Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры биохимии, микробиологии и биотехнологии «20»
Скачать 2.59 Mb.
|
интернет ресурсы:
4. Материально-техническое обеспечение дисциплины Материальное обеспечение: Сухожаровой шкаф, стерилизаторы, дистиллятор, вытяжной шкаф, боксы, необходимые реактивы, среды для культивирования бактерий и грибов, рН-метр, весы аналитические и технические для приготовления сред, холодильники бытовые, лампы УФ, ламинары амплификатор для постановки ПЦР, термостаты, микроскопы световые, микроскоп люминесцентный конфокальный микроскоп, микроскоп с программным обеспечением для подсчета численности бактерий, микроскоп с видеосистемой для изучения взаимодействия микроорганизмов, электронный микроскоп, API- тесты для идентификации микроорганизмов, прибор для электрофореза горизонтального, необходимая микробиологическая посуда для посева и культивирования микроорганизмов, низкотемпературный холодильник для хранения музейных культур, компьютеры для обработки полученной информации, компьютерные классы для проведения тестирования, мультимедиа проекторы для чтения лекций. Техническое обеспечение:
 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ)  ШКОЛА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ по дисциплине «Микробиология» Специальность — 020209.65 микробиология г. Владивосток 2011 ЛЕКЦИЯ 1 ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ МИКРОБИОЛОГИИ КАК НАУКИ Микробиология – наука, изучающая организмы, неразличимые невооруженным глазом, названных микробами или микроорганизмами. Предметом ее изучения являются их морфология, физиология, генетика, систематика, экология и взаимоотношения с другими формами жизни. В таксономическом отношении микроорганизмы очень многообразны; они включают прионы, вирусы, бактерии, водоросли, грибы, простейших и даже некоторых многоклеточных животных. Микроорганизмы заселили землю около 3 – 4 млрд. лет назад и в настоящее время представляют самую многочисленную и разнообразную группу живых существ. Они являются, очевидно, единственными формами органической жизни, заселяющими любые, сколько-нибудь пригодные для обитания субстраты, включая организмы более высокоорганизованных существ. Они испытывают постоянное давление окружающей среды и постоянно эволюционируют. Изменчивость патогенных микроорганизмов составила основную движущую силу в развитии и совершенствовании систем защиты высших животных. Более того. Они явились важным фактором естественного отбора в человеческой популяции. Микробиология является отраслью биологии, а именно биологией микроорганизмов, но сформировалась в отдельную область знаний. За время своего развития микробиология много почерпнула из смежных наук, например биохимии, биофизики и генетики, но также дала мощный импульс для их дальнейшего развития. Обилие фактического материала, накопленного за относительно короткий период научного развития микробиологии, начиная со второй половины Х1Х века, обусловило необходимость разделения микробиологии на ряд специализированных направлений: медицинское, с/х, ветеринарное, техническое, экологическое, промышленное и т.д. Этапы развития микробиологии I этап Период эмпирического познания С микроорганизмами человечество столкнулось на заре своего развития, как правило, приобретая определенный опыт в борьбе с инфекционными заболеваниями. Первыми исследователями в области микробиологии были врачи, которые пытались раскрыть природу заболевания, вопреки существующему наивному анемизму. Важным этапом в совершенствовании знаний о возникновении инфекций стал расцвет античной медицины с её натурфилософской идеологией, основанной на познании окружающей природы и отбросившей всё сверхъестественное. Яркими выразителями новых веяний стали Гиппократ, Тит Лукреций Кар, Марк Теренций Варрбн. Начало Средневековья- схоластические воззрения на природу, церковная концепция «божьей кары». Огромный вклад в понимание многих вопросов эпидемиологии, профилактики и лечения инфекционных болезней внесли Абу-Бекр Мухаммед бен-Закария (Разёс), Абу Али аль-Хусейн Алта-ибн Сина (Авиценна), Исаак бен Солей-ман, Абу Амрам Муса ибн Маймун (Маймонйд). Период Возрождения. Бурное развитие мореплавания и торговли привело к тому, что за сравнительно короткий период Европа перенесла ряд страшных пандемий. Наблюдения, сделанные во время эпидемии чумы (1347-1350), позволили установить возможность передачи инфекции непосредственно от больного, что поколебало основы миазматической теории. Джироламо Фракасторо (1478 - 1553) положил начало учению о «живом болезнетворном начале» как причине заражения. С этого времени в медицинском мире началась ожесточённая борьба между сторонниками миазматической теории и учения о контагии. II этап Открытие мира микробов Первые микроскопы. Открытие невидимого мира стало возможным после изобретения увеличивающего оптического устройства Г. Галилеем. Первенство в изобретении настоящего устройства для изучения микроскопических объектов отдают голландским учёным (Ханс и Захариас Янсен). Первым, кому бесспорно удалось проникнуть в мир микробов, был Антони ван Лёвенгук, использовавший микроскопы с 160-кратным увеличением. Вопрос о самопроизвольном зарождении. В XVI—XVIII веке продолжала господствовать «миазматическая теория» самопроизвольного зарождения болезней. Во многом этому способствовало отсутствие методов выделения отдельных представителей микромира, что было так необходимо для установления связи с инфекциями и что так дискредитировало концепцию живого контагия. Открытие микробов дало почву и для размышлений по поводу их происхождения. Некоторые исследователи считали, что микроорганизмы спонтанно зарождаются из неживой материи; другие (в том числе и Левенгук) полагали, что они образуются из «семян» или «зародышей», постоянно присутствующих в воздухе. И всё же большинство учёных, хотя и зная о происхождении животных от себе подобных, слепо верили, что черви самозарождаются в гниющем мясе, а глисты — в кишечнике. Доктрина о спонтанном зарождении (generatio spontaned), или абиогенезе, принималась безоговорочно с античных времён вплоть до эпохи Возрождения. Первые аргументы, противоречащие этим воззрениям, были получены Франческо Реди, опровергнувшем мнение о самозарождении червей в гниющем мясе. Достойно упоминания имя российского естествоиспытателя середины XVIII в. Даниила Туптало, указывавшего и учившего, что самозарождение происходит без участия каких-либо высших сил, то есть в результате естественных причин. В 1769 г. университетский профессор из Павии, аббат Спалланцани доказал, что микробы также происходят от себе подобных, и установил их роль в порче различных продуктов. Особо следует выделить исследование М.М. Тереховского «Об анималькулях», показавшее роль различных физических и химических воздействий на микроорганизмы и подходы к термическому обеззараживанию различных объектов. Другим выдающимся сторонником этой теории был Д.С. Самойлович, внёсший большой практический вклад в борьбу с чумой и даже предпринявший попытку создания противочумной вакцины. Изучение морфологии микроорганизмов. Изучение морфологии бактерий привело к появлению двух направлений в микробиологии: мономорфизм и полиморфизм. Мономорфисты, возглавляемые Фердинандом Коном, считали, что бактерии (как и другие организмы) сохраняют постоянство формы и специфические признаки. Полиморфисты во главе с Карлом Нэгели указывали, что форма бактерий и их свойства могут меняться в зависимости от условий окружающей среды. Становление научного изучения микроорганизмов. Середина 19 века. Большинство врачей того времени также рассматривали болезни как «брожение соков организма». Альфред Донне обнаружил во влагалищном отделяемом Trichomonas vaginalis, в 1839 г. Иоханн Шёнляйн выделил возбудителя фавуса. Определённо и ясно связь между инфекциями и возбудителями доказал Якоб Хёнле. Середина XIX в. явилась поворотным этапом в развитии микробиологии. Она обогатилась новыми данными из физики, химии и биологии, что привело к стремительному прорыву в исследованиях микромира. III этап. Эпоха Л. Пастера и Р. Коха Луи Пастер. Заслуги Пастера: «1857 г. — брожение, 1860 г. — самопроизвольное зарождение; 1865 г.— болезни вина и пива; 1868 г.— болезни шелковичных червей; 1881 г. — зараза и вакцина; 1885 г. — предохранение от бешенства». Пастер доказал, что каждый тип брожения, сопровождающийся образованием различных основных конечных продуктов, вызывают микроорганизмы конкретного типа. «Пастеровская Школа». Роберт Кох. Впервые получил чистые косяковые культуры. Работал с сибирской язвой. Возможности метода выделения чистых культур на твёрдых питательных средах позволяли чётко установить этиологическую роль того или иного возбудителя и изучать его свойства, что было невозможно сделать на бульонных культурах. Исследования специфических возбудителей позволили ему экспериментально подтвердить критерии, которые за 36 лет до этого сформулировал Яков Хёнле. В настоящее время они известны как постулаты Коха: 1.Микроорганизм обнаруживают в каждом случае конкретного предполагаемого заболевания. 2.Микроорганизм не выделяют при других болезнях как случайный и непатогенный паразит. 3. После изоляции из организма больного и выделения чистой культуры патогенный микроорганизм должен вызвать аналогичное заболевание у восприимчивого животного. Микроорганизмы как геохимические агенты В конце 19 века интерес микробиологов был сосредоточен в основном на той роли, которую играют микроорганизмы как возбудители инфекционных болезней. Тем не менее, некоторые ученые продолжали развивать направление исследований, начатое ранними работами Пастера, касавшимися брожения. Эти исследования ясно показали, что микроорганизмы могут служить специфическими агентами, вызывающими химические превращения в очень больших масштабах, и что мир микробов в целом, весьма вероятно, ответствен за множество различных геохимических изменений. Установление кардинальной роли микроорганизмов в биологически важных круговоротах материи на Земле — круговороте углерода, азота и серы — это в значительной части результат работы двух исследователей, С. Виноградского и М. Бейеринка. Примером такой физиологической специализации микробов могут служить открытые Виноградским автотрофные бактерии. Для выделения и изучения различных существующих в природе физиологических групп микроорганизмов Виноградский и Бейеринк разработали совершенно новый и очень важный метод накопительных культур. Метод накопительных культур стал одним из наиболее мощных средств, имеющихся в распоряжении микробиологов. С его помощью можно было выделять микроорганизмы, обладающие любыми заданными потребностями, если только они существуют в природе. Открытие вирусов. Открывателем мира вирусов стал Д.И. Ивановский, открывший возбудителя вирусной болезни растений (табачной мозаики). Вклад отечественных ученых в развитие микробиологии. Л.С. Ценковский, отнёсший бактерии к растениям и разработавший отечественную вакцину против сибирской язвы. Л.Л. Гейденрейх, автор руководства «Методы исследования низших организмов» (1885), внедривший в практику автоклав и закрытые чашки взамен желатиновых пластинок Коха. И.И. Мечникова, отмеченный высшей наградой учёного — Нобелевской премией за 1906 г. - открытие заложило основы учения о макрофагально-моноцитарной системе. Классические работы С.Н. Виноградского позволили создать представление о роли микробов в кругообороте веществ. В.Л. Омелянский получил широкую известность своими трудами по почвенной микробиологии и учебнику «Основы микробиологии» (1909). Институт тропической медицины. Н.Ф. Гамалея, З.В. Ермольева, Г.М. Фишер и другие внесли значительный вклад в изучение бактериофагов и возможности их применения на практике. Во второй половине XX в. отечественные учёные добились крупных успехов в изучении природы патогенных вирусов. Исследования Е.Н. Павловского, Л.А. Зйльбера, А.К. Шубладзе, В.Д. Соловьёва, М.П. Чумакова и др. стали краеугольным камнем в формировании учения о природно-очаговых и, в первую очередь, вирусных инфекциях. П.В. Циклйнская, Ф.А. Лёш, О.О. Мочуткбвский, Г.Н. Минх, П.Ф. Боровский, И.Г. Савченко, А.А. Сморбдинцев, В.Д. Тимакбв, Н.А. Красйльников, Е.Н. Мишустин, П.Н. Кашкин, З.В. Ермольева, В.М. Жданов, М.П. Чумаков, СВ. Прозоровский . IV этап Развитие микробиологии в первой половине ХХ века. К началу XX столетия был накоплен значительный объём научных данных, открывающий новые горизонты в изучении микромира. Усовершенствования уже известных бактериологических методов исследования позволили выделить новые патогенные бактерии. Ещё более бурно развивались теоретические и прикладные аспекты иммунологии: были выявлены гуморальные факторы и клеточные факторы резистентности организма, разработаны многие диагностические реакции (Вассерманна, Видаля, Вейля-Фёликса и др.). Эпохальным событием стало открытие способности грибов рода Penicillium выделять антибактериальные вещества (А. Флеминг, 1928) и последующее получение (совместно с Х.У. Флбри и Э.Б. Чейном) чистого пенициллина в 1941 г., что открыло эру антибиотикотерапии. V этап Современный период развития микробиологии. На рубеже середины столетия выход естественных наук на молекулярный уровень стимулировал дальнейшее развитие микробиологии, вирусологии и иммунологии. Создание электронного микроскопа сделало видимым мир вирусов и макромолекулярных соединений. Генетика бактерий пролила свет на когда-то запутанные проблемы их изменчивости, произвела революцию в генетике в целом, «вскормила» целую область биохимии, что привело к рождению молекулярной биологии. Именно на бактериях О. Эвери, К. Маклеод и М. Маккарти доказали роль дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в передаче наследственных признаков. Расшифровка основных принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий, а также универсальность генетического кода бактерий и вирусов позволили установить общие молекулярно-генетические закономерности, свойственные высшим организмам. Пол Берг в 1972 г. получил in vitro рекомбинантную ДНК, состоящую из фрагментов разных молекул вирусной и бактериальной ДНК. Кроме того, он расшифровал геном кишечной палочки, что сделало возможными искусственное конструирование генов и пересадку отдельных генов из одних клеток в другие. К настоящему времени методы генной инженерии используют в производстве широкого спектра биологически активных веществ (БАВ). Исследования в области молекулярной вирусологии показали способность вирусной ДНК встраиваться в геном чувствительной клетки, а также позволили идентифицировать различные вирусы на уровне их молекулярной структуры. Одновременно произошла существенная переоценка классических понятий иммунологии: возникли представления о структуре и функциях иммунной системы, объединившие концепции инфекционной и неинфекционной иммунологии. Расшифровка молекулярной организации многих возбудителей инфекционных болезней, получение рекомбинантных штаммов различных патогенов, а также совершенствование методов генной инженерии позволили создать вакцины нового поколения, некоторые из которых полностью синтетические. Открыты новые возбудители — прионы («инфекционные белки»). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... |  | Учебно-методический комплекс дисциплины «Концепции современного естествознания» Контрольный экземпляр находится на кафедре биохимии, микробиологии и биотехнологии |
| Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «русский язык и культура речи» Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден и утвержден на заседании кафедры прикладной лингвистики и образовательных технологий... | | Учебно-методический комплекс дисциплины «основы психотерапии» Учебно-методический комплекс обсужден и утвержден на заседании кафедры клинической и специальной психологии |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «психическая саморегуляция» Учебно-методический комплекс обсужден и утвержден на заседании кафедры клинической и специальной психологии | | Учебно-методический комплекс дисциплины «психопатология» Учебно-методический комплекс обсужден и утвержден на заседании кафедры клинической и специальной психологии |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «невропатология» Учебно-методический комплекс обсужден и утвержден на заседании кафедры клинической и специальной психологии | | Учебно-методический комплекс дисциплины «психогенетика» Учебно-методический комплекс обсужден и утвержден на заседании кафедры клинической и специальной психологии |
| Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс обсужден и утвержден на заседании кафедры клинической и специальной психологии | | Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс обсужден и утвержден на заседании кафедры клинической и специальной психологии |
| Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс обсужден и утвержден на заседании кафедры психологии развития и инноваций | | Учебно-методический комплекс дисциплины Туризм, утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ от 20. 01. 2006 г. №739гум/бак Учебно-методический комплекс дисциплины... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «анатомия, физиология и патология... Учебно-методический комплекс обсужден и утвержден на заседании кафедры клинической и специальной психологии | | Учебно-методический комплекс дисциплины Туризм, утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ от 20. 01. 2006 г. №739гум/бак. Учебно-методический комплекс обсужден... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры... Учебно-методический комплекс составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | | Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры... Учебно-методический комплекс составлен на основании требований федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального... |
