Science Biology innehåller ett stort antal divisioner och dotterbolag Sciences.Men för att en av de yngsta och mest lovande, användbar människan och dess verksamhet är mikrobiologi.På senare tid har uppstått, men snabbt tog fart i utvecklingen av denna vetenskap idag 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 mer i detalj.
Vad är mikrobiologi?
Först 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", vilket 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-livet.
andra ord är studiet av de minsta levande varelser som inte är synliga för blotta ögat.Dessa encelliga organismer är:
- prokaryoter (organismer utan kärnor, eller inte har utfärdat kärnan):
- bakterier;
- arkéer.
2. eukaryoter (organismer som har inredda kärnan):
- encelliga alger;
- enkel.
3. Virus.
dock prioriteras för att studera mikrobiologi finns ett brett utbud av bakteriella typer, former och metoder för att få energi.Det är grunden för mikrobiologi.
studieobjekt vetenskaps
frågan att studera mikrobiologi, kan du svara på detta sätt: det studerar yttre mångfald av bakterier i form och storlek, deras påverkan på miljön och levande organismer, metoder för utfodring, utveckling och reproduktion av mikroorganismer, samtderas inverkan på den ekonomiska och praktiska mänsklig aktivitet.
mikroorganismer - är att kunna bo i en mängd olika förhållanden.För dem praktiskt taget inga gränser för temperatur, surhet och alkalinitet, tryck och fuktighet.Under alla omständigheter finns det åtminstone en (och ofta en hel del), en grupp av bakterier som kan överleva.Idag kända mikrobiella samhällen som lever ett helt anaeroba förhållanden inne i vulkanen längst ner termoistochnikov, i de mörka djupen av haven, de svåra förhållandena i bergen och klipporna, och så vidare.
Science Hundratals arter av mikroorganismer, som så småningom kommer att lägga upp till tusen.Men, konstaterade kommissionen att det endast är en liten del av den mångfald som finns i naturen.Därför arbete mikrobiologer har väldigt mycket.
En av de mest kända centra, där detaljerad studie av mikroorganismer och alla processer i samband med dem, var Pasteurinstitutet i Frankrike.Uppkallad efter den berömda grundaren av vetenskapen om mikrobiologi Louis Pasteur, Institutet för mikrobiologi befrias från sina väggar en hel del underbara personal som har begått något mindre märkliga och viktiga upptäckter.
i Ryssland idag är Institutet för mikrobiologi.Winogradsky Russian Academy of Sciences, som är den största forskningscentret inom mikrobiologi i vårt land.
Historisk bakgrund i mikrobiologi vetenskap
historia mikrobiologi som en vetenskap består av tre huvudsteg villkorad:
- morfologiska eller beskrivande;
- fysiologiska eller ackumulator;
- modern.
Generellt har historia mikrobiologi i utvecklingen av omkring 400 år.Det är början av förekomsten av fall med ca XVII-talet.Därför antas det att det är en relativt ung vetenskap i jämförelse med andra grenar av biologin.
morfologiska eller beskrivande skede
själva namnet antyder att i detta skede gått, strängt taget, bara ansamling av kunskap om morfologi bakteriecellerna.Det hela började med öppningen av prokaryoter.Denna kredit tillhör den italienska grundaren av mikrobiologiska vetenskaper Antonio van Leeuwenhoek, som hade en skarp hjärna och en ordentlig titt seg förmåga att tänka logiskt, och generalisera.Samt en bra tekniker, har han lyckats skapa 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 inte vytachivaniem och smältning av optiska glaslinser.
Dessa linser tjänade som material genom vilket Leeuwenhoek upptäckte mikroorganismer.Och inledningsvis satte han sig uppgiften ganska prosaisk natur: forskaren ville veta varför i helvete så bitter.Gnuggade delar av anläggningen och undersökt dem under ett mikroskop egen produktion, såg han en levande värld av små varelser.Detta var år 1695.Sedan dess börjar Antonio att aktivt undersöka och beskriva olika typer av bakterieceller.Han skiljer dem bara i formen, dock, och det är redan gjort.
Leeuwenhoek äger ca 20 handskrivna volymer, som utförligt beskriver sfäriska, stavformade, spiral och andra typer av bakterier.Han skrev den första arbete inom mikrobiologi, som kallas "Secrets of Nature, öppen av Antoni van Leeuwenhoek."Det första försöket att organisera och sammanfatta den samlade kunskapen av morfologin av bakterierna tillhör vetenskapsmannen O. Muller, som gjorde det 1785.Sedan börjar historien om mikrobiologi för att få sin fart.
fysiologiska eller ackumulering fas
I detta skede av utvecklingen av vetenskap har studerat mekanismerna bakom livet av bakterier.De processer där de deltar och som inte är möjlig utan dem i naturen.Det har visat sig att det är omöjligt för spontan generation av livet utan deltagande av levande organismer.Alla dessa upptäckter har gjorts som en följd av experiment, den stora kemist, men efter dessa upptäckter också mikrobiolog Louis Pasteur.Det är svårt att överskatta dess betydelse i utvecklingen av denna vetenskap.Historien om mikrobiologi knappast kunnat utvecklas så snabbt och fullständigt, om inte den här mannen geni.
upptäckter av Pasteur, kan du visa några grundläggande punkter:
- visat att bekanta för människor sedan urminnes tider, är den jäsningsprocess som orsakas av närvaron av socker en viss typ av mikroorganismer.Dessutom för varje typ av fermentation (mjölksyra, alkohol, olja etc.) kännetecknas av en specifik grupp av bakterier som den och bär;
- införs i livsmedelsindustrin pastöriseringsprocessen för att få produkter från mikrofloran, vilket får dem att ruttna och förstöring;
- han krediteras med att öka immunitet mot sjukdomar genom att administrera ett vaccin i kroppen.Det är, Pasteur - förfader av vaccination, det var han som visade att sjukdomar orsakas av patogena bakterier;
- förstörde idén om aerob allt levande och visade att livet för många bakterier (smörsyra, till exempel) behöver inte syre, och med skadlig.
huvud obestridliga förtjänst Louis Pasteur var det faktum att alla hans upptäckter, visade han experimentellt.Så att ingen kunde förbli tvivel om giltigheten av resultaten.Men historien om mikrobiologi, naturligtvis, slutar inte där.
annan forskare som arbetade i XIX-talet och gjorde ett ovärderligt bidrag till studiet av mikroorganismer, var Robert Koch - en tysk forskare som krediteras med att ta bort de rena linjerna i bakteriecellerna.Det ligger i sakens natur av alla mikroorganismer är nära sammankopplade.En grupp i processen för livet skapar en grogrund för den andra, den andra gör samma sak för det tredje och så vidare.Det är samma livsmedelskedjan som i högre organismer, bara inom bakteriesamhällen.På grund av detta, är det mycket svårt att studera för en separat gemenskap, en grupp av mikroorganismer, eftersom deras storlek är mycket liten (1-6 m eller en m) och är i ständig nära samarbete med varandra, att de inte lämpar sig för granskning ensam.Perfekt presenterar en möjlighet att växa ett flertal identiska bakterieceller en gemenskap i konstgjorda förhållanden.Det vill säga, få en hel del identiska celler som är synliga för blotta ögat och undersöka de processer som kommer att vara mycket lättare.
Det är vad som gjorde öppningen och Koch.Han myntade avlägsnande av rena kulturer av bakterier på ett näringsmedium, som varje samhälle har sin egen.Också det äger landvinningar i målning kolonier av mikroorganismer och dess enskilda medlemmar.Robert Koch upptäckte först tuberkelbacillerna (bacill), parasit hos djur och människor.Detta forskare tillämpat metoden för försöksdjur infekterade med patogena (sjukdomsalstrande) bakterier i syfte att avlägsna rena kulturer av mikroorganismer och utvecklade metoder för desinfektion och kontroll.
sålunda hade samlat en hel del värdefull information om livet av bakterier, deras fördelar och risker för människor.Utvecklingen för mikrobiologi har gått igenom ännu mer intensiv.
Samtida Stage
modern mikrobiologi - är en uppsättning avsnitt, och en mini-vetenskap som handlar om studiet av inte bara bakterier utan även virus, svampar, arkéer och alla kända och nyupptäckta mikroorganismer.Frågade vad mikrobiologi, idag är det möjligt att ge en mycket fullständiga och detaljerat svar.Det är en komplicerad vetenskap ägnas åt studier av mikroorganismer och deras tillämpning i det praktiska livet i olika områden och områden, samt effekterna av mikroorganismer på varandra, på miljön och levande organismer.
I samband med en så stor koncept bör resultera i en modern mikrobiologi gradering av de vetenskapliga sektioner.
- totalt.
- Jord.
- Vatten.
- jordbruk.
- Medical.
- veterinär.
- utrymme.
- Geological Survey.
- Virology.
- Mat.
- industriell (teknisk).
Varje kapitel behandlar en detaljerad studie av mikroorganismer och deras effekter på liv och människors hälsa och djur, samt möjligheten att använda bakterier för praktiska ändamål för att förbättra människors livskvalitet.Allt detta i kombination är vad studerar mikrobiologi.
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, Carl Woese, Norman Pace, Watson, Crick, Pauling, Zuckerkandl.Från inhemska forskare är sådana namn som Mechnikov, LS Tsenkovsky, DI Ivanovsky Vinogradskii VL Omelyanskii, SP Kostychev, Ya Ya och NikitinskyFjodor Chistyakov, Alexander Lebedev, VN Shaposhnikov.Genom arbetet i dessa forskare har skapat lösningar för att bekämpa allvarliga sjukdomar hos djur och människor (mjältbrand, diabetes fästing, mul- och klövsjuka, smittkoppor, och så vidare).Skapades sätt att förbättra immunitet mot bakterie- och virussjukdomar, stammen av mikroorganismer som kan processolja, för att skapa under livet av en massa olika organiska ämnen, rena och förbättra miljön, icke sönderfallande ruttnande kemikalier och mer.
bidrag av dessa människor är verkligen ovärderlig, så vissa av dem (Mechnikov II) fick Nobelpriset för sitt arbete.Hittills finns det barn inom vetenskap, som bildas på basis av mikrobiologi, som är mest avancerade i biologi - det är bioteknik, bioteknik och genteknik.Jobbet varje riktad mot 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 för mikrobiologi, men inte många, men mycket informativ och full av händelser.
metoder för att studera mikroorganismer
Moderna metoder för mikrobiologi baserat på arbetet med rena kulturer samt användningen av de senaste framstegen inom teknik (optisk, elektronisk, laser, etc.).Här är de viktigaste.
- Använda mikroskopteknik.Som regel, endast ljusmikroskop inte ger det fullständiga resultatet, så skall också gälla fluorescerande, laser och elektroniska.
- Grödor bakterier på särskilda näringsmedium för odling och avel kolonier av absolut rena kulturer.
- fysiologiska och biokemiska analysmetoder kultur av mikroorganismer.
- Molekylär biologiska analysmetoder.
- genetiska analysmetoder.Idag blev det möjligt att spåra släktträd nästan varje öppen grupp av mikroorganismer.Detta blev möjligt tack vare det arbete som Carl Woese, som lyckades dechiffrera platsen för genomet hos bakteriekolonier.Med denna upptäckt möjliggjorde konstruktionen av ett fylogenetiskt system av prokaryoter.
samtliga dessa metoder gör det möjligt att få fullständig och detaljerad information om någon av de nyöppnade eller redan öppnat mikroorganismer och hitta sin korrekt tillämpning.
Stadier av mikrobiologi, som hon höll i hennes utveckling som en vetenskap inte alltid innehålla en så generös och exakt 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.
medicinsk mikrobiologi
En av de viktigaste och mest betydelsefulla är det för hälso delar av mikrobiologi mänskliga är den medicinsk mikrobiologi.Föremålet för undersökningen blev det patogena virus och bakterier som orsakar allvarliga sjukdomar.Därför, innan den medicinska mikrobiologen uppgift är att: identifiera patogenen, odlade sin rena linje, studera egenskaperna i livet och skälen för som är skadliga för den mänskliga kroppen, och att hitta sätt att lösa denna åtgärd.
Efter renkultur av patogenen erhålls, är det nödvändigt att genomföra en grundlig analys av molekylärbiologi.Baserat på resultaten för att testa kroppens motståndskraft mot antibiotika, till utbredningen av sjukdomen identifiera och välja den mest effektiva behandlingen mot denna mikroorganism.
Att medicinsk mikrobiologi, inklusive veterinär, hjälpte lösa ett antal akuta problem mänsklighetens: att skapa ett vaccin mot mjältbrand, rabies, ansikten hästdjur, fårkoppor, anaeroba infektioner, tularemi och paratyfoid, det var möjligt att bli av pesten och parapnevmonii och så vidare.
Food Microbiology
Fundamentals of mikrobiologi, sanitet och hygien är nära sammankopplade, och alla är en.Eftersom patogener kan spridas mycket snabbare och i större utsträckning när villkoren för sanitet och hygien är dålig.Först och främst är detta återspeglas i livsmedelsindustrin, massproduktion av livsmedel.
Aktuella uppgifter om morfologi och fysiologi av mikroorganismer, biokemiska processer orsakade av dem, liksom inverkan av miljöfaktorer på mikroflora utvecklas i livsmedel under transport, lagring, försäljning och förädling av råvaror, bidra till att undvika många problem.Mikroorganismernas roll i processen för bildandet och förändringar i kvaliteten på livsmedel och framväxten av ett antal sjukdomar orsakade av patogena och opportunistiska arter, mycket stora, och därför uppgiften att livsmedelsmikrobiologi, sanitet och hygien är den roll för att identifiera och vända sig till nytta för människan.
mat mikrobiologi odlar också bakterier som kan konvertera från olje proteiner, använder mikroorganismer för att sönderdela maten, för behandling av många livsmedelsprodukter.Jäsningsprocess baserad på mjölksyra och smörbakterier ger mänskligheten en hel del nödvändiga produkter.
Virology
helt separat och mycket stor grupp av mikroorganismer, som är den i särklass mest dåligt förstått - är virus.Mikrobiologi och virologi - två nära besläktade kategorier av mikrobiologisk vetenskap som studerar de patogena bakterier och virus som kan orsaka allvarlig skada för hälsan hos levande organismer.
Virology avsnitt är mycket omfattande och komplexa, så förtjänar en separat studie.