Раздел «Прикладные науки» в спецификации НЦТ

Микробиология и биотехнология. Биомедицина

Главное по теме

Бактерии - прокариоты без ядра, ДНК кольцевая. Размножаются делением пополам; при хороших условиях делятся примерно каждые 20 минут.
Число бактерий растёт показательно: N = N₀ × 2ⁿ, где n - число делений. Через 1 час при делении раз в 20 минут: 2³ = 8 бактерий из одной.
Формы бактерий: кокки (шаровидные), бациллы (палочковидные), вибрионы (изогнутые), спириллы (спиральные).
В неблагоприятных условиях бактерии образуют споры (защитная форма, не размножение), которые переносят высыхание и нагревание.
Типы питания бактерий: фотосинтез (цианобактерии), хемосинтез (железо-, серо-, нитрифицирующие), гетеротрофы (гнилостные, паразиты, симбионты).
Роль бактерий: редуценты в круговороте веществ, азотфиксаторы (клубеньковые бактерии), молочнокислые бактерии, а также возбудители болезней (холера, туберкулёз, чума).
Вирусы - неклеточные формы жизни: белковая оболочка (капсид) и нуклеиновая кислота (ДНК или РНК); размножаются только внутри клеток. Бактериофаг - вирус бактерий.
Биотехнология: пищевая (кефир, йогурт, хлеб, вино, сыр), медицинская (антибиотики, вакцины, инсулин), сельскохозяйственная и экологическая (очистка воды, биогаз).
Генная инженерия: ген человека (инсулина) встраивают в плазмиду бактерии, и бактерия вырабатывает нужный белок. ГМО - организмы с изменённым генетическим материалом.
Биомедицина: вакцины создают иммунную память (профилактика), сыворотки содержат готовые антитела (лечение); антибиотики действуют на бактерии, но не на вирусы.

Задания с разбором

1.Бактерия при нехватке влаги образует спору. Для чего это?

1Спора покрыта плотной оболочкой и очень устойчива к сухости и жаре.
2Она переживает плохие условия, а не размножает бактерию: из одной бактерии получается одна спора.
3Когда условия улучшатся, из споры снова вырастает бактерия.

Ответ: Чтобы пережить неблагоприятные условия

2.Ребёнку сделали прививку от кори. Какой иммунитет сформируется?

1Вакцина содержит ослабленных или убитых возбудителей.
2Организм сам вырабатывает антитела и клетки памяти, значит иммунитет активный.
3Он создан искусственно, прививкой, а не болезнью.

Ответ: Искусственный активный

3.Человек ранен и есть риск столбняка. Нужны антитела немедленно. Что вводят: вакцину или лечебную сыворотку?

1Вакцина запускает выработку антител самим организмом, на это нужно время.
2Лечебная сыворотка уже содержит готовые антитела и действует сразу.
3Ловушка: выбрать вакцину из-за слова «прививка».

Ответ: Лечебную сыворотку

Где теряют баллы

Микробиология: бактерии, вирусы, грибы
Ловушка: Вирусы считают бактериями; нитрифицирующих бактерий путают с азотфиксирующими.
Как решать: Вирус: неклеточная форма, размножается только в клетке. Нитрифицирующие бактерии получают энергию окислением аммиака (хемосинтез), азотфиксирующие связывают N₂ воздуха.
Иммунитет, биотехнология, биомедицина
Ловушка: Путают вакцину и сыворотку: вакцина даёт активный иммунитет, сыворотка готовые антитела.
Как решать: Вакцина: ослабленный возбудитель, организм сам делает антитела, надолго. Сыворотка: готовые антитела, быстро и ненадолго. Биотехнология: производство с помощью живых организмов (инсулин из бактерий).

Объяснение простыми словами

Оставь молоко на несколько дней в тепле, и оно скиснет. Из муки, воды и дрожжей получается пышный хлеб, а из хлеба и дрожжей - квас. А в упаковке с лекарством может быть инсулин, который вырабатывают бактерии. Все эти чудеса делают микроорганизмы, невидимые глазу. Микробиология изучает эти организмы, а биотехнология учится использовать их на пользу человеку.

Главные герои микробиологии - бактерии. Это одноклеточные организмы, прокариоты, у которых нет оформленного ядра. Их единственная кольцевая молекула ДНК лежит прямо в цитоплазме, а из органоидов у них есть только рибосомы. Размер бактерий измеряется микрометрами. По форме бактерии делятся на кокки, шаровидные, бациллы, палочковидные, вибрионы, изогнутые в виде запятой, и спириллы, спиральные.

Дальше в Biik: продолжение объяснения, видеоразбор и проверка из 8 заданий по этой теме.

Доучи тему до конца в Biik

План на каждый день, видеоразборы, проверка из 8 заданий после каждой темы, пробник ЕНТ раз в месяц и ИИ-репетитор, который отвечает на вопросы. 3 дня бесплатно, без карты.

Начать бесплатно Пройти диагностику

Диагностика покажет, сколько баллов тебе не хватает до гранта и где именно. 30 заданий после короткой бесплатной регистрации.

Термины

Микробиология: Наука о микроорганизмах: бактериях, микроскопических грибах, простейших и вирусах.
Бактерии: Одноклеточные прокариотические организмы, у которых нет оформленного ядра.
Прокариоты: Организмы, клетки которых не имеют ядра; ДНК находится в цитоплазме.
Кокки: Бактерии шаровидной формы.
Бациллы: Бактерии палочковидной формы.
Вибрионы: Бактерии изогнутой формы в виде запятой; возбудитель холеры.
Спириллы: Бактерии спиральной формы.
Спора бактерии: Защитная клетка с плотной оболочкой, переживающая неблагоприятные условия; это не способ размножения.
Деление пополам: Основной способ размножения бактерий: одна клетка после удвоения ДНК делится на две.
Плазмида: Небольшая кольцевая молекула ДНК бактерии, в которую можно встроить чужой ген.
Цианобактерии: Фотосинтезирующие бактерии, которые выделяют кислород; их называют сине-зелёными водорослями.
Азотфиксирующие бактерии: Бактерии, связывающие азот воздуха; клубеньковые бактерии живут на корнях бобовых.
Молочнокислые бактерии: Бактерии, сбраживающие сахара до молочной кислоты; используются для кефира, йогурта, квашеной капусты.
Гнилостные бактерии: Бактерии, разлагающие мёртвые органические остатки; относятся к редуцентам.
Патогенные бактерии: Бактерии, вызывающие болезни: холеру, туберкулёз, чуму, ангину.
Вирус: Неклеточная форма жизни из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки, размножающаяся только в клетке хозяина.
Капсид: Белковая оболочка вируса, защищающая его нуклеиновую кислоту.
Бактериофаг: Вирус, поражающий бактерии.
ВИЧ: Вирус иммунодефицита человека, поражает лейкоциты иммунной системы.
Биотехнология: Использование живых организмов и биологических процессов для получения полезных продуктов.
Генная инженерия: Направление биотехнологии, в котором гены переносят из одного организма в другой.
ГМО: Генетически модифицированный организм, в геном которого встроен чужой ген.
Клонирование: Получение генетически идентичных копий клетки или организма; пример - овца Долли.
Антибиотики: Вещества, подавляющие рост бактерий; например пенициллин, который вырабатывает плесневый гриб.
Вакцина: Препарат из ослабленных или убитых микробов или их частей, формирующий иммунитет.
Иммунитет: Способность организма защищаться от чужеродных веществ и болезнетворных микробов.
Антитела: Белки, которые вырабатывают лимфоциты для связывания чужеродных частиц (антигенов).
Лечебная сыворотка: Препарат с готовыми антителами для быстрого лечения заболевания.
Брожение: Бескислородное получение энергии микроорганизмами, используется в пищевой промышленности.

Все темы: Биология