Садржај
- Врсте микроорганизама
- Класификација микроорганизама у микробиологији
- Историја микробиологије
- Инфективни микроорганизми
- Микроорганизми који су корисни човеку
- Области микробиологије
- Будућност микробиологије
Подручје микробиологије је пресудно за људе, не само због заразних болести које узрокују ови микроби, већ и због тога што су нам „добри“ микроорганизми неопходни за живот на планети. Узимајући у обзир да бактерије у и на нашим телима имају више од наших ћелија, ово поље проучавања могло би се сматрати једним од најважнијих подручја знања и проучавања.
Врсте микроорганизама
Микроорганизми или „микроби“ су мала жива бића. Већину ових организама није могуће видети голим оком, а до проналаска теорије микроскопа и клица нисмо имали појма колико их има у изобиљу.
Микроби се налазе готово било где на земљи. Налазе се у врелима водених базена у Јелоустону и у вулканским отворима на најнижим дубинама мора. Могу да живе у сланим становима, а неки успевају у сланој води (толико за употребу соли као конзерванса.) Некима је потребан кисеоник да би расли, а другима не.
„Најтежи“ микроорганизам на свету је бактерија тзв Деиноцоццус радио транс, бактерија која може да поднесе зрачење до феноменалног степена како јој само име говори, али може да преживи и без воде, излагања јаким киселинама, чак и када је смештена у вакуум.
Класификација микроорганизама у микробиологији
Постоје многи различити начини на које су научници класификовали милионе микроба у нашој средини и на тај начин покушали да имају смисла.
Вишећелијски вс Једноћелијски вс Нећелијски
Један од начина на који се микроби класификују је према томе да ли имају или немају ћелије и ако имају, колико. Микроорганизми могу бити:
- Вишећелијски - Има више од једне ћелије.
- Једноћелијски - Имајући једну ћелију.
- Ацелуларне - Недостају ћелије, као што су вируси и приони. (Приони се обично називају „заразним протеинима“, а не микробима.)
Еукариоти вс Прокариоти
Други начин класификације микроорганизама повезан је са врстом ћелије. Ту спадају еукариоти и прокарионти:
- Еукариоти су микроби са „сложеним ћелијама“ које имају истинско језгро и органеле везане за мембрану. Примери еукариота укључују хелминте (црве), протозое, алге, гљивице и квасце.
- Прокариоти су микроби са „једноставним ћелијама“ који немају истинско језгро и немају органеле везане за мембрану. Примери укључују бактерије.
Главне класе микроорганизама
Различите врсте микроба такође се могу поделити на:
- Паразити: Паразити су понекад застрашујући од других микроорганизама, бар када се на њих може гледати голим оком. Паразити укључују хелминте (црве), метиље, протозое и друге. Примери паразитских инфекција укључују маларију, гиардије и афричку болест спавања. Познато је да Асцариасис (округли црви) заразе милијарду људи широм света.
- Гљиве и квасци: Гљиве су микроорганизми који су на неки начин слични биљкама. Квасци су врста гљива. Примери укључују гљивичне инфекције стопала или друге врсте квасних инфекција, које све спадају у класу гљивичних инфекција. Ова категорија такође укључује печурке и плесни. Попут бактерија, и ми имамо много „добрих гљивица“ које живе у нашем телу и не изазивају болести.
- Бактерије: Имамо више бактерија у телима и на телима од њих, него људске ћелије, али велика већина ових бактерија су „здраве бактерије“. Они нас штите од инфекције лошим или патолошким бактеријама и играју улогу у варењу наше хране. Примери инфекција изазваних бактеријама укључују туберкулозу и Стреп грло.
- Вируси: У природи има пуно вируса, иако већина људи познаје оне који узрокују људске болести. Вируси могу да заразе и друге микроорганизме попут бактерија, као и биљке. Имунизација је смањила ризик од неких застрашујућих болести, али друге, попут еболе и вируса Зика, подсећају нас да нисмо почели да освајамо ове минијатурне претње.
- Прионс: Већина научника у овом тренутку не класификује прионе као микроорганизме, већ као „заразне протеине“. С тим у вези, вирусолози их често проучавају. Приони су у основи део необично пресавијених протеина и можда у почетку не делују застрашујуће. Ипак, прионске болести попут болести лудих крава су неке од најзастрашенијих заразних болести.
Историја микробиологије
Оно што сада знамо о микроорганизмима и о чему ће бити речи даље у наставку, релативно је ново у историји. Погледајмо укратко историју микробиологије:
Први визуелизовани микроскоп / први микроорганизми: Први велики корак у микробиологији догодио се када је ван Лееувенхоек (1632-1723) створио први микроскоп са једним сочивом. Кроз сочиво које је имало увећање од приближно 300Кс, први пут је могао да визуализује бактерије (од стругања са зуба).
Развој теорије о клицама: Три извора научника препознала су људско тело као извор заразе:
- Др Оливер Вендалл Холмес открили су да су жене које су се породиле код куће ређе развиле инфекције од оних које су се породиле у болници.
- Др Игназ Семмелвеис повезао инфекције са лекарима који су директно из собе за обдукције отишли у породилиште без прања руку.
- Јосепх Листер увели асептичне технике, укључујући прање руку и коришћење топлоте за стерилизацију.
Теорија клица: Двоје људи који су најзаслужнији за прихватање теорије о клицама били су Лоуис Пастеур и Роберт Коцх:
- Луј Пастер (1822-1895): Пастеру се приписује теорија биогенезе, примећујући да сва жива бића потичу из нечега, а не из преовлађујућег гледишта у време спонтане генерације. Тврдио је да су многе болести узроковани микробима (а не грехом, Божјим бесом и другим потенцијалним узроцима.) Показао је да су микроорганизми одговорни за ферментацију и кварење и развио је методу пастеризацију која се користи и данас. Такође је развио вакцине против беснила и антракса.
- Роберт Коцх (1843-1910): Кох је аутор „Кохових постулата“ научног низа корака који су доказали теорију клица и који се користи у научним студијама од (уз неке ревизије.) Идентификовао је узрок туберкулозе, антракса и колере.
Од тада, неколико знаменитости укључују:
- 1892 - Дмитри Иосифович Иваноски открио први вирус.
- 1928 - Александар Флеминг открио пеницилин.
- 1995 - Објављена је прва микробна геномска секвенца.
Инфективни микроорганизми
Кад помислимо на микроорганизме, већина нас мисли на болести, иако је вероватно да ће нам ове мале „бубице“ помоћи или помоћи. (Обавезно прочитајте о „добрим микробима“ у наставку.)
До пре мање од једног века, а тренутно су у многим местима света инфекције микроорганизмима биле главни узрок смрти. Очекивани животни век у Сједињеним Државама драматично се побољшао током прошлог века, не само зато што живимо дуже, већ углавном зато што у детињству умире мање деце.
У Сједињеним Државама су болести срца и рак сада први и други водећи узроци смрти. Према Светској здравственој организацији, у земљама са ниским приходима широм света водећи узрок смрти су инфекције доњих дисајних путева, праћене дијарејским болестима.
Појава вакцинација и антибиотика, плус још важније чисте воде, спустила је нашу забринутост због заразних организама, али било би непристојно бити арогантан. Тренутно се суочавамо не само са новим заразним болестима, већ и са резистенцијом на антибиотике.
Микроорганизми који су корисни човеку
Иако о томе ретко разговарамо, микроорганизми нису само корисни, већ и неопходни у скоро свим аспектима нашег живота. Микроби су важни у:
- Заштита нашег тела од „лоших“ микроба.
- Прављење хране: Од јогурта до алкохолних пића, ферментација је метода у којој се раст микроба користи за стварање хране. Ово је један пример, међутим, микроби су дно ланца исхране током већег дела живота.
- Разградња отпада на земљи и рециклирање атмосферских гасова изнад. Бактерије чак могу помоћи код тешког отпада као што је изливање нафте и нуклеарни отпад.
- Производња витамина као што су витамин К и неки витамини Б. Бактерије су такође изузетно важне за варење.
- Чување информација: Подручје криптографије чак разматра начине на које се бактерије могу користити као чврсти диск за складиштење информација.
Не само да микроби обављају многе функције за ми-они су део нас. Сматра се да су бактерије у и на нашим телима број од 10 према један више од наших ћелија.
Вероватно сте чули најновије вести о здравој исхрани. Поред једења броколија и боровница, већина здравствених стручњака препоручује свакодневну, или бар што је могуће чешћу, и ферментирану храну. Без бактерија не би било ферментације.
Бебе по рођењу немају бактерије у телу. Прве бактерије стичу пролазећи кроз родни канал. (Неки сматрају да је недостатак бактеријске изложености кроз родни канал разлог зашто су гојазност и алергије чешће код беба рођених путем Ц-реза.)
Ако сте прочитали вести у последње време, чак се претпоставља да су бактерије у нашим цревима одговорне за наше свакодневно расположење. Студија микробиома сада се користи за објашњење многих ствари, као на пример зашто антибиотици могу довести до дебљања.
Области микробиологије
Постоји неколико различитих поља у пољу микробиологије. Пример неких од ових поља рашчлањених према типу организма укључује:
- Паразитологија: Проучавање паразитологије
- Микологија: Проучавање гљивица
- Бактериологија: Проучавање бактерија
- Вирологија: Проучавање вируса
- Протозоологија: Проучавање праживотиња
- Фикологија: Проучавање алги
Поља микробиологије такође се могу рашчланити по обиму како би обухватила широк спектар тема. Неколико примера међу многима укључују:
- Микробиолошка физиологија (раст, метаболизам и структура микроба)
- Микробиолошка генетика
- Еволуција микроба
- Микробиологија животне средине
- Индустријска микробиологија (на пример, пречишћавање отпадних вода)
- Микробиологија хране (ферментација)
- Биотехнологија
- Биоремедијација
Будућност микробиологије
Подручје микробиологије је фасцинантно, а има још тога што не знамо. Оно што смо можда стекли у знању највише на терену је да се има још много тога за научити.
Микроби не само да могу да изазову болест, већ се могу користити за развој лекова за борбу против других микроба (на пример, пеницилин.) Чини се да неки вируси изазивају рак, док се други процењују као начин борбе против рака.
Један од најважнијих разлога да људи уче о микробиологији је поштовање ових „створења“ која нас далеко надмашују. Сматра се да је резистенција на антибиотике повећана због неправилне употребе не само антибиотика већ и антибактеријских сапуна. И то само када гледамо микробе које тренутно препознајемо. Са појавом заразних болести и са нашом способношћу да путујемо готово било где у свету на три лета, велика је потреба да се микробиолози едукују и припреме.