Mikrobioloģija pēta mikroorganismu identifikāciju, dzīves veidu, fizioloģiju un metabolismu
Attēls: CDC uz Unsplash
Mikrobioloģija ir bioloģijas nozare, kas pēta mikroorganismus. Šis vārds nāk no grieķu valodas mikros , kas nozīmē mazs, un bios un logotipi , dzīves zinātne. Tādējādi tā pētījums aptver mikroorganismu identifikāciju, dzīves veidu, fizioloģiju un metabolismu, papildus to attiecībām ar vidi un citām sugām.
Mikrobioloģijas parādīšanās
Mikrobioloģija radās, izveidojot mikroskopu, kuru 1674. gadā izgudroja holandietis Antonijs Van Lēvenhūks. Viņš izmantoja aprīkojumu, lai novērotu mikroskopiskas būtnes augsnes, siekalu un izkārnījumu paraugos, tos nosaucot par "animálculos". Leeuwenhoek atklājums izraisīja svarīgas debates par dzīves izcelsmi uz Zemes.
Abiogenēzes teorijai jeb spontānas paaudzes teorijai Aristotelis bija slavenākais aizstāvis, un tā tika uzskatīta par derīgu līdz 19. gadsimtam. Saskaņā ar šo teoriju “animálculos” būtu augu un dzīvnieku audu sadalīšanās rezultāts. Šīs skolas aizstāvji uzskatīja, ka dzīve rodas no nedzīviem priekšmetiem.
Mikroskopa atklāšana un citi mikrobioloģijas pētījumi ļāva parādīties bioģenēzes teorijai, kas nonāca pretrunā ar ideju, ka jēlnafta var radīt jaunu būtni. Saskaņā ar šo teoriju visas dzīvās būtnes rodas no citām jau esošām dzīvām būtnēm, tas ir, esošās "animācijas" radītu jaunas "animācijas". Visspilgtākos pētījumus, kas veikti, lai izskaidrotu šo teoriju, veica Frančesko Redi 1668. gadā un Luiss Pastērs 1862. gadā, neatgriezeniski atmetot abiogenēzes teoriju.
- Kas ir biodegradācija
Kas ir mikroorganismi
Mikroorganismi, ko parasti sauc par “mikrobiem” un “mikrobiem”, ir mikroskopiskas būtnes, no kurām daudzas nav redzamas ar neapbruņotu aci un kurām ir pārsteidzoša struktūras un dzīvesveida daudzveidība. Baktērijas, sēnītes, vienšūņi, vīrusi un aļģes ir daļa no mikroorganismu kopas.
- Vairāk nekā puse mūsu ķermeņa nav cilvēki
Ar šo sugu daudzveidību mikroorganismi bija vienīgās būtnes, kas pielāgojās visām planētas vietām: tie atrodas gaisā, jūras gultnē, pazemē un pat mūsos. "Mūsu ķermenī ir vairāk baktēriju šūnu nekā cilvēka šūnu," saka mikrobiologs Jacyr Pasternak no Alberta Einšteina slimnīcas Sanpaulu.
Mikroorganismu nozīme
Lai gan tie ir mazākie dzīves veidi, mikroorganismi veido lielāko daļu Zemes biomasas un veic daudzas būtiskas ķīmiskas reakcijas citiem organismiem. Turklāt barības vielu pārstrādē un organisko vielu noārdīšanā cilvēki, augi un dzīvnieki ir cieši atkarīgi no mikrobu aktivitātes. Tāpēc mikroorganismiem ir ārkārtīgi liela nozīme dzīves atbalstīšanā un uzturēšanā.
- Humuss: kas tas ir un kādas ir tā funkcijas augsnei
Mikrobioloģijas jomas
Mikrobioloģija ir plaša pētījumu joma, kas ļauj veikt vairākus pētījumus. Mikrobioloģijas darbības jomas ir: medicīniskā mikrobioloģija, farmaceitiskā mikrobioloģija, vides mikrobioloģija, pārtikas mikrobioloģija un mikrobu mikrobioloģija.
Medicīniskā mikrobioloģija
Medicīniskā mikrobioloģija koncentrējas uz patogēniem mikroorganismiem. Tās darbība ir saistīta ar infekcijas slimību kontroli un profilaksi.
- Kas ir zoonozes?
Farmaceitiskā mikrobioloģija
Farmaceitiskā mikrobioloģija ir vērsta uz mikroorganismu izpēti, kas piedalās zāļu, īpaši antibiotiku, ražošanā.
- Dabā izmestās antibiotikas rada superbug, brīdina ANO
Vides mikrobioloģija
Vides mikrobioloģija, kas saistīta ar bioģeoķīmiskajiem cikliem, koncentrējas uz baktēriju un sēnīšu izpēti, kas iedarbojas uz dabā sastopamo organisko vielu un ķīmisko vielu sadalīšanos.
Pārtikas mikrobioloģija
Pārtikas mikrobioloģijas pētījuma mērķis ir pārtikas rūpniecībā izmantotie mikroorganismi, galveno uzmanību pievēršot pārtikas nekaitīgumam un derīguma termiņam, tradicionālo produktu pārstrādei un jaunu pārtikas produktu izstrādei ar maņu īpašībām, kas piemērotas dažādām patērētāju auditorijām.
Mikrobu mikrobioloģija
Mikrobu mikrobioloģija savus pētījumus koncentrē uz mikroorganismu ģenētisko un molekulāro manipulāciju.
Mikroorganismu klasifikācija
Pēc to īpašībām mikroorganismus var iedalīt: prokariotos vai eikariotos, autotrofos vai heterotrofos un vienšūnu vai daudzšūnu.
Prokarioti vai eikarioti
Eikariotu būtnēm ir sarežģītas struktūras, kuras veido iekšējās membrānas, citoskelets un kodols. Turpretī prokariotos nav kodola un citu ar membrānu saistītu organellu.
Autotrofi vai heterotrofi
Kamēr autotrofiskie organismi paši ražo pārtiku, izmantojot vieglas vai neorganiskas ķīmiskas reakcijas, heterotrofi paļaujas uz autotrofu izgatavotajām organiskajām molekulām, lai iegūtu enerģiju un pabeigtu elpošanas krēslu.
Vienšūnu vai daudzšūnu
Vienšūnu organismus veido tikai viena šūna, un daudzšūnu organismus - šūnu daudzveidība.
Piemēri
- Baktērijas ir eikariotu un vienšūnu mikroorganismi. Lai gan pastāv autotrofās baktērijas, lielākā daļa ir heterotrofas un barojas ar vielām, kuras ražo citas dzīvas būtnes.
- Sēnes ir eikariotu, heterotrofiski mikroorganismi un var būt vienšūnas, piemēram, raugi, vai daudzšūnu, piemēram, sēnes.
- Aļģes ir eikariotu mikroorganismi, fotosintētiski autotrofi, un tās var būt vienšūnas vai daudzšūnu.
- Vienšūņi ir eikariotiski, heterotrofiski un vienšūnu mikroorganismi.
- Vīrusi ir šūnveida mikroorganismi, kuriem nav savas vielmaiņas. Tāpēc visas tā darbības tiek veiktas cita organisma iekšienē.
Dzīvesveids
Mikroorganismi ir iedalīti dažādās grupās atkarībā no viņu dzīves veida, un tie var būt saprobi, parazīti vai simbionti.
Saprobes
Pazīstami kā pārstrādājami mikroorganismi, saprobi ir mirušu organisko vielu un komensālu sadalītāji, tas ir, tie uztur asociācijas bez nosakāmiem ieguvumiem vai kaitējuma.
- Sēnes un baktērijas ir galvenie mikroorganismi, kas noārda organisko vielu.
- Komensālisma piemēru var novērot augsnē starp sēnēm un baktērijām. Dažas baktērijas izmanto glikozi, ko ražo, sēnītēm sadaloties celulozē.
Parazīti
Parazīti ir mikroorganismi, kas nodara kaitējumu citu organismu dzīvajām šūnām un var izpausties dažādās pakāpēs. Vai viņi:
- Obligāts parazītisms: tā izdzīvošana ir pilnībā atkarīga no saimnieka;
- Vairāki parazītisms: mikroorganismam ir vairāki saimnieki;
- Izvēles parazītisms: var parādīties divi dzīves paradumi, izdzīvojot gan saimnieka (parazitārā dzīves ieraduma), gan ārpus tā (brīvā dzīves ieraduma) ietvaros;
- Hiperparazītisms: stāvoklis, kad pirmajā parazītā attīstās otrais parazīts;
Simbionti
Mikroorganismi, kas ir saistīti ilgtermiņā, kas var būt izdevīgas attiecības gan indivīdiem, gan nē. Šīs asociācijas var būt savstarpējas vai antagonistiskas.
Savstarpēja simbioze
Savstarpējā simbioze ir izdevīga attiecība, ja starp mikroorganismiem notiek morfoloģiska un fiziska mijiedarbība. Ķērpji ir šīs asociācijas piemērs, kas notiek starp sēnēm un aļģēm vai zilaļģēm un sēnēm. Kaut arī aļģes un zilaļģes nodrošina sēnītes ar organiskiem savienojumiem, tās nodrošina labvēlīgāku vidi izdzīvošanai, jo nodrošina aizsardzību.
Antagonistiska simbioze
Antagonistiskā simbioze ir attiecības, kurās vienam no mikroorganismiem tiek nodarīts kaitējums, kaitējot otram. Sēnes, kas ražo antibiotiskas vielas, kas kavē baktēriju augšanu, ir šīs asociācijas piemērs.
Patogēnie mikroorganismi
Tie ir mikroorganismi, kas savos saimniekos spēj izraisīt infekcijas slimības to izdzīvošanai un attīstībai labvēlīgos apstākļos. Šajā klasē ietilpst baktērijas, sēnītes, vīrusi, vienšūņi un aļģes.
- Kas ir pelējums un kāpēc tas ir bīstams?
Nepatogēni mikroorganismi
Tie ir tie mikroorganismi, kas mums apkārt atrodas un piedalās dažādos dabas procesos un nerada veselības problēmas. Dažos gadījumos tie ir pat izdevīgi. Šīs klases piemērs ir probiotikas, piemēram, Lactobacillus , jo šo dzīvo mikroorganismu lietošana uzlabo mikrobu līdzsvaru mūsu kuņģa-zarnu traktā.
- Kas ir probiotikas pārtika?
Secinājums
Mikrobioloģijai ir liela nozīme kā pamata un lietišķajai zinātnei. Pamatzinātne izceļ mikroorganismu fizioloģiskos, bioķīmiskos un molekulāros pētījumus. Lietišķā zinātne koncentrējas uz rūpniecības, pārtikas un slimību vai kaitēkļu apkarošanas procesiem.
Neskatoties uz mikrobioloģijas progresu pēdējos gados, tiek lēsts, ka tikai viens procents no visām planētas mikroorganismu sugām ir katalogs. Lai gan tie ir bijuši izpētes objekts vairāk nekā trīs gadsimtus, šīs ļoti svarīgās jomas attīstībai joprojām ir daudz iespēju.
