизмдерге әсер етуі. Микроорганизмдердің ультракүлгін және иондаушы сәулелерге төзімділігі.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *