Definicija, povijest, klasifikacija i zabavne činjenice o mikrobiologiji
Koja je definicija mikrobiologije? Koja je povijest i zašto je tako važno u medicini? Što vam mogu činiti činjenice o mikroorganizmima?
Studija mikrobiologije - Definicija
Mikrobiologija je definirana jednostavno kao proučavanje mikroorganizama, s "mikro" što znači mala, i "biologija", što se odnosi na proučavanje živih bića. Proučavani mikroorganizmi široko se razlikuju, a polje mikrobiologije razbijeno je u mnoga podpodručja studija.
Područje mikrobiologije je ključno za ljudska bića, ne samo zbog zaraznih bolesti uzrokovanih tim mikroorganizmima, već zato što su "dobri" mikroorganizmi nužni za nas da živimo na planeti. S obzirom da bakterije na i na našim tijelima nadilazi naše vlastite stanice, ovo bi se područje studija moglo smatrati jednim od najvažnijih područja znanja i studija.
Vrste mikroorganizama - razvrstavanje
Mikroorganizmi ili "mikrobi" su mala živa bića. Većina tih organizama ne može se vidjeti golim okom, pa sve do izuma mikroskopa i teorije klica, nismo imali pojma koliko su oni bogati.
Mikrobi se nalaze gotovo bilo gdje na Zemlji. Nalaze se u kipućim bazenima vode u Yellowstoneu iu vulkanskim otvorima na najnižoj dubini mora. Oni mogu živjeti u slanim stanovima, a neki uspijevati u slanoj vodi (toliko za korištenje soli kao konzervansa ). Neki trebaju kisik da raste, a drugi ne.
Svjetski "najoštriji" mikroorganizam je bakterija Deinococcus radio trans , bakterija koja može izdržati zračenje do fenomenalnog stupnja kao što to ime podrazumijeva, ali također može preživjeti bez vode, kada je izloženo jakim kiselinama, pa čak i kada se stavi u vakuum.
Razvrstavanje mikroorganizama u mikrobiologiju
Postoji mnogo različitih načina na koje su znanstvenici klasificirali, i tako pokušavali imati smisla, milijune mikroba u našoj sredini.
Multicellular vs unicellular vs acellular - Jedan od načina microbes klasificiran je da li ili ne oni imaju stanice, a ako da, koliko. Mikroorganizmi mogu biti:
- Multicellularni - Imate više od jedne ćelije.
- Jedinstveno - Imati jednu ćeliju.
- Acellular - Nedostaju stanice, kao što su virusi i prioni. (Postojala je rasprava o tome jesu li virusi doista živi, jer ne mogu preživjeti izvan domaćina, a prioni obično nazivaju "infektivni proteini" umjesto mikroba.)
Eukariota vs prokariota Drugi način klasifikacije mikroorganizama ima veze s vrstom stanica. To uključuje eukariote i prokariote:
- Eukarioti su mikroorganizmi s "kompleksnim stanicama" koji imaju pravu jezgru i organele vezane na membranu. Primjeri eukariota uključuju helminse (crve, protozoe , alge, gljive i kvasce).
- Prokarioti su mikrobi s "jednostavnim stanicama" koji nemaju istinsku jezgru i nedostaju membrane vezane organele. Primjeri uključuju bakterije.
Glavne klase mikroorganizama uključuju: - Različite vrste mikroba također se mogu podijeliti na:
- Paraziti - Paraziti su ponekad zastrašujući od ostalih mikroorganizama, barem kad ih se može vidjeti golim okom. Paraziti uključuju helminte (crve,) flukove, protozoe i još mnogo toga. Primjeri parazitskih infekcija uključuju malarije , giardu i afričku bolest spavanja. Ascariasis (roundworms) su one koje zaraze milijardu ljudi širom svijeta.
- Gljive (i kvasci) - Gljive su mikroorganizmi koji su na neki način slični biljkama. Ako ste imali sportaše noga ili kvasac infekcije, upoznati ste s nekoliko gljivičnih infekcija . Ova kategorija također uključuje gljive i kalupe. Poput bakterija, imamo i mnogo "dobrih gljiva" koje žive na našim tijelima i ne uzrokuju bolest.
- Bakterije - Imamo više bakterija na i na tijelu nego ljudske stanice, ali velika većina tih bakterija su "zdrave bakterije". Oni nas štite od infekcije od loših ili patoloških bakterija i igraju ulogu u probavljanju naše hrane. Primjeri infekcija uzrokovanih bakterijama uključuju tuberkulozu i Strep grlo.
- Virusi - Virusi obiluju prirodom, iako se većina ljudi upoznaju s onima koji uzrokuju ljudsku bolest. Virusi mogu također inficirati druge mikroorganizme kao što su bakterije, kao i biljke. Imunizacije su smanjile rizik od nekih zastrašujućih bolesti, ali drugi, poput Ebole i Zike virusa , podsjećaju da nismo počeli osvajati ove minijaturne prijetnje.
- Prions - Većina znanstvenika u ovom trenutku ne klasificiraju prione kao mikroorganizme, nego kao "infektivni proteini". To je rekao, oni su često proučavani od strane virologists, Prions su u suštini dio abnormalno presavijeni proteina, i svibanj neće pojaviti zastrašujuće u početku. Ipak, prionove bolesti kao što je ludska kravlja bolest su neke od najcjenjenijih zaraznih bolesti.
Povijest mikrobiologije
Ono što sada znamo o mikroorganizmima i koje ćemo dalje diskutirati je relativno novo u povijesti. Pogledajmo povijest mikrobiologije:
Prvi mikroskopi / prvi mikroorganizmi vizualizirani - prvi veliki korak u mikrobiologiji došao je kada je van Leeuwenhoek (1632-1723) stvorio prvi mikroskop s jednim lećama. Kroz objektiv koji je uvećao otprilike 300X mogao je vizualizirati bakterije po prvi put (od struganja od zuba).
Razvoj njemačke teorije - Ljudsko je tijelo prepoznato kao izvor infekcije od strane tri znanstvenika :.
- Dr. Oliver Wendall Holmes je utvrdio da su žene koje su rodile kod kuće manje vjerojatno da će razviti infekcije od onih koji su bili u bolnici.
- Dr. Ignaz Semmelweis povezao je infekcije s liječnicima koji su otišli izravno iz sobe za obdukciju u rodilište bez pranja ruku.
- Joseph Lister predstavio je aseptičke tehnike, uključujući i pranje ruku i korištenje topline za sterilizaciju.
Theory of germs - Dva čovjeka koji su najviše pripisivali prihvaćanju teorije klica bili su Louis Pasteur i Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822.-1895.) - Pasteuru pripisuje teoriju biogeneze, ističući da sva živa bića dolaze od nečega, a ne od prevladavajućeg pogleda u vrijeme spontane generacije. Tvrdio je da su mnoge bolesti uzrokovane mikroorganizmima (umjesto grijehom, Božjim gnjevom i drugim potencijalnim uzrocima). Pokazao je da su mikroorganizmi odgovorni za fermentaciju i kvarenje i razvili metodu koja se danas naziva pasterizacija. Također je razvio bjesnoće i antraksa.
- Robert Koch (1843.-1910.) - Koch je autor "Kochovih postulata" znanstvenih niza koraka koji su dokazali teoriju klica i koji su korišteni u znanstvenim istraživanjima jer (s nekim revizijama) identificira uzrok tuberkuloze, antraksa , i kolere.
Od tog vremena, nekoliko znamenitosti uključuju:
- 1892 - Dmitrij Iosifovich Ivanoski otkrio je prvi virus.
- 1928. - Alexander Flemming otkrio je penicilin.
- 1995. - Prva genomska sekvenca mikroorganizama objavljena je.
Infektivni mikroorganizmi
Kada razmišljamo o mikroorganizmima, većina nas razmišlja o bolesti, iako su ti mali "kukci" vjerojatnije da će nam pomoći da nas nauditi. (Pazite da ispod pročitate "dobre mikrobe".)
Do prije manje od jednog stoljeća, a trenutno, na mnogim mjestima svijeta, infekcije s mikroorganizmima bile su vodeći uzrok smrti. Očekivano trajanje života u Sjedinjenim Državama dramatično se poboljšalo tijekom proteklog stoljeća ne samo zato što živimo dulje, već uglavnom zbog toga što manje djece umire u djetinjstvu.
U Sjedinjenim Državama, bolesti srca i rak sada su prvi i drugi vodeći uzroci smrti. U svijetu, međutim, zarazna bolest. Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, u niskim ekonomskim zemljama širom svijeta, vodeći uzrok smrti su niže respiratorne infekcije, nakon čega slijede dijarejske bolesti.
Pojava cijepljenja i antibiotika, a još važnije čista voda, smanjila je našu zabrinutost zbog zaraznih organizama, ali bilo bi loše biti arogantno. U današnje vrijeme se suočavamo ne samo sa zaraznim bolestima koji se pojavljuju, već s otporom na antibiotike, i mnogi stručnjaci smatraju da smo već odavno odgodeni za sljedeću pandemiju.
Mikroorganizmi koji su korisni ljudima - "Dobri mikrobi"
Iako rijetko govorimo o tome, mikroorganizmi nisu samo korisni, nego nužni u gotovo svakom aspektu našeg života. Mikrobi su važni u:
- Zaštita naših tijela od "loših" mikroba.
- Izrada hrane - Od jogurta do alkoholnih pića, fermentacija je metoda u kojoj rast ako se mikrobi koriste za stvaranje hrane. Ovo je jedan primjer, međutim, mikroba su dno prehrambenog lanca za veći dio života
- Razgradnja otpada na tlu i recikliranje atmosferskih plinova iznad. Bakterije mogu čak i pomoći s teškim otpadom, poput izlijevanja ulja i nuklearnog otpada.
- Bakterije u našim tijelima odgovorne su za proizvodnju vitamina kao što su vitamin K i neki vitamini B. Bakterije su također iznimno važne u probavi.
- Polje kriptografije čak i gleda na načine na koje se bakterije mogu koristiti kao tvrdi disk za pohranu informacija.
Ne samo da mikrobi obavljaju mnoge funkcije za nas - oni su dio nas. Smatra se da su bakterije na i na našem tijelu brojčano više od 10 do 1.
Vjerojatno ste čuli najnovije jelo zdravo. Osim jesti brokule i borovnice, sada nam je rečeno da jedemo fermentiranu hranu dnevno, ili barem što je češće moguće. Kod bakterija ne bi postojala fermentacija.
Pri rođenju, bebe nemaju bakterije u njihovim tijelima. Oni stiču svoje prve bakterije dok prolaze kroz kontrolu rađanja. (Nedostatak podizanja bakterija u rodnom kanalu misli neki da su razlozi zašto su pretilost i alergije češća kod beba koje se isporučuju u C-sekciji.)
Ako ste pročitali vijest u posljednje vrijeme, čak je i pretpostavljeno da su bakterije u našim grubama odgovorne za naše svakodnevno raspoloženje. naučiti kako imati zdrave bakterije crijeva . Proučavanje mikrobioma sada se koristi za objašnjenje mnogih stvari, kao što su zašto antibiotici mogu dovesti do debljanje.
Polja mikrobiologije
Postoji nekoliko različitih područja u području mikrobiologije. Primjer nekih od ovih područja podijeljen prema vrsti organizma uključuje:
- Parazitologija - istraživanje parazitologije
- Mikologija - proučavanje gljivica
- Bakteriologija - proučavanje bakterija
- Virologija - proučavanje virusa
- Protozo - studija protozoje
- Fikologija - proučavanje algi
- Imunologija - proučavanje imunološkog sustava
Područja mikrobiologije također se mogu razvrstati prema opsegu koja uključuje širok spektar tema. Nekoliko primjera među mnogima uključuje:
- Mikrobiološka fiziologija (rast, metabolizam i struktura mikroba)
- Mikrobiološka genetika
- Mikrobiološka evolucija
- Mikrobiologija okoliša
- Industrijska mikrobiologija (na primjer, pročišćavanje otpadnih voda)
- Mikrobiologija hrane (fermentacija)
- Biotehnologija
- Bioremedijacija.
Budućnost mikrobiologije
Polje mikrobiologije fascinantno je i više ne znamo. Ono što smo možda stekli u znanju najviše na terenu je da postoji toliko toga za učenje.
Ne samo da mikroorganizmi mogu uzrokovati bolest, već se mogu koristiti za razvoj lijekova za borbu protiv drugih mikroba (na primjer, penicilina). Čini se da neki virusi uzrokuju rak, dok se drugi procjenjuju kao način borbe protiv raka.
Jedan od najvažnijih razloga za učenje mikrobiologije jest poštovanje tih "bića" koja daleko nadmašuje nas. Smatra se da se otpornost na antibiotike povećava zbog nepravilnog korištenja ne samo antibiotika nego i antibakterijskih sapuna. I to samo kada gledamo mikrobe koje trenutno prepoznajemo. Budući da se pojavljuju zarazne bolesti, a uz našu sposobnost da putujemo na bilo kojem mjestu u svijetu na tri leta, postoji velika potreba da se mikrobiolozi budu educirani i pripremljeni.
> Izvori
- > Kasper, Dennis L. .., Anthony S. Fauci i Stephen L .. Hauser. Harrisonova načela unutarnje medicine. New York: Mc Graw-Hill obrazovanje, 2015. Ispis.
- > Smolinska S., Groeger, D., i L. O'Mahony. Biologija mikrobioma 1: Interakcije s imunološkim odgovorom domaćina. Klinike za gastroenterologiju Sjeverne Amerike . 2017. 4691): 19-35.