Лекция 1. Многообразие

микроорганизмов.

Бактерии, Археи и Эукарии

Межфакультетский учебный курс биологического факультета

«Невидимые обитатели биосферы» - 2015

Нетрусов Александр Иванович

• Заведующий кафедрой микробиологии биологического факультета МГУ,

профессор, доктор биологических наук

Структура курса: • Лекция 1. Разнообразие микроорганизмов • Лекция 2. Разнообразие микробных местообитаний,

экофизиология микробов, пластичность обмена • Лекция 3. Экология микроорганизмов • Лекция 4. История микробиологии • Лекция 5. Микробная жизнь без кислорода • Лекция 6. Симбиозы с участием микроорганизмов • Лекция 7. Микробная биодеградация • Лекция 8. Микробная биотехнология: пробиотики и

энергия • Лекция 9. Основы медицинской микробиологии • Лекция 10. Инфекционные заболевания

План лекции 1 1. Разнообразие микроорганизмов 2. Археи и Бактерии – две ветви прокариот 3. Три филогенетических ветви жизни 4. Типы метаболизма 5. Уникальные местообитания –

экстремофилы 6. Уникальные процессы – фиксация СО2, N2,

анаэробные дыхания

Разнообразие микроорганизмов

Микроорганизмы: бактерии, археи и эукарии (водоросли, грибы и

простейшие)

Прокариоты: бактерии, археи Эукариоты: водоросли, грибы и простейшие

Микроскоп А.Левенгука

Три домена живого

Универсальное филогенетическое древо живых организмов, основанное на сравнении последовательностей 16S рРНК (проф. Карл Вёз (C.Woese), Иллинойский университет, Урбана- Шампейн, 1985) Филогенетические линии (типы): Bacteria – 53; Archaea – 3 (5)

Микробиология:

• общая • медицинская • ветеринарная • сельскохозяйственная • промышленная (биотехнология) • санитарная • космическая

Общая микробиология:

• почвенная • водная • геологическая • атмосферы (+ аэрозоли) • палеонтологическая • астробиология • космическая

Разнообразие микроорганизмов

• Размеры прокариот: • 0,25 мкм – 750 мкм

V клетки,

мкм3 Размер, мкм Вид

200 х 106 750 (Ø) Thiomargarita namibiensis

3 х 106 600 x 80 Epulopiscium fishelsoni

1 х 106 160 (L) x 50 (Ø) Beggiatoa spp.

1 - 2 1-2 х 0,5 Escherichia coli

Примеры клеток прокариот

Археи - Methanosarcina sp.

Bacillus subtilis - spore

Clostridium tetany - spores

Enterococcus faecalis - dividing

Примеры клеток прокариот

Actinomycete

Caulobacter sp. - SEM Geobacter metallireduscens

Helicobacter pilory SEM

Примеры клеток прокариот – рост на чашках Петри

Bacillus megaterium Различные колонии

Proteus mirabilis Paenibacillus sp. - конкуренция

Примеры клеток прокариот - цианобактерии

Anabaena sp. Calothrix sp.

Anabaena spiroides Phormidium sp. - vital stain

Примеры клеток эукариот

Амеба Aspergillus niger -sporangium

Candida sp. - art

Бурые водоросли

Диатомовые водоросли (эукариоты)

Лишайники

Строение клеток - прокариоты

Строение клеток - прокариоты

Грам-отрицательные Грам-положительные

Строение клеток - жгутики

E. coli

Строение клеток – эукарии

Разнообразие микроорганизмов

• Размеры эукариот: • 1-2 мкм – 50-100 мкм

Размер, мкм Вид

1-2 (Ø) Nanochlorum eukaryotum (морская водоросль)

Враги бактерий

Рост микроорганизмов

• Потомство одной клетки E.coli со временем генерации (удвоения) 20 мин через 48 час неограниченного роста достигнет 2,2 х 1043 клеток.

• Если вес одной клетки = 2,8 х 10-13 г, то это количество составит 0,78 х 1030 г (в 150 раз больше веса Земли)

+0,5 кг

(хомяк)

+5 кг

(кошка) +50000 кг

(10 взрослых слонов )

Продуктивность за сутки:

500 кг различной биомассы:

Удивительный мир микробов

• Поль де Крюи «Охотники за микробами». ISBN: 5-94278-977-0. Год издания: 2006 Издательство: Амфора.

• Г.Шлегель «История микробиологии». М., ЛКИ, 2008, 304 с.

• Нетрусов А.И. и Котова И.Б. «Микробиология», 4-е изд., исправ. и доп. М., Издат. Центр «Академия», 2012, 352 с.

Благодарю за внимание!

• Нетрусов Александр Иванович, зав.каф. • каб. 303, каф. микробиологии • Тел. 939-27-63 • Эл-почта: anetrusov@mail.ru • http://micro.bio.msu.ru/ - сайт кафедры • http://netrusov.professorjournal.ru –

персональный сайт

Факультет _____________________________

Курс __________________________________

Группа ________________________________

Фамилия Имя Отчество __________________

Дата: 18 февраля 2015 г.

Вопрос 1. Какие микроорганизмы относят к прокариотам? Перечислите. Вопрос 2. Какие микроорганизмы относят к эукариотам? Перечислите.