Mikrobiologia bada identyfikację, styl życia, fizjologię i metabolizm mikroorganizmów
Zdjęcie: CDC na Unsplash
Mikrobiologia to dziedzina biologii zajmująca się badaniem mikroorganizmów. Słowo to pochodzi od greckiego mikros , co oznacza małe, a bios i logos - naukę o życiu. W związku z tym jego badania obejmują identyfikację, styl życia, fizjologię i metabolizm mikroorganizmów, a także ich związek ze środowiskiem i innymi gatunkami.
Pojawienie się mikrobiologii
Mikrobiologia powstała dzięki stworzeniu mikroskopu, wynalezionego przez Holendra Antony'ego Van Leeuwenhoeka w 1674 roku. Używał go do obserwacji mikroskopijnych istot w próbkach gleby, śliny i odchodów, nazywając je „animálculos”. Odkrycie Leeuwenhoek dało początek ważnej debacie na temat początków życia na Ziemi.
Teoria abiogenezy, czyli teoria spontanicznego generowania, miała Arystotelesa jako swojego najsłynniejszego obrońcę i była uznawana za ważną aż do XIX wieku. Zgodnie z tą teorią „animálculos” byłby wynikiem rozkładu roślin i tkanek zwierzęcych. Obrońcy tej szkoły uważali, że życie powstało z przedmiotów nieożywionych.
Odkrycie mikroskopu i inne badania mikrobiologiczne pozwoliły na wyłonienie się teorii biogenezy, która sprzeciwiła się idei, że z surowej materii może powstać nowy byt. Zgodnie z tą teorią wszystkie żywe istoty powstają z innych wcześniej istniejących żywych istot, to znaczy istniejące „animacje” dałyby początek nowym „animacjom”. Najbardziej uderzające badania przeprowadzone w celu wyjaśnienia tej teorii zostały przeprowadzone przez Francesco Redi w 1668 r. I Louisa Pasteura w 1862 r., Trwale odrzucając teorię abiogenezy.
- Co to jest biodegradacja
Co to są mikroorganizmy
Mikroorganizmy, ogólnie nazywane „zarazkami” i „mikrobami”, to mikroskopijne istoty, z których wiele jest niewidocznych gołym okiem i które mają zaskakującą różnorodność struktur i sposobów życia. Bakterie, grzyby, pierwotniaki, wirusy i glony są częścią zbioru mikroorganizmów.
- Ponad połowa naszego ciała nie jest ludzka
Przy tej różnorodności gatunków mikroorganizmy były jedynymi istotami, które przystosowały się do wszystkich miejsc na planecie: znajdują się w powietrzu, na dnie morskim, pod ziemią, a nawet w nas. „W naszym organizmie jest więcej komórek bakteryjnych niż ludzkich” - mówi mikrobiolog Jacyr Pasternak ze szpitala Albert Einstein w São Paulo.
Znaczenie mikroorganizmów
Chociaż są to najmniejsze formy życia, mikroorganizmy stanowią większość biomasy Ziemi i przeprowadzają wiele niezbędnych reakcji chemicznych dla innych organizmów. Ponadto, recykling składników odżywczych i degradacja materii organicznej u ludzi, roślin i zwierząt są ściśle zależne od aktywności mikroorganizmów. Dlatego mikroorganizmy są niezwykle ważne dla podtrzymania i utrzymania życia.
- Humus: czym jest i jakie ma funkcje dla gleby
Obszary mikrobiologii
Mikrobiologia to szeroka dziedzina badań, która pozwala na prowadzenie kilku badań. Obszary działalności mikrobiologii to: mikrobiologia medyczna, mikrobiologia farmaceutyczna, mikrobiologia środowiskowa, mikrobiologia żywności i mikrobiologia mikrobiologiczna.
Mikrobiologia medyczna
Mikrobiologia medyczna koncentruje się na mikroorganizmach chorobotwórczych. Jego działanie związane jest z kontrolą i profilaktyką chorób zakaźnych.
- Co to są choroby odzwierzęce?
Mikrobiologia farmaceutyczna
Mikrobiologia farmaceutyczna koncentruje się na badaniu mikroorganizmów biorących udział w produkcji leków, zwłaszcza antybiotyków.
- ONZ ostrzega, że antybiotyk w przyrodzie generuje superbakterię
Mikrobiologia środowiskowa
Mikrobiologia środowiska, związana z cyklami biogeochemicznymi, skupia się na bakteriach i grzybach, które biorą udział w rozkładzie materii organicznej i substancji chemicznych występujących w przyrodzie.
Mikrobiologia żywności
Mikrobiologia żywności jest przedmiotem badań mikroorganizmów stosowanych w przemyśle spożywczym, ze szczególnym uwzględnieniem bezpieczeństwa żywności i okresu przydatności do spożycia, przetwórstwa produktów tradycyjnych oraz opracowywania nowych produktów spożywczych o cechach sensorycznych odpowiednich dla różnych grup odbiorców.
Mikrobiologia mikrobiologiczna
Mikrobiologia drobnoustrojów koncentruje się w swoich badaniach na manipulacjach genetycznych i molekularnych mikroorganizmów.
Klasyfikacja mikroorganizmów
Zgodnie z ich charakterystyką mikroorganizmy można podzielić na: prokarioty lub eukarioty, autotrofy lub heterotrofy oraz jednokomórkowe lub wielokomórkowe.
Prokariota lub eukarionty
Istoty eukariotyczne mają złożone struktury, utworzone przez błony wewnętrzne, cytoszkielet i jądro. Z drugiej strony prokarioty nie zawierają jąder i innych organelli połączonych z błoną.
Autotrofy lub heterotrofy
Podczas gdy organizmy autotroficzne wytwarzają własną żywność za pomocą lekkich lub nieorganicznych reakcji chemicznych, heterotrofy polegają na cząsteczkach organicznych wytwarzanych przez autotrofy, aby uzyskać energię i uzupełnić swój fotel do oddychania.
Jednokomórkowy lub wielokomórkowy
Organizmy jednokomórkowe są tworzone tylko przez jedną komórkę, a organizmy wielokomórkowe przez różnorodne komórki.
Przykłady
- Bakterie to mikroorganizmy eukariotyczne i jednokomórkowe. Chociaż istnieją bakterie autotroficzne, zdecydowana większość jest heterotroficzna i żywią się substancjami wytwarzanymi przez inne żywe istoty.
- Grzyby są mikroorganizmami eukariotycznymi, heterotroficznymi i mogą być jednokomórkowe, jak drożdże, lub wielokomórkowe, jak grzyby.
- Algi są mikroorganizmami eukariotycznymi, autotrofami fotosyntetyzującymi i mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe.
- Pierwotniaki to mikroorganizmy eukariotyczne, heterotroficzne i jednokomórkowe.
- Wirusy to bezkomórkowe mikroorganizmy, które nie mają własnego metabolizmu. Dlatego wszystkie jego działania są wykonywane w innym organizmie.
Styl życia
Mikroorganizmy są podzielone na różne grupy, w zależności od ich stylu życia i mogą być saprobami, pasożytami lub symbiontami.
Saproby
Znane jako mikroorganizmy recyklingowe, saproby rozkładają martwe substancje organiczne i komensalne, to znaczy utrzymują skojarzenia bez wykrywalnych korzyści lub szkód.
- Grzyby i bakterie to główne mikroorganizmy rozkładające materię organiczną.
- Przykład komensalizmu można zaobserwować w glebie między grzybami i bakteriami. Niektóre bakterie używają glukozy, która powstaje w wyniku rozkładu celulozy przez grzyby.
Pasożyty
Pasożyty to mikroorganizmy, które powodują uszkodzenia żywych komórek innych organizmów i mogą objawiać się w różnym stopniu. Czy oni są:
- Obowiązkowe pasożytnictwo: istnieje całkowita zależność od żywiciela co do jego przetrwania;
- Wielokrotne pasożytnictwo: mikroorganizm ma wielu żywicieli;
- Opcjonalne pasożytnictwo: mogą prezentować dwa nawyki życiowe, przeżywając zarówno wewnątrz żywiciela (nawyk życia pasożytniczego), jak i poza nim (nawyk życia wolnego);
- Hiperparasitism: stan, w którym drugi pasożyt rozwija się w pierwszym pasożytnictwie;
Symbionty
Mikroorganizmy, które są ze sobą powiązane w długim okresie, co może być korzystnym związkiem dla obu osób lub nie. Skojarzenia te mogą być wzajemne lub antagonistyczne.
Symbioza wzajemna
Symbioza wzajemna jest korzystnym związkiem, w którym zachodzi morfologiczna i fizyczna interakcja między mikroorganizmami. Przykładem tego skojarzenia są porosty, które występują między grzybami a algami lub cyjanobakteriami i grzybami. Algi i cyjanobakterie dostarczają grzybom związków organicznych, ale zapewniają środowisko bardziej sprzyjające przetrwaniu, gdyż zapewniają ochronę.
Symbioza antagonistyczna
Symbioza antagonistyczna to związek, w którym jeden z mikroorganizmów jest szkodliwy ze szkodą dla drugiego. Przykładem tego skojarzenia są grzyby wytwarzające antybiotyki hamujące rozwój bakterii.
Mikroorganizmy chorobotwórcze
Są to mikroorganizmy zdolne do wywoływania chorób zakaźnych u swoich żywicieli w warunkach sprzyjających ich przetrwaniu i rozwojowi. Są bakterie, grzyby, wirusy, pierwotniaki i glony, które należą do tej klasy.
- Co to jest pleśń i dlaczego jest niebezpieczna?
Mikroorganizmy niepatogenne
To te mikroorganizmy, które są wokół nas, uczestniczą w różnych procesach natury i nie powodują problemów zdrowotnych. W niektórych przypadkach są nawet korzystne. Przykładem tej klasy są probiotyki, takie jak Lactobacillus , ponieważ spożywanie tych żywych mikroorganizmów poprawia równowagę mikrobiologiczną w naszym przewodzie pokarmowym.
- Co to jest żywność probiotyczna?
Wniosek
Mikrobiologia ma ogromne znaczenie jako nauka podstawowa i stosowana. Nauka podstawowa podkreśla fizjologiczne, biochemiczne i molekularne badania mikroorganizmów. Z drugiej strony, nauki stosowane koncentrują się w swoich badaniach na procesach przemysłowych, żywności i chorób lub zwalczania szkodników.
Pomimo postępu w mikrobiologii w ostatnich latach szacuje się, że skatalogowano tylko jeden procent wszystkich gatunków mikroorganizmów na naszej planecie. Choć są przedmiotem badań od ponad trzech stuleci, wciąż jest wiele miejsca na rozwój tej bardzo ważnej dziedziny.
