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