Čo je mikrobiológie. Čo študuje mikrobiológiu. základy mikrobiológie

Biológia zahŕňa veľký počet častí a dcérske vied. Avšak, jeden z najmladších a najviac sľubné, čo je užitočné pre človeka a jeho činnosť je mikrobiológie. Relatívne nedávno sa objavili, ale rýchlo získal na sile v rozvoji tejto vedy k dnešnému dňu sa stala zakladateľkou takých úsekov, ako biotechnológie a genetického inžinierstva. Čo je mikrobiológie a ako boli jednotlivé etapy jeho vzniku a vývoja? Poďme preskúmať tento problém podrobnejšie.

Čo je mikrobiológia?

V prvom rade, mikrobiológia - je veda. Volume, zaujímavé, mladý, ale rýchlo sa rozvíjajúce vedy. Etymológia slova má svoj pôvod v gréckom jazyku. Takže, "Mikros" znamená "malý", druhá časť slova pochádza z "BIOS", čo znamená "život" a záverečnej časti gréckeho. "Logos", ktorý sa prekladá ako vyučovanie. Teraz si môžete dať doslovný odpoveď na otázku, čo mikrobiológie. Táto doktrína mikro-života.

Inými slovami, to je štúdia o tých najmenších živých organizmov, ktoré nie sú viditeľné voľným okom. Tieto jednobunkové organizmy sú:

1. Prokaryotes (anuclear organizmy alebo nie, ktorý vydal jadro):

• baktérie;
• Archea.

2. eukaryotes (organizmy sa zdobeným jadra):

• jednobunkové riasy;
• prvoky.

3. Vírusy.

Avšak prednosť sa dáva štúdiu mikrobiológie baktérií je široká škála typov, foriem a metód výroby energie. To znamená, že základy mikrobiológie.

predmetom vedy

Otázka, ktorá študuje mikrobiológie, potom odpoveď môže byť: študuje vonkajšie rozmanitosť baktérií v tvare a veľkosti, ich vplyv na životné prostredie a živých organizmov, spôsoby kŕmenia, vývoj a reprodukciu mikroorganizmov, ako aj ich vplyv na hospodárske a ľudskej praxe.

Mikroorganizmy - sú stvorenia, ktorá sa môže nachádzať v rôznych podmienkach. Pre nich prakticky žiadne obmedzenia teploty, kyslosti a zásaditosti média, tlaku a vlhkosti. Za akýchkoľvek podmienok, existuje aspoň jeden (a často veľa) skupina baktérií, ktoré môžu prežiť. Dnes známe mikrobiálnej komunity, ktoré obývajú úplne anaeróbnych podmienok vnútri sopky spodnej termoistochnikov, na sebe hlbín oceánov a drsných podmienkach horúce kamene a tak ďalej.

Science sú stovky druhov mikroorganizmov, ktoré budú nakoniec pridať až tisíce. Ale zistil, že to je len malá časť rozmanitosti, ktorá existuje v prírode. Z tohto dôvodu je práca v toľkých mikrobiológov.

Jedným z najznámejších stredísk, v ktorých je detailné štúdium mikroorganizmy a všetkých procesov spojených s nimi, bol Pasteur Institute vo Francúzsku. Pomenoval podľa slávneho zakladateľa vedy mikrobiológie Lui Paster, Mikrobiologického ústavu, prepustený z jeho múroch veľa krásnych profesionálov, ktorí sa dopustili nemenej pozoruhodné a významné objavy.

V Rusku je dnes Mikrobiologický ústav. S. N. Vinogradskogo akadémie vied, ktorá je najväčším výskumným centrom v oblasti mikrobiológie v našej krajine.

Historické pozadie v mikrobiologických vied

História mikrobiológie ako veda sa skladá z troch základných podmienených fáz:

• morfologické alebo opisný;
• fyziologický roztok alebo skladovania;
• moderné.

Všeobecne platí, že história mikrobiológie má vo vývoji po dobu asi 400 rokov. To je začiatok výskytu je približne XVII storočia. Z tohto dôvodu sa predpokladá, že sa jedná o pomerne mladú vedou v porovnaní s ostatnými odvetviami biológie.

Morfologické a opisná stupeň

Samotný názov hovorí, že v tejto fáze prešiel, prísne vzaté, len hromadenie znalostí o bakteriálnej bunkovej morfológie. Všetko to začalo s otvorením prokaryotes. Táto zásluha patrí zakladateľovi mikrobiologické vedy talianskeho Antonio Van Leeuwenhoek, ktorý mal bystrá myseľ, húževnatý zrak a dobrú schopnosť logického myslenia a generalizovať. Rovnako ako dobrý technik, sa mu podarilo vyrezať šošovky, čo predstavuje nárast o 300 krát. A zopakovať svoj úspech mohol len uprostred ruských vedcov XX storočia. A to nie je vytachivaniem a tavenie šošovky optického vlákna.

Tieto šošovky slúžia ako materiál, prostredníctvom ktorého Leeuwenhoek objavil mikroorganizmy. A spočiatku mu dal za úlohu trochu prozaickejšia povahu: vedec chcel vedieť, prečo to sakra tak horké. Trela častí rastliny, a skúmala je pod vlastnej výroby mikroskopu, videl celý životný svet drobných tvorov. Bolo to v roku 1695. Od tej doby, Antonio začne aktívne preskúmať a popísať rôzne typy bakteriálnych buniek. On je odlišuje iba vo forme, však, a to je už hotovo.

Leeuwenhoek patrí do asi 20 objemov ručne, ktoré podrobne popisujú sférické, tyče, špirály a ďalšie druhy baktérií. Napísal prvá práca v mikrobiológiu, ktorý sa nazýva "tajomstvo prírody objavená Anton van Leeuwenhoek." Prvý pokus o usporiadaní a zhrnúť akumulované vedomosti morfológia baktérií patrí vedca O. Muller ,, ktorý v roku 1785. Od tohto okamihu histórie mikrobiológie začne získavať svoju dynamiku.

Fyziologická alebo skladovanie stupeň

V tejto fáze vývoja vedy sme študovali základné mechanizmy bakteriálnej aktivitu. Procesy, v ktorých sa zúčastňujú, a že bez nich je nemožné sa v prírode. Ukázalo sa, že nemožnosť spontánneho vzniku života bez účasti živých organizmov. Všetky tieto objavy boli vykonané ako výsledok experimentov veľkého vedca-chemika, ale po týchto objavoch tiež mikrobiológ Lui Paster. Je ťažké preceňovať jeho význam v rozvoji tejto vedy. História mikrobiológie ťažko podarilo vyvinúť tak rýchlo a úplne, ak nie tento muž génia.

Objavy Pasteur môže zobraziť niekoľko kľúčových bodov:

• Dokázal, že starých ľudí poznajú cukry fermentačný proces je vzhľadom k prítomnosti určitých druhov mikroorganizmov. Okrem toho, pre každý typ fermentácie (mliečne kyslú, alkoholu, oleja, a tak ďalej), sa vyznačujú určitú skupinu baktérií, a tým, že sa vykonáva;
• zavedená do pasterizácie procesu potravinársky priemysel pre odbyt výrobkov z mikroflóry, prinútiť ich k hnilobe a skazení;
• on je pripočítaný s zlepšuje odolnosť voči chorobám podaním vakcíny k telu. Tj Pasteur - predchodca očkovanie, bol to on, kto dokázal, že choroby sú spôsobené prítomnosťou patogénnych baktérií;
• zničil predstavu o aeróbnej všetkého života a dokázal, že život mnohých baktérií (kyselina maslová, napríklad), nepotrebujú kyslík, a dokonca škodlivé.

Hlavným nepopierateľnú zásluhu Lui Paster bola skutočnosť, že všetky jeho objavy, dokázal experimentálne. Takže nikto nemohol zostať pochybnosti o platnosti výsledkov. Ale príbeh mikrobiológie, samozrejme nekončí.

Ďalšie vedec, ktorý pracoval v XIX storočí a ktorí urobili neoceniteľný prínos k štúdiu mikroorganizmov, bol Robert Koch - nemecký vedec, ktorý je pripočítaný s odstránením čisté línie bakteriálnych buniek. To je v prírode zo všetkých organizmov sú úzko prepojené. Jedna skupina v životnom procese vytvárania živnú pôdu pre druhú, druhú to isté pre tretí a tak ďalej. To znamená, že sa jedná o rovnaký napájací strane, a u vyšších organizmov, len v rámci bakteriálnych komunít. V dôsledku toho, že je veľmi ťažké študovať nejaké odlišní, skupinu mikroorganizmov, vzhľadom k ich extrémne malým rozmerom (1 ⁶ M alebo 1 m), a ktoré sú v neustálom úzkej spolupráci so sebou, nemôžu byť jednotlivo kontrola. Zdalo sa, že ideálna príležitosť k rastu množstva identických buniek baktérií jednej komunity v umelých podmienkach. To znamená, že si veľa identických buniek, ktoré budú viditeľné voľným okom a skúmajú procesy, v ktorých bude oveľa jednoduchšie.

Tu je to, čo otvorenie a urobil Koch. On vytvoril odstránenie čistých kultúr baktérií v médiu, ktoré je pre každú obec. Tiež vlastné úspechy v maľovaní kolónií mikroorganizmov a jej jednotlivých členov. Robert Koch prvýkrát objavený nádor paličkou (Koch bacil), parazitné u zvierat a ľudí. Tento vedec na základe metódy pokusných zvierat infikovaných patogénnymi (patogénnych baktérií) s cieľom odvodiť čisté kultúry týchto mikroorganizmov, a vyvinuté metódy na dezinfekciu a kontrolu.

Tak to bolo nahromadené veľa cenných informácií z baktérií, ich výhod a nebezpečenstvo pre človeka. Vývoj mikrobiológie išla ešte intenzívnejší cestu.

moderné etapa

Moderné mikrobiológia - je sada podsekcií, a mini-veda, ktorá sa zaoberá štúdiom nielen baktérie, ale aj vírusov, húb, Archaea a všetkých známych i novoobjavených mikroorganizmov. Na otázku, čo mikrobiológie, dnes môžeme dať veľmi úplnú a podrobnú odpoveď. Jedná sa o komplexné vedný odbor zaoberajúci sa štúdiom mikroorganizmov a ich aplikácie v praktickom živote v rôznych odboroch a oblastiach, rovnako ako vplyv mikroorganizmov na seba, na životné prostredie a živých organizmoch.

V súvislosti s touto obrovskou koncept mikrobiológie by mala priniesť modernú vedu k stupňovanie sekciách.

1. General.
2. Pôdu.
3. Voda.
4. Poľnohospodárstvo.
5. Medical.
6. Veterinárne.
7. Space.
8. Geological Survey.
9. Virológia.
10. Food.
11. INDUSTRIAL (technické).

Každá z týchto častí sa zaoberá podrobným štúdiom mikroorganizmov, ich vplyv na životy a zdravie ľudí a zvierat, ako aj možnosti využitia baktérií pre praktické účely, s cieľom zlepšiť kvalitu života ľudstva. To všetko dohromady je to, čo je študovať mikrobiológiu.

Najväčší prínos k vývoju moderných metód mikrobiológie, spôsoby chovu a pestovania mikroorganizmov vyrobené takými učenci ako Wolfram Tsillig a Karl Stetter, Karl Veze, Norman Peys, Watson, Crick, Pauling, Zuckerkandl. Tuzemských vedcov sú také mená ako I. I. Mečnikov, LS Tsenkovsky, DI Ivanovsky S. N. Vinogradsky VL Omelyanskii, SP Kostychev, Ya Ya a Nikitinsky F. M. Chistyakov, A. I. Lebedev, VN Shaposhnikov. Cez prácu týchto vedcov boli stanovené spôsoby, ako sa vysporiadať s vážnymi ochoreniami zvierat a ľudí (antrax, diabetes kliešť, slintačky a krívačky, kiahní, a tak ďalej). Boli stanovené spôsoby, ako zlepšiť odolnosť proti bakteriálnym a vírusovým ochoreniam, kmene mikroorganizmov, získané schopné spracovania ropy, na vytvorenie hmoty počas životnosti rôznych organických látok, čistí a zlepšenie životného prostredia, nerozložené rozkladajúce chemické zlúčeniny, a ďalšie.

Príspevok týchto ľudí je naozaj neoceniteľná, takže niektoré z nich (Mechnikova I. I.) dostal Nobelovu cenu za jeho prácu. V súčasnosti existujú pobočky vedy, ktorá vznikla na základe mikrobiológie, ktoré sú najpokročilejšie v biológii - je to biotechnológie, bioinžinierstva a génového inžinierstva. Práca každého z nich je zameraný na poskytovanie organizmov alebo skupiny organizmov s vopred určenými vlastnosťami, zručný človek. K vývoju nových metód práce s mikroorganizmami, pre získanie maximálneho úžitku z použitia baktérií.

To znamená, že fáza rozvoja mikrobiológie hoci málo čo do počtu, ale veľmi informatívny a plný udalostí.

Metódy pre štúdium mikroorganizmov

Moderné metódy mikrobiológie sú založené na prácu s čistými kultúrami, ako aj za použitia najnovších technologický pokrok (optické, elektronické, laser, atď.). Tu sú tie hlavné.

1. Pomocou mikroskopické techniky. Obvykle iba svetelné mikroskopy plný výsledok nie je uvedený, takže sa tiež luminiscenciu, laser a elektronické.
2. Plodiny baktérií na špeciálnom živnom médiu pre kultiváciu a chová úplne čisté kultúry kolónií.
3. Metódy Fyziologický-biochemické analýze mikrobiálne kultúry.
4. Molekulárne biologických metód analýzy.
5. Genetické techniky analýzy. K dnešnému dňu bolo možné vysledovať rodokmeň takmer každej otvorenej skupiny mikroorganizmov. To bolo možné vďaka práci Carl Woese, ktorý bol schopný dešifrovať miesto genómu kolónií baktérií. S týmto objavom umožnil vytvorenie fylogenetickej prokaryotické systému.

Dohromady tieto metódy poskytujú úplné a podrobné informácie o niektorú z novo otvorených alebo už otvorený mikroorganizmov a nájsť ich správne uplatňovanie.

Mikrobiológia štádia, že prešiel vo svojom vývoji ako veda nemusí vždy obsahovať také veľkorysé a presné sadu metód. Je však pozoruhodné, že najúčinnejšie v každom okamihu je experimentálna metóda, slúžil ako základ pre akumuláciu vedomostí a zručností v práci s mikrokozme.

Mikrobiológia v medicíne

Jedným z najdôležitejších a významné je pre ľudské zdravie mikrobiológiu lekárskej mikrobiológie je oddiel. Predmetom štúdie vyšlo patogénne vírusy a baktérie, ktoré spôsobujú závažné ochorenie. Preto je úlohou pre lekára, mikrobiológov: pre identifikáciu patogénu, kultivovať svoju čistú líniu, študovať vlastnosti života a dôvody pre ktoré sú škodlivé pre ľudské telo, a nájsť spôsob, ako odstrániť túto činnosť.

Akonáhle sa získa čistá kultúra patogénu, je nutné vykonať dôkladnú molekulárnej biologickej analýzy. Na základe výsledkov testovania odolnosti organizmu voči antibiotikám, identifikovať šírenie nákazy a zvoliť najúčinnejšie liečbu proti tomuto mikroorganizmu.

Že lekárska mikrobiológia, vrátane veterinárnych pomohol vyriešiť rad naliehavých problémov ľudstva: vytvoriť vakcínu proti antraxu, besnote, koní a iných plochách, kiahní oviec, anaeróbnych infekcií, tularémie a Paratýfová horúčka bolo možné zbaviť moru a parapnevmonii a tak ďalej.

potravinárska mikrobiológia

Základy mikrobiológie, sanitárne a hygienické podmienky sú úzko prepojené a všetci sú jedno. Vzhľadom k tomu, patogény sa môžu šíriť oveľa rýchlejšie a vo väčšej miere, keď sú zlé, že sanitárne a hygienické podmienky. Po prvé a predovšetkým, čo sa odráža v potravinárskom priemysle, v hromadnej výrobe potravín.

Aktuálne údaje o morfológiu a fyziológiu mikroorganizmov, biochemické procesy spôsobené nimi, rovnako ako vplyv faktorov prostredia na mikroflóru rozvojových v potravinách počas prepravy, skladovania, predaj a spracovanie surovín, pomôže vyhnúť sa mnohým problémom. Úloha mikroorganizmov v procese tvorby a zmeny v kvalite potravín a vzniku mnohých chorôb spôsobených patogénnymi a oportúnnych druhov, je veľmi významný, a preto je úlohou mikrobiologické, kanalizácie a hygieny je úloha identifikovať a otočiť v prospech človeka.

Potraviny mikrobiológie tiež kultivuje baktérie schopné prevodu z ropných proteínov, používa mikroorganizmy k rozkladu potravín a pre liečbu mnohých potravinárskych výrobkov. Kvasné procesy založené na baktérie mliečneho kvasenia a maslovej dať ľudstvu veľa potrebných produktov.

virológie

Úplne oddelené, a veľmi veľká skupina mikroorganizmov, čo je zďaleka nejnepochopitelnějších - je to vírusy. Mikrobiológie a virológie - dve úzko previazané kategórie mikrobiologických vied, ktoré študujú na patogénne baktérie a vírusy, ktoré môžu spôsobiť vážnu ujmu na zdraví živých organizmov.

Sekcia virológie je veľmi rozsiahla a zložitá, a preto si zaslúži samostatnú štúdiu.