Subjects

Your browser does not support JavaScript, or its support is disabled. Some features may not be available.

Geomicrobiology - MB140P84

Title:	Geomikrobiologie
Czech title:	Geomikrobiologie
Guaranteed by:	Department of Genetics and Microbiology (31-140)
Faculty:	Faculty of Science
Actual:	from 2025
Semester:	winter
E-Credits:	3
Examination process:	winter s.:written
Hours per week, examination:	winter s.:2/0, Ex [HT]
Capacity:	unlimited
Min. number of students:	unlimited
4EU+:	no
Virtual mobility / capacity:	no
State of the course:	taught
Language:	Czech
Level:	specialized
Explanation:	6.9.22 dodatečně nastaven jako nevyučovaný
Note:	enabled for web enrollment the course is taught as cyclical

Guarantor:	prof. RNDr. Petr Baldrian, Ph.D.
Teacher(s):	prof. RNDr. Petr Baldrian, Ph.D.

Opinion survey results WS schedule

Annotation - Czech

Cílem přednášky je seznámit posluchače s přírodními procesy, které jsou zprostředkovány mikroorganismy v horninovém půdním či vodním prostředí, jakými jsou například fixace uhlíku a dusíku, rozklad organických látek, nebo biogeochemické procesy. Pozornost bude také věnována relevantním otázkám ekologie a ekofyziologie mikroorganismů, metodám studia jejich diverzity a funkce v ekosystému, roli mikroorganismů v ekosystémech narušených člověkem a využití mikroorganismů v bioremediacích. Přednáška počítá se základními znalostmi z mikrobiologie a biochemie. Dobu a misto přednášky je nutno v akademickém roce 2015/2016 dohodnout s vyučujícím.

Last update: Baldrian Petr, prof. RNDr., Ph.D. (12.05.2015)

Literature -

Konhauser: Introduction to Geomicrobiology, Blackwell Publishing, 2007
Madigan: Brock Biology of Microorganisms, Benjamin Cummings, 2011

Last update: Schierová Michaela, RNDr., Ph.D. (26.10.2019)

Requirements to the exam -

students will be evaluated on the basis of a written test.

Last update: Lichá Irena, RNDr., CSc. (08.08.2019)

Syllabus - Czech

1. Vlastnosti a diverzita mikroorganismů

Fyziologie, ekologie a výživové požadavky mikroorganismů ve vztahu k vlastnostem prostředí. Mikrobiální život v extrémních podmínkách. Vztah mezi diverzitou a funkcí u mikrobiálních společenstev.

2.Metabolismus mikroorganismů

Bioenergetika, autotrofní fixace CO2 a fixace dusíku, katabolické procesy. Chemoheterotrofní a chemoautotrofní metabolismus mikroorganismů: anaerobní oxidace, redukce nitrátů, manganu a železa, dalších kovů a polokovů. Oxidace plynného vodíku, metanogeneze, oxidace síry, železa, manganu a dalších substrátů.

3. Mikrobní povrchy a sorpce kovů mikroorganismy

Buněčná stěna bakterií a hub, její složení a fyzikální vlastnosti. Pasivní a aktivní sorpce kovů v přírodním prostředí. Modely sorpce. Využití imobilizace, sorpce a akumulace kovů bakteriemi a houbami.

3. Biomineralizace

Mineralizace nerostů zprostředkovaná mikroorganismy nebo jejich životními procesy. Biogenni vznik hydroxidů železa, magnetitu, oxidů manganu, organojílů, uhličitanů, síranů a fosfátů. Křemičitany a vápence biogenního původu. Fosilizace.

4. Mikrobiální procesy v půdním prostředí

Interakce mikroorganismů s organickými a anorganickými látkami v půdním prostředí. Stratifikace mikrobiálních společenstev v půdě. Bioremediace znečištěných půd s využitím mikroorganismů.

5. Zvětrávání hornin a půd zprostředkované mikroorganismy

Rozpouštění pevných minerálních látek činností hub a bakterií. Oxidace sulfidů. Biokoroze a její význam.

6. Mikroorganismy tvořící krusty a biofilmy

Mikrobiální krusty a jejich vývoj. Biofilmy, jejich vznik, vlastnosti a ekologie. Mořské a sladkovodní mikrobiální sedimenty

7. Biogeochemické cykly

Globální cyklus uhlíku, dusíku, síry a železa. Biogeochemické cykly dalších prvků.

8. Počátky mikrobiálního života na Zemi

Fyzikálně chemické podmínky na zemi před vznikem života. První buněčné formy života. Evoluce fotosyntézy. Metabolická diverzifikace a přibývání kyslíku v atmosféře

9. Metody studia mikroorganismů v prostředí

Fyziologické, biochemické a chemické metody studia mikroorganismů ve vztahu k prostředí. Metody molekulární biologie a studium diverzity, složení a funkce společenstev. Detekce genů v prostředí.

Last update: Baldrian Petr, prof. RNDr., Ph.D. (08.10.2012)

Learning outcomes - Czech

Po úspěšném absolvování předmětu student:

Definuje základní vlastnosti mikroorganismů a vyjmenuje hlavní skupiny mikroorganismů včetně jejich ekologické a funkční diverzity.
Popíše fyziologické a výživové požadavky mikroorganismů ve vztahu k vlastnostem prostředí a uvede příklady mikrobiálního života v extrémních podmínkách.
Vysvětlí vztahy mezi diverzitou mikrobiálních společenstev a jejich funkcí v ekosystémech.
Definuje a popíše základní principy metabolismu mikroorganismů, včetně bioenergetiky, autotrofní fixace CO₂ a fixace dusíku.
Rozliší a porovná hlavní typy mikrobiálního metabolismu (chemoheterotrofní, chemoautotrofní, aerobní a anaerobní) a uvede jejich environmentální význam.
Popíše strukturu a složení buněčné stěny bakterií a hub a vysvětlí její roli při pasivní a aktivní sorpci kovů.
Identifikuje mechanismy sorpce, imobilizace a akumulace kovů mikroorganismy a uvede příklady jejich praktického využití.
Vysvětlí procesy biomineralizace zprostředkované mikroorganismy a uvede příklady biogenního vzniku minerálů a fosilizace.
Popíše interakce mikroorganismů s organickými a anorganickými látkami v půdním prostředí a interpretuje stratifikaci mikrobiálních společenstev v půdě.
Vysvětlí principy bioremediace znečištěných půd a zhodnotí úlohu mikroorganismů v těchto procesech.
Popíše a analyzuje mikrobiálně zprostředkované procesy zvětrávání hornin, oxidace sulfidů a biokoroze včetně jejich příčin a následků.
Definuje a porovná mikrobiální krusty a biofilmy, popíše jejich vznik, vlastnosti a ekologický význam v suchozemských i vodních prostředích.
Popíše a interpretuje hlavní biogeochemické cykly (uhlíku, dusíku, síry, železa) a uvede vztahy mezi mikrobiálními procesy a globálními změnami prostředí.
Vysvětlí fyzikálně-chemické podmínky rané Země, popíše počátky mikrobiálního života a odvodí souvislosti mezi evolucí metabolismu, fotosyntézy a okysličením atmosféry.
Vyjmenuje, popíše a porovná základní fyziologické, biochemické, chemické a molekulárně-biologické metody studia mikroorganismů v prostředí.
Aplikuje základní principy detekce genů a analýzy diverzity, složení a funkce mikrobiálních společenstev při interpretaci environmentálních dat.

Last update: Baldrian Petr, prof. RNDr., Ph.D. (27.01.2026)