Biologia bakterii fototroficznych

Wykład:

W jego ramach omawiane będą typy autotrofii i fototrofii, a następnie filogeneza, systematyka i różnorodność bakterii fototroficznych. Przedstawiona będzie biologia bakterii fototroficznych anoksygenicznych i oksygenicznych (cyjanobakterii), ich rola w kształtowaniu środowiska (m.in. warunków tlenowych na ziemi) oraz metody ich badania. Omawiane będzie występowanie anoksygenicznych bakterii fototroficznych oraz cyjanobakterii w różnych warunkach środowiskowych w tym warunkach ekstremalnych (woda, gleba, gorące źródła, maty mikrobialne, biologiczne skorupy glebowe na gorących i zimnych pustyniach, systemy symbiotyczne itp.). Przybliżone będą ekofizjologiczne właściwości, występowanie i różnorodność pikocyjanobakterii – najmniejszych oksygenicznych fotoautotrofów. Omówione będą genetyczne podstawy toksyczności cyjanobakterii i ewolucja genów toksyczności. Przedstawione będą typy toksyn cyjanobakteryjnych oraz ich wpływ na inne organizmy w tym człowieka. Studenci zapoznają się z przyczynami i mechanizmami powstawiania zakwitów cyjanobakteryjnych oraz z metodami badania toksyczności cyjanobakterii oraz mitygowania zakwitów cyjanobakteryjnych. Omówiony będzie wpływ klimatu na zbiorowiska bakteryjnych fototrofów. Zastosowanie cyjanobakterii w biotechnologii i medycynie.

Ćwiczenia:

Ćwiczenia będą dotyczyły różnorodności bakterii fototroficznych oraz siedlisk ich występowania. Studenci zapoznają się z metodami poboru prób z wody, gleby i środowisk przejściowych, metodami przechowywania, izolacji i hodowli oksygenicznych i anoksygenicznych bakterii fototroficznych na pożywkach płynnych i stałych. Słuchacze poznają metody identyfikacji bakterii fototroficznych z wykorzystaniem mikroskopów świetlnych, prostych i odwróconych, biometrii i fluorescencji. Zapoznają się z metodami molekularnej identyfikacji różnych grup taksonomicznych oraz z metodami badania ich pokrewieństwa. Na podstawie organizmów wyhodowanych oraz pochodzących z kolekcji kultur zapoznają się z identyfikacją toksycznych i nietoksycznych przedstawicieli bakterii fototroficznych. Studenci zapoznają się też z metodami określania liczebności i biomasy bakterii fototroficznych na podstawie barwników fotosyntetycznych: chlorofilu a, fikocyjaniny i bakteriochlorofilu oraz metod analizy toksyn cyjanobakteryjnych.

Wiedza.

1. K_W03 - Zna zróżnicowanie strukturalne, genetyczne, metaboliczne i funkcjonalne organizmów prokariotycznych oraz ich wzajemne relacje

2. K_W04 - Rozumie wzajemne relacje bakterie fototroficzne - środowisko, stosując hipotezy dotyczące czasowych i przestrzennych uwarunkowań różnorodności biologicznej.

3. K_W06 - Zna specjalistyczne pojęcia terminologii mikrobiologicznej, biologii bakterii fototroficznych oraz literaturę kierunkową z tych obszarów

4. K_W11 - Rozumie wzajemne pokrewieństwa organizmów prokariotycznych. Zna metodologię filogenetyczną pozwalającą na ustalenie relacji pokrewieństwa między tymi organizmami.

5. K-W12 - Zna zaawansowane techniki laboratoryjne, pomiarowe i obrazowe, stosowane w badaniach mikrobiologicznych

Umiejętności

1. K_U01 Wybiera i stosuje techniki i narzędzia badawcze adekwatne do problemów biologii bakterii fototroficznych.

2. K_U02 Wykorzystuje podstawowe metody i techniki stosowane w pracy terenowej w środowisku przyrodniczym

3. K_U03 - Wykorzystuje w sposób biegły naukowe i popularnonaukowe teksty biologiczne w języku ojczystym i angielskim oraz komunikuje się w języku angielskim na poziomie B2+

4. K_U04 Wykazuje umiejętność krytycznej analizy i selekcji informacji biologicznych, zwłaszcza ze źródeł elektronicznych i mediów.

5. K_U09 Prezentuje krytycznie prace badawcze z zakresu wybranej specjalności nauk biologicznych z użyciem środków komunikacji werbalnej oraz multimediów

Kompetencje społeczne.

1. K_K03 Potrafi przekazać społeczeństwu wiedzę o najnowszych osiągnięciach nauk przyrodniczych i wyjaśnić zasadność prowadzenia podstawowych badań naukowych w zakresie biologii bakterii fototroficznych

2. K_K06 Stosuje zasady etyki badawczej, rozstrzygając dylematy związane z wykonywaniem zawodu.

3. K_K07 Odczuwa potrzebę stałego dokształcania się i aktualizowania wiedzy, korzystając ze źródeł naukowych i popularnonaukowych, dotyczących biologii bakterii fototroficznych.

brak