Mikrobiologi studerer identifikasjon, livsstil, fysiologi og metabolisme av mikroorganismer
Bilde: CDC på Unsplash
Mikrobiologi er grenen av biologi som studerer mikroorganismer. Ordet kommer fra det greske Mikros , noe som betyr små, og bios og logoer , vitenskapen om livet. Dermed dekker studien hans identifikasjon, livsstil, fysiologi og metabolisme av mikroorganismer, i tillegg til deres forhold til miljøet og andre arter.
Fremveksten av mikrobiologi
Mikrobiologi oppsto fra etableringen av mikroskopet, oppfunnet av nederlenderen Antony Van Leeuwenhoek i 1674. Han brukte utstyret til å observere mikroskopiske vesener i prøver av jord, spytt og avføring, og kalte dem "animálculos". Leeuwenhoeks oppdagelse ga opphav til en viktig debatt om opprinnelsen til livet på jorden.
Teorien om abiogenese, eller spontan generasjonsteori, hadde Aristoteles som sin mest berømte forsvarer og ble ansett som gyldig frem til 1800-tallet. I følge denne teorien ville "animálculos" være et resultat av nedbrytningen av planter og dyrevev. Forsvarerne av denne skolen mente at livet oppsto fra livløse gjenstander.
Oppdagelsen av mikroskopet og andre studier av mikrobiologi tillot fremveksten av teorien om biogenese, som kom til å motsette seg ideen om at råstoff kunne stamme fra et nytt vesen. I følge denne teorien stammer alle levende vesener fra andre eksisterende levende vesener, det vil si at eksisterende "animasjoner" vil gi opphav til nye "animasjoner". De mest slående studiene som ble utført for å forklare denne teorien, ble laget av Francesco Redi i 1668, og av Louis Pasteur, i 1862, og kastet teorien om abiogenese permanent.
- Hva er biologisk nedbrytning
Hva er mikroorganismer
Mikroorganismer, generelt kalt "bakterier" og "mikrober", er mikroskopiske vesener, hvorav mange er usynlige for det blotte øye, og som har et overraskende mangfold av struktur og livsstil. Bakterier, sopp, protozoer, virus og alger er en del av settet med mikroorganismer.
- Mer enn halvparten av kroppen vår er ikke menneskelig
Med dette mangfoldet av arter var mikroorganismer de eneste vesener som tilpasset seg alle steder på planeten: de er i luften, på havbunnen, under jorden og til og med i oss. "Det er flere bakterieceller i kroppen vår enn menneskelige celler", sier mikrobiolog Jacyr Pasternak, fra Hospital Albert Einstein, i São Paulo.
Betydningen av mikroorganismer
Selv om de er de minste livsformene, utgjør mikroorganismer mesteparten av jordens biomasse og utfører mange viktige kjemiske reaksjoner for andre organismer. I tillegg er mennesker, planter og dyr tett avhengig av mikrobiell aktivitet for resirkulering av næringsstoffer og for nedbrytning av organisk materiale. Derfor er mikroorganismer ekstremt viktige for støtte og vedlikehold av livet.
- Humus: hva det er og hva er dets funksjoner for jorden
Mikrobiologiske områder
Mikrobiologi er et bredt studieområde som tillater gjennomføring av flere undersøkelser. Aktivitetsområdene for mikrobiologi er: medisinsk mikrobiologi, farmasøytisk mikrobiologi, miljømikrobiologi, matmikrobiologi og mikrobiell mikrobiologi.
Medisinsk mikrobiologi
Medisinsk mikrobiologi fokuserer på patogene mikroorganismer. Dens ytelse er relatert til kontroll og forebygging av smittsomme sykdommer.
- Hva er zoonoser?
Farmasøytisk mikrobiologi
Farmasøytisk mikrobiologi er fokusert på studiet av mikroorganismer som deltar i produksjonen av medisiner, spesielt antibiotika.
- Antibiotika som dumpes i naturen genererer superbug, advarer FN
Miljømikrobiologi
Miljømikrobiologi, relatert til biogeokjemiske sykluser, fokuserer på studiet av bakterier og sopp som virker på nedbrytningen av organisk materiale og kjemiske stoffer som finnes i naturen.
Matmikrobiologi
Matmikrobiologi har som studieobjekt mikroorganismene som brukes i næringsmiddelindustrien, med fokus på mattrygghet og holdbarhet, bearbeiding av tradisjonelle produkter og utvikling av nye matvarer, med sanseegenskaper som passer for ulike forbrukermålgrupper.
Mikrobiell mikrobiologi
Mikrobiell mikrobiologi fokuserer sine studier på genetisk og molekylær manipulasjon av mikroorganismer.
Klassifisering av mikroorganismer
I henhold til deres egenskaper kan mikroorganismer klassifiseres i: prokaryoter eller eukaryoter, autotrofer eller heterotrofer, og encellede eller flercellede.
Prokaryoter eller eukaryoter
Eukaryote vesener har komplekse strukturer, dannet av indre membraner, cytoskelett og en kjerne. Prokaryoter inneholder derimot ikke kjerner og andre organeller knyttet til membranen.
Autotrofer eller heterotrofer
Mens autotrofiske organismer produserer sin egen mat ved hjelp av lette eller uorganiske kjemiske reaksjoner, er heterotrofer avhengige av organiske molekyler laget av autotrophs for å skaffe energi og fullføre pustestolen.
Encellede eller flercellede
Encellede organismer er dannet av bare en celle og flercellede organismer av et mangfold av celler.
Eksempler
- Bakterier er eukaryote og encellede mikroorganismer. Selv om autotrofe bakterier eksisterer, er de aller fleste heterotrofe og lever av stoffer produsert av andre levende vesener.
- Sopp er eukaryote, heterotrofe mikroorganismer og kan være encellede, som gjær, eller flercellede, som sopp.
- Alger er eukaryote mikroorganismer, fotosyntetiske autotrofer og kan være encellede eller flercellede.
- Protozoer er eukaryote, heterotrofiske og encellede mikroorganismer.
- Virus er acellulære mikroorganismer som ikke har sitt eget stoffskifte. Derfor utføres alle aktivitetene i en annen organisme.
Livsstil
Mikroorganismer er delt inn i forskjellige grupper, i henhold til deres livsstil, og kan være saprober, parasitter eller symbionter.
Saprobes
Saprober er kjent som resirkuleringsmikroorganismer, og er nedbrytere av døde organiske stoffer, og commensal, det vil si at de opprettholder assosiasjoner uten påvisbare fordeler eller skader.
- Sopp og bakterier er de viktigste mikroorganismene som nedbryter organisk materiale.
- Et eksempel på kommensalisme kan observeres i jorden mellom sopp og bakterier. Glukose, produsert ved nedbrytning av cellulose av sopp, brukes av noen bakterier.
Parasitter
Parasitter er mikroorganismer som forårsaker skade på levende organismer i andre organismer, og kan manifestere seg i forskjellige grader. Er de:
- Obligatorisk parasittisme: det er en fullstendig avhengighet av verten for dens overlevelse;
- Multiple parasittisme: mikroorganismen har flere verter;
- Valgfri parasittisme: de kan presentere to livsvaner, overleve både i en vert (parasittisk livsvaner) og utenfor den (gratis livsvaner);
- Hyperparasitisme: tilstand der en andre parasitt utvikler seg i en første parasitt;
Symbionter
Mikroorganismer som er forbundet på lang sikt, noe som kan være et gunstig forhold for begge individer eller ikke. Disse assosiasjonene kan være mutualistiske eller antagonistiske.
Mutualistisk symbiose
Mutualistisk symbiose er et gunstig forhold der det er morfologisk og fysisk interaksjon mellom mikroorganismer. Lav er et eksempel på denne sammenhengen, som forekommer mellom sopp og alger eller cyanobakterier og sopp. Mens alger og cyanobakterier gir sopp organiske forbindelser, gir de et miljø som er mer gunstig for overlevelse, ettersom de gir beskyttelse.
Antagonistisk symbiose
Antagonistisk symbiose er et forhold der en av mikroorganismene blir skadet til skade for den andre. Sopp som produserer antibiotika som hemmer veksten av bakterier er et eksempel på denne forbindelsen.
Patogene mikroorganismer
De er mikroorganismer som er i stand til å produsere smittsomme sykdommer i vertene sine under gunstige forhold for deres overlevelse og utvikling. Det er bakterier, sopp, virus, protozoer og alger som faller inn i denne klassen.
- Hva er mugg og hvorfor er det farlig?
Ikke-patogene mikroorganismer
Det er de mikroorganismer som er rundt oss som deltar i forskjellige naturprosesser og som ikke forårsaker helseproblemer. I noen tilfeller er de til og med fordelaktige. Probiotika som Lactobacillus er et eksempel på denne klassen, siden forbruket av disse levende mikroorganismer forbedrer den mikrobielle balansen i mage-tarmkanalen.
- Hva er probiotiske matvarer?
Konklusjon
Mikrobiologi er av stor betydning som grunnleggende og anvendt vitenskap. Grunnleggende vitenskap fremhever fysiologiske, biokjemiske og molekylære studier av mikroorganismer. Anvendt vitenskap fokuserer derimot sine studier på industrielle, mat- og sykdoms- eller skadedyrbekjempelsesprosesser.
Til tross for fremskritt innen mikrobiologi de siste årene, anslås det at bare en prosent av alle arter av mikroorganismer på planeten er blitt katalogisert. Selv om de har vært gjenstand for studier i mer enn tre århundrer, er det fortsatt mye rom for utvikling av dette veldig viktige feltet.
