„Bodenmikrobiologie“ – Kurs 25.000 Rubel. von der MSU, Ausbildung 4 Wochen. (1 Monat), Datum: 2. Dezember 2023.
Verschiedenes / / December 05, 2023
Ausländische Studierende mit den Schwerpunkten Bodenmikrobiologie, Agrarchemie, Bodenkunde, Ökologie.
Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, den Studierenden systematische Informationen über die grundlegenden und angewandten Aspekte des Bodens zu vermitteln Mikrobiologie, Charakterisierung aller Hauptgruppen von Organismen, aus denen sich die Bodenbiota zusammensetzt, Bereitstellung von Informationen über die moderne Taxonomie der Prokaryoten, ihre Struktur, Regulierung des Stoffwechsels, Diskussion der Fragen der Ökologie von Mikroorganismen, ihrer Beteiligung an biogeochemischen Prozessen, Darstellung der Grundlagen der Industrie Mikrobiologie.
1. Systematisierung und Vertiefung des Wissens auf dem Gebiet der Bodenmikrobiologie.
2. Aktualisierung des Wissens über den rationellen Einsatz von Mikroorganismen zur Steigerung der Bodenfruchtbarkeit, der Abbaueffizienz, der Wiederauffüllung von Energieressourcen und der Reinigung der Umwelt von verschiedenen Schadstoffen.
3. Im Publikum ein klares Verständnis für die Schlüsselrolle von Mikroorganismen in den globalen biochemischen Kreisläufen von Elementen in der Biosphäre zu entwickeln.
4. Systematisierung des Wissens der Studierenden über moderne Forschungsmethoden im Bereich der Bodenmikrobiologie.
Der theoretische Unterricht erfolgt in entsprechend ausgestatteten Unterrichtsräumen, die den materiellen, technischen, informativen und methodischen Anforderungen entsprechen.
1. Entwicklungsgeschichte und Hauptrichtungen der modernen Bodenmikrobiologie.
Beschreibender Zeitraum in der Geschichte der Mikrobiologie.
Physiologisches Stadium in der Entwicklung der Mikrobiologie.
Studien von Louis Pasteur und Robert Koch. Entdeckung der Chemosynthese durch S.N. Winogradski. Rolle mikrobieller Gemeinschaften in verschiedenen natürlichen Lebensräumen. Entwicklung der Bodenalgologie und Mykologie (E.A. Shtina, M.M. Gollerbakh, T.G. Mirchink). Mikrobiologische Methode zur Herstellung von Aminosäuren (N.A. Krasilnikov).
2. Grundlegende Forschungsmethoden in der Bodenmikrobiologie.
Mikroskopie (Licht-, Fluoreszenz-, Elektronenmikroskopie).
Analytische Methoden (physiologisch, biochemisch, genetisch, molekularbiologisch). Methoden zur Isolierung reiner Kulturen und Kultivierung von Bodenmikroorganismen.
Wahlweise Anbaumethoden. Nährmedien und Bedingungen für das Wachstum von Mikroorganismen. Sterilisationsmethoden.
3. Hauptobjekte der Untersuchung der Bodenbiota.
Charakterisierung der Hauptgruppen eukaryotischer Organismen, die die Bodenbiota umfassen – Algen, Bodentiere, Pilze, Flechten – und ihre Rolle in natürlichen Lebensräumen. Charakterisierung spezifischer Merkmale der Ontogenese einzelner Gruppen von Bodenorganismen.
4. Morphologie von Mikroorganismen. Moderne Klassifizierung von Mikroorganismen.
Struktur und Zusammensetzung der prokaryotischen Zelle. Größe, Form und Gruppierung der Zellen. Fortpflanzung und Entwicklung von Prokaryoten. Viren und Phagen.
Grundlagen der modernen Taxonomie von Mikroorganismen.
5. Biosynthetische Prozesse in Mikroorganismen.
Energieprozesse in Mikroorganismen. Allgemeines Schema des Katabolismus. Milchsäure-, Buttersäure- und Alkoholfermentationsarten. Anaerobe und aerobe Atmung.
6. Kohlenstoffassimilation.
Kohlenstofffixierungsprozesse. Methanbildung. Methanoxidation. Abbau komplexer organischer stickstofffreier Stoffe (Cellulose, Lignin, Pektin, Stärke etc.) durch Mikroorganismen. Bildung von Humus. Nutzung von Lichtenergie durch Halobakterien.
7. Stickstoffstoffwechsel.
Biologische Fixierung von Stickstoff. Biochemie der Stickstofffixierung. Mikroorganismen sind zur Stickstofffixierung fähig.
Bedeutung des Stickstofffixierungsprozesses. Bakterienpräparate auf Basis von Knötchenbakterien. Oxidation von Ammoniak und Nitriten. Denitrifikation und Reduzierung von Nitraten.
8. Schwefelkreislauf. Umwandlungen von Phosphor, Eisen, Mangan und anderen Elementen durch Mikroorganismen.
Bildung von Schwefelwasserstoff bei der Schwefelreduktion.
Sulfatatmung. Magnetische Bakterien. Heterotrophe eisenoxidierende Bakterien. Schwarze Raucher. Oxidation von Eiseneisen. Mineralisierung von Organophosphorverbindungen. Aluminiumstoffwechsel.
9. Antagonistische Aktivität und Antibiotikaresistenz von Mikroorganismen.
Sekundärmetabolite von Mikroorganismen. Was sind Antibiotika? Evolutionäre Bedeutung, Einteilung und Anwendungsgebiete von Antibiotika. Antibiotikaresistenz von Mikroorganismen und Methoden zur Bestimmung der Antibiotikaaktivität von Mikroorganismen.
10. Wirkung physikalischer und chemischer Faktoren auf Mikroorganismen.
Besonderheit des Bodens als Lebensraum.
Auswirkungen des Säuregehalts des Mediums (pH), der Temperatur, des hydrostatischen Drucks, der Anwesenheit von Sauerstoff, der Strahlung und der Wasseraktivität auf Mikroorganismen. Adhäsion von Mikroorganismen und Aktivität adhärenter Zellen. Gasphase von Böden, Entwicklung von Mikroorganismen in Filmen und Kapillaren.
11. Mikroorganismen als Objekte der Biotechnologie.
Praktische Anwendung von Mikroorganismen. Verwendung von Mikroorganismen in der Lebensmittelproduktion (Kwas, Bier, Wein, Käse, Brot usw.). Herstellung einzelner chemischer Substanzen (Hormone, Antibiotika, Pflanzenwachstumsstimulanzien).
Auslaugen von Metallen aus Erzen. Biologische Sanierung von mit Öl kontaminierten Naturobjekten. Negative Aktivität von Mikroorganismen im Zusammenhang mit menschlichen Aktivitäten (Lebensmittelverderb, mikrobielle Korrosion von Industrieanlagen, mikrobielle Kontamination des Bodens,
Wasser, Atmosphäre, Pathogenität für Menschen, Tiere und Pflanzen).
12. Grundprinzipien der biologischen Indikation und Diagnostik von Böden. Wechselwirkungen zwischen Organismen.
Bodenalgologische Indikation. Biologischer Hinweis auf Bodenverunreinigung und Bodenselbstreinigung. Hinweis auf Flechten.
Mikroorganismen der Rhizosphäre und Rhizoplane.
Mykorrhiza-Pilze.