Pārskats par mikrobioloģiju

Kāda ir mikrobioloģijas definīcija? Kāda ir vēsture un kāpēc tas ir tik svarīgi medicīnā? Kādi fakti par mikroorganismiem var jūs pārsteigt?

Mikrobioloģijas pētījums – Definīcija

Mikrobioloģija ir definēta vienkārši kā mikroorganismu izpēte ar "mikro", kas nozīmē mazu, un "bioloģija", kas attiecas uz dzīvo būtņu izpēti. Studētie mikroorganismi ir ļoti dažādi, un mikrobioloģijas lauks ir sadalīts daudzos pētījuma apakšnozarēs.

Mikrobioloģijas joma cilvēkiem ir izšķiroša ne tikai sakarā ar infekcijas slimībām, ko izraisa šie mikrobi, bet tāpēc, ka mums ir vajadzīgi "labi" mikroorganismi, lai dzīvotu uz planētas. Ņemot vērā to, ka baktērijas mūsu organismā un uz tās pārsniedz mūsu pašu šūnas, šo pētījumu jomu var uzskatīt par vienu no svarīgākajām zināšanu un studiju jomām.

Mikroorganismu veidi – klasifikācija

Mikroorganismi vai "mikrobi" ir mazas dzīvās būtnes. Ar lielāko daļu šo organismu nevar redzēt ar neapbruņotu aci, un līdz brīdim, kad izgāja mikroskops un dīgļu teorija, mums nebija ne jausmas, cik tas ir bagātīgs.

Mikrobi atrodami gandrīz jebkurā vietā uz zemes. Tie atrodas ūdens vārīšanās zonās Yellowstone un vulkāniskās atverēs zemākajā jūras dziļumā. Viņi var dzīvot sāls dzīvokļos, un daži izaugs sāls ūdenī (tik daudz, lai izmantotu sāli kā konservantu). Dažiem ir nepieciešams skābeklis augt, bet citi to nedara.

Pasaules "visgrūtākais" mikroorganisms ir baktērijas, ko sauc par Deinococcus radio trans, baktērijām, kuras spēj izturēt radiāciju fenomenālajai pakāpei, kā tas izriet no nosaukuma, bet var izdzīvot arī bez ūdens, pakļauti spēcīgām skābēm un pat tad, ja tās ievietotas vakuums.

Mikroorganismu klasifikācija mikrobioloģijā

Ir daudz dažādi veidi, kā zinātnieki ir klasificējuši un mēģinājuši saprast miljoniem mikrobu mūsu vidū.

daudzslāņu vs vienšūnas vs acellulāras – viens no veidiem, kā mikrobi tiek klasificēti, ir tas, vai tām ir vai nav šūnas, un, ja jā, cik daudz. Mikroorganismi var būt:

• daudzslāņu – kam ir vairāk nekā viena šūna.
• vienšūnas – kam ir viena šūna.
• Acellular – trūkst šūnas, piemēram, vīrusi un prioni. (Ir notikušas debates par to, vai vīrusi ir patiešām dzīvās lietas, jo tās nevar izdzīvot ārpus saimnieka, un prionus parasti sauc par "infekcijas proteīniem", nevis par mikrobiem.)

Eukarīts pret prokariotu Vēl viens veids, kādā mikroorganismi tiek klasificēti ir saistīts ar šūnas veidu. Tie ir eikariotu un prokariotu: ─ Eikarioti ir mikrobi ar "sarežģītām šūnām", kurām ir taisnīgs kodols un membrānas saistītās organellas. Ekumorītu piemēri ir helminti (tārpi,) vienšūņi, aļģes, sēnītes un raugi.

• Prokarioti ir mikrobi ar "vienkāršām šūnām", kurām nav īsts kodols un trūkst membrānu saistītu organellu. Piemēri ir baktērijas.
• Galvenās mikroorganismu grupas ir

. – Dažādos mikrobu veidus var iedalīt arī:  Parazīti – Parazīti dažreiz biedējošāki par citiem mikroorganismiem, vismaz tad, ja tos var apskatīt ar neapbruņotu aci. Parazīti ietver helmstus (tārpus), lāsumus, vienšūnas un daudz ko citu. Parazitāras infekcijas piemēri ir malārija, giardija un Āfrikas miega slimības. Ascariasis (apaļtārpi) ir tie, kas inficē vienu miljardu cilvēku visā pasaulē. sēnītes (un raugi) – sēnītes ir mikroorganismi, kas zināmā mērā ir līdzīgi augiem. Ja Jums ir bijusi sportista pēda vai rauga infekcija, jūs esat iepazinušies ar dažām sēnīšu infekcijām. Šajā kategorijā ietilpst arī sēnes un veidnes. Tāpat kā baktērijas, mums ir daudz "labu sēņu", kas dzīvo mūsu ķermenī un nerada slimības.

• Baktērijas – Mums ir vairāk baktēriju organismā un uz mūsu ķermeņa nekā cilvēka šūnas, bet lielākā daļa no šīm baktērijām ir "veselīgas baktērijas". Viņi pasargā mūs no infekcijas no sliktiem vai patoloģiskiem baktērijiem un spēlē lolojumdzīvi mūsu pārtikā. Infekcijas, ko izraisa baktērijas, ir tuberkuloze un streptokoku.

• Vīrusi. Vīrusi ir bagāti ar dabu, lai gan tie, kurus visvairāk cilvēki ir pazīstami, ir tie, kas izraisa cilvēku slimības. Vīrusi var inficēt arī citus mikroorganismus, piemēram, baktērijas, kā arī augus. Imunizācija ir samazinājusi dažu biedējošu slimību risku, bet citi, piemēram, Ebolas un Zika vīruss, mums atgādina, ka mēs neesam sākuši iekarot šos miniatūras draudus.
• Prioni – Lielākā daļa zinātnieku šajā laikā nepieder pieonus kā mikroorganismus, bet drīzāk kā "infekciozus olbaltumvielas". Turpretī viroloģi bieži tos izpēta, jo prions būtībā ir nepareizi salocīts olbaltumvielu gabals, un tas vispirms var nebūt biedējošs. Tomēr prionu slimības, piemēram, govju sūkļveida slimības, ir dažas no visvairāk bīstamām infekcijas slimībām.

• Mikrobioloģijas vēsture
• Ko mēs tagad zinām par mikroorganismiem un kas tiks apspriesta turpmāk, ir salīdzinoši jauna vēsture. Īsi aplūkosim mikrobioloģijas vēsturi:

Pirmā mikroskopa / pirmie mikroorganismi vizualizēti.

– Pirmais nozīmīgais solis mikrobioloģijā radās, kad van Leeuwenhoek (1632-1723) izveidoja pirmo, vienlēcīgā objektīvu mikroskopu. Ar objektīvu, kura palielinājums bija apmēram 300X, viņš pirmo reizi spēja vizualizēt baktērijas (no skrambām pie zobiem).

Dzemdes teorijas attīstība – cilvēka ķermenis tika atzīts par infekcijas avotu trīs zinātniekiem :.

Dr Oliver Wendall Holmes atklāja, ka sievietēm, kas dzimuši mājās, retāk attīstījās infekcijas nekā slimniekiem. Dr Ignaz Semmelweis saistīja infekcijas ar ārstiem, kuri tieši no autopsijas telpas devušies grūtniecības un dzemdību nodaļā, nemazgājot rokas.

• Džozefs Listers ieviesa aseptiskus paņēmienus, tostarp roku mazgāšanu un siltuma izmantošanu sterilizācijai.
• Dzemdes teorija
• – divi cilvēki, kas visvairāk atzina par dīgļu teorijas pieņemšanu, ir Louis Pasteur un Robert Koch: ─ Louis Pasteur (1822-1895) – Pasteur ir ieguvis teoriju par bioģenēzi, atzīmējot, ka visas dzīvās būtnes nāk no kaut kā nevis spontānās paaudzes laikā dominējošais skats. Viņš apgalvoja, ka daudzas slimības ir izraisījušas mikrobi (nevis grēks, Dieva dusmas un citi iespējamie cēloņi). Viņš parādīja, ka mikroorganismi ir atbildīgi par fermentāciju un sabojāšanu, un ir izstrādājusi šodien lietoto pasterizācijas metodi. Viņš arī izstrādāja trakumsērgas un siļķes vakcīnas.

Roberts Kočs (1843-1910) – Kočs ir "Koča postulātu" autore, zinātniskā sērija par pasākumiem, kas pierādīja dīgļu teoriju un ko zinātniskajos pētījumos izmantoja kopš (ar dažiem grozījumiem). Viņš identificēja tuberkulozes cēloni, Sibīrijas mēris un holēra. Kopš tā laika ir daži orientieri:

• 1892. gads – Dmitrijs Iosifovičs Ivanovska atklāja pirmo vīrusu.
• 1928. gads – Aleksandrs Flemmings atklāja penicilīnu.

1995 – tika publicēta pirmā mikrobu genoma sekvence.

• infekcijas mikroorganismi
• Kad mēs domājam par mikroorganismiem, lielākā daļa no mums domā par slimību, lai gan šie mazie "bugs" kopumā vairāk palīdz mums, nekā mums ievainoja. (Pārliecinieties, ka lasāt par "labiem mikrobiem" zemāk.)
• Līdz mazāk nekā pirms gadsimta, un patlaban daudzās pasaules vietās infekcijas ar mikroorganismiem bija galvenais nāves cēlonis. Mūža ilgums Amerikas Savienotajās Valstīs dramatiski uzlabojās pagājušā gadsimta ne tikai tādēļ, ka mēs dzīvojam ilgāk, bet galvenokārt tāpēc, ka bērnībā mirst mazāk bērnu.

Amerikas Savienotajās Valstīs sirds slimības un vēzis tagad ir pirmais un otrais galvenais nāves cēlonis. Tomēr visā pasaulē infekcijas slimība. Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas datiem, viszemākajās ekonomiskajās valstīs pasaulē galvenais nāves cēlonis ir zemākas elpošanas infekcijas, kam sekoja caurejas slimības.

Par vakcināciju un antibiotikām, vēl jo svarīgāk – tīru ūdeni, ir pazeminājusies mūsu bažas par infekciozajiem organismiem, taču tas būtu nepareizi, ka tas būtu augstprātīgs. Pašreizējā laikā mēs saskaramies ne tikai ar jaunām infekcijas slimībām, bet arī pret rezistenci pret antibiotikām, un daudzi eksperti uzskata, ka nākamajai pandēmijai jau sen ir pienācis laiks.

Mikroorganismi, kas ir noderīgi cilvēkiem – "Labi mikroorganismi"

Lai arī mēs par to reti runājam, mikroorganismi ir ne tikai noderīgi, bet arī nepieciešami gandrīz ikvienā mūsu dzīves aspektā. Mikrobi ir svarīgi:

aizsargāt mūsu ķermeņus pret "sliktiem" mikrobiem.

pārtikas ražošana – no jogurta līdz alkoholiskajiem dzērieniem, fermentācija ir metode, kurā izaugsme, ja mikrobi tiek izmantoti, lai radītu pārtiku. Šis ir viens no piemēriem, tomēr mikrobi ir pārtikas ķēdes apakšā liela daļa dzīves.

atkritumu sadale uz zemes un otrreizējā pārstrāde atmosfēras gāzēs. Baktērijas pat var palīdzēt ar sarežģītiem atkritumiem, piemēram, naftas noplūdēm un kodolatkritumiem.

• Mūsu organismā esošās baktērijas ir atbildīgas par vitamīnu, tādu kā K vitamīna un dažu B vitamīnu ražošanu. Baktērijas arī ir ļoti svarīgas gremošanas procesā.
• Kriptogrāfijas lauks pat meklē veidus, kā baktērijas var izmantot kā cieto disku informācijas glabāšanai.
• Ne tikai mikrobi veic daudzas funkcijas
• mums – tās ir daļa no mums. Ir domājams, ka baktērijas mūsu ķermenī un uz mūsu ķermeņa ir par 10 līdz 1 vairāk nekā mūsu šūnas.

Jūs droši vien esat dzirdējuši jaunāko veselīgi ēst. Papildus ēšanas brokoļiem un mellenēm, mums tagad ir teicis ēst fermentētu pārtiku katru dienu, vai vismaz tik bieži, cik vien iespējams. Ar baktērijām fermentācijas nebūtu. Pēc piedzimšanas mazuļiem organismā nav baktēriju. Viņi iegūst savas pirmās baktērijas, kad tās iziet cauri dzimstības kontrolei. (Daži iemesli ir iemesls, kāpēc aptaukošanās un alerģijas ir biežāk sastopamas mazuļiem, ko piegādā C-iedaļa). Ja esat izlasījis ziņas pēdējā laikā, pat tiek apgalvots, ka baktērijas mūsu zarnās ir atbildīgas par mūsu ikdienas noskaņām. uzziniet, kā būt veselīgām zarnu baktērijām. Mikrobioma pētījums tiek izmantots, lai izskaidrotu daudzas lietas, piemēram, kāpēc antibiotikas var izraisīt svara pieaugumu.

Mikrobioloģijas lauki

Mikrobioloģijas jomā ir vairāki dažādi lauki. Dažu no šiem laukiem, kas iedalīti pēc organisma veida, piemērs ir:

Parazitoloģija – Parazitoloģijas pētījums  Mycology – Sēņu izpēte

Bakterioloģija – baktēriju izpēte

Viroloģija – pētījums par vīrusiem

• Protozoologija – pētījums par vienšūņiem
• Phycology – aļģu izpēte
• Immunoloģija – imūnsistēmas izpēte
• Mikrobioloģijas jomas var arī sadalīt pēc darbības jomas, iekļaujot plašu tēmu loku. Daži no daudziem piemēriem ir šādi:  mikrobioloģiskā fizioloģija (augšana, vielmaiņa un mikrobu struktūra);  mikrobioloģiskā ģenētika;  mikrobioloģiskā attīstība;  vides mikrobioloģija;  rūpnieciskā mikrobioloģija (piemēram, notekūdeņu attīrīšana);  pārtikas mikrobioloģija (fermentācija);  biotehnoloģija;  bioloģiskā attīrīšana.
• Mikrobioloģijas nākotne
• Mikrobioloģijas nozare ir aizraujoša un ir vairāk, ko mēs nezinām. Tas, ko mēs varbūt ieguvām zināšanās visvairāk šajā jomā, ir tas, ka ir daudz vairāk mācīties.
• Ne tikai mikrobi var izraisīt slimības, bet tos var izmantot, lai izstrādātu zāles cīņā ar citiem mikrobiem (piemēram, penicilīns). Daži vīrusi, šķiet, izraisa vēzi, bet citi tiek vērtēti kā veids, kā cīnīties ar vēzi.

Viens no svarīgākajiem iemesliem, kāpēc cilvēki var uzzināt par mikrobioloģiju, ir cienīt šīs "radības", kas mūs daudz pārsniedz. Tiek uzskatīts, ka rezistence pret antibiotikām ir palielināta ne tikai antibiotiku, bet arī antibakteriālo ziepju nepareizas lietošanas dēļ. Un tas ir tikai tad, kad skatās uz mikrobiem, kurus mēs šobrīd atzīstam. Ar jaunām infekcijas slimībām un ar mūsu spējām ceļot visur visur pasaulē ar trim lidojumiem, ir ļoti nepieciešams, lai mikrobiologi būtu izglītoti un sagatavoti.