Mikrobiologi studerar identifiering, livsstil, fysiologi och metabolism av mikroorganismer
Bild: CDC på Unsplash
Mikrobiologi är den gren av biologin som studerar mikroorganismer. Ordet kommer från de grekiska mikros , som betyder små, och bios och logotyper , livsvetenskap. Således täcker hans studie identifiering, livsstil, fysiologi och metabolism av mikroorganismer, förutom deras förhållande till miljön och andra arter.
Uppkomst av mikrobiologi
Mikrobiologi uppstod från skapandet av mikroskopet, som uppfanns av holländaren Antony Van Leeuwenhoek 1674. Han använde utrustningen för att observera mikroskopiska varelser i prover av jord, saliv och avföring och kallade dem "animálculos". Leeuwenhoeks upptäckt gav upphov till en viktig debatt om livets ursprung på jorden.
Teorin om abiogenes, eller spontan generationsteori, hade Aristoteles som sin mest kända försvarare och ansågs giltig fram till 1800-talet. Enligt denna teori skulle ”animálculos” vara resultatet av nedbrytningen av växter och djurvävnader. Skolans försvarare trodde att livet uppstod från livlösa föremål.
Upptäckten av mikroskopet och andra studier av mikrobiologi möjliggjorde framväxten av teorin om biogenes, som motsatte sig tanken att råmaterial skulle kunna ha sitt ursprung i en ny varelse. Enligt denna teori kommer alla levande varelser från andra redan existerande levande varelser, det vill säga befintliga "animationer" skulle ge upphov till nya "animationer". De mest slående studierna som utfördes för att förklara denna teori gjordes av Francesco Redi 1668 och av Louis Pasteur 1862 och kastade bort teorin om abiogenes permanent.
- Vad är biologisk nedbrytning
Vad är mikroorganismer
Mikroorganismer, generellt kallade ”bakterier” och ”mikrober”, är mikroskopiska varelser, av vilka många är osynliga för blotta ögat och som har en överraskande mångfald av struktur och livsstil. Bakterier, svampar, protozoer, virus och alger är en del av uppsättningen mikroorganismer.
- Mer än hälften av vår kropp är inte människa
Med denna mångfald av arter var mikroorganismer de enda varelserna som anpassade sig till alla platser på planeten: de är i luften, på havsbotten, under jorden och till och med inom oss. ”Det finns fler bakterieceller i vår kropp än mänskliga celler”, säger mikrobiolog Jacyr Pasternak, från sjukhuset Albert Einstein, i São Paulo.
Betydelsen av mikroorganismer
Även om de är de minsta livsformerna utgör mikroorganismer det mesta av jordens biomassa och utför många väsentliga kemiska reaktioner för andra organismer. Dessutom är människor, växter och djur nära beroende av mikrobiell aktivitet för återvinning av näringsämnen och för nedbrytning av organiskt material. Därför är mikroorganismer extremt viktiga för att stödja och underhålla livet.
- Humus: vad det är och vilka funktioner har det för jorden
Mikrobiologiska områden
Mikrobiologi är ett brett studieområde som gör det möjligt att genomföra flera undersökningar. Verksamhetsområdena för mikrobiologi är: medicinsk mikrobiologi, farmaceutisk mikrobiologi, miljömikrobiologi, livsmedelsmikrobiologi och mikrobiell mikrobiologi.
Medicinsk mikrobiologi
Medicinsk mikrobiologi fokuserar på patogena mikroorganismer. Dess prestanda är relaterad till kontroll och förebyggande av infektionssjukdomar.
- Vad är zoonoser?
Farmaceutisk mikrobiologi
Farmaceutisk mikrobiologi fokuserar på studier av mikroorganismer som deltar i produktionen av läkemedel, särskilt antibiotika.
- Antibiotika som dumpas i naturen genererar superbug, varnar FN
Miljöbiologi
Miljömikrobiologi, relaterad till biogeokemiska cykler, fokuserar på studier av bakterier och svampar som verkar på nedbrytningen av organiskt material och kemiska ämnen som finns i naturen.
Livsmedelsmikrobiologi
Livsmedelsmikrobiologi har som studieobjekt de mikroorganismer som används i livsmedelsindustrin, med fokus på livsmedelssäkerhet och hållbarhet, bearbetning av traditionella produkter och utveckling av nya livsmedelsprodukter, med sensoriska egenskaper som passar olika konsumentgrupper.
Mikrobiell mikrobiologi
Mikrobiell mikrobiologi fokuserar sina studier på genetisk och molekylär manipulation av mikroorganismer.
Klassificering av mikroorganismer
Enligt deras egenskaper kan mikroorganismer klassificeras i: prokaryoter eller eukaryoter, autotrofer eller heterotrofer och encelliga eller flercelliga.
Prokaryoter eller eukaryoter
Eukaryota varelser har komplexa strukturer, bildade av inre membran, cytoskelett och en kärna. Prokaryoter, å andra sidan, innehåller inte kärnor och andra membranbundna organeller.
Autotrofer eller heterotrofer
Medan autotrofa organismer producerar sin egen mat med hjälp av lätta eller oorganiska kemiska reaktioner är heterotrofer beroende av organiska molekyler tillverkade av autotrofer för att få energi och komplettera andningsstolen.
Unicellular eller multicellular
Encelliga organismer bildas av endast en cell och flercelliga organismer av en mångfald celler.
Exempel
- Bakterier är eukaryota och encelliga mikroorganismer. Även om det finns autotrofa bakterier är de allra flesta heterotrofa och matar på ämnen som produceras av andra levande varelser.
- Svampar är eukaryota, heterotrofa mikroorganismer och kan vara encelliga, som jäst, eller flercelliga, som svampar.
- Alger är eukaryota mikroorganismer, fotosyntetiska autotrofer och kan vara encelliga eller flercelliga.
- Protozoer är eukaryota, heterotrofa och encelliga mikroorganismer.
- Virus är acellulära mikroorganismer som inte har sin egen metabolism. Därför utförs alla dess aktiviteter inom en annan organism.
Livsstil
Mikroorganismer är indelade i olika grupper, beroende på deras sätt att leva, och kan vara saprober, parasiter eller symbionter.
Saprobes
Känd som återvinningsmikroorganismer är saprober sönderdelare av döda organiska ämnen, och commensal, det vill säga de upprätthåller föreningar utan detekterbara fördelar eller skador.
- Svampar och bakterier är de viktigaste mikroorganismerna som sönderdelar organiskt material.
- Ett exempel på kommensalism kan observeras i jorden mellan svampar och bakterier. Glukos, som produceras genom nedbrytning av cellulosa av svampar, används av vissa bakterier.
Parasiter
Parasiter är mikroorganismer som orsakar skada på levande celler i andra organismer och kan manifestera sig i olika grader. Är de:
- Obligatorisk parasitism: det finns ett fullständigt beroende av värden för dess överlevnad;
- Multipel parasitism: mikroorganismen har flera värdar;
- Valfri parasitism: de kan presentera två livsvanor, överleva både inuti en värd (parasitisk livsvana) och utanför den (fri livsvana);
- Hyperparasitism: tillstånd där en andra parasit utvecklas i en första parasit;
Symbionter
Mikroorganismer som är förknippade på lång sikt, vilket kan vara en fördelaktig relation för båda individerna eller inte. Dessa föreningar kan vara mutualistiska eller antagonistiska.
Mutualistisk symbios
Mutualistisk symbios är en fördelaktig relation där det finns morfologisk och fysisk interaktion mellan mikroorganismer. Lavar är ett exempel på denna förening, som förekommer mellan svampar och alger eller cyanobakterier och svampar. Medan alger och cyanobakterier ger svampar organiska föreningar, ger de en miljö som är mer gynnsam för överlevnad, eftersom de ger skydd.
Antagonistisk symbios
Antagonistisk symbios är ett förhållande där en av mikroorganismerna skadas till nackdel för den andra. Svampar som producerar antibiotiska ämnen som hämmar bakterietillväxt är ett exempel på denna förening.
Patogena mikroorganismer
De är mikroorganismer som kan producera smittsamma sjukdomar i sina värdar under förhållanden som är gynnsamma för deras överlevnad och utveckling. Det finns bakterier, svampar, virus, protozoer och alger som faller inom denna klass.
- Vad är mögel och varför är det farligt?
Icke-patogena mikroorganismer
Det är de mikroorganismer som finns runt oss som deltar i olika naturprocesser och som inte orsakar hälsoproblem. I vissa fall är de till och med fördelaktiga. Probiotika som Lactobacillus är ett exempel på denna klass, eftersom konsumtionen av dessa levande mikroorganismer förbättrar den mikrobiella balansen i mag-tarmkanalen.
- Vad är probiotiska livsmedel?
Slutsats
Mikrobiologi är av stor betydelse som grundläggande och tillämpad vetenskap. Grundvetenskapen belyser de fysiologiska, biokemiska och molekylära studierna av mikroorganismer. Tillämpad vetenskap, å andra sidan, fokuserar sina studier på industriella, livsmedels- och sjukdoms- eller skadedjursbekämpningsprocesser.
Trots framsteg inom mikrobiologi de senaste åren uppskattas det att endast en procent av alla arter av mikroorganismer på planeten har katalogiserats. Även om de har varit föremål för studier i mer än tre århundraden, finns det fortfarande mycket utrymme för utvecklingen av detta mycket viktiga område.
