Биология почв презентация

Содержание

Биология почв: Лекции – ауд. 199: понедельник, пятница (ч/н) с 1 сентября

Слайд 1Биология почв

Слайд 2Биология почв:
Лекции – ауд. 199: понедельник,

пятница (ч/н) с 1 сентября
10.50 – 12.30
Семинары – с 18 сентября.
Практикум – с 19 сентября.
Курс состоит из 3-х частей – а) почвенная биота;
б) микробный метаболизм, круговорот биофильных элементов; в) экология микроорганизмов.
3 коллоквиума – по каждому из разделов.

Слайд 3Преподаватели: проф., д.б.н. Степанов А.Л.

проф., д.б.н. Зенова Г.М.
проф., д.б.н. Манучарова Н.А.
доц., к.б.н. Костина Н.В.
с.преп., к.б.н. Грачева Т.А.
м.н.с., к.б.н. Закалюкина Ю.В.

Слайд 4Биология почв как наука
Биология почв — комплексная наука, на стыке биологии

и почвоведения.

Составные части биологии почв

- Почвенная биота (характеристика населяющих почву организмов, биоразнообразие)
- Функции почвенной биоты (роль почвенных организмов в превращении веществ и энергии)
- Экология почв (особенности почвы как среды обитания, микробные популяции и сообщества)

- почвенная микробиология
- почвенная протистология
- почвенная микология
- почвенная альгология
- почвенная зоология
- почвенная биохимия

Слайд 5Как готовиться к экзамену
Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: Изд-во

МГУ, 1983, 248 с.
Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1989, 336 с.
Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. 3-е изд. М.: Изд-во МГУ, 2005, 445 с.
Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд во МГУ, 1987, 256 с.

Слайд 6Кора выветривания




Почва

В чем различие?

Что такое почва?

Слайд 7
1. Почва насыщена живыми организмами. Число микробных клеток

достигает
2-10 млрд в 1 г. почвы.
2. Присутствие органического вещества в форме гумусовых соединений.


Почва - среда обитания.

Отличительные черты почвы:

Слайд 8Почва - среда обитания:


Корни растений, семена и споры, лишайники, актинолищайники, почвенные животные, водоросли, эубактерии и археи, грибы, актиномицеты.

Слайд 9Почва – поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее

окрашены гумусом и являются результатом взаимной деятельности живых и отживающих организмов, материнской горной породы, климата и рельефа местности.
В.В.Докучаев

Что такое «почва»?

Слайд 10Когда нет жизни…
Высохшее соленое озеро Салар де Уюни, Боливия
Северо-Восточная Земля, Россия
Долина

Смерти, Калифорния, США

Марс

Слайд 11Почва – результат жизни

Слайд 12Роль почв в эволюции жизни
«Анализ условий обитания животных в почве дает

возможность раскрыть исключительное значение почвы в эволюции животного мира, в процессе освоения суши исходно-водными организмами»
(М.С.Гиляров, 1949)

Девонский ландшафт

Слайд 13Владимир Иванович Вернадский— крупнейший русский ученый
Ученик В.В.Докучаева и Д.И.Менделеева более

20 лет преподавал в Московском университете

Вернадский называл почву «биокосной системой», в основе функционирования которой лежат биохимические процессы. Живую часть почвы (совокупность всех организмов) называл «живым веществом» почвы.

Результатом деятельности организмов является создание азотно-кислородной земной атмосферы, изменения гидросферы и литосферы.

Слайд 14Значение почвенных организмов
Человек, в сущности, совершенно не думает о том, что

у него под ногами. Всегда мчится... И самое большее – взглянет, как прекрасны облака у него над головой. ...И ни разу не поглядит себе под ноги, не похвалит: как прекрасна почва!
Писатель Карел Чапек

Именно благодаря деятельности микроорганизмов смогла возникнуть на суше основа существования растений, животных и человека – плодородная почва
академик М.С.Гиляров

Слайд 15История почвенной биологии

Слайд 16Антони ван Левенгук 1632-1723

Слайд 17Самозарождение жизни
Джон Тербервилл Нидхем
1713-1781
Лаццаро Спалланцани
(1729-1799)
Франческо Реди 1626-1698

Слайд 18Луи Пастер 1822-1895

Открыл возможность жизни без кислорода (анаэробиоз)
Описал различные типы брожения
Окончательно

доказал невозможность самозарождения жизни (с помощью «колбы Пастера»)
Изучение природы многих инфекционных заболеваний растений, животных и человека (виноград и вино, шелковичный червь, бешенство)
Сделал первые прививки (от бешенства)
Процесс «пастеризации»

Колба Пастера

Слайд 19Лаборатория Пастера в Музее в Париже

Слайд 20Усыпальница Пастера
«Благодарное человечество – своему благодетелю!»


Правительство Франции выделило место в Пантеоне,

однако потомки Пастера получили разрешение захоронить его в Институте, где он жил и работал.

Слайд 21Роберт Кох 1843-1910
Один из основателей медицинской микробиологии.

Выделил около 25 возбудителей важнейших

инфекционных болезней (сибирская язва, тубуркулез, холера, брюшной тиф и др.

Разработал метод выделения чистых культур на плотных средах

Триада Коха (доказательство того, что микроб является возбудителем заболевания):
- микроорганизм постоянно встречается в организме больных и отсутствует у здоровых
- микроорганизм должен быть изолирован в чистую культуру
- при заражении чистой культурой – заболевание и повторное выделение от зараженного

Слайд 22Плотные среды
Колонии бактерий на
срезе картофеля
Агаровые питательные
среды
Посев
Выросшие колонии
Агар

Слайд 23Виноградский Сергей Николаевич 1856-1953 — первый почвенный микробиолог
1887г. — открыл хемосинтез -

автотрофный способ жизни за счет энергии окисления неорганических соединений
Создал метод элективных сред, позволивший выделить нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии
Изучал анаэробную фиксацию азота, аэробное разложение целлюлозы, превращение гумусовых веществ под действием микроорганизмов

Слайд 24Основоположник так называемой «Голландской школы» микробиологов, отличительной чертой которой был химический

уклон в исследовании микроорганизмов – возбудителей различных процессов.

Исследования азотфиксации, открыл симбиотические клубеньковые азотфиксирующии бактерии

Разработал метод накопительных культур

Постулат Бейеринка: «Все есть всюду, но среда отбирает»

Мартинус Бейеринк 1851-1931

Слайд 25Лаборатории и ученики Голландской школы в Дельфте

Слайд 26Василий Леонидович Омелянский
1867 – 1928
Крупнейший русский микробиолог
Автор одного из первых учебников

по микробиологии «Основы микробиологии»
Выделил бактерии, разлагающие целлюлозу
Открыл метанообразующие бактерии
Исследования нитрификации и азотфиксации

Слайд 27Георгий Адамович Надсон
1867-1942
Основоположник русской школы микробиологов, для которой характерна экологическая направленность

изучения деятельности микроорганизмов в природных субстратах
Доказал на низших грибах возможность искусственного получения мутаций под действием ионизирующего излучения.

Репрессирован.
Реабилитирован посмертно

Слайд 28Николай Александрович Красильников 1896-1973
Ученик Г.А.Надсона.

Рассматривал жизнь почвенных микроорганизмов в единой системе

с высшими растениями.

Создал определители бактерий и актиномицетов

В 1953 году основал первую в мире кафедру биологии почв в Московском университете.

Слайд 29Основные направления исследований Н.А.Красильникова (и кафедры биологии почв)
1. Строение, развитие и

экология почвенных микроорганизмов: дрожжей, бактерий, актиномицетов.
2. Разработка принципов систематики микроорганизмов, создание классификационных систем, описание новых таксонов.
3. Физиологически активные вещества микробного происхождения и их функции в экосистемах, их применение в растениеводстве, антагонизм микробов и антибиотики, микробные токсины.
4. Почва как среда обитания микроорганизмов, роль микроорганизмов в создании почвы и почвенного плодородия; взаимодействие микробных клеток с почвой и корневыми системами растений.

Слайд 30Евгений Николаевич МИШУСТИН (1901-1991)
Советский микробиолог, академик АН СССР (1974), Герой Социалистического

Труда (1981).

Множество трудов по общей микробиологии, сельскохозяйственной микробиологии, биологической фиксации азота, санитарной микробиологии.

Установил закономерности географической зональности распространения почвенных микроорганизмов,

Слайд 31Меркурий Сергеевич Гиляров 1912-1985
Специалист в области энтомологии, биогеоценологии.
Разработал методы борьбы

с почвенными вредителями.
Разработал зоологические методы диагностики почв.
Награжден золотой медалью им. И.И.Мечникова (1978)
Книга М.С.Гилярова «Почвенная фауна и жизнь почвы» положила начало развитию почвенной зоологии как раздела почвоведения В Московском университете.

Слайд 32Почвенные альгологи
Эмилия Адриановна Штина 1910 – 2007
Максимилиан Максимилианович Голлербах 1907 – 1989

Слайд 33Американский микробиолог, удостоенный в 1952 Нобелевской премии за открытие стрептомицина –

антибиотика актиномицетного происхождения, который спас жизни многим раненым во время Великой Отечественной Войны

Родился в Одесской области, во время первой Мировой войны семья переехала в США.

Селман ВАКСМАН 1888–1973

Слайд 34Почвенные микологи
Артур Артурович Ячевский
1863—1932
Татьяна Георгиевна Мирчинк
1927-2009

Слайд 35Почвенная протистология
Гельцер Юлий Георгиевич (1932-1997)
Простейшие (Protozoa) как компонент почвенной биоты
Определители почвенных

простейших
Методы зоодиагностики почв, лаборатория биодиагностики почв

Слайд 36Дмитрий Григорьевич Звягинцев
Заведующий кафедрой биологии почв с 1973 по 2009 гг.
Основные

направления:
Адгезия микробных клеток на твердых поверхностях почвенных частиц.
Специфика почвы как среды обитания микроорганизмов.
Участие почвенных микроорганизмов в многочисленных биогеоценотических функциях почв.
Сформулировал основные принципы и концепции строения и функционирования комплекса почвенных микроорганизмов

Слайд 37Итак, биология почв изучает:
Микробное разнообразие в почвах и биогеоценозах в целом.

Новые

микроорганизмы с необычными и полезными свойствами – продуценты антибиотиков, витаминов, ферментов, гормонов.

Роль почвенных микроорганизмов в поддержании гомеостаза в биосфере, чистоты почвы, атмосферы и грунтовых вод

Роль микроорганизмов в круговороте биофильных элементов в природе, превращении азота, углерода и других элементов в почве.

Взаимодействие микроорганизмов с растениями и животными.

Проблемы экологии почвенных организмов (от математического моделирования до молекулярной и генетической экологии).

Биохимическую и ферментативную активность почв

Вопросы использования почвенных микроорганизмов в биотехнологии, процессах повышения почвенного плодородия и ремедиации почв.

Слайд 38Методы почвенной биологии

Слайд 39Микроскопическая техника
Методы микроскопирования
Обычная световая микроскопия
Люминисцентная микроскопия
Сканирующий электронный
микроскоп
Просвечивающий электронный
микроскоп

Слайд 40Световая микроскопия

Слайд 41Люминисцентная микроскопия

Слайд 42Сканирующая электронная микроскопия

Слайд 43Метод предельных разведений
Количество клеток

Слайд 44Метод посева












Образец почвы
Стерильная
вода
Десорбирование
Посев суспензии
на питательную среду

Инкубация
Выделение чистых культур
Подсчет колоний
Суспензия
Приготовление разведений
Вортекс
Ультразвуковой дезинтегратор

Слайд 45Метод посева: как это выглядит

Слайд 46Питательные среды
Естественные
Мясо-пептонный бульон
Пивное сусло
Овощные отвары
Сенной настой
Синтетические
Среда

Эшби
Среда Чапека
Крахмало-аммиачная

Пример синтетической среды
(среда Чапека)
Сахароза – 30 г
NaNO3 – 3 г
KH2PO4 – 1 г
MgSO4×7H2О – 0,5 г
KCl – 0,5 г
FeSO4×7H2O – 0,01 г
Агар-агар – 15 г

Слайд 47Молекулярно-биологические методы: анализ суммарной ДНК
Природный образец
Отделение микробных клеток
Центрифугирование
Фильтрование
Разрушение клеточных стенок
(лизоцим)
Амплификация генов

16S рРНК

















Градиентный гель-электрофорез

Градиент температуры (TGGE) или концентрации денатурирующего вещества (DGGE)

Гелевая пластинка

Амплификатор

Камера для электрофореза





Слайд 48Гель-электрофорез: как это выглядит
Амплификаторы

Слайд 49Молекулярно-биологические методы, основанные на использовании ДНК-зондов: метод FISH










Клетки в исходном образце
Фиксация
Фиксированный
препарат

Олигонуклеотидные

последовательности, связанные с флуоресцирующей молекулой



Фиксированные клетки

Рибосомы

Рибосомальная РНК

Комплементарная
олигонуклеотидная
последовательность

Флюоресцирующая
молекула

Результат: окрашены только клетки с комплементарными последовательностями рРНК, они светятся в люминисцентном микроскопе

Слайд 50Функциональная структура микробного сообщества: метод мультсубстратного тестирования (МСТ)
Отбор проб
Приготовление суспензии
Раскапывание планшетов
Инкубация
Анализ

данных

Регистрация

Основан на определении способности микробного сообщества к утилизации различных источников углерода. В каждую лунку планшета вносится определенный источник углерода, исследуемая суспензия микроорганизмов и индикатор. После инкубации степень окраски лунки зависит от активности потребления субстрата.

Слайд 53
Изменения в структуре сообщества:
6,9%
93,1%
78,7%
63,6%
21,3%
36,4%
Численность

Слайд 54
Blue = 28Si- Green = 12C14N- (represents organic matter)
Red = 15/14N

ratio images (distribution of 15N enriched P. fluorescens)

Herrmann et al 2007
Rapid Comm Mass Spec 21, 29-34

Recent advances: Mapping location of active bacteria

How micro-organisms are distributed in the soil?

Похожие презентации

Медицинская микробиология 395
Питательные среды 1447
Горно-Алтайский ботанический сад 376
Класс Насекомые 523
Дыхательная система. Органы дыхания. Газообмен 513
Мікрофлора квашених і солоних фруктів та овочів 446

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика