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.