Mikrobiologia - kurs rozszerzony

podstawowa wiedza z zakresu budowy i fizjologii organizmów żywych oraz z podstaw chemii bioorganicznej

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli:

- godziny kontaktowe przewidziane planem studiów: 105 (wykłady – 45, ćwiczenia laboratoryjne – 60)

Indywidualna praca studenta:

- przygotowanie do egzaminu – 35

- przygotowanie do kolokwiów - 32

- przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych – 28

- opracowanie pisemnych sprawozdań z ćwiczeń – 10

- studiowanie literatury - 15

Sumaryczna liczba godzin - 225 , w tym:

- z udziałem nauczyciela akademickiego - 105 - ECTS 4,2

- niekontaktowych - 120 - ECTS 4,8

Łączna liczba punktów ECTS dla modułu - 9

aktywność na ćwiczeniach

obecność na zajęciach

okresowe pisemne testy kontrolne

pisemny egzamin testowy

Ocena przedmiotu jest dwuskładnikowa i obejmuje: ocenę z laboratorium oraz ocenę z wykładu.

Ocena z laboratorium wystawiana jest na podstawie zaliczenia okresowych pisemnych testów kontrolnych.

Ocena z wykładu to ocena uzyskana z egzaminu w formie pisemnej.

Warunkiem koniecznym podejścia do egzaminu jest uzyskanie zaliczenia z laboratorium.

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII-39.6/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013:

wykład - egzamin pisemny (W1-W4, U14-U5, K2)

laboratorium – opracowania ćwiczeń oraz kolokwia śródsemestralne (W1-W7, U1-U5, K1-K3)

Sposób weryfikacji efektów uczenia się na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV-27.18/19 z dnia 29 maja 2019 r. tj. od cyklu kształcenia 2019/2020:

Sposób weryfikacji efektów uczenia się na studiach pierwszego stopnia

wykład - egzamin pisemny (W1-4, U-1 U4-U5, K2-K3)

laboratorium – opracowania ćwiczeń oraz kolokwia (W1-4, U1 - U5, K1 -K4)

Program wykładów:

Historia mikrobiologii

Teorie opisujące pochodzenie życia

Metody wykorzystywane w taksonomii bakterii. Charakterystyka domen Bacteria i Archaea

Budowa komórki bakterii, różnice między bakteriami i archeonami, bakteriami Garm-dodatnimi i Gram-ujemnymi

Funkcje struktur komórkowych

Genetyka bakterii: materiał genetyczny i funkcja ruchomych elementów genetycznych u bakterii

Cykl życiowy bakterii, formy przetrwalnikowe

Typy hodowli drobnoustrojów, podłoża mikrobiologiczne

Sterylizacja i dezynfekcja

Wpływ czynników fizycznych i chemicznych na drobnoustroje. Grupy drobnoustrojów zdolnych do życia w skrajnych warunkach wzrostu (ekstremofile: termo-i psychrofile, piezofile, endolity, halofile, acido- i alkalifile)

Biofilm – mechanizmy jego powstania i funkcjonowania

Zróżnicowanie metaboliczne mikroorganizmów: źródła węgla, azotu, wodoru, tlenu, fosforu, siarki. Typy metaboliczne drobnoustrojów

Oddychanie tlenowe, beztlenowe, fermentacja

Antybiotyki i sulfonamidy, inne chemioterapeutyki – budowa chemiczna i mechanizm działania. Mechanizmy oporności drobnoustrojów na chemioterapeutyki i jej konsekwencje

Oddziaływania występujące między mikroorganizmami - oddziaływanie bezpośrednie i pośrednie.

Funkcja mikroorganizmów w rozkładzie materii organicznej i krążeniu pierwiastków w przyrodzie

Zastosowanie drobnoustrojów w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, oczyszczaniu środowiska

Występowanie, budowa wirusów, strategie namnażania

Wybrane elementy z mikologii

Laboratorium:

1. Podstawowe wiadomości z technik mikrobiologicznych. Zapoznanie z budową mikroskopu świetlnego. Sporządzanie preparatów mikroskopowych barwionych metodą Grama i Ziehl-Neelsena. Obserwacja otoczek bakteryjnych w preparatach barwionych metodą negatywną. Obserwacje mikroskopowe endospor laseczek tlenowych.

2. Metody hodowli drobnoustrojów w podłożach płynnych i stałych. Izolacja czystych kultur bakteryjnych. Zapoznanie z morfologią mikroskopową i wzrostem na podłożach stałych wybranych gatunków bakterii. Techniki przygotowywania rozcieńczeń hodowli bakteryjnych. Obliczanie miana bakterii. 3. Identyfikacja bakterii na wybranych podłożach selektywnych i różnicujących.

4. Charakterystyka biochemiczna i różnicowanie bakterii na podstawie zdolności redukcji azotanów i fermentacji węglowodanów. Zastosowanie testów biochemicznych typu API.

5. Działanie czynników fizycznych i chemicznych na mikroorganizmy (pH, promieniowanie UV, wysoka temperatura, ciśnienie osmotyczne, fiolet krystaliczny, fitoncydy). Określanie wpływu wybranych antybiotyków na wzrost bakterii.

6.Metody sterylizacji i dezynfekcji (światło UV, promieniowanie jonizujące, autoklawowanie, chemiczne środki dezynfekujące).

7.Izolacja i namnażanie bakteriofagów wyizolowanych z gleby i wody ściekowej.

8.Określanie miana bakterii w mleku świeżym i sfermentowanym. Obserwacja mikroskopowa bakterii mlekowych pochodzących z różnych produktów mlecznych.

9. Izolacja bakterii z brodawek korzeniowych roślin motylkowatych.

10. Obserwacja zjawiska antybiozy i symbiozy między bakteriami.

1. Salyers, A.A., Whitt, D.D. Mikrobiologia - różnorodność, chorobotwórczość i środowisko. PWN 2003

2. Singleton, P. Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie. PWN 2000

3. Schlegel, H.G. Mikrobiologia ogólna. PWN 1996

4. Baj J., Markiewicz Z.J. Biologia molekularna bakterii. PWN 2006

5. Kunicki-Goldfinger, W. Życie bakterii. PWN 2005;

6. Baj J., Mikrobiologia. PWN 2018

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII-39.6/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013:

WIEDZA

W1. Opisuje budowę i funkcje głównych struktur i składników komórki prokariotycznej w połączeniu z ich funkcją K_W01

W2. Objaśnia bakteryjne strategie metaboliczne i ich wpływ na środowisko, w którym żyją K_W02

W3. Zna język oraz terminologię nauk ścisłych i przyrodniczych stosowaną w mikrobiologii K_W05

W4. Charakteryzuje rolę mikroorganizmów w przyrodzie i gospodarce człowieka K_W07

W5. Ma podstawową wiedzę dotyczącą technik badawczych, stosowanych w badaniach mikrobiologicznych K_W17

W6. Ma wiedzę w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium oraz zna zasady ergonomii K_W18

W7. Ma wiedzę dotyczącą pracy z materiałem mikrobiologicznym oraz zna sposoby zapobiegania zagrożeniom K_W19

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Stosuje właściwe narzędzia i metody wykorzystywane do identyfikacji mikroorganizmów K_U01

U2. Umie zastosować właściwe czynniki fizyczne i chemiczne do zwalczania szkodliwych mikroorganizmów K_U02

U3. Prawidłowo planuje i wykonuje doświadczenia z mikrobiologii K_U04

U4. Ze zrozumienie potrafi korzystać z podręczników z dziedziny mikrobiologii K_U08

U5. Potrafi prawidłowo stosować terminologię z dziedziny mikrobiologii K_U13

KOMPETENCJE

K1. Absolwent potrafi ocenić własna wiedzę i umiejętności wykonywania eksperymentów i pomiarów, doboru odpowiednich metod i narzędzi badawczych, a także rozumie wyzwania i problemy związane z pracą mikrobiologa K_K01, K_K06

K2. Samodzielnie pogłębia wiedzę i umiejętności praktyczne w celu podnoszenia kompetencji zawodowych. Dokonuje wyborów pod kątem własnych zainteresowań K_K02

K3. Jest przekonany o konieczności przestrzegania przepisów BHP w trakcie czynności związanych z obserwacją i prowadzonymi badaniami biotechnologicznymi K_K10

Sposób weryfikacji efektów uczenia się na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV-27.18/19 z dnia 29 maja 2019 r. tj. od cyklu kształcenia 2019/2020:

WIEDZA

W1. Zna i rozumie pojęcia stosowane w mikrobiologii, zna zagadnienia dotyczące powstania życia na Ziemi, związane z budowa i funkcja komórki bakteryjnej, potrafi scharakteryzować wybrane grupy mikroorganizmów. K_W01

W2. Zna i rozumie metody oraz techniki badawcze wykorzystywane w badaniach mikrobiologicznych. K_W02

W3. Zna i rozumie znaczenie mikroorganizmów dla środowiska i ludzi. K_W05, K_W06

W4. Posiada wiedzę dotyczącą budowy komórki bakteryjnej, zna procesy metaboliczne zachodzące u mikroorganizmów, posiada wiedzę dotyczącą oddziaływań pomiędzy mikroorganizmami a środowiskiem. K_W04

UMIEJĘTNOŚCI

U1. W oparciu o uzyskaną wiedzę potrafi dokonać właściwej selekcji źródeł danych, w celu rozwiązywania problemów oraz wykonywania określonych zadań badawczych w zakresie mikrobiologii. K_U02

U2. Potrafi prawidłowo dobrać odpowiednie metody i narzędzia badawcze niezbędne do przeprowadzenia eksperymentów związanych z analiza materiału mikrobiologicznego, prezentować wyniki eksperymentów przy wykorzystaniu zaawansowanych technik informacyjno-komunikacyjnych. K_U03

U3. Potrafi prawidłowo zaplanować i przeprowadzić doświadczenie, w prawidłowy sposób interpretuje i wyciąga prawidłowe wnioski z uzyskanych wyników. K_U04

U4. Prawidłowo stosuje terminologię z zakresu mikrobiologii. K_U05

U5. Pogłębia wiedzę, dokonując wyboru zakresu problemów do studiowania pod kątem własnych zainteresowań oraz przyszłej działalności zawodowej. K_U09

KOMPETENCJE

K1. Wykazuje chęć do kultywowania i upowszechniania wzorów właściwego postępowania w środowisku pracy i poza nim, samodzielnego podejmowania decyzji, krytycznej oceny działań własnych oraz zespołów i organizacji, w których uczestniczy oraz do ponoszenia odpowiedzialności za skutki tych działań. K_K01

K2. Ma świadomość swoich ograniczeń dotyczących posiadanej wiedzy, uznaje znaczenia wiedzy specjalistycznej z zakresu mikrobiologii w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych. K_K02

K3. Dzieli się wiedzą z zakresu mikrobiologii z innymi. K_K03

K4. Ma świadomość przestrzegania zasad etyki zawodowej oraz wymagania tego od innych podczas współdziałania w grupie. K_K05