Apa yang mikrobiologi. Apa yang sedang belajar mikrobiologi. Asas-asas mikrobiologi

Sains Biologi termasuk sebilangan besar bahagian dan anak syarikat Sains. Walau bagaimanapun, salah satu yang paling muda dan paling menjanjikan, berguna kepada manusia dan aktivitinya adalah mikrobiologi. Baru-baru ini muncul, tetapi dengan cepat mendapat momentum dalam pembangunan sains ini setakat ini, beliau menjadi pengasas bahagian seperti bioteknologi dan kejuruteraan genetik. Apa yang mikrobiologi dan bagaimana adalah peringkat pembentukan dan pembangunan? Marilah kita meneliti isu ini dengan lebih terperinci.

Apa yang mikrobiologi?

Di tempat pertama, mikrobiologi - adalah sains. Volume, menarik, sains muda tetapi pesat membangun. Etimologi perkataan mempunyai asalnya dalam bahasa Yunani. Jadi, "Mikros" bermakna "kecil", bahagian kedua perkataan berasal daripada "bios", yang bermaksud "hidup", dan bahagian akhir Yunani. "Logos", yang diterjemahkan sebagai pengajaran. Kini anda boleh memberikan jawapan literal kepada persoalan apa mikrobiologi. Doktrin mikro-hidup.

Dalam erti kata lain, ia adalah kajian dengan ciptaan-kecil yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Organisma unisel ialah:

1. Prokariot (organisma anuclear atau tidak telah mengeluarkan nukleus):

• bakteria;
• Arkea.

2. eukariot (organisma dengan kernel dihias):

• alga unisel;
• protozoa.

3. Virus.

Walau bagaimanapun, keutamaan diberikan kepada kajian mikrobiologi bakteria adalah pelbagai jenis, bentuk dan kaedah menghasilkan tenaga. Itulah asas-asas mikrobiologi.

Perkara subjek sains

Persoalan yang belajar mikrobiologi, jawapannya mungkin: ia mengkaji kepelbagaian luar bakteria dalam bentuk dan saiz, kesannya terhadap alam sekitar dan organisma hidup, kaedah pemakanan, pembangunan dan pembiakan mikroorganisma, serta kesannya terhadap amalan ekonomi dan manusia.

Mikro-organisma - adalah makhluk yang dapat tetap di dalam pelbagai keadaan. Bagi mereka hampir tiada had kepada suhu, keasidan dan kealkalian sederhana, tekanan dan kelembapan. Bawah mana-mana syarat, terdapat sekurang-kurangnya satu (dan sering banyak) sekumpulan bakteria yang boleh hidup. Hari ini dikenali masyarakat mikrob yang mengisi keadaan sepenuhnya anaerobik dalam gunung berapi termoistochnikov bawah, memakai kedalaman lautan, dan keadaan yang teruk batu panas dan sebagainya.

Sains adalah beratus-ratus spesis mikroorganisma, yang akhirnya akan menambah sehingga beribu-ribu. Tetapi mendapati bahawa ia hanya sebahagian kecil daripada kepelbagaian yang wujud dalam alam semula jadi. Oleh itu, kerja-kerja dalam banyak mikrobiologi.

Salah satu pusat yang paling terkenal, di mana terdapat satu kajian terperinci mikro-organisma dan semua proses yang berkaitan dengan mereka, adalah Institut Pasteur di Perancis. Dinamakan sempena pengasas yang terkenal sains mikrobiologi Lui Pastera, Institut Mikrobiologi, dibebaskan dari dindingnya banyak profesional yang indah yang telah melakukan penemuan tidak kurang yang luar biasa dan penting.

Di Rusia hari ini adalah Institut Mikrobiologi. S. N. Vinogradskogo Academy of Sciences, yang merupakan pusat penyelidikan terbesar dalam bidang mikrobiologi di negara kita.

latar belakang sejarah dalam sains mikrobiologi

Sejarah mikrobiologi sebagai sains terdiri daripada tiga peringkat asas bersyarat:

• morfologi atau deskriptif;
• masin atau penyimpanan;
• moden.

Secara umum, sejarah mikrobiologi mempunyai dalam pembangunan selama kira-kira 400 tahun. Itu adalah permulaan kejadian kira-kira abad XVII. Oleh itu, adalah dipercayai bahawa ia adalah sains yang agak kecil berbanding dengan lain-lain cabang biologi.

peringkat morfologi atau deskriptif

Nama itu sendiri mengatakan bahawa pada peringkat ini berlalu, tegasnya, hanya pengumpulan pengetahuan tentang morfologi sel bakteria. Semuanya bermula dengan pembukaan prokariot. merit ini kepunyaan pengasas sains mikrobiologi Itali Antonio Van Leeuwenhoek, yang mempunyai fikiran yang tajam, pandangan gigih dan keupayaan yang baik untuk berfikir secara logik dan umum. Serta juruteknik yang baik, beliau telah berjaya mengukir kanta, memberi peningkatan sebanyak 300 kali. Dan mengulangi pencapaian beliau hanya boleh di pertengahan abad XX saintis Rusia. Dan ia tidak vytachivaniem dan peleburan kanta gentian optik.

Lensa ini berkhidmat sebagai bahan di mana Leeuwenhoek menemui mikroorganisma. Dan pada mulanya dia menetapkan dirinya tugas dan bukan sifat membosankan: ahli sains ingin tahu mengapa neraka begitu pahit. Disapu bahagian tumbuhan, dan diperiksa mereka di bawah pengeluaran mikroskop sendiri, dia melihat dunia yang hidup seluruh makhluk kecil. Ia adalah pada 1695. Sejak itu, Antonio mula aktif meneroka dan menerangkan jenis sel bakteria. Beliau membezakan mereka hanya dalam bentuk, bagaimanapun, dan ini sudah selesai.

Leeuwenhoek tergolong kepada kira-kira 20 jilid tulisan tangan, yang menerangkan secara terperinci sfera, rod, spiral dan jenis-jenis bakteria. Beliau menulis karya pertama dalam bidang mikrobiologi, yang dipanggil "Rahsia alam ditemui oleh Antoni van Leeuwenhoek." Percubaan pertama untuk menyusun dan merumuskan pengetahuan terkumpul morfologi bakteria milik saintis O. Muller, yang berjaya pada tahun 1785. Dari saat itu sejarah mikrobiologi mula mendapat momentum.

peringkat fisiologi atau penyimpanan

Pada peringkat ini perkembangan sains kita telah mengkaji mekanisme yang mendasari aktiviti bakteria. Proses di mana mereka yang mengambil bahagian, dan tanpa mereka tidak mungkin berada pada alam semula jadi. Ia telah terbukti kemustahilan generasi spontan hidup tanpa penyertaan organisma hidup. Semua penemuan ini telah dibuat hasil eksperimen, hebat saintis-ahli kimia, tetapi selepas penemuan ini juga mikrobiologi Lui Pastera. Ia adalah sukar untuk harga yg terlalu tinggi kepentingan beliau dalam pembangunan ilmu pengetahuan ini. Sejarah mikrobiologi tidak dapat membangunkan dengan cepat dan sepenuhnya, jika tidak orang ini genius.

Penemuan Pasteur boleh memaparkan beberapa perkara utama:

• Beliau membuktikan bahawa orang-orang tua gula biasa proses penapaian adalah disebabkan oleh kehadiran spesies mikrob tertentu. Lebih-lebih lagi, bagi setiap jenis penapaian (laktik asid, alkohol, minyak, dan sebagainya) mempunyai ciri-ciri kumpulan tertentu bakteria, dan bahawa ia dijalankan;
• diperkenalkan ke dalam proses pempasteuran industri makanan bagi penjualan produk dari mikroflora, menyebabkan mereka reput dan kerosakan;
• dia dikreditkan dengan meningkatkan imuniti kepada penyakit dengan mentadbir vaksin kepada badan. Ie Pasteur - moyang kepada vaksin, ia adalah orang yang membuktikan bahawa penyakit adalah disebabkan oleh kehadiran bakteria patogenik;
• dimusnahkan idea aerobik semua kehidupan dan membuktikan bahawa kehidupan ramai bakteria (asid butyric, sebagai contoh) tidak memerlukan oksigen, dan juga berbahaya.

Kelebihan tidak dapat dinafikan utama Lui Pastera adalah hakikat bahawa semua penemuan, beliau membuktikan uji kaji. Supaya tiada siapa yang tidak boleh kekal keraguan tentang kesahihan keputusan. Tetapi kisah Mikrobiologi, sudah tentu, tidak berakhir di situ.

Satu lagi saintis yang bekerja di abad XIX dan yang telah memberi sumbangan yang tidak ternilai kepada kajian mikroorganisma, adalah Robert Koch - saintis Jerman yang dikreditkan dengan mengeluarkan garis bersih daripada sel-sel bakteria. Yang ada di alam sekitar di semua organisma adalah saling berkaitan rapat. Satu kumpulan dalam proses hayat mewujudkan tempat pembiakan untuk yang lain, yang lain melakukan perkara yang sama untuk ketiga dan sebagainya. Iaitu, ia adalah bahagian bekalan kuasa yang sama, dan dalam organisma yang lebih tinggi, hanya dalam komuniti bakteria. Oleh itu, ia adalah amat sukar untuk mengkaji beberapa komuniti yang berbeza, sekumpulan mikroorganisma, kerana dimensi sangat kecil (1 ^-6 m atau 1 m), dan oleh kerana dengan kerjasama yang erat di antara satu sama lain, mereka tidak boleh secara tunggal penelitian. Ia seolah-olah peluang terbaik untuk mengembangkan kepelbagaian sel yang serupa bakteria yang satu dalam keadaan tiruan. Iaitu, mendapat banyak sel yang serupa, yang dapat dilihat dengan mata kasar dan meneliti proses di mana akan menjadi lebih mudah.

Di sini ialah apa pembukaan dan dibuat Koch. Dia mencipta penyingkiran budaya murni bakteria pada medium nutrien, yang berbeza bagi setiap masyarakat. Juga ia memiliki pencapaian dalam jajahan lukisan mikroorganisma dan ahli-ahli individu. Robert Koch pertama kali ditemui bonggol tongkat (bacillus Koch), parasit pada haiwan dan manusia. Saintis ini digunakan kaedah haiwan kajian dijangkiti patogen (patogen) bakteria dengan tujuan untuk deducing budaya murni dan peranan mikroorganisma, dan membangunkan kaedah untuk pembasmian kuman dan kawalan.

Oleh itu, ia telah terkumpul banyak maklumat berharga daripada bakteria, manfaat dan bahaya mereka kepada manusia. Pembangunan mikrobiologi telah pergi cara yang lebih sengit.

Peringkat moden

mikrobiologi moden - adalah satu set subseksyen dan mini-sains yang berurusan dengan kajian bukan sahaja bakteria, tetapi juga virus, kulat, Arkea, dan semua mikroorganisma yang diketahui dan yang baru ditemui. Mengenai persoalan apa mikrobiologi, hari ini kita boleh memberi tindak balas yang sangat lengkap dan terperinci. Ia adalah sains kompleks yang berkaitan dengan kajian mikroorganisma, dan permohonan mereka dalam kehidupan praktikal dalam bidang yang berbeza dan kawasan, serta kesan mikroorganisma pada satu sama lain, ke atas alam sekitar dan organisma hidup.

Berkaitan dengan apa-apa konsep luas mikrobiologi perlu membawa sains moden kepada penggredan bahagian.

1. Umum.
2. Tanah.
3. Air.
4. Pertanian.
5. Perubatan.
6. Veterinar.
7. Space.
8. Survey geologi.
9. Virologi.
10. Makanan.
11. INDUSTRIAL (teknikal).

Setiap satu daripada bahagian-bahagian ini terlibat dalam kajian terperinci mikroorganisma, kesannya terhadap kehidupan dan kesihatan manusia dan haiwan, dan juga kemungkinan menggunakan bakteria untuk tujuan praktikal, untuk meningkatkan kualiti hidup manusia. Semua ini bersama-sama adalah apa yang belajar mikrobiologi.

Sumbangan besar kepada pembangunan kaedah moden mikrobiologi, kaedah pembiakan dan penanaman mikroorganisma yang dibuat oleh ulama seperti Wolfram Tsillig dan Karl Stetter, Karl Veze, Norman Peys, Watson, Crick, Pauling, Zuckerkandl. Saintis tempatan adalah nama-nama seperti I. I. Mechnikov, LS Tsenkovsky, DI Ivanovsky S. N. Vinogradsky VL Omelyanskii, SP Kostychev, Ya Ya dan Nikitinsky F. M. Chistyakov, A. I. Lebedev, VN Shaposhnikov. Melalui kerja-kerja ahli-ahli sains telah ditubuhkan cara-cara untuk menangani penyakit serius haiwan dan manusia (antraks, tanda diabetes, penyakit kaki dan mulut, cacar, dan sebagainya). Telah ditubuhkan cara-cara untuk meningkatkan imuniti kepada penyakit bakteria dan virus, strain mikroorganisma yang diperolehi mampu pemprosesan minyak, untuk mewujudkan jisim semasa hayat pelbagai bahan organik, membersihkan dan memperbaiki alam sekitar, bukan berpecah belah menguraikan sebatian kimia, dan banyak lagi.

Sumbangan orang-orang ini adalah benar-benar tidak ternilai, jadi sebahagian daripada mereka (Mechnikov I. I.) menerima Hadiah Nobel untuk kerjanya. Hari ini, terdapat anak-anak syarikat sains, dibentuk berdasarkan mikrobiologi, yang merupakan paling maju dalam biologi - ia adalah bioteknologi, kejuruteraan bio dan kejuruteraan genetik. Kerja-kerja setiap daripada mereka adalah bertujuan untuk menyediakan organisma atau kumpulan organisma dengan ciri-ciri yang telah ditetapkan, manusia berguna. Kepada pembangunan kaedah baru untuk bekerja dengan mikro-organisma, untuk mendapatkan faedah maksimum daripada penggunaan bakteria.

Oleh itu, peringkat-peringkat perkembangan mikrobiologi walaupun sedikit bilangannya, tetapi sangat bermaklumat dan penuh dengan peristiwa.

Kaedah untuk mengkaji mikroorganisma

Kaedah moden mikrobiologi adalah berdasarkan pada bekerja dengan budaya tulen, serta menggunakan kemajuan teknologi terkini (optik, elektronik, laser, dan lain-lain). Di sini adalah yang utama.

1. Menggunakan teknologi mikroskopik. Biasanya, mikroskop hanya cahaya keputusan penuh tidak diberikan, demikian juga luminescence, laser dan elektronik.
2. Tanaman bakteria pada media nutrien khas untuk pengkulturan dan pembiakan budaya benar-benar tulen jajahan.
3. kaedah analisis fisiologi-biokimia budaya mikrob.
4. Molekul kaedah analisis biologi.
5. teknik analisis genetik. Setakat ini, ia menjadi mungkin untuk mengesan salasilah hampir setiap kumpulan terbuka mikroorganisma. Ini telah dibuat mungkin terima kasih kepada kerja-kerja Carl Woese, yang mampu untuk mentafsirkan tapak genom bakteria jajahan. Dengan penemuan ini dibuat mungkin pembinaan sistem prokariot filogenetik.

Diambil bersama-sama, kaedah ini menyediakan maklumat lengkap dan terperinci tentang sebarang mikroorganisma yang baru dibuka atau sudah dibuka dan mendapati permohonan yang betul.

peringkat mikrobiologi bahawa ia telah lulus dalam perkembangannya sebagai sains tidak sentiasa termasuk seperti set yang murah hati dan tepat kaedah. Walau bagaimanapun, adalah diperhatikan bahawa yang paling berkesan pada setiap masa adalah satu kaedah eksperimen, beliau berkhidmat sebagai asas untuk pengumpulan pengetahuan dan kemahiran dalam bekerja dengan kecilnya itu.

Mikrobiologi dalam bidang perubatan

Salah satu yang paling penting dan penting ia adalah untuk mikrobiologi kesihatan manusia mikrobiologi perubatan adalah partition. Subjek kajian ini ia menjadi virus patogen dan bakteria yang menyebabkan penyakit yang teruk. Oleh itu, cabaran kepada pakar perubatan, ahli mikrobiologi: untuk mengenalpasti patogen, untuk memupuk garis bersih, mengkaji ciri-ciri kehidupan dan sebab-sebab yang berbahaya kepada tubuh manusia, dan mencari jalan untuk menghapuskan aktiviti ini.

Sekali budaya murni patogen diperolehi, ia adalah perlu untuk menjalankan analisis biologi molekul yang menyeluruh. Berdasarkan keputusan untuk menguji ketahanan badan terhadap antibiotik, untuk mengenal pasti penyebaran penyakit dan untuk memilih rawatan yang paling berkesan terhadap mikroorganisma ini.

Yang mikrobiologi perubatan, termasuk veterinar, membantu untuk menyelesaikan beberapa masalah yang mendesak umat manusia: untuk mewujudkan vaksin terhadap antraks, penyakit anjing gila, muka kuda, cacar domba, jangkitan anaerobik, tularemia dan demam paratifoid, ia adalah mungkin untuk menghilangkan wabak dan parapnevmonii dan sebagainya.

mikrobiologi makanan

Asas-asas mikrobiologi, sanitasi dan kebersihan rapat saling berkaitan dan semua adalah satu. Kerana patogen boleh merebak lebih cepat dan untuk tahap yang lebih besar apabila sanitasi dan kebersihan miskin. Pertama sekali, ini dapat dilihat dalam industri makanan, dalam pengeluaran besar-besaran makanan.

data semasa ke atas morfologi dan fisiologi mikroorganisma, proses biokimia disebabkan oleh mereka, dan juga pengaruh faktor-faktor alam sekitar ke atas mikroflora membangun dalam makanan semasa pengangkutan, penyimpanan, penjualan dan pemprosesan bahan mentah, membantu untuk mengelakkan banyak masalah. Peranan mikroorganisma dalam proses pembentukan dan perubahan dalam kualiti makanan dan kemunculan beberapa penyakit yang disebabkan oleh spesies patogen dan oportunis, adalah sangat penting, dan oleh itu tugas mikrobiologi makanan, sanitasi dan kebersihan adalah peranan untuk mengenal pasti dan beralih kepada kebaikan manusia.

mikrobiologi makanan juga menanam bakteria mampu menukarkan daripada protein minyak, menggunakan mikroorganisma untuk menguraikan makanan, untuk rawatan banyak produk makanan. proses penapaian berdasarkan asid dan butyric laktik bakteria memberikan manusia banyak produk yang diperlukan.

virologi

Yang berasingan, dan kumpulan yang sangat besar mikroorganisma, yang adalah yang paling kurang difahami - ia adalah virus. Mikrobiologi dan virologi - dua kategori rapat saling berkaitan sains mikrobiologi yang mengkaji bakteria patogen dan virus yang boleh menyebabkan kemudaratan kepada kesihatan organisma hidup.

seksyen virologi adalah sangat luas dan kompleks, oleh itu, wajar mendapat kajian yang berasingan.