Mikrobiologie

Mikrobiologie: das Studium von Mikroorganismen

Mikrobiologie ist die Wissenschaft von winzigen Organismen, die für das bloße Auge unsichtbar sind. Die Mikrobiologie untersucht die Struktur von Mikroben, ihre chemische Organisation und Lebensmuster, Variabilität und Vererbung, Beziehungen zu anderen Organismen und ihre Rolle bei der Bildung der Biosphäre.

Die Geschichte der Mikrobiologie beginnt in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts, als der niederländische Wissenschaftler Antonie van Leeuwenhoek erstmals Mikroorganismen durch ein einfaches Mikroskop sah. Die rasante Entwicklung der Mikrobiologie als Wissenschaft begann jedoch in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts dank der herausragenden Forschung des französischen Wissenschaftlers Louis Pasteur, des deutschen Wissenschaftlers Robert Koch und der russischen Wissenschaftler Ilya Mechnikov, Sergei Vinogradsky und Dmitry Ivanovsky.

Als Ergebnis der Arbeit von Louis Pasteur wurden die Mechanismen verschiedener Arten der Fermentation entdeckt und die Rolle von Mikroben bei ihrer Umsetzung aufgeklärt. Pasteurs Forschungen zu den Erregern von Hühnercholera, Milzbrand und Tollwut bildeten die Grundlage für die Prävention von Infektionskrankheiten. Die Arbeit von Robert Koch bereicherte die Mikrobiologie um präzise Forschungsmethoden, die es ermöglichten, die Erreger von Milzbrand, Tuberkulose und Cholera zu entdecken.

Ilya Mechnikov legte den Grundstein für die moderne Lehre von der Immunität von Mensch und Tier gegen Infektionskrankheiten; Er entdeckte die Phagozytose und klärte die Rolle von Leukozyten, Milzzellen und Knochenmark in diesem Prozess auf. Die klassischen Werke von Dmitry Ivanovsky, der das erste Virus entdeckte – den Erreger der Tabakmosaikkrankheit – legten den Grundstein für die Virologie, und die Forschungen von Sergei Vinogradsky ermöglichten es, die Rolle von Bakterien im Stickstoffkreislauf in der Natur zu verstehen ist im Zusammenhang mit Problemen der Biosphäre und insbesondere mit der Produktivität landwirtschaftlicher Pflanzen von großer Bedeutung.

Im Laufe der historischen Entwicklung wurde die Mikrobiologie als Wissenschaft in mehrere Zweige unterteilt: allgemein, landwirtschaftlich, veterinärmedizinisch, medizinisch und industriell.

Die Allgemeine Mikrobiologie untersucht die Lebensmuster von Mikroben als Organismen sowie die Rolle von Mikroben bei der Erhaltung des Lebens auf der Erde, insbesondere ihre Beteiligung am Kreislauf von Kohlenstoff, Stickstoff und anderen Elementen sowie ihre Rolle bei den Prozessen des biologischen Abbaus und Biosynthese. Die Agrarmikrobiologie untersucht die Wechselwirkungen von Mikroorganismen mit Pflanzen und Boden und entwickelt Methoden zur Nutzung von Mikroorganismen zur Verbesserung der Ernteerträge und zur Bekämpfung von Schädlingen. Die Veterinärmikrobiologie befasst sich mit der Erforschung mikrobieller Krankheitserreger von Tierkrankheiten und der Entwicklung von Methoden zur Vorbeugung und Behandlung dieser Krankheiten. Die medizinische Mikrobiologie untersucht mikrobielle Krankheitserreger menschlicher Krankheiten und entwickelt Methoden zur Diagnose, Prävention und Behandlung dieser Krankheiten. Die industrielle Mikrobiologie befasst sich mit der Verwendung von Mikroorganismen in der Industrie, einschließlich der Produktion von Lebensmitteln, Arzneimitteln, Chemikalien, Biokraftstoffen und anderen Produkten.

Die moderne Mikrobiologie nutzt ein breites Spektrum an Methoden, darunter Mikroskopie, mikrobielle Kultur, molekulargenetische Methoden, biochemische und immunologische Methoden und andere. Die Mikrobiologie ist eine der Schlüsselwissenschaften für das Verständnis des Lebens auf der Erde sowie für die Entwicklung neuer Methoden zur Bekämpfung von Krankheiten, zur Steigerung der Ernteerträge und zur Entwicklung der Industrie.

Mikrobiologie ist eine Wissenschaft, die die Struktur, Funktionsweise und lebenswichtige Aktivität von Mikroorganismen in verschiedenen Umgebungen untersucht. Mikroorganismen sind lebende Organismen, die zu klein sind, um direkt mit einem Mikroskop beobachtet zu werden. Obwohl es sich um einzellige Lebensformen handelt, können sie in verschiedenen biologischen Systemen und Objekten identifiziert werden. Im Gegensatz zu vielen anderen Studiengängen in der Biologie befassen sich Mikrobiologen mit Objekten, nicht mit Molekülen.

Die meisten Mikroorganismen sind Prokaryoten (Bakterien und Blaualgen). Prokaryontische Zellen sind klein und enthalten genetisches Material in Form eines zirkulären DNA-Moleküls, das als Genom bezeichnet wird und normalerweise nicht mit externen Molekülen (wie dem Zytoplasma) verbunden ist. Eukaryoten hingegen haben größere Zellen und zirkuläre Nukleinsäuren, sogenannte Chromosomen, die mit dem Zytoplasma und anderen Zellbestandteilen verbunden sind. Beide Arten von Organismen verfügen über die Fähigkeit, Stoffe zu metabolisieren, also auszutauschen, um ihre Existenz aufrechtzuerhalten. Mikrobiologen untersuchen auch Mykorrhiza-Organismen oder Pilze, die zusätzliche Zellen in Form eines Pilzkörpers enthalten.

Rolle in der Natur. Die Untersuchung der Auswirkungen von Mikroorganismen auf die Umwelt ist einer der interessantesten und relevantesten Aspekte der Wissenschaft. Mikroben sind wichtige Nährstoffe für aerobe Organismen wie Tiere und Pflanzen. Ihre Wirkung spielt eine wesentliche Rolle bei anaeroben und sauerstoffgewinnenden Prozessen im Boden und anderen Oberflächenumgebungen, beispielsweise bei der Fermentation von Gülle zur Energiegewinnung. Mikrobenhaushalte sind klein und treten meist im wärmeren Temperaturbereich auf.

Mikrobiologie ist die Wissenschaft, die Mikroorganismen untersucht, die die Grundlage des Lebens auf der Erde bilden. Studiert Mikroorganismen und allgemeine Biologie, ihre Besonderheiten und Methoden. Mikroorganismen sind die kleinsten Lebewesen, die für das bloße Auge unsichtbar sind; manchmal sind sie nur durch ein Elektronenmikroskop sichtbar. Derzeit sind mehr als 40 Hauptarten von Mikroorganismen bekannt, davon über 50.000