Prehľad mikrobiológie

Aká je definícia mikrobiológie? Aká je história a prečo je v medicíne taká dôležitá? Čo môže prekvapiť fakty o mikroorganizmoch?

Štúdia mikrobiológie – definícia

Mikrobiológia je definovaná jednoducho ako štúdium mikroorganizmov, pričom "mikro" znamená malý a "biológia", odkazujúc na štúdium živých vecí. Študované mikroorganizmy sa značne líšia a oblasť mikrobiológie je rozdelená do mnohých podporných polí.

Oblasť mikrobiológie je rozhodujúca pre ľudské bytosti, a to nielen kvôli infekčným chorobám spôsobeným týmito mikroorganizmami, ale aj preto, že pre náš život na našej planéte sú potrebné "dobré" mikroorganizmy. Vzhľadom na to, že baktérie v tele a na našich telách prevyšujú naše vlastné bunky, táto oblasť štúdia by sa mohla považovať za jednu z najdôležitejších oblastí poznania a štúdia.

Typy mikroorganizmov – Klasifikácia

Mikroorganizmy, alebo "mikróby" sú malé živé veci. Väčšina týchto organizmov sa nedá vidieť voľným okom a až do vynájdenia mikroskopu a teórie zárodkov sme netušili, aké sú to hojnosť.

Mikróby sa nachádzajú takmer kdekoľvek na zemi. Nachádzajú sa vo vriacich vodách v Yellowstone a v sopečných vetrách v najnižšej hĺbke mora. Môžu žiť v soľných bytoch a niektorí prosperujú v slaných vodách (toľko, že používajú soľ ako konzervačnú látku.) Niektorí potrebujú kyslík, aby rástol a iní nie.

"Najťažším" mikroorganizmom na svete je baktéria nazvaná Deinococcus radio trans, baktérie, ktorá dokáže odolávať žiareniu fenomenálne, ako to naznačuje, ale môže tiež prežiť bez vody, keď je vystavená silným kyselinám, a dokonca aj keď je umiestnená vo vákuu.

Klasifikácia mikroorganizmov v mikrobiológii

Existuje veľa rôznych spôsobov, ktorými vedci klasifikovali, a tým sa pokúsili zmysel, milióny mikróbov v našom strede.

Viacbunkové vs jednobunkové vs acelulárne – Jedným zo spôsobov, ktorými sú mikróby klasifikované, je to, či majú bunky alebo nie, a ak áno, koľko. Mikroorganizmy môžu byť:

• mnohobunkové – majú viac ako jednu bunku.
• Unicellular – Má jednu bunku.
• Acellular – Chýbajúce bunky, ako vírusy a prióny. (Diskutovalo sa o tom, či sú vírusy skutočne živé, pretože nemôžu prežiť mimo hostiteľa a prióny sa zvyčajne označujú ako "infekčné bielkoviny" skôr ako mikróby.)

Eukaryotes vs prokaryotes Iný spôsob, akým sú mikroorganizmy klasifikované má čo do činenia s typom bunky. Patria sem eukaryóty a prokaryóty: Eukaryótmi sú mikróby s "komplexnými bunkami", ktoré majú skutočné jadro a membrány viazané organely. Príklady eukaryotov zahŕňajú helminty (červy, prvoky, riasy, huby a kvasinky). Prokaryotes sú mikróby s "jednoduchými bunkami", ktoré nemajú pravé jadro a nemajú organely viazané na membránu. Príklady zahŕňajú baktérie.

• Hlavné triedy mikroorganizmov zahŕňajú
• – rôzne typy mikróbov sa dajú rozdeliť na:  parazity – parazity sú niekedy hrozivejšie ako iné mikroorganizmy, prinajmenšom keď sa dajú vidieť voľným okom. Parazity zahŕňajú hlísty (červy), močiare, prvoky a ďalšie. Medzi príklady parazitárnych infekcií patrí malária, giardia a africká choroba spánku. Ascariasis (roundworms) sú infekcie jednej miliardy ľudí po celom svete.

Huby (a kvasinky) – Huby sú mikroorganizmy, ktoré sú v istom zmysle podobné rastlinám. Ak ste mali športovcov nohu alebo kvasinkovú infekciu, poznáte niekoľko plesňových infekcií. Do tejto kategórie patria aj huby a plesne. Rovnako ako baktérie, máme aj veľa "dobrých húb", ktoré žijú na našom tele a nespôsobujú chorobu. Baktérie – Máme viac baktérií v tele a na tele než ľudské bunky, ale prevažná väčšina týchto baktérií sú "zdravé baktérie". Chránia nás pred infekciou zo zlých alebo patologických baktérií a zohrávajú úlohu pri strávení nášho jedla. Medzi príklady infekcií spôsobených baktériami patria tuberkulóza a Strep krk.

• Vírusy – Vírusy sú hojné v prírode, aj keď tie, s ktorými väčšina ľudí pozná, sú tie, ktoré spôsobujú ľudské ochorenie. Vírusy môžu tiež infikovať iné mikroorganizmy, ako sú baktérie, ako aj rastliny. Imunizácia znižuje riziko niektorých desivých chorôb, ale iné, ako napríklad Ebola a vírus Zika, nám pripomínajú, že sme tieto miniatúrne hrozby nezasiahli.

• Prióny – Väčšina vedcov v tejto dobe neurčuje prióny ako mikroorganizmy, ale skôr ako "infekčné proteíny". To znamená, že sú často skúmané virológmi, Prions sú v podstate kusom abnormálne zloženého proteínu a nemusí sa na prvý pohľad zdal strach. Prionové ochorenia, ako je choroba šialených kráv, sú jedným z najviac obávaných infekčných chorôb.
• História mikrobiológie

• To, čo teraz vieme o mikroorganizmoch ao ktorých sa bude ďalej diskutovať nižšie, je v histórii relatívne nové. Poďme sa pozrieť na históriu mikrobiológie:
• prvý mikroskop / prvé mikroorganizmy vizualizované

– prvý veľký krok v mikrobiológii vznikol, keď van Leeuwenhoek (1632-1723) vytvoril prvý mikroskop s jedným šošovkou. Cez šošovku, ktorá mala zväčšenie zhruba 300x, bol schopný prvýkrát vizualizovať baktérie (zo škrabancov zubov).

Vývoj teórie o Germíve

– Ľudské telo bolo známe ako zdroj infekcie troma vedcami :. Dr. Oliver Wendall Holmes zistil, že u žien, ktoré sa narodili doma, je menej pravdepodobné, že sa u nich vyvinú infekcie ako u tých, ktorí sa v nemocnici dostali.

Dr. Ignaz Semmelweis spojil infekcie s lekármi, ktorí išli priamo z pitevnej miestnosti do pôrodnice bez umývania rúk. Joseph Lister zaviedol aseptické techniky, vrátane umývania rúk a používania tepla na sterilizáciu.

• Teória o Germíne
• – Dvaja ľudia, ktorí najviac pripisovali prijatie teórie zárodkov, boli Louis Pasteur a Robert Koch:
• Louis Pasteur (1822-1895) – Pasteur je pripísaný teórii biogenézy a poznamenáva, že všetky živé veci pochádzajú z niečoho skôr než prevládajúci pohľad v čase spontánnej generácie. Tvrdil, že mnohé choroby boli spôsobené mikróbmi (skôr než hriechom, Božím hnevom a inými možnými príčinami.) Ukázal, že mikroorganizmy sú zodpovedné za fermentáciu a znehodnotenie a vyvinuli metódu nazývanú pasterizácia, ktorá sa dnes používa. On tiež vyvinul besnotu a antrax vakcíny.Robert Koch (1843-1910) – Koch je autorom "Kochových postulátov" vedeckej série krokov, ktoré dokázali zárodkovú teóriu a ktoré sa používali vo vedeckých štúdiách odvtedy (s niektorými revíziami). Identifikoval príčinu tuberkulózy, antraxu a cholery.

Od tej doby, niekoľko orientačných bodov patrí: 1892 – Dmitrij Iosifovich Ivanoski objavil prvý vírus.

• 1928 – Alexander Flemming objavil penicilín.
• 1995 – bola publikovaná prvá mikrobiálna genómová sekvencia.

Infekčné mikroorganizmy

• Keď premýšľame o mikroorganizmoch, väčšina z nás myslí na chorobu, aj keď tieto malé "chyby" sú oveľa pravdepodobné, že nám pomôžu, než nás ublížiť. (Uistite sa, že ste si prečítali o "dobrých mikróbách" nižšie.)
• Až kým pred menej ako storočím av súčasnosti na mnohých miestach sveta boli infekcie s mikroorganizmami hlavnou príčinou smrti. Očakávaná dĺžka života v Spojených štátoch sa v poslednom storočí dramaticky zlepšila nielen preto, že žijeme dlhšie, ale väčšinou preto, že v detstve zomiera menej detí.
• V Spojených štátoch sú srdcové choroby a rakovina prvou a druhou hlavnou príčinou smrti. Celosvetovo však infekčná choroba. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie v najnižších ekonomických krajinách na svete hlavnou príčinou smrti sú infekcie dolných dýchacích ciest, po ktorých nasledujú hnačkové ochorenia.

Nástup očkovaní a antibiotík, plus ešte dôležitejšia čistá voda, znížil náš záujem o infekčné organizmy, ale bolo by nespokojné byť arogantné. V súčasnej dobe čelíme nielen objavujúcim sa infekčným chorobám, ale rezistencii na antibiotiká a mnohí experti majú pocit, že budeme mať ďalšiu pandémiu dlho.

Mikroorganizmy, ktoré sú užitočné pre ľudí – "Dobré mikróby"

Aj keď zriedka hovoríme o nich, mikroorganizmy sú nielen užitočné, ale nevyhnutné v takmer každom aspekte nášho života. Mikróby sú dôležité:

Chrániť naše telo pred "zlými" mikróbmi.

Výroba potravín – od jogurtu po alkoholické nápoje, fermentácia je metóda, v ktorej rast, ak sa mikróby používajú na výrobu potravy. Jedným z príkladov je však, že mikróby sú po dlhšiu dobu dnom potravinového reťazca

Rozklad odpadov na zemi a recyklácia atmosférických plynov nad nimi. Baktérie môžu dokonca pomôcť s ťažkým odpadom, ako sú ropné škvrny a jadrový odpad.

Baktérie v našom tele sú zodpovedné za výrobu vitamínov, ako je vitamín K a niektoré vitamíny B. Baktérie sú tiež mimoriadne dôležité pri trávení.

• Pole kryptografie dokonca hľadá spôsob, akým baktérie môžu byť použité ako pevný disk na ukladanie informácií.
• Nielen, že mikróby vykonávajú veľa funkcií
• pre
• nás – sú súčasťou nás. Myslím si, že baktérie v tele a na našich telách prevyšujú naše bunky o faktor 10 až 1.
• Pravdepodobne ste počuli najnovšie zdravé stravovanie. Okrem jesť brokolice a čučoriedky, teraz nám bolo povedané jesť kvasené potraviny denne, alebo aspoň čo najčastejšie. Pri baktériách by nedošlo k fermentácii.

Pri narodení deti nemajú vo svojich telách baktérie. Získajú prvé baktérie, keď prechádzajú antikoncepciou. (Nedostatok vyberania baktérií v pôrodnom kanáli je podľa niektorých dôvodov dôvodom, prečo sú obezita a alergie častejšie u detí dodávaných v sekcii C). Ak ste si v poslednej dobe prečítali novinky, dokonca sa predpokladalo, že baktérie v našich vnútornostiach sú zodpovedné za naše každodenné nálady. naučiť sa mať zdravé črevné baktérie. Štúdium mikrobiómu sa teraz používa na vysvetľovanie mnohých vecí, napríklad prečo antibiotiká môžu viesť k prírastku hmotnosti. Oblasti mikrobiológie

V oblasti mikrobiológie existuje niekoľko rôznych oblastí. Príklad niektorých z týchto polí rozdelených podľa typu organizmu zahŕňa:

Parazitológia – Štúdium parazitológie

Mykológia – Štúdium húb

Bakteriológia – Štúdium baktérií

Virológia – Štúdium vírusov

• Protozoológia – Štúdium prvokov
• Phycology – Štúdium rias
• Imunológia – Štúdium imunitného systému
• Oblasti mikrobiológie môžu byť rozdelené podľa rozsahu tak, aby zahŕňali širokú škálu tém. Niekoľko príkladov z mnohých zahŕňa:
• Mikrobiálna fyziológia (rast, metabolizmus a štruktúra mikróbov)
• Mikrobiálna genetika
• Vývoj mikrobiológie

Environmentálna mikrobiológia

• Priemyselná mikrobiológia (napríklad čistenie odpadových vôd)
• Mikrobiológia potravín (fermentácia)
• Biotechnológia
• Bioremediácia.
• Budúcnosť mikrobiológie
• Oblasť mikrobiológie je fascinujúca a existuje viac, čo nevieme. To, čo sme získali najskôr v poznaní, je najviac naučené.
• Nielenže môžu mikróby spôsobiť ochorenie, ale môžu byť použité na vývoj liekov na boj proti iným mikroorganizmom (napríklad penicilín). Zdá sa, že niektoré vírusy spôsobujú rakovinu, zatiaľ čo iné sú hodnotené ako spôsob boja proti rakovine.
• Jedným z najdôležitejších dôvodov, prečo sa ľudia dozvedia o mikrobiológii, je rešpektovanie týchto "stvorení", ktoré nás ďaleko prevyšujú. Predpokladá sa, že odolnosť voči antibiotikám sa zvyšuje kvôli nesprávnemu použitiu nielen antibiotík, ale antibakteriálnych mydiel. A to je len pri pohľade na mikróby, ktoré v súčasnosti poznáme. S infekčnými ochoreniami a s našou schopnosťou cestovať väčšinou kdekoľvek na svete na troch letoch je veľká potreba vychovávať a pripravovať mikrobiológov.