"Microbiologia del suolo" - corso 25.000 rubli. da MSU, formazione 4 settimane. (1 mese), data: 2 dicembre 2023.
Miscellanea / / December 05, 2023
Studenti stranieri specializzati in microbiologia del suolo, chimica agraria, scienze del suolo, ecologia.
Lo scopo del corso è fornire agli studenti informazioni sistematiche sugli aspetti fondamentali e applicativi del suolo microbiologia, caratterizzare tutti i principali gruppi di organismi che compongono il biota del suolo, fornire informazioni sulla moderna tassonomia dei procarioti, sulla loro struttura, regolazione del metabolismo, discutere le questioni dell'ecologia dei microrganismi, la loro partecipazione ai processi biogeochimici, delineare le basi dell'industria microbiologia.
1. Sistematizzare e approfondire le conoscenze nel campo della microbiologia del suolo.
2. Attualizzare la conoscenza sull'uso razionale dei microrganismi al fine di aumentare la fertilità del suolo, l'efficacia mineraria, ricostituire le risorse energetiche e pulire l'ambiente da vari inquinanti.
3. Formare nel pubblico una chiara comprensione del ruolo chiave dei microrganismi nei cicli biochimici globali degli elementi nella biosfera.
4. Sistematizzare le conoscenze degli studenti sui moderni metodi di ricerca nel campo della microbiologia del suolo.
L'insegnamento teorico si svolge in aule adeguatamente attrezzate e rispondenti ai requisiti materiali, tecnici, informativi e metodologici.
1. Storia dello sviluppo e principali direzioni della moderna microbiologia del suolo.
Periodo descrittivo nella storia della microbiologia.
Stadio fisiologico nello sviluppo della microbiologia.
Studi di Louis Pasteur e Robert Koch. Scoperta della chemiosintesi da parte di S.N. Vinogradskij. Ruolo delle comunità microbiche in vari habitat naturali. Sviluppo dell'algologia e della micologia del suolo (E.A. Shtina, M.M. Gollerbakh, T.G. Mirchink). Metodo microbiologico di produzione degli amminoacidi (N.A. Krasilnikov).
2. Metodi di ricerca di base in microbiologia del suolo.
Microscopia (microscopia ottica, fluorescente, elettronica).
Metodi analitici (fisiologici, biochimici, genetici, biologici molecolari). Metodi per l'isolamento di colture pure e la coltivazione di microrganismi del suolo.
Metodi di coltivazione elettiva. Mezzi nutritivi e condizioni per la crescita dei microrganismi. Metodi di sterilizzazione.
3. Principali oggetti di studio del biota del suolo.
Caratterizzazione dei principali gruppi di organismi eucarioti che compongono il biota del suolo – alghe, animali del suolo, funghi, licheni – e il loro ruolo negli habitat naturali. Caratterizzazione delle caratteristiche specifiche dell'ontogenesi di singoli gruppi di organismi del suolo.
4. Morfologia dei microrganismi. Classificazione moderna dei microrganismi.
Struttura e composizione della cellula procariotica. Dimensioni, forma e raggruppamento delle cellule. Riproduzione e sviluppo dei procarioti. Virus e fagi.
Fondamenti della moderna tassonomia dei microrganismi.
5. Processi biosintetici nei microrganismi.
Processi energetici nei microrganismi. Schema generale del catabolismo. Tipi di fermentazione dell'acido lattico, dell'acido butirrico e dell'alcool. Respirazione anaerobica e aerobica.
6. Assimilazione del carbonio.
Processi di fissazione del carbonio. Formazione di metano. Ossidazione del metano. Decomposizione di sostanze organiche complesse prive di azoto (cellulosa, lignina, pectina, amido, ecc.) da parte di microrganismi. Formazione di humus. Utilizzo dell'energia luminosa da parte degli alobatteri.
7. Metabolismo dell'azoto.
Fissazione biologica dell'azoto. Biochimica della fissazione dell'azoto. I microrganismi sono capaci di fissare l’azoto.
Importanza del processo di fissazione dell'azoto. Preparazioni batteriche a base di batteri nodulari. Ossidazione dell'ammoniaca e dei nitriti. Denitrificazione e riduzione dei nitrati.
8. Ciclo dello zolfo. Trasformazioni di fosforo, ferro, manganese ed altri elementi da parte di microrganismi.
Formazione di idrogeno solforato durante la riduzione dello zolfo.
Respirazione solfatata. Batteri magnetici. Batteri eterotrofi ferro-ossidanti. Fumatori neri. Ossidazione del ferro ferroso. Mineralizzazione dei composti organofosforici. Metabolismo dell'alluminio.
9. Attività antagonista e resistenza agli antibiotici dei microrganismi.
Metaboliti secondari dei microrganismi. Cosa sono gli antibiotici? Significato evolutivo, classificazione e ambiti di applicazione degli antibiotici. Resistenza agli antibiotici dei microrganismi e metodi per determinare l'attività antibiotica dei microrganismi.
10. Azione di fattori fisici e chimici sui microrganismi.
Specificità del suolo come habitat.
Effetti dell'acidità del mezzo (pH), della temperatura, della pressione idrostatica, della presenza di ossigeno, delle radiazioni, dell'attività dell'acqua sui microrganismi. Adesione dei microrganismi e attività delle cellule aderenti. Fase gassosa dei suoli, sviluppo di microrganismi in film e capillari.
11. I microrganismi come oggetti della biotecnologia.
Applicazione pratica dei microrganismi. Uso di microrganismi nella produzione alimentare (kvas, birra, vino, formaggio, pane, ecc.). Produzione di singole sostanze chimiche (ormoni, antibiotici, stimolanti della crescita delle piante).
Lisciviazione dei metalli dai minerali. Biorisanamento di oggetti naturali contaminati dal petrolio. Attività negativa dei microrganismi in relazione alle attività umane (deterioramento degli alimenti, corrosione microbica degli impianti industriali, contaminazione microbica del suolo,
acqua, atmosfera, patogenicità per l’uomo, gli animali e le piante).
12. Principi base dell'indicazione biologica e della diagnostica dei suoli. Interazioni tra organismi.
Indicazione algologica del suolo. Indicazione biologica della contaminazione del suolo e dell'autopulizia del suolo. Indicazione dei licheni.
Microrganismi della rizosfera e del rizoplano.
Funghi micorrizici.