Mikrobiologija tiria mikroorganizmų identifikavimą, gyvenimo būdą, fiziologiją ir metabolizmą
Vaizdas: CDC „Unsplash“
Mikrobiologija yra biologijos šaka, tirianti mikroorganizmus. Žodis kilęs iš graikų kalbos mikros , kuris reiškia mažas, o bios ir logotipai - gyvenimo mokslas. Taigi jo tyrimas apima mikroorganizmų identifikavimą, gyvenimo būdą, fiziologiją ir medžiagų apykaitą, be to, jų santykį su aplinka ir kitomis rūšimis.
Mikrobiologijos atsiradimas
Mikrobiologija atsirado sukūrus mikroskopą, kurį išrado olandas Antonijus Van Leeuwenhoekas 1674 m. Jis įrangą naudojo stebėdamas mikroskopines būtybes dirvožemio, seilių ir išmatų mėginiuose, vadindamas jas „animálculos“. Leeuwenhoek atradimas sukėlė svarbias diskusijas apie gyvybės Žemėje ištakas.
Abiogenezės teorijoje arba spontaniškoje kartos teorijoje Aristotelis buvo garsiausias gynėjas ir buvo laikomas galiojančiu iki XIX a. Remiantis šia teorija, „animálculos“ būtų augalų ir gyvūnų audinių irimo rezultatas. Šios mokyklos gynėjai tikėjo, kad gyvenimas atsirado iš negyvų daiktų.
Mikroskopo atradimas ir kiti mikrobiologijos tyrimai leido atsirasti biogenezės teorijai, kuri prieštaravo idėjai, kad žalios medžiagos gali sukelti naują būtį. Pagal šią teoriją visos gyvos būtybės kyla iš kitų jau egzistavusių gyvų būtybių, tai yra, esamos „animacijos“ sukeltų naujų „animacijų“. Ryškiausius tyrimus, atliktus šiai teorijai paaiškinti, atliko Francesco Redi 1668 m. Ir Louisas Pasteuras 1862 m., Visam laikui atmesdami abiogenezės teoriją.
- Kas yra biologinis skaidymas
Kas yra mikroorganizmai
Mikroorganizmai, paprastai vadinami „mikrobais“ ir „mikrobais“, yra mikroskopinės būtybės, kurių daugelio nematyti plika akimi, o jų struktūra ir gyvenimo būdas yra stebėtinai įvairūs. Bakterijos, grybai, pirmuonys, virusai ir dumbliai yra mikroorganizmų rinkinio dalis.
- Daugiau nei pusė mūsų kūno nėra žmonės
Esant tokiai rūšių įvairovei, mikroorganizmai buvo vienintelės būtybės, prisitaikiusios prie visų planetos vietų: jos yra ore, jūros dugne, po žeme ir net mumyse. „Mūsų kūne yra daugiau bakterijų ląstelių nei žmogaus ląstelių“, - sako mikrobiologas Jacyras Pasternakas iš Alberto Einšteino ligoninės San Paulo.
Mikroorganizmų svarba
Nors tai yra mažiausios gyvybės formos, mikroorganizmai sudaro didžiąją Žemės biomasės dalį ir atlieka daug būtinų kitų organizmų cheminių reakcijų. Be to, žmonės, augalai ir gyvūnai yra labai priklausomi nuo mikrobų aktyvumo perdirbant maistines medžiagas ir skaidant organines medžiagas. Todėl mikroorganizmai yra nepaprastai svarbūs palaikant ir palaikant gyvybę.
- Humusas: kas tai yra ir kokios jo funkcijos dirvožemiui
Mikrobiologijos sritys
Mikrobiologija yra plati studijų sritis, leidžianti atlikti kelis tyrimus. Mikrobiologijos veiklos sritys yra: medicininė mikrobiologija, farmacinė mikrobiologija, aplinkos mikrobiologija, maisto mikrobiologija ir mikrobų mikrobiologija.
Medicininė mikrobiologija
Medicininė mikrobiologija orientuota į patogeninius mikroorganizmus. Jo veikla susijusi su infekcinių ligų kontrole ir prevencija.
- Kas yra zoonozės?
Farmacinė mikrobiologija
Farmacinė mikrobiologija orientuota į mikroorganizmų, dalyvaujančių gaminant vaistus, ypač antibiotikus, tyrimą.
- JT perspėja, kad gamtoje išmestas antibiotikas sukuria super klaidą
Aplinkos mikrobiologija
Aplinkos mikrobiologija, susijusi su biogeocheminiais ciklais, daugiausia dėmesio skiriama bakterijoms ir grybams, kurie veikia gamtoje randamų organinių medžiagų ir cheminių medžiagų skaidymą, tyrinėti.
Maisto mikrobiologija
Maisto mikrobiologija tiria maisto pramonėje naudojamus mikroorganizmus, daugiausia dėmesio skiriant maisto saugai ir galiojimo laikui, tradicinių produktų perdirbimui ir naujų maisto produktų kūrimui, kurių jusliniai požymiai tinka skirtingoms vartotojų auditorijoms.
Mikrobų mikrobiologija
Mikrobų mikrobiologija sutelkia dėmesį į mikroorganizmų genetinę ir molekulinę manipuliacijas.
Mikroorganizmų klasifikacija
Pagal jų savybes mikroorganizmus galima suskirstyti į: prokariotus ar eukariotus, autotrofus ar heterotrofus ir vienaląsčius ar daugialąsčius.
Prokariotai arba eukariotai
Eukariotų būtybės turi sudėtingas struktūras, kurias formuoja vidinės membranos, citoskeletas ir branduolys. Kita vertus, prokariotuose nėra branduolio ir kitų su membrana susijusių organelių.
Autotrofai arba heterotrofai
Nors autotrofiniai organizmai patys gamina maistą naudodami lengvas ar neorganines chemines reakcijas, heterotrofai remiasi autotrofų pagamintomis organinėmis molekulėmis, kad gautų energijos ir užbaigtų kvėpavimo kėdę.
Vienaląsčiai ar daugialąsčiai
Vienaląsčius organizmus formuoja tik viena ląstelė, o daugialąsčius - ląstelių įvairovė.
Pavyzdžiai
- Bakterijos yra eukariotiniai ir vienaląsčiai mikroorganizmai. Nors egzistuoja autotrofinės bakterijos, didžioji dauguma yra heterotrofinės ir minta medžiagomis, kurias gamina kitos gyvos būtybės.
- Grybai yra eukariotiniai, heterotrofiniai mikroorganizmai ir gali būti vienaląsčiai, pavyzdžiui, mielės, arba daugialąsčiai, pavyzdžiui, grybai.
- Dumbliai yra eukariotiniai mikroorganizmai, fotosintetiniai autotrofai ir gali būti vienaląsčiai arba daugialąsčiai.
- Pirmuonys yra eukariotiniai, heterotrofiniai ir vienaląsčiai mikroorganizmai.
- Virusai yra ląsteliniai mikroorganizmai, neturintys savo metabolizmo. Todėl visa jo veikla vykdoma kitame organizme.
Gyvenimo būdas
Mikroorganizmai yra suskirstyti į skirtingas grupes pagal jų gyvenimo būdą ir gali būti saprobai, parazitai ar simbiontai.
Sapročiai
Žinomi kaip perdirbantys mikroorganizmai, saprobai yra negyvų organinių medžiagų ir komensalų skaidytojai, ty jie palaiko asociacijas be pastebimos naudos ar žalos.
- Grybai ir bakterijos yra pagrindiniai mikroorganizmai, kurie skaido organines medžiagas.
- Komensalizmo pavyzdį galima pastebėti dirvoje tarp grybų ir bakterijų. Gliukozę, gaunamą grybams skaidant celiuliozę, naudoja kai kurios bakterijos.
Parazitai
Parazitai yra mikroorganizmai, kurie daro žalą gyvosioms kitų organizmų ląstelėms ir gali pasireikšti skirtingais laipsniais. Ar jie:
- Privalomas parazitizmas: jo išgyvenimas yra visiškai priklausomas nuo šeimininko;
- Daugybinis parazitavimas: mikroorganizmas turi kelis šeimininkus;
- Pasirenkamasis parazitizmas: gali pateikti du gyvenimo įpročius, išgyventi tiek šeimininko viduje (parazitinio gyvenimo įprotis), tiek už jo ribų (laisvo gyvenimo įprotis);
- Hiperparazitizmas: būklė, kai pirmajame parazite išsivysto antrasis parazitas;
Simbiontai
Mikroorganizmai, kurie yra susiję ilgainiui, o tai gali būti naudingi santykiai abiem asmenims arba ne. Šios asociacijos gali būti abipusės arba priešingos.
Mutualistinė simbiozė
Mutualistinė simbiozė yra naudingas santykis, kai tarp mikroorganizmų vyksta morfologinė ir fizinė sąveika. Kerpės yra šios asociacijos, atsirandančios tarp grybų ir dumblių arba cianobakterijų ir grybų, pavyzdys. Nors dumbliai ir cianobakterijos suteikia grybams organinių junginių, jie sukuria palankesnę aplinką išlikimui, nes suteikia apsaugą.
Antagonistinė simbiozė
Antagonistinė simbiozė yra santykis, kai vienas iš mikroorganizmų yra pakenktas kito nenaudai. Grybai, gaminantys antibiotikų medžiagas, kurios slopina bakterijų dauginimąsi, yra šios asociacijos pavyzdys.
Patogeniniai mikroorganizmai
Tai yra mikroorganizmai, galintys sukelti šeiminėse infekcines ligas palankiomis jų išlikimui ir vystymuisi sąlygomis. Į šią klasę patenka bakterijos, grybai, virusai, pirmuonys ir dumbliai.
- Kas yra pelėsis ir kodėl jis pavojingas?
Nepatogeniniai mikroorganizmai
Tai yra tie mikroorganizmai, kurie aplink mus dalyvauja įvairiuose gamtos procesuose ir nesukelia sveikatos problemų. Kai kuriais atvejais jie netgi yra naudingi. Probiotikai, tokie kaip Lactobacillus, yra šios klasės pavyzdys, nes vartojant šiuos gyvus mikroorganizmus pagerėja mikrobų pusiausvyra mūsų virškinimo trakte.
- Kas yra probiotikas?
Išvada
Mikrobiologija turi didelę reikšmę kaip pagrindinis ir taikomasis mokslas. Pagrindinis mokslas pabrėžia fiziologinius, biocheminius ir molekulinius mikroorganizmų tyrimus. Kita vertus, taikomieji mokslai daugiausia dėmesio skiria pramonės, maisto ir ligų ar kenkėjų kontrolės procesams.
Nepaisant mikrobiologijos pažangos pastaraisiais metais, manoma, kad tik vienas procentas visų planetos mikroorganizmų rūšių buvo kataloguotas. Nors jie buvo tyrimo objektas daugiau nei tris šimtmečius, vis dar yra daug galimybių plėtoti šią labai svarbią sritį.
