1 Программа составлена на основании федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 06.06.01 Биологические науки (подготовка кадров высшей квалификации), утвержденного приказом Минобрнауки РФ от 30.07.14 г. №871; паспорта специальности 03.02.03 «Микробиология» и учебным планом ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им.П.А.Столыпина». 2 РАЗДЕЛ I. ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ 1.1. Систематика микроорганизмов. Положение микроорганизмов в природе. Прокариоты и эукариоты. Понятие о систематике и классификации микроорганизмов. Понятие о культуре, клоне, штамме микроорганизмов Основные принципы классификации микроорганизмов Принципы современной классификации бактерий по Берджи. 1. 2. Морфология и строение микроорганизмов Прокариоты (бактерии). Строение бактериальной клетки. Особенности морфологии и структуры спирохет, актиномицетов, микоплазм, риккетсий, хламидий. Эукариоты (грибы). Строение плесневых (нитевидных) грибов родов: Мукор, Аспергиллус, Фузариум, Пенициллиум и дрожжевидных рода Кандида микроскопических грибов. Понятие о высших и низших грибах, совершенных и несовершенных. Принципы классификации микроскопических грибов. Вирусы бактерий. Природа, свойства, особенности строения бактериофагов. 1.3. Физиология микроорганизмов Роль обмена веществ в биосинтезе и росте микроорганизмов. Химический состав прокариотной клетки. Ферменты микроорганизмов, их классификация по специфичной активности. Рост и размножение микроорганизмов. Бесполое и половое размножение микробов. Питательные среды для культивирования микроорганизмов и требования к ним, классификация питательных сред. Понятие о культуральных, ферментативных свойствах микробов и др. 1.4. Наследственность и изменчивость микроорганизмов Понятие о наследственности и изменчивости. Материальные основы наследственности. Понятия о геноме, генотипе и фенотипе. Природа 3 изменчивости микробов. Спонтанные и индуцированные мутации у бактерий. 1.5. Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы Влияние физических факторов. Действие на микроорганизмы высоких и низких температур. Принципы консервирования микробов холодом. Влияние высушивания на микроорганизмы. Лиофилизация. Действие химических веществ. Влияние на микробы кислот, щелочей, галоидных препаратов, солей тяжелых металлов, дезинфектантов, поверхностно-активных веществ. 1.6. Распространение микроорганизмов в природе Экология микроорганизмов. Микрофлора почвы. Состав микрофлоры почвы различных типов. Роль микрофлоры в почвообразовательных процессах. Микрофлора воды. Микробные экосистемы различных водных источников (озера, реки). Микрофлора воздуха. Источники контаминации воздуха микроорганизмами. Факторы, влияющие на выживаемость микробов в воздухе. Количественный и качественный состав микрофлоры в зависимости от сезона года и удаления от поверхности почвы. РАЗДЕЛ II. ОСНОВЫ УЧЕНИЯ ОБ ИНФЕКЦИИ Типы взаимоотношений макро- и микроорганизмов. Определение понятия “инфекция — инфекционный процесс”. Стадии инфекции. Виды инфекции: экзогенные, эндогенные, Микробоносительство. септикопиемии. смешанные, Понятие Инфекционная о суперинфекция сепсисе, болезнь. и реинфекция. бактериемии, Понятие о токсемии, патогенности и вирулентности микробов. Единицы измерения вирулентности. РАЗДЕЛ III. ИММУНОЛОГИЯ Иммунология как наука. Задачи иммунологии. Определение понятия иммунитет. Иммунная система и ее функции. Центральные и 4 периферические органы иммунной системы. ФУНКЦИЯ Т- и В-лимфоцитов. Антигены. Понятие “антиген”. Антигены бактериальной клетки: поверхностные, соматические, Антигенная специфичность: Понятие “антитела”. жгутиковые. Антигенные детерминанты. видовая, групповая, типовая и др. Антитела. Природа и функция антител. Структура иммуноглобулинов различных классов. Аллергия. Понятие “аллергия”, типы аллергии. Гиперчувствительность немедленного и замедленного типов. Характеристика аллергенов. Виды иммунитета. Приобретенный иммунитет: постинфекционный, поствакцинальный, активный и пассивный, колостральный, антитоксический, стерильный и нестерильный, местный иммунитет. Понятие о естественной резистентности макроорганизма. РАЗДЕЛ IV. ЧАСТНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ 4.1. Возбудители бактериальных инфекции 4.1.1. Грамположительные кокки Общая характеристика основных таксономических групп. Распространение. Роль в патологии животных и человека. Стафилококки. История открытия. Характеристика морфологических, тинкториальных, культуральных и ферментативных свойств основных видов рода стафилококков. Факторы патогенности. Методы их выявления. Антигенная структура. Устойчивость. Бактериологическая диагностика. Особенности иммунитета. Биопрепараты для специфической профилактики стафилококкозов. Стрептококки. История открытия. Значение в патологии животных и человека. Общая характеристика биологических свойств. Токсины и факторы патогенности. Антигенная структура. Классификация патогенных стрептококков. Иммунные свойства и постинфекционный иммунитет. Возбудитель мыта. Морфология, тинкториальные, культурально- ферментативные и патогенные свойства. Патологический материал и бактериологическая диагностика мыта. Дифференциация возбудителя мыта 5 от других видов стрептококков. Формирование иммунитета. Биопрепараты. Возбудитель мастита. История открытия. Морфология, тинкториальные, культурально-ферментативные свойства, патогенность. Бактериологическая диагностика маститов стрептококковой этиологии. Особенности иммунитета. Применяемые биопрепараты. 4.1.2. Грамположительные палочки, не образующие споры Возбудитель листериоза. История открытия, распространение в природе и значение в патологии человека и животных. Основные биологические свойства. Устойчивость листерий к низкой температуре и другим физикохимическим факторам. Отбор патологического материала. Лабораторная диагностика листериоза. Иммунитет. Биопрепараты (принцип изготовления и контроля). 4.1.3. Патогенные микобактерии Общая характеристика семейства микобактерии. Возбудитель актиномикоза. История открытия. Характеристика биологических свойств возбудителя. Особенность морфологии возбудителя в культуре и патологическом материале. Тинкториальные, культурально-ферментативные свойства. Устойчивость. Патогенность. Антигенная структура. Отбор материала для исследования. Методы лабораторной диагностики. Иммунитет. Биопрепараты. 4.1.4. Грамположительные, спорообразующие палочки Возбудитель сибирской язвы. Распространение. Устойчивость в условиях внешней среды. Роль в патологии человека и животных. Особенности морфологии микроорганизма. Тинкториальные свойства; культуральные особенности, свойства. ферментативная Отбор активность, патологического токсигенность, материала. Методы антигенные лабораторной диагностики. 6 4.1.5. Патогенные анаэробы. Клостридии — возбудители анаэробных инфекций. История открытия. Общая характеристика биологических свойств. Значение в патологии человека и животных. Устойчивость во внешней среде. Отбор патологического материала и лабораторная диагностика эмфизематозного карбункула, злокачественного отека, столбняка, ботулизма, брадзота, анаэробной дизентерии ягнят, энтеротоксемии овец. Применение реакции нейтрализации для выявления и определения типовой принадлежности токсинов патогенных клостридий. 4.1.6. Грамотрицательные палочки, не образующие споры Семейство энтеробактерий. Общая характеристика. Классификация. Роль в патологии человека и сельскохозяйственных животных. Возбудитель колибактериоза, (морфология, сальмонеллеза. тинкториальные, Основные биологические свойства культурально-ферментативные свойства, антигенная структура. Факторы патогенности (капсульпые, адгезивные антигены), методы их выявления. Отбор материала и бактериологическая диагностика колибактериоза. Схема бактериологического исследования. Серологическая идентификация возбудителя колибактериоза. Особенности иммунитета при колиинфекции. Биопрепараты. Возбудитель пастереллеза. Пастереллоносительство и значение этого явления в патологии животных. Морфологические, тинкториальные и другие биологические свойства возбудителя. Устойчивость пастерелл к физикохимическим факторам. Лабораторная диагностика пастереллеза. Возбудитель бруцеллеза. История открытия. Роль в патологии человека и животных. Устойчивость к физико-химическим факторам. Морфология, тинкториальные свойства, особенности культивирования и ферментативных свойств различных видов бруцелл. Патогенность. Антигенная структура. Отбор материала для исследования. Методы лабораторной диагностики. Схема бактериологического исследования. 7 Патогенные псевдомонасы. Распространение. Общая рода псевдомонас. Возбудители сапа, цессов. Роль в патологии характеристика видов мелиоидоза и нагноительных про - человека. Морфология, тинкториальные, культуральные и ферментативные свойства. Устойчивость. Патогенные свойства. Антигенная структура. Отбор патматериала. Бактериологическая и серологическая диагностика. 4.1.7. Извитые бактерии Возбудители кампилобактериоза. Особенности морфологии и биологические свойства. Восприимчивость сельскохозяйственных и лабораторных животных. Устойчивость кампилобактерий. Лабораторная диагностика. Возбудители лептоспироза. Значение в патологии человека и животных. Особенности морфологии, культуральные и патогенные свойства. Лабораторная диагностика. Дифференциация лептоспир. Иммунитет при лептоспирозе. Биопрепараты. 4.1.8. Патогенные микоплазмы История открытия. Распространение в природе, значение в патологии человека и животных. Классификация микоплазм. Особенности морфологии, культуральные и антигенные свойства, спектр патогенности отдельных видов микоплазм. Устойчивость. Особенности лабораторной диагностики при исследовании на микоплазмоз. 4.1.9. Патогенные риккетсии и хламидии Значение в патологии человека и животных. Основные виды риккетсии и хламидии. Биологические особенности риккетсии и хламидии. Спектр патогенности и устойчивость. Лабораторная диагностика риккетсиоза и хламидиозов. 8 4.2. Возбудители болезней, вызываемых микроскопическими грибами 4.2.1. Возбудители плесневых микозов: мукор, пепициллы, аспергиллы и др. Распространение в природе, значение в патологии сельскохозяйственных животных и человека и биологические свойства возбудителей. Фак торы патогенности, устойчивость. Отбор материала для исследования. Лабораторная диагностика плесневых микозов. 4.2.2. Возбудители микотоксикозов Распространение микотоксинов в природе. (афлатоксины, Характеристика охратоксипы, наиболее известных пеницилловая кислота, трихотецепы, рубратоксины, зеараленон и др.) и грибов-продуцентов. Отбор материала для исследования. Лабораторная диагностика микотоксикозов. Вопросы для подготовки к вступительному экзамену 1. Предмет и задачи микробиологии. Краткий исторический очерк развития микробиологии. Роль отечественных ученых в развитии микробиологии. 2. Фотосинтез. Фототрофные прокариотные и эукариотные микроорганизмы. 3. Микробиологическая лаборатория: помещение, оборудование рабочего места. Правила работы в микробиологической лаборатории. 4. Главные направления развития современной микробиологии. Основные методы микробиологических исследований. 5. Биосинтетические процессы. 6. Общие требования к организации работ с патогенными для человека микроорганизмами. 7. Систематика микроорганизмов. Принципы классификации прокариотных и эукариотных микроорганизмов. Правила номенклатуры и идентификации 8. Регуляция метаболизма. Биохимические основы и уровни регуляции метаболизма. 9 9. Мытьё и обработка лабораторной посуды. Понятие о дезинфекции и стерилизации. 10 Прокариоты: характеристика отдельных групп эубактерий (бактерий) и архебактерий (архей). 11 Ферменты микроорганизмов и их классификация. 12. Устройство микроскопа, правила работы с ним. Особенности разных видов микроскопии. 13. Эукариоты: краткая характеристика грибов, водорослей, простейших. 14. Понятие о наследственности и изменчивости микроорганизмов. Понятие о генотипе и фенотипе. 15. Приготовление препаратов живых, фиксированных препаратов микроорганизмов знакомство с их морфологией. 16. Строение бактериальной клетки. Строение, химический состав и функции отдельных компонентов клетки. 17. Фенотипические проявления изменчивости. 18. Приготовление мазков для микроскопии и принципы их окраски. Простые методы окраски мазков. 19. Морфологическая дифференцировка и уровни клеточной организации прокариот. 20. Генотипическая изменчивость. Спонтанные и индуцированные мутации. 21. Сложные методы окраски. Окраска по Граму. Сущность окраски и ее модификации. 22. Особенности эукариот. Морфология дрожжей, мицеллиальных грибов, микроформ водорослей, простейших. 23. Хромосомные и внехромосомные микробиологические детерминанты. 24. Окраска кислотоустойчивых микробов. 25. Вирусы бактерий. Природа, свойства, особенности строения. 26. Рекомбинационная изменчивость у бактерий. 27. Капсулы и методы их окраски. 28. Рост отдельных микроорганизмов и популяций (культур). 10 29. Направленная изменчивость микроорганизмов. Принципы генной инженерии и ее практическое применение. 30. Споры и спорообразование. Окраска спор. 31. Основные параметры роста культур. Кривая роста, особенности отдельных фаз. 32. Микроорганизмы и эволюционный процесс. Гипотезы о происхождении жизни и свойствах первичных организмов. 33. Основные типы сред, используемые для культивирования микроорганизмов (по составу и физическому состоянию). 34. Действие физических факторов на микроорганизмы. 35. Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов. Распространение микроорганизмов в почве, водоемах, воздухе. 36. Приготовление питательных сред. Мясная вода. Перевар Хоттингера, МПБ, МПА. 37. Действие физических факторов на микроорганизмы. 38. Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов. Распространение микроорганизмов в почве, водоемах, воздухе. 39. Приготовление питательных сред. Мясная вода. Перевар Хоттингера, МПБ, МПА. 40. Действие химических факторов на микроорганизмы. 41. Участие микроорганизмов в циклах углерода, азота, серы и других элементов в природе. 42. Методы стерилизации питательных сред. 43. Действие биологических факторов на микроорганизмы. 44. Роль микроорганизмов в почвообразовательных процессах, в месторождениях полезных ископаемых. 45. Техника посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды. 46. Потребность микроорганизмов в питательных веществах. Источники углерода и азота. 11 47. Значение микроорганизмов в первичной продукции водоемов и минерализации органических веществ. 48. Получение накопительных, чистых культур микроорганизмов. Методы получения и значение. 49. Понятие о фото-, хемо-, лито-, и органотрофах. 50. Роль микроорганизмов в переработке отходов и детоксикации ядовитых веществ. 51. Методы изучения культуральных свойств микроорганизмов. 52. Общие понятия об энергетических процессах микроорганизмов. 53. Взаимоотношения микроорганизмов и макроорганизмов. Патогенные микроорганизмы. 54. Методы, изучающие сахаролитические свойства микроорганизмов. 55. Поглощение разных веществ клетками. Диффузия и транспорт. Эндо- и экзоцитоз у эукариот. 56. Типы симбиоза: экзо- и эндосимбиоз; мутуализм и паразитизм. Факультативные и облигатные симбионты. 57. Особенности микробного роста на жидких питательных средах. 58. Энергетический обмен в микробной клетке. 59. Использование микроорганизмов для получения пищевых продуктов, химических реактивов и лекарственных препаратов. 60. Протеолитические свойства микроорганизмов. 61. Аэробный и анаэробный типы дыхания. 62. Биопрепараты. Биотехнологические основы производства и контроля. 63. Тесты по изучению окислительно-восстановительных свойств. 64. Брожение как одна из форм анаэробного метаболизма. 65. Применение микроорганизмов в сельском хозяйстве, при выщелачивании металлов из руд, очистке стоков и получении топлива. 66. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам. 12 Основная литература. 1. Микробиология с вирусологией и иммунологией. / С.А. Павлович Гриф МО Республики Беларусь. - 2013 г – 799 с. 2. Пиневич, А.В., Вирусология: учебник /А.В.Пиневич. СПб.: Санкт- Петербургский университет. - 2012. - 432 с. 3. Нетрусов, А.И. Микробиология / А.И. Нетрусов, И.Б. Котова. -М.: Издательский центр "Академия", 2012.-384 c. 4. Бактериофаги микроорганизмов значимых для животных, растений и человека. Научное издание / Д.А. Васильев [и др.]; под. ред. Васильева Д.А., Золотухина С.Н. – Ульяновск, НИИЦМиБ, 2013. – 316 с. 5. Васильев, Д.А. Листериозные бактериофаги. Научное издание / Д.А. Васильев, Е.Н. Ковалева, С.Н. Золотухин. – Ульяновск: НИИЦМиБ, 2013 – 66 с. 6. Госманов, Г.Р., Ветеринарная вирусология / Р. Г. Госманов, Н. М. Колычев, В. И. Плешакова. - 3-е изд., перераб. и доп. - СПб. : Лань. - 2010. 480 с. 7. Колычев, Н.М. Ветеринарная микробиология и микология/ Н.М.Колычев, Р.Г.Госманов: Учебник, - СПб.: Лань, 2014.- 624с. 8. Кисленко,В.Н. Ветеринарная микробиология и иммунология:/ В.Н Кисленко., Н.М.Колычев, Р.Г. Госманов Учебник, - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012.- 752с. 9. Пульчеровская, Л.П. УМК Часть 1. Курс лекций по дисциплине «Сельскохозяйственная микробиология»/ Пульчеровская Л.П.. Васильев Д.А., Золотухин С.Н., Ковалева Е.Н. : Изд-во ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА». 2011. – 172с. 10. Пульчеровская, Л.П. УМК Часть 2. Методические указания к лабораторно-практическим занятиям по дисциплине «Сельскохозяйственная микробиология»/ Пульчеровская Л.П.. Васильев Д.А., Золотухин С.Н., Ковалева Е.Н. : Изд-во ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА». 2011. – 45с. 13 Дополнительная литература 12. Никитина Е.В. Микробиология: Учебник/ Е.В.Никитина, С.Н.Киямова, О.А.Решетник. – СПб.:ГИОРД, 2009.- 368с. 13. Золотухин, С.Н. Методические рекомендации по ускоренной индикации и идентификации энтеробактерий вида Morganelllla morganii в патологическом материале, кормах, пищевом сырье и объектах внешней среды с применением специфических бактериофагов./С.Н. Золотухин, А.Ю. Кузнецов, Д.А. Васильев, Л.С. Каврук– М.: Всероссийский НИИ веет. Санитарии гигиены и экологии. - 2005. – 18 с. 14. Молофеева, Н.И.Методические рекомендации по ускоренной индикации и идентификации энтеробактерий вида E.coli О157:Н7 в патологическом материале, кормах, пищевом сырье и объектах внешней среды с применением специфических бактериофагов. /Н.И.Молофеева, С.Н. Золотухин, Д.А. Васильев, Л.С. Каврук– М.: Всероссийский НИИ веет. Санитарии гигиены и экологии. - 2005. – 16с. 15. Пульчеровская, Л.П. Методические рекомендации по ускоренной индикации и идентификации энтеробактерий вида Citrobacter в патологическом материале, кормах, пищевом сырье и объектах внешней среды с применением специфических бактериофагов./ Л.П.Пульчеровская, С.Н. Золотухин, Д.А. Васильев, Л.С. Каврук – М.: Всероссийский НИИ веет. Санитарии гигиены и экологии. - 2005. – 16с. 16. Госманов, Г.Р., Практикум по ветеринарной микробиологии и иммунологии: учеб.пособие/ Р.Г.Госманов, Н.М.Колычев, А.А.Барсков. – 2-е изд., перераб. и доп. – Омск: Издательский дом «ЛЕО», 2008 .-312с. 17. Гусев, М.В.,Микробиология/ М.В.Гусев, Л.А.Минеева. – 8-е изд., стер. – М.: Академия, 2008. – 464 с. 18. Воробьев, А.А. Медицинская и санитарная микробиология / А.А.Воробьев, Ю.С.Кривошеин, В.П.Широбоков. – 3-е изд., стер. – М.: Изд. центр «Академия», 2008. – 484 с. 14 19. Нетрусов, А.И. Микробиология : / А.И. Нетрусов, И.Б. Котова.-М.: Издательский центр "Академия", 2012.-384c. 20. Ленгелера, Й. Современная микробиология. Прокариоты: В 2-х томах. Т.1 Пер.с англ./ Под ред. Й.Ленгелера, Г.Древса, Г.Шлегеля. – М. Мир. -2009. - 496с. 21. Нетрусов А.И. Практикум по микробиологии. / А.И.Нетрусов, М.А.Егорова, Л.М.Захарчук и др.; Под ред. А.И.Нетрусова. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 608с. 22. Колычев, Н.М.«Ветеринарная микробиология и иммунология» Москва «Колос» 2003 г. - 432с. 23. Костенко, Т.С. и др. Практикум по ветеринарной микробиологии. М. Колос, 2001. – 344с. 24. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология / Под ред. А.А.Воробьева. – 2-е изд., испр. и доп.- М.: ООО «Медицинское информационное агенство». - 2008. – 704с. 25. Воробъев, А.А. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Учебник для студентов медицинских вузов/ Под ред. А.А.Воробьева. – 2-е изд., испр. и доп.- М.: ООО «Медицинское информационное агенство». - 2008. – 704с. Электронные ресурсы: 1. Госманов, Рауис Госманович. Ветеринарная вирусология / Р. Г. Госманов, Н. М. Колычев, В. И. Плешакова. - 3-е изд., перераб. и доп. - СПб. : Лань, 2010. - 480 с. 2. Барышников, Петр Иванович. Ветеринарная вирусология : / П. И. Барышников. - 2-е изд., перераб. и доп. - Барнаул : АГАУ, 2009. - 197 с 3. Кудачева, Наталья Александровна. Общая ветеринарная вирусология : учебное пособие / Н. А. Кудачева. - Самара : ФГОУ ВПО Самарская ГСХА, 2010. - 302 с 15 16 Приложение 1. Примерные темы рефератов к вступительному экзамену Направление подготовки: 06.06.01 – Биологические науки Профиль: 03.02.03 – Микробиология 1. Морфология и ультраструктура прокариотов (бактерий). 2. Морфология микроскопических грибов (прокариотов). 3. Влияние физических и химических факторов внешней среды на микроорганизмы. 4. Влияние биологических факторов внешней среды на микроорганизмы. 5. Фенотипическая и генотипическая изменчивость микроорганизмов. 6. Серологические методы исследования и их практическое применение. 7. Метод флуоресцирующих антител (МФА) 8. Метод иммуноферментного анализа (ИФА). 9. Полимерная ценная реакция (ПЦР) и ее практическое значение для диагностики бактериальных инфекций. 10. Диагностические и лечебно-профилактические биопрепараты. 11. Иммунная система и ее функции. 12. Антитела. 13. Иммунологическая память. 14. Аллергии: виды и механизмы развития. 15. Учение об инфекции. 16. Средства специфической профилактики, терапии и диагностики инфекционных болезней. 17. Пробиотики 18. Пребиотики 19. Влияние синбиотиков на организм человека. 20. Критерии выбора пробиотических культур по основным физиологически важным и технологическим свойствам. 21. Симбиотические композиции на основе растительных, зерновых компонентов и плодов. 22. Сублимационная сушка, как способ консервирования синбиотических компазиций. 23. Направления применения синбиотиков. 24. Комбинированный мясной продукт с синбиотической композицией из смеси зерновых и овощных компонентов. 25. Растительные компоненты с пробиотическими культурами сублимационной сушки. 26. Антагонистическая активность лактобактерий и бифидобактерий. 27. Антагонистическая активность микроорганизмов. 28. Пробиотические и технологические свойства штаммов молочнокислых бактерий и бифидобактерий. 29. Пробиотики в хлебоперной промышленности. 30. Производство кисломолочных продуктов. 17 31. Пробиотики в диетическом питании 32. Исторический аспект изучения микроорганизма по теме диссертационных исследований с указанием актуальности, научной новизны и практической значимости выбранной научноисследовательской работы. 18