Što je mikrobiologija. Što studira mikrobiologiju. Osnove mikrobiologije

Znanost Biologija uključuje veliki broj podjela i podružnice znanosti. Međutim, jedan od najmlađih i najperspektivnijih, korisno za čovjeka i njegove aktivnosti je mikrobiologija. Relativno nedavno pojavila, ali je brzo dobio zamah u razvoju ove znanosti do danas, postala je osnivač tih dijelova kao biotehnologije i genetičkog inženjeringa. Što je mikrobiologiju i kako su stupnjevi njegovog oblikovanja i razvoja? Neka nas ispitati ovaj problem detaljnije.

Što je mikrobiologija?

Na prvom mjestu, mikrobiologija - je znanost. Volumen, zanimljivo, mladi, ali vrlo brzo razvija znanost. Etimologija riječi ima svoje porijeklo u grčkom jeziku. Dakle, „Mikros” znači „mali”, drugi dio riječi dolazi iz „BIOS”, što znači „život”, a završni dio grčkog. „Logos”, koja u prijevodu nastave. Sada možete dati doslovno odgovor na pitanje što mikrobiologije. Ova doktrina mikro-život.

Drugim riječima, to je proučavanje najmanjih živih bića koja nisu vidljive golim okom. Ti jednostanični organizmi jesu:

1. Prokariota (anuclear organizmi ili ne koja je izdala jezgre):

• bakterija;
• Archaea.

2. eukariota (organizama s uređenom jezgre):

• jednostaničnih algi;
• protozoa.

3. virusa.

Međutim, prednost se daje proučavanju mikrobiologije bakterija je širok izbor vrsta, oblika i metoda proizvodnje energije. To je osnove mikrobiologije.

Predmet znanosti

Pitanje koje studira mikrobiologiju, odgovor može biti: ona proučava vanjsku raznolikost bakterija u obliku i veličini, njihov utjecaj na okoliš i živih organizama, metode hranjenja, razvoj i razmnožavanje mikroorganizama, kao i njihov utjecaj na gospodarski i ljudski praksi.

Mikroorganizmi - su bića koja se mogu nalaziti u različitim uvjetima. Za njih praktički nema ograničenja temperature, kiselosti i lužnatosti u srednjoročnom, tlaka i vlažnosti. Ni pod kojim uvjetima, postoji barem jedan (a često mnogo) grupa bakterija koje mogu preživjeti. Danas poznata mikrobne zajednice koje nastanjuju potpuno anaerobnih uvjeta unutar vulkana donji termoistochnikov, nose dubine oceana i otežanim uvjetima vrućim stijenama i tako dalje.

Znanost stotine vrsta mikroorganizama, koji će na kraju dodati do tisuća. Ali je utvrdio da je to samo mali dio različitosti koja postoji u prirodi. Stoga je rad u toliko mikrobiologa.

Jedan od najpoznatijih centara, u kojima je detaljno proučavanje mikroorganizama i sve procese povezane s njima, bio Instituta Pasteur u Francuskoj. Ime je dobio po poznatom utemeljitelj znanosti o mikrobiologije Lui Pastera, Instituta za mikrobiologiju, oslobođen svojih zidova mnogo prekrasnih profesionalci koji su počinili ništa manje značajna i značajna otkrića.

U Rusiji je danas Institut za mikrobiologiju. S. N. Vinogradskogo Academy of Sciences, koji je najveći istraživački centar u području mikrobiologije u našoj zemlji.

Povijesna pozadina u mikrobiološkim znanosti

Povijest mikrobiologije kao znanost sastoji se od tri osnovna uvjetnih faze:

• morfološki ili opisni;
• fiziološka otopina ili skladištenja;
• moderno.

Općenito, povijest mikrobiologije ima u razvoju za oko 400 godina. To je početak nastanka je oko XVII stoljeća. Prema tome, vjeruje se da je to relativno mlada znanost u usporedbi s drugim granama biologije.

Morfološki ili opisni faza

Sam naziv govori da je u ovoj fazi prošao, strogo govoreći, samo gomilanje znanja o morfologiji bakterijske stanice. Sve je počelo s otvaranjem prokariota. To je zasluga pripada osnivaču mikrobiološki znanosti talijanskom Antonio Van Leeuwenhoek, koji je oduševljen um, uporan pogled i dobru sposobnost da misle logično i generalizirati. Kao i dobar tehničar, uspio je izboriti objektiva, što je povećanje od 300 puta. I ponoviti svoj uspjeh može samo u sredini ruskih znanstvenika XX stoljeća. I to nije vytachivaniem i taljenje leće od optičkih vlakana.

Ove leće služio kao materijal kroz koji Leeuwenhoek otkrio mikroorganizama. I u početku je sebi postavio zadatak prilično prozaično prirodu: znanstvenik je želio znati zašto je, dovraga, toliko gorki. Gumiran dijelove biljke, i ispituje ih pod mikroskopom vlastite proizvodnje, vidio je cijeli živi svijet sićušnih stvorenja. Bilo je u 1695. Od tada, Antonio počinje aktivno istraživati i opisati različite vrste bakterijskih stanica. On ih razlikuje samo u obliku, međutim, i to je već učinjeno.

Leeuwenhoek pripada oko 20 volumena rukom, koji detaljno opisuju kuglast, štap, spirale i drugih vrsta bakterija. On je napisao prvi rad u mikrobiologiji, koji se zove „tajne prirode otkrio Antoni van Leeuwenhoek.” Prvi pokušaj da se organizira i sažeti akumulirano znanje o morfologiji bakterija pripada znanstveniku O. Muller, koji ga je napravio u 1785. Od tog trenutka povijest mikrobiologije počinje da se dobije zamah.

Fiziološka ili skladištenje faza

U ovoj fazi razvoja znanosti smo proučavali mehanizme u podlozi bakterijska aktivnost. Procesi u kojima sudjeluju i da bez njih je nemoguće u prirodi. To je dokazao nemogućnost spontane generacije život bez sudjelovanja živih organizama. Sve ove otkrića da su nastale kao rezultat eksperimenata, velikog znanstvenika i kemičar, ali nakon tih otkrića i mikrobiolog Lui Pastera. Teško je precijeniti svoj značaj u razvoju ove znanosti. Povijest mikrobiologije jedva bio u stanju razviti tako brzo i potpuno, ako ne i ovog čovjeka genija.

Otkrića Pasteur može prikazati nekoliko ključnih točaka:

• On je dokazao da je starih ljudi poznati šećeri proces fermentacije je zbog prisutnosti određenih mikroorganizama vrste. Osim toga, za svaki tip fermentacije (mliječna kisele, alkohol, ulja, i tako dalje), karakterizira specifičan skupine bakterija, i da se provodi;
• uvodi u prehrambenoj industriji pasterizacije postupak za zbrinjavanje proizvoda iz mikroflore, nanoseći im trunuti i kvarenja;
• on je zaslužan za poboljšanje imunitet na bolesti davanjem cjepiva u tijelo. Tj Pasteur - predak cijepljenja, on je bio taj koji je dokazao da su bolesti uzrokovane prisutnosti patogenih bakterija;
• uništio ideju aerobnog svega života i dokazao da su životi mnogih bakterija (maslačne kiseline, na primjer) ne treba kisik, pa čak i štetno.

Glavni neosporna zasluga Lui Pastera bila je činjenica da su svi njegovi otkrića, on je pokazao eksperimentalno. Tako da nitko ne može ostati sumnju u valjanost rezultata. No, priča o mikrobiologiju, naravno, ne postoji kraj.

Još jedan znanstvenik koji je radio u XIX stoljeću i koji su napravili neprocjenjiv doprinos proučavanju mikroorganizama, bio je Robert Koch - njemački znanstvenik koji je zaslužan za uklanjanje čiste linije bakterijskim stanicama. To je u prirodi svih organizama usko povezani. Jedna skupina u proces životnog stvaranja uporistem za druge, a drugi radi to isto za treći i tako dalje. To je, to je isto napajanje strana, au višim organizmima, samo unutar bakterijskih zajednica. Prema tome, vrlo je teško proučavati neku posebnu zajednicu, grupu mikroorganizama, zbog svojih izuzetno malih dimenzija (1 ^-6 m ili 1 m), i da su u stalnom tijesnoj suradnji s drugima, oni ne mogu biti pojedinačno ispitivanje. Činilo savršenu priliku za rast od više identičnih stanica bakterija jedne zajednice u umjetnim uvjetima. To jest, dobiti puno identičnih stanica, koja će biti vidljiva golim okom i ispitati postupke u kojima će biti puno lakše.

Evo što je otvaranje i napravio Kocha. On je skovao uklanjanje čistih kultura bakterija na hranjivoj podlozi koja se razlikuje za svaku zajednicu. Također posjeduje dostignuća u slikarskim kolonijama mikroorganizama i pojedinih njegovih članova. Robert Koch je prvi otkrio tuberkuloze štapić (Koch je Bacillus), parazitski kod životinja i ljudi. Ovaj znanstvenik primjenjuje postupak eksperimentalnih životinja inficiranih patogenim (patogenih bakterija), s ciljem izvođenje čiste kulture takvih mikroorganizama, a razvijena metoda za dezinfekciju i kontrolu.

Tako se nakupila puno vrijednih informacija iz bakterija, njihove prednosti i opasnosti za ljude. Razvoj mikrobiologije borac još intenzivniji način.

Suvremena faza

Moderna mikrobiologija - je skup pododjeljke, i mini-znanost koja se bavi proučavanjem ne samo bakterije, ali i virusi, gljivice, arheje i sve poznate i novootkrivenih mikroorganizama. Na pitanje što mikrobiologija, danas možemo dati vrlo potpun i detaljan odgovor. To je složena znanost koja se bavi proučavanjem mikroorganizama i njihova primjena u praktičnom životu u različitim područjima i područjima, kao i utjecaj mikroorganizama na svaki drugi, na okoliš i živih organizama.

U vezi s takvom ogromnom koncept mikrobiologije treba donijeti modernu znanost u gradaciji sekcija.

1. Općenito.
2. Tla.
3. Voda.
4. Poljoprivreda.
5. Medicinska.
6. Veterinarski.
7. Prostor.
8. Geološki institut.
9. Virologiju.
10. Hrana.
11. INDUSTRIJSKA (tehnički).

Svaki od tih dijelova se bavi detaljnim proučavanjem mikroorganizama, njihov utjecaj na život i zdravlje ljudi i životinja, kao i mogućnost korištenja bakterija za praktične svrhe, za poboljšanje kvalitete života čovječanstva. Sve to zajedno je ono što studira mikrobiologiju.

Najveći doprinos razvoju suvremenih metoda mikrobiologije, metode uzgoja i uzgoja mikroorganizama od strane takvih znanstvenika kao Wolfram Tsillig i Karl Stetter, Karl veze, Norman Peys, Watson, Crick, Pauling Zuckerkandl. Domaćih znanstvenika su imena poput I. I. Mechnikov, LS Tsenkovsky, DI Ivanovsky S. N. Vinogradsky VL Omelyanskii, SP Kostychev, Ya Ya i Nikitinsky F. M. Chistyakov, A.I. Lebedev, VN Shaposhnikov. Kroz rad tih znanstvenika su uspostavili načine da se bave ozbiljnim bolestima životinja i ljudi (antraksa, dijabetesa krpelja, slinavke i šapa, velikih boginja, i tako dalje). Uspostavljeni su na način poboljšala otpornost na bakterijske i virusne bolesti, sojevi dobiveni mikroorganizama sposobna za obradu ulje stvoriti masu u toku roka trajanja raznih organskih tvari, pročistiti i tako štiti okoliš, ne-raspadajuće raspadaju kemijskih spojeva, i više.

Doprinos tim ljudima je zaista neprocjenjivo, tako da su neki od njih (Mechnikov I. I.) dobio Nobelovu nagradu za svoj rad. Danas postoje podružnice znanosti, nastale na osnovi mikrobiologije, koji su najnapredniji u biologiji - to je biotehnologija, inžinjering i genetski inženjering. Rad svakog od njih je usmjeren na pružanje organizama ili skupine organizama s unaprijed određenim svojstvima, zgodan čovjek. Na razvoj novih metoda rada s mikroorganizmima, kako bi dobili maksimalnu korist od korištenja bakterija.

Tako su faze razvoja mikrobiologije iako je mali broj, ali vrlo informativan i pun događaja.

Metode za proučavanje mikroorganizama

Suvremene metode mikrobiologije temelje se na radu s čistim kulturama, kao i korištenjem najnovijih tehnoloških dostignuća (optički, elektronički, laser, itd.) Ovdje su one glavne.

1. Korištenje mikroskopske tehnologije. Tipično, samo svjetlo mikroskopi puni rezultat nije dao, tako će biti i luminiscencija, laser i elektronički.
2. Usjevi bakterija na posebnim hranjivim medijima za uzgoj i rasplod apsolutno čiste kulture kolonijama.
3. Fiziološka-biokemijske metode analize mikrobna kultura.
4. Molekularno biološke metode analize.
5. Genetski tehnike analize. Do danas, postalo je moguće pratiti obiteljsko stablo od gotovo svake otvorene skupine mikroorganizama. To je moguće zahvaljujući radu Carl Woese, koji je bio u stanju dešifrirati mjestu genom bakterije kolonija. S ovom otkriću moguće izgradnja filogenetskom prokariota sustava.

Uzeti zajedno, ovi postupci pružaju potpunu i detaljnu informaciju o bilo kojem od novootvorenih ili već otvoren mikroorganizama i pronaći svoju ispravnu primjenu.

Mikrobiologije faze koje je prošlo u svom razvoju kao znanosti ne podrazumijevaju uvijek tako velikodušan i točan skup metoda. Međutim, to je napomenuti da je najučinkovitiji u svakom trenutku je eksperimentalna metoda, on je služio kao osnova za gomilanje znanja i vještina u radu s mikrokozmosu.

Mikrobiologija u medicini

Jedan od najvažnijih i značajan je za ljudsko zdravlje mikrobiologiju medicinske mikrobiologije je particija. Predmet istraživanja je postalo patogene viruse i bakterije koji uzrokuju ozbiljne bolesti. Stoga je izazov za liječnike, mikrobiologa: identificirati patogen, njegovati svoje čiste linije, proučiti karakteristike života i razloge za koje su štetne za ljudski organizam, i pronaći način kako bi se uklonili ovu aktivnost.

Jednom kada se dobije čista kultura patogena, potrebno je provesti temeljitu molekularne biološke analize. Na temelju rezultata za testiranje otpornosti organizma na antibiotike, identificirati širenje bolesti i odabrati najučinkovitiji tretman protiv tog mikroorganizma.

To medicinska mikrobiologija, uključujući veterinarsko, pomogao riješiti niz urgentnih problema čovječanstva: stvoriti cjepivo protiv antraksa, bjesnoće, konjski lica, ovaca boginja, anaerobnih infekcija, tularemije i paratifus groznice, bilo je moguće da biste dobili osloboditi od kuge i parapnevmonii i tako dalje.

mikrobiologija hrane

Osnove mikrobiologije, sanitarne i higijenske su usko povezani i svi smo jedno. Budući da patogeni mogu širiti mnogo brže i u većoj mjeri kada su sanitarne i higijenske uvjete su siromašni. Prije svega, to se odražava u prehrambenoj industriji, u masovnoj proizvodnji hrane.

Aktualni podaci o morfologiji i fiziologiji mikroorganizama, biokemijski procesi uzrokovani njima, kao i utjecaj čimbenika okoliša na mikroflore u razvoju u hrani tijekom prijevoza, skladištenja, prodaje i prerade sirovina, pomoći da se izbjegne mnoge probleme. Uloga mikroorganizama u procesu stvaranja i promjene u kvaliteti hrane i pojave brojnih bolesti uzrokovane patogenim i oportunističkih vrsta, vrlo je značajna, i stoga je zadatak mikrobiologiju namirnica, sanitarne i higijenske je uloga prepoznati i okrenuti u korist čovjeka.

Hrana mikrobiologiju i njeguje bakterije sposobne za pretvorbu iz nafte proteina, koristi mikroorganizama za razgradnju hrane, za liječenje mnogih prehrambenih proizvoda. Fermentacije procesi temeljeni na bakterije mliječne kiseline i maslačna dati čovječanstvu mnogo potrebnih proizvoda.

virusologija

Potpuno odvojeni, te vrlo velika skupina mikroorganizama, što je daleko najviše slabo razumio - to je virus. Mikrobiologija i virologija - dva usko međusobno povezane kategorije mikrobioloških znanosti koje proučavaju patogenih bakterija i virusa koji mogu izazvati ozbiljnu štetu za zdravlje živih organizama.

Virologiju dio je vrlo opsežan i kompleksan, dakle, zaslužuje zasebnu studiju.