Qual è microbiologia. Quello che sta studiando microbiologia. Fondamenti di microbiologia

Scienza Biologia comprende un gran numero di divisioni e filiali di Scienze. Tuttavia, uno dei più giovani e più promettenti, utile per l'uomo e le sue attività è microbiologia. Relativamente recenti è emerso, ma rapidamente guadagnato slancio nello sviluppo di questa scienza fino ad oggi, è diventata il fondatore di tali sezioni come le biotecnologie e l'ingegneria genetica. Qual è la microbiologia e come sono state le tappe della sua formazione e lo sviluppo? Esaminiamo la questione in modo più approfondito.

Che cosa è microbiologia?

In primo luogo, microbiologia – è una scienza. Volume, interessante, giovane, ma in rapido sviluppo della scienza. L'etimologia della parola ha la sua origine nella lingua greca. Quindi, "Mikros" significa "piccolo", la seconda parte della parola deriva da "bios", che significa "vita", e la parte finale della greca. "Logos", che si traduce come insegnamento. Ora si può dare una risposta letterale al problema di cosa microbiologia. Questa dottrina della micro-vita.

In altre parole, è lo studio dei più piccoli esseri viventi che non sono visibili ad occhio nudo. Questi organismi unicellulari sono:

1. Procarioti (organismi anuclear o non aver emesso il nucleo):

• batteri;
• Archaea.

2. eucarioti (organismi con kernel decorato):

• alghe unicellulari;
• protozoi.

3. virus.

Tuttavia, viene data priorità allo studio della microbiologia dei batteri è un'ampia varietà di tipi, forme e metodi di produzione di energia. Ecco le basi della microbiologia.

L'oggetto della scienza

La domanda che studia la microbiologia, la risposta può essere: studia la diversità esterna dei batteri in forma e dimensioni, il loro impatto sull'ambiente e organismi viventi, metodi di alimentazione, sviluppo e crescita di microrganismi, nonché il loro impatto sulla pratica economico e umano.

I microrganismi – sono creature che possono risiedere in una varietà di condizioni. Per loro praticamente limiti sulla temperatura, acidità e alcalinità del mezzo, pressione e umidità. In qualsiasi condizione, c'è almeno una (e spesso molti) gruppo di batteri che possono sopravvivere. Oggi noto comunità microbiche che popolano condizioni anaerobiche completamente all'interno vulcani termoistochnikov fondo, indossando profondità degli oceani, e le dure condizioni di rocce calde e così via.

Scienza sono centinaia di specie di microrganismi, che alla fine aggiungere fino a migliaia di persone. Ma ha scoperto che è solo una piccola parte della diversità che esiste in natura. Pertanto, il lavoro in tanti microbiologi.

Uno dei più famosi centri, in cui v'è uno studio dettagliato di microrganismi e tutti i processi ad essi associati, è stato l'Istituto Pasteur in Francia. Prende il nome dal famoso fondatore della scienza della microbiologia Lui Pastera, l'Istituto di Microbiologia, liberato dalle sue mura un sacco di meravigliosi professionisti che hanno commesso scoperte non meno notevoli e significativi.

In Russia oggi è l'Istituto di Microbiologia. S. N. Vinogradskogo Accademia delle Scienze, che è il più grande centro di ricerca nel campo della microbiologia nel nostro paese.

Cenni storici in scienze microbiologiche

Storia di microbiologia come scienza si compone di tre fasi fondamentali condizionali:

• morfologiche o descrittivo;
• salina o stoccaggio;
• moderno.

In generale, la storia della microbiologia ha in fase di sviluppo per circa 400 anni. Questo è l'inizio di occorrenza è pari a circa il XVII secolo. Pertanto, si ritiene che si tratta di una scienza relativamente giovane rispetto ad altre branche della biologia.

fase morfologici o descrittivo

Il nome stesso dice che in questa fase ha approvato, a rigor di termini, solo l'accumulo di conoscenze sulla morfologia delle cellule batteriche. Tutto è iniziato con l'apertura di procarioti. Questo merito appartiene al fondatore della scienza microbiologica italiano Antonio Van Leeuwenhoek, che aveva una mente acuta, sguardo tenace e una buona capacità di pensare logicamente e generalizzare. Così come un buon tecnico, è riuscito a ritagliarsi una lente, con un aumento di 300 volte. E per ripetere il suo successo non poteva che a metà degli scienziati russi del XX secolo. E non è vytachivaniem e fusione lenti della fibra ottica.

Queste lenti servito come il materiale attraverso il quale Leeuwenhoek scoperto i microrganismi. E inizialmente si mise il compito piuttosto natura prosaica: lo scienziato voleva sapere perché l'inferno così amaro. parti della pianta strofinato, e li esaminato al microscopio produzione propria, ha visto l'intero mondo vivente delle creature minuscole. E 'stato nel 1695. Da allora, Antonio comincia ad esplorare attivamente e descrivere i diversi tipi di cellule batteriche. Egli li distingue solo in forma, però, e questo è già stato fatto.

Leeuwenhoek appartiene a circa 20 volumi di manoscritta, che descrivono in dettaglio sferica, asta, a spirale e altri tipi di batteri. Ha scritto la prima opera in microbiologia, che si chiama "I segreti della natura scoperto da Antoni van Leeuwenhoek." Il primo tentativo di organizzare e riassumere la conoscenza accumulata della morfologia dei batteri appartenenti allo scienziato O. Muller, che ha nel 1785. Da quel momento la storia della microbiologia inizia a guadagnare il suo slancio.

fase fisiologica o di stoccaggio

A questo stadio di sviluppo della scienza abbiamo studiato i meccanismi sottostanti attività batterica. I processi a cui partecipano, e in assenza della quale è impossibile in natura. Si è dimostrato l'impossibilità della generazione spontanea della vita senza la partecipazione degli organismi viventi. Tutte queste scoperte sono state fatte a seguito di esperimenti, il grande scienziato-chimico, ma dopo queste scoperte anche microbiologo Lui Pastera. E 'difficile sopravvalutare la sua importanza nello sviluppo di questa scienza. Storia di microbiologia difficilmente potuto sviluppare in modo rapido e completo, se non questo uomo di genio.

Scoperte di Pasteur in grado di visualizzare diversi punti chiave:

• Egli ha dimostrato che delle persone anziane zuccheri familiari processo di fermentazione è dovuta alla presenza di alcune specie microbiche. Inoltre, per ogni tipo di fermentazione (lattica acida, alcol, olio, e così via) sono caratterizzati da un gruppo specifico di batteri, e che essa viene effettuata;
• introdotto nel processo di pastorizzazione nell'industria alimentare per la vendita dei prodotti di microflora, facendoli marcire e deterioramento;
• è accreditato migliorando immunità alle malattie mediante somministrazione del vaccino al corpo. Cioè Pasteur – l'antenato di vaccinazioni, fu lui dimostrato che le malattie sono causate dalla presenza di batteri patogeni;
• distrutto l'idea di aerobica tutta la vita e hanno dimostrato che la vita di molti batteri (acido butirrico, per esempio) non hanno bisogno di ossigeno, e addirittura dannoso.

Il principale merito innegabile Lui Pastera è stato il fatto che tutte le sue scoperte, ha dimostrato sperimentalmente. In modo che nessuno non poteva restare dubbi sulla validità dei risultati. Ma la storia di Microbiologia, ovviamente, non finisce qui.

Un altro scienziato che ha lavorato nel XIX secolo e che hanno dato un contributo prezioso allo studio dei microrganismi, è stato Robert Koch – scienziato tedesco che è accreditato con la rimozione delle linee pulite delle cellule batteriche. Questo è nella natura di tutti gli organismi sono strettamente interrelati. Un gruppo nel processo vitale di creare un terreno fertile per l'altro, l'altro fa lo stesso per la terza e così via. Cioè, è lo stesso lato alimentazione, in organismi superiori, solo all'interno delle comunità batteriche. Di conseguenza, è molto difficile studiare alcune comunità distinta, un gruppo di microrganismi, a causa delle loro dimensioni estremamente ridotte (1 ^-6 mo 1 m), ed essendo in costante stretta cooperazione con l'altro, essi non possono essere singolarmente controllo. Sembrava l'occasione perfetta per far crescere una pluralità di cellule identiche di batteri di una comunità in condizioni artificiali. Cioè, ottenere un sacco di cellule identiche, che sarà visibile ad occhio nudo ed esaminare i processi in cui sarà molto più facile.

Ecco ciò che l'apertura e ha fatto Koch. Ha coniato la rimozione di colture pure di batteri su un terreno nutritivo, che è diversa per ogni comunità. Inoltre possiede successi nella pittura colonie di microrganismi e dei suoi singoli membri. Robert Koch scoperto tubercle bacchetta (bacillo di Koch), parassita negli animali e nell'uomo. Questo scienziato applicato il metodo di animali da esperimento infettati con patogeni batteri patogeni () al fine di dedurre colture pure di tali microrganismi, e sviluppato metodi per la disinfezione e controllo.

Così è stato accumulato un sacco di informazioni preziose dai batteri, i loro benefici e pericoli per l'uomo. Lo sviluppo della microbiologia è andato ancora modo più intenso.

Lo stadio moderno

Moderna microbiologia – è un insieme di sottosezioni, e un mini-scienza che si occupa dello studio non solo i batteri, ma anche virus, funghi: Archea, e tutti i microrganismi noti e di recente scoperta. Sulla questione di che cosa microbiologia, oggi siamo in grado di dare una risposta molto completa e dettagliata. Si tratta di una scienza complessa che fare con lo studio dei microrganismi, e la loro applicazione nella vita pratica in diversi campi e settori, così come l'impatto di microrganismi su ogni altro, per l'ambiente e gli organismi viventi.

In connessione con una vasta concetto di microbiologia come dovrebbe portare la scienza moderna alla gradazione delle sezioni.

1. Generale.
2. Suolo.
3. Acqua.
4. Agricoltura.
5. Medical.
6. Veterinaria.
7. Spazio.
8. Geological Survey.
9. Virologia.
10. Il cibo.
11. INDUSTRIALE (tecnica).

Ognuna di queste sezioni è impegnato in uno studio dettagliato di microrganismi, il loro impatto sulla vita e la salute delle persone e degli animali, così come la possibilità di utilizzare i batteri per scopi pratici, per migliorare la qualità della vita del genere umano. Tutto questo insieme è ciò che sta studiando microbiologia.

Il maggior contributo allo sviluppo dei moderni metodi di microbiologia, metodi di allevamento e la coltivazione dei microrganismi fatte da studiosi come Wolfram Tsillig e Karl Stetter, Karl Veze, Norman Peys, Watson, Crick, Pauling, Zuckerkandl. Di scienziati domestici sono nomi come I. I. Mechnikov, LS Tsenkovsky, DI Ivanovsky S. N. Vinogradsky VL Omelyanskii, SP Kostychev, Ya Ya e Nikitinsky F. M. Chistyakov, A. I. Lebedev, VN Shaposhnikov. Attraverso il lavoro di questi scienziati sono stati stabiliti modi per affrontare gravi malattie degli animali e degli esseri umani (l'antrace, il diabete tick, afta epizootica, vaiolo, e così via). Sono stati istituiti modi per migliorare l'immunità alle malattie batteriche e virali, ceppi di microrganismi ottenuti in grado di elaborare olio, per creare una massa durante la vita di varie sostanze organiche, purificare e migliorare l'ambiente, non disintegrazione decomposizione composti chimici, e altro ancora.

Il contributo di queste persone è veramente prezioso, così alcuni di loro (Mechnikov I. I.) ha ricevuto il premio Nobel per il suo lavoro. Oggi, ci sono filiali della scienza, formate sulla base di microbiologia, che sono i più avanzati in biologia – è la biotecnologia, bioingegneria e ingegneria genetica. Il lavoro di ciascuno di essi si propone di fornire gli organismi o gruppi di organismi con proprietà predeterminate, uomo pratico. Sullo sviluppo di nuovi metodi di lavoro con microrganismi, per ottenere il massimo beneficio dall'uso di batteri.

Così, le fasi di sviluppo della microbiologia, anche se pochi di numero, ma molto istruttiva e ricca di eventi.

I metodi per studiare i microrganismi

moderni metodi di microbiologia sono basate sul lavoro con colture pure, così come con i più recenti progressi tecnologici (ottico, elettronico, laser, ecc). Ecco i principali.

1. Utilizzando la tecnologia microscopica. Tipicamente, microscopi solo luce conseguenza non viene indicato, così sarà luminescenza, laser ed elettronici.
2. Coltivazioni di batteri su supporti speciali nutrienti per la coltura e l'allevamento culture assolutamente pura delle colonie.
3. metodi di analisi fisiologico-biochimici coltura microbica.
4. Molecolari metodi di analisi biologiche.
5. tecniche di analisi genetiche. Fino ad oggi, è stato possibile tracciare l'albero genealogico di quasi ogni gruppo aperto di microrganismi. Ciò è stato reso possibile grazie al lavoro di Carl Woese, che era in grado di decifrare il sito del genoma di colonie di batteri. Con questa scoperta ha reso possibile la costruzione di un sistema procariotico filogenetico.

Presi insieme, questi metodi forniscono informazioni complete e dettagliate su qualsiasi dei microrganismi di nuova apertura o già aperto e trovano la loro corretta applicazione.

fasi di microbiologia che ha superato nel suo sviluppo come scienza non include sempre un insieme così generoso e preciso di metodi. Tuttavia, è da notare che il più efficace in ogni momento è un metodo sperimentale, ha servito come base per l'accumulo di conoscenze e competenze nel lavoro con il microcosmo.

Microbiologia in medicina

Uno dei più importante e significativo è quello di microbiologia medica la salute microbiologia umana è una partizione. L'oggetto dello studio è diventato virus e batteri che causano gravi malattie patogene. Pertanto, la sfida per i medici, microbiologi: per identificare l'agente patogeno, a coltivare la sua linea pulita, studiare le caratteristiche della vita e le ragioni per che sono dannosi per il corpo umano, e di trovare un modo per eliminare questa attività.

Dopo coltura pura del patogeno è ottenuta, è necessario condurre una approfondita analisi biologiche molecolari. Sulla base dei risultati per testare la resistenza del corpo agli antibiotici, per identificare la diffusione della malattia e di scegliere il trattamento più efficace contro questo microrganismo.

Che microbiologia medica, tra cui veterinari, ha contribuito a risolvere una serie di problemi urgenti dell'umanità: per creare un vaccino contro l'antrace, la rabbia, volti equini, vaiolo degli ovini, infezioni anaerobiche, tularemia e la febbre paratifo, è stato possibile per liberarsi della peste e parapnevmonii e così via.

microbiologia degli alimenti

Fondamenti di microbiologia e servizi igienici sono strettamente correlati e tutti sono uno. Poiché gli agenti patogeni possono diffondersi molto più velocemente e in misura maggiore quando le condizioni igienico-sanitarie e di igiene sono poveri. In primo luogo, questo si riflette nel settore alimentare, per la produzione di massa di cibo.

dati correnti sulla morfologia e fisiologia dei microrganismi, processi biochimici causati da essi, nonché l'influenza dei fattori ambientali sulla microflora sviluppo negli alimenti durante il trasporto, lo stoccaggio, la vendita e la lavorazione di materie prime, contribuiscono ad evitare molti problemi. Il ruolo dei microrganismi nel processo di formazione e cambiamento della qualità del cibo e l'emergere di un certo numero di malattie causate da specie patogene e opportunistiche, è molto significativo, e quindi il compito di alimentare microbiologia e servizi igienici è il ruolo di identificare e girare a beneficio dell'uomo.

microbiologia alimentare coltiva batteri capaci di conversione da proteine ad olio, utilizza microrganismi per decomporre il cibo, per il trattamento di molti prodotti alimentari. processi di fermentazione a base di batteri dell'acido lattico e butirrico danno umanità molti prodotti necessari.

virologia

Completamente separata, e un grande gruppo di microrganismi, che è di gran lunga il più poco compreso – è virus. Microbiologia e virologia – due categorie strettamente interconnessi, della scienze microbiologiche, che studiano i batteri patogeni e virus che possono causare gravi danni alla salute degli organismi viventi.

sezione Virology è molto esteso e complesso, quindi, merita uno studio separato.