Definícia, história, klasifikácia a zábava Fakty o mikrobiológii
Aká je definícia mikrobiológie? Aká je história a prečo je v medicíne taká dôležitá? Čo môže prekvapiť fakty o mikroorganizmoch?
Štúdia mikrobiológie - definícia
Mikrobiológia sa definuje jednoducho ako štúdium mikroorganizmov, pričom "mikro" znamená malý a "biológia", odkazujúc na štúdium živých vecí. Študované mikroorganizmy sa značne líšia a oblasť mikrobiológie je rozdelená do mnohých podporných polí.
Oblasť mikrobiológie je pre človeka rozhodujúca, a to nielen kvôli infekčným chorobám spôsobeným týmito mikroorganizmami, ale aj preto, lebo na našej planéte potrebujeme "dobré" mikroorganizmy. Vzhľadom na to, že baktérie v tele a na našich telách prevyšujú naše vlastné bunky, táto študijná oblasť by sa mohla považovať za jednu z najdôležitejších oblastí poznania a štúdia.
Typy mikroorganizmov - Klasifikácia
Mikroorganizmy alebo "mikróby" sú malé živé veci. Väčšina týchto organizmov sa nedá vidieť voľným okom a až do vynájdenia mikroskopu a teórie zárodkov sme netušili, aké sú to hojnosť.
Mikróby sa nachádzajú takmer kdekoľvek na zemi. Nachádzajú sa vo vriacich vodách v Yellowstone a v sopečných vetrách v najnižšej hĺbke mora. Môžu žiť v soľných bytoch a niektorí sa darí v slaných vodách (toľko, že používajú soľ ako konzervačnú látku .) Niektorí potrebujú kyslík, aby rástol a iní nie.
" Najťažším " mikroorganizmom na svete je baktéria, ktorá sa nazýva Deinococcus radio trans , baktérie, ktorá dokáže odolávať žiareniu fenomenálne, ako to naznačuje názov, ale môže tiež prežiť bez vody, keď je vystavený silným kyselinám a dokonca aj keď je umiestnený vo vákuu.
Klasifikácia mikroorganizmov v mikrobiológii
Existuje mnoho rôznych spôsobov, ktorými vedci klasifikovali milióny mikróbov v našom strede.
Viacbunkové vs jednobunkové vs acelulárne - Jedným zo spôsobov, ktorými sú mikróby klasifikované, je to, či majú bunky alebo nie, a ak áno, koľko. Mikroorganizmy môžu byť:
- Viacbunkové - Má viac ako jednu bunku.
- Unicellular - Má jednu bunku.
- Acellular - Chýbajúce bunky, ako vírusy a prióny. (Diskutovalo sa o tom, či sú vírusy skutočne živé, pretože nemôžu prežiť mimo hostiteľa, a prióny sa zvyčajne nazývajú "infekčné bielkoviny" a nie mikróby.)
Eukaryotes vs prokaryotes Ďalším spôsobom, akým sú mikroorganizmy klasifikované, súvisí s typom bunky. Patria sem eukaryóty a prokaryoty:
- Eukaryotes sú mikróby s "komplexnými bunkami", ktoré majú skutočné jadro a membrány viazané organely. Príklady eukaryotov zahŕňajú helminty (červy, prvoky , riasy, huby a kvasinky).
- Prokaryotes sú mikróby s "jednoduchými bunkami", ktoré nemajú skutočné jadro a nemajú organely viazané na membránu. Príklady zahŕňajú baktérie.
Hlavné triedy mikroorganizmov zahŕňajú - Rôzne typy mikróbov možno rozdeliť aj na:
- Parazity - Parazity sú niekedy viac hrozivé ako iné mikroorganizmy, prinajmenšom keď sa dajú vidieť voľným okom. Medzi parazity patria hlísty (červy), močiare, prvoky a ďalšie. Medzi príklady parazitárnych infekcií patrí malária , giardia a africká choroba spánku. Ascariasis (roundworms) sú infekcie jednej miliardy ľudí po celom svete.
- Huby (a kvasinky) - Huby sú mikroorganizmy, ktoré sú v istom zmysle podobné rastlinám. Ak ste mali športovcov nohu alebo kvasinkovú infekciu, poznáte niekoľko plesňových infekcií . Do tejto kategórie patria aj huby a plesne. Rovnako ako baktérie máme aj veľa "dobrých húb", ktoré žijú na našom tele a nespôsobujú chorobu.
- Baktérie - Máme viac baktérií v tele a na tele než ľudské bunky, ale prevažná väčšina týchto baktérií sú "zdravé baktérie". Chránia nás pred infekciou zo zlých alebo patologických baktérií a zohrávajú úlohu pri strávení nášho jedla. Medzi príklady infekcií spôsobených baktériami patria tuberkulóza a Strep krk.
- Vírusy - Vírusy sú hojné v prírode, aj keď tie, s ktorými väčšina ľudí pozná, sú tie, ktoré spôsobujú ľudské ochorenie. Vírusy môžu tiež infikovať iné mikroorganizmy, ako sú baktérie, ako aj rastliny. Imunizácia znižuje riziko niektorých desivých chorôb, ale iné, ako napríklad Ebola a vírus Zika , nám pripomínajú, že sme tieto miniatúrne hrozby nezasiahli.
- Prióny - Väčšina vedcov v tejto dobe neurčuje prióny ako mikroorganizmy, ale skôr ako "infekčné proteíny". To znamená, že sú často skúmané virológmi, Prions sú v podstate kusom abnormálne zloženého proteínu a nemusí sa na prvý pohľad zdal strach. Prionové ochorenia, ako je choroba šialených kráv, sú jedným z najviac obávaných infekčných chorôb.
História mikrobiológie
To, čo teraz poznáme o mikroorganizmoch a ktoré sa bude ďalej diskutovať nižšie, je v histórii relatívne nové. Poďme sa pozrieť na históriu mikrobiológie:
Prvé hlavné kroky v mikrobiológii vznikli, keď van Leeuwenhoek (1632-1723) vytvoril prvý mikroskop s jediným šošovkovým mikroskopom. Cez šošovku, ktorá mala zväčšenie zhruba 300x, bol schopný prvýkrát vizualizovať baktérie (zo škrabancov zubov).
Vývoj teórie zárodkov - ľudské telo bolo uznané ako zdroj infekcie troma vedcami :.
- Dr. Oliver Wendall Holmes zistil, že u žien, ktoré sa narodili doma, je menej pravdepodobné, že sa u nich vyvinú infekcie ako u tých, ktorí sa v nemocnici dostali.
- Dr. Ignaz Semmelweis spojil infekcie s lekármi, ktorí išli priamo z pitevnej miestnosti do pôrodnice bez umývania rúk.
- Joseph Lister zaviedol aseptické techniky, vrátane umývania rúk a používania tepla na sterilizáciu.
Teória zárodkov - Dvaja ľudia najviac pripisovaní prijatiu teórie zárodkov boli Louis Pasteur a Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteur je pripísaný teórii biogenézy a poznamenáva, že všetky živé veci pochádzajú z niečoho, a nie z prevládajúceho pohľadu v čase spontánneho generovania. Tvrdil, že mnohé choroby boli spôsobené mikróbmi (skôr než hriechom, Božím hnevom a inými možnými príčinami.) Ukázal, že mikroorganizmy sú zodpovedné za fermentáciu a znehodnotenie a vyvinuli metódu nazývanú pasterizácia, ktorá sa dnes používa. On tiež vyvinul besnotu a antrax vakcíny.
- Robert Koch (1843-1910) - Koch je autorom "Kochových postulátov" vedeckej série krokov, ktoré dokázali zárodkovú teóriu a ktoré sa používalo vo vedeckých štúdiách odvtedy (s niektorými revíziami). Identifikoval príčinu tuberkulózy, antraxu , a cholera.
Odvtedy je niekoľko zaujímavých miest:
- 1892 - Dmitrij Iosifovič Ivanoski objavil prvý vírus.
- 1928 - Alexander Flemming objavil penicilín.
- 1995 - bola publikovaná prvá mikrobiálna genómová sekvencia.
Infekčné mikroorganizmy
Keď premýšľame o mikroorganizmoch, väčšina z nás si myslí o chorobe, aj keď tieto malé "chyby" nám celkovo pomôžu, než nám ublížiť. (Uistite sa, že si prečítajte o "dobrých mikrónoch" nižšie.)
Až pred menej ako storočím av súčasnosti na mnohých miestach sveta boli infekcie s mikroorganizmami hlavnou príčinou smrti. Očakávaná dĺžka života v Spojených štátoch sa v poslednom storočí dramaticky zlepšila nielen preto, že žijeme dlhšie, ale väčšinou preto, že v detstve zomrie menej detí.
V Spojených štátoch sú srdcová choroba a rakovina prvou a druhou hlavnou príčinou smrti. Celosvetovo však infekčná choroba. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie v najnižších ekonomických krajinách na svete hlavnou príčinou smrti sú infekcie dolných dýchacích ciest, po ktorých nasledujú hnačkové ochorenia.
Príchod očkovania a antibiotík, a ešte dôležitejšie je aj čistá voda, znížil náš záujem o infekčné organizmy, ale bolo by nespokojné byť arogantné. V súčasnej dobe čelíme nielen objavujúcim sa infekčným chorobám, ale rezistencii na antibiotiká a mnohí experti majú pocit, že budeme mať ďalšiu pandémiu dlho.
Mikroorganizmy, ktoré sú užitočné pre ľudí - "Dobré mikróby"
Aj keď o ňom zriedka hovoríme, mikroorganizmy sú nielen užitočné, ale nevyhnutné v takmer každom aspekte nášho života. Mikróby sú dôležité pre:
- Ochrana nášho tela pred "zlými" mikróbmi.
- Výroba potravín - od jogurtu po alkoholické nápoje, fermentácia je metóda, v ktorej rast, ak sa mikróby používajú na výrobu jedla. Jedným z príkladov je však, že mikróby sú po dlhú dobu životom dna potravinového reťazca
- Rozklad odpadov na zemi a recyklácia atmosférických plynov uvedených vyššie. Baktérie môžu dokonca pomôcť s ťažkým odpadom, ako sú ropné škvrny a jadrový odpad.
- Baktérie v našom tele sú zodpovedné za výrobu vitamínov, ako je vitamín K a niektoré vitamíny B. Baktérie sú tiež mimoriadne dôležité pri trávení.
- Oblasť kryptografie dokonca hľadá spôsob, akým baktérie môžu byť použité ako pevný disk na ukladanie informácií.
Nielen, že mikróby pre nás vykonávajú veľa funkcií - sú súčasťou nás. Predpokladá sa, že baktérie v tele a na našich telách prevyšujú naše bunky o faktor 10 až 1.
Asi ste pravdepodobne počuli najnovšie zdravé jedenie. Okrem jesť brokolice a čučoriedky, teraz nám bolo povedané jesť fermentované potraviny denne, alebo aspoň čo najčastejšie. Pri baktériách by nedošlo k fermentácii.
Pri narodení nemajú deti baktérie vo svojom tele. Získajú prvé baktérie, keď prechádzajú antikoncepciou. (Nedostatok vyberania baktérií v pôrodnom kanáli je podľa niektorých dôvodov dôvodom, prečo sú obezita a alergie častejšie u detí dodávaných v sekcii C).
Ak ste si v poslednej dobe prečítali správy, dokonca sa predpokladalo, že baktérie v našom čreve sú zodpovedné za naše každodenné nálady. naučiť sa mať zdravé črevné baktérie . Štúdium mikrobiómu sa teraz používa na vysvetľovanie mnohých vecí, napríklad prečo antibiotiká môžu viesť k prírastku hmotnosti.
Oblasti mikrobiológie
V oblasti mikrobiológie existuje niekoľko rôznych oblastí. Príklad niektorých z týchto polí rozdelených podľa typu organizmu zahŕňa:
- Parazitológia - štúdium parazitológie
- Mykológia - štúdium húb
- Bakteriológia - Štúdium baktérií
- Virology - štúdium vírusov
- Protozoológia - štúdium prvokov
- Phycology - štúdium rias
- Imunológia - štúdium imunitného systému
Oblasti mikrobiológie možno rozdeliť aj podľa rozsahu tak, aby zahŕňali širokú škálu tém. Medzi niekoľko príkladov patrí:
- Mikrobiálna fyziológia (rast, metabolizmus a štruktúra mikróbov)
- Mikrobiálna genetika
- Vývoj mikróbov
- Environmentálna mikrobiológia
- Priemyselná mikrobiológia (napríklad čistenie odpadových vôd)
- Mikrobiológia potravín (fermentácia)
- biotechnológie
- Bioremediation.
Budúcnosť mikrobiológie
Oblasť mikrobiológie je fascinujúca a existuje viac, čo nevieme. To, čo sme získali najskôr v poznaní, je najviac naučené.
Nielen, že mikróby môžu spôsobiť ochorenie, ale môžu sa použiť na vývoj liekov na boj proti iným mikroorganizmom (napríklad penicilín). Zdá sa, že niektoré vírusy spôsobujú rakovinu, zatiaľ čo iné sa hodnotia ako spôsob boja proti rakovine.
Jedným z najdôležitejších dôvodov, prečo sa ľudia dozvedia o mikrobiológii, je rešpektovať tieto "bytosti", ktoré nás ďaleko prevyšujú. Predpokladá sa, že odolnosť voči antibiotikám sa zvyšuje kvôli nesprávnemu použitiu nielen antibiotík, ale antibakteriálnych mydiel. A to je len pri pohľade na mikróby, ktoré v súčasnosti poznáme. S infekčnými ochoreniami a s našou schopnosťou cestovať väčšinou kdekoľvek na svete na troch letoch je veľká potreba vychovávať a pripravovať mikrobiológov.
> Zdroje
- > Kasper, Dennis L .., Anthony S. Fauci a Stephen L .. Hauser. Harrisonove princípy vnútorného lekárstva. New York: Mc Graw-Hill Education, 2015. Tlač.
- > Smolínska S., Groeger, D. a L. O'Mahony. Biológia mikrobiómu 1: Interakcie s hostiteľskou imunitnou odpoveďou. Gastroenterologické kliniky Severnej Ameriky . 2017, 4691): 19-35.