Què és la microbiologia. El que està estudiant microbiologia. Fonaments de microbiologia

Ciència Biologia inclou un gran nombre de divisions i filials de Ciències. No obstant això, un dels més joves i més prometedor, útils per a l'home i les seves activitats és la microbiologia. Fa relativament poc temps va sorgir, però ràpidament va guanyar impuls en el desenvolupament d'aquesta ciència fins a la data, es va convertir en el fundador de seccions com ara la biotecnologia i l'enginyeria genètica. Què és la microbiologia i com van ser les etapes de la seva formació i desenvolupament? Anem a examinar aquesta qüestió amb més detall.

Què és la microbiologia?

En primer lloc, la microbiologia - és una ciència. Volum, interessant ciència, jove però en ràpid desenvolupament. L'etimologia de la paraula té el seu origen en la llengua grega. Per tant, "mikros" significa "petit", la segona part de la paraula ve de "bios", que significa "vida", i la part final del grec. "Logos", que es tradueix com l'ensenyament. Ara es pot donar una resposta literal a la pregunta de què microbiologia. Aquesta doctrina de la micro-vida.

En altres paraules, és l'estudi dels éssers vius més petits que no són visibles a simple vista. Aquests organismes unicel·lulars són:

1. Els procariotes (organismes anucleares o no que hagi expedit el nucli):

• bacteris;
• Arqueges.

2. eucariotes (organismes amb nucli decorada):

• algues unicel·lulars;
• protozous.

3. virus.

No obstant això, es dóna prioritat a l'estudi de la microbiologia de bacteris és una àmplia varietat de tipus, formes i mètodes de producció d'energia. És a dir, els fonaments de la microbiologia.

L'objecte de la ciència

La pregunta que l'estudi de la microbiologia, la resposta pot ser: estudia la diversitat externa dels bacteris en forma i mida, el seu impacte sobre el medi ambient i els organismes vius, mètodes d'alimentació, desenvolupament i reproducció de microorganismes, així com el seu impacte en la pràctica econòmica i humana.

Microorganismes - són criatures que poden residir en una varietat de condicions. Per a ells pràcticament sense límits en la temperatura, l'acidesa i l'alcalinitat del medi, pressió i humitat. Sota qualsevol condició, hi ha almenys una (i, sovint moltes) grup de bacteris que poden sobreviure. Avui dia conegut comunitats microbianes que poblen condicions anaeròbies per complet dins dels volcans termoistochnikov part inferior, l'ús de profunditats dels oceans, i les dures condicions de roques calentes i així successivament.

La ciència són centenars d'espècies de microorganismes, el que eventualment se sumen a milers de persones. No obstant això, es va trobar que només una petita part de la diversitat que existeix en la natura. Per tant, el treball de tantes microbiòlegs.

Un dels centres més famosos, en què hi ha un estudi detallat dels microorganismes i tots els processos associats amb ells, va ser l'Institut Pasteur de França. El nom del famós fundador de la ciència de la microbiologia Lui Pastera, l'Institut de Microbiologia, alliberat de les seves parets una gran quantitat de professionals meravellosos descobriments que han comès no menys notables i significatius.

A la Rússia d'avui és l'Institut de Microbiologia. S. N. Acadèmia de Ciències Vinogradskogo, que és el major centre d'investigació en el camp de la microbiologia a casa nostra.

Antecedents històrics en les ciències microbiològiques

Història de la Microbiologia com a ciència es compon de tres etapes bàsiques condicionals:

• morfològica o descriptiva;
• solució salina o d'emmagatzematge;
• moderna.

En general, la història de la microbiologia té en desenvolupament durant uns 400 anys. Aquest és el començament d'ocurrència és d'aproximadament el segle XVII. Per tant, es creu que és una ciència relativament jove en comparació amb altres branques de la biologia.

fase de desenvolupament morfològic o descriptiu

El mateix nom diu que en aquesta etapa passa, en sentit estricte, només l'acumulació de coneixements sobre la morfologia de la cèl·lula bacteriana. Tot va començar amb l'obertura dels procariotes. Aquest mèrit és el fundador de la ciència microbiològica italià Antonio Van Leeuwenhoek, que tenia una ment aguda, mirada tenaç i una bona capacitat de pensar lògicament i generalitzar. Així com un bon tècnic, que ha aconseguit fer-se d'una lent, donant un increment de 300 vegades. I per repetir el seu èxit podria només en la meitat dels científics russos del segle XX. I no es vytachivaniem i fosa de lents de la fibra òptica.

Aquestes lents van servir com el material a través del qual Leeuwenhoek va descobrir microorganismes. I al principi es va imposar la tasca més aviat la naturalesa prosaica: el científic volia saber per què dimonis tan amarg. Fregar parts de la planta, i les va examinar sota un microscopi de producció pròpia, que va veure tot el món vivent de petites criatures. Va ser en 1695. Des de llavors, Antonio comença a explorar i descriure els diferents tipus de cèl·lules bacterianes activament. Que els distingeix només en la forma, però, i això ja està fet.

Leeuwenhoek pertany a uns 20 volums d'escrita a mà, que descriuen en detall esfèrica, barra, espiral i altres tipus de bacteris. Va escriure la primera obra en la microbiologia, que es diu "Els secrets de la naturalesa descoberta per Antoni van Leeuwenhoek." El primer intent d'organitzar i resumir el coneixement acumulat de la morfologia dels bacteris pertanyen al científic O. Muller, que ho va fer en 1785. A partir d'aquest moment en la història de la microbiologia comença a guanyar el seu impuls.

etapa fisiològica o emmagatzematge

En aquesta etapa del desenvolupament de la ciència s'han estudiat els mecanismes subjacents a l'activitat bacteriana. Els processos en els quals participen, i que sense ells és impossible en la natura. S'ha demostrat la impossibilitat de la generació espontània de la vida sense la participació dels organismes vius. Tots aquests descobriments van ser realitzats com a resultat d'experiments, el gran científic-químic, però després d'aquests descobriments també microbiòleg Lui Pastera. És difícil sobreestimar la seva importància en el desenvolupament d'aquesta ciència. Història de la microbiologia gairebé no ha estat capaç de desenvolupar de manera ràpida i completament, si no és aquest home de geni.

Els descobriments de Pasteur poden mostrar diversos punts clau:

• Va demostrar que les persones d'edat sucres familiars procés de fermentació es deu a la presència de certes espècies microbianes. A més, per a cada tipus de fermentació (làctic àcid, alcohol, oli, etc.) es caracteritzen per un grup específic de bacteris, i que es porta a terme;
• introduït en el procés de pasteurització indústria alimentària per a l'eliminació dels productes de la microflora, fent que es podreixen i el deteriorament;
• se li atribueix la millora de la immunitat a les malalties mitjançant l'administració de la vacuna per al cos. És a dir Pasteur - l'avantpassat de les vacunes, que era el qual van demostrar que les malalties són causades per la presència de bacteris patògens;
• destruït la idea de tota la vida aeròbica i van demostrar que la vida de molts bacteris (àcid butíric, per exemple) no necessiten oxigen, i fins i tot perjudicial.

El principal mèrit innegable Lui Pastera va ser el fet que tots els seus descobriments, va demostrar experimentalment. Perquè ningú no podia quedar dubtes sobre la validesa dels resultats. Però la història de Microbiologia, per descomptat, no acaba allà.

Un altre científic que treballava al segle XIX i que han fet una valuosa contribució a l'estudi dels microorganismes, va ser Robert Koch - científic alemany que s'acredita amb l'eliminació de les línies netes de les cèl·lules bacterianes. Això està en la naturalesa de tots els organismes estan estretament interrelacionats. Un grup en el procés de la vida de crear un brou de cultiu per a l'altre, l'altre fa el mateix per al tercer i així successivament. És a dir, es tracta del mateix costat de l'alimentació, i en els organismes superiors, només dins de les comunitats bacterianes. En conseqüència, és molt difícil d'estudiar alguns comunitat diferent, un grup de microorganismes, per les seves dimensions extremadament petites (1 ^-6 M o 1 M), i estant en estreta cooperació constant entre si, que no pot ser separat escrutini. Semblava l'oportunitat perfecta per fer créixer una pluralitat de cèl·lules idèntiques de bacteris d'una comunitat en condicions artificials. És a dir, obtenir una gran quantitat de cèl·lules idèntiques, que seran visibles a simple vista i examinar els processos en els quals serà molt més fàcil.

Això és el que va fer l'obertura i Koch. Ell va encunyar l'eliminació de cultius purs de bacteris en un medi nutrient, que és diferent per a cada comunitat. També posseeix èxits en colònies de pintura dels microorganismes i els seus membres individuals. Robert Koch va descobrir per primera vegada tubercle vareta (bacil de Koch), paràsits en animals i humans. Aquest científic aplica el mètode d'animals d'experimentació infectats amb bacteris patògens (patògens) amb l'objectiu de deduir cultius purs de tals microorganismes, i desenvolupat mètodes per a la desinfecció i control.

Per tant, s'acumula una gran quantitat d'informació valuosa dels bacteris, els seus beneficis i perills per als éssers humans. El desenvolupament de la microbiologia ha anat molt més intens.

L'etapa moderna

microbiologia moderna - és un conjunt de sub-seccions, i un mini-ciència que s'ocupa de l'estudi no només dels bacteris, sinó també virus, fongs, arqueobacteris i tots els microorganismes coneguts i recentment descoberts. Sobre la qüestió del que microbiologia, avui podem donar una resposta molt completa i detallada. És una ciència complexa tractar amb l'estudi dels microorganismes, i la seva aplicació en la vida pràctica en diferents camps i àrees, així com l'impacte dels microorganismes sobre l'altra, sobre el medi ambient i els organismes vius.

En relació amb un vast concepte de la microbiologia a tal ha de portar la ciència moderna a la gradació de les seccions.

1. General.
2. Del sòl.
3. Aigua.
4. L'agricultura.
5. Mèdica.
6. Veterinària.
7. Espai.
8. Geological Survey.
9. Virologia.
10. Els aliments.
11. INDUSTRIAL (tècnic).

Cadascuna d'aquestes seccions es dedica a un estudi detallat dels microorganismes, el seu impacte en la vida i salut de les persones i animals, així com la possibilitat d'utilitzar bacteris per a fins pràctics, per millorar la qualitat de vida de la humanitat. Tot això junt és el que s'estudia microbiologia.

La major contribució al desenvolupament de mètodes moderns de microbiologia, mètodes de cria i cultiu de microorganismes realitzades per estudiosos com Wolfram Tsillig i Karl Stetter, Karl Věže, Norman Peys, Watson, Crick, Pauling, Zuckerkandl. D'científics nacionals són els noms com ara I. I. Mechnikov, LS Tsenkovsky, DI Ivanovsky S. N. Vinogradsky VL Omelyanskii, SP Kostychev, Ja Ja i Nikitinsky F. M. Chistyakov, A. I. Lebedev, VN Shaposhnikov. A través del treball d'aquests científics es van establir formes de tractar amb greus malalties d'animals i éssers humans (àntrax, la diabetis, la paparra de la febre aftosa, la verola, i així successivament). Van ser formes de millorar la immunitat a malalties bacterianes i virals establert, soques de microorganismes obtinguts capaç de processar el petroli, per crear una massa durant la vida de diverses substàncies orgàniques, purificar i millorar el medi ambient, no es desintegra la descomposició de compostos químics, i més.

La contribució d'aquestes persones és realment molt valuoses, per la qual cosa alguns d'ells (Mechnikov I. I.) va rebre el Premi Nobel pel seu treball. Avui dia, hi ha filials de la ciència, formats sobre la base de la microbiologia, que són els més avançats en biologia - que és la biotecnologia, bioenginyeria i enginyeria genètica. El treball de cada un d'ells està dirigit a proporcionar als organismes o grups d'organismes amb propietats predeterminades, home pràctic. En el desenvolupament de nous mètodes de treball amb microorganismes, per obtenir el màxim benefici de la utilització de bacteris.

Per tant, les etapes de desenvolupament de la microbiologia encara que pocs en nombre, però molt informatiu i ple d'esdeveniments.

Els mètodes per a l'estudi de microorganismes

Els mètodes moderns de microbiologia es basen en el treball amb cultius purs, així com l'ús dels últims avenços tecnològics (òptic, electrònic, làser, etc.). Aquests són els principals.

1. Utilitzant la tecnologia microscòpica. En general, els microscopis de llum única ple resultat no es dóna, també ho serà la luminiscència, làser i electrònica.
2. Els cultius de bacteris en un medi nutritiu especial per al cultiu i la cria de cultures absolutament pures de les colònies.
3. mètodes d'anàlisi fisiològic-bioquímics de cultiu microbià.
4. mètodes d'anàlisi biològics moleculars.
5. tècniques d'anàlisi genètica. Fins a la data, es va fer possible rastrejar l'arbre de gairebé tots els grups oberts dels microorganismes de la família. Això ha estat possible gràcies a l'obra de Carl Woese, que va ser capaç de desxifrar el lloc del genoma de les colònies de bacteris. Amb aquest descobriment fet possible la construcció d'un sistema procariota filogenètic.

En conjunt, aquests mètodes proporcionen informació completa i detallada sobre qualsevol dels microorganismes obert recentment o ja obert i trobar la seva correcta aplicació.

etapes de microbiologia que ha passat en el seu desenvolupament com una ciència no sempre inclou un conjunt tan generosa i precisa dels mètodes. No obstant això, cal destacar que el més eficaç en tot moment és un mètode experimental, que va servir de base per a l'acumulació de coneixements i habilitats en el treball amb el microcosmos.

Microbiologia a la medicina

Un dels més important i significatiu que és per a la salut humana microbiologia microbiologia mèdica és una partició. L'objecte de l'estudi es va fer virus patògens i bacteris que causen malalties greus. Per tant, el repte per als metges, microbiòlegs: identificar el patogen, per conrear la seva línia neta, estudiar les característiques de la vida i les raons per les que són perjudicials per al cos humà, i per trobar una manera d'eliminar aquesta activitat.

Una vegada que s'obté un cultiu pur del patogen, cal dur a terme una anàlisi biològic molecular completa. Amb base en els resultats de provar la resistència de l'organisme als antibiòtics, per identificar la propagació de la malaltia i per triar el tractament més eficaç contra aquest microorganisme.

Que la microbiologia mèdica, incloent veterinària, va ajudar a resoldre una sèrie de problemes urgents de la humanitat: la creació d'una vacuna contra l'àntrax, la ràbia, cares equina, verola ovina, infeccions anaeròbiques, la tularemia i febre paratifoidea, va ser possible per desfer-se de la plaga i parapnevmonii i així successivament.

microbiologia dels aliments

Fonaments de la microbiologia, el sanejament i la higiene són estretament relacionats entre si i tots són un. A causa que els patògens poden propagar molt més ràpid i en major mesura quan les condicions de sanejament i higiene són pobres. En primer lloc, això es reflecteix en la indústria alimentària, en la producció massiva d'aliments.

Les dades modernes sobre la morfologia i fisiologia dels microorganismes, els processos bioquímics causats per ells, així com la influència dels factors ambientals a la microflora, que es desenvolupen en productes alimentaris durant el transport, emmagatzematge, venda i processament de matèries primeres, permeten evitar molts problemes. El paper dels microorganismes en el procés de formació i canvi de la qualitat dels productes alimentaris i l'aparició d'una sèrie de malalties causades per espècies patògenes i oportunistes és molt important i, per tant, la tasca de la microbiologia, el sanejament i la higiene dels aliments és revelar aquest paper i convertir-lo en benefici de l'home.

A més, la microbiologia dels aliments conrea bacteris que poden convertir proteïnes del petroli, utilitza microorganismes per descompondre aliments i processar molts productes alimentaris. Els processos de fermentació a base de bacteris àcids làctics i àcids d'oli donen a la humanitat molts productes necessaris.

Virologia

Un grup de microorganismes completament separats i molt grans, que avui és el menys explorat, són virus. La microbiologia i la virologia són dues categories de ciències microbiològiques molt relacionades entre si que estudien bacteris i virus patògens que poden causar danys greus a la salut dels organismes vius.

La virologia és molt extensa i complexa, per la qual cosa mereix un estudi independent.