Основы микробиологии Преподаватель Гарцман Татьяна Юрьевна 1

Преподаватель Гарцман Татьяна Юрьевна
Основы микробиологии
1
План лекций
• ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ
ЖИЗНИ.
-ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ КЛЕТКИ
• РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИИ О ПРОИСХОЖДЕНИИ
ЖИЗНИ
• УСЛОВИЯ НА ДРЕВНЕЙ ЗЕМЛЕ
• ЭВОЛЮЦИЯ ПРОТОКЛЕТКИ НА ПУТИ
ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПЕРВИЧНОЙ КЛЕТКИ
Ключевые понятия
Брожение
Гниение
Круговорот азота
Круговорот углерода
Круговорот железа
Круговорот серы
ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ И
ЭВОЛЮЦИИ ЖИЗНИ.
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ КЛЕТКИ
•
Согласно современным представлениям жизнь
есть результат эволюции материи. Взгляды на
происхождение жизни, ее развитие и сущность
имеют длинную историю, но обсуждение этих
вопросов до недавнего времени было предметом
философских размышлений. Лишь в последние
десятилетия решение этих вопросов было
поставлено на экспериментальную основу и ответ
на многие из них получен в лаборатории.
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИИ О
ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ
Попытки ответить на вопрос, что такое жизнь, вероятно,
следует отнести ко времени появления человека (Homo
sapiens) . В самых ранних дошедших до нас памятниках
культуры древнейших цивилизаций в художественной
форме отразились существовавшие тогда
представления о возникновении живых существ.
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИИ О
ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ
Рис. Опыт Л. Пастера в колбах с S-образными горлами:
1 — колба с подсахаренной дрожжевой водой; после
стерилизации и охлаждения остается стерильной в
течение длительного времени; 2 — та же колба через
48 ч после удаления изогнутого горла; наблюдается
рост микроорганизмов
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИИ О
ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ
Итак, на вопрос о возможности самозарождения в наше
время живых существ из неживой материи был получен
отрицательный ответ, и в этом огромная заслуга Л.
Пастера. Однако многими современниками Л. Пастера
его опыты, опровергавшие возникновение живых
существ (микроорганизмов) из неживой материи, были
восприняты как абсолютное доказательство полной
невозможности зарождения живых организмов из
неорганической природы35. Это поставило в тупик тех
исследователей, которые видели в самозарождении
единственный путь возникновения жизни.
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИИ О
ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ
• В XX в. внимание к этой проблеме было привлечено
советским биохимиком А. И. Опариным и английским
исследователем Дж. Холдейном (J. Haldane), которые
выдвинули предположение, что жизнь возникла в
результате взаимодействия органических
соединений, образовавшихся в бескислородных
условиях на первобытной Земле. Согласно этой
гипотезе, биологический синтез органических
веществ происходит только на современном этапе
существования Земли.
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИИ О
ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ
• На первобытной безжизненной Земле могли
происходить химические (абиогенные) синтезы
углеродистых соединений и их последующая
предбиологическая эволюция. В результате этой
эволюции имело место постепенное усложнение
органических соединений, формирование из них
пространственно обособленных систем и
превращение последних в предшественников
жизни, а затем и в первичные живые организмы. В
последующие годы эти идеи получили широкое
признание.
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИИ О
ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ
• Конечно, вопрос о происхождении жизни — проблема
общебиологическая. Более того, плодотворное его
решение возможно только в комплексе с другими
науками, такими как химия, геология, палеонтология,
физика. Почему же этому вопросу так много
внимания уделяется в курсе микробиологии?
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИИ О
ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ
• На это можно ответить словами К. ван Ниля: "...он
(микробиолог) имеет дело с биологическим
материалом, по-видимому, достаточно близким к
"истокам жизни", и в то же время несет прямую
ответственность за тупик, создавшийся вследствие
того, что ему не удалось доказать самопроизвольное
зарождение".
УСЛОВИЯ НА ДРЕВНЕЙ ЗЕМЛЕ
• Возраст видимой нами Вселенной определяют как 10
— 15 млрд лет, а Земля возникла приблизительно 4,5
— 5,0 млрд лет назад. Согласно распространенным
представлениям, образование Земли произошло
путем аккумуляции холодных твердых тел.
Первоначально Земля была довольно однородной и
ее последующее изменение происходило в
направлении дифференциации исходного
гомогенного вещества на кору, мантию и ядро.
УСЛОВИЯ НА ДРЕВНЕЙ ЗЕМЛЕ
• Этот период, в течение которого происходило
формирование Земли как единого твердого тела,
завершился примерно 4,6 млрд лет назад. Для
понимания процесса возникновения и эволюции жизни
необходимо представлять, каковы были условия на
Земле, в которых оказалось возможным
"самозарождение" жизни.
ЭВОЛЮЦИЯ ПРОТОКЛЕТКИ НА ПУТИ
ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПЕРВИЧНОЙ КЛЕТКИ
• Как из гипотетической протоклетки возникла
первичная клетка, способная к
самовоспроизведению, до сих пор не известно. В
лабораторных условиях не удалось получить
самореплицирующуюся систему из простых
предшественников. Самым дискуссионным остается
вопрос о том, на каком этапе эволюционного
процесса нуклеиновые кислоты сформировались как
информационные молекулы.
ЭВОЛЮЦИЯ ПРОТОКЛЕТКИ НА ПУТИ
ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПЕРВИЧНОЙ
КЛЕТКИ
• Согласно одним представлениям на начальном этапе
эволюции роль последних выполняли
белковоподобные молекулы, и первые примитивные
клетки функционировали без нуклеиновых кислот.
Другая гипотеза исходит из того, что первыми возникли
нуклеиновые кислоты, а позднее, на базе
содержащейся в них информации, возникли белки
(гипотеза "генной жизни").
Лекция 5
Приобретенные знания
• В результате изучения темы 5 студент
овладеет следующими компетенциями:
• сможет оценить роль бактерий в круговороте
азота;
• сможет оценить роль бактерий в круговороте
углерода, их значение в природе брожения;
• научится различать виды брожения, их
практическое применение;
• сможет оценить роль бактерий в круговороте
фосфора, железа и серы.
Вопросы для самопроверки
•
•
•
•
•
Опишите роль бактерий в круговороте азота.
Опишите роль бактерий в круговороте углерода, их
значение в природе брожения.
Проанализируйте виды брожения, дайте
характеристику их практическому применению.
Оцените роль бактерий в круговороте фосфора,
железа и серы.
Проанализируйте практическое значение
биохимических процессов, вызываемых
микроорганизмами. Чем грозит биосфере их
остановка или замедление?
Рекомендуемая литература
•
•
•
•
•
•
Воробьев, Анатолий Андреевич. Медицинская и санитарная микробиология
[Текст]: учеб. пособие для студ. мед. вузов / А.А. Воробьев, Ю.С. Кривошеин,
В.П. Широбоков. – М.: Академия, 2003. – 464 с.: 8 л. цв. ил.
Жарикова, Галина Григорьевна. Микробиология продовольственных товаров.
Санитария и гигиена: учебник для студ. вузов, обуч. по специальности
«Товароведение и экспертиза товаров» / Г.Г. Жарикова, – 2-е изд., стереотип. –
М.: Академия, 2007. – 304 с.: ил.
Мудрицова-Висс, Клавдия Алексеевна. Микробиология, санитария и гигиена:
учебник для студ. вузов / К.А. Мудрицова-Висс, В.П. Дедюхина. – 4-е изд., испр.
и доп. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2008. – 400 с.: ил.
Нетрусов, Александр Иванович. Микробиология: учебник для студ. вузов, обуч.
по подготовки бакалавра «Биология» и биол. спец. / А.И. Нетрусов, И.Б. Котова.
– М.: Академия, 2006. – 352 с.: ил.
Никитина, Елена Владимировна. Микробиология: учебник для студ. вузов / Е.В.
Никитина, С.Н. Киямова, О.А. Решетник. – СПб.: ГИОРД, 2008. – 368 с.: ил.
Практикум по микробиологии пищевых продуктов / Рос. экон. акад. им. Г.В.
Плеханова; сост. Г.Г. Жарикова, А.О. Козьмина, И.Б. Леонова. – М.: Изд-во Рос.
экон. акад., 2000. – 36 с.
•
Использование материалов презентации
•
Использование данной презентации, может осуществляться только при условии
соблюдения требований законов РФ об авторском праве и интеллектуальной
собственности, а также с учетом требований настоящего Заявления.
•
Презентация является собственностью авторов. Разрешается распечатывать копию
любой части презентации для личного некоммерческого использования, однако не
допускается распечатывать какую-либо часть презентации с любой иной целью или по
каким-либо причинам вносить изменения в любую часть презентации. Использование
любой части презентации в другом произведении, как в печатной, электронной, так и
иной форме, а также использование любой части презентации в другой презентации
посредством ссылки или иным образом допускается только после получения
письменного согласия авторов.