V biologii existuje mnoho oborů a kategorií, z nichž každá má své vlastnosti a důležitost. Jednou z nich je mikrobiologie, díky čemuž jsme dosáhli mnoha důležitých pokroků ve vědě a zejména v medicíně. Lidské znalosti však v této věci zůstávají velmi omezené. Proto jsou neustále objevovány nové objevy.
Ačkoli většina lidí spojuje mikroby s patogeny, které způsobují nemoci u lidí a zvířat, pravdou je, že nemohli bychom žít bez většiny mikroorganismů. Kromě toho je používáme i na průmyslové úrovni. V tomto článku budeme hovořit o mikrobiologii, vysvětlíme, o co jde, a pojmenujeme všechny typy, které existují. Kromě toho chceme pochopit důležitost aplikace této vědy pro lidi. Pokud vás téma zajímá, čtěte dál.
Co je to mikrobiologie?
V biologii existuje mnoho oborů, které studují různé aspekty této obrovské skupiny. Jednou z těchto věd je mikrobiologie. To je zodpovědné za studium a analýzu mikroorganismů. Protože se toto odvětví biologie zaměřuje především na lidské patogeny, často souvisí s kategoriemi v medicíně, jako je imunologie, epidemiologie a patologie.
I když znalosti, které dnes díky mikrobiologii máme, jsou velmi rozsáhlé, stále existuje mnoho věcí, které je třeba zjistit a vědět. Nové objevy jsou v této vědě konstantní a není divu, protože podle odhadů v současné době bylo studováno pouze 1% mikroorganismů v biosféře. Z tohoto důvodu je mikrobiologie stále v plenkách, a to navzdory skutečnosti, že první mikroby byly objeveny před 300 lety. Ale ve srovnání s jinými biologickými poli, jako je botanika, zoologie nebo entomologie, mikrobiologie teprve začala.
Mikroorganismy
Ale co jsou to mikroorganismy? Jsou to drobné živé věci, které lidské oko nevidí. Další název, pod kterým jsou známí, je „mikroby“. Můžeme tedy říci, že mikrobiologie je věda, která studuje organismy, které lze vidět pouze mikroskopem: jednoduché prokaryotické a eukaryotické organismy.
Mikroby mohou být tvořeny jednou buňkou, tedy jednobuněčnou, nebo malými buněčnými agregáty složenými z ekvivalentních buněk, takže by nedocházelo k buněčné diferenciaci. Mohou být eukaryotické nebo prokaryotické. V prvním případě mají buňky jaderný obal, například houby. Na druhou stranu prokaryoty tuto obálku nemají, což by byl případ bakterií. Nicméně, mikrobiologové se zaměřili zejména na patogenní mikroorganismy mezi bakteriemi, viry a houbami. Ostatní mikroby byly ponechány na jiná odvětví biologie, jako je parazitologie.
Jaké jsou typy mikrobiologie?
Protože se jedná o velmi široký obor, existuje mnoho typů mikrobiologie, na které se studenti mohou specializovat. Uvidíme níže, o co jde a o co jde.
Mikrobiální fyziologie
V případě mikrobiální fyziologie se studuje na biochemické úrovni, fungování buněk mikroorganismů. To zahrnuje metabolismus, jeho regulaci a růst. Tento typ mikrobiologie úzce souvisí s mikrobiální genetikou.
Mikrobiální genetika
Tato větev studuje regulace a organizace genů mikroorganismů. Kromě toho také analyzuje, jak tyto geny regulují fungování buněk. Mikrobiální genetika úzce souvisí s molekulární biologií.
Lékařská mikrobiologie
Jak si dokážeme představit, lékařská mikrobiologie má na starosti studium těchto mikrobů způsobit onemocnění u lidí, patogenezi, léčbu a přenos. Z tohoto důvodu je tento typ mikrobiologie velmi důležitý pro další vědy, jako je medicína, farmakologie, epidemiologie a samozřejmě veřejné zdraví.
Veterinární mikrobiologie
Stejně jako předchozí typ, i veterinární mikrobiologie studuje mikroby, které jsou příčinou onemocnění, ale tentokrát zvířat. Zaměřuje se hlavně na mikroorganismy, které nepříznivě ovlivňují domácí zvířata a zvířata hospodářského zájmu, jako jsou ovce, prasata, kozy, drůbež atd.
Mikrobiologie prostředí
Když mluvíme o mikrobiologii životního prostředí, máme na mysli vědu, která studuje rozmanitost a role mikroorganismů v jejich přirozeném prostředí. Tato větev zahrnuje geomikrobiologii, bioremediaci, mikrobiální rozmanitost a mikrobiální ekologii.
Evoluční mikrobiologie
Jak si jistě dokážete představit, tato věda studuje vývoj mikroorganismů, včetně taxonomie a systematiky bakterií.
Průmyslová mikrobiologie
Také na průmyslové úrovni existuje typ mikrobiologie. To je ten, kdo má na starosti studium využívání mikrobů, pokud jde o jejich použití v různých průmyslových procesech. Zde jsou nějaké příklady:
- Výroba potravin, jako jsou sýry, jogurty atd.
- Produkce biologických látek, jako jsou vakcíny nebo protilátky.
- Čištění odpadních vod.
- Průmyslová fermentace za účelem získání alkoholických nápojů.
Tato věda úzce souvisí s biotechnologií, protože produkce některých specifických mikrobiálních metabolitů je nadměrně stimulována technikami genetického inženýrství, samozřejmě pro ekonomický zájem. Takto se mimo jiné získávají antibiotika, vitamíny, organické kyseliny a aminokyseliny.
Mikrobiologie potravin
Co se týče jídla, analýzy prováděné mikrobiologií jsou velmi účinné. Výsledky získané v laboratoři jsou nejsložitější částí celého procesu hodnocení.
Sanitární mikrobiologie
Studie mikrobiologie zdraví mikroby, které kazí a kontaminují jídlo, nebo pomocí nichž jsou schopné přenášet nemoci na lidi, kteří je konzumují.
Zemědělská mikrobiologie
Některé mikroorganismy, zejména houby a bakterie, nalezené v půdách používaných k pěstování rostlin hospodářského zájmu. Vědou, která je studuje a jejich prospěšné interakce, je zemědělská mikrobiologie.
Fytopatologie
Studie se týká botaniky a fytopatologie choroby rostlin. Mnoho mikroorganismů, jako jsou viry, bakterie, houby nebo hlístice, může ovlivnit rostliny.
Mikrobiální ekologie
Pokud jde o mikrobiální ekologii, studuje se chování populací mikrobů při interakci ve stejném prostředí. Za tímto účelem navazují mezi sebou biologické vztahy.
Související disciplíny a subdisciplíny
Kromě existujících typů mikrobiologie existují i některé disciplíny, které s touto vědou souvisí nebo jsou její součástí. Zde je jejich seznam:
- Bakteriologie: Studujte prokaryoty, které jsou v zásadě bakteriemi a archaea. Zahrnuje mykobakteriologii.
- Fykologie: Studujte řasy a mikrořasy. Také se nazývá „algologie“.
- Mykologie: Studujte houby.
- Mikropaleontologie: Studujte mikrofosílie.
- Palynologie: Studujte pyl a spory.
- Protozoologie: Studujte prvoky.
- Virologie: Studujte viry.
Jaká je aplikace mikrobiologie?
Ačkoli na historické úrovni byly mikroorganismy spojovány pouze s nemocemi lidí a zvířat, dnes víme, že patologické mikroby představují velmi nízké procento z celkového počtu. Drtivá většina mikroorganismů je dobrá a nezbytná pro nás a ekosystémy, jako jsou bakterie, které žijí symbioticky v našem zažívacím traktu. Bez nich bychom nebyli schopni strávit.
Kromě životně důležitých funkcí, které vykonávají v našich organismech, se mikroorganismy také průmyslově používají k výrobě například alkoholických nápojů, jogurtů nebo antibiotik. Je třeba také poznamenat jeho význam v biologickém výzkumu prováděném po celém světě. Mezi nimi jsou produkce bílkovin a genové klonování.
Jelikož se jedná o velmi specializovanou vědu, jsou mikrobiologické znalosti rozděleny do několika sektorů:
- Lékařská mikrobiologie
- Imunologie
- Ekologická mikrobiologie
- Zemědělská mikrobiologie
- Biotechnologie
Každý z nich je nezbytný pro typ života, který v současné době vedeme. Co víc, mnoho z těchto věd by nebylo tak pokročilých, kdyby nebylo mikrobiologů.
Důležitost dnes
Jak bylo uvedeno výše, mikrobiologie významně přispěla jak k biologii, tak k medicíně. Zejména pokud jde o oblasti genetika, buněčná biologie a biochemie. Důsledky této vědy byly velmi pozitivní a usnadnily nové léky k léčbě různých nemocí lidí i zvířat. Ovlivnilo to však nejen ve světě zdraví, pokud ne také v jiných odvětvích, jako je potravinářský průmysl. Díky studiím prováděným na mikroorganismech v zemědělství je možné bojovat proti mikrobním škůdcům, aby se zabránilo snížení množství a kvality plodin.
Na závěr můžeme říci, že mikrobiologie je dnes věda zásadního významu. Díky tomu můžeme konzumovat určitá jídla a léčit mnoho nemocí a patologií léky. Můžeme být rádi, že mikroorganismy existují, protože jen velmi málo z nich je pro nás škodlivých. Doufám, že tento článek objasnil všechny vaše pochybnosti o tomto odvětví biologie.