V biologiji je veliko vej in kategorij, od katerih ima vsaka svoje značilnosti in pomen. Ena izmed njih je mikrobiologija, zahvaljujoč temu smo dosegli veliko pomembnega napredka v znanosti in predvsem v medicini. Vendar je človeško znanje glede tega še vedno zelo omejeno. Zato nenehno prihajajo do novih odkritij.
Čeprav večina ljudi mikrobe povezuje s patogeni, ki povzročajo bolezni pri ljudeh in živalih, je resnica taka brez večine mikroorganizmov ne bi mogli živeti. Poleg tega jih uporabljamo celo na industrijski ravni. V tem članku bomo govorili o mikrobiologiji, razložili, kaj je to, in poimenovali vse vrste, ki obstajajo. Poleg tega želimo razumeti pomen uporabe te znanosti za ljudi. Če vas tema zanima, nadaljujte z branjem.
Kaj je mikrobiologija?
V biologiji je veliko vej, ki preučujejo različne vidike te neizmerne skupine. Ena izmed teh znanosti je mikrobiologija. Ta je odgovoren za preučevanje in analizo mikroorganizmov. Ker se ta veja biologije osredotoča predvsem na človeške patogene, je pogosto povezana s kategorijami v medicini, kot so imunologija, epidemiologija in patologija.
Čeprav je znanje, ki ga imamo danes po zaslugi mikrobiologije, zelo obsežno, je treba še veliko stvari ugotoviti in vedeti. Nova odkritja so v tej znanosti stalna in ni presenetljivo, saj po ocenah trenutno je preučenih le 1% mikroorganizmov v biosferi. Iz tega razloga je mikrobiologija še vedno v povojih, kljub temu da so bili prvi mikrobi odkriti pred 300 leti. Toda mikrobiologija se je v primerjavi z drugimi biološkimi področji, kot so botanika, zoologija ali entomologija, šele začela.
Mikroorganizmi
Kaj pa so mikroorganizmi? So drobna živa bitja, ki jih človeško oko ne vidi. Drugo ime, po katerem so znani, je "mikrobi". Torej lahko rečemo, da je mikrobiologija znanost, ki preučuje organizme, ki jih je mogoče videti le skozi mikroskop: preproste prokariontske in evkariontske organizme.
Mikrobi so lahko sestavljeni iz ene same celice, tako da so enocelični, ali drobnocelični agregati, sestavljeni iz enakovrednih celic, zato ne bi prišlo do diferenciacije celic. Ti so lahko evkariontski ali prokariontski. V prvem primeru imajo celice jedrno ovojnico, na primer glive. Po drugi strani pa prokarioti nimajo te ovojnice, kar bi bil primer bakterij. Kljub temu mikrobiologi so bili posebej osredotočeni na patogene mikroorganizme najdemo med bakterijami, virusi in glivami. Drugi mikrobi so prepuščeni drugim vejam biologije, na primer parazitologiji.
Katere so vrste mikrobiologije?
Ker gre za zelo široko področje, obstaja veliko vrst mikrobiologije, za katere se študentje lahko specializirajo. Spodaj bomo videli, kaj so in za kaj gre.
Mikrobiološka fiziologija
V primeru mikrobne fiziologije se preučuje na biokemični ravni, delovanje celic mikroorganizmov. To vključuje presnovo, njeno regulacijo in rast. Ta vrsta mikrobiologije je tesno povezana z genetiko mikrobov.
Mikrobna genetika
Ta veja preučuje regulacijo in organizacijo genov mikroorganizmov. Poleg tega analizira tudi, kako ti geni uravnavajo delovanje celic. Mikrobna genetika je tesno povezana z molekularno biologijo.
Medicinska mikrobiologija
Kot si lahko predstavljamo, je medicinska mikrobiologija zadolžena za preučevanje tistih mikrobov, ki povzročajo bolezni pri ljudeh, patogenezo, zdravljenje in prenos. Zaradi tega je ta vrsta mikrobiologije zelo pomembna za druge vede, kot so medicina, farmakologija, epidemiologija in seveda javno zdravje.
Veterinarska mikrobiologija
Tako kot prejšnja vrsta tudi veterinarska mikrobiologija preučuje mikrobe, ki so vzrok bolezni, vendar tokrat živali. Osredotoča se predvsem na mikroorganizme, ki škodljivo vplivajo na hišne ljubljenčke in živali ekonomskega pomena, kot so ovce, prašiči, koze, perutnina itd.
Okoljska mikrobiologija
Ko govorimo o okoljski mikrobiologiji, mislimo na znanost, ki preučuje raznolikost in vloga mikroorganizmov v njihovem naravnem okolju. Ta veja vključuje geomikrobiologijo, bioremediacijo, mikrobno raznolikost in mikrobiološko ekologijo.
Evolucijska mikrobiologija
Kot si zagotovo lahko predstavljate, ta znanost preučuje razvoj mikroorganizmov, vključno s taksonomijo in sistematiko bakterij.
Industrijska mikrobiologija
Tudi na industrijski ravni obstaja vrsta mikrobiologije. Ta je zadolžen za študij izkoriščanje mikrobov glede njihove uporabe v različnih industrijskih procesih. Tu je nekaj primerov:
- Proizvodnja živil, kot so siri, jogurti itd.
- Proizvodnja bioloških snovi, kot so cepiva ali protistrupi.
- Čiščenje odplak.
- Industrijska fermentacija za pridobivanje alkoholnih pijač.
Ta znanost je tesno povezana z biotehnologijo, saj je s tehnikami genskega inženiringa proizvodnja nekaterih specifičnih mikrobnih presnovkov pretirano stimulirana, seveda zaradi ekonomskega interesa. Tako med drugim pridobivajo antibiotike, vitamine, organske kisline in aminokisline.
Živilska mikrobiologija
Kar zadeva hrano, analize, ki jih izvaja mikrobiologija, so zelo učinkovite. Rezultati, pridobljeni v laboratoriju, so najbolj zapleten del celotnega postopka ocenjevanja.
Sanitarna mikrobiologija
Študije zdravstvene mikrobiologije mikrobi, ki kvarijo in onesnažujejo hrano, ali s pomočjo katerih so sposobni prenašati bolezni na ljudi, ki jih uživajo.
Kmetijska mikrobiologija
Nekateri mikroorganizmi, zlasti glive in bakterije, najdemo v tleh, ki se uporabljajo za gojenje rastlin gospodarskega pomena. Znanost, ki jih preučuje in njihovo koristno medsebojno vplivanje, je kmetijska mikrobiologija.
Fitopatologija
V zvezi z botaniko je raziskava fitopatologija rastlinske bolezni. Številni mikroorganizmi, kot so virusi, bakterije, glive ali ogorčice, lahko prizadenejo rastline.
Mikrobiološka ekologija
Kar zadeva mikrobiološko ekologijo, preučuje vedenje populacij mikrobov pri interakciji v istem okolju. Da bi to naredili, med seboj vzpostavljajo biološke odnose.
Sorodne discipline in poddiscipline
Poleg vrst mikrobiologij, ki obstajajo, obstaja nekaj disciplin, ki so povezane s to znanostjo ali pa so del te znanosti. Tu je njihov seznam:
- Bakteriologija: Proučite prokarionte, ki so v bistvu bakterije in arheje. Vključuje mikobakteriologijo.
- Fikologija: Študirajte alge in mikroalge. Imenuje se tudi "algologija".
- Mikologija: Študij gob.
- Mikropaleontologija: Preučite mikrofosile.
- Palinologija: Preučite cvetni prah in spore.
- Protozoologija: Proučite praživali.
- Virologija: Študija virusov.
Kakšna je uporaba mikrobiologije?
Čeprav so bili v preteklosti mikroorganizmi včasih povezani samo z boleznimi ljudi in živali, danes vemo, da patološki mikrobi predstavljajo zelo majhen odstotek vseh. Velika večina mikroorganizmov je dobrih in bistvenih za nas in ekosisteme, kot so bakterije, ki simbiotično živijo v našem prebavnem traktu. Brez njih ne bi mogli prebaviti.
Poleg vitalnih funkcij, ki jih opravljajo v naših organizmih, se mikroorganizmi industrijsko uporabljajo tudi za proizvodnjo alkoholnih pijač, jogurtov ali antibiotikov. Opozoriti je treba tudi na njegov pomen pri bioloških raziskavah, ki se izvajajo po vsem svetu. Med njimi so proizvodnja beljakovin in kloniranje genov.
Ker gre za zelo specializirano znanost, je mikrobiološko znanje razdeljeno na več sektorjev:
- Medicinska mikrobiologija
- Imunologija
- Ekološka mikrobiologija
- Kmetijska mikrobiologija
- Biotehnologija
Vsak od njih je bistvenega pomena za vrsto življenja, ki ga trenutno vodimo. Kaj je več, mnoge od teh znanosti ne bi bile tako napredne, če ne bi bilo mikrobiologov.
Pomen danes
Kot smo že omenili, je mikrobiologija pomembno prispevala tako k biologiji kot k medicini. Še posebej v zvezi s področji genetika, celična biologija in biokemija. Posledice te znanosti so bile zelo pozitivne in so omogočile nova zdravila za zdravljenje različnih bolezni ljudi in živali. Vendar to ni vplivalo le na zdravstveni svet, ampak tudi na druge sektorje, kot je prehrambena industrija. Zahvaljujoč raziskavam o mikroorganizmih v kmetijstvu se je mogoče boriti proti škodljivcem mikrobov, da se izognemo zmanjšanju količine in kakovosti pridelkov.
Za zaključek lahko rečemo, da je mikrobiologija danes zelo pomembna znanost. Zahvaljujoč njej lahko uživamo nekatera živila in z zdravili zdravimo številne bolezni in patologije. Tako smo lahko srečni, da mikroorganizmi obstajajo, ker jih je zelo malo, ki so nam škodljivi. Upam, da je ta članek razjasnil vse vaše dvome o tej veji biologije.