Vad är mikrobiologi. Vad studerar mikrobiologi. Fundamentals of mikrobiologi

Science Biology innehåller ett stort antal divisioner och dotterbolag of Sciences. Men för att en av de yngsta och mest lovande, användbar människan och dess verksamhet är mikrobiologi. Relativt nyligen dykt upp, men snabbt tog fart i utvecklingen av denna vetenskap hittills blev hon grundare av sådana sektioner som bioteknik och genteknik. Vad är mikrobiologi och hur var de olika stadierna i dess bildande och utveckling? Låt oss undersöka denna fråga närmare.

Vad är mikrobiologi?

För det första, mikrobiologi - är en vetenskap. Volym, intressant, ung men snabbt växande vetenskap. Den etymologi av ordet har sitt ursprung i det grekiska språket. Så "Mikros" betyder "liten", kommer den andra delen av ordet "bios", som betyder "liv" och den sista delen av den grekiska. "Logos", vilket kan översättas med undervisning. Nu kan du ge en bokstavlig svar på frågan om vad mikrobiologi. Denna doktrin av mikro-liv.

Med andra ord är det att studera de minsta levande ting som inte är synliga för blotta ögat. Dessa encelliga organismer är:

1. Prokaryoter (anuclear organismer eller inte har utfärdat kärnan):

• bakterier;
• Arkéer.

2. eukaryoter (organismer med dekorerade kernel):

• encelliga alger;
• protozoer.

3. Virus.

Men prioriteras studiet av mikrobiologi av bakterier finns ett brett utbud av typer, former och metoder för att producera energi. Det är grunderna i mikrobiologi.

Föremålet för vetenskap

Frågan som studerar mikrobiologi, kan svaret vara: det studerar yttre mångfald av bakterier i form och storlek, deras inverkan på miljön och levande organismer, metoder för utfodring, utveckling och reproduktion av mikroorganismer, liksom deras inverkan på den ekonomiska och mänskliga praktiken.

Mikroorganismer - är varelser som kan finnas i en mängd olika förhållanden. För dem praktiskt taget inga gränser för temperatur, surhet och alkalinitet av mediet, tryck och fuktighet. Under alla förhållanden, finns det åtminstone en (och ofta många) grupp av bakterier som kan överleva. Idag kända mikrobiella samhällen som befolkar helt anaeroba förhållanden inuti vulkaner botten termoistochnikov, bär djup haven och de svåra förhållandena i varma stenar och så vidare.

Science finns hundratals arter av mikroorganismer, som så småningom kommer att lägga upp till tusentals. Men fann att det är bara en liten del av den mångfald som finns i naturen. Därför arbetet i så många mikrobiologer.

En av de mest kända centra, där det finns en detaljerad studie av mikroorganismer och alla processer i samband med dem, var Pasteurinstitutet i Frankrike. Uppkallad efter den berömda grundaren av vetenskapen om mikrobiologi Lui Pastera, Institutet för mikrobiologi, befrias från dess väggar många underbara personal som har begått något mindre märkliga och viktiga upptäckter.

I Ryssland idag är Institute of Microbiology. S. N. Vinogradskogo Academy of Sciences, som är den största forskningscentret inom mikrobiologi i vårt land.

Historisk bakgrund i mikrobiologiska vetenskaper

History of mikrobiologi som vetenskap består av tre grundläggande villkorliga steg:

• morfologisk eller beskrivande;
• saltlösning eller lagring;
• modern.

I allmänhet har historien om mikrobiologi under utveckling för cirka 400 år. Det är början av händelsen är ungefär XVII-talet. Därför är det troligt att det är en relativt ung vetenskap i jämförelse med andra grenar av biologin.

Morfologisk eller beskrivande stadium

Själva namnet säger att i detta skede gått, strängt taget bara ansamling av kunskap om den bakteriella cellmorfologi. Det hela började med öppnandet av prokaryoter. Denna merit hör till grundaren av mikrobiologiska vetenskapen italienska Antonio van Leeuwenhoek, som hade ett skarpt sinne, seg blick och en god förmåga att tänka logiskt och att generalisera. Samt en bra tekniker, har han lyckats att skära en lins, vilket ger en ökning med 300 gånger. Och för att upprepa sin bedrift kunde bara i mitten av XX-talet ryska forskare. Och det är inte vytachivaniem och smältning linser av den optiska fibern.

Dessa linser tjänade som material genom vilket Leeuwenhoek upptäckte mikroorganismer. Och från början satte han sig uppgiften ganska prosaisk natur: vetenskapsmannen ville veta varför i helvete så bitter. Gnuggade delar av anläggningen, och undersökte dem i mikroskop egen produktion, såg han hela levande värld av små varelser. Det var år 1695. Sedan dess, börjar Antonio att aktivt undersöka och beskriva de olika typerna av bakterieceller. Han skiljer dem bara i formen, dock, och det är redan gjort.

Leeuwenhoek tillhör ca 20 volymer av handskrivna, som beskriver i detalj sfäriska, stav, spiral och andra typer av bakterier. Han skrev den första arbete inom mikrobiologi, som kallas "naturens hemligheter upptäcktes av Antoni van Leeuwenhoek." Det första försöket att organisera och sammanfatta den samlade kunskapen av morfologin hos bakterierna hör till vetenskapsmannen O. Muller, som gjorde det 1785. Från det ögonblicket historia mikrobiologi börjar få sin fart.

Fysiologiska eller lagringssteget

I detta skede av utvecklingen av vetenskap har vi studerat mekanismerna bakom bakteriell aktivitet. Processerna som de deltar i, och att utan dem är det omöjligt i naturen. Det har visat sig att det är omöjligt för spontan generation av livet utan medverkan av levande organismer. Alla dessa upptäckter har gjorts som ett resultat av experiment, den store vetenskapsmannen-kemist, men efter dessa upptäckter även mikrobiolog Lui Pastera. Det är svårt att överskatta hans betydelse för utvecklingen av denna vetenskap. History of mikrobiologi knappast kunnat utvecklas så snabbt och fullständigt, om inte den här mannen geni.

Upptäckter av Pasteur kan visa flera viktiga punkter:

• Han visade att gamla människor känner socker jäsningsprocess beror på närvaron av vissa mikrobiella arter. Dessutom för varje typ av jäsning (mjölksyra sura, alkohol, olja och så vidare) kännetecknas av en specifik grupp av bakterier, och att den genomförs;
• introduceras i livsmedelsindustrin pastörisering process för omhändertagande av produkter från mikroflora, vilket får dem att ruttna och förruttnelse;
• Han krediteras med att förbättra immunitet mot sjukdomar genom att administrera vaccinet till kroppen. Dvs Pasteur - förfader av vaccinationer, det var han som visade att sjukdomar orsakas av närvaron av patogena bakterier;
• förstörde idén om aeroba allt liv och visade att livet för många bakterier (smörsyra, till exempel) inte behöver syre och med skadlig.

Huvud obestridliga merit Lui Pastera var det faktum att alla hans upptäckter, visade han experimentellt. Så att ingen kunde inte stanna kvar tvivel om giltigheten av resultaten. Men historien om mikrobiologi, naturligtvis slutar inte där.

En annan forskare som arbetade i XIX-talet och som har gjort ett ovärderligt bidrag till studiet av mikroorganismer, var Robert Koch - tysk forskare som krediteras med att ta bort de rena linjerna i bakteriecellerna. Det ligger i sakens natur av alla organismer är nära varandra. En grupp i livet processen för att skapa en grogrund för den andra, den andra gör samma sak för den tredje och så vidare. Det vill säga, det är samma strömtillförselsidan, och i högre organismer, endast inom de bakteriella gemenskaper. Följaktligen är det mycket svårt att studera några distinkt gemenskap, en grupp av mikroorganismer, på grund av deras extremt små dimensioner (1 ^-6 m eller 1 m), och att vara i konstant nära samarbete med varandra, kan de inte vara var för sig granskning. Det verkade ett perfekt tillfälle att växa ett flertal identiska celler av bakterier av ett samhälle i artificiella förhållanden. Det vill säga, få en hel del identiska celler, som kommer att vara synlig för blotta ögat och undersöka de processer som kommer att vara mycket lättare.

Här är vad öppningen och gjorde Koch. Han myntade avlägsnande av rena kulturer av bakterier på ett näringsmedium, som är olika för varje samhälle. Också det äger framgångar i målning kolonier av mikroorganismer och dess enskilda medlemmar. Robert Koch upptäckte först knöl stav (Kochs bacillus), parasitiska djur och människor. Denna forskare tillämpat metoden av försöksdjur infekterade med patogena (patogena) bakterier i syfte att härleda rena kulturer av sådana mikroorganismer, och utvecklat metoder för desinfektion och kontroll.

Det var alltså samlat på sig en hel del värdefull information från bakterier, deras fördelar och faror för människor. Utvecklingen av mikrobiologi har gått ännu mer intensivt sätt.

Den moderna stadiet

Modern mikrobiologi - är en uppsättning avsnitt, och en mini-vetenskap som handlar om studiet av inte bara bakterier, men även virus, svampar, arkéer och alla kända och nyupptäckta mikroorganismer. På frågan om vad mikrobiologi, vi idag kan ge en mycket komplett och detaljerat svar. Det är en komplex vetenskap handlar om studiet av mikroorganismer och deras tillämpning i det praktiska livet på olika områden och områden, samt effekterna av mikroorganismer på varandra, på miljön och levande organismer.

I samband med en sådan stor begreppet mikrobiologi bör ta modern vetenskap till gradering av sektionerna.

1. Allmänt.
2. Jord.
3. Vatten.
4. Jordbruket.
5. Medical.
6. Veterinär.
7. Space.
8. Geological Survey.
9. Virologi.
10. Mat.
11. INDUSTRIAL (teknisk).

Var och en av dessa sektioner är engagerad i en detaljerad studie av mikroorganismer, att deras inverkan på liv och hälsa för människor och djur, samt möjligheten att använda bakterier för praktiska ändamål, förbättra livskvaliteten för mänskligheten. Allt detta är ihop vad studerar mikrobiologi.

Det största bidraget till utvecklingen av moderna metoder för mikrobiologi, metoder för uppfödning och odling av mikroorganismer från sådana forskare som Wolfram Tsillig och Karl Stetter, Karl Veze, Norman Peys, Watson, Crick, Pauling, Zuckerkandl. Inhemska forskare är sådana namn som I. I. Mechnikov, LS Tsenkovsky, DI Ivanovsky S. N. Vinogradsky VL Omelyanskii, SP Kostychev, Ya Ya och Nikitinsky F.M. Chistyakov, A. I. Lebedev, VN Shaposhnikov. Genom arbetet i dessa forskare etablerades sätt att hantera allvarliga sjukdomar hos djur och människor (mjältbrand, diabetes tick, mul- och klövsjuka, smittkoppor, och så vidare). Etablerades sätt att förbättra immunitet mot bakteriella och virussjukdomar, stammar av mikroorganismer som erhållits kan bearbeta olja, för att skapa en massa under livet av olika organiska substanser, rena och förbättra miljön, icke desintegrerande sönderdelning av kemiska föreningar, och mer.

Bidraget från dessa människor är verkligen ovärderlig, så vissa av dem (Mechnikov I. I.) fick Nobelpriset för sitt arbete. Idag finns dotterbolag inom vetenskap, som bildats på grundval av mikrobiologi, som är den mest avancerade i biologi - det är bioteknik, bioteknik och genteknik. Arbetet med var och en av dem syftar till att ge de organismer eller grupper av organismer med förutbestämda egenskaper, händig man. Om utvecklingen av nya metoder för att arbeta med mikroorganismer, för att få maximal nytta av användningen av bakterier.

Således utvecklingsstadier av mikrobiologi även få till antalet, men mycket informativ och full av händelser.

Metoder för att studera mikroorganismer

Moderna metoder för mikrobiologi är baserade på arbete med rena kulturer, samt med hjälp av den senaste tekniken går framåt (optisk, elektronisk, laser, etc.). Här är de viktigaste.

1. Med hjälp av mikroskopiska teknik. Normalt är endast ljusmikroskop fulla resultat inte gett, så skall också luminiscens, laser och elektroniska.
2. Grödor av bakterier på speciella näringsmedier för odling och uppfödning absolut rena kulturer av kolonierna.
3. Fysiologisk biokemiska analysmetoder mikrobiell kultur.
4. Molekylärbiologiska metoder analys.
5. Genetiska analystekniker. Hittills blev det möjligt att spåra släktträd på nästan varje öppen grupp av mikroorganismer. Detta blev möjligt tack vare det arbete som Carl Woese, som kunde dechiffrera platsen för genomet hos bakteriekolonier. Med denna upptäckt möjliggjorde byggandet av ett fylogenetiskt prokaryotiskt system.

Sammantaget ger dessa metoder ger fullständig och detaljerad information om någon av de nyöppnade eller redan öppnat mikroorganismer och hitta sin korrekt tillämpning.

Mikrobiologi steg som den har passerat i sin utveckling som en vetenskap inte alltid innehålla en sådan generös och korrekt uppsättning metoder. Det är dock värt att notera att den mest effektiva vid alla tidpunkter är en experimentell metod, tjänstgjorde han som grund för ackumulering av kunskaper och färdigheter i att arbeta med mikrokosmos.

Mikrobiologi inom medicin

En av de viktigaste och mest betydande det är att människors hälsa mikrobiologi medicinsk mikrobiologi är en partition. Ämnet för studien blev patogena virus och bakterier som orsakar allvarliga sjukdomar. Därför utmaningen att läkare, mikrobiologer: att identifiera patogenen, att odla sin rena linje, studera egenskaperna hos livet och skälen för som är skadliga för den mänskliga kroppen, och att hitta ett sätt att eliminera denna verksamhet.

Gång ren kultur av patogenen erhålles, är det nödvändigt att genomföra en grundlig molekylärbiologisk analys. Baserat på resultaten för att testa kroppens motståndskraft mot antibiotika, för att identifiera spridningen av sjukdomen och att välja den mest effektiva behandlingen mot denna mikroorganism.

Att medicinsk mikrobiologi, inklusive veterinär, bidragit till att lösa ett antal akuta problem mänsklighetens: att skapa en vaccin mot mjältbrand, rabies, häst ansikten, fårkoppor, anaeroba infektioner, tularemi och paratyfoid feber, var det möjligt att bli av med pest och parapnevmonii och så vidare.

livsmedelsmikrobiologi

Fundamentals of mikrobiologi, sanitet och hygien är nära förbundna med varandra och alla är en. Eftersom patogener kan spridas mycket snabbare och i större utsträckning när sanitära och hygieniska förhållanden är dåliga. Först och främst är detta återspeglas i livsmedelsindustrin, i massproduktion av livsmedel.

Aktuella uppgifter om morfologi och fysiologi av mikroorganismer, biokemiska processer som orsakas av dem, samt påverkan av miljöfaktorer på mikroflora utvecklas i mat under transport, lagring, försäljning och förädling av råvaror, bidra till att undvika många problem. Rollen av mikroorganismer i processen för bildning och förändringar i kvaliteten på livsmedel och framväxten av ett antal sjukdomar orsakade av patogena och opportunistiska arter, är mycket viktig, och därför uppgiften att livsmedelsmikrobiologi, sanitet och hygien är den roll för att identifiera och vända sig till förmån för människan.

Mat mikrobiologi odlar också bakterier med förmåga att omvandla från olje proteiner, använder mikroorganismer för att sönderdela maten, för behandling av många livsmedelsprodukter. Jäsningsprocesser baserade på mjölksyra och smörbakterier ger mänskligheten en hel del nödvändiga produkter.

virologi

Helt separat, och en mycket stor grupp av mikroorganismer, som är den i särklass mest förstås dåligt - det är virus. Mikrobiologi och virologi - två nära besläktade kategorier av mikrobiologiska vetenskaper som studerar de patogena bakterier och virus som kan orsaka allvarlig skada för hälsan hos levande organismer.

Virologi avsnitt är mycket omfattande och komplex, därför förtjänar en separat studie.