Vi trùng học

Vi sinh vật học: nghiên cứu về vi sinh vật

Vi sinh vật học là khoa học về các sinh vật nhỏ bé mà mắt thường không nhìn thấy được. Vi sinh học nghiên cứu cấu trúc của vi khuẩn, tổ chức hóa học và mô hình hoạt động quan trọng, tính biến đổi và di truyền, mối quan hệ với các sinh vật khác và vai trò của chúng trong việc hình thành sinh quyển.

Lịch sử vi sinh học bắt đầu vào nửa sau thế kỷ 17, khi nhà khoa học người Hà Lan Antonie van Leeuwenhoek lần đầu tiên nhìn thấy vi sinh vật qua một kính hiển vi đơn giản. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của vi sinh học như một khoa học bắt đầu từ nửa sau thế kỷ 19 nhờ nghiên cứu xuất sắc của nhà khoa học người Pháp Louis Pasteur, nhà khoa học người Đức Robert Koch và các nhà khoa học Nga Ilya Mechnikov, Sergei Vinogradsky và Dmitry Ivanovsky.

Nhờ công trình của Louis Pasteur, cơ chế của nhiều loại lên men khác nhau đã được phát hiện và vai trò của vi khuẩn trong việc thực hiện chúng đã được thiết lập. Nghiên cứu của Pasteur về tác nhân gây bệnh tả gà, bệnh than và bệnh dại đã tạo cơ sở cho việc phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm. Công trình của Robert Koch đã làm phong phú thêm ngành vi sinh học bằng các phương pháp nghiên cứu chính xác, giúp phát hiện ra các tác nhân gây bệnh than, bệnh lao và bệnh tả.

Ilya Mechnikov đã đặt nền móng cho học thuyết hiện đại về khả năng miễn dịch của con người và động vật đối với các bệnh truyền nhiễm; ông đã phát hiện ra hiện tượng thực bào và xác định vai trò của bạch cầu, tế bào lá lách và tủy xương trong quá trình này. Các tác phẩm kinh điển của Dmitry Ivanovsky, người đã phát hiện ra loại virus đầu tiên - tác nhân gây bệnh khảm thuốc lá, đã đặt nền móng cho virus học, và nghiên cứu của Sergei Vinogradsky đã giúp người ta hiểu được vai trò của vi khuẩn trong chu trình nitơ trong tự nhiên. có tầm quan trọng lớn liên quan đến các vấn đề của sinh quyển và đặc biệt là năng suất của cây nông nghiệp.

Trong quá trình phát triển lịch sử, vi sinh học với tư cách là một khoa học được chia thành nhiều nhánh: tổng hợp, nông nghiệp, thú y, y tế và công nghiệp.

Vi sinh học nói chung nghiên cứu mô hình sống của vi khuẩn với tư cách là sinh vật, cũng như vai trò của vi khuẩn trong việc duy trì sự sống trên Trái đất, đặc biệt là sự tham gia của chúng vào chu trình carbon, nitơ và các nguyên tố khác, cũng như vai trò của chúng trong quá trình phân hủy sinh học và sinh tổng hợp. Vi sinh vật nông nghiệp nghiên cứu sự tương tác của vi sinh vật với thực vật và đất, đồng thời phát triển các phương pháp sử dụng vi sinh vật để cải thiện năng suất cây trồng và kiểm soát sâu bệnh. Vi sinh vật thú y liên quan đến việc nghiên cứu các mầm bệnh vi khuẩn gây bệnh ở động vật và phát triển các phương pháp phòng ngừa và điều trị các bệnh này. Vi sinh y học nghiên cứu các mầm bệnh vi khuẩn gây bệnh ở người và phát triển các phương pháp chẩn đoán, phòng ngừa và điều trị các bệnh này. Vi sinh công nghiệp đề cập đến việc sử dụng vi sinh vật trong công nghiệp, bao gồm sản xuất thực phẩm, thuốc, hóa chất, nhiên liệu sinh học và các sản phẩm khác.

Vi sinh học hiện đại sử dụng nhiều phương pháp, bao gồm kính hiển vi, nuôi cấy vi sinh vật, phương pháp di truyền phân tử, phương pháp sinh hóa và miễn dịch, v.v. Vi sinh vật học là một trong những ngành khoa học then chốt để tìm hiểu sự sống trên Trái đất cũng như phát triển các phương pháp mới để chống lại bệnh tật, tăng năng suất cây trồng và phát triển công nghiệp.

Vi sinh vật học là môn khoa học nghiên cứu cấu trúc, chức năng và hoạt động sống còn của vi sinh vật trong các môi trường khác nhau. Vi sinh vật là những sinh vật sống có kích thước quá nhỏ để có thể quan sát trực tiếp bằng kính hiển vi. Mặc dù chúng là dạng sống đơn bào nhưng chúng có thể được xác định trong các hệ thống và thực thể sinh học khác nhau. Không giống như nhiều nghiên cứu khác về sinh học, các nhà vi sinh học nghiên cứu các vật thể chứ không phải các phân tử.

Hầu hết các vi sinh vật là prokaryote (vi khuẩn và tảo xanh lam). Tế bào nhân sơ có kích thước nhỏ và chứa vật liệu di truyền ở dạng phân tử DNA vòng gọi là bộ gen, thường không liên kết với các phân tử bên ngoài (chẳng hạn như tế bào chất). Mặt khác, sinh vật nhân chuẩn có các tế bào lớn hơn và axit nucleic hình tròn được gọi là nhiễm sắc thể liên kết với tế bào chất và các thành phần tế bào khác. Cả hai loại sinh vật đều có khả năng trao đổi chất, nghĩa là trao đổi chất để duy trì sự tồn tại của chúng. Các nhà vi trùng học cũng nghiên cứu các sinh vật mycorrhizal, hoặc nấm, có chứa các tế bào bổ sung dưới dạng cơ thể nấm-nấm.

Vai trò trong tự nhiên. Nghiên cứu về cách vi sinh vật ảnh hưởng đến môi trường là một trong những khía cạnh thú vị và phù hợp nhất của khoa học. Vi khuẩn là chất dinh dưỡng quan trọng đối với các sinh vật hiếu khí như động vật và thực vật. Hoạt động của chúng đóng một vai trò thiết yếu trong các quá trình kỵ khí và thu được oxy trong đất và các môi trường bề mặt khác, chẳng hạn như quá trình lên men phân để lấy năng lượng. Ngân sách vi sinh vật nhỏ và thường xuất hiện ở phạm vi nhiệt độ ấm hơn.

Vi sinh vật học là ngành khoa học nghiên cứu các vi sinh vật hình thành nên nền tảng của sự sống trên Trái đất. Nghiên cứu vi sinh vật và sinh học nói chung, chi tiết cụ thể và phương pháp của nó. Vi sinh vật là những sinh vật sống nhỏ nhất mà mắt thường không thể nhìn thấy được, đôi khi chúng chỉ có thể được nhìn thấy qua kính hiển vi điện tử. Hiện nay người ta đã biết hơn 40 loại vi sinh vật chính, chiếm trên 50.000