5. СТРУКТУРА И МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА
Раздел 1. Структура и химический состав прокариотической клетки
Тема 1.1. Прокариотическая клетка, её структура и химический состав. Клеточная стенка, строение, химический состав. Цитоплазматическая мембрана, химический состав и организация. Мембранные образования бактерий и их функции: мезосомы, тилакоиды, хроматофоры, газовые вакуоли, карбоксисомы. Внутрицитоплазматические включения. Микрокапсулы, макрокапсулы, слизистые слои, их химический состав.
Тема 1.2. Придаточные структуры микроорганизмов: жгутики, фимбрии и пили. Особенности аминокислотного состава жгутиков бактерий. Функции придаточных структур. Механизмы движения прокариот.
Тема 1.3. Функциональная организация бактериального ядра. Химическая природа и структурная организация плазмид. Рибосомы: строение и молекулярная организация.
Раздел 2. Общая характеристика метаболизма прокариот
Тема 2.1. Особенности метаболизма прокариот. Классификация микроорганизмов на основе источника углерода и энергии. Природа доноров электронов. Гетеротрофные и автотрофные микроорганизмы. Аэробы, факультативные и облигатные анаэробы.
Тема 2.2. Катаболические, анаболические и амфиболические пути. Макроэргические соединения и их роль. Пути регенерации АТФ.
Раздел 3. Катаболизм микроорганизмов
Тема 3.1. Типы жизни, основанные на субстратном фосфолирировании. Общая характеристика типов брожения. Спиртовое брожение, его формы. Эффект Пастера. Гетеро- и гомоферментативное молочнокислое брожение. Смешанное брожение и его возбудители. Брожения, осуществляемые клостридиями. Сбраживание органических кислот, аминокислот (реакция Стикленда) и других азотсодержащих соединений. Изменения брожений в зависимости от выращивания микроорганизмов. Двухфазность брожений.
Тема 3.2. Типы жизни, основанные на окислительном фосфорилировании. Дыхание. ЦТК: биологическое значение и регуляция. Дыхательная цепь и получение энергии у аэробных микроорганизмов. Неполное окисление органических субстратов микроорганизмами. Образование уксусной, лимонной, фумаровой, итаконовой и других кислот микроорганизмами.
Особенности дыхания хемоорганотрофных микроорганизмов: метилотрофы, аммонификаторы,
Особенности дыхания хемолитоавторофных микроорганизмов: тионовые бактерии, ацидофильные железобактерии, водородные бактерии, карбоксидобактерии, нитрифицирующие бактерии.
Тема 3.3. Типы жизни, основанные на фотофосфолирировании. Общая характеристика бактериального фотосинтеза. Строение фотосинтетического аппарата. Фотофизические и фотохимические процессы. Пути электронного транспорта: циклический и нециклический фотосинтез.
Раздел 4. Анаболизм микроорганизмов
Тема 4.1. Понятие о метаболическом пуле. Основные компоненты конструктивного метаболизма. Роль цикла трикарбоновых кислот и глиоксилатного шунта в конструктивном обмене.
Тема 4.2. Пути ассимиляции углекислоты микроорганизмами. Пентозофосфатный восстановительный цикл углерода и восстановительный цикл карбоновых кислот. Пути ассимиляции одноуглеродных соединений.
Тема 4.3. Азотный обмен. Фиксация молекулярного азота и нитратредукция.
Тема 4.4. Биосинтетические процессы в клетках прокариот. Регуляция биосинтеза.
Лекции в значительной степени визуализированы и сопровождаются большим количеством презентаций. Это позволяет наглядно продемонстрировать, как происходят сложные биохимические превращения в клетках микроорганизмов. Лекции в большей степени установочные. В них отражены основные моменты и ключевые этапы метаболизма прокариот, которые детально изучаются студентами самостоятельно по рекомендованным литературным источникам.
6. СТРУКТУРА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ СЕМИНАРСКИХ занятий
Семинарские занятия направлены на расширение и детализацию теоретических знаний, и являются средством развития культуры научного мышления. Они позволяют углубленно изучать разделы биохимии микроорганизмов, пополнять теоретические сведения, полученных в курсе лекций, контролировать приобретенные знания, практические навыки и умения.
Задачами семинарских занятий являются формирование и закрепление умений и навыков использования учебной и научной литературы для дальнейших научных исследований и написания научной работы, умение докладывать и обсуждать изучаемый материал в группе, отвечать на заданные вопросы.
Раздел 1. Структура и химический состав прокариотической клетки
Тема 1.1. Биохимия клеточной стенки. Строение и функции липополисахаридов. Строение и функции тейхоевых кислот. Клеточная стенка скользящих бактерий. L-формы бактерий, протопласты, сферопласты. (2 часа)
Тема 1.2. Капсулы бактерий (биохимический состав). Фимрии, пили, жгутики бактерий (биохимическое строение). Карбоксисомы, газовые вакуоли, хлоробиумвезикулы. (1 час)
Тема 1.4. Биохимия клетки. Микоплазмы (особенности биохимии). Биохимические особенности процесса спорообразования у бактерий. Архебактерии (особенности биохимии). (1 час)
Раздел 2. Общая характеристика метаболизма прокариот
Тема 2.2. Основные и дополнительные пути расщепления гексоз: Эмбдена-Мейергофа-Парнаса; окислительный пентозофосфатный; Энтнера-Дударова. Пути превращения пирувата в клетках прокариот. (1 час)
Тема 2.3. Особенности бактериального фотосинтеза. (1 час)
Раздел 3. Катаболизм микроорганизмов
Тема 3.1. Химизм брожений. Пропионово-кислое брожение. Масляно-кислое брожение. Муравьинокислое брожение. (2 часа)
Тема 3.2. Анаэробное дыхание бактерий: нитратное, сульфатное, карбонатное, фумаратное. Особенности электрон-транспортных цепей прокариот при анаэробном окислении: диссимиляционная сульфатредукция, нитратредукция, метаногенез. (2 часа)
Тема 3.3. Пигменты фотосинтезирующих бактерий и их функции в фотосинтезе. Образование восстановителя у различных групп фотосинтезирующих бактерий. Экзогенные доноры электронов в I и II фотосистемах. Общая схема фотосинтеза цианобактерий. (2 часа)
Раздел 4. Анаболизм микроорганизмов
Тема 4.3. Механизм азотфиксации. Особенности азотфиксации симбиотических и свободноживущих микроорганизмов. Строение и функционирование нитрогеназного комплекса. Ассимиляционная сульфатредукция и нитратредукция. (1 час)
Тема 4.4.1. Биосинтез аминокислот групп аспарагиновой и глютаминовой кислоты, ароматических аминокислот. (1 час)
Тема 4.4.2. Биосинтез белка: компоненты белоксинтезирующей системы; основные этапы. (1 час)
Тема 4.4.3. Биосинтез липидов. (0,5 часа)
Тема 4.4.4. Биосинтез компонентов клеточной стенки. (0,5 часа)
|
