Definisjon, historie, klassifisering og morsomme fakta om mikrobiologi
Hva er definisjonen av mikrobiologi? Hva er historien, og hvorfor er det så viktig i medisin? Hva kan fakta om mikroorganismer overraske deg?
Studien av mikrobiologi - Definisjon
Mikrobiologi er definert ganske enkelt som studien av mikroorganismer, med "mikro" som betyr liten, og "biologi", refererer til studiet av levende ting. Mikroorganismene som studeres varierer mye, og mikrobiologiområdet er brutt ned i mange undersøkelsesfelt.
Feltet for mikrobiologi er kritisk for mennesker, ikke bare på grunn av smittsomme sykdommer forårsaket av disse mikroberene, men fordi "gode" mikroorganismer er nødvendige for at vi skal kunne leve på planeten. Med tanke på at bakteriene i og på kroppene våre overskrider våre egne celler, kan dette studiet betraktes som et av de viktigste områdene av kunnskap og studie.
Typer av mikroorganismer - Klassifisering
Mikroorganismer, eller "mikrober" er små levende ting. De fleste av disse organismene kan ikke sees i det blotte øye, og til oppfinnelsen av mikroskop og kimteori, hadde vi ingen anelse om hvor rikelig de er.
Mikrober finnes nesten hvor som helst på jorden. De finnes i kokende bassenger med vann i Yellowstone og i vulkanventilasjoner ved de laveste havdypene. De kan bo i saltleiligheter, og noen trives i saltvann (så mye for å bruke salt som konserveringsmiddel .) Noen trenger oksygen til å vokse og andre ikke.
Verdens mest tøffe mikroorganismer er en bakterie som heter Deinococcus Radio Trans , en bakterie som tåler stråling i en fenomenal grad som navnet tilsier, men kan også overleve uten vann, når den blir utsatt for sterke syrer, og selv når den plasseres i vakuum.
Klassifisering av mikroorganismer i mikrobiologi
Det er mange forskjellige måter som forskere har klassifisert, og i så måte prøvde å gi mening, millioner av mikrober i vår midte.
Multicellular vs unicellular vs acellular - En av måtene mikrober klassifiseres av, om de har celler, eller i så fall hvor mange. Mikroorganismer kan være:
- Multicellular - Har mer enn en celle.
- Unicellular - Å ha en enkelt celle.
- Acellular - Manglende celler, for eksempel virus og prioner. (Det har vært debatt om virusene virkelig lever ting, da de ikke kan overleve utenfor verten, og prioner blir vanligvis referert til som "smittsomme proteiner" i stedet for mikrober.)
Eukaryoter vs prokaryoter En annen måte som mikroorganismer er klassifisert på, har å gjøre med typen av celle. Disse inkluderer eukaryoter og prokaryoter:
- Eukaryoter er mikrober med "komplekse celler" som har en ekte kjernekraft og membranbundne organeller. Eksempler på eukaryoter inkluderer helminter (ormer,) protozoer , alger, sopp og gjær.
- Prokaryoter er mikrober med "enkle celler" som ikke har en ekte kjernen og mangler membranbundne organeller. Eksempler er bakterier.
De viktigste klassene av mikroorganismer inkluderer - De forskjellige typer mikrober kan også brytes ned i:
- Parasitter - Parasitter er noen ganger mer skremmende enn andre mikroorganismer, i hvert fall når de kan ses med det blotte øye. Parasitter inkluderer helminths (ormer,) flukes, protozoer og mer. Eksempler på parasittiske infeksjoner inkluderer malaria , giardia og afrikansk søvnkreft. Ascariasis (roundworms) er de som infiserer en milliard mennesker over hele verden.
- Svampe (og gjær) - Svampe er mikroorganismer som er på noen måter ligner planter. Hvis du har hatt idrettsutøvere eller en gjærinfeksjon, er du kjent med noen få soppinfeksjoner . Denne kategorien inkluderer også sopp og mugg. Som bakterier har vi også mange "gode sopp" som lever på kroppene våre og ikke forårsaker sykdom.
- Bakterier - Vi har flere bakterier i og på kroppen vår enn menneskelige celler, men de aller fleste bakteriene er "sunne bakterier". De beskytter oss mot infeksjon fra dårlige eller patologiske bakterier og spiller en rolle i å fordøye maten vår. Eksempler på infeksjoner forårsaket av bakterier inkluderer tuberkulose og strep hals.
- Virus - Virus er rikelig i naturen, selv om de som er mest kjent med er de som forårsaker menneskers sykdom. Virus kan også infisere andre mikroorganismer som bakterier, så vel som planter. Immuniseringer har redusert risikoen for noen skremmende sykdommer, men andre, som Ebola og Zika-viruset , minner oss om at vi ikke har begynt å erobre disse miniatyrtruslene.
- Prions - De fleste forskere på denne tiden klassifiserer ikke prioner som mikroorganismer, men heller som "smittsomme proteiner". Når det er sagt, blir de ofte studert av virologer, Prions er egentlig et stykke unormalt brettet protein, og kan ikke virke skremmende ved først. Likevel er prionsykdommer som gal kuksykdom noen av de mest fryktede smittsomme sykdommene.
Mikrobiologihistorie
Det vi nå vet om mikroorganismer, og som vil bli diskutert nærmere nedenfor, er relativt nytt i historien. La oss ta en kort titt på mikrobiologiens historie:
Første mikroskop / første mikroorganismer visualiserte - Det første store skrittet i mikrobiologi oppstod da van Leeuwenhoek (1632-1723) opprettet det første, enklinsmikroskop. Gjennom en linse som hadde en forstørrelse på omtrent 300X, var han i stand til å visualisere bakterier for første gang (fra skraper av tennene hans.)
Utvikling av Germ Theory - Menneskekroppen ble anerkjent som en kilde til infeksjon av tre forskere :.
- Dr. Oliver Wendall Holmes fant at kvinner som fødte hjemme var mindre sannsynlig å utvikle infeksjoner enn de som leverte på et sykehus.
- Dr. Ignaz Semmelweis koblet infeksjoner med leger som gikk direkte fra obduksjonsrommet til barselavdelingen uten å vaske hendene.
- Joseph Lister introduserte aseptiske teknikker, inkludert både håndvask og bruk av varme til sterilisering.
Germ Theory - De to menneskene mest kreditert med aksept av germ teorien var Louis Pasteur og Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteur krediteres biogenese teorien, og noterer at alle levende ting kommer fra noe i stedet for den rådende syn på tidspunktet for spontan generasjon. Han hevdet at mange sykdommer var forårsaket av mikrober (heller enn ved synd, Guds vrede og andre mulige årsaker.) Han viste at mikroorganismer er ansvarlige for gjæring og ødeleggelse og utviklet metoden som kalles pasteurisering, som fremdeles brukes i dag. Han utviklet også rabies og miltbrann vaksiner.
- Robert Koch (1843-1910) - Koch er forfatteren av "Kochs postulater" den vitenskapelige serien av skritt som viste bakterieteorien, og som har blitt brukt i vitenskapelige studier siden (med noen revisjoner.) Han identifiserte årsaken til tuberkulose, miltbrann , og kolera.
Siden den tiden inkluderer noen landemerker:
- 1892 - Dmitri Iosifovich Ivanoski oppdaget det første viruset.
- 1928 - Alexander Flemming oppdaget penicillin.
- 1995 - Den første mikrobielle genomiske sekvens ble publisert.
Smittsomme mikroorganismer
Når vi tenker på mikroorganismer, tenker de fleste av oss på sykdom, selv om disse små "bugs" generelt er mer sannsynlig å hjelpe oss enn å skade oss. (Pass på å lese om "gode mikrober" nedenfor.)
Inntil mindre enn et århundre siden, og for øyeblikket, på mange steder i verden, var infeksjoner med mikroorganismer den ledende dødsårsaken. Forventet levetid i USA har forbedret seg dramatisk over forrige århundre, ikke bare fordi vi lever lenger, men for det meste fordi færre barn dør i barndommen.
I USA er hjertesykdom og kreft nå den første og andre ledende dødsårsaken. Over hele verden, men smittsomme sykdommer. Ifølge Verdens helseorganisasjon, i lavøkonomiske land over hele verden, er den ledende dødsårsaken lavere respiratoriske infeksjoner, etterfulgt av diarrésykdommer.
Adventen av vaksinasjoner og antibiotika, pluss enda viktigere rent vann, har senket vår bekymring over smittsomme organismer, men det ville være galt å være arrogant. På nåværende tidspunkt står vi ikke bare overfor smittsomme sykdommer, men antibiotikaresistens, og mange eksperter føler at vi er for sent for neste pandemi.
Mikroorganismer som er nyttige for mennesker - "gode mikrober"
Selv om vi sjelden snakker om det, er mikroorganismer ikke bare nyttige, men nødvendige i nesten alle aspekter av våre liv. Mikrober er viktige i:
- Beskytter kroppene mot "dårlige" mikrober.
- Å lage mat - Fra yoghurt til alkoholholdige drikkevarer, er gjæring en metode der veksten dersom mikrober brukes til å lage mat. Dette er et eksempel, men mikrober er bunnen av næringskjeden for mye av livet
- Fordeling av avfall på bakken og gjenvinning av atmosfæriske gasser over. Bakterier kan til og med hjelpe med vanskelig avfall som oljeutslipp og kjernefysisk avfall.
- Bakterier i kroppene våre er ansvarlige for å produsere vitaminer som vitamin K og noen B-vitaminer. Bakterier er også svært viktige i fordøyelsen.
- Krypteringsfeltet ser til og med på måter der bakterier kan brukes som en harddisk for å lagre informasjon.
Ikke bare gjør mikrober mange funksjoner for oss - de er en del av oss. Det er antatt at bakteriene i og på kroppene våre overgår cellene våre med en faktor på 10 til 1.
Du har sikkert hørt det siste innen å spise sunt. I tillegg til å spise brokkoli og blåbær, er vi nå blitt fortalt å spise gjærede matvarer daglig, eller i det minste så ofte som mulig. Med bakterier ville det ikke være gjæring.
Ved fødselen har ikke babyer bakterier i kroppen. De får sine første bakterier når de går gjennom prevensjonen. (Mangelen på å plukke opp bakterier i fødselskanalen antas av noen å være grunnen til at fedme og allergier er vanlig hos babyer levert av C-seksjonen.)
Hvis du har lest nyhetene i det siste, er det selv blitt postulert at bakteriene i vår tarm er ansvarlig for vår daglige stemning. lær hvordan du har sunne tarmbakterier . Studien av mikrobiomet brukes nå til å forklare mange ting, for eksempel hvorfor antibiotika kan føre til vektøkning.
Fields of Microbiology
Det er flere forskjellige felt innen mikrobiologi. Et eksempel på noen av disse feltene fordelt på type organisme inkluderer:
- Parasitologi - Studien av parasitologi
- Mykologi - Studien av sopp
- Bakteriologi - Studien av bakterier
- Virologi - Studien av virus
- Protozoology - Studien av protozoer
- Fykologi - Studien av alger
- Immunologi - Studien av immunsystemet
Feltene i mikrobiologi kan også brytes ned etter omfang for å inkludere et bredt spekter av emner. Noen eksempler blant mange inkluderer:
- Mikrobiell fysiologi (vekst, metabolisme og struktur av mikrober)
- Mikrobiel genetikk
- Mikrobiel evolusjon
- Miljø Mikrobiologi
- Industriell mikrobiologi (for eksempel avløpsvannbehandling)
- Mat Mikrobiologi (gjæring)
- bioteknologi
- Bioremediering.
Fremtiden for mikrobiologi
Feltet for mikrobiologi er fascinerende og det er mer vi ikke vet. Det vi kanskje har fått i kunnskapen mest i feltet er at det er så mye mer å lære.
Ikke bare kan mikrober forårsake sykdom, men de kan brukes til å utvikle medisiner for å bekjempe andre mikrober (for eksempel penicillin.) Noen virus ser ut til å forårsake kreft, mens andre blir vurdert som en måte å bekjempe kreft på.
En av de viktigste årsakene til at folk skal lære om mikrobiologi er å ha respekt for disse "skapningene" som langt overgår oss. Det antas at antibiotikaresistens økes på grunn av feil bruk, ikke bare av antibiotika, men av antibakterielle såper. Og det er bare når vi ser på mikrober vi gjenkjenner for øyeblikket. Med smittsomme sykdommer fremvoksende, og med vår evne til å reise mest hvor som helst i verden på tre fly, er det et stort behov for at mikrobiologene blir utdannet og forberedt.
> Kilder
- > Kasper, Dennis L., Anthony S. Fauci, og Stephen L. Hauser. Harrisons prinsipper for internmedisin. New York: Mc Graw-Hill Education, 2015. Skriv ut.
- > Smolinska S., Groeger, D., og L. O'Mahony. Biologi av mikrobiom 1: Interaksjoner med vertsimmunresponsen. Gastroenterologi klinikker i Nord-Amerika . 2017. 4691): 19-35.