Microbiology - MB140P26

• Title: Mikrobiologie
• Czech title: Mikrobiologie
• Guaranteed by: Department of Genetics and Microbiology (31-140)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2024
• Semester: summer
• E-Credits: 5
• Examination process: summer s.:combined
• Hours per week, examination: summer s.:2/0, C+Ex [HT]
• Extent per academic year: 3 [days]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Level: basic
• Explanation: přednáška probíhá společně s MB140P88
• Additional information: http://dl2.cuni.cz/course/view.php?id=1956
• Note: enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: RNDr. Petra Lišková, Ph.D.
• Teacher(s): RNDr. Tereza Čaban, Ph.D.; RNDr. Petra Lišková, Ph.D.; Mgr. Irena Vopálenská, Ph.D.
• Incompatibility : MB140P33, MB140P33I
• In complex pre-requisite: MB140C13

Annotation

English

The lecture comprises the basics of the general microbiology with particular focus on bacteria. The most important topics are covered: structure and function of bacterial cell, growth, metabolism, interactions with environment and host, diversity of microorganism, pathogeny and the practical use of microorganisms.
The course is held in Czech language.
References:
Brock Biology of Microorganisms, Eds. Madigan, Martinko, Stahl, Clark, 13th Edition, 2012, Pearson (or higher edition)
Základy bakteriologie, F. Kaprálek, 1999, Karolinum

Last update: Lišková Petra, RNDr., Ph.D. (17.01.2026)

Czech

Přednáška je pojednána jako obecná mikrobiologie s hlavním důrazem na bakterie. Posluchač se dozví základní údaje o stavbě bakteriální buňky, jejím růstu, metabolismu, interakcích s prostředím včetně člověka, o rozmanitosti mikroorganismů, jejich patogenitě a využití člověkem v průmyslové mikrobiologii.
Předpokládá se znalost alespoň základů biochemie (nicméně nejdůležitější témata nutná pro pochopení přednášené látky budou stručně probrána).

Nutnou podmínkou závěrečné zkoušky je absolvování doprovodného turnusového mikrobiologického praktika a zápočet z něj.

Předmět je primárně určen posluchačům oborů Klinická a toxikologická analýza, Geobiologie a Praktická geobiologie. Přednáška probíhá společně s MB140P88.

--> KATA (a jiné obory) mají předmět pod kódem MB140P26 (Z+Zk) = přednáška + praktikum
--> učitelské kombinace mají přednášku pod kódem MB140P88 (Zk, bez praktika) a praktikum zapisují jako MB140C88 (Z)

Last update: Lišková Petra, RNDr., Ph.D. (09.02.2026)

Literature

Brock Biology of Microorganisms, Madigan, Martinko, Stahl, Clark (Eds.), 13th Edition, 2012, Pearson Education, Inc. (případně pozdější vydání)
Základy bakteriologie, F.Kaprálek, 1999, Karolinum: k vypůjčení v knihovně V7.
Prezentace k jednotlivým pčednáškám: dostupné v Moodle kurzu.

Mikrobiologické praktikum. F. Kaprálek, 1999: dostupné zde, v Moodle kurzu, případně k vypůjčení v knihovně V7.
Prezentace - návody k jednotlivým úlohám: dostupné v Moodle kurzu.

Last update: Lišková Petra, RNDr., Ph.D. (27.01.2026)

Requirements to the exam

The exam is a written one, questions are based on the sylabus.

Topics are published in Moodle.

A prerequisite for the exam is a credit from practical exercises.

In the academic year 2019/2020 there will be an alternative distance form of the practical course. Students are given study materials in Moodle and should pass the online test in Moodle to get the credits.

Last update: Lišková Petra, RNDr., Ph.D. (17.01.2026)

Syllabus

English

1.        Microorganisms and microbiology

·         properties of the cells, three domains of life, role of microorganisms in the environment

·         microbiology in historical context

2.        Microbial cell structure and function

·         microscopy, Gram staining

·         cells of bacteria – cell wall, cytoplasmic membrane and transport, nucleoid, ribosomes, inclusions, flagellum, pili, capsule, gas vesicles, bacterial locomotion

·         endospores, sporulation

3.        Molecular microbiology

·         bacterial genome - chromosome, plasmids

·         horizontal gene transfer - transformation, transduction, conjugation, transposition

·         gene cloning, mutation, selection

·         restriction endonucleases

4.        Microbial metabolism

·         cell chemistry and nutrition

·         media and laboratory culture

·         energy classes of microorganisms

·         Bioenergetics – free energy, redox potential, activation energy, glycolysis, Krebs cycle, electron donors and acceptors, ATP

·         fermentation, respiration, anaerobic respiration, chemolithotrophy, phototrophy

5.        Microbial growth

·         bacterial cell division – cell cycle, binary fission, peptidoglycan biosynthesis

·         population growth, growth curve, measuring microbial growth

·         continuous cultivation

6.        Microorganisms and environment

·         effect of temperature on microbial growth, other environmental effects on microbial growth

·         control of microbial growth

·         microbial ecology, terrestrial Environments, aquatic Environments

·         symbioses between microorganisms, plants as microbial habitats, mammals as microbial habitats

7.        Microbial evolution and systematics

·      early Earth and the origin and diversification of life, living fossils: DNA records, the history of life, microbial evolution, microbial systematics

8.        Microbial Interactions with humans

·     Normal Human–Microbial Interactions

·     Pathogenesis, virulence factors, immunity, vaccination

9.        Infectious diseases and their transmission

·      antimicrobial drugs

·      viruses

·      person-to-person bacterial and viral diseases, airborne bacterial and viral diseases,  direct-contact diseases, sexually transmitted infections, vectorborne and soilborne infections, water and food as vehicles of bacterial diseases

10.     Industrial microbiology and biotechnology

·         eukaryotic microbial cells

·         microorganisms in food industry

·         production of antibiotics, enzymes and vitamins,

·         bioremediation, wastewater and drinking water treatment

Last update: Lišková Petra, RNDr., Ph.D. (17.01.2026)

Czech

1.      Mikroorganismy a mikrobiologie

• Vymezení pojmů, náplň oboru mikrobiologie, základní vlastnosti buňky, evoluce života, tři domény organismů, životní prostředí mikroorganismů a jejich úloha v něm, mikroorganismy a člověk, stručná historie mikrobiologie.

2.      Buňka

• Techniky pozorování mikroorganismů, struktura prokaryotní buňky - buněčná stěna, membrána, membránový transport, cytoplazma, jádro, ribozómy, buněčné inkluze, bičíky, pili, fimbrie, pouzdra, plynové vakuoly, magnetozómy, pohyb bakterií, struktura eukaryotické mikrobiální buňky.

3.      Molekulární mikrobiologie

• Bakteriální genom - chromozom, plazmidy. Horizontální přenos genetické informace - rekombinace, transformace, transdukce, konjugace, transpozice, princip klonování, pojem mutace, restrikční endonukleázy.

4.      Výživa a metabolismus

• Chemické složení buňky, prvky a živiny, kultivace mikroorganismů, živné půdy. Organismy podle typu energetického metabolismu a zdroje uhlíku. Základní metabolické dráhy a principy - volná energie, redoxní potenciál, aktivační energie, glykolýza, Krebsův cyklus, přenašeče redukčních ekvivalentů, ATP. Fermentace, aerobní respirace, anaerobní respirace, chemolitotrofie, fototrofie.

5.      Růst bakteriální buňky

• Růst individuální bakteriální buňky a její dělení, růst bakteriální populace, růstová křivka, kontinuální kultivace bakterií.

6.      Bakterie a prostředí

• Vliv teploty, pH, vodní aktivity, osmotického tlaku, záření na růst mikroorganismů, vztah mikroorganismů ke kyslíku. Prevence růstu mikroorganismů - fyzikální a chemické metody (sterilizace, dezinfekce, antisepse).
• Životní prostředí bakterií (terestrické, vodní, hostitel), symbióza mezi mikroorganismy, rostliny a savci jako přirozené prostředí mikroorganismů

7.      Evoluce a systém

• Vznik života na Zemi, evoluce mikroorganismů, tři domény organismů. Zvláštnosti systematiky mikroorganismů, prokaryotní druh, genosystematika, fylogenetika, charakteristika hlavních systematických skupiny eubakterií a archebakterií.

8.      Interakce mikroorganismů s člověkem

• Fyziologické osídlení lidského těla, patogenita a virulence mikroorganismů, bakteriální toxiny. Nespecifická a specifická imunita, vakcinace.

9.      Infekční choroby způsobené bakteriemi

• Patogeny přenosné kontaktem člověk-člověk, přenašeči, z půdy, vodou, potravinami, nosokomiální nákazy. Antimikrobiální látky a rezistence k nim.

10.   Průmyslová mikrobiologie a biotechnologie

• Mikroorganismy využívané v průmyslu a biotechnologiích. Výroba antibiotik, aminokyselin, vitaminů, enzymů, biopaliv, bioplastů. Mikroorganismy v potravinářství - výroba piva, vína, droždí, octa, lihu, mléčných výrobků. Rekombinantní technologie. Biodegradace, bioremediace.

Last update: Lišková Petra, RNDr., Ph.D. (05.01.2022)

Learning outcomes

Úspěšný absolvent předmětu Mikrobiologie:

• vysvětluje postavení mikrobiologie v rámci biologických věd a shrnuje hlavní milníky ve vývoji mikrobiologie

• rozlišuje tři domény života, popisuje strukturu a funkci prokaryotní a eukaryotické mikrobiální buňky včetně hlavních buněčných struktur a jejich významu pro životní funkce  

• charakterizuje bakteriální genom, popisuje mechanismy replikace a horizontálního přenosu genetické informace, mutací a jejich význam v evoluci a adaptaci mikroorganismů  

• objasňuje principy výživy mikroorganismů spolu se základními podmínkami kultivace mikroorganismů

• popisuje vliv fyzikálních a chemických faktorů prostředí na růst mikroorganismů a principy fyzikální a chemické kontroly mikrobiálního růstu, vysvětluje mechanismus působení základních skupin antimikrobiálních látek

• popisuje typy energetického metabolismu mikroorganismů a základní metabolické dráhy

• popisuje nejvýznamnější skupiny bakterií, jejich zástupce a způsob výživy

• vysvětluje principy růstu bakteriální buňky a populace, interpretuje růstovou křivku bakteriální populace

• charakterizuje typická stanoviště a role mikroorganismů v různých prostředích, včetně symbiotických vztahů s rostlinami a živočichy včetně člověka, popisuje fyziologickou mikrobiotu

• popisuje hlavní způsoby přenosu bakteriálních infekcí a jejich význam pro veřejné zdraví, principy patogenity, virulence a působení bakteriálních toxinů

• popisuje onemocnění způsobená bakteriálními patogeny a základní diagnostické metody mikrobiálních patogenů

• objasňuje význam nespecifické a specifické imunity, principy vakcinace

• vysvětluje principy průmyslové mikrobiologie, využití mikroorganismů při výrobě potravin a v procesech bioremediace

• reflektuje etické, zdravotní a environmentální aspekty využívání mikroorganismů v medicíně, průmyslu a zemědělství a chápe význam racionálního používání antimikrobiálních látek a prevence vzniku rezistence

Last update: Lišková Petra, RNDr., Ph.D. (17.01.2026)