Mikrobiolojia ni nini. Ni nini kusoma mikrobiolojia. Fundamentals of mikrobiolojia

Sayansi ya Biolojia ni pamoja na idadi kubwa ya mgawanyiko na tanzu cha Sayansi. Hata hivyo, mmoja wa mdogo na kuahidi, muhimu kwa mwanadamu na shughuli zake ni mikrobiolojia. Hivi karibuni aliibuka, lakini haraka kupata kasi katika maendeleo ya sayansi hii hadi sasa, akawa mwanzilishi wa sehemu kama vile teknolojia ya mimea na uhandisi maumbile. mikrobiolojia ni nini na jinsi walikuwa hatua za kubuniwa kwake na maendeleo? Hebu kuchunguza suala hili kwa undani zaidi.

mikrobiolojia ni nini?

Katika nafasi ya kwanza, mikrobiolojia - ni sayansi. Volume, ya kuvutia, vijana lakini yanayoendelea sayansi. Asili ya neno ina asili yake katika lugha ya Kigiriki. Hivyo, "Mikros" maana yake ni "ndogo", sehemu ya pili ya neno kutoka kwa "bios", ambayo ina maana ya "maisha", na sehemu ya mwisho ya Kigiriki. "Logos", ambayo hutafsiriwa kama kufundisha. Sasa unaweza kutoa jibu halisi kwa suala la mikrobiolojia nini. Hii mafundisho ya micro-maisha.

Kwa maneno mengine, ni utafiti wa ndogo viumbe hai ambayo hayaonekani kwa macho. Hizi viumbe vyenye seli moja ni:

1. Prokariyoti (viumbe anuclear au la baada ya kutolewa kiini):

• bakteria;
• Akea.

2. eukaryotes (viumbe na kupambwa kernel):

• unicellular mwani;
• protozoa.

3. Virusi.

Hata hivyo, kipaumbele ni kutolewa kwa utafiti wa mikrobiolojia wa vimelea ni aina mbalimbali ya aina, aina na mbinu za kuzalisha nishati. Hiyo ni misingi ya mikrobiolojia.

Mada ya sayansi

swali kwamba kusoma mikrobiolojia, jibu inaweza kuwa: inachunguza utofauti wa nje wa bakteria katika sura na ukubwa, athari zake katika mazingira na viumbe hai, mbinu za kulisha maendeleo, na uzazi wa microorganisms, pamoja na athari zake kwenye mazoezi ya kiuchumi na binadamu.

Viumbe vidogo - ni viumbe kwamba anaweza kuishi katika aina mbalimbali za hali. Kwa ajili yao hakuna mipaka kivitendo juu ya joto, asidi na alkalinity ya kati, shinikizo na unyevunyevu. Katika hali ya yoyote, kuna angalau moja (na mara nyingi nyingi) kundi la bakteria zinazoweza kuishi. Leo inayojulikana microbial jamii kuwa na idadi ya hali ya anaerobic kabisa ndani ya volkano termoistochnikov chini, amevaa vilindi vya bahari, na hali ngumu ya miamba moto na kadhalika.

Sayansi mamia ya aina ya vijidudu, ambayo hatimaye kuongeza hadi maelfu. Lakini kupatikana kuwa ni sehemu ndogo tu ya tofauti za kilichopo katika asili. Kwa hiyo, kazi katika microbiologists wengi.

Moja ya vituo maarufu, ambapo kuna ni utafiti wa kina wa viumbe micro-na taratibu zote zinazohusiana nazo, alikuwa Institute Pasteur katika Ufaransa. Jina lake baada ya maarufu mwanzilishi wa sayansi ya mikrobiolojia Lui Pastera, Taasisi ya Microbiology, iliyotolewa na kuta zake nyingi wataalamu wa ajabu ambao wamefanya hakuna chini ya ajabu na muhimu uvumbuzi.

Nchini Urusi leo ni Taasisi ya Microbiology. S. N. Vinogradskogo Chuo cha Sayansi, ambayo ni kituo kubwa ya utafiti katika uwanja wa mikrobiolojia katika nchi yetu.

Historia background katika sayansi microbiological

Historia ya mikrobiolojia kama sayansi imeundwa hatua tatu za msingi masharti:

• maumbile au maelezo;
• chumvi au kuhifadhi,
• kisasa.

Kwa ujumla, historia ya mikrobiolojia ina katika maendeleo ya 400 miaka. Hiyo ni mwanzo wa tukio ni wastani XVII karne. Kwa hiyo, inaaminika kuwa ni sayansi kiasi vijana kwa kulinganisha na matawi mengine ya biolojia.

Maumbile au maelezo ya hatua

jina lenyewe anasema kuwa katika hatua hii kupita, madhubuti kusema, tu mkusanyiko wa elimu juu ya maumbile ya bakteria kiini. Yote ilianza na ufunguzi wa prokariyoti. usahihi hii ni ya mwanzilishi wa microbiological sayansi Italia Antonio Van Leeuwenhoek, ambaye alikuwa na akili nia, stahimilivu macho na uwezo mzuri wa kufikiri kimantiki na kujumlisha. Pamoja na fundi mzuri, yeye imeweza kuchonga lenzi, kutoa ongezeko la mara 300. Na kurudia mafanikio yake inaweza tu katikati ya karne ya XX wanasayansi Urusi. Na si vytachivaniem na smelting lenzi ya nyuzi macho.

lenzi hizo aliwahi kuwa nyenzo kwa njia ambayo Leeuwenhoek aligundua vijidudu. Na awali yeye mwenyewe kuweka kazi badala asili prosaic: mwanasayansi alitaka kujua kwa nini kuzimu hivyo machungu. maeneo ya kupanda rubbed, na kuchunguzwa yao chini ya darubini uzalishaji wenyewe, aliona yote ya maisha ya dunia ya viumbe vidogo. Ilikuwa katika 1695. Tangu wakati huo, Antonio huanza kikamilifu kuchunguza na kuelezea aina tofauti za seli ya bakteria. Yeye tofauti kati yao tu kwa njia, hata hivyo, na hii ni tayari amefanya.

Leeuwenhoek ni mali ya 20 kiasi cha yaliyoandikwa kwa mkono, kuelezea kwa kina mviringo, fimbo, ond na aina nyingine ya bakteria. Aliandika kazi ya kwanza katika Microbiology, ambayo inaitwa "siri ya asili iligunduliwa na Antoni van Leeuwenhoek." jaribio la kwanza ya kuandaa na muhtasari maarifa kusanyiko wa umbo wa vimelea ni wa mwanasayansi O. Muller, ambaye alifanya hivyo katika 1785. Tangu wakati huo historia ya mikrobiolojia kuanza kupata kasi yake.

Kisaikolojia au hifadhi ya hatua

Katika hatua hii ya maendeleo ya sayansi tumejifunza taratibu za msingi shughuli za bakteria. michakato ambayo wao kushiriki, na kwamba bila wao haiwezekani katika asili. Ina imeonekana haiwezekani ya kizazi kwa hiari kwa maisha bila ushiriki za viumbe hai. Yote uvumbuzi hizi yalifanywa kutokana na majaribio, kubwa mwanasayansi-kemia, lakini baada ya uvumbuzi hizi pia microbiologist Lui Pastera. Ni vigumu overestimate umuhimu wake katika maendeleo ya sayansi hii. Historia ya mikrobiolojia vigumu kuwa na uwezo wa kuendeleza haraka na kabisa, kama sio huyu wa fikra.

Uvumbuzi wa Pasteur unaweza kuonyesha pointi kadhaa muhimu:

• Alithibitisha ile ya wazee ukoo sukari Fermentation mchakato ni kutokana na kuwepo kwa aina fulani Microbial. Zaidi ya hayo, kwa kila aina ya Fermentation (lactic asidi, pombe, mafuta, na mengineyo) ni sifa ya kundi maalum ya bakteria, na kwamba unafanywa;
• kuletwa ndani sekta ya chakula Upasteurishaji mchakato ovyo ya bidhaa kutoka microflora, na kusababisha yao kuoza na uharibifu;
• yeye ni sifa kwa kuboresha kinga dhidi ya magonjwa ya kwa kusimamia chanjo kwa mwili. Yaani Pasteur - babu wa chanjo, ni yeye ambaye alithibitisha kwamba magonjwa husababishwa na kuwepo kwa bakteria ya kusababisha magonjwa;
• kuharibiwa wazo la aerobic maisha yote na kuthibitisha kwamba maisha ya bakteria wengi (butyric acid, kwa mfano) hawana haja ya oksijeni, na hata hatari.

kuu undeniable usahihi Lui Pastera alikuwa na ukweli kwamba uvumbuzi wake wote, alithibitisha kimajaribio. Ili mtu yeyote hawezi kubaki wasiwasi kuhusu uhalali wa matokeo. Lakini hadithi ya Microbiology, bila shaka, haina mwisho huko.

Mwanasayansi mwingine ambaye alifanya kazi katika karne ya XIX na ambao wamefanya mchango mkubwa kwa utafiti wa vijiumbe, alikuwa Robert Koch - Kijerumani mwanasayansi ambaye ni sifa kwa kuondoa mistari safi ya seli ya bakteria. Hiyo ni katika asili ya viumbe wote ni karibu yanayohusiana. kundi moja katika mchakato wa maisha ya kujenga chini ya kuzaliana kwa wengine, na nyingine gani huo kwa ajili ya tatu na kadhalika. Hiyo ni, ni sawa umeme upande, na katika viumbe ya juu, tu ndani ya jamii ya bakteria. Kwa hiyo, ni vigumu sana kujifunza baadhi ya jamii tofauti, kundi la vijiumbe, kwa sababu ya vipimo vyao vidogo sana (1 ^-6 m au 1 m), na kuwa kwa kushirikiana mara kwa mara karibu na kila mmoja, wanaweza kuwa mmoja mmoja uchunguzi. Ilionekana fursa nzuri ya kukua wingi wa seli kufanana wa vimelea wa jamii moja katika hali ya bandia. Hiyo ni, kupata mengi ya seli kufanana, ambayo itaonekana kwa macho na kuchunguza mchakato katika ambayo itakuwa rahisi zaidi.

Hapa ni nini ufunguzi na alifanya Koch. Yeye aliunda kuondolewa kwa tamaduni safi ya bakteria kwenye kati madini, ambayo ni tofauti kwa kila jamii. Pia ni mmiliki mafanikio katika uchoraji makoloni ya vijiumbe na wanachama wake binafsi. Robert Koch kwanza aligundua kinundu wand (Koch bacillus), vimelea katika wanyama na binadamu. Mwanasayansi Hii inatumika njia ya majaribio ya wanyama walioambukizwa baketria (kusababisha magonjwa) kwa lengo la deducing tamaduni safi wa vijiumbe vile, na kuendeleza mbinu kwa ajili ya disinfection na kudhibiti.

Hivyo ilikuwa kusanyiko mengi ya taarifa muhimu kutoka bakteria, faida yao na hatari kwa binadamu. maendeleo ya mikrobiolojia imeenea hata njia ya nguvu.

hatua ya kisasa

Kisasa mikrobiolojia - ni seti ya vifungu vidogo, na mini-sayansi ambayo inahusika na utafiti wa bakteria si tu, lakini pia virusi, kuvu, akea, na kila vijiumbe inajulikana na wapya kugundua. Katika suala la nini mikrobiolojia, leo tunaweza kukupa jibu kamili sana na ya kina. Ni sayansi ngumu kushughulika na utafiti wa vijiumbe, na matumizi yao katika maisha ya vitendo katika nyanja mbalimbali na maeneo, ikiwa ni pamoja na athari za microorganisms juu kila mmoja, mazingira na viumbe hai.

Kuhusiana na dhana hiyo kubwa ya mikrobiolojia lazima kuleta sayansi ya kisasa ya gradation ya sehemu.

1. Mkuu.
2. Udongo.
3. Maji.
4. Kilimo.
5. Matibabu.
6. Mifugo.
7. Nafasi.
8. Geological Survey.
9. Virolojia.
10. Chakula.
11. INDUSTRIAL (kiufundi).

Kila moja ya sehemu hizi ni kushiriki katika utafiti wa kina wa vijiumbe, athari zake kwa maisha na afya ya watu na wanyama, pamoja na uwezekano wa kutumia bakteria kwa madhumuni ya vitendo, ili kuboresha hali ya maisha ya watu. Hii yote pamoja ni nini kusoma mikrobiolojia.

mchango mkubwa kwa maendeleo ya mbinu za kisasa za Microbiology, mbinu za uzalishaji na kilimo cha vijiumbe yaliyotolewa na wasomi kama vile Wolfram Tsillig na Karl Stetter, Karl Veze, Norman Peys, Watson, Crick, Pauling, Zuckerkandl. Ya wanasayansi wa majumbani ni majina kama I. I. Mechnikov, LS Tsenkovsky, DI Ivanovsky S. N. Vinogradsky VL Omelyanskii, SP Kostychev, Ya Ya na Nikitinsky F. M. Chistyakov, A. I. Lebedev, VN Shaposhnikov. Kupitia kazi ya wanasayansi hawa zilianzishwa njia ya kukabiliana na magonjwa mabaya ya wanyama na binadamu (kimeta, ugonjwa wa kisukari kupe, mguu na mdomo ugonjwa, ndui, na kadhalika). Zilianzishwa njia za kuongeza kinga na magonjwa ya bakteria na virusi, aina ya vijidudu kupatikana uwezo wa kusindika mafuta, ili kujenga molekuli wakati wa maisha ya vitu mbalimbali hai, kusafisha na kuboresha mazingira, mashirika yasiyo ya kusambaratika kuoza kemikali misombo, na zaidi.

mchango wa watu hawa ni kweli muhimu sana, hivyo baadhi yao (Mechnikov I. I.) yalipata Nobel ya kazi yake. Leo, kuna watu matawi ya sayansi, sumu kwa misingi ya mikrobiolojia, ambayo ni ya juu zaidi katika biolojia - ni teknolojia ya mimea, bioengineering na uhandisi maumbile. kazi ya kila mmoja wao ina lengo la kutoa viumbe au makundi ya viumbe na mali predetermined, sehemu za mwanadamu. Katika maendeleo ya mbinu mpya za kufanya kazi na viumbe vidogo, ili kupata faida ya juu kutoka kwa matumizi ya bakteria.

Hivyo, hatua za maendeleo ya mikrobiolojia ingawa wachache kwa idadi, lakini taarifa sana na kamili ya matukio.

Mbinu kwa kusoma vijiumbe

Njia za kisasa za mikrobiolojia ni msingi wa kufanya kazi na tamaduni safi, pamoja na kutumia teknolojia ya maendeleo (macho, umeme, laser, nk). Hapa ni wale kuu.

1. Kwa kutumia teknolojia ya hadubini. Kwa kawaida, tu mwanga hadubini matokeo ya si kupewa, ndivyo luminescence, laser na elektroniki.
2. Mazao ya bakteria kwa vyombo vya habari maalum madini kwa culturing na kuzaliana tamaduni safi kabisa ya makoloni.
3. Kisaikolojia-biochemical uchambuzi mbinu microbial utamaduni.
4. Masi kibaiolojia uchambuzi mbinu.
5. Maumbile uchambuzi mbinu. Hadi sasa, na ikawa inawezekana kufuatilia familia mti wa karibu kila kundi ya wazi ya microorganisms. Hili lilifanywa shukrani inawezekana kazi ya Carl Woese, ambaye alikuwa aweze kutambua tovuti ya genome ya bakteria makoloni. Ugunduzi huu inawezekana ujenzi wa mfumo wa phylogenetic prokaryotic.

Kuchukuliwa kwa pamoja, njia hizi kutoa taarifa kamili na ya kina kuhusu yoyote ya vijiumbe wapya kufunguliwa au tayari kufunguliwa na kupata maombi yao sahihi.

Microbiology hatua ya kuwa ni kupita katika maendeleo yake kama sayansi haifanyi pamoja kama mkarimu na sahihi seti ya mbinu. Hata hivyo, ni vyema kutambua kuwa ufanisi zaidi wakati wote ni njia ya majaribio, yeye aliwahi kuwa msingi wa mkusanyiko wa maarifa na ujuzi katika kufanya kazi na microcosm.

Microbiology katika dawa

Moja ya muhimu na muhimu ni kwa afya ya binadamu mikrobiolojia matibabu mikrobiolojia ni kuhesabu. somo la utafiti ikawa virusi kusababisha magonjwa na bakteria wenye kusababisha magonjwa hatari. Kwa hiyo, changamoto kwa madaktari, microbiologists: kutambua ugonjwa, kulima mstari wake safi, kujifunza tabia ya maisha na sababu ambazo ni hatari kwa mwili wa binadamu, na kutafuta njia ya kuondokana na shughuli hii.

Mara baada ya utamaduni safi kwa viini vya magonjwa hupatikana, ni muhimu kufanya kina Masi uchambuzi kibiolojia. Kulingana na matokeo ya kupima upinzani wa mwili na antibiotics, kutambua kuenea kwa magonjwa na kuchagua matibabu ufanisi zaidi dhidi ya vimelea haya.

Hiyo mikrobiolojia matibabu, ikiwa ni pamoja na mifugo, alisaidia kutatua idadi ya matatizo ya haraka ya binadamu: kujenga chanjo dhidi kimeta, kichaa cha mbwa, nyuso Equine, kondoo pox, maambukizi anaerobic, tularemia na homa paradundumio, ina uwezo wa kujikwamua tauni na parapnevmonii na kadhalika.

chakula mikrobiolojia

Fundamentals of Microbiology, usafi wa mazingira na usafi ni karibu yanayohusiana na wote ni moja. Kwa sababu vimelea inaweza kuenea kwa kasi na kwa kiwango kikubwa wakati usafi wa mazingira na usafi hali ni mbaya. Kwanza kabisa, hii ni yalijitokeza katika sekta ya chakula, katika uzalishaji wa habari wa chakula.

data ya sasa ya maumbile na fiziolojia ya vijiumbe, taratibu biochemical unasababishwa na wao, ikiwa ni pamoja na ushawishi wa mambo ya mazingira juu ya microflora zinazoendelea katika chakula wakati wa usafirishaji, uhifadhi, uuzaji na usindikaji wa malighafi, kukusaidia ili kuepuka matatizo mengi. nafasi ya vijiumbe katika mchakato wa malezi na mabadiliko katika ubora wa chakula na kuibuka kwa magonjwa yanayosababishwa na aina kusababisha magonjwa na yanayoambatana, ni kubwa sana, na kwa hiyo kazi ya chakula Microbiology, usafi wa mazingira na usafi ni jukumu kutambua na kurejea kwa manufaa ya mtu.

Chakula mikrobiolojia pia cultivates bakteria wenye uwezo wa kuwabadili kutoka protini mafuta, matumizi vijiumbe kuoza chakula kwa ajili ya matibabu ya mazao mengi ya chakula. Fermentation michakato kulingana na asidi na butyric bakteria lactic kutoa watu bidhaa nyingi inahitajika.

virology

Kabisa tofauti, na kundi kubwa sana ya vijiumbe, ambayo ni kwa mbali vibaya zaidi kueleweka - ni virusi. Microbiology na virology - mbili karibu yanayohusiana makundi ya sayansi microbiological, ambayo utafiti bakteria ya kusababisha magonjwa na virusi ambayo inaweza kusababisha madhara makubwa kwa afya za viumbe hai.

Virolojia sehemu ni makubwa sana na tata, kwa hiyo, anastahili utafiti tofauti.