Дефиниция, история, класификация и забавни факти за микробиологията
Каква е дефиницията на микробиологията? Каква е историята и защо е толкова важна в медицината? Какво може да ви изненадат фактите за микроорганизмите?
Проучването на микробиологията - определение
Микробиологията се дефинира просто като изследване на микроорганизми, като "микро" означава малка и "биология", отнасяща се до изследването на живите същества. Изследваните микроорганизми варират широко и областта на микробиологията се разлага на много подполета на изследването.
Полето на микробиологията е от решаващо значение за хората, не само поради инфекциозните заболявания, причинени от тези микроби, а и поради това, че са необходими "добри" микроорганизми, за да живеем на планетата. Като се има предвид, че бактериите в и върху нашите тела превъзхождат нашите собствени клетки, тази област на изследване може да се счита за една от най-важните области на познание и изследване.
Видове микроорганизми - класификация
Микроорганизмите или "микробите" са малки живи същества. Повечето от тези организми не могат да се видят с невъоръжено око и до изобретяването на микроскопа и теорията за зародишите нямахме представа колко са изобилни.
Микробите се срещат почти навсякъде на земята. Те се намират в кипящи водни басейни в Йелоустоун и във вулканични вентилационни отвори в най-малките дълбочини на морето. Те могат да живеят в солни площадки, а някои да процъфтяват в солена вода (толкова за използването на сол като консервант .) Някои от тях имат нужда от кислород, а други не.
Най-тежкият микроорганизъм в света е бактерията, наречена Deinococcus radio trans , бактерия, която може да издържи на радиация до феноменална степен, както идва от името й, но също така може да оцелее без вода, когато е изложена на силни киселини и дори когато е поставена във вакуум.
Класификация на микроорганизмите в микробиологията
Има много различни начини, по които учените са класифицирали и по този начин се опитват да имат смисъл, на милиони микроби сред нас.
Многоклетъчни срещу едноклетъчни срещу ацелуларни - Един от начините, по които микробите се класифицират, е дали имат клетки или не и колко от тях. Микроорганизмите могат да бъдат:
- Многоклетъчен - Има повече от една клетка.
- Unicellular - Има една клетка.
- Ацелуларен - Липса на клетки, като вируси и приони. (Имаше дебат дали вирусите наистина са живи същества, тъй като те не могат да оцелеят извън домакин и прионите обикновено се наричат "инфекциозни протеини", а не микроби).
Еукариоти срещу прокариоти Друг начин, по който микроорганизмите са класифицирани, е свързан с типа клетка. Те включват еукариоти и прокариоти:
- Еукариотите са микроби с "сложни клетки", които имат истинско ядро и мембранно свързани органели. Примери за еукариоти включват хелминти (червеи), протозои , водорасли, гъби и дрожди.
- Прокариотите са микроби с "прости клетки", които нямат истинско ядро и липсват мембранно свързани органели. Примерите включват бактерии.
Основните класове микроорганизми включват - Различните видове микроби също могат да бъдат разбити на:
- Паразити - Понякога паразитите са по-плашещи от други микроорганизми, поне когато могат да се видят с просто око. Паразитите включват хелминти, червеи, протозои и др. Примери за паразитни инфекции включват малария , гирдия и африканско сънно заболяване. Аскариази (кръгли червеи) са тези, които заразяват един милиард души по света.
- Гъби (и дрожди) - гъбите са микроорганизми, които по някакъв начин са подобни на растенията. Ако сте имали спортисти или дрожди, вие сте запознати с няколко гъбични инфекции . Тази категория включва също гъби и плесени. Подобно на бактериите, ние също имаме много "добри гъбички", които живеят в тялото ни и не причиняват болести.
- Бактерии - В организма има повече бактерии, отколкото човешките клетки, но по-голямата част от тези бактерии са "здрави бактерии". Те ни предпазват от инфекция от лоши или патологични бактерии и играят роля в храносмилането на нашата храна. Примери за инфекции, причинени от бактерии, включват туберкулоза и стрептокок в гърлото.
- Вируси - Вирусите са в изобилие от природата, въпреки че тези, които повечето хора познават, са тези, които причиняват човешко заболяване. Вирусите могат да заразят и други микроорганизми като бактерии, както и растения. Имунизациите намалиха риска от някои страшни болести, но други, като Ебола и вирусът Жика , ни напомнят, че не сме започнали да завладяваме тези миниатюрни заплахи.
- Prions - Повечето учени по това време не класифицират прионите като микроорганизми, а по-скоро като "инфекциозни протеини". Това, че те често се изучават от вирусолозите, прионите са по същество част от неправилно сгънат протеин и може да не изглеждат страшни отначало. Но прионите заболявания като болестта на луда крава са едни от най-опасните инфекциозни заболявания.
История на микробиологията
Това, което сега знаем за микроорганизмите и което ще бъде разгледано по-долу, е сравнително ново в историята. Нека да разгледаме кратко историята на микробиологията:
Първият микроскоп / първите микроорганизми са визуализирани - Първата важна стъпка в микробиологията се появи когато ван Льовенхок (1632-1723) създаде първия микроскоп с единичен обектив. Чрез леща с увеличение от приблизително 300Х той успя да визуализира бактериите за пръв път (от изтъркани зъби).
Развитие на теорията за зародишите - човешкото тяло беше признато за източник на инфекция от трима учени :.
- Д-р Оливър Вендъл Холмс установи, че жените, които раждат у дома, са по-малко склонни да развиват инфекции, отколкото тези, които са доставяли в болница.
- Д-р Игназ Семелвайс свърза инфекции с лекари, които отидоха директно от стаята за аутопсии в родилния дом без да измиват ръцете си.
- Йозеф Листър въведе асептични техники, включващи както измиване на ръцете, така и използване на топлина за стерилизация.
Теория на зародишите - Двамата най-много признати с приемането на теорията за зародишите са Луи Пастьор и Роберт Кох:
- Луи Пастьор (1822-1895) - Пастьор е приписван на теорията за биогенезата, като отбелязва, че всички живи същества идват от нещо, а не от преобладаващия възглед по времето на спонтанното поколение. Той твърди, че много заболявания са причинени от микроби (а не от грях, гневът на Бога и други потенциални причини). Той показа, че микроорганизмите са отговорни за ферментацията и развалянето и разработиха метода, наречен пастьоризация, който все още се използва днес. Той също така разработва ваксини против бяс и антракс.
- Роберт Кох (1843-1910) - Кох е автор на "постулатите на Кох" - научната поредица от стъпки, които доказват теорията за зародиша и която се използва в научните изследвания, тъй като (с някои ревизии). Той идентифицира причината за туберкулозата, антракс , и холера.
Оттогава насам има няколко забележителности:
- 1892 г. - Дмитрий Йосифович Иваносски открива първия вирус.
- 1928 - Александър Флеминг открива пеницилин.
- 1995 - Първата микробна геномна последователност е публикувана.
Инфекциозни микроорганизми
Когато мислим за микроорганизми, повечето от нас мислят за болест, въпреки че тези малки "бъгове" имат по-голяма вероятност да ни помогнат, отколкото да ни наранят. (Уверете се, че сте прочели за "добри микроби" по-долу.)
Докато преди по-малко от век и в момента в много места по света инфекциите с микроорганизми са водеща причина за смъртта. Продължителността на живота в Съединените щати се подобри драстично през миналия век не само защото живеем по-дълго, но най-вече защото по-малко деца умират в детска възраст.
В Съединените щати сърдечните заболявания и ракът са сега първата и втората водеща причина за смърт. В световен мащаб, обаче, инфекциозни заболявания. Според Световната здравна организация в най-ниските икономически страни по света водещата причина за смъртта са инфекциите на долните дихателни пътища, последвани от диария.
Появата на ваксинации и антибиотици, плюс още по-важното чиста вода, понижи грижата ни за инфекциозните организми, но би било невъзможно да бъдем арогантни. Понастоящем сме изправени пред не само възникващи инфекциозни заболявания, но и антибиотична резистентност и много експерти смятат, че сме отдавна закъснели за следващата пандемия.
Микроорганизми, които са полезни за хората - "Добри микроби"
Въпреки че рядко говорим за това, микроорганизмите не само са полезни, но и необходими в почти всеки аспект от нашия живот. Микробите са важни при:
- Защита на нашето тяло срещу "лоши" микроби.
- Приготвяне на храна - От киселото мляко до алкохолните напитки, ферментацията е метод, при който растежът се използва, ако се създават храни. Това е един пример, обаче, микробите са най-долната част на хранителната верига за голяма част от живота
- Разбивка на отпадъците на земята и рециклиране на атмосферните газове по-горе. Бактериите могат дори да помогнат с трудни отпадъци, като разливане на нефт и ядрени отпадъци.
- Бактериите в тялото ни са отговорни за производството на витамини като витамин К и някои витамини от вида B. Бактериите също са изключително важни за храносмилането.
- Полето на криптографията дори разглежда начините, по които бактериите могат да се използват като твърд диск за съхраняване на информация.
Не само, че микробите изпълняват много функции за нас - те са част от нас. Смята се, че бактериите в и върху нашите тела превъзхождат клетките ни с коефициент от 10 до 1.
Вероятно сте чували най-новото в здравословното хранене. В допълнение към яденето на броколи и боровинки сега ни е казано да ядем ферментирали храни ежедневно или поне толкова често, колкото е възможно. При бактериите няма да има ферментация.
При раждането бебетата нямат бактерии в тялото си. Те придобиват първите си бактерии, докато преминават през контрола на раждаемостта. (Липсата на вземане на бактерии в родовия канал се смята за причина, поради която затлъстяването и алергиите са по-чести при бебета, доставени от С-секцията).
Ако сте прочели новините напоследък, дори е било предположено, че бактериите в нашите черва са отговорни за ежедневните ни настроения. научете как да имате здрави чревни бактерии . Изследването на микробиомера сега се използва за обясняване на много неща, като например защо антибиотиците могат да доведат до наддаване на тегло.
Области на микробиология
В областта на микробиологията има няколко различни области. Пример за някои от тези полета, разбити по типове организми, включва:
- Паразитология - Изследването на паразитологията
- Микология - Изследването на гъбичките
- Бактериология - Изследването на бактериите
- Вирусология - Изследването на вирусите
- Протозоология - Проучването на протозоите
- Фикология - Изследването на водораслите
- Имунология - Изследване на имунната система
Областите на микробиологията могат също да бъдат разбити по обхват, за да включват широк спектър от теми. Няколко примера сред много от тях включват:
- Микробна физиология (растеж, метаболизъм и структура на микробите)
- Микробната генетика
- Микробно развитие
- Микробиология на околната среда
- Индустриална микробиология (например пречистване на отпадни води)
- Хранителна микробиология (ферментация)
- биотехнологии
- Биолечение.
Бъдещето на микробиологията
Полето на микробиологията е завладяващо и има повече, които не знаем. Това, което може би сме придобили в знанието най-много в тази област, е, че има много повече да се учим.
Не само, че микробите могат да причинят заболяване, но могат да бъдат използвани за разработване на лекарства за борба с други микроби (например пеницилин). Някои вируси изглежда причиняват рак, докато други се оценяват като начин за борба с рака.
Една от най-важните причини хората да научат за микробиологията е да има уважение към тези "същества", които далеч надвишават ни. Смята се, че антибиотичната резистентност се увеличава поради неправилното използване не само на антибиотици, но и на антибактериални сапуни. И това е само, когато гледаме микробите, които понастоящем разпознаваме. С появата на инфекциозни заболявания и с нашата способност да пътуваме по света по три полета, има голяма нужда микробиолозите да бъдат образовани и подготвени.
> Източници
- > Каспер, Денис Л., Антъни С. Фучи и Стивън Л. Хаузър. Принципите на вътрешната медицина на Харисън. Ню Йорк: Mc Graw-Hill Education, 2015. Печат.
- > Смолинска С., Гроугер, Д., и Л. О'Мамони. Биология на микробиомера 1: Взаимодействия с имунния отговор на гостоприемника. Гастроентерология Клиники в Северна Америка . 2017, 4691): 19-35.