3.4. Примерный список вопросов к зачету

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Иркутский государственный университет»
(ФГБОУ ВПО «ИГУ»)
«Утверждаю»
_____________________
Проректор по учебной работе,
проф. И. Н. Гутник
«____»_____________20____г.
Биолого-почвенный факультет
Кафедра микробиологии
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины «ЦИТОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ»
Код дисциплины по учебному плану ДС.Ф.1
для студентов специальности 020209.65 «Микробиология»
г. Иркутск
1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Цель курса - детальное ознакомление студентов со строением, химическим
составом, функцией микробных клеток в целом и их органоидов.
Задачи курса – знакомство с цитологическими методами исследования
микроорганизмов, строением, химическим составом, функцией компонентов
прокариотной и эукариотной клеток, способами размножения, с изменением функций и
организации клеток при воздействии химических и физических факторов.
Место курса в профессиональной подготовке выпускника
Для высокопрофессиональной подготовки выпускника курс «Цитология
микроорганизмов» важен для углубленного понимания студентами-микробиологами
принципов организации и функционирования микробной клетки, последствий
воздействия на нее различных факторов окружающей среды.
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
для студентов очного отделения
№
1
2
3
4
5
6
7
Виды подготовки
Самостоятельная работа
Темы,
разделы
Всего
часов
Лекции
Лабораторные
занятия
Самост. работа
студентов
КСР
Тема 1. Цитология
микроорганизмов как
наука и ее связь с
другими науками
Тема 2. Цитологические
методы исследования
микробной клетки
Тема 3. Организация и
функции структур
прокариотной клетки
Тема 4. Способы
размножения
прокариотных клеток
Тема 5.
Морфологическая
дифференциация и
уровни клеточной
организации прокариот
Тема 6. Организация и
функции структур
эукариотной клетки
Тема 7. Общие черты
химической
организации и
биохимических
функций прокариотной
и эукариотной клетки
4,5
2
-
2
0,5
14,5
2
8
4
0,5
14,5
4
2
8
0,5
8,5
2
2
4
0,5
10,5
2
4
4
0,5
12,5
2
2
8
0,5
6,5
2
-
4
0,5
8
Тема 8. Воздействие
физических и
химических факторов
на клетку
8,5
2
-
6
0,5
ВСЕГО (часы)
80
18
18
40
4
3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
3.1. Общее (по всем темам)
Тема 1. Цитология микроорганизмов как наука и ее связь с другими науками
Цитология микроорганизмов – наука о строении, функциях клеток прокариотных и
эукариотных микроорганизмов, об изменении клеточных структур при воздействии
физических и химических факторов. Цитология микроорганизмов тесно связана с
молекулярной биологией, физиологией и биохимией микроорганизмов.
Тема 2. Цитологические методы исследования микробной клетки.
Цитологические методы, применяемые к микроорганизмам. Витальное исследование
клеток микроорганизмов с помощью светопольной, темнопольной, фазово-контрастной
микроскопии. Люминесцентная микроскопия с использованием флуоресцирующих
красителей. Изучение фиксированных, окрашенных клеток бактерий с помощью
светопольного микроскопа. Электронно-микроскопическое исследование клеток
(просвечивающая и сканирующая микроскопия).
Тема 3. Организация и функции структур прокариотной клетки.
Генетический аппарат. Нуклеоид – «бактериальная хромосама». Строение ДНК.
Репликация ДНК. Консервативный, дисперсный, полуконсервативный механизм
репликации ДНК. Размеры и число геномов. Плазмиды – внехромосомные элементы ДНК.
Цитоплазма. Общий химический состав цитоплазмы. Цитозоль – растворимый
компонент цитоплазмы. Запс ные вещества прокаритной клетки (гранулы гликогена,
поли-β-гидрооксимасляной кислоты, гранулы полифосфатов, серы, углеводородов,
жироподобные вещества, нейтральные жиры). Газовые вакуоли, карбоксисомы.
Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ). Структурная основа ЦПМ. Мембранные
белки. Ассимиляция и латеральная подвижность мембран. Функции цитоплазматической
мембраны. Пассивная, облегченная диффузия, активный транспорт веществ через
мембрану.
Внутрицитоплазматические
мембраны
прокариот.Мезосомы
(ламеллярные,
визикулярные, тубулярные). Внутрицитоплазматические мембраны у фотосинтезирующих
бактерий. Их функции.
Рибосомы. Строение рибосом. Химическией состав. Функции рибосом.
Клеточная стенка. Строение, химический состав. Клеточная стенка и
грамположительных и грамотрицательных прокариот. Наружные мембраны и
периплазматическое пространство. Функции клеточной стенки. Прокариоты без
клеточной стенки.
Капсулы, слизистые слои и чехлы. Химический состав капсул, слизистых слоев,
чехлов. Функции, полезные для клетки.
Поверхностные структуры бактериальной клетки. Жгутики и механизм движения
бактерий. Хемотаксис, аэротаксис, фототаксис, магнитотаксис у подвижных форм
бактерий. Фимбрии и пили. Их функции.
Тема 4. Способы размножения прокариотных клеток.
Равновеликое бинарное поперечное деление. Множественное деление у некоторых
цианобактерий. Почкование. Половой процесс у бактерий. F-пили. Коньюгация.
Тема 5. Морфологическая дифференцировка и уровни клеточной организации
прокариот.
Морфологические формы вегетативных клеток прокариот (сферическая,
цилиндрическая, спиралевидная, кольцеобразная, шестигранная, нитевидная и др.).
Механические объединения (агрегаты) одноклеточных прокариот как предпосылка
возникновения истинной многоклеточности. Многоклеточность у актиномицетов и
цианобактерий.
Покоящиеся формы клеток прокариот (эндоспоры, экзоспоры, цисты, бактероиды,
гетероцисты,
акинеты,
баеоциты,
гормогонии).
Механизм
образования
специализированных клеток (покоящиеся формы) прокариот, их химический состав,
функции.
Тема 6. Организация и функции структур эукариотной клетки.
Морфология, химический состав, функции. Роль ядра в жизни эукариотной клетки.
Морфология ядерных структур. Структура и химия хроматина. Ядерный белковый
матрикс. Ядерная оболочка. Ядрышко – источник рибосом. Рибосомы, строение, функции.
Цитоплазма. Эргастоплазма. Строение, функции. Аппарат Гольджи. Лизосомы.
Мембранные вакуоли. Митохондрии. Строение, функции, энергообеспечения клетки.
Цитоплазма, химический состав, функции. Цитоплазматическая мембрана. Строение,
химический состав, функции. Клеточная оболочка. Химический состав, строение,
функции.
Тема 7.
Общие черты химической организации и биохимических функций
прокариотной и эукариотной клетки.
Химический состав клеток. ДНК. Как хранитель генетической информации клеток.
Энергетические центры. Синтез белка. Разрушение биополимеров. Накопление резервных
и балластных веществ. Синтез липидов, углеводов. Транспорт веществ.
Тема 8. Воздействие физических и химических факторов на клетку.
Физические факторы. Изменение клеточных структур при воздействии разных
физических факторов. Обезвоживание клетки – главный фактор потери
жизнеспособности. Осмотическое давление и галофилия у прокариот. Гидростатическое
давление. Клетки бактерий-барофилов. Воздействие температур на клетку. Психрофилия
и факторы, определяющие возможность роста клеток при низких температурах.
Термофилы и механизм устойчивости прокариот к повышенной температуре. Воздействие
ультразвука и лучистой энергии на клетку. Бактерицидный и бактериостатический
эффект.
Химические факторы. Изменение клеточных структур при воздействии разных
химических факторов. Отношение к кислотности среды. Механизм воздействия активной
кислотности на клетку. Явление ацидофилии и алкалофилии. Отношение к
молекулярному кислороду. Деление прокариот на облигатных анаэробов, аэробов,
микроаэрофилов и аэротолерантных анаэробов. Факультативные анаэробы и аэробы.
Механизм взаимодействия клетки с молекулярным кислородом. Токсические формы О2 и
способы защиты от них у прокариотной клетки.
3.2. Темы семинарских занятий (не предусмотрены учебным планом)
3.3. Тематика заданий для самостоятельной работы
1. Что собой представляет генетический аппарат прокариотной клетки?
2. Каковы функции цитоплазмы клетки микроорганизмов?
3. Каким образом вещества проникают через цитоплазматическую мембрану
микробной клетки?
4. Где происходит энергетический обмен веществ в прокариотной клетке?
5. Что собой представляет периплазматическое пространство?
6. Чем отличаются по строению и химическому составу клетки грамположительных
и грамотрицательных бактерий?
7. Каково строение и механизм движения бактериальных жгутиков?
8. Какие морфологические формы имеют прокариотные клетки?
9. Какова роль ядра в жизни эукариотной клетки?
10. По каким основным признакам различаются эукариотные и прокариотные клетки
микроорганизмов?
11. Каковы химический состав и функции клеточной оболочки микроскопических
плесневых грибов и дрожжей?
Примерная тематика рефератов
Просвечивающая и сканирующая микроскопия как современные методы
цитологического исследования микроорганизмов.
2. Методы выявления клеточных структур (капсул, жгутиков) прокариотных клеток.
3. Генетический аппарат эукариотной микробной клетки (дрожжей).
4. Цитоплазматическая мембрана микробной клетки, функции, химический состав.
5. Способы размножения прокариотных клеток.
6. Покоящиеся формы клеток прокариот и механизм их образования.
7. Строение эукариотной клетки микроорганизмов (на примере клетки дрожжейсахаромицетов).
8. Воздействие осмотического и гидростатического давления на микробную клетку.
9. Воздействие низких и высоких температур на микробную клетку.
10. Отношение микроорганизмов к кислотности среды.
11. Воздействие на микробную клетку кислорода.
12. Общие черты химической организации и биохимических функций прокариотной
и эукариотной клетки.
1.
3.4. Примерный список вопросов к зачету
1. Предмет и задачи цитологии, как науки о строении и функциях клеток прокариотных и
эукариотных микроорганизмов.
2. Генетический аппарат прокариотной клетки.
3. Плазмиды – внехромосомные элементы ДНК прокариотной клетки.
4. Репликация ДНК у прокариотных микроорганизмов.
5. Химический состав цитоплазмы прокариотной клетки, ее функции.
6. Запасные вещества прокариотной клетки.
7. Строение, химический состав, функции клеточной стенки Грамположительных
бактерий.
8. Строение, химический состав и функции клеточной стенки Грамотрицательных
бактерий. Периплазматическое пространство.
9. Химический состав и функции цитоплазматической мембраны бактерий.
10. Способы проникновения воды и питательных веществ через цитоплазматическую
мембрану бактерий.
11. Мезосомы бактерий, их типы и функции. Внутрицитоплазматические мембраны у
фотосинтезирующих бактерий.
12. Рибосомы: строение, химический состав, функции.
13. Капсулы, слизистые, слои, чехлы у прокариотных клеток. Химический состав,
функции.
14. Жгутики бактерий, химический состав, строение, механизм движения.
15. Равновеликое бинарное поперечное деление как основной способ размножения
прокариотных клеток.
16. Множественное деление клеток цианобактерий как способ размножения клеток
прокариот.
17. Фимбрии и пили бактерий. Строение, функции.
18. Морфологические формы вегетативных клеток прокариот.
19. Покоящиеся формы клеток прокариот, механизм образования, химический состав,
функции.
4. ФОРМЫ ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ:
Формы промежуточного контроля: тестирование, рефераты.
Форма итогового контроля – зачет.
5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА
Интернет-источники
http://microbiol.ru
http: //micro.moy.su
http://mikrobio. ho.ua
http://www.bio-cat.ru
1.
2.
3.
4.
Оборудование
Мультимедийный проектор, ноутбук, проектор Оверхард;
комплект микробиологической лаборатории, микроскопы Биолам, винтовой окулярмикрометр МОВ 1-15, фазово-контрастное устройство КФ-4, термостат ТСМ-51,
встроенные боксы, весы электронные СAS 120; комплект биохимической лаборатории,
шкаф сушильный ТВ-151, термостат Т-80, весы электронные САS 300, электроплита,
колориметр КФК-77;
стерилизатор паровой ВК-75, вытяжной шкаф.
Материалы
Коллекции чистых культур сапрофитных эубактерий, актиномицетов, микромицетов.
Химические реактивы и субстраты для приготовления питательных сред,
Таблицы, иллюстративный материал.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Гусев М.В. Микробиология: Учеб. для студ. вузов / М.В. Гусев, Л.А. Минеева. -М.:
Академия, 2006
2. Верещагина В.А. Основы общей цитологии / В.А. Верещагина. – М.: Изд. центр
«Академия», 2007
3. Подвижность и поведение микроорганизмов / Е.В. Ермилова, Ж.М. Залуцкая, Т.В.
Лапина. - СПб.: Изд-во СПбГУ, 2004. - Т.1: Прокариоты.
Дополнительная
1. Биология микроорганизмов и вирусов.- Алма-Ата: Наука, 1989.
2. Громов В.В. Строение бактерий.- Л.,1985.
3. Ермилова Е.В., Залуцкая Ж.М., Лапина Т.В. Подвижность и поведение
микроорганизмов. I Прокариоты.- С.-П.: Изд-во С.-П. ГУ, 2000.
4. Кондратьева Е.Н. Автотрофные прокариоты.- М.: МГУ, 1996.
5. Красильников А.П., Романовская Т.Р. Микробиологический словарь-справочник.Минск:Асар, 1999.
6. Медицинская микробиология /Под ред. В.И. Покровский, О.К. Поздеев.М.:ГЭОТАР Медицина, 1998.- 1200 с.
7. Микробный метаболизм.- М.: Наука, 1986.
8. Пехов А.П. Плазмиды бактерий.- М.: Знание, 1979.
9. Сингер М.П., Берг. Гены и геномы.- М.: Мир, 1998.- 2 т.
10. Стейнер Р., Эдельберг Э., Ингрэм Дж. Мир микробов.- М.: Мир, 1979.- 3 т.
Программу составила Макарова А.П., к.б.н., доцент кафедры микробиологии
биолого-почвенного факультета ИГУ __________
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры микробиологии
____________
дата
Зав. кафедрой микробиологии профессор Б. Н. Огарков
__________
Согласовано: председатель УМК биолого-почвенного факультета профессор
А. Н. Матвеев __________