Програм Студијски програм: ЕКОЛОГ – ЗАШТИТА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ
Ниво НАСТАВНИ ПЛАН ОСНОВНИХ АКАДЕМСКИХ СТУДИЈА (240 ЕСПБ)
Семестар 3
Предмет ОПШТА МИКРОБИОЛОГИЈА
Број ЕСПБ бодова 5
Број часова недељно
3+0+2
Наставни програм
1. Историјски развој микробиологије 2. Упоредни приказ морфологије,
функционалне грађе и размножавања прокариота и вируса;
3. Раст и размножавање микроорганизама (бактерија);
4. Метаболизам бактерија 5. Специфичности генетике прокариота; 6. Таксономија бактерија 7. Патогеност микроорганизама; 8. Екологија микроорганизама 9. Вируси 10. Примењена микробиологија
Исход учења
Када заврше овај курс студенти би: Стекли основна знања о микробиолошким техникама и раду у микробиолошкој лабораторији Упознали основе морфолошких, таксономских, еколошких и физиолошких особина бактерија, архебактерија и вируса
Оцењивање исхода учења
стално вредновање у току трајања наставе (тестови) 4 теста,
коначна оцена представља резултат рада студента током наставног процеса и завршног испита односно збир бодова током свих облика оцењивања.
Елементи за оцењивање: 1. активност на предавањима (посећеност до 2 поена), 2. практични испит са тестом (до 22 поена), 3. три парцијална теста знања током семестра (4x9=36 поена), 4. Предисптинe обавeзe (укупно до 60 поена) 5. (мин. 30 поена предиспитних обавеза са практичним)
усмени испит
Услови полагања
Положен испит из предмета Биологија ћелије
Услови полагања усменог
Положени тестови затвореног типа и практични испит са минималним оценама.
Наставу изводе
Јелица Симеуновић, доцент, ПМФ, Нови Сад Драган Радновић, ванр. проф., ПМФ, Нови Сад
Литература 1.Петровић, О., Кнежевић, П., Симеуновић, Ј. (2007): Микробиологија. Скрипта ѕа студенте биологије. ПМФ Нови Сад. 2.Драга Симић: Микробиологија I, Научна књига, Београд, 1988; 1.Tortora G.J., Funke B.R.,Case C.L.: Microbiology: An introduction, 8th Edition, 2004, The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. Preporučeni izvori sa interneta: http://www.personal.psu.edu/faculty/j/e/jel5/micro/ http://www.microbeworld.org/
Istorijski razvoj mikrobiologije
Otkriće mikroorganizama
Mikrobiologija – proučava male golim okom
nevidljive organizme (mikroorganizme)
Mikroorganizmi uključuju viruse, bakterije,
protozoe, alge i gljive
1. neke alge i gljive su vidljivi, ali ih proučava
mikrobiologija zbog sličnih osobina i tehnika
proučavanja (izolacija, sterilizacija, gajenje na
veštačkim podlogama)
Otkriće mikroorganizama
Otkriće mikroskopa
1. ZACHARIAS JANSSEN – otkriće prvog
mikroskopa
2. ROBERT HOOKE – (1665) engleski naučnik popularisao upotrebu mikroskopa
– Posmatrao plutu – ćelije
– Razvoj teorije ćelije u 19. veku (Mathias Schleiden, Theodor Schwann)
Zacharias Janssen (1580-1638)
Uvećanje 3 do 9 puta
Robert Hooke (1635-1703)
Otkriće mikroorganizama
Prva otkrića mikroorganizama
1. Ideja da postoje nevidljiva živa stvorenja koja
su odgovorna za bolesti pre nego što se ona
manifestuje
2. Anntony van Leeuwenhoek (1632-1723) –
konstruisao preko 400 mikroskopa prvi čovek
koji je posmatrao i tačno opisao mikroorg.
Antony van Leeuwenhoek (1632-1723)
Građa Levenhukovog mikroskopa
Pisma Kraljevskom društvu u Londonu
Otkrića su se desila tokom 16 veka kada su naučnici verovali da su organizmi nastajali spontano
Naučnici su saznali da je ćelija osnovna komponenta svakog organizma
Polemika oko spontane generacije - abiogeneze
Frančesko Redi (1626-1697)
Louis Jablot mikroorganizmi treba da imaju svoje roditelje
John Needham (1713-1781)- ovčiji bujon nakon kuvanja se kvari (podrška abiogenezi)
Redijevi eksperimenti - zaključci
Do ovih eksperimenata naučnici nisu znali kako da se bore protiv bolesti
Redijevo otkriće – naučnici su dobili ideju
Redijevo otkriće – ubijanjem mikroorganizama koji izazivaju bolest može se sprečiti bolest
Redijevi eksperimenti - zaključci
Novi mikroorganizam može nastati samo reprodukcijom drugog mikroorganizma
Ubijanjem mikroorganizama ne možete imati nove mikroorganizme – sprečavanje širenja bolesti
Teorija biogeneze – živa ćelija nastaje od druge žive ćelije
Polemika oko spontane generacije - abiogeneze
1750-SPALLANZANI začepljeni sud kuvao 45
min.- ohladio, inkubirao NEMA RASTA!!!
Zaključak: vazduh sadrži MO spoljašnji vazduh je
potreban za rast MO koji su u mediјumu
optužen da pregrevanjem vazduha u boci uništava njegovu vegetativnu snagu da podrži život
rastvor podržava rast MO kada se izloži vazduhu
Luois Paster – (1822-1895)
jednostavnim eksp. konačno obara teoriju abiogeneze
on je već proučavao ulogu MO u fermentaciji piva i vina
vazduh i prašina sadrže mikroskopom vidljive organizme koji dospevaju u hranljive rastvore i tu se razmnožavaju
Pasterov eksperiment
John Tyndall (1820-1893) –Irski fizičar
pokazao da prašina nosi MO
hranljivi rastvor ostaje sterilan čak iako je izložen vazduhu
pružio dokaze o postojanju bakterija otpornih na toplotu
postupak frakcione sterilizacije –tindalizacija
Ferdinand Cohn (1828-1898)
nezavisno od Tyndall-a otkrio postojanje bakterijskih endospora
Cohn je dao poziciju Kohu u svojoj laboratoriji i pomogao mu u radu na antraksu
Teorija klica
Sve do kraja 18. veka nije se znalo puno o bolestima izuzev njihovog uticaja
Znalo se da bilo ko dođe u kontakt sa obolelom osobom postaне bolestan
bolesti koje se šire izlaganjem infekciji se zovu kontagiozne bolesti
nepoznati agens koji uzrokuje bolest se zove kontagion
Danas se zna da je kontagion mikroorganizam -klica
u 18. veku teško je bilo poverovati da tako nešto malo može prouzrokovati takve posledice
Robert Koch (1843-1910)
ustanovio vezu između bakterije Bacillus anthracis i bolesti antraksa – crni prišt
Kohovi postulati – još uvek se koriste za uspostavljanje veze između odrеđenog MO i određene bolesti
Kohovi postulati
mikroorganizmi moraju biti prisutni u kod svake
bolesne ali odsutni kod svake zdrave individue
izazivač bolesti mora se izolovati i da raste u čistoj
kulturi
kada se takav organizam unese u zdravu individuu
on izaziva istu bolest
isti mikroorganizam mora biti ponovo izolovan iz
zaražene individue
Kohovi postulati
Koh je ukazao na ulogu spora pri prenošenju infektivnih bolesti
značaj čistih kultura – razvio različite tehnike za izdvajanje čistih kultura
gajenje mikroorganizama na čvrstim hranljivim podlogama – krompir, želatin, agar
Koh i Paster – zlatno doba mikrobiologije
Vakcinacija
18. vek variola raširena bolest
Variolu izaziva virus variole (smallpox)
Ko preživi variolu – plikovi i ožiljci
Variolacija
Mlekarice – dolazile u kontakt sa kravljim boginjama – imune prema varioli
Edvard Jenner (1798)
koristio je vakcinaciju radi zaštite ljudi od velikih boginja
Vakcinacija – vacca (lat.) - krava
Edvard Jenner (1798)
Elie Metchnikoff (1845-1916)
dokazao postojanje fagocitnih ćelija u krvi –
ćelijski imunitet
Ubijanje mikroorganizama
Krupni koraci u razvoju antiseptičnih tehnika
načinjeni u 19. veku
Ignaz Semmelweis – smanjenje smrtnosti
novorodjenčadi – primena antiseptičnih
postupaka
Infekcije se mogu sprečiti korišćenjem
antiseptičnih tehnika
Upoznavanje uloge mikroorganizama u izazivanju bolesti
Joseph Lister (1872-1912)
hirurška sepsa – sterilizacija instrumenata, minimalan dodir rana sa vazduhom
Operacija kod koje je korišćen sprej sa karbolnom vodom - 1869
PAUL EHRLICH
Kako ubiti MO kada je već inficirali telo
Magični metak – lečenje bolesti
Nemački hemičar Paul Ehrlich, otkrio magični metak
Erlihov pronalazak- hemoterapija korišćenjem sintetičkih lekova dobijenih hemijskom sintezom
Salvarazan – lek protiv sifilisa Nobelova nagrada 1908.
ALEXANDER FLEMING
otkriće antibiotika –
Aleksandar Fleming (1881-1955) – penicillin
Penicillium notatum – plesan koja deluje protiv bakterije Staphylococcus aureus
Nobelovac 1945
Nemačka škola – Koh – izolacija, kultivacija i određivanje karakteristika izazivača zaraznih bolesti, kohov bacil, prouzrokovač kolere
Francuska škola – Paster – tok razvoja inf. bolesti, sticanje imuniteta, veštačka imunizacija,
Louis Pasteur (1822-1895)
Pasteur je pokazao da su mikrobi iz vazduha izazivači bolesti
Pasteur je nastavio rad Edward Jenner-a i uspeo da otkrije nekoliko vakcina:
pileća kolera,
antraks
besnilo.
Otkriće Virusa
metod primene filtera
Ivanovski (1892) – je primenio postupak na filtrat listova duvana
filtrat zadržava infektivno svojstvo – uzročnik nisu bakterije
filtrabilni submikroskopski agensi - virusi
Otkriće uticaja mikroorganizama na organsku i neorgansku materiju
Luj Paster – je pokazao da je alkoholna fermentacija rezultat aktivnosti MO i da neki MO mogu smanjiti količinu stvorenog alkohola
aerobne i anereobne fermentacije – mlečna, buterna
razvio proces pasterizacije – zaštita vina tokom čuvanja
Otkriće uticaja mikroorganizama na organsku i neorgansku materiju
kruženje materije u prirodi (C, N, S ..)
mikrobiološki procesi u zemljištu
Sergej Winogradsky (1856-1953) – otkrio da zemljišne bakterije mogu da oksiduju Fe, S, NH3 da bi dobili energiju
anaerobna fiksacija azota i razgradnja celuloze
Otkriće uticaja mikroorganizama na organsku i neorgansku materiju
Martinus Beijerinck (1851-1931) izolovao aerobne N fiksirajuće bakterije i sumpor-redukujuće bakterije
Otkriće uticaja mikroorganizama na organsku i neorgansku materiju
Beijerinck i Winogradski pioniri u obogaćivanju kultura i
korišćenju selektivnih medija
Razvoj mikrobiologije u 20. veku
1940 te bliža veza mikrobiologije i ostalih disciplina
Beadle i Tatum (1941) proučavali vezu između gena i enzima koristeći gljivu Neurospora crassa
Salvadore Luria i Max Delbrueck (1943) – pokazali postojanje spontanih mutacija
Oswald, Colin, MacLeod i McCarty su 1944 dokazali da je DNK genetski materijal i nosi gen. informaciju tokom transformacije
Razvoj mikrobiologije u 20. veku
Mikrobiologija- značajan doprinos razvoj molekularne biologije – mehanizmi sinteze DNK, RNK, proteina, regulacija ekspresije gena, kontrola enzimske aktivnosti
1970. – mikrobiologija – razvoj tehnologije rekombinantne DNK i genetskog inžinjeringa
Svet mikroorganizama
Značaj mikrobiologije
Mikroorganizmi su bili prvi organizmi na planeti, žive svuda gde je život moguć, brojniji su od ostalih grupa organizama, i najverovatnije ulaze najvećim delom u biomasu planete
čitav ekosistem zavisi od aktivnosti mikroorganizama i MO utiču na ljudsko društvo na bezbroj načina
Mikrobiologija ima značajan uticaj na: medicinu, proizvodnju hrane, ekologiju, genetiku, biohemiju i ostale naučne discipline
Značaj mikrobiologije
Mikrobiolozi se mogu interesovati za specifične grupe MO:
bakterije – bakteriolozi
alge – algolozi, fikolozi
gljive – mikolozi
protozoe - protozoolozi
Značaj mikrobiologije
Mikrobiolozi se mogu za različite karakteristike i aktivnosti MO:
1. mikrobnu morfologiju
2. mikrobnu citologiju
3. mikrobnu fiziologiju
4. mikrobnu ekologiju
5. mikrobnu genetiku i molekularnu biologiju
6. mikrobnu taksonomiju
Značaj mikrobiologije
Mikrobiolozi mogu imati veći interes za primenu MO:
1. medicinska mikrobiologija (imunologija)
2. mikrobiologija hrane
3. sanitarna mikrobiologija
4. industrijska mikrobiologija
5. poljoprivredna mikrobiologija