АдукацыяНавука

Што такое мікрабіялогія. Што вывучае мікрабіялогія. асновы мікрабіялогіі

Навука біялогія ўключае ў сябе вялікую колькасць падраздзелаў і даччыных навук. Аднак адной з самых маладых і перспектыўных, карысных для чалавека і яго дзейнасці з'яўляецца мікрабіялогія. Параўнальна нядаўна якая ўзнікла, але імкліва якая набрала абароты ў развіцці, гэтая навука на сённяшні дзень сама стала родапачынальніцай такіх раздзелаў, як біятэхналогія і генная інжынерыя. Што такое мікрабіялогія і як праходзілі этапы яе станаўлення і развіцця? Разбярэмся ў гэтым пытанні больш падрабязна.

Што такое мікрабіялогія?

У першую чаргу, мікрабіялогія - гэта навука. Аб'ёмная, цікавая, маладая, але дынамічна якая развіваецца навука. Этымалогія слова вядзе сваё паходжанне ад грэцкай мовы. Так, "mikros" азначае "малы", другая частка слова паходзіць ад "bios", што значыць "жыццё", і заключная частка ад грэч. "Logos", што перакладаецца як вучэнне. Цяпер можна даць даслоўны адказ на пытанне, што такое мікрабіялогія. Гэта вучэнне аб мікра-жыцця.

Іншымі словамі, гэта вывучэнне самых дробных жывых істот, якія ня бачныя няўзброеным вокам. Да такіх аднаклетачныя арганізмам адносяцца:

  1. Пракарыёты (бяз'ядзерныя арганізмы, або не маюць аформленага ядра):
  • бактэрыі;
  • археи.

2. эукарыёт.Асноўныя (арганізмы, якія маюць аформленае ядро):

  • аднаклетачныя багавінне;
  • найпростыя.

3. Вірусы.

Аднак прыярытэтнае значэнне ў мікрабіялогіі адводзіцца вывучэнню менавіта бактэрый самых розных відаў, формаў і спосабаў атрымання энергіі. Менавіта ў гэтым складаюцца асновы мікрабіялогіі.

Прадмет вывучэння навукі

На пытанне, што вывучае мікрабіялогія, можна адказаць так: яна вывучае знешняе разнастайнасць бактэрый па форме і памерах, іх уплыў на навакольнае асяроддзе і на жывыя арганізмы, спосабы харчавання, развіцця і размнажэнні мікраарганізмаў, а таксама іх уплыў на гаспадарчую і практычную дзейнасць чалавека.

Мікраарганізмы - гэта істоты, здольныя жыць у самых разнастайных умовах. Для іх практычна няма межаў па тэмпературы, па кіслотнасці і шчолачнасць асяроддзя, ціску і вільготнасці. Пры любых умовах існуе хаця б адна (а часцей за ўсё мноства) група бактэрый, здольная выжываць. Сёння вядомыя супольнасці мікраарганізмаў, якія засяляюць зусім анаэробныя ўмовы ўнутры вулканаў, на дне термоисточников, у цёмных глыбінях акіянаў, суровых умовах гор і скал і гэтак далей.

Навуцы вядомыя сотні відаў мікраарганізмаў, якія з часам складваюцца ў тысячы. Аднак ўстаноўлена, што гэта толькі малая крыха таго разнастайнасці, што ёсць у прыродзе. Таму працы ў мікрабіёлагаў вельмі шмат.

Адным з самых знакамітых цэнтраў, у якім адбывалася падрабязнае вывучэнне мікраарганізмаў і ўсіх працэсаў, з імі звязаных, з'яўляўся пастераўская інстытут ў Францыі. Названы ў гонар знакамітага заснавальніка мікрабіялогіі як навукі Луі Пастера, гэты інстытут мікрабіялогіі выпусціў са сваіх сцен масу выдатных спецыялістаў, якімі былі здзейснены не менш выдатныя і значныя адкрыцці.

У Расіі на сённяшні дзень дзейнічае інстытут мікрабіялогіі ім. С. Н. Вінаградская РАН, які з'яўляецца самым буйным даследчым цэнтрам у галіне мікрабіялогіі ў нашай краіне.

Гістарычны экскурс у мікрабіялагічную навуку

Гісторыя развіцця мікрабіялогіі як навукі складаецца з трох асноўных умоўных этапаў:

  • марфалагічны або апісальны;
  • фізіялагічны або назапашвальны;
  • сучасны.

У цэлым, гісторыя мікрабіялогіі налічвае ў сваім развіцці каля 400 гадоў. Гэта значыць пачатак ўзнікнення прыпадае прыкладна на XVII стагоддзе. Таму і лічыцца, што яна досыць маладая навука ў параўнанні з іншымі часткамі біялогіі.

Марфалагічны або апісальны этап

Сама назва кажа пра тое, што на дадзеным этапе праходзіла, строга кажучы, проста назапашванне ведаў аб марфалогіі бактэрыяльных клетак. Пачалося ўсё з адкрыцця пракарыёт. Дадзеная заслуга належыць родапачынальніку мікрабіялагічнай навукі італьянцу Антоніа ван Левенгук, які валодаў вострым розумам, чэпкім позіркам і добрым уменнем лагічна думаць і абагульняць. Якія таксама былі нядрэнным тэхнікам, ён здолеў вывастрыць лінзы, якія даюць павелічэнне ў 300 разоў. Прычым паўтарыць яго дасягненне змаглі толькі ў сярэдзіне XX стагоддзя рускія навукоўцы. І то не вытачиванием, а выплаўлення лінзаў з аптычнага шкловалакна.

Вось гэтыя лінзы і паслужылі матэрыялам, праз які Левенгук выявіў мікраарганізмы. Прычым першапачаткова ён ставіў перад сабой задачу вельмі празаічнага характару: навукоўца цікавіла, чаму хрэн такі горкі. Расцёршы часткі расліны і разгледзеўшы іх пад мікраскопам ўласнай вытворчасці, ён і ўбачыў цэлы жывы свет маленькіх стварэнняў. Было гэта ў 1695 года. З гэтых часоў Антоніа пачынае актыўна вывучаць і апісваць розныя віды бактэрыяльных клетак. Ён адрознівае іх толькі па форме, аднак і гэта ўжо нямала.

Левенгук належыць каля 20 рукапісных тамоў, якія апісваюць падрабязна шаровідные, палачкападобныя, спіральныя і іншыя віды бактэрый. Ім напісаны першы праца па мікрабіялогіі, які называецца "Таямніцы прыроды, адкрытыя Антоні ван Левенгук". Першая спроба сістэматызаваць і абагульніць назапашаныя веды па марфалогіі бактэрый належыць навукоўцу О. Мюлеру, які распачаў яе ў 1785 годзе. З гэтага моманту гісторыя развіцця мікрабіялогіі пачынае набіраць свае абароты.

Фізіялагічны або назапашвальны этап

На дадзеным этапе развіцця навукі былі вывучаны механізмы, якія ляжаць у аснове жыццядзейнасці бактэрый. Разгледжаны працэсы, у якіх яны прымаюць удзел і якія без іх немагчымыя ў прыродзе. Была даказаная немагчымасць самазараджэння жыцця без удзелу жывых арганізмаў. Усе гэтыя адкрыцці былі здзейснены ў выніку эксперыментаў вялікага вучонага-хіміка, але пасля гэтых адкрыццяў яшчэ і мікрабіёляга, Луі Пастера. Складана пераацаніць яго значэнне ў развіцці гэтай навукі. Гісторыя мікрабіялогіі наўрад ці здолела б развіцца так хутка і поўна, калі б не гэты геніяльны чалавек.

Адкрыцця Пастера можна адлюстраваць некалькімі асноўнымі пунктамі:

  • даказаў, што знаёмы людзям спрадвеку працэс закісання цукрыстых рэчываў абумоўлены наяўнасцю пэўнага віду мікраарганізмаў. Прычым для кожнага віду закісання (малочна-кіслае, спіртовае, масляністая і гэтак далей) характэрна наяўнасць спецыфічнай групы бактэрый, якія яго і ажыццяўляюць;
  • увёў у харчовую галіну працэс пастэрызацыі для збавення прадуктаў ад мікрафлоры, якая выклікае іх гніенне і псаванне;
  • яму належыць заслуга павышэння імунітэту да хвароб шляхам ўвядзення вакцыны ў арганізм. Гэта значыць Пастэр - родапачынальнік прышчэпак, менавіта ён даказаў, што хваробы выклікаюцца наяўнасцю хваробатворных бактэрый;
  • разбурыў ўяўленні пра аэробных ўсяго жывога і даказаў, што для жыцця многіх бактэрый (маслянокислых, напрыклад) кісларод наогул не патрэбны, і нават шкодны.

Галоўнай бясспрэчнай заслугай Луі Пастера стала тое, што ўсе свае адкрыцця ён даказваў эксперыментальна. Так, што ні ў каго не магло заставацца сумненняў у справядлівасці атрыманых вынікаў. Але на гэтым гісторыя мікрабіялогіі, вядома, не сканчаецца.

Яшчэ адным вучоным, якія працавалі ў XIX стагоддзі і якія ўнеслі неацэнны ўклад у вывучэнне мікраарганізмаў, стаў Роберт Кох - нямецкі навуковец, якому належыць заслуга вывядзення чыстых ліній бактэрыяльных клетак. Гэта значыць, у прыродзе ўсё мікраарганізмы цесна ўзаемазвязаны паміж сабой. Адна група ў працэсе жыццядзейнасці стварае пажыўнае асяроддзе для іншай, іншая робіць тое ж самае для трэцяй і гэтак далей. То бок, гэта тыя ж ланцугі харчавання, што і ў вышэйшых арганізмаў, толькі ўнутры бактэрыяльных супольнасцяў. З прычыны гэтага вельмі складана вывучыць нейкае асобнае супольнасць, групу мікраарганізмаў, бо іх памеры надзвычай малыя (1 -6 м або 1 мкм) і, знаходзячыся ў пастаянным цесным узаемадзеянні паміж сабой, яны не паддаюцца дакладнага вывучэньня паасобку. Ідэальнай ўяўлялася магчымасць вырасціць мноства ідэнтычных клетак бактэрый аднаго супольнасці ў штучных умовах. Гэта значыць атрымаць масу аднолькавых клетак, якія будуць бачныя няўзброеным вокам і вывучыць працэсы у якіх стане значна лягчэй.

Вось менавіта гэта адкрыццё і зрабіў Кох. Ён увёў ва ўжытак вывядзенне чыстых культур бактэрый на пажыўным асяроддзі, якая для кожнага супольнасці свая. Таксама яму належаць заслугі ў афарбоўванні калоній мікраарганізмаў і асобных яе ўдзельнікаў. Роберт Кох першым адкрыў туберкулёзную палачку (палачку Коха), якія паразітуюць у жывёл і чалавека. Гэты вучоны ўжываў метад заражэння паддоследных жывёл хваробатворнымі (патагеннымі) бактэрыямі з мэтай вывядзення чыстых культур такіх мікраарганізмаў і распрацаваў метады дэзінфекцыі і барацьбы з імі.

Такім чынам было назапашана мноства каштоўных звестак аб жыццядзейнасці бактэрый, іх карысць і шкоду для чалавека. Развіццё мікрабіялогіі пайшло яшчэ больш інтэнсіўным шляхам.

сучасны этап

Сучасная мікрабіялогія - гэта цэлы комплекс падраздзелаў і міні-навук, якія займаюцца вывучэннем не толькі саміх бактэрый, але і вірусаў, грыбкоў, архей і ўсіх вядомых і якія адкрываюцца, мікраарганізмаў. На пытанне, што такое мікрабіялогія, сёння можна даць вельмі поўны і разгорнуты адказ. Гэта комплекс навук, якія займаюцца вывучэннем жыццядзейнасці мікраарганізмаў, іх прымянення ў практычнай жыцця чалавека ў розных галінах і сферах, а таксама ўплыву мікраарганізмаў адзін на аднаго, на навакольнае асяроддзе і жывыя арганізмы.

У сувязі з такім шырокім паняццем мікрабіялогіі варта прывесці сучасную градацыю дадзенай навукі на раздзелы.

  1. Агульная.
  2. Глебавая.
  3. Водная.
  4. Сельскагаспадарчая.
  5. Медыцынская.
  6. Ветэрынарная.
  7. Касмічная.
  8. Геалагічная.
  9. Вірусалогія.
  10. Харчовая.
  11. Прамысловая (тэхнічная).

Кожны з прыведзеных раздзелаў займаецца падрабязным вывучэннем мікраарганізмаў, іх уплыву на жыццё і здароўе людзей і жывёл, а таксама магчымасці выкарыстання бактэрый у практычных мэтах для паляпшэння якасці жыцця чалавецтва. Усё гэта ў комплексе і ёсць тое, што вывучае мікрабіялогія.

Найбольшы ўклад у развіццё сучасных метадаў мікрабіялогіі, спосабаў вывядзення і вырошчвання штамаў мікраарганізмаў ўнеслі такія навукоўцы, як Вальфрам Циллиг і Карл Штеттер, Карл Везе, Норман пэйсы, Уотсан Крык, Полинг, Цукеркандль. З айчынных навукоўцаў гэта такія імёны, як І. І. Мечнікаў, Л. С. Ценковский, Д. І. Іваноўскі, С. Н. Вінаградская, В. Л. Омелянский, С. П. Костычев, Я. Я. Никитинский і Ф. М. Чысцякоў, А. І. Лебедзеў, В. Н. Шапашнікаў. Дзякуючы працам пералічаных навукоўцаў, былі створаны спосабы барацьбы з сур'ёзнымі хваробамі жывёл і людзей (сібірская язва, цукровы клешч, яшчур, воспа і гэтак далей). Былі створаны спосабы павышэння імунітэту да бактэрыялагічных і вірусных захворванняў, атрыманы штамы мікраарганізмаў, здольных перапрацоўваць нафту, ствараць у працэсе жыццядзейнасці масу розных арганічных рэчываў, чысціць і паляпшаць экалагічнае становішча, раскладаць нераспадающиеся хімічныя злучэнні і многае іншае.

Ўклад гэтых людзей сапраўды неацэнны, таму некаторыя з іх (Мечнікаў І. І.) атрымалі Нобелеўскую прэмію за свае працы. На сённяшні дзень існуюць даччыныя навукі, якія ўтварыліся на аснове мікрабіялогіі, якія з'яўляюцца самымі перадавымі ў біялогіі - гэта біятэхналогія, біяінжынерыі і генная інжынерыя. Праца кожнай з іх накіравана на атрыманне арганізмаў або групы арганізмаў з загадзя зададзенымі ўласцівасцямі, зручнымі чалавеку. На вывядзенне новых метадаў работы з мікраарганізмамі, на атрыманне максімальнай выгады ад выкарыстання бактэрый.

Такім чынам, этапы развіцця мікрабіялогіі хоць і нешматлікія, аднак вельмі змястоўныя і поўныя падзеямі.

Метады вывучэння мікраарганізмаў

Сучасныя метады мікрабіялогіі заснаваныя на працы з чыстымі культурамі, а таксама выкарыстанні найноўшых дасягненняў тэхнікі (аптычнай, электроннай, лазернай і гэтак далей). Вось асноўныя з іх.

  1. Выкарыстанне мікраскапічных тэхнічных сродкаў. Як правіла, толькі светлавыя мікраскопы поўнага выніку не даюць, таму ўжываюцца таксама люмінесцэнтныя, лазерныя і электронныя.
  2. Пасевы бактэрый на спецыяльных пажыўных асяроддзях для выводзін і культывавання абсалютна чыстых калоній культур.
  3. Фізіёлага-біяхімічныя метады аналізу культуры мікраарганізмаў.
  4. Малекулярна-біялагічныя метады аналізу.
  5. Генетычныя метады аналізу. На сённяшні дзень стала магчымым прасачыць генеалагічнае дрэва практычна кожнай адкрытай групы мікраарганізмаў. Гэта стала магчымым дзякуючы працам Карла Везе, які здолеў расшыфраваць ўчастак геному калоніі бактэрый. З гэтым адкрыццём стала магчымым пабудову філагенетычных сістэмы пракарыёт.

Сукупнасць пералічаных метадаў дазваляе атрымліваць поўную і падрабязную інфармацыю аб любым з зноў адкрываюцца ці ўжо адкрытых мікраарганізмаў і знаходзіць ім правільнае прымяненне.

Этапы мікрабіялогіі, якія яна прайшла ў сваім станаўленні як навука, не заўсёды ўключалі такі шчодры і дакладны набор метадаў. Аднак характэрна, што самым дзейсным у любыя часы з'яўляецца метад эксперыментальны, менавіта ён паслужыў асновай для назапашвання ведаў і ўменняў у працы з мікрасвету.

Мікрабіялогія ў медыцыне

Адзін з найбольш важных і значных менавіта для чалавечага здароўя раздзелаў мікрабіялогіі з'яўляецца медыцынская мікрабіялогія. Прадметам яе вывучэння сталі вірусы і патагенныя бактэрыі, якія выклікаюць цяжкія захворванні. Таму перад медыкамі-мікрабіёлагамі стаіць задача: выявіць патагенны арганізм, культываваць яго чыстую лінію, вывучыць асаблівасці жыццядзейнасці і прычыны, па якіх наносіцца шкоду арганізму чалавека, і знайсці сродак для ліквідацыі дадзенага дзеяння.

Пасля таго як чыстая культура патагеннага арганізма будзе атрымана, неабходна правесці старанны малекулярна-біялагічны аналіз. На аснове вынікаў правесці выпрабаванне ўстойлівасці арганізмаў да антыбіётыкаў, выявіць шляху распаўсюджвання захворвання і выбраць найбольш эфектыўны метад лячэння супраць дадзенага мікраарганізма.

Менавіта медыцынская мікрабіялогія, у тым ліку ветэрынарная, дапамагла вырашыць шэраг надзённых праблем чалавецтва: створаны вакцыны супраць сібірскай язвы, шаленства, рожы непарнокопытных, воспы авечак, анаэробных інфекцый, тулярэміі і паратыфу, стала магчымым пазбаўленне ад чумы і парапневмонии і гэтак далей.

харчовая мікрабіялогія

Асновы мікрабіялогіі, санітарыі і гігіены цесна ўзаемазвязаны паміж сабой і наогул адзіныя. Бо патагенныя арганізмы здольныя распаўсюджвацца значна хутчэй і ў большым аб'ёме, калі ўмовы санітарыі і гігіены пакідаюць жадаць лепшага. І ў першую чаргу гэта знаходзіць адлюстраванне ў харчовай прамысловасці, пры масавых вытворчасцях прадуктаў харчавання.

Сучасныя дадзеныя аб марфалогіі і фізіялогіі мікраарганізмаў, біяхімічных працэсах, выкліканых імі, а таксама ўплыў экалагічных фактараў на мікрафлору, якая развіваецца ў прадуктах харчавання пры транспартаванні, захоўванні, рэалізацыі і перапрацоўцы сыравіны, дазваляюць пазбегнуць шматлікіх праблем. Ролю мікраарганізмаў у працэсе фарміравання і змены якасці харчовых прадуктаў і ўзнікнення шэрагу захворванняў, выкліканых патагеннымі і ўмоўна-патагеннымі відамі, вельмі значная, і таму задачай харчовай мікрабіялогіі, санітарыі і гігіены з'яўляецца гэтую ролю выявіць і павярнуць на шчасце чалавека.

Таксама харчовая мікрабіялогія культывуе бактэрыі, здольныя ператвараць з нафты вавёркі, выкарыстоўвае мікраарганізмы для раскладання харчовых прадуктаў, для апрацоўкі многіх тавараў харчавання. Працэсы закісання на аснове малочна-кіслых і алейна-кіслых бактэрый даюць чалавецтву мноства неабходных прадуктаў.

вірусалогія

Зусім асобная і вельмі вялікая група мікраарганізмаў, якая на сённяшні дзень з'яўляецца самай малавывучанай - гэта вірусы. Мікрабіялогія і вірусалогія - дзве цесна ўзаемазвязаныя катэгорыі мікрабіялагічнай навукі, якія вывучаюць патагенныя бактэрыі і вірусы, здольныя нанесці цяжкі шкоду здароўю жывых арганізмаў.

Вірусалогія частка вельмі шырокая і вельмі складаная, таму заслугоўвае асобнага вывучэння.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.delachieve.com. Theme powered by WordPress.