Биологический контроль окружающей среды (18 часов)
Автор: д.б.н., профессор П.А. Кожевин
Курс направлен на изучение биологического контроля окружающей среды как фундаментальной дисциплины, связанной с ключевыми общими и прикладными проблемами экологической и продовольственной безопасности. Системный взгляд позволяет преодолеть выраженную в отечественной и зарубежной научной литературе разноплановость и неоднозначность понимания биологического контроля.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Раздел 1. “Гнездо” понятия биоконтроль.
Тема 1. Предмет и задачи. Основные взгляды в отечественной и зарубежной науке.
Тема 2. История вопроса от Виноградского до концепции Геи (Ловелок-Маргулис) и “физикализма”.
Тема 3. Системное определение биоконтроля.
Тема 4. Ноосфера Вернадского и какосфера Заварзина.
Тема 5. Causa finalis и телеономичность экосистем, сукцессии как Марковские процессы.
Тема 6. Метафора “здоровья” среды как итог холистического анализа.
Тема 7. Аналогии с медициной (индикаторы состояния экосистем), биотестирование и биоиндикация.
Раздел II. Прикладные задачи биоконтроля среды.
Тема 1. Причины неудачи американского проекта биоконтроля среды “Биосфера-2”.
Тема 2. Резистентность и гибкость экосистем. Проблема определения красной черты. Тема 3. Принцип Ле-Шателье в определении предельной нагрузки
Тема 4. Динамика экосистем в адаптационном цикле Холлинга. Взаимодействия между иерархическими уровнями (панархия).
Тема 5. Биоконтроль фитопатогенов. Супрессивность почв. Резистома почв. Пересмотр экологической роли антибиотиков. Биоконтроль как тонкая настройка (fine tuning).
Тема 6. “Крайне печальная теорема“ в экологической и продовольственной безопасности. “Пищевая миля” как оценка рыночной регуляции. Антирынок в природе. Поиски выхода из тупика.
Основная литература:
- Биологический контроль окружающей среды. Биоиндикация и биотестирование (учебник для вузов) (под ред. О.П. Мелеховой и Е.И. Сарапульцевой). М.: «Академия». 2008 288 с.
- Виноградский С.Н. О роли микробов в общем круговороте жизни. СПб. 1897. С. 1-27
Дополнительная литература:
- Горленко М.В., Кожевин П.А. Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ. М.: «Макс Пресс». 2005. 229 с.
- Горшков В.В., Горшков В.Г., Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С., Макарьева А.М. Биотическая регуляция окружающей среды. Экология. 1999. № 2. С. 105-113.
- Заварзин Г.А. Какосфера. М.: «Ruthenica». 2011. 460 с.
- Кожевин П.А. Экология почвенных микроорганизмов (в учебнике для университетов “Экология микроорганизмов” под ред. А.И. Нетрусова). М.: «Академия». 2011. 280 с.
Моделирование динамики углерода в наземных экосистемах (36 часов)
Автор: д.б.н., профессор Т.А. Архангельская
Курс нацелен на обучение студентов моделированию динамики углерода в наземных экосистемах с использованием модели CENTURY. Вводная часть курса включает краткий обзор основных углеродных пулов в травянистых/сельскохозяйственных и лесных экосистемах. Используется свободно распространяемая программа CENTURY; моделируются потоки и запасы углерода в различных типах наземных экосистем. Запасы углерода в почве оцениваются для нормальных погодных условий, для «потепления» с повышенными температурами воздуха и для «аридизации» с уменьшением осадков. Моделируются антропогенные воздействия, в том числе выпас разной интенсивности для травянистых экосистем и сплошная вырубка для лесных экосистем. Существенную часть обучения составляет интерпретация результатов расчетов и их обсуждение в классе. Каждый студент работает со своей экосистемой, и в конце курса они сравнивают свои результаты.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Тема 1. Современные подходы к моделированию динамики углерода в наземных экосистемах.
Тема 2. Модель CENTURY и ее основные особенности.
Тема 3. Структура входных данных модели CENTURY.
Тема 4. Исполняемые файлы модели CENTURY.
Тема 5. Моделирование динамики углерода в различных типах наземных экосистем.
Основная литература:
- Parton W., Ojima D., Del Grosso S., Keough C. CENTURY Tutorial (все разделы).
- Parton W.J., Schimel D.S., Cole C.V., Ojima D.S. Analysis of factors controlling soil organic matter levels in Great Plains grasslands (все разделы). SSSAJ 51. 1987
Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»:
https://www.nrel.colostate.edu/projects/century/century-downloads.php
Молекулярно-биологические методы в экологии (27 часа)
Автор: д.б.н., профессор Н.А. Манучарова
Курс посвящен экологическим аспектам применения молекулярных методов для исследования биологических объектов природных экосистем. Обсуждаются экологические вопросы определения биоразнообразия микробного прокариотного комплекса, находящегося в метаболически активном состоянии в исследуемых экосистемах.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Тема 1. Вводные понятия.
Тема 2. Выделение ДНК
Тема 3. Амплификация специфических фрагментов ДНК.
Тема 4. Электрофорез.
Тема 5. Метод FISH (Fluorescent in situ hybridization)
Тема 6. Секвенирование ДНК
Тема 7. Клонирование генов.
Тема 8. Понятие «функционального» гена.
Тема 9. Рестрикционный анализ.
Основная литература:
- Ребриков Д.В., Саматов Г.А. Трофимов Д.Ю. Семенов П.А. и др. ПЦР в реальном времени. М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний». 2009
- Манучарова Н.А. Гидролитические прокариотные комплексы наземных экосистем. М.: «Университетская книга». 2014
- Манучарова Н.А. Молекулярно-биологические методы в почвоведении и экологии. М.: «Университетская книга». 2014
- Manucharova N.A. Ecophysiology of hydrolytical microbial communities in terrestrial ecosystems. M.: «University book». 2014
Дополнительная литература:
- Панкратов Т.А., Белова С.Э., Дедыш С.Н. Оценка филогенетического разнообразия прокариотных микроорганизмов в сфагновых болотах с использованием метода FISH. Микробиология. 2005. Т. 74
- Amann R.I., Krunholz L., Stahl D.A. Fluorescent-oligonucleotide probing of whole cells for determinative, phylogenetic, and environmental studies in microbiology. Bacteriol. 1990. V. 172
- Amann R.I., Ludwig W. Ribosomal RNA-targeted nucleic acid probes for studies in microbial ecology. FEMS Microbiol. Reviews. 2000. V. 24
- Pernthaler A., Pernthler J., Amann R. Fluorescence in situ hybridization and catalyzed reporter deposition for the identification of marine bacteria. Applied and Enviromental Microbioligy. 2002
Основы морфологии и таксономии почвенных животных (18 часов)
Автор: д.б.н., профессор А.Л. Степанов
В рамках курса студентам даются основы систематики животных. Рассматриваются морфологические особенности почвенных животных, классификация, способы размножения, жизненные циклы, распространение, численность и экологическая роль в разных экосистемах.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Тема 1. Введение. Классификация простейших.
Тема 2. Класс Нематоды. Класс Коловратки. Класс Малощетинковые.
Тема 3. Тип членистоногие. Отряд Равноногие. Отряд Акариформные клещи.
Тема 4. Надкласс Многоножки. Класс Двупарноногие.
Тема 5. Класс Губоногие.
Тема 6. Надкласс Шестиногие. Класс Насекомые скрыточелюстные. Отряд Ногохвостки.
Тема 7. Класс Насекомые открыточелюстные. Отряд Термиты.
Тема 8. Надсемейство Муравьи. Насекомые с полным превращением.
Тема 9. Млекопитающие, насекомоядные, грызуны.
Основная литература:
- Рупперт Э., Фокс Р., Барнс Р. Зоология беспозвоночных: функциональные и эволюционные аспекты. Учебник для студентов ВУЗов в 4 томах. М.: «Издательский центр "Академия"». 2008
- Шарова И.Х. Зоология беспозвоночных. М.: «Гуманитарный издательский центр "ВЛАДОС"». 1999
- Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: «Изд-во Моск. ун-та». 2005
Экологическая биохимия (60 часов)
Автор: д.б.н., профессор Л.В. Лысак
Курс направлен на изучение основных биологических молекул, входящих в состав клеток. В течение курса изучаются основные пути синтеза и распада органических молекул в клетке, рассматриваются процессы катаболизма, анаболизма и амфиболизма основных биологических молекул. Рассматриваются процессы получения клеткой энергии, регуляции основных метаболических путей в клетке. Изучаются процессы синтеза вторичных метаболитов и роль вторичных метаболитов во взаимодействиях организмов с окружающей средой и межорганизменных отношениях. Дается представление о процессах трансформации ксенобиотиков в окружающей среде, использовании вторичных метаболитов микроорганизмов (антибиотики, ферменты, БАВ и др.) в практической деятельности человека.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Раздел 1. Основы общей биохимии.
Тема 1. Предмет и задачи и задачи экологической биохимии.
Тема 2. Белки и пептиды.
Тема 3. Понятие о метаболизме клетки. Метаболизм белков.
Тема 4. Нуклеиновые кислоты.
Тема 5. Метаболизм нуклеиновых кислот.
Тема 6. Углеводы.
Тема 7. Метаболизм углеводов.
Тема 8. Липиды.
Тема 9. Метаболизм липидов.
Тема 10. Витамины.
Раздел 2. Биохимические основы взаимодействий организмов с факторами окружающей среды.
Тема 1. Вторичные метаболиты.
Тема 2. Биохимический ответ организмов на изменение абиотических факторов среды. Адаптация.
Тема 3. Химические и биохимические взаимодействия между организмами в водной, наземной среде и почве.
Тема 4. Биохимические взаимодействия между микроорганизмами.
Тема 5. Биохимические взаимодействия между водорослями и грибами.
Тема 6. Биохимические взаимодействия между растениями.
Тема 7. Биохимические взаимодействия между животными.
Тема 8. Гормональные воздействия между растениями и животными.
Раздел 3. Эколого-биохимические аспекты трансформации ксенобиотиков.
Тема 1. Эколого-биохимические аспекты трансформации ксенобиотиков.
Тема 2. Концепция двухфазного метаболизма ксенобиотиков.
Тема 3. Реакции первой фазы метаболизма ксенобиотиков (реакции окисления, восстановления и гидролиза).
Тема 4. Реакции второй фазы метаболизма ксенобиотиков.
Тема 5. Пестициды. Трансформация пестицидов.
Тема 6. Прикладные аспекты экологической биохимии.
Основная литература:
- Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия. М.: «Мир». 2004
- Харборн Д. Введение в экологическую биохимию. М.: «Мир». 1985
Дополнительная литература:
- Коваленко Л.В. Биохимические основы химии биологически активных веществ. М.: «Бином». 2010
- Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию.М.: «Изд-во МГУ». 1986
- Райс Э.М. Аллелопатия. М.: «Мир». 1978
- Саловарова В.П., Приставка А.А., Берсенева О.А. Введение в биохимическую экологию. Иркутск: «Изд-во Иркутского ГУ». 2007
Экологическая микробиология (36 часов)
Авторы: к.б.н. Ю.В. Закалюкина, к.б.н. М.В. Бирюков
Целью курса «Экологическая микробиология» является изложение основных принципов функционирования биосферы и роли микроорганизмов в этих процессах. В рамках освоения дисциплины будет рассказано о глобальных биогеохимических циклах, круговороте основных элементов, с особым вниманием к микроорганизмам, как к движущей силе этих процессов. Преподаваемый материал позволит слушателям составить целостное представление о том, как формировался современный облик Земли, чем обуславливается плодородие и как человек модернизирует созданные природой процессы для своих целей.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Тема 1. Введение в экологическую микробиологию.
Тема 2. Происхождение и эволюция мира микробов.
Тема 3. Микробиология основных сред обитания.
Тема 4. Микробная деятельность и микробные взаимодействия.
Тема 5. Современные методы экологической микробиологии.
Тема 6. Прикладные аспекты экологической микробиологии.
Основная литература:
- Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. Том 1-3. М.: «Мир». 1994
- Нетрусов А.И., Бонч-Осмоловская Е.А., Горленко В.М. и др. Экология микроорганизмов: Учебник для студентов вузов (под ред. А.И. Нетрусова). М.: «Издательский центр "Академия"». 2004
Дополнительная литература:
- Промышленная микробиология (под ред. Н.С. Егорова). М.: «Высшая школа». 1989
- Bitton G. Encyclopedia of environmental microbiology. John Wiley & Sons. 2002
- Bladgett R.D. The Biology of soil: a community and ecosystem approach. Oxford Press. 2005
- Environmental Microbiology: Fundamentals and Applications: Microbial Ecology (ed. J.-C. Bertrand et al.). Springer. 2015
- Pepper I.L., Gerba C.P., Genta T.J. Invironmental microbiology (third edition). Elsevier. 2015
Экология актиномицетов (34 часа)
Автор: д.б.н., профессор Г.М. Зенова
Курс посвящен принципам и экологическим аспектам современной актиномицетологии. Подробно рассматриваются особенности использования биологически активных веществ, в том числе антибиотиков в медицине, растениеводстве, животноводстве, биотехнологии. Изучаются особенности морфологии актиномицетов, рост и развитие актиномицетов. экофизиология актиномицетов, особенности биохимии актиномицетов и способность актиномицетов к синтезу физиологически активных веществ, в особенности антибиотиков. Рассматриваются жизненные циклы актиномицетов в природных местах обитания, современное состояние систематики актиномицетов, распространение актиномицетов в почве, растительных субстратах, воде, воздухе, в организмах человека и животных. Особый акцент делается на использовании физиологически активных веществ, образуемых актиномицетами, в биотехнологии, фармакологии и хозяйственной деятельности человека, использовании антибиотиков актиномицетного происхождения в растениеводстве, животноводстве, фармакологии, использовании актиномицетного комплекса как показателя состояния экосистемы, использовании структуры актиномицетного комплекса для биоконтроля за окружающей средой.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Тема 1. Краткий исторический очерк развития актиномицетологии.
Тема 2. Экология клетки мицелиальных бактерий.
Тема 3. Рост и развитие актиномицетов.
Тема 4. Экофизиология актиномицетов.
Тема 5. Жизненные циклы актиномицетов.
Тема 6. Современное состояние систематики актиномицетов.
Тема 7. Экологические особенности актиномицетов.
Тема 8. Взаимодействие актиномицетов с другими организмами.
Тема 9. Актиномицеты и деятельность человека.
Тема 10. Методические аспекты в исследовании актиномицетов.
Основная литература:
- Звягинцев Д.Г., Зенова Г.М. Экология актиномицетов. М.: «Геос». 2001
- Звягинцев Д.Г., Зенова Г.М. Актиномицеты засоленных и щелочных почв. М.: «Изд-во "Книжный дом университет"». 2007
- Зенова Г.М. Почвенные актиномицеты. М.: «Изд-во Моск. ун-та». 1992
- Зенова Г.М. Почвенные актиномицеты редких родов. М.: «Изд-во Моск. ун-та». 2000
- Зенова Г.М., Захарова О.С., Манучарова Н.А. Экология актиномицетов родa Actinomadura. М.: «МАКС Пресс». 2004
- Зенова Г.М., Звягинцев Д.Г. Разнообразие актиномицетов в наземных экосистемах. М.: «Изд-во Моск. ун-та». 2002
Дополнительная литература:
- Агре Н.С. Систематика термофильных актиномицетов. Пущино. 1986
- Гаузе Г.Ф., Преображенская Т.П., Свешникова М.А., Терехова Л.П., Максимова Т.С. Определитель актиномицетов. М.: «Наука». 1983
- Калакуцкий Л.В., Агре Н.С. Развитие актиномицетов. М.: «Наука». 1977
- Современная микробиология. Прокариоты. Том 1 (под ред. Й. Ленгелера, Г. Древса и Г. Шлегеля). М.: «Мир». 2005
Экология бактерий (72 часа)
Автор: д.б.н., профессор Л.В. Лысак
Курс знакомит студентов с бактериальными (прокариотными) организмами как представителями самостоятельного царства живой природы. На лекциях и практических занятиях изучаются современные представления о строении прокариот, их биологии, систематике, таксономии. Дается представление о современных подходах к идентификации бактерий, приемах их исследования в основных природных средах. Детально изучается современное состояние экологии прокариотных организмов. Рассматриваются биосферные функции и разнообразие бактерий в природе, распространение и роль в природных процессах, участие в круговоротах биофильных элементов, взаимодействие бактерий с другими организмами, возможности использования бактерий, современных способах оценки структурно-функциональной организации прокариотных сообществ, использовании прокариот в целях биотехнологии.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Тема 1. Современные методы изучения бактерий
Тема 2. Морфология и цитология бактерий.
Тема 3. Экофизиология бактерий.
Тема 4. Систематика и таксономия бактерий.
Тема 5. Основные филумы бактерий и архей в природных средах.
Тема 6. Современные аспекты экологии бактерий и архей.
Тема 7. Прикладная экология бактерий.
Основная литература:
- Современная микробиология. Прокариоты. Т.1, 2. (под ред. Й. Ленгелера, Г. Древса и Г. Шлегеля). М.: «Мир». 2005
- Нетрусов А.И., Котова И.Б. Микробиология. М.: «Академия». 2006
Дополнительная литература:
- Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. М.: «Наука». 2006
- Экология микроорганизмов (под ред. А.И. Нетрусова). М.: «Академия». 2004
- Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: «Изд-во МГУ». 2005
- Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. М.: «Книжный дом "Университет"». 2001
- Экология микроорганизмов (под ред. А.И. Нетрусова). М.: «Академия». 2004
- Лысак Л.В., Добровольская Т.Г., Скворцова И.Н. Методы оценки бактериального разнообразия почв и идентификации почвенных бактерий (учебное пособие). М.: «МАКС Пресс». 2003
- Кондратьева Е.Н. Автотрофные прокариоты. М.: «Изд-во МГУ». 1996
Экология водорослей (24 часа)
Автор: д.б.н., профессор Г.М. Зенова
Курс посвящен принципам и экологическим аспектам современной альгологии. Подробно рассматриваются особенности клеточной структуры водорослей, разнообразие морфологии водорослей, размножение и циклы развития водорослей, физиология и биохимия водорослей, фитопланктон и бентосные водоросли, наземные и почвенные водоросли, симбиотические ассоциации водорослей. Особый акцент сделан на использовании водорослей в медицине и фармакологии, а также для биоконтроля за окружающей средой.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Тема 1. Введение. Общая характеристика водорослей.
Тема 2. Разнообразие морфологии водорослей.
Тема 3. Размножение и циклы развития водорослей.
Тема 4. Физиология и биохимия водорослей.
Тема 5. Экология водорослей.
Тема 6. Фитопланктон.
Тема 7. Бентосные водоросли.
Тема 8. Наземные водоросли.
Тема 9. Почвенные водоросли.
Тема 10. Водоросли при экстремальных температурах.
Тема 11. Симбиотические ассоциации водорослей.
Тема 12. Водоросли в окружающей среде.
Основная литература:
- Зенова Г.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. М.: «Изд-во Моск. ун-та». 1990
- Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М.: «Наука». 1976
- Штина Э.А., Зенова Г.М., Манучарова Н.А. Альгологический мониторинг почв. Почвоведение. 1998. № 12
Дополнительная литература:
- Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. М.: «Мир». 1990
- Вассер С.П., Кондратьева Н.В., Масюк Н.П. и др. Водоросли. Справочник. К.: «Наукова думка». 1989
Экология грибов (34 часа)
Авторы: д.б.н., профессор О. Е. Марфенина, к.б.н. А. Е.Иванова
Курс знакомит студентов с грибными организмами как представителями самостоятельного царства живой природы. В течение курса изучаются современные представления о строении грибов, их биологии, систематике, экологии. Рассматриваются вопросы распространения грибов в разных средах обитания (воздухе, воде, наземных местообитаниях, почве), их функциях в экосистемах. В курсе дается информация о таксономическом и функциональном разнообразии грибов, влиянии на формирование микобиоты различных природных и антропогенных экологических факторов. Даются представления о взаимодействии грибов с другими организмами (микроорганизмами, растениями, животными, человеком), о возможности использования грибов в биомониторинге и биоконтроле состояния среды обитания, в биотехнологических производствах и для очистки среды.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Раздел 1. Строение, рост и размножение грибов.
Тема 1. Строение и рост грибов.
Тема 2. Размножение грибов.
Раздел 2. Систематика и таксономия грибов.
Тема 3. Современные подходы к систематике грибов.
Тема 4. Характеристика экологически значимых групп грибоподобных организмов.
Тема 5. Характеристика отделов царства грибов – Mycota.
Раздел 3. Методы изучения грибов в окружающей среде.
Тема 6. Методы изучения грибов в окружающей среде.
Раздел 4. Распространение и роль грибов в биосфере.
Тема 7. Роль грибов в биосферных процессах.
Тема 8. Грибы в разных средах обитания.
Раздел 5. Влияние экологических факторов на развитие грибов в среде обитания.
Тема 9. Влияние экологических факторов на распространение грибов в окружающей среде.
Раздел 6. Взаимоотношения грибов с другими организмами.
Тема 10. Грибы и микроорганизмы.
Тема 11. Грибы и растения.
Тема 12. Взаимоотношения грибов с беспозвоночными животными.
Тема 13. Грибы - возбудители болезней человека и позвоночных животных.
Раздел 7. Физиологически активные вещества грибов, их роль в окружающей среде. Грибная биотехнология.
Тема 14. Физиологически активные вещества почвенных грибов.
Тема 15. Грибная биотехнология.
Основная литература:
- Ботаника. Курс альгологии и микологии (систематика, таксономия) (под ред. Ю.Т. Дьякова). М.: «Изд-во МГУ». 2007
- Мирчинк Т.Г. Почвенная микология (экология, почвообразование). М.: «Изд-во МГУ». 1988.
- Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов (антропогенные факторы). М.: «Медицина для всех». 2005
- Мюллер Э., Лефлер В. Микология (биохимия, медицина). М.: «Мир». 1995
Дополнительная литература:
- Марфенина О.Е., Иванова А.Е. Многоликая плесень (прикладные аспекты). Наука и жизнь. 2009. № 10
- Камзолкина О.В., Дунаевский Я.Е. Биология грибной клетки (цитология, биохимия, физиология). М.: «Товарищество научных издательств КМК». 2015
- Терехова В.А. Микромицеты в экологической оценке водных и наземных экосистем (биоиндикация). М.: «Наука». 2007
- Умаров М.М., Кураков А.В., Степанов А.Л. Микробиологическая трансформация азота в почве. М.: «ГЕОС». 2007
- Смит С., Рид Д. Микоризный симбиоз. М.: «Товарищество научных издательств КМК». 2012
- Каратыгин И.В. Коэволюция грибов и растений. СПб: «Гидрометеоиздат». 1993
Перечень профессиональных баз данных и информационных справочных систем:
www.Mycobank.org (систематика)
Экология дрожжей (34 часа)
Авторы: д.б.н., профессор И.Ю.Чернов, к.б.н. А.В. Качалкин
Данный курс знакомит студентов с основными вопросами зимологии — науки о дрожжевых грибах. Рассказывает о том, как менялось представление о дрожжах с момента их открытия до настоящего времени. В рамках этого курса рассматриваются строение дрожжевой клетки, химический состав и функции основных клеточных структур, особенности морфологии дрожжевых грибов, способы их размножения. Подробно рассматриваются вопросы экологии дрожжей: расселение дрожжей в природных местообитаниях, их взаимодействие с другими организмами, особенности географического распространения. Обсуждается функциональная роль дрожжей в экосистемных процессах. Дан обзор использования дрожжевых грибов, как в традиционных бродильных производствах, так и в современной биотехнологии. В рамках курса рассматриваются также современные представления о систематике и таксономии дрожжей, а также о методах их идентификации.
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Тема 1. Исторический очерк: изменение представлений о природе дрожжей.
Тема 2. Цитология дрожжей.
Тема 3. Морфология и бесполое размножение дрожжей.
Тема 4. Половое размножение дрожжей.
Тема 5. Физиология и экофизиология дрожжей.
Тема 6. Экология дрожжей.
Тема 7. Систематика дрожжей.
Тема 8. Практическое использование дрожжей.
Основная литература:
- Бабьева И.П., Чернов И.Ю. Биология дрожжей. М.: «Товарищество научных изданий КМК». 2004
- Максимова И.А., Чернов И.Ю. Руководство к практическим занятиям по биологии дрожжей. Тула: «Гриф и К». 2006
Дополнительная литература:
- Чернов И.Ю. Дрожжи в природе. М.: «Товарищество научных изданий КМК». 2013
- Бабьева И.П. Подкласс голосумчатые или гемиаскомицеты (Hemiascomycetidae). В кн.: Жизнь растений. Том 2. Грибы (под ред. М.В. Горленко). М.: «Просвещение». 1990
- Бабьева И.П., Голубев В.И. Методы выделения и идентификации дрожжей. М.: «Пищевая промышленность». 1979
- Бабьева И.П., Горин С.Е. Почвенные дрожжи. М.: «Изд-во Моск. ун-та». 1987
- Берри Д.М. Биология дрожжей. М.: «Мир». 1985
- Квасников Е.И., Щелокова И.Ф. Дрожжи. Биология. Пути использования. Киев: «Наукова думка». 1991
- Кудрявцев В.И. Систематика дрожжей. М.: «Изд во АН СССР». 1954
Перечень профессиональных баз данных и информационных справочных систем:
- http://theyeasts.org/
- Электронный учебник
Экофизиология почвенных организмов (68 часов)
Автор: д.б.н., профессор М.М. Умаров
Задачей курса является ознакомление студентов с особенностями экологии и физиологии прокариот (бактерий и архей) как представителей самостоятельного царства живого мира. Дать сведения по истории развития учения об экофизиологии микроорганизмов (работы Л. Пастера, С.Н. Виноградского, М. Бейеринка, З. Ваксмана, В.Л. Омелянского, Н.А. Красильникова, Е.Н. Мишустина), изложить современные данные о месте микроорганизмов в общей системе живых организмов, об основных теориях происхождения микроорганизмов на Земле (протосферы,"рибозимы”, РНК-мир; бактериальная палеонтология; микрофоссилии, строматолиты); возникновении эукариотных организмов; симбиогенез (К.С. Мережковский, Л. Маргулис). Ознакомить с современными представлениями о границах жизни, подходах к поискам микробной жизни на других планетах. С необходимой подробностью изложить сведения о строении и развитии микроорганизмов, росте в различных условиях среды, метаболизме (брожении, дыхании, фотосинтезе, азотном обмене).
Содержание дисциплины по разделам и темам:
Раздел 1. Общие свойства живых систем.
Развитие научных представлений о возникновении жизни на Земле. Современные подходы к определению понятия “жизнь”. Основные теории происхождения микроорганизмов на Земле; протосферы, “рибозимы”, РНК-мир. Бактериальная палеонтология. Микрофоссилии и строматолиты.
Тема 1. Возникновение прокариотной клетки (бактерий и архей).
Раздел 2. Строение, рост и развитие микробной клетки. Особенности клеточной организации прокариотной и эукариотной клетки. Закономерности роста и развития клетки.
Тема 1. Строение клетки
Тема 2. Рост микробной клетки
Раздел 3. Гомеостаз клетки и механизмы его поддержания.
Тема 1. Гомеостаз у прокариот.
Раздел 4. Симбиозы с участием микроорганизмов.
Тема 1. Общая характеристика симбиозов
Раздел 5. Метаболизм микроорганизмов.
Тема 1. Особенности метаболизма прокариот.
Тема 2. Использование микроорганизмами энергии окисления неорганических веществ – хемолитоавтотрофия (хемосинтез).
Раздел 6. Брожение. Дыхание. Фотосинтез.
Тема 1. Брожение.
Тема 2. Дыхательная цепь у микроорганизмов.
Тема 3.Фотосинтез у микроорганизмов.
Раздел 7. Микробиологическая трансформация азота. Азотфиксация, нитрификация, денитрификация
Тема 1. Азотфиксация
Тема 2. Нитрификация, денитрификация.
Основная литература:
- Пиневич А.В. Микробиология. Биология прокариотов. Т. 1, 2 (под ред. А.Д. Хоразовой и Ю.В. Гамалея). СПб.: «Изд-во СПбГУ». 2008
- Нетрусов А.А., Котова И.Б. Микробиология (университетский курс). М.: «Академия». 2012
Дополнительная литература:
- Умаров М.М., Кураков А.В., Степанов А.Л. Микробиологическая трансформация азота в почве. М.: «ГЕОС». 2007
