V rámci biológie existuje veľa odvetví a kategórií, z ktorých každá má svoje vlastné charakteristiky a dôležitosť. Jednou z nich je mikrobiológia, vďaka čomu sme dosiahli veľa dôležitých pokrokov vo vede a hlavne v medicíne. Ľudské znalosti sú však v tejto veci stále veľmi obmedzené. Preto sa neustále objavujú nové objavy.
Aj keď si väčšina ľudí spája mikróby s patogénmi, ktoré spôsobujú choroby ľudí a zvierat, pravdou je, že nemohli by sme žiť bez väčšiny mikroorganizmov. Okrem toho ich používame aj na priemyselnej úrovni. V tomto článku si povieme niečo o mikrobiológii, vysvetlíme, čo to je, a vymenujeme všetky typy, ktoré existujú. Okrem toho chceme pochopiť význam aplikácie tejto vedy pre ľudí. Ak vás téma zaujala, čítajte ďalej.
Čo je mikrobiológia?
V rámci biológie existuje veľa odborov, ktoré študujú rôzne aspekty tejto nesmiernej skupiny. Jednou z týchto vied je mikrobiológia. Je zodpovedný za štúdium a analýzu mikroorganizmov. Pretože sa toto odvetvie biológie zameriava predovšetkým na ľudské patogény, často súvisí s kategóriami v medicíne, ako sú imunológia, epidemiológia a patológia.
Aj keď vedomosti, ktoré dnes máme vďaka mikrobiológii, sú veľmi rozsiahle, je ešte veľa vecí, ktoré treba zistiť a vedieť. Nové objavy sú v tejto vede stále a nie je prekvapujúce, pretože podľa odhadov v súčasnosti bolo študovaných iba 1% mikroorganizmov v biosfére. Z tohto dôvodu je mikrobiológia stále v plienkach, napriek skutočnosti, že prvé mikróby boli objavené pred 300 rokmi. Ale v porovnaní s inými biologickými oblasťami, ako je botanika, zoológia alebo entomológia, sa mikrobiológia rozbehla až teraz.
Mikroorganizmy
Čo sú to však mikroorganizmy? Sú to drobné živé bytosti, ktoré nie sú viditeľné ľudským okom. Ďalším menom, ktoré je známe, sú „mikróby“. Môžeme teda povedať, že mikrobiológia je veda, ktorá skúma organizmy, ktoré je možné pozorovať iba mikroskopom: jednoduché prokaryotické a eukaryotické organizmy.
Mikróby môžu byť tvorené jednou bunkou, teda jednobunkovou, alebo malými bunkovými agregátmi zloženými z ekvivalentných buniek, takže by nedochádzalo k bunkovej diferenciácii. Môžu to byť eukaryotické alebo prokaryotické. V prvom prípade majú bunky jadrový obal, napríklad huby. Na druhej strane prokaryoty tento obal nemajú, čo by bol prípad baktérií. Napriek tomu mikrobiológovia sa osobitne zameriavali na patogénne mikroorganizmy sa nachádzajú medzi baktériami, vírusmi a hubami. Ostatné mikróby boli prenechané iným odvetviam biológie, napríklad parazitológii.
Aké sú typy mikrobiológie?
Pretože ide o veľmi široký odbor, existuje veľa druhov mikrobiológie, na ktoré sa môžu študenti špecializovať. Uvidíme nižšie, o čo ide a o čo ide.
Mikrobiálna fyziológia
V prípade mikrobiálnej fyziológie sa študuje na biochemickej úrovni fungovanie buniek mikroorganizmov. Týka sa to metabolizmu, jeho regulácie a rastu. Tento typ mikrobiológie úzko súvisí s mikrobiálnou genetikou.
Mikrobiálna genetika
Tento odbor študuje regulácia a organizácia génov mikroorganizmov. Okrem toho tiež analyzuje, ako tieto gény regulujú fungovanie buniek. Mikrobiálna genetika úzko súvisí s molekulárnou biológiou.
Lekárska mikrobiológia
Ako si vieme predstaviť, lekárska mikrobiológia má na starosti štúdium tých mikróbov, ktoré spôsobujú choroby u ľudí, patogenézu, liečbu a prenos. Z tohto dôvodu je tento typ mikrobiológie veľmi dôležitý pre ďalšie vedy, ako je medicína, farmakológia, epidemiológia a samozrejme verejné zdravie.
Veterinárna mikrobiológia
Rovnako ako predchádzajúci typ, aj veterinárna mikrobiológia študuje mikróby, ktoré sú pôvodcami chorôb, ale tentokrát zvierat. Zameriava sa hlavne na mikroorganizmy, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú domáce zvieratá a zvieratá hospodárskeho záujmu, ako sú ovce, ošípané, kozy, hydina atď.
Mikrobiológia životného prostredia
Keď hovoríme o mikrobiológii životného prostredia, máme na mysli vedu, ktorá študuje rozmanitosť a úloha mikroorganizmov v ich prirodzenom prostredí. Táto vetva zahŕňa geomikrobiológiu, bioremediaciu, mikrobiálnu diverzitu a mikrobiálnu ekológiu.
Evolučná mikrobiológia
Ako si iste viete predstaviť, táto veda študuje vývoj mikroorganizmov, vrátane taxonómie a systematiky baktérií.
Priemyselná mikrobiológia
Aj na priemyselnej úrovni existuje typ mikrobiológie. Toto je zodpovedný za štúdium využívanie mikróbov ohľadne ich použitia v rôznych priemyselných procesoch. Tu je niekoľko príkladov:
- Výroba potravín, ako sú syry, jogurty atď.
- Produkcia biologických látok, ako sú vakcíny alebo protilátky.
- Čistenie odpadových vôd.
- Priemyselné kvasenie na získanie alkoholických nápojov.
Táto veda úzko súvisí s biotechnológiou, pretože produkcia niektorých špecifických mikrobiálnych metabolitov je nadmerne stimulovaná technikami genetického inžinierstva, samozrejme, všetko kvôli ekonomickému záujmu. Takto sa získavajú okrem iného antibiotiká, vitamíny, organické kyseliny a aminokyseliny.
Mikrobiológia potravín
Čo sa týka jedla, analýzy uskutočňované mikrobiológiou sú veľmi účinné. Výsledky získané v laboratóriu sú najkomplexnejšou časťou celého procesu hodnotenia.
Sanitárna mikrobiológia
Štúdie o mikrobiológii zdravia mikróby, ktoré kazia a kontaminujú potraviny, alebo pomocou ktorých sú schopné prenášať choroby na ľudí, ktorí ich konzumujú.
Poľnohospodárska mikrobiológia
Niektoré mikroorganizmy, najmä huby a baktérie, sa nachádzajú v pôdach používaných na pestovanie rastlín hospodárskeho záujmu. Veda, ktorá ich skúma a ich prospešné interakcie, je poľnohospodárska mikrobiológia.
Fytopatológia
Pokiaľ ide o botaniku, štúdiom je fytopatológia choroby rastlín. Mnoho mikroorganizmov, ako sú vírusy, baktérie, huby alebo nematódy, môže pôsobiť na rastliny.
Mikrobiálna ekológia
Pokiaľ ide o mikrobiálnu ekológiu, študuje sa správania populácií mikróbov pri interakcii v rovnakom prostredí. Za týmto účelom medzi sebou nadväzujú biologické vzťahy.
Súvisiace disciplíny a subdisciplíny
Okrem druhov mikrobiológie, ktoré existujú, existujú aj niektoré disciplíny, ktoré s touto vedou súvisia alebo sú jej súčasťou. Tu je ich zoznam:
- Bakteriológia: Študujte prokaryoty, ktoré sú v podstate baktériami a archeami. Zahŕňa mykobakteriológiu.
- Fykológia: Študujte riasy a mikroriasy. Tiež sa nazýva „algológia“.
- Mykológia: Študujte huby.
- Mikropaleontológia: Študujte mikrofosílie.
- Palynológia: Študujte peľ a spóry.
- Protozoológia: Študujte prvoky.
- Virológia: Študujte vírusy.
Aká je aplikácia mikrobiológie?
Aj keď sa na historickej úrovni mikroorganizmy spájali iba s chorobami ľudí a zvierat, dnes vieme, že patologické mikróby predstavujú veľmi nízke percento z celkového počtu. Prevažná väčšina mikroorganizmov je dobrá a nevyhnutná pre nás a ekosystémy, ako sú baktérie, ktoré žijú symbioticky v našom zažívacom trakte. Bez nich by sme nedokázali stráviť.
Okrem životne dôležitých funkcií, ktoré vykonávajú v našich organizmoch, sa mikroorganizmy tiež priemyselne používajú na výrobu napríklad alkoholických nápojov, jogurtov alebo antibiotík. Je tiež potrebné poznamenať jeho dôležitosť v biologickom výskume uskutočňovanom na celom svete. Medzi nimi aj sú produkcia proteínov a klonovanie génov.
Pretože sa jedná o veľmi špecializovanú vedu, mikrobiologické poznatky sú rozdelené do niekoľkých sektorov:
- Lekárska mikrobiológia
- Imunológia
- Ekologická mikrobiológia
- Poľnohospodárska mikrobiológia
- Biotechnológia
Každá z nich je nevyhnutná pre typ života, ktorý v súčasnosti vedieme. Čo je viac, mnohé z týchto vied by neboli také pokrokové, keby nebolo mikrobiológov.
Dôležitosť dnes
Ako sme už uviedli vyššie, mikrobiológia významne prispela k biológii aj medicíne. Najmä pokiaľ ide o oblasti genetika, bunková biológia a biochémia. Dôsledky tejto vedy boli veľmi pozitívne a uľahčili vznik nových liekov na liečbu rôznych chorôb ľudí i zvierat. Nemalo to však vplyv iba na svet zdravia, ale aj na ďalšie odvetvia, ako napríklad potravinársky priemysel. Vďaka štúdiám uskutočneným na mikroorganizmoch v poľnohospodárstve je možné bojovať proti mikróbnym škodcom, aby sa zabránilo zníženiu množstva a kvality plodín.
Na záver môžeme povedať, že mikrobiológia je dnes veda, ktorá má zásadný význam. Vďaka tomu môžeme konzumovať určité potraviny a liečiť veľa chorôb a patológií pomocou liekov. Môžeme byť preto radi, že mikroorganizmy existujú, pretože len veľmi málo z nich je pre nás škodlivých. Dúfam, že tento článok objasnil všetky vaše pochybnosti o tejto oblasti biológie.