Sylabus przedmiotu:
Biochemia i mikrobiologia |
| Prowadzący przedmiot: |
Prof. dr hab. Stefan Russel |
| Kontakt dla studentów: |
e-mail: stefan_russel@sggw.pl |
| Nazwa przedmiotu: |
Biochemia i mikrobiologia |
| Forma zajęć: |
Wykłady, ćwiczenia |
| Opis przedmiotu: |
Przedmiot zaliczany jest do przedmiotów podstawowych na kierunku: ochrona środowiska.
Realizowany jest w 3 i 4 semestrze studiów (II rok) w wymiarze:
Studia niestacjonarne:
- godziny obliczeniowe (45'): wykłady - 40 godz.; ćwiczenia - 40 godz.
- godziny realizowane (50'): wykłady - 36 godz.; ćwiczenia - 36 godz.
ECTS: 13 pkt.: sem.3 - zal. 6 pkt., sem. 4 - egz.7 pkt. |
| Cel zajęć : |
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z bioróżnorodnością drobnoustrojów, ich właściwościami biochemiczno-fizjologicznymi oraz funkcją i aktywnością w przyrodzie.
Studenci otrzymają podstawową wiedzę teoretyczną i praktyczną w zakresie metod badania drobnoustrojów. Kurs obejmuje również podstawowe zagadnienia związane z biochemią. Uczestnicy poznają podstawowe mechanizmy molekularne powstawania życia, strukturę i funkcje cukrów, lipidów, białek i kwasów nukleinowych, podstawowe szlaki metabolityczne i enzymy z nimi związane oraz procesy chemo- i fotosyntezy i podstawy immunologii. |
| Warunki zaliczenia: |
Egzamin, zaliczenia pisemne (opisowe) lub ustne |
| Tematy zajęć: |
Semestr zimowy
Program wykładów
- Charakterystyka drobnoustrojów (wirusy, bakterie, promieniowce, glony, grzyby, pierwotniaki):
- występowanie w środowiskach naturalnych;
- morfologia i cytologia;
- podstawy systematyki;
- wpływ czynników środowiska na drobnoustroje.
- Podstawy fizjologii drobnoustrojów:
- źródła pokarmu dla drobnoustrojów;
- pobieranie pokarmu i trawienie pozakomórkowe;
- podział drobnoustrojów z punktu widzenia wykorzystywanego źródła węgla i energii oraz donatory protonów i elektronów.
- Wzrost, rozmnażanie i podstawy genetyki drobnoustrojów
- wzrost i podział komórki oraz cykle rozwojowe;
- wzrost drobnoustrojów w warunkach naturalnych;
- mutacje. typy mutacji i czynniki mutagenne;
- procesy paraseksualne.
- Udział drobnoustrojów w krążeniu węgla w przyrodzie:
- mikrobiologiczny rozkład związków organicznych (celulozy, skrobi, pektyn, hemicelulozy, lignin, związków aromatycznych).
- Udział drobnoustrojów w krążeniu azotu w przyrodzie:
- wiązanie azotu atmosferycznego;
- amonifikacja;
- denitryfikacja;
- immobilizacja związków azotowych;
- Udział drobnoustrojów w krążeniu siarki, fosforu, żelaza i innych pierwiastków w przyrodzie.
- Wzajemne stosunki pomiędzy drobnoustrojami w biocenozie: (symbioza, komensalizm, protokooperacja, amensalizm, konkurencja, pasożytnictwo).
- Mikroflora środowisk naturalnych (gleba, woda, powietrze):
- wpływ drobnoustrojów na środowisko:
- detoksykacja i bioremediacja;
- geologiczna i glebotwórcza rola drobnoustrojów.
- Drobnoustroje a organizmy wyższe:
- ryzoplana, ryzosfera, fyllosfera;
- symbioza drobnoustrojów z roślinami i zwierzętami.
- Sanitarne aspekty ochrony środowiska naturalnego i przemysłu rolno-spożywczego
- drobnoustroje chorobotwórcze
- problemy norm związanych z sanitarnymi aspektami ochrony środowiska i przemysłu rolno-spożywczego
- Podstawy biotechnologii przemysłu rolno-spożywczego
- wykorzystanie i zastosowanie drobnoustrojów w przetwórstwie i przemyśle rolno-spożywczym
Program ćwiczeń
- Podstawowe wiadomości z techniki mikrobiologicznej. Pożywki i podłoża hodowlane. Naczynia i urządzenia stosowane w mikrobiologii (sterylizacja, dezynfekcja, pobieranie materiału, posiew i przesiew materiału mikrobiologicznego).
- Posiew redukcyjny na agarze odżywczym.
Działanie czynników fizycznych i chemicznych na drobnoustroje (nastawienie doświadczenia). Wpływ pH, temperatury, promieniowania UV, ciśnienia osmotycznego, środków dezynfekcyjnych i konserwantów.
- Technika mikroskopowa - budowa i obsługa mikroskopu, przygotowanie i obserwacja mikroskopowa preparatów: w kropli płaskiej oraz barwionymi metodami: prostą, negatywną i złożoną.
- Morfologia bakterii i promieniowców.
- Obserwacja makro- i mikroskopowa oraz opis hodowli promieniowców.
- Charakterystyka biochemiczna bakterii. diagnostycznych. Określanie cech biochemicznych
- Zastosowanie testów biochemicznych typu API.
- Metody hodowli i izolacji bakterii beztlenowych - naczynia i urządzenia do hodowli beztlenowców, izolacja beztlenowców celulolitycznych metodą " roll tube" wg Hungate`a.
- Mikroflora środowisk naturalnych- określanie liczebności drobnoustrojów w wodzie, ściekach i powietrzu.
- Określanie miana coli w wodzie, ściekach i produktach żywnościowych.
- Udział drobnoustrojów w krążeniu azotu w przyrodzie.
- Udział drobnoustrojów w krążeniu fosforu i siarki w przyrodzie.
Semestr letni
Program wykładów
- Wprowadzenie
- co to jest biochemia i jej miejsce wśród nauk biologicznych
- Aminokwasy i peptydy
- budowa aminokwasów
- aminokwasy bia ł kowe (podział, właściwości)
- aminokwasy niebiałkowe
- peptydy (znaczenie, synteza, struktura)
- Białka
- klasyfikacja
- sekwencja aminokwasowa
- konformacja białka
- właściwości
- Enzymy
- klasyfikacja i nazewnictwa
- koenzymy
- specyficzność substratowa i swoistość kierunku działania
- zarys kinetyki enzymatycznej
- mechanizm działania enzymów
- Lipidy
- podział, budowa i właściwości
- tłuszcze właściwe
- tłuszcze złożone
- Cukrowce
- podział i własności
- wzajemne przemiany
- charakterystyka wybranych cukrowców
- Kwasy nukleinowe i ich funkcje
- budowa i właściwości
- biosynteza RNA i DNA
- Biosynteza białek
- Metabolizm i wytwarzanie energii w komórce
- proces glikozy
- cykl kwasów trójkarboksylowych
- utlenianie kwasów tłuszczowych
- proces wytwarzania energii chemicznej w roślinach - fotosynteza
- biosynteza kwasów tłuszczowych i tłuszczów
- biosynteza węglowodanów
Program ćwiczeń
- Zapoznanie studentów z przepisami BHP i regulaminem pracowni, zapoznanie z programem ćwiczeń oraz z warunkami zaliczenia
- Aminokwasy
Reakcje barwne i chromatografia bibułowa aminokwasów
- Oznaczanie ilościowe zawartości białka w hodowli bakterii metodą Lowrego
- Oznaczanie ilościowe i jakościowe glukozy
- Oznaczenie aktywności dehydrogenazy w glebie
- Oznaczanie oddychania gleby metodą pomiaru wydzielania CO2
|
| Spis literatury podstawowej: |
Zalecana literatura
- Chruściak E., Kulińska D., Romanowa I., Russel S. - Ćwiczenia z mikrobiologii. SGGW
- Kłyszejko-Stefanowicz L. - Ćwiczenia z biochemii" , PWN
- Duszkiewicz - Reinhard W. i inni - Teoria i ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej i technicznej. Wydawnictwo SGGW.
- Gołębiowska J. - Mikrobiologia rolnicza - Państwowe wydawnictwo Rolnicze i Leśne. Warszawa.
- Gostkowska K. i inni - Przewodnik do ćwiczeń z mikrobiologii dla studentów Wydziału Rolniczego. - Wydawnictwo AR w Lublinie
- Hames B.D., Hooper N.M. - Krótkie wykłady: BIOCHEMIA" PWN
- Kunicki - Goldfinger W. - Życie bakterii. PWN
- Nowak A. i inni - Przewodnik do ćwiczeń z mikrobiologii. - Wydawnictwo AR w Szczecinie.
- Różalski A. - Ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej. Wydawnictwo Uniw. Łódzkiego
- Schlegel H. G. - Mikrobiologia ogólna. PWN.
- Singleton P. Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie. Wydawnictwo Naukowe PWN.
- Szember A.- Zarys Mikrobiologii rolniczej. AR w Lublinie
- Toczko M., dr Grzelińska A. - Materiały do ćwiczeń z biochemii, Wydawnictwo SGGW
- Zmysłowska I. - Mikrobiologia ogólna i środowiskowa. Teoria i ćwiczenia. - Wydawnictwo UWM Olsztyn
Zalecenie:
- Powyższe pozycje literatury są często odnawiane wydawniczo. Zaleca się korzystanie z najnowszych wydań.
- Studenci zapraszani są na stronę internetową: http://www.mikrobiologia.host.sk/ redagowaną przez: S. Russel, D. Jabłońska-Gorzała, G. Gorzała. Webmaster: G. Gorzała
Na stronie tej podane są materiały do ćwiczeń z mikrobiologii oraz wiele informacji i połączeń internetowych pomocnych studentom w nauce mikrobiologii.
|
| Spis literatury uzupełniającej |
|