Микробиологията изучава идентифицирането, начина на живот, физиологията и метаболизма на микроорганизмите
Изображение: CDC на Unsplash
Микробиологията е клонът на биологията, който изучава микроорганизмите. Думата идва от гръцкото mikros , което означава малък, и bios и logos , наука за живота. По този начин изследването му обхваща идентификацията, начина на живот, физиологията и метаболизма на микроорганизмите, в допълнение към връзката им с околната среда и други видове.
Поява на микробиологията
Микробиологията възниква в резултат на създаването на микроскопа, изобретен от холандеца Антони Ван Левенхук през 1674 г. Той използва оборудването, за да наблюдава микроскопични същества в проби от пръст, слюнка и изпражнения, наричайки ги „animálculos“. Откритието на Leeuwenhoek поражда важен дебат за произхода на живота на Земята.
Теорията за абиогенезата или теорията за спонтанното поколение имаше Аристотел за най-известния защитник и се смяташе за валидна до 19-ти век. Според тази теория „animálculos“ би бил резултат от разлагането на растенията и животинските тъкани. Защитниците на това училище вярваха, че животът възниква от неживи предмети.
Откриването на микроскопа и други изследвания на микробиологията позволиха появата на теорията за биогенезата, която се противопостави на идеята, че суровата материя може да породи ново същество. Според тази теория всички живи същества възникват от други съществуващи живи същества, тоест съществуващите „анимации“ биха породили нови „анимации“. Най-поразителните проучвания, проведени за обяснение на тази теория, са направени от Франческо Реди през 1668 г. и от Луи Пастьор през 1862 г., отхвърляйки окончателно теорията за абиогенезата.
- Какво е биоразграждане
Какво представляват микроорганизмите
Микроорганизмите, наричани общо „микроби“ и „микроби“, са микроскопични същества, много от които са невидими с просто око и които имат изненадващо разнообразие от структура и начин на живот. Бактериите, гъбите, протозоите, вирусите и водораслите са част от набора от микроорганизми.
- Повече от половината от тялото ни не е човек
С това разнообразие от видове, микроорганизмите бяха единствените същества, които се приспособиха към всички места на планетата: те са във въздуха, на морското дъно, под земята и дори вътре в нас. „В нашето тяло има повече бактериални клетки, отколкото човешки“, казва микробиологът Ясир Пастернак от болница „Алберт Айнщайн“ в Сао Пауло.
Значение на микроорганизмите
Въпреки че са най-малките форми на живот, микроорганизмите съставляват по-голямата част от биомасата на Земята и извършват много важни химични реакции за други организми. Освен това хората, растенията и животните са тясно зависими от микробната активност за рециклиране на хранителни вещества и за разграждане на органичните вещества. Следователно микроорганизмите са изключително важни за поддържането и поддържането на живота.
- Хумус: какво представлява и какви са неговите функции за почвата
Микробиологични области
Микробиологията е широка област на изследване, която позволява провеждането на няколко изследвания. Сферите на дейност на микробиологията са: медицинска микробиология, фармацевтична микробиология, микробиология на околната среда, микробиология на храните и микробна микробиология.
Медицинска микробиология
Медицинската микробиология се фокусира върху патогенните микроорганизми. Изпълнението му е свързано с контрола и профилактиката на инфекциозните заболявания.
- Какво представляват зоонозите?
Фармацевтична микробиология
Фармацевтичната микробиология е фокусирана върху изучаването на микроорганизми, които участват в производството на лекарства, особено антибиотици.
- Антибиотикът, изхвърлен в природата, генерира супербуг, предупреждава ООН
Микробиология на околната среда
Микробиологията на околната среда, свързана с биогеохимичните цикли, се фокусира върху бактериите и гъбите, които действат върху разлагането на органични вещества и химични вещества, открити в природата.
Хранителна микробиология
Обект на изследване на хранителната микробиология са микроорганизмите, използвани в хранителната промишленост, с фокус върху безопасността на храните и срока на годност, преработката на традиционни продукти и разработването на нови хранителни продукти, със сензорни атрибути, подходящи за различна потребителска аудитория.
Микробна микробиология
Микробната микробиология фокусира своите изследвания върху генетичната и молекулярната манипулация на микроорганизмите.
Класификация на микроорганизмите
Според техните характеристики микроорганизмите могат да бъдат класифицирани в: прокариоти или еукариоти, автотрофи или хетеротрофи и едноклетъчни или многоклетъчни.
Прокариоти или еукариоти
Еукариотните същества имат сложни структури, образувани от вътрешни мембрани, цитоскелет и ядро. Прокариотите, от друга страна, не съдържат ядра и други органели, свързани с мембраната.
Автотрофи или хетеротрофи
Докато автотрофните организми произвеждат собствена храна, използвайки леки или неорганични химични реакции, хетеротрофите разчитат на органични молекули, произведени от автотрофи, за да получат енергия и да завършат дишащия си стол.
Едноклетъчни или многоклетъчни
Едноклетъчните организми се образуват само от една клетка, а многоклетъчните организми от разнообразие от клетки.
Примери
- Бактериите са еукариотни и едноклетъчни микроорганизми. Въпреки че съществуват автотрофни бактерии, по-голямата част са хетеротрофни и се хранят с вещества, произведени от други живи същества.
- Гъбите са еукариотни, хетеротрофни микроорганизми и могат да бъдат едноклетъчни като дрожди или многоклетъчни като гъби.
- Водораслите са еукариотни микроорганизми, фотосинтетични автотрофи и могат да бъдат едноклетъчни или многоклетъчни.
- Протозоите са еукариотни, хетеротрофни и едноклетъчни микроорганизми.
- Вирусите са безклетъчни микроорганизми, които нямат собствен метаболизъм. Следователно всички негови дейности се извършват в рамките на друг организъм.
начин на живот
Микроорганизмите се разделят на различни групи според начина им на живот и могат да бъдат сапроби, паразити или симбионти.
Сапроби
Известни като рециклиращи микроорганизми, сапробите са разградители на мъртви органични вещества и коменсали, т.е. поддържат асоциации без откриваеми ползи или вреди.
- Гъбите и бактериите са основните микроорганизми, които разлагат органичните вещества.
- Пример за коменсализъм може да се наблюдава в почвата между гъбички и бактерии. Глюкозата, произведена от разграждането на целулозата от гъбички, се използва от някои бактерии.
Паразити
Паразитите са микроорганизми, които причиняват увреждане на живите клетки на други организми и могат да се проявят в различна степен. Те:
- Задължително паразитиране: съществува пълна зависимост от гостоприемника за неговото оцеляване;
- Множествен паразитизъм: микроорганизмът има множество гостоприемници;
- Незадължителен паразитизъм: те могат да представят два жизнени навика, оцелявайки както вътре в гостоприемника (паразитен житейски навик), така и извън него (навик на свободен живот);
- Хиперпаразитизъм: състояние, при което втори паразит се развива в първи паразит;
Симбионти
Микроорганизми, които са свързани в дългосрочен план, което може да бъде от полза за двете индивиди или не. Тези асоциации могат да бъдат взаимни или антагонистични.
Мутуалистична симбиоза
Мутуалистичната симбиоза е благоприятна връзка, когато има морфологично и физическо взаимодействие между микроорганизмите. Лишайниците са пример за тази асоциация, която се среща между гъбички и водорасли или цианобактерии и гъби. Докато водораслите и цианобактериите осигуряват гъбички с органични съединения, те осигуряват среда, по-благоприятна за оцеляване, тъй като осигуряват защита.
Антагонистична симбиоза
Антагонистичната симбиоза е връзка, при която единият от микроорганизмите е ощетен в ущърб на другия. Гъби, които произвеждат антибиотични вещества, които инхибират растежа на бактериите, са пример за тази асоциация.
Патогенни микроорганизми
Те са микроорганизми, способни да причинят инфекциозни заболявания в техните гостоприемници при условия, благоприятни за тяхното оцеляване и развитие. В този клас попадат бактерии, гъби, вируси, протозои и водорасли.
- Какво е плесен и защо е опасно?
Непатогенни микроорганизми
Те са онези микроорганизми, които около нас участват в различни природни процеси и които не причиняват здравословни проблеми. В някои случаи те дори са от полза. Пробиотици като Lactobacillus са пример за този клас, тъй като консумацията на тези живи микроорганизми подобрява микробния баланс в стомашно-чревния тракт.
- Какво представляват пробиотичните храни?
Заключение
Микробиологията е от голямо значение като основна и приложна наука. Основната наука подчертава физиологичните, биохимичните и молекулярните изследвания на микроорганизмите. Приложната наука, от друга страна, фокусира своите изследвания върху индустриални процеси, процеси на борба с болести или вредители.
Въпреки напредъка в микробиологията през последните години, се изчислява, че само един процент от всички видове микроорганизми на планетата са каталогизирани. Въпреки че са обект на изследване повече от три века, все още има много място за развитието на тази много важна област.
