A mikrobiológia a mikroorganizmusok azonosítását, életmódját, fiziológiáját és anyagcseréjét vizsgálja
Kép: CDC az Unsplash-on
A mikrobiológia a biológia azon ága, amely a mikroorganizmusokat kutatja. A szó a görög mikrosból származik , ami kicsi, és bios és logók , az élet tudománya. Így vizsgálata kiterjed a mikroorganizmusok azonosítására, életmódjára, fiziológiájára és anyagcseréjére, a környezettel és más fajokkal való kapcsolatuk mellett.
A mikrobiológia megjelenése
A mikrobiológia a holland Antony Van Leeuwenhoek által 1674-ben kitalált mikroszkóp létrehozásával jött létre. A berendezést a talaj, a nyál és a széklet mintáiban lévő mikroszkopikus lények megfigyelésére használta, "animálculos" -nak nevezve. Leeuwenhoek felfedezése fontos vitát váltott ki a Föld életének eredetéről.
Az abiogenesis elméletének vagy a spontán generációs elméletnek Arisztotelész volt a leghíresebb védője, és a 19. századig érvényesnek tekintették. Ezen elmélet szerint az "animálculos" a növények és az állati szövetek bomlásának eredménye lenne. Ennek az iskolának a védői azt hitték, hogy az élet élettelen tárgyakból fakad.
A mikroszkóp felfedezése és a mikrobiológia egyéb vizsgálata lehetővé tette a biogenezis elméletének megjelenését, amely szembeszállt azzal az elképzeléssel, hogy a nyersanyag új lényt eredeztethet. Ezen elmélet szerint minden élőlény más, már létező élőlényből származik, vagyis a létező "animációk" új "animációkat" eredményeznének. Az elmélet magyarázatára a legszembetűnőbb tanulmányokat Francesco Redi (1668) és Louis Pasteur (1862) végezte el, végleg elvetve az abiogenesis elméletét.
- Mi a biodegradáció
Mik azok a mikroorganizmusok
A mikroorganizmusok, amelyeket általában „csíráknak” és „mikrobáknak” neveznek, mikroszkopikus lények, amelyek közül sok szabad szemmel nem látható, és amelyek szerkezetük és életmódjuk meglepően sokfélék. A baktériumok, gombák, protozoonok, vírusok és algák a mikroorganizmusok halmazának részei.
- Testünk több mint fele nem ember
A fajok ezen sokféleségével egyedül a mikroorganizmusok alkalmazkodtak a bolygó minden helyéhez: a levegőben, a tengerfenéken, a föld alatt, sőt bennünk is vannak. "A testünkben több baktériumsejt van, mint az emberi sejtben" - mondja Jacyr Pasternak mikrobiológus, a São Paulo-i Albert Einstein Kórházból.
A mikroorganizmusok jelentősége
Bár ezek a legkisebb életformák, a mikroorganizmusok alkotják a Föld biomasszájának nagy részét, és számos lényeges kémiai reakciót hajtanak végre más szervezetek számára. Ezenkívül az emberek, a növények és az állatok szorosan függnek a mikrobiális aktivitástól a tápanyagok újrafeldolgozásánál és a szerves anyagok lebomlásánál. Ezért a mikroorganizmusok rendkívül fontosak az élet támogatásában és fenntartásában.
- Humusz: mi ez és milyen funkciói vannak a talaj szempontjából
Mikrobiológiai területek
A mikrobiológia egy széles körű kutatási terület, amely számos kutatás elvégzését teszi lehetővé. A mikrobiológia tevékenységi területei a következők: orvosi mikrobiológia, gyógyszerészeti mikrobiológia, környezeti mikrobiológia, élelmiszer-mikrobiológia és mikrobiális mikrobiológia.
Orvosi mikrobiológia
Az orvosi mikrobiológia a patogén mikroorganizmusokra összpontosít. Teljesítménye a fertőző betegségek elleni védekezéssel és megelőzéssel függ össze.
- Mik azok a zoonózisok?
Gyógyszerészeti mikrobiológia
A gyógyszerészeti mikrobiológia a gyógyszerek, különösen az antibiotikumok előállításában részt vevő mikroorganizmusok vizsgálatára összpontosít.
- A természetben lerakott antibiotikum szuperhibát generál - figyelmeztet az ENSZ
Környezeti mikrobiológia
A biogeokémiai ciklusokkal kapcsolatos környezeti mikrobiológia a baktériumok és gombák vizsgálatára összpontosít, amelyek a szerves anyagok és a természetben található kémiai anyagok lebomlására hatnak.
Élelmiszer mikrobiológia
Az élelmiszer-mikrobiológia az élelmiszeriparban használt mikroorganizmusokat vizsgálja, különös tekintettel az élelmiszerbiztonságra és az eltarthatóságra, a hagyományos termékek feldolgozására és az új élelmiszerek kifejlesztésére, érzékszervi tulajdonságokkal, amelyek a különböző fogyasztói közönségek számára alkalmasak.
Mikrobiális mikrobiológia
A mikrobiális mikrobiológia a mikroorganizmusok genetikai és molekuláris manipulációjára összpontosítja tanulmányait.
A mikroorganizmusok osztályozása
Jellemzőik szerint a mikroorganizmusok osztályozhatók: prokarióták vagy eukarióták, autotrófok vagy heterotrófok és egy- vagy többsejtűek.
Prokarióták vagy eukarióták
Az eukarióta lények összetett szerkezetűek, belső membránok, citoszkeleton és egy mag alkotják őket. A prokarióták viszont nem tartalmaznak magot és más membránhoz kötött organellákat.
Autotrófok vagy heterotrófok
Míg az autotróf organizmusok könnyű vagy szervetlen kémiai reakciók felhasználásával állítják elő saját ételeiket, addig a heterotrófok az autotrófok által előállított szerves molekulákra támaszkodnak az energia megszerzéséhez és a légzőszék kiteljesedéséhez.
Egysejtű vagy többsejtű
Az egysejtű organizmusokat csak egy sejt, a többsejtűeket a sejtek sokfélesége alkotja.
Példák
- A baktériumok eukarióta és egysejtű mikroorganizmusok. Noha vannak autotróf baktériumok, túlnyomó többségük heterotróf és más élőlények által termelt anyagokkal táplálkozik.
- A gombák eukarióta, heterotróf mikroorganizmusok, és lehetnek egysejtűek, mint az élesztők, vagy többsejtűek, mint a gombák.
- Az algák eukarióta mikroorganizmusok, fotoszintetikus autotrófák, lehetnek egysejtűek vagy többsejtűek.
- A protozoonok eukarióta, heterotróf és egysejtű mikroorganizmusok.
- A vírusok olyan celluláris mikroorganizmusok, amelyek nem rendelkeznek saját anyagcserével. Ezért minden tevékenységét egy másik szervezeten belül végzik.
Életmód
A mikroorganizmusok életmódjuk szerint különböző csoportokba sorolhatók, és lehetnek szaprobák, paraziták vagy szimbiontok.
Szappanok
Az újrahasznosító mikroorganizmusokként ismert szaprobák az elhalt szerves anyagok lebontói, és a kommenszumok, vagyis olyan társulásokat tartanak fenn, amelyeknek nincs kimutatható előnye vagy kára.
- A gombák és a baktériumok a fő mikroorganizmusok, amelyek lebontják a szerves anyagokat.
- A kommenzalizmusra példa figyelhető meg a talajban a gombák és a baktériumok között. A gombák cellulózbontásából származó glükózt néhány baktérium használja.
Paraziták
A paraziták olyan mikroorganizmusok, amelyek károsítják más szervezetek élő sejtjeit, és különböző mértékben nyilvánulhatnak meg. Vannak:
- Kötelező parazitizmus: fennmaradása teljes mértékben függ a gazdától.
- Többszörös parazitizmus: a mikroorganizmusnak több gazdája van;
- Opcionális parazitizmus: két életmódot mutathat be, túlélve mind a gazdán belül (parazita élet szokása), mind azon kívül (szabad élet szokása);
- Hiperparazitizmus: olyan állapot, amelyben egy második parazita fejlődik ki az első parazitában;
Szimbiontusok
Hosszú távon kapcsolódó mikroorganizmusok, amelyek mindkét egyén számára előnyös kapcsolatot jelenthetnek, vagy sem. Ezek az asszociációk lehetnek kölcsönösek vagy antagonisztikusak.
Mutualista szimbiózis
A kölcsönös szimbiózis olyan előnyös kapcsolat, ahol a mikroorganizmusok között morfológiai és fizikai kölcsönhatás van. A zuzmók példák erre a kapcsolatra, amely a gombák és az algák, vagy a cianobaktériumok és a gombák között fordul elő. Míg az algák és a cianobaktériumok szerves vegyületekkel látják el a gombákat, addig a túlélés szempontjából kedvezőbb környezetet biztosítanak számukra, mivel védelmet nyújtanak.
Antagonista szimbiózis
Az antagonisztikus szimbiózis olyan kapcsolat, amelyben az egyik mikroorganizmus károsodik a másik kárára. Azok a gombák, amelyek antibiotikus anyagokat termelnek, amelyek gátolják a baktériumok szaporodását, példák erre az összefüggésre.
Patogén mikroorganizmusok
Mikroorganizmusok képesek fertőző betegségeket előidézni gazdájukban a túlélésük és fejlődésük szempontjából kedvező körülmények között. Vannak baktériumok, gombák, vírusok, protozoonok és algák, amelyek ebbe az osztályba tartoznak.
- Mi a penész és miért veszélyes?
Nem patogén mikroorganizmusok
Ezek azok a mikroorganizmusok, amelyek körülöttünk részt vesznek a természet különböző folyamataiban, és amelyek nem okoznak egészségügyi problémákat. Bizonyos esetekben még előnyösek is. A probiotikumok, például a Lactobacillus , példa erre az osztályra, mivel ezen élő mikroorganizmusok fogyasztása javítja a gyomor-bél traktusunk mikrobiális egyensúlyát.
- Mik azok a probiotikus ételek?
Következtetés
A mikrobiológia alap- és alkalmazott tudományként nagy jelentőséggel bír. Az alaptudomány kiemeli a mikroorganizmusok fiziológiai, biokémiai és molekuláris tanulmányait. Az alkalmazott tudomány ipari, élelmiszer- és betegség- vagy kártevőirtási folyamatokra összpontosítja tanulmányait.
A mikrobiológia elmúlt évekbeli fejlődése ellenére a becslések szerint a bolygón található összes mikroorganizmus-fajnak csak egy százaléka került katalogizálásra. Noha több mint három évszázadon át tanulmányozás tárgyát képezték, ennek a nagyon fontos területnek a fejlesztésére még mindig van sok hely.
