LV EN RU DE FR

Mikrobioloģija

Kursa izstrādātāji

Priekšzināšanas

Biol3014, Augu fizioloģija I

Ķīmi1012, Ķīmija

Kursa anotācija

Studiju kursa mērķis ir iepazīstināt studentus ar mikroorganismu lomu lauksaimniecībā, veicinot izpratni par mikrobioloģiskajiem procesiem, kas ietekmē augsnes auglību, kā arī mikroorganismu mijiedarbību ar augiem un dzīvniekiem. Mikroorganismu ietekmi uz pārtikas drošību un vides ilgtspēju. Kurss attīsta prasmes analizēt mikrobioloģiskos datus, pielietot zināšanas lauksaimniecības praksē un novērtēt mikroorganismu potenciālu biotehnoloģijā un ilgtspējīgā ražošanā. Mikrobioloģijas studiju kursā apgūst mikroorganismu morfoloģiju, bioķīmiju, fizioloģiju, augšanu, to mainību un iedzimtību. Iepazīstas ar mikroorganismu šūnas uzbūvi, fizioloģiskos procesu norisi. Apgūst baktēriju, mikroskopisko sēņu vietu dabā, sistemātiku un identifikācijas metodes, kā arī vīrusu struktūru un izplatību. Mikroorganismu lomu vielu ģeoķīmiskajā ciklā un to mijiedarbību ar augiem un dzīvniekiem.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

Studenti iegūs zināšanas par mikroorganismu daudzveidību to bioloģiju. Mikroorganismu mijiedarbību ar augiem, dzīvniekiem un vidi. Iegūs zināšanas par mikroorganismu lomu augsnes un ūdens kvalitātes saglabāšanā. Mikrobioloģisko procesu ietekmi uz lauksaimniecisko ražošanu un mikroorganismu pielietošanu agrovidē.

Pratīs mikrobioloģisko analīžu pamatmetodes un atpazīt mikroorganismu grupas, novērtēt to aktivitāti – 8 laboratorijas darbu nodarbības

Kompetenci par mikrobioloģisko procesu norisi un to ietekmējošajiem faktoriem studenti iegūs teorētiskajās studijās un laboratorijas darbos:
-Prasmi atšķirt nozīmīgākās mikroorganismu grupas;
- Pārzina mikroorganismu kvalitatīvā un kvantitatīvā sastāva analizēšanas metodes;
-izpratīs mikroorganismu lomu barības elementu apritē un augsnes kvalitātes saglabāšanā.

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

Eksāmens.

Eksāmena vērtējumu iegūst no semestra laikā atsevišķu apgūstamo tēmu noslēgumā kārtoto pārbaudes darbu atzīmēm (veido 60% no gala atzīmes) un noslēguma darba (veido 40% no gala atzīmes), kurā ietverti jautājumi no visa studiju kursa.

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

Semestra laikā studenti veic laboratorijas darbus un aizpilda protokolus, skaidrojot novērojumus un iegūtos rezultātus.

Zināšanu pārbaude semestra laikā notiek ar kontroldarbiem, apgūstamo tēmu noslēgumā:
-dažādu mikroorganismu grupu šūnas uzbūves un fizioloģisko procesu atšķirības;
-mikroorganismu klasifikācijas pamatprincipi, to daudzveidības un aktivitātes novērtēšanas metodes;
- vides faktoru un organismu mijiedarbību, kas ietekmē mikroorganismu izplatību un daudzveidību dažādās dzīvotnēs;
-mikroorganismu lomu elementu apritē un pārveidošanā, īpašu uzmanību pievēršot oglekļa, slāpekļa un fosfora apritei;
-mikroorganismu loma organisko materiālu transformēšanā;
-mikrobioloģisko procesu nozīmi dažādās lauksaimnieciskās ražošanas jomās;

-mikroorganismu pielietošanu lauksaimniecībā.

Obligātā literatūra

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 LPTF profesionālajai bakalaura studiju programmai “Lauksaimniecība” pilna un nepilna laika studentiem 3. semestrī.