W biologii istnieje wiele gałęzi i kategorii, z których każda ma swoje cechy i znaczenie. Jedną z nich jest mikrobiologia, dzięki czemu osiągnęliśmy wiele ważnych postępów w nauce, a zwłaszcza w medycynie. Jednak wiedza ludzka pozostaje w tej kwestii bardzo ograniczona. Dlatego nieustannie dokonywane są nowe odkrycia.
Chociaż większość ludzi kojarzy drobnoustroje z patogenami wywołującymi choroby u ludzi i zwierząt, prawda jest taka nie moglibyśmy żyć bez większości mikroorganizmów. Ponadto używamy ich nawet na poziomie przemysłowym. W tym artykule porozmawiamy o mikrobiologii, wyjaśniając, co to jest i nazywając wszystkie typy, które istnieją. Ponadto chcemy zrozumieć znaczenie zastosowania tej nauki dla ludzi. Jeśli temat Cię interesuje, czytaj dalej.
Co to jest mikrobiologia?
W obrębie biologii istnieje wiele gałęzi, które badają różne aspekty tej ogromnej grupy. Jedną z tych nauk jest mikrobiologia. Odpowiada za badanie i analizę mikroorganizmów. Ponieważ ta gałąź biologii koncentruje się głównie na ludzkich patogenach, często jest powiązana z kategoriami w medycynie, takimi jak immunologia, epidemiologia i patologia.
Chociaż wiedza, którą posiadamy dzisiaj dzięki mikrobiologii jest bardzo obszerna, wciąż jest wiele rzeczy do odkrycia i poznania. Nowe odkrycia są w tej nauce ciągłe i nie jest to zaskakujące, ponieważ według szacunków obecnie tylko 1% mikroorganizmów w biosferze zostało zbadanych. Z tego powodu mikrobiologia jest wciąż w powijakach, mimo że pierwsze drobnoustroje odkryto 300 lat temu. Jednak w porównaniu z innymi dziedzinami biologii, takimi jak botanika, zoologia czy entomologia, mikrobiologia dopiero się rozwinęła.
Mikroorganizmy
Ale czym są mikroorganizmy? To maleńkie żywe istoty, które nie są widoczne dla ludzkiego oka. Inną nazwą, pod którą są znane, są „mikroby”. Możemy więc powiedzieć, że mikrobiologia jest nauką, która bada organizmy, które można zobaczyć tylko przez mikroskop: proste organizmy prokariotyczne i eukariotyczne.
Drobnoustroje mogą składać się z pojedynczej komórki, a zatem być jednokomórkową, lub małych agregatów komórkowych zbudowanych z równoważnych komórek, więc nie byłoby różnicowania komórek. Mogą być eukariotyczne lub prokariotyczne. W pierwszym przypadku komórki mają otoczkę jądrową, taką jak grzyby. Z drugiej strony prokarionty nie mają tej otoczki, co miałoby miejsce w przypadku bakterii. Niemniej jednak, mikrobiolodzy zwrócili szczególną uwagę na mikroorganizmy chorobotwórcze występuje wśród bakterii, wirusów i grzybów. Pozostałe drobnoustroje pozostawiono innym dziedzinom biologii, takim jak parazytologia.
Jakie są rodzaje mikrobiologii?
Ponieważ jest to bardzo szeroka dziedzina, istnieje wiele rodzajów mikrobiologii, w których mogą się specjalizować studenci. Zobaczymy, czym one są i o co im chodzi.
Fizjologia drobnoustrojów
W przypadku fizjologii drobnoustrojów jest badana na poziomie biochemicznym, funkcjonowanie komórek mikroorganizmów. Wiąże się to z metabolizmem, jego regulacją i wzrostem. Ten rodzaj mikrobiologii jest ściśle powiązany z genetyką drobnoustrojów.
Genetyka drobnoustrojów
Ta gałąź studiów regulacja i organizacja genów mikroorganizmów. Ponadto analizuje również, w jaki sposób te geny regulują funkcjonowanie komórek. Genetyka drobnoustrojów jest ściśle związana z biologią molekularną.
Mikrobiologia medyczna
Jak możemy sobie wyobrazić, za badanie tych drobnoustrojów odpowiada mikrobiologia medyczna powodują choroby u ludzi, patogenezę, leczenie i przenoszenie. Z tego powodu ten rodzaj mikrobiologii jest bardzo ważny dla innych nauk, takich jak medycyna, farmakologia, epidemiologia i oczywiście zdrowie publiczne.
Mikrobiologia weterynaryjna
Podobnie jak poprzedni typ, mikrobiologia weterynaryjna bada drobnoustroje, które są przyczyną chorób, ale tym razem zwierząt. Skupia się głównie na mikroorganizmach, które niekorzystnie wpływają na zwierzęta domowe i zwierzęta o znaczeniu gospodarczym, takie jak owce, świnie, kozy, drób itp.
Mikrobiologia środowiskowa
Kiedy mówimy o mikrobiologii środowiskowej, mamy na myśli naukę, która się bada różnorodność i rola mikroorganizmów w ich naturalnym środowisku. Branża ta obejmuje geomikrobiologię, bioremediację, różnorodność mikrobiologiczną i ekologię mikrobiologiczną.
Ewolucyjna mikrobiologia
Jak możesz sobie wyobrazić, ta nauka bada ewolucja mikroorganizmów, w tym taksonomia i systematyka bakterii.
Mikrobiologia przemysłowa
Również na poziomie przemysłowym istnieje pewien rodzaj mikrobiologii. To jest osoba odpowiedzialna za naukę eksploatacja drobnoustrojów pod kątem ich wykorzystania w różnych procesach przemysłowych. Oto kilka przykładów:
- Produkcja żywności, takiej jak sery, jogurty itp.
- Produkcja środków biologicznych, takich jak szczepionki lub antidotum.
- Oczyszczanie ścieków.
- Fermentacja przemysłowa w celu uzyskania napojów alkoholowych.
Nauka ta jest ściśle związana z biotechnologią, ponieważ produkcja niektórych specyficznych metabolitów drobnoustrojów jest nadmiernie stymulowana technikami inżynierii genetycznej, oczywiście ze względów ekonomicznych. W ten sposób uzyskuje się między innymi antybiotyki, witaminy, kwasy organiczne i aminokwasy.
Mikrobiologia żywności
Jeśli chodzi o jedzenie, analizy mikrobiologiczne są bardzo skuteczne. Wyniki uzyskane w laboratorium są najbardziej złożoną częścią całego procesu oceny.
Mikrobiologia sanitarna
Badania mikrobiologii zdrowia drobnoustroje, które psują i zanieczyszczają żywność, lub za pomocą których mogą przenosić choroby na spożywających je ludzi.
Mikrobiologia rolnicza
Niektóre mikroorganizmy, zwłaszcza grzyby i bakterie, występujące w glebach używanych do uprawy roślin interesu gospodarczego. Nauka, która bada je i ich korzystne interakcje, to mikrobiologia rolnicza.
Fitopatologia
Jeśli chodzi o botanikę, przedmiotem badań jest fitopatologia choroby roślin. Wiele mikroorganizmów, takich jak wirusy, bakterie, grzyby lub nicienie, może wpływać na rośliny.
Ekologia drobnoustrojów
Jeśli chodzi o ekologię drobnoustrojów, to bada zachowanie populacji drobnoustrojów podczas interakcji w tym samym środowisku. Aby to zrobić, ustanawiają ze sobą biologiczne relacje.
Powiązane dyscypliny i podkategorie
Oprócz typów mikrobiologii, które istnieją, istnieją pewne dyscypliny, które są związane z tą nauką lub są jej częścią. Oto ich lista:
- Bakteriologia: Zbadaj prokarioty, które są zasadniczo bakteriami i archeonami. Obejmuje mykobakteriologię.
- Fykologia: Badaj glony i mikroalgi. Nazywany także „algologią”.
- Mikologia: Zbadaj grzyby.
- Mikropaleontologia: Zbadaj mikroskamieniałości.
- Palinologia: Zbadaj pyłki i zarodniki.
- Protozoologia: Zbadaj pierwotniaki.
- Wirusologia: Badanie wirusów.
Jakie jest zastosowanie mikrobiologii?
Chociaż na poziomie historycznym mikroorganizmy kojarzone były tylko z chorobami ludzi i zwierząt, dziś wiemy, że drobnoustroje patologiczne stanowią bardzo niski procent całości. Zdecydowana większość mikroorganizmów jest dobra i niezbędna dla nas i ekosystemów, takie jak bakterie, które żyją symbiotycznie w naszym przewodzie pokarmowym. Bez nich nie bylibyśmy w stanie strawić.
Oprócz funkcji życiowych, które pełnią w naszym organizmie, mikroorganizmy są również wykorzystywane w przemyśle do produkcji np. Napojów alkoholowych, jogurtów czy antybiotyków. Należy również zwrócić uwagę na jego znaczenie w badaniach biologicznych prowadzonych na całym świecie. Wśród nich są produkcja białek i klonowanie genów.
Ponieważ jest to nauka bardzo wyspecjalizowana, wiedza mikrobiologiczna jest podzielona na kilka sektorów:
- Mikrobiologia medyczna
- Immunologia
- Mikrobiologia ekologiczna
- Mikrobiologia rolnicza
- Biotechnologia
Każdy z nich ma zasadnicze znaczenie dla stylu życia, jaki obecnie prowadzimy. Co więcej, wiele z tych nauk nie byłoby tak zaawansowanych, gdyby nie mikrobiologowie.
Znaczenie dzisiaj
Jak wspomniano powyżej, mikrobiologia wniosła ważny wkład zarówno do biologii, jak i medycyny. Zwłaszcza jeśli chodzi o dziedziny genetyka, biologia komórki i biochemia. Konsekwencje tej nauki były bardzo pozytywne, ułatwiając nowe leki na różne choroby ludzi i zwierząt. Ale wpłynęło to nie tylko na świat zdrowia, ale także na inne sektory, takie jak przemysł spożywczy. Dzięki badaniom mikroorganizmów w rolnictwie można zwalczać szkodniki drobnoustrojów, aby uniknąć spadku ilości i jakości plonów.
Podsumowując, możemy powiedzieć, że mikrobiologia jest dziś nauką o żywotnym znaczeniu. Dzięki niemu możemy spożywać określone pokarmy oraz leczyć wiele chorób i patologii lekami. Możemy więc być szczęśliwi, że mikroorganizmy istnieją, ponieważ bardzo niewiele z nich jest dla nas szkodliwych. Mam nadzieję, że ten artykuł wyjaśnił wszystkie Twoje wątpliwości dotyczące tej gałęzi biologii.