Кафедра промислової біотехнології та біофармації

[BF33] Основи мікробіології та вірусології

Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Рівень вищої освіти	Перший (бакалаврський)
Галузь знань	16 - Хімічна інженерія та біоінженерія
Спеціальність	163 - Біомедична інженерія
Освітня програма	163Б РБІ - Регенеративна та біофармацевтична інженерія (ЄДЕБО id: 32311)163Б РБФІ+ - Регенеративна та біофармацевтична інженерія (ЄДЕБО id: 58754)
Статус дисципліни	Нормативна
Форма здобуття вищої освіти	Очна
Рік підготовки, семестр	2 курс, осінній семестр
Обсяг дисципліни	4 кред. (Лекц. 54 год, Практ. год, Лаб. 18 год, СРС. 48 год )
Семестровий контроль/контрольні заходи	Залік
Розклад занять	https://rozklad.kpi.ua
Мова викладання	Українська
Інформація про керівника курсу / викладачів	Лекц.: Клочко В. В.,
Розміщення курсу	Матеріали курсу розміщені в Електронному Кампусі та на платформі Сікорський

Програма навчальної дисципліни

1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Навчальна дисципліна являє собою вивчення комплексу біологічних наук (морфологія, фізіологія, генетика, екологія, еволюція) у поєднанні з актуальними і перспективними даними щодо мікроорганізмів та вірусів. Метою даної дисципліни є формування відповідного рівня знань з основних напрямків мікробіології і вірусології:

здатність проведення досліджень на відповідному рівні;
здатність забезпечувати технічні та функціональні характеристики систем і засобів, що використовуються в медицині та біології (при профілактиці, діагностиці, лікуванні та реабілітації);
здатність застосовувати фізичні, хімічні, біологічні та математичні методи в аналізі, моделюванні функціонування живих організмів та біотехнічних систем;
здатність ідентифікувати, формулювати і вирішувати інженерні проблеми, пов’язані з взаємодією між живими і неживими системами;
здатність аналізувати біологічні об’єкти різних форм організації (прокаріоти, еукаріоти: клітини та тканини людини й тварин) та окремі їх частини (білки, нуклеїнови кислоти тощо) використовуючи біологічні, хімічні, фізичні та математичні методи;
здатність до інтегрованого використання інженерних та біологічних методів для розробки, проектування, реалізації регенеративних та біофармацевтичних технологій, а також інженерних основ трансляційної медицини.

Дисципліну цікаво вивчати, оскільки розуміння сучасних методів дослідження бактерій, вірусів знання їх молекулярної будови дозволяє створити сучасні методи їх визначення і є підґрунтям для створення високотехнологічних діагностичних систем.

Після вивчення дисципліни студенти отримають програмні результати навчання:

організації та принципів функціонування біологічних об’єктів та окремих їх частин в умовах invivo та invitro, а також методів їх вивчення (оцінки) (біологічних, хімічних, фізичних, математичних);
застосовувати знання з хімії та біоінженерії для створення, синтезу та застосування штучних біотехнічних та біологічних об’єктів;
організовувати біоінженерні процеси в залежності від характеристики використовуваного біологічного об’єкта та/або кінцевого продукту.

Знання: таксономічної термінології; принципів класифікації мікроорганізмів; сучасний поділ мікроорганізмів; основних етапів розвитку вірусології, загальні можливості застосування в практичній і науковій діяльності традиційних та сучасних методів вірусологічних досліджень; про основні групи грамнегативних та грампозитивних бактерій; основи поняття про віруси, їх будову, принципи класифікації;

Вміння: використовувати основні таксономічні категорії при класифікації мікроорганізмів; зробити висновок щодо приналежності мікроорганізмів до про- і еукаріотичних організмів; зробити висновки щодо екологічної ролі певної групи мікроорганізмів; оцінити роль певної групи мікроорганізмів, вірусів в патогенезі; оцінити кількість певних груп мікроорганізмів в залежності від їх властивостей; планувати схему експерименту з метою ідентифікації та аналізу властивостей вірусу; культивування мікроорганізмів.

Набутими знаннями та вміннями можна користуватися для вивчення таксономічних категорій та принципів, що покладені в основу систематики мікроорганізмів, на основі яких створена сучасна система класифікації мікроорганізмів, та вивченні нових даних, щодо особливостей геному мікроорганізмів, що дозволяє більш повно виявити родинні зв’язки між ними та оцінити біологічну роль та властивості окремих груп бактерій.

Програмні компетентності (відповідно до освітньої програми «Регенеративна та біофармацевтична інженерія»):

Загальні компетентності

ЗК-5 Здатність проведення досліджень на відповідному рівні

Спеціальні (фахові) компетентності

ФК 4 Здатність вирішувати комплексні проблеми біомедичної інженерії із застосуванням методів математики, природничих та інженерних наук.

ФК 5 Здатність аналізувати складні медико-інженерні та біоінженерні проблеми та здійснювати їх формалізацію для знаходження кількісних рішень із застосуванням сучасних математичних методів та інформаційних технологій.

ФК 9 Здатність розробляти технічні завдання на створення, а також моделювати, оцінювати, проектувати та конструювати складні біоінженерні та медико-інженерні системи і технології.

ФК 11 Здатність аналізувати біологічні об’єкти різних форм організації (еукаріоти,прокаріоти, еукаріоти: клітини та тканини людини й тварин) та окремі їхчастини (білки, нуклеїнови кислоти тощо) використовуючи біологічні, хімічні,фізичні та математичні методи

ФК 13 Здатність до інтегрованого використання інженерних та біологічних методів для розробки, проектування, реалізації регенеративних та біофармацевтичних технологій, а також інженерних основ трансляційної медицини

Програмні результати навчання (відповідно до освітньої програми «Регенеративна та біофармацевтична інженерія»):

ПРН Організації та принципів функціонування біологічних об’єктів та окремих їх частин в умовах in vivo та invitro, а також методів їх вивчення (оцінки) (біологічних,хімічних, фізичних, математичних).

ПРН 19 Застосовувати знання з хімії та біоінженерії для створення, синтезу та застосування штучних біотехнічних та біологічних об’єктів.

ПРН 20 Організовувати біоінженерні процеси в залежності від характеристики використовуваного біологічного об’єкта та/або кінцевого продукту

2. Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

Вивченню даної дисципліни передує вивчення дисципліни «Біохімія», «Прикладна біохімія і біоматеріали», а набуті знання та вміння після вивчення даної дисципліни студенти можуть використати надалі при вивченні таких дисциплін як «Технології біомедичних продуктів», «Біомедичні технології», «Методи та засоби діагностики патології людини», «Біофармацевтична інженерія» та інших.

3. Зміст навчальної дисципліни

Розділ 1. Мікробіологія та основні типи мікробних клітин.

Тема 1.1 Мікробіологія як наука: предмет, методи, завдання.

Історія мікробіології. Відкриття мікроорганізмів. Основні напрямки розвитку сучасної мікробіології: загальна, медична, промислова, сільськогосподарська мікробіологія.

Положення мікроорганізмів у природі. Класифікація живих організмів. Еукаріоти, прокаріоти та еукаріоти. Загальні властивості мікроорганізмів (розмір особини та співвідношення між поверхнею та об’ємом; пластичність метаболізму; розповсюдження мікроорганізмів).

Тема 1.2. Мікробні клітини: склад, будова, поживні потреби.

Морфологія мікроорганізмів. Бактерії (сферичні бактерії, або коки; циліндрична форма бактерій; бактерії спіральної форми; звивисті, бактерії незвичної форми; нитчасті форми бактерій). Мікроскопічні міцеліальні гриби (вегетативне тіло; ріст та розмноження грибів). Дріжджі.

Хімічний склад бактеріальної клітини. Елементний склад клітини. Органічні сполуки (білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди). Фізико-хімічні властивості бактеріальної клітини.

Будова бактеріальної клітини. Структура клітинної стінки, грампозитивні і грамнегативні бактерії. Внутрішньоклітинні і поверхневі структури.

Живлення мікроорганізмів. Потреби клітини в поживних речовинах. Типи живлення та їх характеристика. Джерела вуглецю, азоту, фосфору, сірки, необхідність в іонах металів.

Класифікація та характеристика поживних середовищ для культивування мікроорганізмів.

Підтримуючі, диференційні, діагностичні, селективні, виробничі та інші середовища. Розподіл середовищ за фазовим станом.

Дія на мікроорганізми зовнішніх факторів. Методи стерилізації.

Фізичні фактори (температура; вологість і осмотичний тиск; гідростатичний тиск; промениста енергія; електрика; ультразвук). Хімічні фактори (концентрація іонів водню; кисень та аерація, окисно-відновний потенціал середовища; хімічні сполуки). Загибель та знищення мікроорганізмів. Методи стерилізації (вологий жар; сухий жар; фільтрація; опромінення; хімічні засоби).

Механізми поглинання субстратів. Пасивна дифузія, полегшена дифузія, активний транспорт, перенесення (транслокація) груп, транспорт заліза.

Тема 1.3 Мікроорганізми: ріст, метаболізм, біосинтетичні процеси.

Ріст мікроорганізмів. Ріст бактерій в популяції при періодичному процесі. Параметри кривої росту, фази росту. Методи визначення концентрації бактерій та біомаси. Поняття безперервного культивування.

Основні типи метаболізму. Конструктивний метаболізм. Енергетичний метаболізм. Високоенергетичні сполуки та їх необхідність для клітини. Шляхи катаболізму глюкози. Фруктозо-1,6-дифосфатний шлях (гліколіз). Розщеплення глюкози через глюконат. Пентозофосфатний цикл. Основні ферменти катаболізму глюкози.

Дихальний ланцюг. Компоненти дихального ланцюга: флавопротеїни, залізосіркові білки, хінони, цитохроми. Біосинтетичні процеси у мікроорганізмів. Потреби клітини в АТФ. Біосинтез амінокислот. Біосинтез нуклеотидів. Біосинтез жирних кислот.

Типи бродіння. Загальна характеристика процесу бродіння. Спиртове бродіння. Утворення етанолу дріжджами та бактеріями. Молочнокисле (гомо- і гетероферментативне) бродіння.

Систематика бактерій. Принципи класифікації бактерій; термінологія, яка використовується в систематиці (класифікація; номенклатура; таксон, ідентифікація). Концепція виду в бактеріології. Історичні аспекти систематики бактерій. Розділення 9-го видання Бергі на Керівництво з систематики і Керівництво з ідентифікації бактерій.

Розділ 2. Мікроскопічні гриби, зокрема дріжджі, та віруси як біологічні об’єкти.

Тема 2.1 Гриби та дріжджі.

Загальна характеристика грибів.

Розвиток мікології, положення грибів серед живих організмів. Будова грибної клітини. Характеристика органел грибної клітини. Видозмінення міцеліального росту (хламідоспори, тяжі, ризоморфи, склероції, апресорії, гаусторії, кільця).

Розмноження грибів. Вегетативне розмноження - фрагментація гіфів, їх брунькування, утворення хламідоспор; безстатеве - за допомогою безстатевих екзогенних (конідії) та ендогенних (спорангіоспори) спор; статеве – за допомогою статевих спор: ооспор, зигоспор, аскоспор, базідіоспор). Три фази статевого процесу (плазмогамія, каріогамія, мейоз). Систематика грибів.

Екологічні групи грибів. Географічне розповсюдження грибів. Грунтові гриби. Гриби у повітрі. Гриби, патогенні для людини та тварин.

Дріжджі. Розмноження дріжджів (безстатеве – брунькування, ділення, безстатевими хламідо- та бластоспорами; статеве - ендогенними (аскоспори) та екзогенними (споридії) спорами). Патогенні дріжджі, кандидози.

Тема 2.2 Віруси

Етапи розвитку вірусології. Форми існування і загальна організація вірусів. Будова вірусів. Природа і походження вірусів. Класифікація вірусів (критерії систематики вірусів, характеристика ДНК- і РНК-вмісних вірусів). Культивування і репродукція вірусів.

Способи культивування вірусів, стадії і фази репродукції вірусів.

Віруси бактерій (бактеріофаги). Розмноження вірулентних фагів. Літичний цикл; розвиток помірних фагів: лізогенія, одержання і практичне використання фагів у біології і медицині.

Вірусні інфекції. Форми і види вірусних інфекцій у людини і тварин. Відношення вірусів і плазмід до утворення пухлин (онкогенезу).

4. Навчальні матеріали та ресурси

Базова:

Мікробіологія з основами імунології: підручник / В.В. Данилейченко, Й.М. Федечко, О.П. Корнійчук, І.І. Солонинко. — 3-є видання, видавництво «Медицина», 2020, 376 с. ISBN: 978-617-505-810-7
Медична мікробіологія. Посібник з мікробних інфекцій: патогенез, імунітет, лабораторна діагностика та контроль: 19-е видання: у 2 томах / М.Барер, В. Ірвінг, Е. Свонн, Н.Перера, видавництво «Медицина», 2020, 434+386 с.ISBN: 978-617-505-805-3
Мікробіологія з технікою мікробіологічних досліджень, вірусологія та імунологія: підручник (ВНЗ І—ІІІ р. а.) / В.А. Люта, О.В. Кононов. — 2-е вид., видавництво «Медицина», 2018, 576 с. ISBN: 978-617-505-702-5
Основи мікробіології / Навчально-методичний посібник, видавництво «Медицина», 2017, 49 с. ISBN 978-617-505-478-9
Технічна мікробіологія / Л. Пилипенко, Л. Капрельянц, А. Єгорова,видавництво Олді-Плюс, 2017, 432 с. ISBN 978-966-289-148-5
Біохімічні основи мікробного синтезу / Т. Пирог, видавництво Ліра-К, 2019, 258 с. ISBN 978-617-7748-82-2
Вірусосфера / Ф. Раян, видавництво Yakaboo Publishing, 2020, 304 с.
Virology / J. Osmundson, Publisher W. W. Norton & Company, 2022, 336 р. ISBN: 978-0-393-88136-3
Virology / P. Saravanan, MJP Publishers, 2019, 436 p. ISBN: 8180940179
Fields Virology/ P. Howley, D. Knipe, S. Whelan, Publisher LWW, 2020, 1256 р. ISBN 1975112547

Допоміжна:

Швидка Н.П. Мікробіологія. Конспект лекцій.- Д.: ДУЕП, 2007.- 150 с.
Пирог Т.П. Загальна мікробіологія: Підручник. — К.: НУХТ, 2010. — 623 с.
Гудзь С. П., Кузнєцова Р. О., Кучерас Р. В. та ін. Основи мікробіології.
– К.: НМК ВО, 1991. – 236 с
Гудзь С.П., Гнатуш С.О., Білінська І.С. Мікробіологія.- Вид. центр ЛНУ ім. Івана Франка, 2009.- 359 с.
Ситник І.О., Климнюк С.І., Творко М.С. Мікробіологія, вірусологія, імунологія. – Тернопіль: Укрмедкнига, 1998. – 391 с.
Пяткін К.Д., Кривошеїн Ю.С. Мікробіологія з вірусологією та імунологією. – К.: Вища школа, 1992. 0 431 с.
Сергійчук М. Г. Будова бактеріальної клітини та методи її
дослідження. – К.: Фітосоціоцентр, 2001. – 232 с.
Філімонова Н.І. Мікробіологія. Підручник – Харків, 2019. – 676 с.
Біологічна хімія: підручник / Л.В. Левандовський, В.Г. Дрюк, О.І. Семенова та ін. – К.: НУХТ, 2012. – 363 с.
Векірчик К.М. Практикум з мікробіології: Навч. Посібник. - К.:
Либідь, 2001.-144с.
Словник з мікробіології, вірусології, імунології та інфекційних захворювань / За ред. проф. Г.Г. Палія. — Вінниця, 1995.

Навчальний контент

5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Навчальна дисципліна передбачає лекції, реферат, модульну контрольну роботу, лабораторні роботи, самостійну роботу студентів і залік. Часове навантаження на лекції розраховане відповідно до кількості студентів, що обрали дисципліну, включає наступні лекції:

Лекції

№ з/п	Назва теми лекцій та перелік основних питань, що розглядатимуться
1	Положення мікроорганізмів у природі. Класифікація живих організмів. Еукаріоти, прокаріоти та еукаріоти. Загальні властивості мікроорганізмів (розмір особини та співвідношення між поверхнею та об’ємом; пластичність метаболізму; розповсюдження мікроорганізмів).
2	Морфологія мікроорганізмів. Бактерії (сферичні бактерії, або коки; циліндрична форма бактерій; бактерії спіральної форми; звивисті, бактерії незвичної форми; нитчасті форми бактерій).
3	Хімічний склад бактеріальної клітини. Елементний склад клітини. Органічні сполуки (білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди).
4	Живлення мікроорганізмів. Потреби клітини в поживних речовинах. Типи живлення та їх характеристика. Джерела вуглецю, азоту, фосфору, сірки, необхідність іонів металів. Потреби мікроорганізмів у факторах росту.
5	Класифікація та характеристика поживних середовищ для культивування мікроорганізмів. Підтримуючі, диференційні, діагностичні, селективні, виробничі та інші середовища. Розподіл середовищ за фазовим станом.
6	Ріст мікроорганізмів. Ріст бактерій в популяції при періодичному процесі. Параметри кривої росту, фази росту. Методи визначення концентрації бактерій та біомаси. Поняття безперервного культивування.
7	Механізми поглинання субстратів. Пасивна дифузія, полегшена дифузія, активний транспорт, перенесення (транслокація) груп, транспорт заліза. Ростові і неростові субстрати та їх трансформація мікроорганізмами. Типи поживних середовищ для вирощування мікроорганізмів.
8	Основні типи метаболізму. Конструктивний метаболізм. Енергетичний метаболізм. Високоенергетичні сполуки (АТФ, протонно-рушійна сила μН+) та їх необхідність для клітини. Ферменти мікроорганізмів як складова частина метаболізму клітин.
9	Шляхи катаболізму глюкози. Фруктозо-1,6-дифосфатний шлях (гліколіз). Розщеплення глюкози через глюконат. Шлях Ентнера-Дудорова. Пентозофосфатний цикл. Основні ферменти катаболізму глюкози.
10	Шляхи катаболізму вуглеводів. Катаболізм вуглеводів, відмінних від глюкози: полісахариди, дисахариди. Взаємоперетворення моносахаридів. Окислення пірувату.
11	Дихальний ланцюг. Компоненти дихального ланцюга: флавопротеїни, залізосіркові білки, хінони, цитохроми. Окисно-відновний потенціал. Функції окисно-відновних систем у дихальному ланцюгу.
12	Анаеробне дихання. Денітрифікація. Утворення метану та ацетату у процесі відновлення карбонату. Утворення сукцинату у процесі відновлення фумарату. Відновлення іонів заліза.
13	Синтез АТФ. Механізм синтезу АТФ при перенесенні електронів. Зворотне перенесення електронів за рахунок АТФ. Токсична дія молекулярного кисню. Електрон-транспортні системи у анаеробних бактерій. Інгібітори дихального ланцюга.
14	Біосинтетичні процеси у мікроорганізмів. Потреби клітини в АТФ. Біосинтез амінокислот. Біосинтез нуклеотидів. Біосинтез жирних кислот. Утворення вуглеводів – компонентів клітинної стінки.
15	Типи бродіння. Загальна характеристика процесу бродіння. Спиртове бродіння. Утворення етанолу дріжджами та бактеріями. Молочнокисле (гомо- і гетероферментативне) бродіння. Пропіоновокисле бродіння. Пропіоновокислі бактерії.
16	Мурашинокисле бродіння: бактерії та продукти. Маслянокисле та ацетоно-бутилове бродіння. Клостридії. Гомоацетатне бродіння. Зброджувані та незброджені природні сполуки.
17	Фотосинтез. Фото-фосфорилювання. Пігменти фотосинтезуючих бактерій (хлорофіли, каротиноїди, фікобіліпротеїни). Спектри поглинання. Будова та організація фотосинтетичного апарату у різних груп бактерій. Оксигенний фотосинтез.
18	Регуляція метаболізму. Регуляція синтезу ферментів. Конститутивні та індуцибельні ферменти. Індукція синтезу ферментів субстратом.
19	Репресія синтезу ферментів кінцевим продуктом. Регуляція активності ферментів за типом зворотного зв'язку. Регуляція активності аспартаткарбамоїлтрансферази.
20	Механізми синтезу ферментів. Індукція лактозного оперону. Репресія триптофанового оперону кінцевим продуктом. Механізм регуляції активності ферментів. Алостерична регуляція. Ковалентна модифікація ферментів.
21	Біосинтез вторинних метаболітів. Трансформація речовин мікроорганізмами. Синтез антибіотиків. Мікотоксини. Мікробні екзополісахариди та лектини. Поверхнево-активні речовини мікробного походження.
22	Збудники бактеріальних інфекцій. Патогенні коки. Кишкова паличка і сальмонели. Протей і клебсієла. Синьогнійна паличка.
23	Загальна характеристика грибів. Розвиток мікології, положення грибів серед живих організмів. Ознаки грибів, спільні з рослинами і тваринами. Будова грибної клітини. Характеристика органел грибної клітини. Вегетативне тіло гриба.
24	Віруси. Етапи розвитку вірусології. Форми існування і загальна організація вірусів. Будова вірусів. Природа і походження вірусів. Класифікація вірусів (критерії систематики вірусів, характеристика ДНК- і РНК-вмісних вірусів).
25	Культивування і репродукція вірусів. Способи культивування вірусів, стадії і фази репродукції вірусів. Віруси бактерій (бактеріофаги).
26	Розмноження вірулентних фагів. Літичний цикл; розвиток помірних фагів: лізогенія, одержання і практичне використання фагів у біології і медицині.
27	Залік

Лабораторні роботи

№ п/п	Тема лабораторної роботи
1.	Мікроскоп та основні прийоми мікроскопування мікроорганізмів (1 заняття)
2.	Приготування препаратів живих клітин (1 заняття)
3.	Приготування препаратів фіксованих клітин. Прості методи забарвлення (1 заняття)
4.	Морфологія бактерій та грибів (1 заняття).
5.	Складні методи забарвлення. Забарвлення за Грамом (1 заняття).
6.	Методи стерилізації (1 заняття).
7.	Харчування мікроорганізмів. Приготування поживних середовищ (1 заняття).
8.	Культивування мікроорганізмів (1 заняття)
9.	Захист лабораторних робіт, підсумкове заняття (1 заняття).

6. Самостійна робота студента

Самостійна робота студента передбачає підготовку до лабораторних робіт (опрацювання теоретичного матеріалу, підготовка протоколу, опрацювання результатів виконання лабораторних робіт), до модульної контрольної роботи (опрацювання матеріалу лекцій та тем індивідуальних занять).

	Теми
1	Мікроскопічні міцеліальні гриби. Вегетативне тіло; ріст та розмноження грибів. Дріжджі.
2	Екологічні групи грибів. Географічне розповсюдження грибів. Грунтові гриби. Гриби у повітрі. Гриби, патогенні для людини та тварин.
3	Дріжджі. Розмноження дріжджів (безстатеве – брунькування, ділення, безстатевими хламідо- та бластоспорами; статеве - ендогенними (аскоспори) та екзогенними (споридії) спорами). Систематика дріжджів (систематика Крегер-ван Рій (1984); Патогенні дріжджі, кандідози.
4	Трансформація речовин мікроорганізмами. Мікробіологічна трансформація вуглеводів, стероїдів та гетероциклічних сполук.
5	Кінетика каталізуємих ферментами реакцій. Кінетика простих ферментативних реакцій. Рівняння Міхаеліса-Ментен. Кінетика оборотних реакцій, реакцій з двома субстратами і з активацією ферменту кофактором.
6	Основні принципи проведення промислових процесів мікробного синтезу. Схема типового мікробіологічного виробництва. Загальні відомості про виробничі поживні середовища.
7	Збудники кору. Етіологія, патогенез, лікування.
8	Збудники краснухи. Клінічні прояви, діагностика, лікування.
9	Вірусні гепатити. Клінічні аспекти гепатитів. Основні принципи лікування.
10	Антибіотики цефалоспоринового ряду. Класифікація, механізм дії, застосування.
11	Пробіотики. Класифікація, основні функції, механізм дії.
12	Сиквенс гену 16S рРНК. Застосування даного методу як складової у систематиці бакертій.

Політика та контроль

7. Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Рейтинг студента в процесі вивчення дисципліни складається з балів, що він отримує за:

Виконання та захист лабораторних робіт (50 балів)
Модульну контрольну роботу (МКР), що розділена на 3 контрольні роботи по 30 хв. (30 балів)
Підготовку і захист презентації за наданою темою в рамках тематики рефератів (20 балів)

Система рейтингових (вагових) балів та критеріїв оцінювання

1. Лабораторні роботи

Ваговий бал лабораторної роботи - 5 балів. Максимальна кількість балів за 8 лабораторних робіт, що виконуються на 8 заняттях, дорівнює 40 балів та за підсумкове лабораторне заняття – 10 балів. Максимальна кількість балів, які студент може одержати за виконання лабораторних робіт складає:

5 балів × 8 + 10 балів= 50 балів.

5 балів – вільне володіння теоретичним матеріалом за темою лабораторної роботи,

- правильне та своєчасне виконання лабораторної роботи,

- правильне та зразкове оформлення протоколу;

- своєчасний захист роботи на рівні 95-100 % .

4,5-4,9 балів – володіння теоретичним матеріалом за темою лабораторної роботи,

- правильне та своєчасне виконання лабораторної роботи,

- акуратне оформлення протоколу;

- своєчасний захист лабораторної роботи на рівні 85-94 %.

4,0-4,4 балів – володіння теоретичним матеріалом за темою лабораторної роботи,

- правильне та своєчасне виконання лабораторної роботи,

- акуратне оформлення протоколу;

- своєчасний захист лабораторної роботи на рівні 75-84 %

3,5-3,9 балів - задовільний рівень володіння теоретичним матеріалом за темою лабораторної роботи;

- своєчасне виконання лабораторної роботи,

- оформлення протоколу;

- своєчасний захист лабораторної роботи на рівні 65-74 %.

3,0-3,4 балів – достатній рівень володіння теоретичним матеріалом за темою лабораторної роботи,

- своєчасне виконання лабораторної роботи,

- акуратне оформлення протоколу;

- захист лабораторної роботи на рівні 60-64 % або несвоєчасний захист робіт.

На підсумковому занятті проводиться контроль знань, набутих студентами впродовж виконання лабораторних робіт, який проводиться у вигляді контрольної роботи за темами занять, ваговий бал – 10 балів.

Штрафні бали за:

Неготовність до лабораторних занять -0,5 бал

Несвоєчасний захист лабораторних робіт -0,5 бал

Заохочувальні бали за:

Зразкове оформлення протоколів

лабораторних робіт +1 бал

2. Контрольні роботи

Модульна контрольна робота (2 год) розділена на 3 контрольні роботи (по 30 хв)

Ваговий бал кожної з трьох контрольних робіт – 10 балів.

Критерії оцінювання контрольної роботи:

правильна відповідь на питання – 10 балів;
не повна відповідь на питання – 7-9 балів;
частково правильна відповідь на питання – 4-6 балів;
окремі елементи відповіді вірні – 1-3 бали

Максимальна кількість балів за виконання двох контрольних робіт 3⋅10 = 30 балів.

Примітка: У відповідях на питання МКР не допускається повне копіювання матеріалів, отриманих студентами в електронному вигляді під час лекційних занять та знайдених у в Інтернеті. Відповідь, що містить повністю запозичені матеріали оцінюється в 0 балів.

3. Підготовка реферату за наданою темою.

Студенти готують реферат згідно наданої теми та графічні матеріали до нього. Реферат подається в електронному вигляді у форматі Microsoft Word, графічні матеріали до нього оформлюються у вигляді файлу формату Microsoft PowerPoint.

Ваговий бал – 20.

Критерії оцінювання реферату:

Інформаційна наповненість реферату (повна – 10, не повна – 7-9, часткова – 4-6, окремі елементи – 1-3 бали);
Графічна складова реферату (повна – 10, не повна – 7-9, часткова – 4-6, окремі елементи – 1-3 бали).

Перелік тем для підготовки рефератів:

Ціанобактерії: розповсюдження, біохімічні особливості та вплив на навколишнє середовище..
Стрептоміцети – продуценти антибіотичних речовин.
Екологічні групи грибів та їх географічне розповсюдження.
Основні представники ґрунтових грибів.
Мікроскопічні міцеліальні гриби.
Використання молочнокислих бактерій у харчовій промисловості.
Вплив температури на мікроорганізми: психрофіли, мезофіли, термофіли.
Сферопласти, протопласти, L-форми, мікоплазми: будова, представники, значення для медицини.
Бактеріальний фотосинтез та його основні представники.
Бактерії-анаероби та їх біохімічні особливості.
Анаероби, патогенні для людини: засоби лікування та профілактики.
Пробіотичні препарати на основі молочнокислих бактерій.
Використання мікроорганізмів для біологічної очистки стічних вод.
Рід Staphylococcus: основні види, що мають клінічне значення.
Назальне носійство стафілококів, засоби боротьби та профілактики стафілококових інфекцій.
Отримання пробіотиків на основі бактерій роду Bacillus.
Використання мікроорганізмів в екології: біодеструкція відходів.
Біодобрива для підвищення врожайності сільськогосподарських рослин.
Біоінсектициди на основі Bacillusthuringiensis.
Дріжджі та види види їх розмноження.
Патогенні дріжджі: кандидози, засоби лікування та профілактики.
Кормові дріжджі та їх використання у тваринництві.
Розмноження вірулентних фагів. Літичний цикл
Збудники вірусних інфекцій. Збудник кору.
Збудники вірусних інфекцій. Збудник грипу.
Віруси гепатиту. Види, хвороби, засоби лікування.
Вірус імунодефіциту людини. Характеристика, основну властивості. СНІД.
Розвиток помірних фагів: практичне використання фагів у біології і медицині.

Додаткові бали студент може отримати за:

літературний пошук за заданою темою або методична (інформаційна) робота – до 10 балів (в залежності від відповідності наданим вимогам).
додаткові бали додаються до семестрового рейтингу у кількості, що сумарно з набраними балами не перевищує 100 балів.

Розрахунок шкали (R) рейтингу:

Сума вагових балів контрольних заходів протягом семестру складає:

RС = 50 + 30 + 20 = 100 балів

Умовою заліку за результатами роботи у семестрі є рейтинг не менше 60 балів.

Значення рейтингової оцінки:

Кількість балів	Оцінка
100-95	Відмінно
94-85	Дуже добре
84-75	Добре
74-65	Задовільно
64-60	Достатньо
Менше 60	Незадовільно
Менше 40	Не допущено

Студент, що отримав оцінку «незадовільно» або хоче підвищити свою позитивну оцінку пише залікову контрольну роботу. При цьому його попередній рейтинг анулюється. Загальна оцінка у такому випадку складається з балів за залікову роботу, ваговий бал якої 100.

До написання залікової роботи допускаються студенти, що набрали не менше 40 балів за роботу у семестрі. Залікова робота представляє собою письмову відповідь на 4 питання в білеті.

Критерії оцінювання залікової роботи:

правильна відповідь на питання – 100 балів;
не повна відповідь на питання – 85-99 балів;
частково правильна відповідь на питання – 71-84 бали;
частина відповіді вірна, помилки – 60-70 балів
не вірна відповідь < 60 балів

Очікується, що студенти дотримуватимуться правил Академічної доброчесноті – як їх викладено на сайті НТУУ КПІ ім. І. Сікорського, див. https://kpi.ua/academic-integrity, https://kpi.ua/files/honorcode.pdf.

8. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Поточний контроль: Модульна контрольна роботи (МКР) поділяється на три КР, що проводяться після викладення 1 – 8, 9 – 18, 19 – 26 тем лекцій. КР проводяться з метою перевірки набутих знань. Приклади варіантів КР подані нижче у додаткових матеріалів.

Календарний контроль: проводиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу. Позитивну атестацію отримує студент, що отримав не менше від 50% балів можливих на час проведення в університеті календарних контролів.

Семестровий контроль: залік за набраними семестровими балами або залікова робота. Перелік питань на залікову роботу подано нижче у додаткових матеріалах.

Умови допуску до семестрового контролю: семестровий рейтинг більше 40 балів.

Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою

Кількість балів	Оцінка
100-95	Відмінно
94-85	Дуже добре
84-75	Добре
74-65	Задовільно
64-60	Достатньо
Менше 60	Незадовільно
Не виконані умови допуску	Не допущено

9. Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

Питання для залікової роботи:

Класифікація організмів: еукаріоти, прокаріоти та еукаріоти.
Загальні властивості мікроорганізмів та їх розповсюдження в природі.
Морфологія, розміри, хімічний склад клітин бактерій. Клітинна стінка.
Особливості будови грампозитивних та грамнегативних бактерій.
Сферопласти, протопласти, L-форми, мікоплазми.
Позаклітинні структури прокаріот: слизисті шари, капсули, чохли. Органоїди руху: пілі, джгутики.
Типи живлення мікроорганізмів. Фототрофія, хемотрофія. Автотрофія, гетеротрофія, органотрофія, літотрофія.
Класифікація та характеристика поживних середовищ для культивування мікроорганізмів.
Основні параметри росту культур: час генерації, питома швидкість росту.
Методи визначення концентрації клітин та побудови кривої росту мікроорганізмів.
Ріст культур при безперервному культивуванні. Системи хемостату та турбідостату. Значення безперервного культивування для вивчення властивостей мікроорганізмів, практичне використання.
Конструктивний метаболізм.
Енергетичний метаболізм. Високоенергетичні сполуки.
Ферменти мікроорганізмів як складова частина метаболізму клітин.
Фруктозо-1,6-дифосфатний шлях (гліколіз).
Шлях Ентнера-Дудорова.
Пентозофосфатний цикл.
Катаболізм вуглеводів, відмінних від глюкози: полісахариди, дисахариди.
Компоненти дихального ланцюга: флавопротеїни, залізосіркові білки, хінони, цитохроми.
Механізм синтезу АТФ при перенесенні електронів.
Біосинтетичні процеси у мікроорганізмів.Біосинтез амінокислот, нуклеотидів та жирних кислот.
Анаеробне дихання.Денітрифікація. Утворення метану та ацетату у процесі відновлення карбонату.
Фотосинтез.Пігменти Фотосинтезуючих Бактерій (хлорофіли, каротиноїди, фікобіліпротеїни).
Оксигенний фотосинтез.
Регуляція синтезу ферментів. Конститутивні та індуцибельні ферменти. Індукція синтезу ферментів субстратом.
Мікроскопічні міцеліальні гриби (вегетативне тіло; ріст та розмноження грибів).
Ознаки грибів, спільні з рослинами і тваринами. Будова грибної клітини.
Етапи розвитку вірусології. Форми існування і загальна організація вірусів. Природа і походження вірусів. Будова вірусів.
Класифікація вірусів (критерії систематики вірусів, характеристика ДНК- і РНК-вмісних вірусів).
Розмноження вірулентних фагів.Літичний цикл.
Розвиток помірних фагів. Лізогенія. Одержання і практичне використання фагів у біології і медицині.

Приклад варіанту білету для залікової роботи:

Білет №1.

Морфологія, розміри, хімічний склад клітин бактерій. Клітинна стінка.
Енергетичний метаболізм. Високоенергетичні сполуки.
Фотосинтез.Пігменти Фотосинтезуючих Бактерій (хлорофіли, каротиноїди, фікобіліпротеїни).
Віруси та їх класифікація. Структура вірусів.

Теми до МКР 1

Класифікація живих організмів. Еукаріоти, прокаріоти та еукаріоти. Загальні властивості мікроорганізмів.

Морфологія мікроорганізмів. Бактерії, мікроскопічні гриби, дріжджі.

Ріст мікроорганізмів. Періодичний процес росту. Параметри кривої росту, фази росту.

Загальна характеристика мікроскопічних грибів. Будова грибної клітини.

Теми до МКР 2

Конструктивний метаболізм. Енергетичний метаболізм. Високоенергетичні сполуки.

Катаболізм вуглеводів. Компоненти дихального ланцюга.

Біосинтетичні процеси у мікроорганізмів.Біосинтез амінокислот, нуклеотидів та жирних кислот.

Фотосинтез.Пігменти Фотосинтезуючих Бактерій (хлорофіли, каротиноїди, фікобіліпротеїни).

Теми до МКР 3

Віруси. Форми існування, будова і загальна організація вірусів.

Способи культивування вірусів, стадії і фази репродукції вірусів.

Віруси бактерій (бактеріофаги).

Приклад варіантів модульної контрольної роботи

Варіант 1.

1. Прокаріоти. Особливості будови та основні характеристики.

2. Будова грампозитивних і грамнегативних бактерій. Основні компоненти та їх характеристика.

3. Джерела вуглецю, азоту, фосфору, сірки, необхідність іонів металів. Потреби мікроорганізмів у факторах росту.

4. Енергетичний метаболізм. Високоенергетичні сполуки.

Варіант 2.

1. Розподіл бактерій за їх морфологічними ознаками. Основні відмінності.

2. Ферменти мікроорганізмів як складова частина метаболізму клітин.

3. Мікроскопічні гриби. Загальна характеристика та основні представники.

4. Конструктивний метаболізм.

Опис матеріально-технічного та інформаційного забезпечення дисципліни

Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено Клочко В. В.;
Ухвалено кафедрою ПББ (протокол № від )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № 9 від 26.06.2024 )