„Půdní mikrobiologie“ - kurz 25 000 rublů. z MSU, školení 4 týdny. (1 měsíc), Datum: 2. prosince 2023.
Různé / / December 05, 2023
Zahraniční studenti se specializací na půdní mikrobiologii, zemědělskou chemii, pedologii, ekologii.
Cílem předmětu je poskytnout studentům systematické informace o základních a aplikovaných aspektech půdy mikrobiologie, charakterizovat všechny hlavní skupiny organismů tvořících půdní biotu, poskytnout informace o moderní taxonomii prokaryot, jejich stavbě, regulace metabolismu, diskutovat o problematice ekologie mikroorganismů, jejich účasti v biogeochemických procesech, nastínit základy prům. mikrobiologie.
1. Systematizovat a prohloubit znalosti v oblasti půdní mikrobiologie.
2. Aktualizovat poznatky o racionálním využívání mikroorganismů za účelem zvýšení úrodnosti půdy, těžební účinnosti, doplňování energetických zdrojů a čištění životního prostředí od různých škodlivin.
3. Vytvořit v publiku jasné pochopení klíčové role mikroorganismů v globálních biochemických cyklech prvků v biosféře.
4. Systematizovat znalosti studentů o moderních výzkumných metodách v oblasti půdní mikrobiologie.
Teoretická výuka probíhá v řádně vybavených učebnách, které splňují materiálně technické, informační a metodické požadavky.
1. Historie vývoje a hlavní směry moderní půdní mikrobiologie.
Popisné období v dějinách mikrobiologie.
Fyziologická etapa ve vývoji mikrobiologie.
Studie Louis Pasteur a Robert Koch. Objev chemosyntézy S.N. Vinogradského. Role mikrobiálních společenstev v různých přírodních stanovištích. Vývoj půdní algologie a mykologie (E.A. Shtina, M.M. Gollerbakh, T.G. Mirchink). Mikrobiologická metoda výroby aminokyselin (N.A. Krasilnikov).
2. Základní výzkumné metody v půdní mikrobiologii.
Mikroskopie (světelná, fluorescenční, elektronová mikroskopie).
Analytické metody (fyziologické, biochemické, genetické, molekulárně biologické). Metody izolace čistých kultur a kultivace půdních mikroorganismů.
Volitelné způsoby pěstování. Živné půdy a podmínky pro růst mikroorganismů. Metody sterilizace.
3. Hlavní předměty studia půdní bioty.
Charakterizace hlavních skupin eukaryotických organismů zahrnujících půdní biotu – řasy, půdní živočichové, houby, lišejníky – a jejich role v přírodních stanovištích. Charakterizace specifických rysů ontogeneze jednotlivých skupin půdních organismů.
4. Morfologie mikroorganismů. Moderní klasifikace mikroorganismů.
Struktura a složení prokaryotické buňky. Velikost, tvar a seskupení buněk. Rozmnožování a vývoj prokaryot. Viry a fágy.
Základy moderní taxonomie mikroorganismů.
5. Biosyntetické procesy v mikroorganismech.
Energetické procesy v mikroorganismech. Obecné schéma katabolismu. Typy fermentace s kyselinou mléčnou, kyselinou máselnou a alkoholem. Anaerobní a aerobní dýchání.
6. Asimilace uhlíku.
Procesy fixace uhlíku. Tvorba metanu. Oxidace metanu. Rozklad složitých organických bezdusíkatých látek (celulóza, lignin, pektin, škrob aj.) mikroorganismy. Tvorba humusu. Využití světelné energie halobakteriemi.
7. Metabolismus dusíku.
Biologická fixace dusíku. Biochemie fixace dusíku. Mikroorganismy jsou schopny vázat dusík.
Význam procesu fixace dusíku. Bakteriální přípravky na bázi nodulových bakterií. Oxidace amoniaku a dusitanů. Denitrifikace a redukce dusičnanů.
8. Cyklus síry. Přeměny fosforu, železa, manganu a dalších prvků mikroorganismy.
Vznik sirovodíku při redukci síry.
Sulfátové dýchání. Magnetické bakterie. Heterotrofní bakterie oxidující železo. Černí kuřáci. Oxidace železitého železa. Mineralizace organofosforových sloučenin. Metabolismus hliníku.
9. Antagonistická aktivita a antibiotická rezistence mikroorganismů.
Sekundární metabolity mikroorganismů. Co jsou antibiotika? Evoluční význam, klasifikace a oblasti aplikace antibiotik. Antibiotická rezistence mikroorganismů a metody stanovení antibiotické aktivity mikroorganismů.
10. Působení fyzikálních a chemických faktorů na mikroorganismy.
Specifičnost půdy jako biotopu.
Vliv kyselosti prostředí (pH), teploty, hydrostatického tlaku, přítomnosti kyslíku, záření, aktivity vody na mikroorganismy. Adheze mikroorganismů a aktivita adherovaných buněk. Plynná fáze půd, vývoj mikroorganismů ve filmech a kapilárách.
11. Mikroorganismy jako předměty biotechnologie.
Praktická aplikace mikroorganismů. Využití mikroorganismů při výrobě potravin (kvas, pivo, víno, sýr, chléb atd.). Výroba jednotlivých chemických látek (hormony, antibiotika, stimulátory růstu rostlin).
Vyluhování kovů z rud. Bioremediace přírodních objektů kontaminovaných ropnými látkami. Negativní aktivita mikroorganismů ve vztahu k lidské činnosti (kažení potravin, mikrobiální koroze průmyslových objektů, mikrobiální kontaminace půdy,
voda, atmosféra, patogenita pro člověka, zvířata a rostliny).
12. Základní principy biologické indikace a diagnostiky půd. Interakce mezi organismy.
Algologická indikace půdy. Biologická indikace kontaminace půdy a samočištění půdy. Indikace lišejníků.
Mikroorganismy rhizosféry a rhizoplany.
Mykorhizní houby.