Bi6361 Mikrobiální ekologie vody

Přírodovědecká fakulta
jaro 2013
Rozsah
2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Martin Rulík, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Helešic, Ph.D. (zástupce)
Garance
doc. RNDr. Jan Helešic, Ph.D.
Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Jan Helešic, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
( B4090 Obecná mikrobiologie || Bi4090 Obecná mikrobiologie ) && ( B6360 Hydrobiologie || Bi6360 Hydrobiologie ) && (! B6361 Mikrobiální ekologie vody )
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Předmět si smí zapsat nejvýše 12 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/12, pouze zareg.: 0/12, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/12
Jiné omezení: Povinný pro hydrobiology
Cíle předmětu
Přednáška poskytuje základní informace o biologii a ekologii mikrooganismů ve vodních ekosystémech, jejich významu v biogeochemickém koloběhu látek a transformace energie, možnostech využití v antropogenních systémech a roli v hygieně vody
Osnova
  • 1. Mikroorganismy ve vodách - charakteristika vybraných skupin (baktérie, archebaktérie, řasy, bezbarví bičíkovci a nálevníci, mikroskopické houby), základy fyziologie baktérií, metabolismus a růst baktérií, funkční skupiny baktérií, extremofilní baktérie 2. Metody vodní mikrobiologie - přímé mikroskopické počty vs kultivace, biomasa (analýza obrazu, biovolum/bakteriální C), aktivita (FDA, příjem glukózy, EEA), produkce (inkorporace 3H-thymidinu a 14C-leucinu), taxonomie a determinace (PCR, DGGE, TGGE, FISH, PLFA), detekce prvoků (protargol), rychlost žraní baktérií (FLB), biomasa hub (ergosterol) 3. Mikrobiální smyčka ve vodách - mikroorganismy vs trofická síť vodních ekosystémů, viry a virové lýze, mortalita baktérií žraním, fenotypové změny baktérií jako důsledek predace, význam mikrobiální smyčky v toku látek a živin, příkladové studie (Šumava, ….) 4. Mikrobiální biofilmy ve vodním prostředí – výskyt a význam biofilmů v prostředí, vznik a růst biofilmu, quorum sensing a diferenciace biofilmu, biofilmy a rezistence vůči ATB, biofilmy a koroze, biofilmy a patogenní infekce, biofilmy jako metabolické centrum 5. Mikrobiální respirace, fotosyntéza a symbióza ve vodách – aerobní vs anaerobní respirace, termodynamika procesů a dostupné elektronové akceptory, fermentace, hlavní a akcesorické pigmenty, oxygení vs anoxygenní organismy, příklady symbiózy ve vodách (herbivorní ryby, korálové útesy, nálevníci, riftie) 6. Role baktérií v biogeochemické koloběhu prvků ve vodních ekosystémech – autochtonní vs allochtonní uhlík, DOC a POC, metanogeneze, cyklus dusíku (fixace N2, nitrifikace, nitrátová respirace, denitrifikace), aerobní vs anaerobní cyklus síry a produkce DMS, bakteriální oxidace a respirace železa a manganu, baktérie vs cyklus vápníku a fosforu 7. Baktérie v jednotlivých typech vodních ekosystémů – moře, jezera a nádrže, tekoucí vody, podzemní vody, extrémní biotopy, umělé systémy (pitné vody, ČOV), řízená biodegradace (bioremediace) 8. Zdravotní a hygienické aspekty vodní mikrobiologie - výskyt a osud indikátorových organismů ve vodách (planktonní vs biofilmová společenstva, sedimenty vod), voda jako vektor patogenních organismů (E. coli, Salmonella, Vibrio, Legionella, Naegleria, Hartmanella) a nákaz (kryptosporidie, leptospiry…)
Literatura
  • Mikrobiální ekologie vody. Edited by Věra Straškrabová. [1. vyd.]. Praha: Ministerstvo životního prostředí ČR, 1996, 119 s. ISBN 80-85368-88-9. info
Výukové metody
Přednáška.
Metody hodnocení
Ústní zkouška.
Informace učitele
Doporučená studijní literatura: • Atlas R, Bartha R (1998): Microbial ecology: Fundamentals and applications. 4th ed. Benjamin/Cummings Science Publishing, Menlo Park, California, 694 pp. • Brock TD, Madigan MT (1991): Biology of microorganisms. 6th ed. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 874 pp. • Burlage RS, Atlas R, Stahl D, Geesey G, Sayler G (eds)(1998): Techniques in microbial ecology. Oxford University Press, New York, 468 pp. • Fenchel T, Finlay BJ (1995): Ecology and evolution in anoxic worlds. Oxford University Press, Oxford, 276 pp • Fenchel T, King GM, Blackburn TH (1998): Bacterial biogeochemistry: The ecophysiology of mineral cycling. 2nd ed. Academic Press, San Diego,307 pp. • Hausmann K, Hülsmann N (2003): Protozoologie. Academia, Praha, 347 pp. • Chapelle FH (1993): Ground-water microbiology and geochemistry. John Wiley & Sons, New York, 424 pp. • Jjemba PK (2004): Environmental microbiology: Principles and applications. Science Publisher, Inc. Enfield, New Hampshire, 372 pp. • Kaprálek F (1986): Fyziologie baktérií. SPN, Praha, 608 pp. • Kemp PF, Sherr BF, Sherr EB, Cole JJ (eds)(1993): Handbook of methods in aquatic microbial ecology. Lewis Publisher, Boca Raton , FL, 377 pp. • Kirchman DL (ed)(2000): Microbial ecology of the oceans. Wiley-Liss, New York, 542 pp. • Maier RM, Pepper IL, Gerba CP (2000): Environmental microbiology. Academic Press, San Diego, 585 pp. • Overbeck J, Chróst RJ (eds)(1990): Aquatic microbial ecology. Biochemical and molecular approaches. Springer-Verlag New York Inc., 190 pp. • Rheinheimer G (1991): Aquatic microbiology. 4th ed. John Wiley & Sons, Chicester, 363 pp. • Staley JT, Reysenbach A-L (2002): Biodiversity of microbial life. Wiley_liss, Inc. New York, 552 pp. • Stolp H (1988): Microbial ecology: organisms, habitats, activities. Cambridge University Press, Cambridge, 308 pp. • Straškrabová V, et al. (1996): Mikrobiální ekologie vody, PHARE • Zehnder AJB (1988): Biology of anaerobic microorganisms. A Wiley-Interscience Publications, New York, 872 pp. + aktuální separátová literatura (Web of Science – http://isi17.isiknowledge.com/portal.cgi/)
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2011 - akreditace, jaro 2003, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017.