Podstawy mikrobiologii w teorii i praktyce

Podstawy mikrobiologii w teorii i praktyce to skrypt napisany przez pracowników Zakładu Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika. Wszyscy autorzy mają kilkunastoletni staż pracy jako mikrobiolodzy specjalizujący się w różnych dziedzinach mikrobiologii, jak na przykład mikrobiologia wody, mikrobiologia powietrza, czy aktywność enzymatyczna mikroorganizmów.

Podręcznik ten jest przeznaczony szczególnie dla studentów i doktorantów biologii, ochrony środowiska, biotechnologii, rolnictwa i wielu innych kierunków studiów przyrodniczych, ale także może być także pomocny dla osób, które ukończyły studia, podjęły pracę w laboratoriach mikrobiologicznych i chciałyby odświeżyć swoją wiedzę i umiejętności.

Skrypt składa się z trzech części zatytułowanych: Czym są drobnoustroje?, Techniki pracy mikrobiologicznej i Mikroorganizmy w środowisku, które zawierają informacje zarówno na temat budowy i metabolizmu mikroorganizmów, jak i ich aktywności w środowisku występowania. W podręczniku umieszczono także wiele informacji przydatnych w praktyce. 

Przedmowa / 11
Czym są drobnoustroje?
 
1. Bioróżnorodność mikroorganizmów /  15
2. Morfologia drobnoustrojów / 18
2.1. Wielkość drobnoustrojów /  18
2.2. Morfologia bakterii /  20
2.3. Morfologia grzybów /  23
2.4. Mikroskop jako podstawowe narzędzie obserwacji morfologii drobnoustrojów  /  26
2.5. Obserwacja morfologii drobnoustrojów /  29
2.6. Część praktyczna /  30
3. Budowa komórki mikroorganizmu  / 35
3.1. Osłony komórkowe  /  36
3.2. Błona cytoplazmatyczna  /  41
3.3. Cytoplazma  /   45
3.4. Nukleoid (genofor)  /  45
3.5. Chromatofory /  48
3.6. Rybosomy  /  48
3.7. Plazmidy  /   49
3.8. Wakuole gazowe  /  51
3.9. Przetrwalniki  /  52
3.10. Materiały zapasowe  /   53
3.11. Rzęski   /  53
3.12. Fimbrie i pile płciowe  /  54
3.13. Część praktyczna  /  55
4. Metabolizm mikroorganizmów  /  58
4.1. Sposoby pozyskiwania energii i odżywiania  /  58
4.2. Szlaki metaboliczne  /  61
4.3. Oddychanie  /  62
4.4. Fermentacja  /  64
4.5. Przemiany biochemiczne związków wielkocząsteczkowych /  66
4.6. Rozkład białka  /  68
4.7. Przekształcenia aminokwasów  /   69
4.8. Rozkład skrobi  /  70
4.9. Rozkład celulozy  /  71
4.10. Rozkład chityny  /  71
4.11. Rozkład pektyn  /  72
4.12. Rozkład tłuszczów  /  73
4.13. Mikrobiologiczne przemiany azotu  /  73
4.13. Symbiotyczne wiązanie azotu  /  74
4.15. Niesymbiotyczne wiązanie azotu  /  76
4.16. Mineralizacja materii azotowej  /  77
4.17. Rozkład mocznika  /   77
4.18. Nitryfikacja  /   78
4.19. Denitryfikacja  /   79
4.20. Anammox  /   81
4.21. Mikrobiologiczne przemiany węgla  /  82
4.22. Część praktyczna  /   83
 
Techniki pracy mikrobiologicznej
1. Metody eliminacji drobnoustrojów /  91
1.1. Sterylizacja termiczna sucha  /  91
1.2. Sterylizacja termiczna mokra (parą wodną)  /  92
1.3. Sterylizacja promieniami ultrafioletowymi  /  95
1.4. Sterylizacja promieniami jonizującymi  /  96
1.5. Sterylizacja ultradźwiękami  /  96
1.6. Metody mechaniczne – filtracja (sączenie)  /  96
1.7. Metody chemiczne – dezynfekcja  /  98
1.8. Część praktyczna  /  101
2. Metody hodowli drobnoustrojów  /  102
2.1. Pożywki mikrobiologiczne  /  102
2.2. Hodowle drobnoustrojów  /  106
2.3. Metody otrzymywania czystych hodowli  /  107
2.4. Hodowla drobnoustrojów tlenowych i beztlenowych / 109
2.5. Typy hodowli drobnoustrojów  /  111
2.6. Optymalizacja warunków prowadzenia hodowli  /  114
2.7. Część praktyczna  /  115
3. Oznaczanie liczebności mikroorganizmów  / 117
3.1. Metody bezpośrednie  /   118
3.2. Metody pośrednie  /   123
3.3. Metody biochemiczne  /  129
3.4. Część praktyczna  /  131
4. Metody oznaczania aktywności metabolicznej
drobnoustrojów  / 136
4.1. Produkcja wtórna bakterii  /  136
4.2. Aktywność enzymatyczna  /  137
4.3. Aktywność dehydrogenaz  /  138
4.4. Respiracja  /  139
4.5. Część praktyczna  /  141
5. Identyfikacja bakterii  /  143
5.1. Metody biochemiczne  / 145
5.2. Metody biofizyczne  /   147
5.3. Metody immunologiczne /  148
5.4. Metody biologii molekularnej  /  150
5.5. Część praktyczna  /  158
 
Mikroorganizmy w środowisku
1. Wpływ czynników środowiskowych na rozwój
drobnoustrojów  /  163
1.1. Temperatura  /  163
1.2. Wpływ pH  /  168
3.3. Wpływ potencjału oksydo-redukcyjnego  / 169
1.4. Promieniowanie słoneczne  /  171
1.5. Obecność wody  /  172
1.6. Część praktyczna  /  175
2. Oddziaływania między mikroorganizmami /  177
2.1. Oddziaływania bezpośrednie  /  177
2.2. Oddziaływania pośrednie  / 178
3. Mikroorganizmy
zasiedlające wodę i ścieki  /  182
3.1. Mikroorganizmy wód powierzchniowych  / 183
3.2. Rozmieszczenie mikroorganizmów w zbiornikachwodnych  /  187
3.3. Źródła zanieczyszczeń wód powierzchniowych  /  190
3.4. Analiza sanitarna wody  /  193
3.5. Metody oznaczania liczebności bakterii wskaźnikowych  /  198
3.6. Część praktyczna  /  199
4. Gleba i ryzosfera jako środowisko bytowania
mikroorganizmów  /   200
4.1. Mikroorganizmy glebowe  /   201
4.2. Ryzosfera  /  204
4.3. Oddziaływanie roślin na rozwój mikroorganizmów  /  205
4.4. Oddziaływanie mikroorganizmów na rozwój roślin  /  206
4.5. Część praktyczna   /  208
5. Drobnoustroje w powietrzu  /  209
5.1. Bioaerozole  /  209
5.2. Składniki bioaerozoli  /  210
5.3. Przeżywalność drobnoustrojów w powietrzu  /  211
5.4. Wpływ warunków środowiskowych na przeżywalność drobnoustrojów  /  212
5.5. Mikrobiologiczne metody badania powietrza  /   214
5.6. Część praktyczna  /  216
6. Człowiek jako środowisko życia drobnoustrojów  /  218
6.1. Fizjologiczna populacja drobnoustrojów ciała ludzkiego  /  218
6.2. Skóra  /   220
6.3. Drogi oddechowe  /   221
6.4. Przewód pokarmowy  /   222
6.5. Wpływ antybiotyków na mikroorganizmy przewodu pokarmowego  /   226
6.6. Układ moczowo-płciowy  /  227
6.7. Ucho  /  228
6.8. Oko  /   229
6.9. Część praktyczna  /  230
Literatura  /  232

Maciej Walczak

Aleksandra Burkowska

Maria Swiontek Brzezinska

Agnieszka Kalwasińska