Многообразие микроорганизмов.

Межфакультетский учебный курс
биологического факультета
«Невидимые обитатели биосферы» - 2014
Лекция 1.
Многообразие
микроорганизмов.
Бактерии, Археи и Эукарии
Нетрусов
Александр Иванович
• Заведующий кафедрой микробиологии
биологического факультета МГУ,
профессор, доктор биологических наук
Структура курса:
• Лекция 1. Разнообразие микроорганизмов
• Лекция 2. Разнообразие микробных местообитаний,
экофизиология микробов, пластичность обмена
• Лекция 3. Экология микроорганизмов
• Лекция 4. История микробиологии
• Лекция 5. Микробная жизнь без кислорода
• Лекция 6. Симбиозы с участием микроорганизмов
• Лекция 7. Микробная биодеградация
• Лекция 8. Микробная биотехнология: пробиотики и
энергия
• Лекция 9. Основы медицинской микробиологии
• Лекция 10. Инфекционные заболевания
План лекции 1
1.
2.
3.
4.
5.
Разнообразие микроорганизмов
Археи и Бактерии – две ветви прокариот
Три филогенетических ветви жизни
Типы метаболизма
Уникальные местообитания –
экстремофилы
6. Уникальные процессы – фиксация СО2, N2,
анаэробные дыхания
Разнообразие
микроорганизмов
Микроорганизмы:
бактерии, археи и эукарии (водоросли, грибы и
простейшие)
Прокариоты: бактерии, археи
Эукариоты: водоросли, грибы и простейшие
Три домена живого
Универсальное филогенетическое древо живых организмов, основанное на
сравнении последовательностей 16S рРНК
(проф. Карл Вёз (C.Woese), Иллинойский университет, УрбанаШампейн, 1985)
Филогенетические линии (типы): Bacteria – 53; Archaea – 3 (5)
Микробиология:
•
•
•
•
•
•
•
общая
медицинская
ветеринарная
сельскохозяйственная
промышленная (биотехнология)
санитарная
космическая
Общая микробиология:
•
•
•
•
•
•
•
почвенная
водная
геологическая
атмосферы (+ аэрозоли)
палеонтологическая
астробиология
космическая
Разнообразие микроорганизмов
• Размеры прокариот:
• 0,25 мкм – 750 мкм
V клетки,
мкм3
Размер, мкм
Вид
200 х 106
750 (Ø)
Thiomargarita namibiensis
3 х 106
600 x 80
Epulopiscium fishelsoni
1 х 106
160 (L) x 50 (Ø)
Beggiatoa spp.
1-2
1-2 х 0,5
Escherichia coli
Примеры клеток прокариот
Clostridium tetany - spores
Археи - Methanosarcina
sp.
Bacillus subtilis spore
Enterococcus faecalis - dividing
Примеры клеток прокариот
Geobacter metallireduscens
Helicobacter pilory SEM
Caulobacter sp. - SEM
Actinomycete
Примеры клеток прокариот – рост
на чашках Петри
Bacillus megaterium
Proteus mirabilis
Различные колонии
Paenibacillus sp. - конкуренция
Примеры клеток прокариот цианобактерии
Anabaena sp.
Anabaena spiroides
Calothrix sp.
Phormidium sp. - vital stain
Примеры клеток эукариот
Амеба
Aspergillus niger -sporangium
Бурые водоросли
Candida sp. - art
Диатомовые водоросли
(эукариоты)
Лишайники
Строение клеток - прокариоты
Строение клеток - прокариоты
Грам-отрицательные
Грам-положительные
Строение клеток - жгутики
E. coli
Строение клеток – эукарии
Разнообразие микроорганизмов
• Размеры эукариот:
• 1-2 мкм – 50-100 мкм
Размер, мкм
Вид
1-2 (Ø)
Nanochlorum eukaryotum
(морская водоросль)
Враги бактерий
Рост микроорганизмов
• Потомство одной клетки E.coli со временем
генерации (удвоения) 20 мин через 48 час
неограниченного роста достигнет 2,2 х 1043 клеток.
• Если вес одной клетки = 2,8 х 10-13 г, то это
количество составит 0,78 х 1030 г (в 150 раз больше
веса Земли)
500 кг различной биомассы:
Продуктивность за
сутки:
+0,5 кг
+5 кг
+50000 кг
(хомяк)
(кошка)
(10 взрослых
слонов )
Удивительный мир микробов
• Поль де Крюи «Охотники за микробами». ISBN: 594278-977-0. Год издания: 2006
Издательство: Амфора.
• Г.Шлегель «История микробиологии». М., ЛКИ,
2008, 304 с.
• Нетрусов А.И. и Котова И.Б. «Микробиология», 4-е
изд., исправ. и доп. М., Издат. Центр «Академия»,
2012, 352 с.
Благодарю за внимание!
•
•
•
•
•
•
Нетрусов Александр Иванович, зав.каф.
каб. 303, каф. микробиологии
Тел. 939-27-63
Эл-почта: anetrusov@mail.ru
http://micro.bio.msu.ru/ - сайт кафедры
http://netrusov.professorjournal.ru –
персональный сайт
Факультет _____________________________
Курс __________________________________
Группа ________________________________
Фамилия Имя Отчество __________________
Дата: 19 февраля 2014 г.
Вопрос 1.
Какие микроорганизмы относят к прокариотам?
Перечислите.
Вопрос 2.
Какие микроорганизмы относят к эукариотам?
Перечислите.