Mikrobiologia

Mikrobiologia: nauka o mikroorganizmach

Mikrobiologia to nauka zajmująca się drobnymi organizmami niewidocznymi gołym okiem. Mikrobiologia bada strukturę drobnoustrojów, ich organizację chemiczną i wzorce aktywności życiowej, zmienność i dziedziczność, relacje z innymi organizmami oraz ich rolę w tworzeniu biosfery.

Historia mikrobiologii rozpoczyna się w drugiej połowie XVII wieku, kiedy holenderski naukowiec Antonie van Leeuwenhoek po raz pierwszy zobaczył mikroorganizmy przez prosty mikroskop. Jednak szybki rozwój mikrobiologii jako nauki rozpoczął się w drugiej połowie XIX wieku dzięki wybitnym badaniom francuskiego naukowca Louisa Pasteura, niemieckiego naukowca Roberta Kocha oraz rosyjskich naukowców Ilji Miecznikowa, Siergieja Winogradskiego i Dmitrija Iwanowskiego.

W wyniku prac Louisa Pasteura odkryto mechanizmy różnych rodzajów fermentacji i ustalono rolę drobnoustrojów w ich realizacji. Badania Pasteura nad czynnikami wywołującymi cholerę kurze, wąglik i wściekliznę stworzyły podstawę zapobiegania chorobom zakaźnym. Prace Roberta Kocha wzbogaciły mikrobiologię o precyzyjne metody badawcze, które pozwoliły na odkrycie czynników wywołujących wąglika, gruźlicę i cholerę.

Ilya Mechnikov położył podwaliny pod nowoczesną doktrynę odporności ludzi i zwierząt na choroby zakaźne; odkrył fagocytozę i ustalił rolę w tym procesie leukocytów, komórek śledziony i szpiku kostnego. Klasyczne prace Dmitrija Iwanowskiego, który odkrył pierwszego wirusa - czynnika wywołującego chorobę mozaiki tytoniowej, położyły podwaliny pod wirusologię, a badania Siergieja Winogradskiego pozwoliły zrozumieć rolę bakterii w obiegu azotu w przyrodzie, co ma ogromne znaczenie w związku z problemami biosfery, a w szczególności z produktywnością roślin rolniczych.

W toku rozwoju historycznego mikrobiologia jako nauka została podzielona na kilka gałęzi: ogólną, rolniczą, weterynaryjną, medyczną i przemysłową.

Mikrobiologia ogólna bada wzorce życia drobnoustrojów jako organizmów, a także rolę drobnoustrojów w utrzymaniu życia na Ziemi, w szczególności ich udział w obiegu węgla, azotu i innych pierwiastków, a także ich rolę w procesach biodegradacji i biosynteza. Mikrobiologia rolnicza bada interakcje mikroorganizmów z roślinami i glebą oraz opracowuje metody wykorzystania mikroorganizmów do poprawy plonów i zwalczania szkodników. Mikrobiologia weterynaryjna zajmuje się badaniem drobnoustrojów chorobotwórczych chorób zwierzęcych oraz opracowywaniem metod zapobiegania i leczenia tych chorób. Mikrobiologia medyczna bada mikrobiologiczne patogeny chorób człowieka i opracowuje metody diagnozowania, zapobiegania i leczenia tych chorób. Mikrobiologia przemysłowa zajmuje się wykorzystaniem mikroorganizmów w przemyśle, m.in. przy produkcji żywności, leków, chemikaliów, biopaliw i innych produktów.

Współczesna mikrobiologia wykorzystuje szeroką gamę metod, w tym mikroskopię, hodowlę drobnoustrojów, metody genetyki molekularnej, metody biochemiczne, immunologiczne i inne. Mikrobiologia jest jedną z nauk kluczowych dla zrozumienia życia na Ziemi, a także dla opracowania nowych metod zwalczania chorób, zwiększenia plonów i rozwoju przemysłu.

Mikrobiologia to nauka zajmująca się badaniem struktury, funkcjonowania i aktywności życiowej mikroorganizmów w różnych środowiskach. Mikroorganizmy to żywe organizmy, które są zbyt małe, aby można je było bezpośrednio obserwować za pomocą mikroskopu. Mimo że są to jednokomórkowe formy życia, można je zidentyfikować w różnych systemach biologicznych i obiektach. W przeciwieństwie do wielu innych badań biologicznych, mikrobiolodzy zajmują się przedmiotami, a nie cząsteczkami.

Większość mikroorganizmów to prokarioty (bakterie i sinice). Komórki prokariotyczne są małe i zawierają materiał genetyczny w postaci kolistej cząsteczki DNA zwanej genomem, która zwykle nie jest powiązana z cząsteczkami zewnętrznymi (takimi jak cytoplazma). Z drugiej strony eukarionty mają większe komórki i koliste kwasy nukleinowe zwane chromosomami, powiązane z cytoplazmą i innymi składnikami komórkowymi. Obydwa typy organizmów mają zdolność metabolizowania, czyli wymiany substancji w celu utrzymania swojego istnienia. Mikrobiolodzy badają także organizmy mikoryzowe, czyli grzyby, które zawierają dodatkowe komórki w postaci ciała grzybowo-grzybowego.

Rola w przyrodzie. Badanie wpływu mikroorganizmów na środowisko jest jednym z najciekawszych i najbardziej istotnych aspektów nauki. Drobnoustroje są ważnymi składnikami odżywczymi dla organizmów tlenowych, takich jak zwierzęta i rośliny. Ich działanie odgrywa zasadniczą rolę w procesach beztlenowych i pozyskiwania tlenu w glebie i innych środowiskach powierzchniowych, takich jak fermentacja obornika w celu uzyskania energii. Budżety mikrobiologiczne są niewielkie i zwykle występują w cieplejszym zakresie temperatur.

Mikrobiologia to nauka zajmująca się badaniem mikroorganizmów stanowiących podstawę życia na Ziemi. Zajmuje się mikroorganizmami i biologią ogólną, jej specyfiką i metodami. Mikroorganizmy to najmniejsze żywe organizmy niewidoczne gołym okiem, czasami można je zobaczyć jedynie pod mikroskopem elektronowym. Obecnie znanych jest ponad 40 głównych typów mikroorganizmów, których jest ponad 50 000