Što je mikrobiologija

Mikrobiologija proučava identifikaciju, način života, fiziologiju i metabolizam mikroorganizama

Mikrobiologija

Slika: CDC na Unsplash-u

Mikrobiologija je grana biologije koja proučava mikroorganizme. Riječ dolazi od grčkog mikros , što znači mali, a bios i logos , znanost o životu. Dakle, njegova studija obuhvaća identifikaciju, način života, fiziologiju i metabolizam mikroorganizama, uz njihov odnos s okolinom i drugim vrstama.

Pojava mikrobiologije

Mikrobiologija je proizašla iz stvaranja mikroskopa, koji je izumio Nizozemac Antony Van Leeuwenhoek 1674. Opremu je koristio za promatranje mikroskopskih bića u uzorcima tla, sline i izmeta, nazivajući ih "animálculos". Leeuwenhoekovo otkriće iznjedrilo je važnu raspravu o podrijetlu života na Zemlji.

Teorija abiogeneze ili teorija spontane generacije imala je Aristotela za najpoznatijeg branitelja i smatrala se valjanom do 19. stoljeća. Prema ovoj teoriji, "animálculos" bi bio rezultat razgradnje biljnih i životinjskih tkiva. Branitelji ove škole vjerovali su da život proizlazi iz neživih predmeta.

Otkriće mikroskopa i druge mikrobiološke studije omogućile su pojavu teorije biogeneze koja se suprotstavila ideji da sirovina može stvoriti novo biće. Prema ovoj teoriji, sva živa bića proizlaze iz drugih već postojećih živih bića, tj. Postojeće "animacije" stvorile bi nove "animacije". Najupečatljivije studije provedene za objašnjenje ove teorije napravili su Francesco Redi 1668. i Louis Pasteur 1862. trajno odbacivši teoriju abiogeneze.

  • Što je biorazgradnja

Što su mikroorganizmi

Mikroorganizmi, generički nazvani "klice" i "mikrobi", mikroskopska su bića, od kojih su mnoga nevidljiva golim okom, a koja imaju iznenađujuću raznolikost strukture i načina života. Bakterije, gljive, protozoe, virusi i alge dio su skupa mikroorganizama.

  • Više od polovice našeg tijela nije čovjek

Uz ovu raznolikost vrsta, mikroorganizmi su bili jedina bića koja su se prilagodila svim mjestima na planetu: oni su u zraku, na morskom dnu, pod zemljom, pa čak i u nama. "U našem tijelu ima više bakterijskih stanica nego ljudskih stanica", kaže mikrobiolog Jacyr Pasternak iz bolnice Albert Einstein u Sao Paulu.

Važnost mikroorganizama

Iako su najmanji oblici života, mikroorganizmi čine većinu Zemljine biomase i izvode mnoge bitne kemijske reakcije za druge organizme. Uz to, ljudi, biljke i životinje usko ovise o mikrobnoj aktivnosti za recikliranje hranjivih sastojaka i za razgradnju organske tvari. Stoga su mikroorganizmi izuzetno važni za potporu i održavanje života.

  • Humus: što je to i koje su njegove funkcije za tlo

Područja mikrobiologije

Mikrobiologija je široko područje proučavanja, koje omogućuje provođenje nekoliko istraživanja. Područja djelovanja mikrobiologije su: medicinska mikrobiologija, farmaceutska mikrobiologija, mikrobiologija okoliša, mikrobiologija hrane i mikrobiološka mikrobiologija.

Medicinska mikrobiologija

Medicinska mikrobiologija usredotočena je na patogene mikroorganizme. Njegova izvedba povezana je s kontrolom i prevencijom zaraznih bolesti.

  • Što su zoonoze?

Farmaceutska mikrobiologija

Farmaceutska mikrobiologija usmjerena je na proučavanje mikroorganizama koji sudjeluju u proizvodnji lijekova, posebno antibiotika.

  • Antibiotik bačen u prirodi stvara superbube, upozorava UN

Mikrobiologija okoliša

Mikrobiologija okoliša, povezana s biogeokemijskim ciklusima, usredotočena je na bakterije i gljivice koje djeluju na razgradnju organske tvari i kemijskih tvari koje se nalaze u prirodi.

Mikrobiologija hrane

Mikrobiologija hrane ima za cilj proučavati mikroorganizme koji se koriste u prehrambenoj industriji, s naglaskom na sigurnost hrane i rok trajanja, preradu tradicionalnih proizvoda i razvoj novih prehrambenih proizvoda, sa senzornim svojstvima pogodnim za različitu potrošačku publiku.

Mikrobiološka mikrobiologija

Mikrobiološka mikrobiologija fokusira svoja istraživanja na genetsku i molekularnu manipulaciju mikroorganizmima.

Klasifikacija mikroorganizama

Prema svojim karakteristikama mikroorganizmi se mogu svrstati u: prokariote ili eukariote, autotrofe ili heterotrofe te jednoćelijske ili višećelijske.

Prokarioti ili eukarioti

Eukariotska bića imaju složene strukture, formirane od unutarnjih membrana, citoskeleta i jezgre. Prokarioti, s druge strane, ne sadrže jezgre i druge organele povezane s membranom.

Autotrofi ili heterotrofi

Dok autotrofni organizmi proizvode vlastitu hranu pomoću svjetlosti ili anorganskih kemijskih reakcija, heterotrofi ovise o organskim molekulama koje autotrofi stvaraju kako bi dobili energiju i upotpunili stolicu za disanje.

Jednoćelijski ili višećelijski

Jednoćelijske organizme tvori samo jedna stanica, a višećelijske organizme raznolikost stanica.

Primjeri

  • Bakterije su eukariotski i jednoćelijski mikroorganizmi. Iako postoje autotrofne bakterije, velika većina su heterotrofne i hrane se tvarima koje proizvode druga živa bića.
  • Gljive su eukariotski, heterotrofni mikroorganizmi i mogu biti jednoćelijske, poput kvasca, ili višećelijske, poput gljiva.
  • Alge su eukariotski mikroorganizmi, fotosintetski autotrofi i mogu biti jednoćelijske ili višećelijske.
  • Praživotinje su eukariotski, heterotrofni i jednoćelijski mikroorganizmi.
  • Virusi su stanični mikroorganizmi koji nemaju vlastiti metabolizam. Stoga se sve njegove aktivnosti provode unutar drugog organizma.

Životni stil

Mikroorganizmi su podijeljeni u različite skupine, prema načinu života, a mogu biti saprobe, paraziti ili simbioti.

Saprobe

Poznati kao reciklažni mikroorganizmi, saprobe su razlagači mrtvih organskih tvari i komenzal, odnosno održavaju udruge bez uočljivih koristi i štete.

  • Gljive i bakterije glavni su mikroorganizmi koji razgrađuju organske tvari.
  • Primjer komensalizma može se uočiti u tlu između gljivica i bakterija. Glukozu, nastalu razgradnjom celuloze gljivicama, koriste neke bakterije.

Paraziti

Paraziti su mikroorganizmi koji uzrokuju oštećenja živih stanica drugih organizama i mogu se manifestirati u različitim stupnjevima. Jesu li oni:

  • Obavezno parazitizam: postoji potpuna ovisnost o domaćinu za njegov opstanak;
  • Višestruki parazitizam: mikroorganizam ima više domaćina;
  • Neobvezan parazitizam: mogu predstaviti dvije životne navike, preživljavajući i unutar domaćina (parazitska životna navika) i izvan njega (slobodna životna navika);
  • Hiperparazitizam: stanje u kojem se drugi parazit razvija u prvom parazitu;

Simbionti

Mikroorganizmi koji su dugoročno povezani, što može biti koristan odnos za obje pojedince ili ne. Te asocijacije mogu biti uzajamne ili antagonističke.

Mutualistička simbioza

Mutualistička simbioza koristan je odnos u kojem postoji morfološka i fizička interakcija između mikroorganizama. Lišajevi su primjer ove povezanosti koja se javlja između gljivica i algi ili cijanobakterija i gljivica. Iako alge i cijanobakterije pružaju gljivama organske spojeve, one pružaju okruženje pogodnije za preživljavanje jer pružaju zaštitu.

Antagonistička simbioza

Antagonistička simbioza je odnos u kojem je jedan od mikroorganizama oštećen na štetu drugog. Gljivice koje proizvode antibiotske tvari koje inhibiraju rast bakterija primjer su ove povezanosti.

Patogeni mikroorganizmi

Oni su mikroorganizmi koji mogu stvoriti zarazne bolesti kod svojih domaćina pod uvjetima povoljnim za njihov opstanak i razvoj. U ovu klasu spadaju bakterije, gljive, virusi, protozoe i alge.

  • Što je plijesan i zašto je opasna?

Nepatogeni mikroorganizmi

Oni su oni mikroorganizmi koji oko nas sudjeluju u različitim prirodnim procesima i koji ne uzrokuju zdravstvene probleme. U nekim su slučajevima čak i korisni. Probiotici poput Lactobacillusa primjer su ove klase, jer konzumacija ovih živih mikroorganizama poboljšava mikrobnu ravnotežu u našem gastrointestinalnom traktu.

  • Što su probiotička hrana?

Zaključak

Mikrobiologija je od velike važnosti kao temeljna i primijenjena znanost. Temeljna znanost ističe fiziološke, biokemijske i molekularne studije mikroorganizama. Primijenjena znanost usredotočuje svoja istraživanja na industrijske procese, prehranu i procese suzbijanja bolesti ili štetočina.

Unatoč napretku mikrobiologije posljednjih godina, procjenjuje se da je katalogiziran samo jedan posto svih vrsta mikroorganizama na planetu. Iako su predmet proučavanja više od tri stoljeća, još uvijek ima puno prostora za razvoj ovog vrlo važnog područja.