Контрольная работа по "Микробиологии"

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации.

ФГОУ  ВПО “Воронежский государственный аграрный университет

им. К.Д. Глинки” 
 

Технологический факультет

Кафедра биохимии и микробиологии 
 
 
 

Контрольная работа по

микробиологии

(для  студентов агрономических специальностей) 

Студента ______________________________________________________________

И.О. __________________________________________________________________

Форма обучения ________________________________________________________

Факультет _____________________________________________________________

Курс ________________ группа ___________________________________________

Специальность _________________________________________________________

Шифр зачетной книжки № _______________________________________________ 

Дата выполнения _______________________________________________________

Подпись _______________________________________________________________ 

Дата регистрации  в деканате ______________________________________________ 
 
 

Проверил(а) ____________________________________________________________ 

Оценка ________________________________________________________________ 

 

Подпись_______________________________________________________________

Дата __________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 

Воронеж

2010

Вопросы: 67, 34, 2, 98, 99, 100. 

2. Мир микроорганизмов  и его разнообразие. Роль микроорганизмов  в природе

и сельскохозяйственном производстве. 
 

Широкое распространение  микроорганизмов свидетельствует  об их огромной роли в природе. При их участии происходит разложение различных органических веществ в почвах и водоемах, они обусловливают круговорот веществ и энергии в природе; от их деятельности зависит плодородие почв, формирование каменного угля, нефти, многих других полезных ископаемых. Микроорганизмы участвуют в выветривании горных пород и прочих природных процессах.

Многие микроорганизмы используют в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Так, хлебопечение, изготовление кисломолочных продуктов, виноделие, получение витаминов, ферментов, пищевых и кормовых белков, органических кислот и многих веществ, применяемых в сельском хозяйстве, промышленности и медицине, основаны на деятельности разнообразных микроорганизмов. Особенно важно использование микроорганизмов в растениеводстве и животноводстве. От них зависит обогащение почвы азотом, борьба с вредителями сельскохозяйственных культур при помощи микробных препаратов, правильное приготовление и хранение кормов, создание кормового белка, антибиотиков и веществ микробного происхождения для кормления животных.

Микроорганизмы  оказывают положительное влияние  на процессы разложения веществ неприродного происхождения - ксенобиотиков, искусственно синтезированных, попадающих в почвы  и водоемы и загрязняющих их.

Наряду с полезными микроорганизмами существует большая группа так называемых болезнетворных, или патогенных, микроорганизмов, вызывающих разнообразные болезни сельскохозяйственных животных, растений, насекомых и человека. В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных болезней человека и животных, что сказывается на развитии экономики и производительных сил общества.

Последние научные  данные не только существенно расширили  представления о почвенных микроорганизмах  и процессах, вызываемых ими в  окружающей среде, но и позволили создать новые отрасли в промышленности и сельскохозяйственном производстве. Например, открыты антибиотики, выделяемые почвенными микроорганизмами, и показана возможность их использования для лечения человека, животных и растений, а также при хранении сельскохозяйственных продуктов. Обнаружена способность почвенных микроорганизмов образовывать биологически активные вещества: витамины, аминокислоты, стимуляторы роста растений - ростовые вещества и т.д. Найдены пути использования белка микроорганизмов для кормления сельскохозяйственных животных. Выделены микробные препараты, усиливающие поступление в почву азота из воздуха.

Открытие новых  методов получения наследственно  измененных форм полезных микроорганизмов  позволило шире применять микроорганизмы в сельскохозяйственном и промышленном производстве, а также в медицине. Особенно перспективно развитие генной, или генетической, инженерии. Ее достижения обеспечили развитие биотехнологии, появление высокопродуктивных микроорганизмов, синтезирующих белки, ферменты, витамины, антибиотики, ростовые вещества и другие, необходимые для животноводства и растениеводства продукты.

С микроорганизмами человечество соприкасалось всегда, тысячелетия даже не догадываясь  об этом. С незапамятных времен люди наблюдали брожение теста, готовили спиртные напитки, сквашивали молоко, делали сыры, переносили различные заболевания, в том числе эпидемические. Свидетельством последнего в библейских книгах служит указание о повальной болезни (вероятно, чуме) с рекомендациями сжигать трупы и делать омовения.

Однако до середины прошлого века даже никто не представлял, что разного рода бродильные процессы и заболевания могут быть следствием деятельности ничтожно малых существ. 
 

34.  Молочнокислое брожение. Химизм. Морфологические и физиологические особенности возбудителей (привести рисунок). Использование их для приготовления кисло-молочных продуктов. 

    Молочнокислые бактерии подразделяют на 2 группы —  гомоферментативные и гетероферментативные. Гомоферментативные бактерии (например, Lactobacillus delbrückii) расщепляют моносахариды с образованием двух молекул молочной кислоты в соответствии с суммарным уравнением:

    C6H12O6 = 2CH3CHOH·COOH.

    Гетероферментативные  бактерии (например, Bacterium lactis aerogenes) ведут  сбраживание с образованием молочной кислоты, уксусной кислоты, этилового спирта и CO2, а также образуют небольшое количество ароматических. веществ — диацетила, эфиров и т.д.

    Все молочнокислые бактерии факультативные анаэробы, ацидофилы. Большинство молочнокислых бактерий  мезофилы, т.е. оптимальная температура для их развития 300С. К термофилам  (Топт 35-400С) относятся следующие молочнокислые бактерии: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus bulgaricus.

    Молочнокислые бактерии очень требовательны к  питательной среде. Они нуждаются  в полном наборе аминокислот, витаминах  группы В, компонентах нуклеиновых  кислот (пуриновых и пиримидиновых  основаниях). Естественным местообитанием молочнокислых бактерий являются поверхность растений, желудочно-кишечный тракт, молоко и молочные продукты, места разложения растительных остатков, навоз и др. 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

67. Структура микробного ценоза почв 

    В составе микрофлоры почвы принято  выделять так называемые физиологические  группы микроорганизмов, которые участвуют  в различных процессах и на разных этапах постепенного разложения органических веществ.

    Бактерии-аммонификаторы, являющиеся гнилостными микроорганизмами, вызывают гниение остатков растений, трупов животных, разложение мочевины. В процессе гниения участвуют  аэробные бактерии-B. Subtilis, B. Mesentericus, бактерии рода Proteus, грибы рода Aspergillus, Mucor и др.

    Нитрифицирующие бактерии, которые обладают автотрофными свойствами и исключительной специфичностью. При их деятельности азотистая кислота  окисляется до азотной и превращается в нитраты.

    Азотфиксирующие бактерии, которые обладают исключительной способностью усваивать из воздуха  атмосферный азот и в процессе жизнедеятельности образуют из молекулярного  азота белки и другие органические соединения азота, которые используются растениями.

    Бактерии, расщепляющие клетчатку, вызывающие различные  виды брожений, наблюдаемые при разложении микробами органических соединений углерода (молочно-кислое, спиртовое, масляно0кислое, уксусное, пропионовое).

    Бактерии, участвующие в круговороте серы, железа, фосфора и других элементов- серобактерии, железобактерии, разнообразные виды которых осуществляют окисление и восстановление этих соединений в природе.

    С выделениями человека и животных, с различными хозяйственно-бытовыми и промышленными отходами в почву поступает большое количество разнообразных микроорганизмов. Преобладающе флорой являются анаэробы до 96% всех видов: бифидобактерии, лактобактерии, пептококки, бактероиды; в меньшем количестве встречаются эшерихии, энтерококки, протей, клостридии и другие микроорганизмы.

    Попадая в почву, представители нормальной микрофлоры тела человека и животных, а также и патогенные микроорганизмы, как правило, длительно не выживают и рано или поздно погибают. Одноко многие представители нормальной флоры человека вступают в биоценоз почвы, участвуют в ее биохимических процессах, а отдельные виды бактерий остаются постоянными обитателями почвы. На сроки выживания патогенных бактерий в почве оказывают влияние многие факторы: состав и тип почвы, температура, влажность, воздействие атмосферных осадков.

    К первой группе патогенных микроорганизмов. Постоянно обитающих в почве, относится небольшое количество микроорганизмов. Среди особое внимание заслуживают клостридии ботулизма, которые попадают в почву с испражнениями человека и животных, образуя споры, остаются в ней неопределенно долго.

    Вторая  группа включает спорообразующие патогенные микроорганизмы (бациллы сибирской  язвы, клостридии столбняка, газовой  гангрены), которые попадают в почву  с фекалиями человека и животных, а также с трупами погибших животных. Почва для них является вторичным резервуаром, поскольку при благоприятных условиях клостридии могут размножаться и сохраняться в виде спор длительное время.

    В третью группу включены  патогенные микроорганизмы, попадающие в почву с выделениями человека и животных и сохраняющиеся в течение нескольких недель и месяцев. Все эти микроорганизмы- сальмонеллы, шигеллы, вибрионы, бруцеллы, лептоспиры и др. не образуют спор и поэтому быстро гибнут в результате воздействия различных физических и биологических факторов. Особенное влияние на выживание патогенных микроорганизмов оказывают антагонистические свойства представителей микрофлоры почвы. Именно на этом свойстве микрофлоры основаны работы, направленные на повышение антибиотических свойств почвы. Простое озеленение травами территорий населенных мест, способствующее размножению бактерий-актиномицетов, улучшает антибактериальные свойства и повышает активность самоочищения почвы.

    Таким образом, естественные процессы, протекающие в почве под влиянием ее микрофлоры, обусловливают самоочищение почвы от попавших в нее микроорганизмов, обезвреживание и уничтожение нечистот. При правильном управлении этими процессами опасность передачи инфекционных болезней через почву может быть сведена к минимуму.

    Основная  масса патогенной микрофлоры в почве  постепенно отмирает, однако длительность переживания патогенной микрофлоры зависит от следующих факторов:

    * свойств  микроба;

    * типа  почв;

    * температуры  и влажности почв;

    * микробов биоцинеозов;

    * бактериофагов;

    * антагонистов-сапрофитов;

    * микроорганизмов,  продуцирующих антибиотики; от  токсикоза почв.

    В почвах периодически появляются токсические  вещества, их природа не совсем изучена, но предполагается, что это метаболиты некоторых микроорганизмов. Токсические вещества почвы губительно действуют на микроорганизмы почвы, в том числе и на полезную микрофлору.