O prezentare generală a microbiologiei
Studiul Microbiologiei - Definiție
Microbiologia este definită pur și simplu ca studiul microorganismelor, cu "micro" însemnând mici și "biologie", referindu-se la studiul lucrurilor vii. Microorganismele studiate variază foarte mult, iar domeniul microbiologiei este împărțit în mai multe sub-domenii de studiu.Domeniul microbiologiei este esențial pentru ființele umane, nu numai datorită bolilor infecțioase cauzate de acești microbi, ci și datorită faptului că sunt necesare "bune" microorganisme pentru a trăi pe planetă. Având în vedere că bacteriile din și în corpul nostru depășesc numeroasele noastre celule, acest domeniu de studiu ar putea fi considerat unul dintre cele mai importante domenii ale cunoașterii și studiului.
Tipuri de microorganisme - Clasificare
Microorganismele sau "microbii" sunt niște lucruri vii mici. Majoritatea acestor organisme nu pot fi văzute cu ochiul liber și până la inventarea microscopului și a teoriei germenilor, nu aveam nici o idee cât de buni sunt.Microbii se găsesc aproape oriunde pe pământ. Acestea se găsesc în bazine de apă fierbinți de la Yellowstone și în orificii vulcanice la cea mai mică adâncime a mării. Ei pot trăi în apartamente cu săruri și unii se pot prospera în apă sărată (atât de mult pentru a folosi sarea ca conservant.) Unii au nevoie de oxigen pentru a crește, iar alții nu.
"Cel mai dificil" microorganism din lume este o bacterie numită Deinococcus radio trans, o bacterie care poate suporta radiatiile la un nivel fenomenal asa cum sugereaza si numele, dar poate supravietui fara apa, atunci cand este expus la acizi puternici si chiar daca este plasat in vid.
Clasificarea microorganismelor în microbiologie
Există numeroase moduri diferite în care oamenii de știință au clasificat și, în acest mod, au încercat să înțeleagă, de milioane de microbi din mijlocul nostru.Multicelulare vs. unicelulară vs acelululară - Unul dintre modurile în care sunt clasificați microbii este dacă au sau nu celule și, dacă da, câte. Microorganismele pot fi:
- Multicelulare - având mai mult de o celulă.
- Unicelular - Având o singură celulă.
- Acellular - Lipsa celulelor, cum ar fi viruși și prioni. (Au existat dezbateri asupra faptului dacă virușii sunt într-adevăr niște lucruri vii, deoarece nu pot supraviețui în afara unei gazde, iar prionii sunt de obicei denumiți mai degrabă "proteine infecțioase" decât microbi.)
- Eucariotele sunt microbi cu "celule complexe" care au un nucleu adevărat și organele legate de membrană. Exemple de eucariote includ helminții (viermi,) protozoare, alge, fungi și drojdii.
- Prokariotele sunt microbi cu "celule simple" care nu au un nucleu adevărat și lipsesc organele legate de membrană. Exemplele includ bacterii.
- Paraziți - Paraziți sunt uneori mai înfricoșătoare decât alte microorganisme, cel puțin atunci când pot fi văzute cu ochiul liber. Paraziți includ helminți (viermi,) flukes, protozoare și multe altele. Exemple de infecții parazitare includ malaria, giardia și afecțiunile de somn africane. Ascariasis (viermi rotunzi) sunt cei care infectează un miliard de oameni din întreaga lume.
- Ciuperci (si drojdii) - Ciupercile sunt microorganisme care sunt in unele moduri similare cu plantele. Dacă ați avut picior sportiv sau o infecție cu drojdie, sunteți familiarizat cu câteva infecții fungice. Această categorie include, de asemenea, ciupercile și mucegaiurile. Ca bacterii, avem de asemenea multe "ciuperci bune" care trăiesc pe corpul nostru și nu provoacă boli.
- Bacterii - Avem mai multe bacterii în și pe corp decât celulele umane, dar marea majoritate a acestor bacterii sunt "bacterii sănătoase". Ele ne protejează împotriva infecțiilor cauzate de bacterii rele sau patologice și joacă un rol în digerarea hranei noastre. Exemple de infecții cauzate de bacterii includ tuberculoza și Strep gât.
- Virușii - Virușii sunt abundenți în natură, deși cei cu care cei mai mulți oameni sunt familiarizați sunt cei care provoacă boli umane. Virușii pot infecta și alte microorganisme, cum ar fi bacteriile, precum și plantele. Imunizările au redus riscul unor boli înspăimântătoare, dar altele, cum ar fi Ebola și virusul Zika, ne reamintesc că nu am început să cucerim aceste amenințări miniatură.
- Prioni - Majoritatea oamenilor de știință din acest moment nu clasifică prioni ca microorganisme, ci mai degrabă ca "proteine infecțioase". Acestea fiind spuse, ele sunt deseori studiate de virologi, prionii sunt în esență o bucată de proteine pliate anormal și, poate, nu mai apar înfricoșătoare la început. Cu toate acestea, boli prionice cum ar fi boala vacii nebune sunt unele dintre cele mai temuți boli infecțioase.
Istoria microbiologiei
Ceea ce știm acum despre microorganisme și care va fi discutat mai jos este relativ nou în istorie. Să aruncăm o scurtă privire asupra istoriei microbiologiei:Primul microscop / primele microorganisme vizualizate - Primul pas major în microbiologie a apărut atunci când van Leeuwenhoek (1632-1723) a creat primul microscop cu un singur obiectiv. Printr-o lentilă care avea o mărire de aproximativ 300X, a fost capabil să vizualizeze bacteriile pentru prima dată (de la tăierea dinților).
Dezvoltarea teoriei germenilor - Corpul uman a fost recunoscut ca o sursă de infecție de către trei oameni de știință:.
- Dr. Oliver Wendall Holmes a descoperit că femeile care au dat naștere la domiciliu aveau mai puține șanse de a dezvolta infecții decât cele care au fost livrate într-un spital.
- Dr. Ignaz Semmelweis a legat infecțiile cu medici care au mers direct din camera de autopsie în maternitate fără să-și spele mâinile.
- Joseph Lister a introdus tehnici aseptice, inclusiv spălarea mâinilor și utilizarea căldurii pentru sterilizare.
- Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteurul este creditat cu teoria biogenezei, observând că toate lucrurile vii provin din ceva mai degrabă decât din perspectiva dominantă în momentul generării spontane. El a afirmat că multe boli au fost cauzate de microbi (mai degrabă decât de păcat, de furia lui Dumnezeu și de alte cauze potențiale). El a arătat că microorganismele sunt responsabile pentru fermentație și degradare și au dezvoltat metoda numită pasteurizare folosită astăzi. De asemenea, el a dezvoltat vaccinuri împotriva rabiei și antraxului.
- Robert Koch (1843-1910) - Koch este autorul "postulatelor lui Koch", seria științifică de pași care au dovedit teoria germenilor și care a fost folosită în studii științifice de când (cu unele revizuiri) a identificat cauza tuberculozei, antraxului și holera.
- 1892 - Dmitri Iosifovici Ivanoski a descoperit primul virus.
- 1928 - Alexander Flemming a descoperit penicilina.
- 1995 - A fost publicată prima secvență genomică microbiană.
Microorganisme infecțioase
Când ne gândim la microorganisme, majoritatea dintre noi se gândesc la boală, deși acești mici "bug-uri" sunt mult mai probabil să ne ajute decât să ne rănească. (Asigurați-vă că citiți mai jos despre "microbii buni" de mai jos.)Până acum mai puțin de un secol și în prezent, în multe locuri ale lumii, infecțiile cu microorganisme au fost cauza principală a morții. Speranța de viață în Statele Unite sa îmbunătățit dramatic în ultimul secol, nu numai pentru că trăim mai mult, ci mai ales pentru că mai puțini copii mor în copilărie.
În Statele Unite, bolile de inimă și cancerul sunt acum prima și a doua cauză principală de deces. Totuși, la nivel mondial, boala infecțioasă. Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, în țările economice scăzute din întreaga lume, principala cauză a decesului este infecțiile respiratorii inferioare, urmate de boli diareice.
Apariția vaccinărilor și a antibioticelor, plus o apă curată și mai importantă, ne-a redus îngrijorarea față de organismele infecțioase, dar ar fi bine să fim arogant. În prezent, ne confruntăm nu doar cu boli infecțioase emergente, ci și cu rezistență la antibiotice, iar mulți experți consideră că suntem mult așteptate pentru următoarea pandemie.
Microorganismele care sunt utile oamenilor - "Microbii buni"
Deși rareori vorbim despre aceasta, microorganismele nu sunt doar utile, ci necesare în aproape fiecare aspect al vieții noastre. Microbii sunt importanți în:- Protejarea trupurilor noastre împotriva microbilor "răi".
- Efectuarea alimentelor - de la iaurt la băuturi alcoolice, fermentația este o metodă în care creșterea, dacă microbii sunt folosiți pentru a crea alimente. Acesta este un exemplu, cu toate acestea, microbii sunt partea de jos a lanțului alimentar pentru o mare parte din viață
- Defalcarea deșeurilor la sol și reciclarea gazelor atmosferice de deasupra. Bacteriile pot ajuta chiar și cu deșeuri dificile, cum ar fi scurgerile de petrol și deșeurile nucleare.
- Bacteriile din corpul nostru sunt responsabile de producerea de vitamine cum ar fi vitamina K și unele vitamine B. Bacteriile sunt, de asemenea, extrem de importante în digestie.
- Domeniul criptografiei se uită chiar la modurile în care bacteriile pot fi folosite ca unitate de stocare a informațiilor.
Probabil ați auzit cele mai recente mâncăriri sănătoase. În afară de consumul de broccoli și afine, acum ni sa spus să mănâncă alimente fermentate zilnic sau cel puțin cât de des posibil. Cu bacterii, nu ar exista fermentație.
La naștere, bebelușii nu au bacterii în corpul lor. Ei își achiziționează primele bacterii în timp ce trec prin controlul contra nașterii. (Lipsa de colectare a bacteriilor în canalul de naștere este considerată de unii ca fiind motivul pentru care obezitatea și alergiile sunt mai frecvente la nou-născuții furnizați de secțiunea C).
Dacă ați citit știrea în ultima vreme, chiar a fost postulat că bacteriile din intestinele noastre sunt responsabile de starea noastră de zi cu zi. aflați cum să aveți bacterii intestinale sănătoase. Studiul microbiomei este acum folosit pentru a explica multe lucruri, cum ar fi de ce antibioticele pot duce la creșterea în greutate.
Domenii de microbiologie
Există mai multe domenii diferite în domeniul microbiologiei. Un exemplu de unele dintre aceste domenii defalcate pe tipuri de organism include:- Parazitologie - Studiul parazitologiei
- Mycology - Studiul fungilor
- Bacteriologie - Studiul bacteriilor
- Virologia - Studiul virusilor
- Protozoologie - Studiul protozoarelor
- Phycology - Studiul algelor
- Imunologie - Studiul sistemului imunitar
- Fiziologia microbiană (creșterea, metabolismul și structura microbilor)
- Genetica microbiană
- Evoluția microbiană
- Microbiologia mediului
- Microbiologia industrială (de exemplu tratarea apelor reziduale)
- Microbiologie alimentară (fermentație)
- Biotehnologie
- Bioremediere.
Viitorul microbiologiei
Domeniul microbiologiei este fascinant și există mai mult pe care nu știm. Ceea ce am câștigat probabil în cunoaștere cel mai mult în domeniu este că există mult mai mult de învățat.Nu numai că microbii pot provoca boli, dar pot fi utilizați pentru a dezvolta medicamente pentru combaterea altor microbi (de exemplu, penicilina). Unii viruși par să provoace cancer, în timp ce alții sunt evaluați ca o modalitate de combatere a cancerului.
Unul dintre cele mai importante motive pentru care oamenii să învețe despre microbiologie este să aibă respect pentru aceste "creaturi" care ne depășesc cu mult. Se crede că rezistența la antibiotice este crescută datorită utilizării improprii nu numai a antibioticelor, ci și a săpunurilor antibacteriene. Și asta este doar atunci când ne uităm la microbii pe care îi recunoaștem în prezent. Cu bolile infecțioase apărute și cu capacitatea noastră de a călători cel mai mult oriunde în lume pe trei zboruri, există o mare nevoie ca microbiologii să fie educați și pregătiți.
