Co je mikrobiologie. Co studuje mikrobiologii. Základy mikrobiologie

Biologie zahrnuje velký počet částí a dceřiné věd. Nicméně, jeden z nejmladších a nejvíce slibné, což je užitečné pro člověka a jeho činnost je mikrobiologie. Relativně nedávno se objevily, ale rychle získal na síle v rozvoji této vědy k dnešnímu dni se stala zakladatelkou takových úseků, jako biotechnologie a genetického inženýrství. Co je mikrobiologie a jak byly jednotlivé etapy jeho vzniku a vývoje? Pojďme prozkoumat tento problém podrobněji.

Co je mikrobiologie?

V první řadě, mikrobiologie - je věda. Volume, zajímavé, mladý, ale rychle se rozvíjející vědy. Etymologie slova má svůj původ v řeckém jazyce. Takže, „Mikros“ znamená „malý“, druhá část slova pochází z „BIOS“, což znamená „život“ a závěrečné části řeckého. „Logos“, který se překládá jako vyučování. Nyní si můžete dát doslovný odpověď na otázku, co mikrobiologie. Tato doktrína mikro-života.

Jinými slovy, to je studie o těch nejmenších živých organismů, které nejsou viditelné pouhým okem. Tyto jednobuněčné organismy jsou:

1. Prokaryotes (anuclear organismy nebo ne, který vydal jádro):

• bakterie;
• Archea.

2. eukaryotes (organismy se zdobeným jádra):

• jednobuněčné řasy;
• prvoci.

3. Viry.

Nicméně přednost se dává studiu mikrobiologie bakterií je široká škála typů, forem a metod výroby energie. To znamená, že základy mikrobiologie.

Předmětem vědy

Otázka, která studuje mikrobiologie, pak odpověď může být: studuje vnější rozmanitost bakterií ve tvaru a velikosti, jejich dopad na životní prostředí a živých organismů, způsoby krmení, vývoj a reprodukci mikroorganismů, jakož i jejich dopad na hospodářské a lidské praxe.

Mikroorganismy - jsou stvoření, která se může nacházet v různých podmínkách. Pro ně prakticky žádná omezení teploty, kyselosti a zásaditosti média, tlaku a vlhkosti. Za jakýchkoliv podmínek, existuje alespoň jeden (a často mnoho) skupina bakterií, které mohou přežít. Dnes známé mikrobiální komunity, které obývají zcela anaerobních podmínek uvnitř sopky spodní termoistochnikov, na sobě hlubin oceánů a drsných podmínkách horké kameny a tak dále.

Science jsou stovky druhů mikroorganismů, které budou nakonec přidat až tisíce. Ale zjistil, že to je jen malá část rozmanitosti, která existuje v přírodě. Z tohoto důvodu je práce v tolika mikrobiologů.

Jedním z nejznámějších středisek, ve kterých je detailní studium mikroorganismy a všech procesů spojených s nimi, byl Pasteur Institute ve Francii. Pojmenoval podle slavného zakladatele vědy mikrobiologie Lui Pastera, Mikrobiologického ústavu, propuštěn z jeho zdech spoustu krásných profesionálů, kteří se dopustili neméně pozoruhodné a významné objevy.

V Rusku je dnes Mikrobiologický ústav. S. N. Vinogradskogo akademie věd, která je největším výzkumným centrem v oblasti mikrobiologie v naší zemi.

Historické pozadí v mikrobiologických věd

Historie mikrobiologie jako věda se skládá ze tří základních podmíněných fází:

• morfologické nebo popisný;
• fyziologický roztok nebo skladování;
• moderní.

Obecně platí, že historie mikrobiologie má ve vývoji po dobu asi 400 let. To je začátek výskytu je přibližně XVII století. Z tohoto důvodu se předpokládá, že se jedná o poměrně mladou vědou ve srovnání s ostatními odvětvími biologie.

Morfologická a popisná stupeň

Samotný název říká, že v této fázi prošel, přísně vzato, jen hromadění znalostí o bakteriální buněčné morfologie. Všechno to začalo s otevřením prokaryotes. Tato zásluha patří zakladateli mikrobiologické vědy italského Antonio Van Leeuwenhoek, který měl bystrá mysl, houževnatý zrak a dobrou schopnost logického myšlení a generalizovat. Stejně jako dobrý technik, se mu podařilo vyřezat čočky, což představuje nárůst o 300 krát. A zopakovat svůj úspěch mohl jen uprostřed ruských vědců XX století. A to není vytachivaniem a tavení čočky optického vlákna.

Tyto čočky slouží jako materiál, jehož prostřednictvím Leeuwenhoek objevil mikroorganismy. A zpočátku mu dal za úkol poněkud prozaičtější povahu: vědec chtěl vědět, proč to sakra tak hořké. Třel částí rostliny, a zkoumala je pod vlastní výroby mikroskopu, viděl celý životní svět drobných tvorů. Bylo to v roce 1695. Od té doby, Antonio začne aktivně prozkoumat a popsat různé typy bakteriálních buněk. On je odlišuje pouze ve formě, nicméně, a to je již hotovo.

Leeuwenhoek patří do asi 20 objemů ručně, které podrobně popisují sférické, tyče, spirály a další druhy bakterií. Napsal první práce v mikrobiologii, který se nazývá „tajemství přírody objevena Antoni van Leeuwenhoek.“ První pokus o uspořádání a shrnout akumulované znalosti morfologie bakterií patří vědce O. Muller,, který v roce 1785. Od tohoto okamžiku historie mikrobiologie začne získávat svou dynamiku.

Fyziologická nebo skladování stupeň

V této fázi vývoje vědy jsme studovali základní mechanismy bakteriální aktivitu. Procesy, ve kterých se účastní, a že bez nich je nemožné se v přírodě. Ukázalo se, že nemožnost spontánního vzniku života bez účasti živých organismů. Všechny tyto objevy byly provedeny jako výsledek experimentů velkého vědce-chemika, ale po těchto objevech také mikrobiolog Lui Pastera. Je obtížné přeceňovat jeho význam v rozvoji této vědy. Historie mikrobiologie stěží podařilo vyvinout tak rychle a úplně, ne-li tento muž génia.

Objevy Pasteur může zobrazit několik klíčových bodů:

• Dokázal, že staré lidi znají cukry fermentační proces je vzhledem k přítomnosti určitých druhů mikroorganismů. Kromě toho, pro každý typ fermentace (mléčné kyselou, alkoholu, oleje, a tak dále), se vyznačují určitou skupinu bakterií, a tím, že se provádí;
• zavedena do pasterizace procesu potravinářský průmysl pro odbyt výrobků z mikroflóry, přimět je k hnilobě a zkažení;
• on je připočítán s zlepšuje odolnost vůči nemocem podáním vakcíny k tělu. Tj Pasteur - předchůdce očkování, byl to on, kdo dokázal, že nemoci jsou způsobeny přítomností patogenních bakterií;
• zničil představu o aerobní všeho života a dokázal, že život mnoha bakterií (kyselina máselná, například), nepotřebují kyslík, a dokonce škodlivé.

Hlavním nepopiratelnou zásluhu Lui Pastera byla skutečnost, že všechny jeho objevy, dokázal experimentálně. Takže nikdo nemohl zůstat pochybnosti o platnosti výsledků. Ale příběh mikrobiologie, samozřejmě nekončí.

Další vědec, který pracoval v XIX století a kteří učinili neocenitelný přínos ke studiu mikroorganismů, byl Robert Koch - německý vědec, který je připočítán s odstraněním čisté linie bakteriálních buněk. To je v přírodě ze všech organismů jsou úzce propojeny. Jedna skupina v životním procesu vytváření živnou půdu pro druhou, druhou to samé pro třetí a tak dále. To znamená, že se jedná o stejný napájecí straně, a u vyšších organismů, pouze v rámci bakteriálních komunit. V důsledku toho, že je velmi obtížné studovat nějaké odlišní, skupinu mikroorganismů, vzhledem k jejich extrémně malým rozměrům (1 ⁶ M nebo 1 m), a které jsou v neustálém úzké spolupráci s sebou, nemohou být jednotlivě kontrola. Zdálo se, že ideální příležitost k růstu množství identických buněk bakterií jedné komunity v umělých podmínkách. To znamená, že si hodně identických buněk, které budou viditelné pouhým okem a zkoumají procesy, ve kterých bude mnohem jednodušší.

Zde je to, co otevření a udělal Koch. On vytvořil odstranění čistých kultur bakterií v živném prostředí, které je pro každou obec. Také vlastní úspěchy v malování kolonií mikroorganismů a jejích jednotlivých členů. Robert Koch poprvé objeven nádor hůlkou (Koch bacil), parazitní u zvířat a lidí. Tento vědec na základě metody pokusných zvířat infikovaných patogenními (patogenních bakterií) s cílem odvodit čisté kultury těchto mikroorganismů, a vyvinuty metody pro dezinfekci a kontrolu.

Tak to bylo nahromaděné spoustu cenných informací z bakterií, jejich výhod a nebezpečí pro člověka. Vývoj mikrobiologie šla ještě intenzivnější cestu.

Moderní etapa

Moderní mikrobiologie - je sada podsekcí, a mini-věda, která se zabývá studiem nejen bakterie, ale i virů, hub, Archaea a všech známých i nově objevených mikroorganismů. Na otázku, co mikrobiologie, dnes můžeme dát velmi úplnou a podrobnou odpověď. Jedná se o komplexní vědní obor zabývající se studiem mikroorganizmů a jejich aplikace v praktickém životě v různých oborech a oblastech, stejně jako vliv mikroorganismů na sebe, na životní prostředí a živých organismech.

V souvislosti s touto obrovskou koncept mikrobiologie by měla přinést moderní vědu k stupňování sekcích.

1. General.
2. Půdu.
3. Voda.
4. Zemědělství.
5. Medical.
6. Veterinární.
7. Space.
8. Geological Survey.
9. Virologie.
10. Food.
11. INDUSTRIAL (technické).

Každá z těchto částí se zabývá podrobným studiem mikroorganizmů, jejich dopad na životy a zdraví lidí a zvířat, jakož i možnosti využití bakterií pro praktické účely, s cílem zlepšit kvalitu života lidstva. To vše dohromady je to, co je studovat mikrobiologii.

Největší přínos k vývoji moderních metod mikrobiologie, způsoby chovu a pěstování mikroorganismů vyrobené takovými učenci jako Wolfram Tsillig a Karl Stetter, Karl Veze, Norman Peys, Watson, Crick, Pauling, Zuckerkandl. Tuzemských vědců jsou taková jména jako I. I. Mečnikova, LS Tsenkovsky, DI Ivanovský S. N. Vinogradsky VL Omelyanskii, SP Kostychev, Ya Ya a Nikitinsky F. M. Chistyakov, A. I. Lebedev, VN Shaposhnikov. Přes práci těchto vědců byly stanoveny způsoby, jak se vypořádat s vážnými chorobami zvířat a lidí (antrax, diabetes klíště, slintavky a kulhavky, neštovic, a tak dále). Byly stanoveny způsoby, jak zlepšit odolnost proti bakteriálním a virovým onemocněním, kmeny mikroorganismů, získané schopné zpracování ropy, k vytvoření hmoty během životnosti různých organických látek, čistí a zlepšení životního prostředí, nerozkládající se rozkládající chemické sloučeniny, a další.

Příspěvek těchto lidí je opravdu neocenitelná, takže některé z nich (Mechnikov I. I.) obdržel Nobelovu cenu za jeho práci. V současné době existují pobočky vědy, která vznikla na základě mikrobiologie, které jsou nejpokročilejší v biologii - je to biotechnologie, bioinženýrství a genového inženýrství. Práce každého z nich je zaměřen na poskytování organismů nebo skupiny organismů s předem určenými vlastnostmi, zručný člověk. K vývoji nových metod práce s mikroorganismy, pro získání maximálního užitku z použití bakterií.

To znamená, že fáze rozvoje mikrobiologie ačkoli málo co do počtu, ale velmi informativní a plný událostí.

Metody pro studium mikroorganismů

Moderní metody mikrobiologie jsou založeny na práci s čistými kulturami, jakož i za použití nejnovějších technologický pokrok (optické, elektronické, laser, atd.). Zde jsou ty hlavní.

1. Pomocí mikroskopické techniky. Obvykle pouze světelné mikroskopy plný výsledek není uveden, takže se také luminiscenci, laser a elektronické.
2. Plodiny bakterií na speciálním živném médiu pro kultivaci a chová naprosto čisté kultury kolonií.
3. Metody Fyziologický-biochemické analýze mikrobiální kultury.
4. Molekulárně biologických metod analýzy.
5. Genetické techniky analýzy. K dnešnímu dni bylo možno vysledovat rodokmen téměř každé otevřené skupiny mikroorganismů. To bylo možné díky práci Carl Woese, který byl schopen dešifrovat místo genomu kolonií bakterií. S tímto objevem umožnil vybudování fylogenetické prokaryotickém systému.

Dohromady tyto metody poskytují úplné a podrobné informace o některou z nově otevřených nebo již otevřen mikroorganismů a najít jejich správné uplatňování.

Mikrobiologie stádia, že prošel ve svém vývoji jako věda nemusí vždy obsahovat takové velkorysé a přesné sadu metod. Je však pozoruhodné, že nejúčinnější v každém okamžiku je experimentální metoda, sloužil jako základ pro akumulaci znalostí a dovedností v práci s mikrokosmu.

Mikrobiologie v medicíně

Jedním z nejdůležitějších a významné je pro lidské zdraví mikrobiologii lékařské mikrobiologie je oddíl. Předmětem studie vyšlo patogenní viry a bakterie, které způsobují závažné onemocnění. Proto je úkolem pro lékaře, mikrobiologů: pro identifikaci patogenu, kultivovat svoji čistou linii, studovat vlastnosti života a důvody pro které jsou škodlivé pro lidské tělo, a najít způsob, jak odstranit tuto činnost.

Jakmile se získá čistá kultura patogenu, je nutné provést důkladnou molekulární biologické analýzy. Na základě výsledků testování odolnosti organismu vůči antibiotikům, identifikovat šíření nákazy a zvolit nejúčinnější léčbu proti tomuto mikroorganismu.

Že lékařská mikrobiologie, včetně veterinárních pomohl vyřešit řadu naléhavých problémů lidstva: vytvořit vakcínu proti antraxu, vzteklině, koní a jiných plochách, neštovic ovcí, anaerobních infekcí, tularemie a Paratyfus bylo možné zbavit moru a parapnevmonii a tak dále.

Potravinářská mikrobiologie

Základy mikrobiologie, sanitární a hygienické podmínky jsou úzce propojeny a všichni jsou jedno. Vzhledem k tomu, patogeny se mohou šířit mnohem rychleji a ve větší míře, když jsou špatné, že sanitární a hygienické podmínky. Za prvé a především, což se odráží v potravinářském průmyslu, v hromadné výrobě potravin.

Aktuální údaje o morfologii a fyziologii mikroorganizmů, biochemické procesy způsobené jimi, stejně jako vliv faktorů prostředí na mikroflóru rozvojových v potravinách během přepravy, skladování, prodej a zpracování surovin, pomůže vyhnout se mnoha problémům. Úloha mikroorganismů v procesu tvorby a změny v kvalitě potravin a vzniku řady chorob způsobených patogenními a oportunních druhů, je velmi významný, a proto je úkolem mikrobiologické, kanalizace a hygieny je role identifikovat a otočit ve prospěch člověka.

Potraviny mikrobiologie také kultivuje bakterie schopné převodu z ropných proteinů, používá mikroorganismy k rozkladu potravin a pro léčbu mnoha potravinářských výrobků. Kvasné procesy založené na bakterie mléčného kvašení a máselné dát lidstvu spoustu potřebných produktů.

virologie

Zcela oddělené, a velmi velká skupina mikroorganismů, což je zdaleka nejnepochopitelnějších - je to viry. Mikrobiologie a virologie - dvě úzce provázané kategorie mikrobiologických věd, které studují na patogenní bakterie a viry, které mohou způsobit vážnou újmu na zdraví živých organismů.

Sekce virologie je velmi rozsáhlá a složitá, a proto si zaslouží samostatnou studii.