Definice, historie, klasifikace a zábava Fakta o mikrobiologii
Jaká je definice mikrobiologie? Jaká je historie a proč je v medicíně tak důležitá? Co mohou překvapit fakta o mikroorganismech?
Studium mikrobiologie - definice
Mikrobiologie je definována jednoduše jako studium mikroorganismů, přičemž "mikro" znamená malý a "biologie", odkazuje se na studium živých věcí. Studované mikroorganismy se značně liší a oblast mikrobiologie je rozdělena do mnoha podpoložek studia.
Oblast mikrobiologie je kritická pro lidské bytosti, a to nejen kvůli infekčním chorobám způsobeným těmito mikroby, nýbrž proto, že pro to, abychom žili na planetě, potřebujeme "dobré" mikroorganismy. Vzhledem k tomu, že bakterie v těle a na těle převyšují naše vlastní buňky, může být tato studie považována za jednu z nejdůležitějších oblastí znalostí a studií.
Typy mikroorganismů - klasifikace
Mikroorganismy nebo "mikroby" jsou malé živé věci. Většinu těchto organismů nelze vidět pouhým okem a až do vynesení mikroskopu a teorie zárodečných kmenů jsme neměli ponětí o tom, jak moc jsou.
Mikroby jsou nalezeny téměř kdekoli na zemi. Nacházejí se ve vroucích vodách v Yellowstone a ve vulkanických věžích v nejnižších hlubinách moře. Mohou žít v solných bytech a někteří se daří ve slané vodě (tolik za použití soli jako konzervační látky .) Někteří potřebují růst kyslíku a jiní ne.
"Nejtěžším" mikroorganismem na světě je bakterie zvaná Deinococcus radio trans , bakterie, která odolá radiaci fenomenálnímu stupni, jak naznačuje název, ale může také přežít bez vody, když je vystavena silným kyselinám a dokonce i když je umístěna ve vakuu.
Klasifikace mikroorganismů v mikrobiologii
Existuje mnoho různých způsobů, jakými vědci klasifikovali, a tím se snažili dát smysl, milionům mikrobů v našem středu.
Vícebuněčný vs. jednobuněčný vs acelulární - Jeden ze způsobů, kterým jsou mikroby klasifikovány, je to, zda mají nebo nemají buňky, a pokud ano, kolik. Mikroorganismy mohou být:
- Vícebuněčné - Má více než jednu buňku.
- Unicellular - mít jednu buňku.
- Acelulární - chybí buňky, jako jsou viry a priony. (Diskutovalo se o tom, zda jsou viry skutečně živé, protože nemohou přežít mimo hostitele, a priony se obvykle označují spíše jako "infekční proteiny" než mikroby.)
Eukaryoty vs prokaryotes Jiným způsobem, jakým jsou mikroorganismy klasifikovány, má co do činění s typem buňky. Patří sem eukaryoty a prokaryoti:
- Eukaryoty jsou mikroby s "komplexními buňkami", které mají pravé jádro a membrány vázané organely. Příklady eukaryotů zahrnují helminty (červy), protozoa , řasy, houby a kvasinky.
- Prokaryoti jsou mikroby s "jednoduchými buňkami", které nemají pravé jádro a nemají membrány spojené organely. Příklady zahrnují bakterie.
Mezi hlavní třídy mikroorganismů patří - Různé typy mikrobů mohou být rozděleny do:
- Paraziti - Paraziti jsou někdy děsivější než jiné mikroorganismy, přinejmenším když je lze vidět pouhým okem. Mezi parazity patří helminths (červy, červy), protozoa a další. Příklady parazitických infekcí zahrnují malárii , giardii a africkou spánkovou nemoc. Ascariasis (roundworms) jsou infekce jedné miliardy lidí po celém světě.
- Houby (a kvasinky) - Houby jsou mikroorganismy, které jsou v jistém smyslu podobné rostlinám. Pokud jste měli sportovce nohu nebo kvasinkovou infekci, jste obeznámeni s několika houbovými infekcemi . Do této kategorie patří i houby a plísně. Stejně jako bakterie máme také mnoho "dobrých hub", které žijí na našem těle a nezpůsobují onemocnění.
- Bakterie - Máme více bakterií v těle a na našem těle než lidské buňky, ale drtivá většina těchto bakterií jsou "zdravé bakterie". Chrání nás před infekcí ze špatných nebo patologických bakterií a hrají roli při trávení našeho jídla. Příklady infekcí způsobených bakteriemi zahrnují tuberkulózu a Strep krk.
- Virusy - Viry jsou hojné v přírodě, ačkoli ty, které většina lidí zná, jsou ty, které způsobují lidské onemocnění. Virusy mohou také infikovat jiné mikroorganismy, jako jsou bakterie, stejně jako rostliny. Imunizace snížila riziko některých děsivých onemocnění, ale jiné, jako je Ebola a virus Zika , nám připomínají, že jsme nezasahovali s těmito miniaturními hrozbami.
- Prioni - Většina vědců v této době nerozlučuje priony jako mikroorganismy, ale spíše jako "infekční proteiny". To znamená, že jsou často vyšetřováni virology, Prions jsou v podstatě kus neobvykle složených bílkovin a nemusí se zprvu objevit děsivě. Přirozené nemoci, jako je choroba šílených krav, jsou však nejobávanějšími infekčními chorobami.
Historie mikrobiologie
To, co nyní víme o mikroorganismech a které bude dále diskutováno, je v historii relativně nové. Podívejme se na historii mikrobiologie:
První mikroskop / první mikroorganismy vizualizovány - První významný krok v mikrobiologii vznikl, když van Leeuwenhoek (1632-1723) vytvořil první mikroskop s jediným objektivem. Prostřednictvím čočky, která měla zvětšení zhruba 300x, dokázal poprvé představit bakterie (ze škrabanců zubů).
Vývoj teorie kmenů - lidské tělo bylo uznáno jako zdroj infekce třemi vědci :.
- Dr. Oliver Wendall Holmes zjistil, že ženy, které se narodily doma, měly menší pravděpodobnost výskytu infekcí než pacienti, kteří byli v nemocnici.
- Dr. Ignaz Semmelweis spojil infekce s lékaři, kteří šli přímo z pitevní místnosti do materského sboru bez toho, aby si umyli ruce.
- Joseph Lister zavedl aseptické techniky, zahrnující jak ruční mytí, tak použití tepla pro sterilizaci.
Teorie klíčích - Dva lidé, kteří byli nejvíce připisováni přijetím teorie zárodečných kmenů, byli Louis Pasteur a Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteur je připočítán teorií biogeneze, poznamenat, že všechny živé věci pocházejí z něčeho spíše než převažujícího pohledu v době spontánního generování. Tvrdil, že mnoho nemocí bylo způsobeno mikroby (spíše než hříchem, Božím hněvem a dalšími možnými příčinami.) Ukázal, že mikroorganismy jsou odpovědné za fermentaci a znehodnocení a vyvinuli metodu nazvanou pasterizace, která se dnes používá. On také vyvinul vzteklinu a antrax vakcíny.
- Robert Koch (1843-1910) - Koch je autorkou "Kochových postulátů", vědeckou sérií kroků, která dokázala germovou teorii a která byla použita ve vědeckých studiích od té doby (s některými revizemi.) Identifikoval příčinu tuberkulózy, antraxu , a cholera.
Od té doby má několik orientačních bodů:
- 1892 - Dmitrij Iosifovič Ivanoski objevil první virus.
- 1928 - Alexander Flemming objevil penicilin.
- 1995 - byla publikována první mikrobiální genomová sekvence.
Infekční mikroorganismy
Když se zamyslíme nad mikroorganismy, většina z nás si myslí, že jde o onemocnění, i když tyto malé "chyby" nám pomohou mnohem častěji než nás ublížit. (Ujistěte se, že si přečtete o "dobrých mikrobech" níže.)
Až před méně než sto lety a v současnosti na mnoha místech světa byly hlavními příčinami úmrtí infekce mikroorganismy. Průměrná délka života ve Spojených státech se v posledním století dramaticky zlepšila nejen proto, že žijeme déle, ale především proto, že v dětství zemřelo méně dětí.
Ve Spojených státech jsou dnes onemocnění srdce a rakovina první a druhou hlavní příčinou úmrtí. Celosvětová infekční nemoc. Podle Světové zdravotnické organizace v zemích s nízkou ekonomikou na celém světě je hlavním důvodem úmrtí infekce dolních cest dýchacích, následované průjmovými nemocemi.
Příchod očkování a antibiotik, a dokonce ještě důležitější čisté vody, snížil náš zájem o infekční organismy, ale bylo by nemožné být arogantní. V současné době čelíme nejen nově vznikajícím infekčním chorobám, ale rezistenci na antibiotika a mnozí odborníci se domnívají, že jsme pro další pandemii dlouho zaplaveni.
Mikroorganismy, které jsou užitečné pro lidi - "Dobré mikroby"
Ačkoli o tom málokdy mluvíme, mikroorganismy jsou nejen užitečné, ale i nezbytné v téměř každém aspektu našeho života. Mikrobi jsou důležité v:
- Ochrana těla proti "špatným" mikrobům.
- Výroba potravin - od jogurtu k alkoholickým nápojům, fermentace je metoda, při níž se růst využívá při produkci potravin mikroby. Jedná se o jeden příklad, nicméně, mikroby jsou dno potravního řetězce po většinu života
- Rozklad odpadů na zemi a recyklace atmosférických plynů výše. Bakterie mohou dokonce pomoci s těžkým odpadem, jako jsou ropné škody a jaderný odpad.
- Bakterie v našem těle jsou zodpovědné za produkci vitaminů, jako je vitamin K a některé vitamíny B. Bakterie jsou rovněž velmi důležité při trávení.
- Pole kryptografie dokonce hledá způsoby, kterými lze bakterie používat jako pevný disk pro ukládání informací.
Nejen že mikroby pro nás plní mnoho funkcí - jsou nám součástí. Má se za to, že bakterie v těle a na těle převyšují naše buňky o faktor 10 až 1.
Asi jste pravděpodobně slyšeli o zdravém jídle. Kromě konzumace brokolic a borůvek jsme nyní byli informováni, jíst denně fermentované potraviny nebo alespoň co nejčastěji. U bakterií by nedošlo k fermentaci.
Při narození nemají děti v těle bakterie. Získávají své první bakterie, když procházejí kontrolou porodnosti. (Nedostatek sbírání bakterií v kanálech plic je u některých považován za důvod, proč jsou obezita a alergie častější u dětí, které jsou podávány v sekci C).
Pokud jste v poslední době četli zprávy, je dokonce postulováno, že bakterie v našem vnitřku jsou zodpovědné za naše každodenní nálady. naučit se mít zdravé střevní bakterie . Studie mikrobiomu se nyní používá k vysvětlení mnoha věcí, například proč antibiotika mohou vést k přírůstku hmotnosti.
Obory mikrobiologie
V oblasti mikrobiologie existuje několik různých oblastí. Příklad některých z těchto oblastí rozdělených podle typu organismu zahrnuje:
- Parazitologie - studium parazitologie
- Mykologie - studium hub
- Bakteriologie - Studium bakterií
- Virologie - studium virů
- Protozoologie - Studium prvoků
- Phycology - studium řas
- Imunologie - studie imunitního systému
Oblasti mikrobiologie lze také rozdělit podle rozsahu tak, aby zahrnovaly širokou škálu témat. Mezi několik příkladů patří:
- Mikrobiální fyziologie (růst, metabolismus a struktura mikrobů)
- Mikrobiální genetika
- Mikrobiální vývoj
- Ekologická mikrobiologie
- Průmyslová mikrobiologie (například čištění odpadních vod)
- Mikrobiologie potravin (fermentace)
- Biotechnologie
- Bioremediace.
Budoucnost mikrobiologie
Oblasti mikrobiologie jsou fascinující a je víc, co nevíme. To, co jsme nejspíš získali v znalostech, je, že je toho mnohem víc, než se naučit.
Mikrobi mohou nejen způsobovat onemocnění, ale mohou být použita k vývoji léků na boj proti jiným mikroorganizmům (například penicilin.) Některé viry způsobují rakovinu, zatímco jiné jsou hodnoceny jako způsob boje proti rakovině.
Jedním z nejdůležitějších důvodů, proč se lidé dozvěděli o mikrobiologii, je respekt k těm "bytostem", které daleko převyšují nás. Předpokládá se, že antibiotická rezistence se zvyšuje kvůli nesprávnému použití nejen antibiotik, ale antibakteriálních mýdel. A to je jen při pohledu na mikroby, které v současné době poznáme. Vzhledem k vznikajícím infekčním onemocněním as naší schopností cestovat nejvíce kdekoli na světě na třech letech je velká potřeba, aby byli mikrobiologové vzděláváni a připraveni.
> Zdroje
- > Kasper, Dennis L .., Anthony S. Fauci a Stephen L .. Hauser. Harrisonovy principy vnitřního lékařství. New York: Mc Graw-Hill Education, 2015. Tisk.
- > Smolínská S., Groeger, D. a L. O'Mahony. Biologie mikrobiomu 1: Interakce s hostitelskou imunitní odpovědí. Gastroenterologické kliniky Severní Ameriky . 2017, 4691): 19-35.