1. Введение в микробиологию
Предмет микробиологии и задачи курса. Понятие о микроорганизмах. Краткий исторический очерк развития микробиологии. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Перспективы развития и достижения современной микробиологии в сельском хозяйстве.
Вопросы для самопроверки
1. Охарактеризуйте морфологический период развития микробиологии.
2. Каков вклад отечественных ученых в развитие микробиологии?
3. Какие открытия принадлежат Луи Пастеру?
4. Что такое микроорганизмы и каковы их общие свойства, определяющие их распространенность в природе, на пищевых продуктах?
5. Какие группы микроорганизмов наиболее важны в сельском хозяйстве, в практике переработки и хранения сырья и пищевых продуктов?
Основная литература
1. Ассонов, Н.Р. Микробиология / Н.Р. Ассонов. – М.: Колос, 1997. – 352 с.
2. Мудрецова-Висс, К.А. Микробиология, санитария и гигиена /К.А. Мудрецова-Висс, А.А. Кудряшова. – М.: Издательский Дом «Деловая лит-ра», 2001. – 388 с.
Дополнительная литература
1. Гусев, М.К. Микробиология / М.К. Гусев, Л.А. Минеева. – М.: Изд-во МГУ, 1978.
2. Воробьева, Л.И. Техническая микробиология / Л.И. Воробьева. – М.: Изд-во МГУ, 1987.
3. Жвирблянская, А.Ю. Микробиология в пищевой промышленности / А.Ю. Жвирблянская, О.А. Бакушинская. – М.: Пищевая промышленность, 1975.
2 Систематика и морфология микроорганизмов
Принципы систематики микроорганизмов. Общая характеристика основных групп микроорганизмов. Понятие о таксономии.
Прокариоты. Основные формы бактерий, их размеры. Современные представления о строении и химическом составе компонентов прокариотической клетки. Спорообразование, движение, размножение бактерий. Классификация прокариот.
Эукариоты. Микроскопические грибы, их особенности. Строение мицелия и грибной гифы. Способы размножения грибов (вегетативный, бесполый, половой). Классификация грибов. Характеристика наиболее важных представителей различных классов грибов.
Дрожжи. Формы и размеры дрожжевых клеток. Строение дрожжевой клетки. Способы размножения дрожжей (почкование, деление, почкующееся деление, спорообразование). Понятие о расах дрожжей. Классификация дрожжей.
Вирусы и фаги. Отличительные признаки вирусов. Строение и размеры вирусов и фагов, их химический состав. Классификация вирусов. Репродукция вирусов. Бактериофаги. Развитие вирулентного и умеренного фагов. Понятие о лизогенной культуре. Распространение и роль вирусов и фагов в природе, в пищевой промышленности.
Вопросы для самопроверки
1. Какие цели преследует систематика?
2. Как присваиваются названия микроорганизмам?
3. Каковы различия в организации прокариотической и эукарио-тической клеток?
4. Каковы основные формы клеток у бактерий?
5. Как осуществляется движение у бактерий?
6. Каковы функции и химическое строение отдельных компонентов клетки (капсулы, клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, рибосом, нуклеоида)?
7. Как протекает процесс спорообразования у бактерий? Все ли бактерии способны к спорообразованию?
8. Какие признаки используются при определении вида бактерий?
9. Каково строение микроскопических грибов?
10. Как размножаются бактерии, грибы, дрожжи?
11. Какие признаки учитываются при классификации грибов и каковы характерные признаки каждого класса? Приведите примеры грибов каждого класса, вызывающих порчу продуктов питания или используемых в пищевой промышленности.
12. Каково строение дрожжевой клетки?
13. Какие структурные компоненты эукариотической клетки вы знаете и каковы их функции?
Основная литература
1. Мудрецова-Висс, К.А. Микробиология, санитария и гигиена / К.А. Мудрецова-Висс, А.А. Кудряшова. – М.: Издательский Дом «Деловая лит-ра», 2001. – 388 с.
2. Ассонов, Н.Р. Микробиология / Н.Р. Ассонов. – М.: Колос, 1997. – 352 с.
1.2.3 Дополнительная литература
1. Гусев, М.К. Микробиология / М.К. Гусев, Л.А. Минеева. – М.: Изд-во МГУ, 1978.
2. Воробьева, Л.И. Техническая микробиология / Л.И. Воробьева. – М.: Изд-во МГУ, 1987.
3. Шлегель, Г. Общая микробиология / Г. Шлегель – М.: Мир, 1987. – 567 с.
4. Мармузова, Л.В. Основы микробиологии, санитарии и гигиены в пищевой промышленности / Л.В. Мармузова. – М.: ПрофОбрИздат, 2001. – 136 с.
3 Физиология микроорганизмов
Понятие об обмене веществ у микроорганизмов: конструктивный и энергетический обмены. Взаимосвязь конструктивного и энергетического обмена.
Химический состав микробной клетки.
Питание микроорганизмов. Типы питания микроорганизмов в зависимости от отношения микроорганизмов к источникам углерода, энергии, доноров электронов. Механизмы поступления питательных веществ в клетку (простая диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт).
Энергетический метаболизм. Понятие о фототрофных и хемотрофных микроорганизмах. Способы получения энергии аэробными и анаэробными микроорганизмами. Суммарные уравнения процессов дыхания и брожения. Типы фосфорилирования. Макроэргические соединения. Энергетическая ценность процессов дыхания и брожения.
Ферменты микроорганизмов. Химическая природа, свойства ферментов и их классификация. Влияние различных условий среды на активность ферментов. Использование микробных ферментов в пищевой промышленности. Микробиологическое получение ферментных препаратов. Характеристика микроорганизмов, используемых для получения ферментов.
Культивирование микроорганизмов. Основные типы питательных сред. Понятие о чистых и накопительных культурах микроорганизмов. Способы культивирования. Закономерности роста статической и непрерывной культуры.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое конструктивный обмен?
2. Что такое «внеклеточное пищеварение»?
3. Каков химический состав клеток микроорганизмов?
4. Что такое «органогенные элементы», «макроэлементы», «микроэлементы»? Привести примеры.
5. Какие требования предъявляются к питательным средам? Дать характеристику основных типов питательных сред.
6. Каковы механизмы поступления питательных веществ в клетку?
7. Охарактеризовать типы углеродного питания.
8. В чем сущность автотрофного питания?
9. Какие формы энергии могут быть использованы автотрофны-ми микроорганизмами в процессе ассимиляции СО2?
10. В чем сущность гетеротрофного питания микроорганизмов?
11. Каково отличие между сапрофитами и паразитами?
12. Что такое ростовые вещества и какое значение они имеют для развития микроорганизмов?
13. Охарактеризовать основные фазы роста бактерий в периодической культуре? Что такое периодическая культура?
14. Дать определение накопительной культуре.
15. Что такое непрерывная культура?
16. Каким образом осуществляется культивирование микроорганизмов непрерывным способом?
17. В чем сущность энергетического метаболизма у гетеротрофных микроорганизмов?
18. Что такое фосфорилирование и какие типы фосфорилирования вы знаете?
19. Что такое брожение? Какие типы брожения вы знаете?
20. Что такое дыхание и неполное окисление?
21. В чем сущность получения энергии у аэробов? Приведите суммарное химическое уравнение процесса дыхания.
22. Какова роль макроэргических соединений в клетке?
23. Какие группы микробных ферментов используются в пищевой промышленности?
24. Как получают ферменты микробного происхождения?
25. Назовите известные вам микроорганизмы – продуценты ферментных препаратов.
26. Чем отличаются микробные экзо- и эндоферменты?
Основная литература
1. Мудрецова-Висс, К.А. Микробиология, санитария и гигиена / К.А. Мудрецова-Висс, А.А. Кудряшова. – М.: Издательский Дом «Деловая лит-ра», 2001. – 388 с.
Дополнительная литература
1. Гусев, М.К. Микробиология / М.К. Гусев, Л.А. Минеева. – М.: Изд-во МГУ, 1978.
2. Воробьева, Л.И. Техническая микробиология /Л.И. Воробьева. – М.: Изд-во МГУ, 1987.
3. Шлегель, Г. Общая микробиология / Г. Шлегель – М.: Мир, 1987. – 567 с.
4. Трушина, Т.П. Микробиология, санитария и гигиена в торговле / Т.П. Трушина. – Ростов н/Д.: Феникс, 2000. – 320 с.
4 Влияние условий среды на микроорганизмы
Взаимосвязь между организмом и средой.
Физические факторы. Влияние температуры. Психрофильные, мезофильные и термофильные микроорганизмы. Использование высоких и низких температур для консервирования пищевых продуктов. Стерилизация и пастеризация. Холодильное хранение пищевых продуктов.
Влияние различных форм лучистой энергии, ультразвука. Использование их для обработки пищевых продуктов.
Физико-химические факторы. Влияние влажности среды и ее значение при развитии микроорганизмов на сухих продуктах.
Влияние концентрации среды на микроорганизмы. Осмофильные и галофильные микроорганизмы и их роль в процессе порчи пищевых продуктов.
Химические факторы. Влияние концентрации водородных ионов (рН) и окислительно-восстановительного потенциала среды на микроорганизмы.
Влияние химических веществ. Понятие о дезинфекции и асептике, дезинфицирующих и антисептических веществах. Использование их в пищевой промышленности.
Биологические факторы. Взаимоотношения между организмами: ассоциативные и антагонистические формы симбиоза. Антибиотики и фитонциды, перспективы их использования с целью удлинения сроков хранения пищевых продуктов.
1.4.1 Вопросы для самопроверки
1. Каково влияние концентрации веществ среды на микроорганизмы?
2. Что такое осмофилы и галофилы?
3. Что понимается под терминами «плазмолиз», «плазмоптис»?
4. Как влияет влажность среды на развитие микроорганизмов-возбудителей порчи сушеных продуктов при хранении?
5. Что называется стерилизацией и пастеризацией и каково их практическое использование?
6. Что такое оптимальная температура? На какие группы делятся микроорганизмы по отношению к температуре?
7. Как влияют низкие температуры на вегетативные клетки и споры бактерий в процессе хранения пищевых продуктов?
8. Приводят ли обычные приемы кулинарной обработки (варка, жарение) продуктов к их стерильности?
9. Каков механизм губительного действия высоких температур на микроорганизмы?
10. Чем обусловлена высокая термоустойчивость спор бактерий по сравнению с вегетативными клетками?
11. Как влияет рН среды на биохимическую активность микробов?
12. Каков механизм губительного действия на микроорганизмы ультрафиолетовых лучей, радиоактивных излучений, ультразвука?
14. Что такое метабиоз, синергизм, антагонизм, паразитизм?
15. Что такое антибиотики, фитонциды? Каково их практическое применение?
Основная литература
1. Мудрецова-Висс, К.А. Микробиология, санитария и гигиена / К.А. Мудрецова-Висс, А.А. Кудряшова. – М.: Издательский Дом «Деловая лит-ра», 2001. – 388 с.
2. Ассонов, Н.Р. Микробиология / Н.Р. Ассонов. – М.: Колос, 1997. – 352 с.
Дополнительная литература
1. Гусев, М.К. Микробиология / М.К. Гусев, Л.А. Минеева. – М.: Изд-во МГУ, 1978.
2. Воробьева, Л.И. Техническая микробиология / Л.И. Воробьева. – М.: Изд-во МГУ, 1987.
3. Шлегель, Г. Общая микробиология / Г. Шлегель – М.: Мир, 1987. – 567 с.
4. Жвирблянская, А.Ю. Микробиология в пищевой промышленности / А.Ю. Жвирблянская, О.А. Бакушинская. – М.: Пищевая промышленность, 1975.
5. Моисеева, Е.Л. Микробиология мясных и молочных продуктов при холодильном хранении / Е.Л. Моисеева. – М.: Агропромиздат, 1988.
5 Генетика микроорганизмов
Генетика как наука. Понятие о наследственности и изменчивости. Генотип и фенотип микроорганизмов. Формы изменчивости микроорганизмов. Практическое значение изменчивости микроорганизмов.
1.5.1 Вопросы для самопроверки
1. Что такое генетика? Каково ее определение как науки?
2. Дайте определение наследственности и изменчивости?
3. Что такое «ген», «генотип», «фенотип»?
4. Чем характеризуются мутации?
5. Как осуществляются комбинативные изменения (рекомбинации) у микроорганизмов?
6. Что такое «адаптация», «модификация»?
7. Какими путями проводят селекцию микроорганизмов для получения высокоактивных штаммов продуктов?
8. Что такое генная инженерия?
9. Каково практическое значение учения и наследственности и изменчивости?
Основная литература
1. Леонов, Н.Р. Микробиология /Н.Р. Леонов – М.: Колос, 1997. 352 с.
2. Ассонов, Н.Р. Микробиология / Н.Р. Ассонов. – М.: Колос, 1997. – 352 с.
3. Беккер, М.Е. Биотехнология / М.Е. Беккер, Г.К. Лиепиньш, Е.П. Райпулис. – М: Агропромиздат, 1990. – 334 с.
Дополнительная литература
1. Мудрецова-Висс, К.А. Микробиология, санитария и гигиена / К.А. Мудрецова-Висс, А.А. Кудряшова. – М.: Издательский Дом «Деловая лит-ра», 2001. – 388 с.
2. Сидоров, М.А. Микробиология мяса и мясопродуктов / М.А. Сидоров, Р.П. Корнелаева – М.: Колос, 1998. – 240 с.
6 Важнейшие биохимические процессы, вызываемые
микроорганизмами
Спиртовое брожение. Возбудитель брожения, условия и химизм брожения. Промышленное использование и значение в процессах порчи пищевых продуктов.
Молочнокислое брожение: гомоферментативное и гетероферментативное. Возбудители брожения, условия и химизм брожения. Промышленное использование. Роль молочнокислых бактерий в прокисании вин, пива, молока.
Маслянокислое брожение. Возбудители, условия и химизм брожения. Промышленное значение. Роль маслянокислых бактерий в процессах порчи пищевых продуктов.
Пропионовокислое брожение, возбудители. Роль пропионовокислых бактерий в процессе созревания сыра.
Уксуснокислое брожение. Возбудители, условия и химизм брожения. Использование при производстве пищевого уксуса. Уксуснокислые бактерии – возбудители порчи пищевых продуктов.
Образование органических кислот плесневыми грибами. Лимоннокислое брожение и его промышленное использование.
Разложение микроорганизмами жиров, жирных кислот, пектиновых веществ и клетчатки. Возбудители этих процессов и их значение.
Гнилостные процессы. Возбудители, условия и химизм разложения белков. Значение гнилостных процессов в природе и в процессах порчи пищевых продуктов.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое спиртовое брожение и какие микроорганизмы его вызывают?
2. Какое химическое соединение является акцептором ионов водорода в спиртовом брожении?
3. Каким путем можно в процессе спиртового брожения повысить выход глицерина?
4. Где находит применение спиртовое брожение?
5. Что такое гомоферментативное молочнокислое брожение?
6. Какими характерными признаками отличаются возбудители гомоферментативного молочнокислого брожения?
7. Дать определение гомоферментативного молочнокислого брожения.
8. Какие виды гомоферментативных молочнокислых бактерий Вы знаете?
9. Каково практическое использование молочнокислых бактерий в сельском хозяйстве?
10. Что такое пропионовокислое брожение и какие микроорганизмы его вызывают?
11. В чем состоит маслянокислое брожение и каковы его возбудители?
12. Какова роль маслянокислых бактерий в почве?
13. Что такое «окислительное» брожение? Какие виды «окислительных» брожений Вы знаете?
14. Что такое гниение?
15. Как протекают гнилостные процессы в аэробных и анаэробных условиях?
16. Каково значение гнилостных процессов в природе?
Основная литература
1. Мудрецова-Висс, К.А. Микробиология, санитария и гигиена / К.А. Мудрецова-Висс, А.А. Кудряшова. – М.: Издательский Дом «Деловая лит-ра», 2001. – 388 с.
Дополнительная литература
1. Шлегель, Г. Общая микробиология / Г. Шлегель – М: Мир, 1987. – 567 с.
2. Гусев, М.К. Микробиология / М.К. Гусев, Л.А. Минеева. – М.: Изд-во МГУ, 1978 |
