Mikrobiologi studerer identifikation, livsstil, fysiologi og metabolisme af mikroorganismer
Billede: CDC på Unsplash
Mikrobiologi er den gren af biologien, der studerer mikroorganismer. Ordet kommer fra de græske mikros , som betyder lille og bios og logoer , livsvidenskab . Således dækker hans undersøgelse identifikation, livsstil, fysiologi og metabolisme af mikroorganismer ud over deres forhold til miljøet og andre arter.
Fremkomst af mikrobiologi
Mikrobiologi opstod fra oprettelsen af mikroskopet, opfundet af hollænderen Antony Van Leeuwenhoek i 1674. Han brugte udstyret til at observere mikroskopiske væsener i prøver af jord, spyt og afføring og kaldte dem "animálculos". Leeuwenhoeks opdagelse gav anledning til en vigtig debat om livets oprindelse på jorden.
Teorien om abiogenese eller spontan generationsteori havde Aristoteles som sin mest berømte forsvarer og blev betragtet som gyldig indtil det 19. århundrede. Ifølge denne teori ville "animálculos" være resultatet af nedbrydning af planter og dyrevæv. Forsvarerne af denne skole mente, at livet opstod fra livløse genstande.
Opdagelsen af mikroskopet og andre undersøgelser af mikrobiologi tillod fremkomsten af teorien om biogenese, som kom til at modsætte sig tanken om, at rå materiale kunne stamme fra et nyt væsen. Ifølge denne teori stammer alle levende væsener fra andre eksisterende levende væsener, dvs. eksisterende "animationer" vil give anledning til nye "animationer". De mest slående undersøgelser, der blev udført for at forklare denne teori, blev foretaget af Francesco Redi i 1668 og af Louis Pasteur i 1862 og kastede permanent teorien om abiogenese.
- Hvad er biologisk nedbrydning
Hvad er mikroorganismer
Mikroorganismer, der generelt kaldes "bakterier" og "mikrober", er mikroskopiske væsener, hvoraf mange er usynlige for det blotte øje, og som har en overraskende mangfoldighed af struktur og livsformer. Bakterier, svampe, protozoer, vira og alger er en del af sættet af mikroorganismer.
- Mere end halvdelen af vores krop er ikke menneskelig
Med denne mangfoldighed af arter var mikroorganismer de eneste væsner, der tilpassede sig alle steder på planeten: de er i luften, på havbunden, under jorden og endda inden i os. "Der er flere bakterieceller i vores krop end humane celler", siger mikrobiolog Jacyr Pasternak fra Hospital Albert Einstein i São Paulo.
Betydningen af mikroorganismer
Selvom de er de mindste livsformer, udgør mikroorganismer det meste af jordens biomasse og udfører mange vigtige kemiske reaktioner for andre organismer. Derudover er mennesker, planter og dyr tæt afhængige af mikrobiel aktivitet for genbrug af næringsstoffer og for nedbrydning af organisk materiale. Derfor er mikroorganismer yderst vigtige for støtte og vedligeholdelse af livet.
- Humus: hvad det er, og hvad er dets funktioner for jorden
Mikrobiologiske områder
Mikrobiologi er et bredt studieområde, der muliggør udførelse af flere undersøgelser. Aktivitetsområderne for mikrobiologi er: medicinsk mikrobiologi, farmaceutisk mikrobiologi, miljømikrobiologi, fødevaremikrobiologi og mikrobiel mikrobiologi.
Medicinsk mikrobiologi
Medicinsk mikrobiologi fokuserer på patogene mikroorganismer. Dens ydeevne er relateret til kontrol og forebyggelse af infektiøse sygdomme.
- Hvad er zoonoser?
Farmaceutisk mikrobiologi
Farmaceutisk mikrobiologi er fokuseret på undersøgelsen af mikroorganismer, der deltager i produktionen af medicin, især antibiotika.
- Antibiotikum dumpet i naturen genererer superbug, advarer FN
Miljømikrobiologi
Miljømikrobiologi, relateret til biogeokemiske cyklusser, fokuserer på undersøgelsen af bakterier og svampe, der virker på nedbrydningen af organisk stof og kemiske stoffer, der findes i naturen.
Fødevaremikrobiologi
Fødevaremikrobiologi har som genstand for undersøgelse de mikroorganismer, der anvendes i fødevareindustrien, med fokus på fødevaresikkerhed og holdbarhed, forarbejdning af traditionelle produkter og udvikling af nye fødevarer med sanseegenskaber, der er egnede til forskellige forbrugermålgrupper.
Mikrobiel mikrobiologi
Mikrobiel mikrobiologi fokuserer sine undersøgelser på genetisk og molekylær manipulation af mikroorganismer.
Klassificering af mikroorganismer
Ifølge deres egenskaber kan mikroorganismer klassificeres i: prokaryoter eller eukaryoter, autotrofer eller heterotrofer og encellede eller multicellulære.
Prokaryoter eller eukaryoter
Eukaryote væsener har komplekse strukturer, dannet af indre membraner, cytoskelet og en kerne. Prokaryoter indeholder derimod ikke kerner og andre membranbundne organeller.
Autotrofer eller heterotrofer
Mens autotrofe organismer producerer deres egen mad ved hjælp af lette eller uorganiske kemiske reaktioner, er heterotrofer afhængige af organiske molekyler fremstillet af autotrofer for at opnå energi og færdiggøre deres åndedræsstol.
Unicellular eller multicellular
Unicellular organismer er dannet af kun en celle og multicellular organismer af en mangfoldighed af celler.
Eksempler
- Bakterier er eukaryote og encellede mikroorganismer. Selvom der findes autotrofe bakterier, er langt størstedelen heterotrofe og lever af stoffer produceret af andre levende væsener.
- Svampe er eukaryote, heterotrofiske mikroorganismer og kan være encellede, som gær eller multicellulære, som svampe.
- Alger er eukaryote mikroorganismer, fotosyntetiske autotrofer og kan være encellede eller flercellede.
- Protozoer er eukaryote, heterotrofiske og encellede mikroorganismer.
- Virus er acellulære mikroorganismer, der ikke har deres eget stofskifte. Derfor udføres alle dens aktiviteter inden for en anden organisme.
Levevis
Mikroorganismer er opdelt i forskellige grupper efter deres livsstil og kan være saprober, parasitter eller symbionter.
Saprobes
Kendt som genanvendelsesmikroorganismer er saprober nedbrydere af døde organiske stoffer, og commensals, det vil sige, de opretholder foreninger uden påviselige fordele eller skader.
- Svampe og bakterier er de vigtigste mikroorganismer, der nedbryder organisk materiale.
- Et eksempel på commensalism kan observeres i jorden mellem svampe og bakterier. Glucose, produceret ved nedbrydning af cellulose af svampe, bruges af nogle bakterier.
Parasitter
Parasitter er mikroorganismer, der forårsager skader på de levende organismer i andre organismer og kan manifestere sig i forskellige grader. Er de:
- Obligatorisk parasitisme: der er en fuldstændig afhængighed af værten for dens overlevelse;
- Multipel parasitisme: mikroorganismen har flere værter;
- Valgfri parasitisme: de kan præsentere to livsvaner, der overlever både inde i en vært (parasitisk livsvaner) og uden for den (gratis livsvaner);
- Hyperparasitisme: tilstand, hvor en anden parasit udvikler sig i en første parasit;
Symbionter
Mikroorganismer, der er forbundet på lang sigt, hvilket kan være et gavnligt forhold for begge individer eller ej. Disse foreninger kan være gensidige eller antagonistiske.
Gensidig symbiose
Mutualistisk symbiose er et gavnligt forhold, hvor der er morfologisk og fysisk interaktion mellem mikroorganismer. Lav er et eksempel på denne sammenhæng, der forekommer mellem svampe og alger eller cyanobakterier og svampe. Mens alger og cyanobakterier giver svampe organiske forbindelser, giver de et miljø, der er mere befordrende for overlevelse, da de giver beskyttelse.
Antagonistisk symbiose
Antagonistisk symbiose er et forhold, hvor en af mikroorganismerne bliver skadet til skade for den anden. Svampe, der producerer antibiotiske stoffer, der hæmmer væksten af bakterier, er et eksempel på denne sammenhæng.
Patogene mikroorganismer
De er mikroorganismer, der er i stand til at producere infektiøse sygdomme i deres værter under betingelser, der er gunstige for deres overlevelse og udvikling. Der er bakterier, svampe, vira, protozoer og alger, der falder ind i denne klasse.
- Hvad er skimmel, og hvorfor er det farligt?
Ikke-patogene mikroorganismer
Det er de mikroorganismer, der er omkring os, der deltager i forskellige naturprocesser, og som ikke forårsager sundhedsmæssige problemer. I nogle tilfælde er de endda gavnlige. Probiotika som Lactobacillus er et eksempel på denne klasse, da forbruget af disse levende mikroorganismer forbedrer den mikrobielle balance i vores mave-tarmkanalen.
- Hvad er probiotiske fødevarer?
Konklusion
Mikrobiologi er af stor betydning som grundlæggende og anvendt videnskab. Den grundlæggende videnskab fremhæver de fysiologiske, biokemiske og molekylære studier af mikroorganismer. Anvendt videnskab fokuserer på den anden side sine studier på industrielle, mad- og sygdoms- eller skadedyrsbekæmpelsesprocesser.
På trods af fremskridt inden for mikrobiologi i de senere år anslås det, at kun en procent af alle arter af mikroorganismer på planeten er blevet katalogiseret. Selvom de har været genstand for undersøgelse i mere end tre århundreder, er der stadig meget plads til udvikling af dette meget vigtige felt.
