Kursa kods Biol3008

Kredītpunkti 2

Mikrobioloģija

Zinātnes nozareBioloģija

Zinātnes apakšnozareMikrobioloģija

Kopējais stundu skaits kursā80

Lekciju stundu skaits16

Laboratorijas darbu stundu skaits16

Studenta patstāvīgā darba stundu skaits48

Kursa apstiprinājuma datums27.09.2011

Atbildīgā struktūrvienībaAugsnes un augu zinātņu institūts

Kursa izstrādātāji

author lekt.

Laila Dubova

Mg. agr.

author prof. (Emeritus)

Valdis Klāsens

Dr. habil. agr.

Priekšzināšanas

Biol3014, Augu fizioloģija I

Ķīmi1012, Ķīmija

Kursa anotācija

Nozīmīgāko mikroorganismu fizioloģiskie procesi, šūnas uzbūve, nozīmīgāko organisko vielu, ogļhidrātu, tauku, proteīnu, fermentu, nukleīnskābju, bioloģiski aktīvo savienojumu funkcijas un to loma mikroorganismu šūnā. Baktēriju, mikroskopisko sēņu vieta dabā, mikroorganismu sistemātika un indentifikācijas metodes. Vīrusu struktūra un izplatība. Mikroorganismu augšana, vairošanās un vielu maiņas varianti, mikroorganismu simbiotiskās attiecības ar augiem un dzīvniekiem. Vides faktoru ietekme uz šiem procesiem, to nozīme augsnes mikrobioloģiskajos procesos. Mikroorganismu loma lauksaimniecības produkcijas ražošanas procesā.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

Studenti iegūs zināšanas par mikroorganismu daudzveidību to bioloģiju. Mikroorganismu mijiedarbību ar augiem, dzīvniekiem un vidi. Mikrobioloģisko procesu ietekmi uz lauksaimniecisko ražošanu un mikroorganismu pielietošanu agrovidē – kontroldarbs katras tēmas beigās, laboratorijas darbi.
Pratīs mikrobioloģisko analīžu pamatmetodes un atpazīt mikroorganismu drupas, novērtēt to aktivitāti – 8 laboratorijas darbu nodarbības

Kompetenci par mikrobioloģisko procesu norisi un to ietekmējošajiem faktoriem studenti iegūs laboratorijas darbos:
- Prasmi atšķirt nozīmīgākās mikroorganismu grupas;
- Spēju novērtēt vides faktoru ietekmi uz mikroorganismu dzīvotspēju un aktivitāti;

- Pārzina mikroorganismu kvalitatīvā un kvantitatīvā sastāva analizēšanas metodes.

Kursa saturs(kalendārs)

Lekciju plāns

1. Mikroorganismu uzbūve un fizioloģija
1.1. Prokariotu šūna. Šūnapvalka uzbūve, membrānas, kapsulas, gļotu apvalki. Baktērijas. Grampozitīvo un gramnegatīvo baktēriju šūnapvalka uzbūve. Endosporas veidošanās. Baktēriju viciņas. 1h.
1.2. Mikroorganismu ģenētika: vispārīgie principi, rekombinācija, plazmīdas, konjugācija, transformācija un transdukcija. Mikroorganismu izmantošana biotehnoloģijā. 1h.
1.3. Mikroorganismu taksonomijas kritēriji, identificēšana. Fizioloģiskās un bioķīmiskās metodes mikroorganismu un to funkciju izpētei. 1h.
1.4. Svarīgāko baktēriju grupu raksturojums. 1h.
1.5. Mikroskopisko sēņu, aļģu un protozoa raksturojums un ekoloģiskā nozīme augsnē, nozīmīgāko grupu raksturojums (Chytridiomycota, Glomeromycota, Zygomycota, Ascomycota un Basidiomycota). 1h.
1.6. Vīrusu uzbūve un izplatība. 1h.
1.7. Mikrobu metabolisms: katabolisms un enerģijas ģenerēšana. Aerobā un anaerobā elpošana, fermentācijas. 1h
1.8.Fermentu aktivitātes metabolisma regulēšana un kontrole. Fotosintēze 1h.
1.9. Mikroorganismu barošanās un augšana. Substrātu izmantošana. Autohonais un zimigēnais, oligotrofais barošanās veids. Sekundārā metabolisms un antibiotiku ražošana. 2h.
1.10. Oglekļa savienojumi augsnē to sastāvs.. Augu šūnapvalku ogļhidrāti, olbaltumvielas un sekundārie savienojumi. Saknes un sakņu eksudāti. Makroelementu un mikroelementu pārvietošanās augsnē 1h.
1.11. Slāpekļa pārvērtības. Slāpekļa mineralizācija un imobilizācija.
Nitrifikācija. Denitrifikācija. Slāpekļa pārvērtību vides kontrole.1h.
1.12. Bioloģiskā atmosfēras slāpekļa fiksācija. Brīvi dzīvojošas N2 fiksējošās baktērijas. Asociējošās N2 fiksējošās baktērijas. Simbiotiskās N2-fiksējošās asociācijas starp pākšaugiem un gumiņbaktērijām.1h.

2. Mikroorganismu darbība un pielietojums agrovidē.
2.1. Augu un mikroorganismu mijiedarbība. Vides faktori, kas ietekmē mijiedarbību. 1h.
2.2. Mikroorganismu un dzīvnieku mijiedarbība. Spurekļa mikrobioloģija. Dzīvnieku barības mikrobioloģija. 1h.
2.3. Augsekas un zaļmēslojums. Kompostēšana. Sintētisko un dabisko savienojumu izmantošana augsnes organismu asociāciju sastāva vai funkciju modificēšanai. 1h.
2.4 Mikroorganismi lauksaimniecības produktu ražošanā, konservēšanā. 1h.

Laboratorijas darbu tēmas
1. Krāsota un nekrāsota preparāta pagatavošanas tehnika un mikroskopēšana.
2. Baktēriju pamatformas. Baktēriju krāsošana pēc Grama. Sporu un dažādu ieslēgumu krāsošana mikrobu šūnā.
3. Mikroskopisko (pelējuma) sēņu morfoloģija un fizioloģija.
4. Barotņu veidi un pagatavošana. Sterilizācijas metodes.
5. Mikrobu skaita noteikšana augsnē, ūdenī un gaisā.
6. Mikroorganismu tīrkultūras ieguve.
7. Raugu morfoloģiskās un fizioloģiskās īpašības.
8. Pienskābā, sviestskābā un etiķskābā rūgšana.
9. Pektīnvielu un celulozes noārde. Celulozes skaldītāju baktēriju skaita noteikšana augsnē.
10. Amonifikācija. Nitrifikācija un denitrifikācija.
11. Brīvi dzīvojošās un simbiotiskās slāpekļa saistītājas baktērijas.
12. Antibiotisko vielu aktivitātes noteikšana ar mikrobu testkultūras palīdzību.
13. Mikrobu skaita un vides reakcijas noteikšana skābbarībā.
14. Piena bakterioloģiskā analīze. Tests uz reduktāzi. Baktēriju kopskaita noteikšana pienā.
15. Gaļas un olu mikrobioloģiskā analīze.

16. Skābētu kāpostu sulas mikrobioloģiskā analīze.

Prasības kredītpunktu iegūšanai

Ieskaite ar atzīmi.

Ieskaiti kārto pēc laboratorijas darbu nostrādāšanas un kontroldarbu sekmīgas nokārtošanas.

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Studentu patstāvīgais darbs apkopojot laboratorijas darbos iegūtos rezultātus, to skaidrošana un spēja salīdzināt ar literatūras datiem.

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

Zināšanu pārbaude notiek ar kontroldarbiem, kā arī noformējot un skaidrojot laboratorijas darbu rezultātus.
Semestra laikā studenti raksta vairākus kontroldarbus:
- dažādu mikroorganismu grupu šūnas uzbūves un fizioloģisko procesu atšķirībām;
- mikroorganismu daudzveidības un aktivitātes novērtēšanas metodēm;
- par vides faktoru un organismu mijiedarbību, kas ietekmē mikroorganismu izplatību un daudzveidību agrovidē;
- mikroorganismu lomu elementu apritē un pārveidošanā, īpašu uzmanību pievēršot oglekļa, slāpekļa un fosfora apritei;
- mikrobioloģisko procesu nozīmi dažādās lauksaimnieciskās ražošanas jomās;
- mikroorganismu pielietošanu lauksaimniecībā.

Pēc laboratorijas darbu nostrādāšanas studenti noformē protokolus un skaidro rezultātus.

Pamatliteratūra

1. Klāsens V., Šteinberga V. Mikrobioloģija.- R.:Zvaigzne, 1987.- 191 lpp.
2. Gusevs M., Miņējeva L. Mikrobioloģija.- R.:Zvaigzne, 1982, 319 lpp.
3. Microbiology for Sustainable Agriculture, Soil Helth, and Environmental Protection. Ed. D.K. Verma. Academic Press, 2019.-p.400.

4. Heritage J., Evans E.G.V. and Killington R.A. Microbiology in Action: Studies in Biology Cambridge University Press,1999,-p. 281.

Papildliteratūra

1. Robert A. Samson Ellen S. Hoekstra Jens C. Frisvald Ole Filtenborg. Introduction to Food-Borne Fungi.- Fourth Edition CBS, 1995.-p. 322.
2. Modern Soil Microbiology. Ed. Elsas J.D., TrevorsJ.T., Rosado A.S., Nannipieri P. CRC Press, 2019.-p.472.
3. Microbiology of fruits and vegetables [elektroniskais resurss] /ed. by Sapars G.M., Gorny J.R., Yousef A.E. Taylor and Francis, 2005.- p.634.

Periodika un citi informācijas avoti

1. Saimnieks Lv. ISSN 1691-1598
2. Agrotops ISSN 1407-5164

Piezīmes

Obligāts studiju kurss Lauksaimniecības fakultātes profesionālajai bakalaura studiju programmai “Lauksaimniecība” pilna un nepilna laika studentiem 3. semestrī.