Mikrobioloogia määratlus, ajalugu, klassifikatsioon ja lõbusad faktid
Mis on mikrobioloogia määratlus? Mis on ajalugu ja miks see on meditsiinis nii tähtis? Milliseid fakte mikroorganismide kohta teid üllatab?
Mikrobioloogia uurimine - määratlus
Mikrobioloogia on defineeritud lihtsalt mikroorganismide uurimisena, kusjuures "mikro" tähendab väikest ja "bioloogiat", mis viitab elusolendite uurimisele. Uuritud mikroorganismid on väga erinevad ja mikrobioloogia valdkond jaguneb paljudeks alamvaldkondadeks.
Mikrobioloogia valdkond on inimestele kriitiline mitte ainult nende mikroobide põhjustatud nakkushaiguste tõttu, vaid ka sellepärast, et meil on vaja "häid" mikroorganisme elama planeedil. Arvestades, et meie keha sees ja meie organismides esinevad bakterid ületavad meie oma rakud, võib seda uurimisvaldkonda pidada üheks olulisemaks teadmiste ja uuringutevaldkonnaks.
Mikroorganismide tüübid - klassifikatsioon
Mikroorganismid või "mikroobid" on väikesed elusolendid. Palja silmaga ei saa enamikku neist organismidest näha, ja kuni mikroskoobi ja iduteooria leiutiseni ei olnud meil aimugi, kui palju need on.
Mikroobid on leitud peaaegu kõikjal maa peal. Neid leidub Yellowstone'i keevaosas ja väikseimas mere sügavuses vulkaanilistes aukudes. Nad võivad elada soolastes korterites ja mõnesid soolases vees kasu (nii palju kui soola kasutamist konservandina ). Mõned vajavad hapniku kasvu, teised ei tee seda.
Maailma kõige "raskeim" mikroorganism on bakter, mida nimetatakse Deinococcus radio trans - bakteriteks, mis suudavad avaldada nimega fenomenaalset kiirgust, kuid võivad ka elada ilma veeta, kui need puutuvad kokku tugevate hapetega ja isegi vaakumis.
Mikroorganismide klassifitseerimine mikrobioloogias
Teadlased on klassifitseerinud mitmel erineval moel ja püüdnud seda mõista teha miljonite mikroobide keskel.
Mitmelemendiline vs ühekollektiivne vs atsellulaarne - üks viis mikroobide klassifitseerimiseks on, kas neil on rakke või mitte, ja kui jah, siis mitu. Mikroorganismid võivad olla:
- Mitmelemendiline - millel on rohkem kui üks rakk.
- Üheliiniline - omab ühte lahtrit.
- Aksellulaarne - puuduvad rakud, näiteks viirused ja prioonid. (Arutati, kas viirused on tõesti elusad asjad, kuna nad ei suuda ellu jääda väljaspool peremeesorganismi, ja prioneid nimetatakse tavaliselt pigem "nakkuslikeks valkudeks" kui mikroobid.)
Eukarüootid vs. prokariidid Teine mikroorganismide klassifitseerimise viis on seotud rakuliigi tüübiga. Nende hulka kuuluvad eukarüootid ja prokarüootid:
- Eukarüootid on "keeruliste rakkudega" mikroobid, millel on tõeline tuum ja membraanidega seotud organellid. Eukarüootide näited hõlmavad helminte (ussid), algloomad , vetikad, seened ja pärmid.
- Prokariidid on mikroobid, millel on "lihtsad rakud", millel puudub tõeline tuum ja millel puudub membraaniga seotud organellid. Näideteks on bakterid.
Peamised mikroorganismide klassid on järgmised: - Erinevaid mikroobide liike võib jagada ka:
- Parasiidid - Parasiidid on mõnikord rohkem hirmutavad kui teised mikroorganismid, vähemalt kui neid saab palja silmaga näha. Parasiidid hõlmavad helminte (ussid), flukesid, algloomad ja palju muud. Parasiitide infektsioonide näited hõlmavad malaariat , giardiat ja Aafrika unehaigust. Ascariis (ümarussid) on need, kes nakatavad kogu maailmas miljardit inimest.
- Seened (ja pärmid) - seened on mikroorganismid, mis mingil moel sarnanevad taimedega. Kui teil on olnud sportlast jalg või pärmseente infektsioon, olete tuttav mõne seennakkusega . Sellesse kategooriasse kuuluvad ka seened ja hallitusseened. Nagu bakterid, on meil ka palju "häid seeni", mis elavad meie kehas ja ei põhjusta haigusi.
- Bakterid - Meie organismides ja meie kehadel on rohkem inimesi kui inimrakke, kuid enamik neist bakteritest on "terved bakterid". Nad kaitsevad meid nakkuste eest halbade või patoloogiliste bakterite eest ning mängivad rolli meie toidu seedimisel. Bakterite tekitatud infektsioonide näited hõlmavad tuberkuloosi ja streptokku.
- Viirused - viirused on külluslikud, kuigi need, mida enamik inimesi tunneb, on need, mis põhjustavad inimeste haigusi. Viirused võivad nakatuda ka teisi mikroorganisme, nagu bakterid, aga ka taimi. Immuniseerimine on vähendanud mõnede hirmutavate haiguste riski, kuid teised, nagu Ebola ja Zika viirus , tuletavad meile meelde, et me ei ole hakanud neid miniautodeid võitma.
- Prioonid. Praegu enamus teadlasi ei klassifitseeri prioneid mikroorganismidena, vaid pigem nakkuslike valkude hulka. Sellest hoolimata on viroloogid neid sageli uurinud, on prioonid sisuliselt ebanormaalselt volditud valgu tükk ja ei pruugi kõigepealt hirmutav. Kuid prioonhaigused nagu hullu lehma tõbi on mõned kõige rohkem kardetud nakkushaigused.
Mikrobioloogia ajalugu
Mida me praegu teame mikroorganismide kohta ja mida edaspidi arutatakse, on ajaloos suhteliselt uus. Vaatame lühidalt mikrobioloogia ajalugu:
Esimesed mikroskoobid / esimesed mikroorganismid visualiseeritud . Mikrobioloogia esimene suur samm tekkis siis, kui van Leeuwenhoek (1632-1723) lõi esimese, ühe objektiiviga mikroskoobi. Läbi objektiivi, mille suurus oli ligikaudu 300X, suutis ta baktereid esmakordselt visualiseerida (alates hammaste eemaldamisest).
Germ teooria arendamine - Kolm teadlast tunnistati inimese keha nakkuse allikana:
- Dr Oliver Wendall Holmes leidis, et naistel, kes sünnitasid kodus, tekkis vähem haigusi kui haiglas viibinud naistel.
- Dr Ignaz Semmelweis seostas infektsioonid arstidega, kes läksid otse lahkamise ruumist rasedusahjule ilma nende käte pesemata.
- Joseph Lister tutvustas aseptilist tehnikat, sealhulgas nii käsipesu kui steriliseerimisega soojuse kasutamist.
Germ teooria - kaks inimest, kes kõige enam võtsid vastu idu teooria, olid Louis Pasteur ja Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteurile kehtib biogeneesi teooria, märkides, et kõik elusolendid pärinevad pigem pigem kui spontaanse põlvkonna ajal valitsevast vaatevinklist. Ta väitis, et paljud haigused on põhjustatud mikroobidest (mitte patu, Jumala viha ja muude võimalike põhjuste tõttu). Ta näitas, et mikroorganismid vastutavad kääritamise ja riknemise eest ning arendasid tänapäeval veel kasutatavat pastöriseerimist. Samuti arendas ta marutaudi ja siberi katku vaktsiine.
- Robert Koch (1843-1910) - Koch on "Kochi postulatsioonide" autor, teaduslik seeria sammudest, mis tõestavad iduteooriat ja mida on teaduslikes uuringutes kasutatud (mõnede muudatustega). Ta tuvastas tuberkuloosi, siberi katku põhjuse ja koolera.
Sellest ajast alates on mõned vaatamisväärsused:
- 1892 - Dmitri Iosifovich Ivanoski avastas esimese viiruse.
- 1928 - Alexander Flemming avastas penitsilliini.
- 1995 - ilmus esimene mikroobide genoomne järjestus.
Nakkuslikud mikroorganismid
Kui me mõtleme mikroorganismidest, siis mõeldakse enamikku meist haigusest, kuigi need väikesed "vead" on üldiselt tõenäolisem, et meid aidata, kui meile haiget. (Loe kindlasti "hea mikroobide" kohta allpool).
Kuni vähem kui sajand tagasi ja praegu on paljudes maailma paikades peamised surma põhjustavad mikroorganismide nakkused. Ameerika Ühendriikide oodatav eluiga on eelmise sajandi jooksul järsult paranenud mitte ainult sellepärast, et me elame kauem, vaid peamiselt seetõttu, et lapsi sureb lapsed.
Ameerika Ühendriikides on nüüd südamehaigused ja vähk esimesed ja teised surmapõhjused. Ülemaailmselt aga nakkushaigus. Maailma Terviseorganisatsiooni andmetel on vähese majandusmaailma kõikjal maailmas surmapõhjus madalamad hingamisteede infektsioonid, millele järgneb kõhulahtisus.
Vaktsineerimiste ja antibiootikumide ilmnemine, veelgi olulisem puhas vesi, on vähendanud meie muret nakkuslike organismide pärast, kuid oleks ebaaus olla ülbe. Praegusel ajal seisavad silmitsi mitte ainult tekkivate nakkushaigustega, vaid antibiootikumiresistentsusega, ja paljud eksperdid leiavad, et järgmise pandeemia vältimiseks on kaua aega läinud.
Mikroorganismid, mis on inimestele kasulikud - "head mikroobid"
Kuigi me räägime sellest harva, ei ole mikroorganismid mitte ainult kasulikud, vaid ka peaaegu kõigis meie eluasjades. Mikroobid on olulised:
- Meie keha kaitsmine halbade mikroobide vastu.
- Toidu valmistamine - alates jogurist kuni alkohoolsete jookide saamiseni on käärimine meetod, mille puhul kasvu, kui mikroobid toidule luuakse. See on üks näide, kuid mikroobid on toiduahela põhja eluks
- Jäätmete jaotus maapinnale ja ülaltoodud atmosfääriheitmete ringlussevõtt. Bakterid võivad isegi rasketes jäätmetes, nagu õlireostus ja tuumajäätmed, aidata.
- Meie organismides esinevad bakterid vastutavad selliste vitamiinide nagu vitamiini K ja mõnede B-vitamiinide tootmise eest. Bakterid on samuti seedimisega väga olulised.
- Krüptograafia valdkond vaatleb isegi neid viise, kuidas baktereid saab teabe salvestamiseks kõvakettatena kasutada.
Mitte ainult ei tee mikroobid meile palju funktsioone - nad on meie osa. Arvatakse, et meie keha sees ja meie kehas olevad bakterid on meie rakkudest 10-10 korda suurem.
Olete ilmselt kuulnud värskeimat tervislikku söömist. Lisaks söömisele brokkoli ja mustikale on meil nüüd öelnud süüa fermenteeritud toitu iga päev või vähemalt nii tihti kui võimalik. Bakteritega ei oleks käärimist.
Naistel ei sünnita oma kehas baktereid. Nad omandavad oma esimesed bakterid, kui nad läbivad sünnituse kontrolli. (Arvatakse, et bakterite koristamise puudumine sünnituskanalis on põhjuseks, miks ülekaalulisus ja allergiad on sagedamini levinud beebidel C-sektsiooniga.)
Kui olete viimasel ajal uudiseid lugenud, on isegi oletatud, et meie soolestiku bakterid vastutavad meie igapäevaste tuju eest. õppida, kuidas olla terved soole bakterid . Mikrobiomeuuringut kasutatakse nüüd paljude asjadega selgitamiseks, näiteks, miks antibiootikumid võivad põhjustada kaalutõusu.
Mikrobioloogia alad
Mikrobioloogia valdkonnas on mitu erinevat valdkonda. Näiteks mõned neist valdkondadest, mis on jaotatud organismi tüübi järgi, on järgmised:
- Parasitoloogia - Parasitoloogia uurimine
- Müokoloogia - seente uurimine
- Bakterioloogia - bakterite uurimine
- Viroloogia - uuring viiruste kohta
- Protosooloogia - algloomade uurimine
- Phycology - vetikate uurimine
- Immunoloogia - Immuunsüsteemi uurimine
Mikrobioloogia valdkondi saab ka laiendada erinevatele teemadele. Paljud näited on järgmised:
- Mikroobide füsioloogia (mikroobide kasvu, metabolismi ja struktuuri)
- Mikroobide geneetika
- Mikroobide areng
- Keskkonnikrobioloogia
- Tööstuslik mikrobioloogia (nt reovee puhastamine)
- Toidu mikrobioloogia (fermentatsioon)
- Biotehnoloogia
- Bioremediatsioon.
Mikrobioloogia tulevik
Mikrobioloogia valdkond on põnev ja me ei tea seda enam. See, mida me võib-olla omandasime kõige rohkem teadmiste valdkonnas, on see, et õppimiseks on palju rohkem.
Mikroobid võivad põhjustada haigusi, kuid neid saab kasutada teiste mikroobide (nt penitsilliin) vastaste ravimite väljatöötamiseks. Mõned viirused põhjustavad vähki, teised aga hinnatakse vähktõve vastu võitlemise viisina.
Mikrobioloogia üheks olulisemaks põhjuseks on, et austata neid "olendeid", mis ületavad meid palju. Arvatakse, et antibiootikumiresistentsus suureneb mitte ainult antibiootikumide, vaid ka antibakteriaalsete seebi sobimatu kasutamise eest. Ja see on ainult siis, kui vaatame mikroobid, mida me praegu tunneme. Tänu nakkushaiguste tekkimisele ja meie võimalusele reisida kõige rohkem kõikjal maailmas kolmel lendudel, on mikrobioloogidel väga oluline harida ja valmistuda.
> Allikad
- > Kasper, Dennis L .., Anthony S. Fauci ja Stephen L .. Hauser. Harrisoni sisehaiguste põhimõtted. New York: Mc Graw-Hilli haridus, 2015. Prindi.
- > Smolinska S., Groeger, D., ja L. O'Mahony. Mikrobiome 1 bioloogia: vastastikmõjud vastuvõtva immuunvastusega. Põhja-Ameerika gastroenteroloogia kliinikud . 2017. 4691): 19-35.